JP2007026536A - 磁気記録媒体およびその製造方法並びに磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最適な配向分散角（Δθ50）を付与して優れた結晶方位制御をすることにより、軟磁性裏打ち層の表面に成長させる磁性膜の膜質を改善し、ＴＡの発生が抑制された、高密度記録を達成できるＳＮＲを得ることが可能な磁気記録媒体を得る。
【解決手段】 非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、該軟磁性裏打ち層の磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が１以下であって、かつΔθ50が１〜６度である磁気記録媒体とする。このような軟磁性裏打ち層を得るには、非磁性基板の主表面をコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーと研磨テープを使用して枚葉式テクスチャー加工装置により１枚毎に研磨した主表面に軟磁性裏打ち層、配向制御膜、垂直磁性膜と保護膜を順次形成する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、情報機器の記録媒体として使用される磁気記録媒体用の基板及び磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置に関するものである。

近年各種情報機器の進展にともない、磁気記録媒体の記憶容量は増大の一途をたどっている。特にコンピュータの外部メモリとして中心的な役割を果たしている磁気ディスクは年々記録容量、記録密度ともに増加しているが、更に高密度な記録を行なうための開発が必要とされている。例えば、ノート型パソコンやパームトップパソコンの開発により、小型で衝撃に強い記録装置が望まれ、そのためにより高密度記録ができ機械強度の強い小型の磁気記録媒体が望まれている。さらに最近ではナビゲーションシステムや携帯用音楽再生装置にも、超小型の磁気記録媒体を使用したものが採用されるようになってきた。

従来よりこの磁気記録媒体である磁気ディスク用の基板としては、表面にＮｉＰメッキ処理をしたアルミニウム合金や、あるいはより高い耐衝撃性、剛性・硬度、化学的耐久性といったシビアな要求に対応できる基板としてガラス基板が採用されている。ガラス基板は磁気記録面の高密度化にとって重要な、磁気記録面上でのヘッドの低浮上に好適な平坦度が容易に得られる利点がある。また、磁気記録層としては磁性膜内の磁化容易軸が基板面に対して平行に配向した面内記録方式の磁気記録層が使用されてきた。
近年、さらに高記録密度化を達成するために、水平記録方式の磁気記録層に代わって磁性膜内の磁化容易軸が基板面に対して垂直に配向した、垂直磁気記録方式の磁気記録層を具備した磁気記録媒体が注目されている。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した場合でもビット境界での反磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁区が形成されるため、熱揺らぎ特性およびノイズ特性を高めることができる。

垂直磁気記録方式の磁気記録媒体では、垂直磁性膜に対する書込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いるために、記録層である垂直磁性膜と基板との間に裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設け、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間の磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。しかしながら、裏打ち層を設けた場合でも記録再生時の記録再生特性や、耐熱減磁耐性、記録分解能においては十分な特性が得られず、さらにこれらの特性に優れた磁気記録媒体とするために、結晶配向促進層のｃ軸の配向分散角（Δθ50）を規定することや、結晶配向促進層のｆｃｃ構造のｃ軸の配向分散角（Δθ50）を規定することが提案されている（例えば、特許文献１参照、特許文献２参照。）。さらには、結晶配向促進層と垂直磁性膜の配向の差を規定することにより、結晶配向促進層と垂直磁性膜の界面での垂直磁性膜の初期成長を制御して、垂直磁性膜成長時の核発生を促し、結晶粒を微細化するとともに初期成長部分の厚さを抑え、熱揺らぎ耐性の悪化を防止して、記録再生特性、熱揺らぎ耐性に優れた磁気記録媒体も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平０８−２７３１４１号公報 特開平０６−７６２６０号公報 特開２００３−１２３２４５号公報

従来より面内磁気記録媒体の製造方法においては、ダイヤモンドスラリーなどを用いてバッヂ式で研磨する手法が実施されているが、この方法では円周方向に溝が形成されるので、円周方向に磁気異方性が発現してしまうため、このような方法で作成した基板を使用すると垂直磁気記録媒体では致命傷となる広域トラックエラー（ Wide Area Track Erasure：ＷＡＴＥ）の発生を促進してしまう。ＷＡＴＥとは、信号を書いたときにヘッド主磁極から出た磁束がリターンパス戻るが、リターンパスはトラック方向に広い形状になっているので、戻りの磁束が記録しているトラックから離れたところのトラックの信号を消去してしまう現象である。このため高ＳＮＲ等の満足な磁気記録再生特性が得られず、スパイクノイズが発生して、サーマルアスペリティー（Thermal Asperity ：ＴＡ）が発生する。サーマルアスペリティーとは、磁気記録密度を高めるためにＭＲ（磁気抵抗効果）ヘッドを使用する場合、ＭＲ素子が磁気記録媒体又はコンタミネーション等と接触することにより、ＭＲ素子が局所的に温度上昇し、ＭＲ素子の基準出力が変化する現象である。
本発明は、所定の平滑性を有する非磁性基板上に設けた軟磁性裏打ち層の磁気異方性を少なくして、最適な配向分散角（Δθ50）を付与して優れた結晶方位制御をすることにより、軟磁性裏打ち層の表面に成長させる磁性膜の膜質を改善し、サーマルアスペリティー（ＴＡ）の発生が抑制された、高密度記録を達成できるＳＮＲを得ることが可能な磁気記録媒体を得ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の各発明を提供する。すなわち、
（１）非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、該軟磁性裏打ち層の磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が１以下であって、かつ配向分散角（Δθ50）が１〜６度である磁気記録媒体、
（２）前記軟磁性裏打ち層の磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が０．７以下である（１）に記載の磁気記録媒体、
（３）前記軟磁性裏打ち層の配向分散角（Δθ50）が１〜３．５度である（１）または（２）に記載の磁気記録媒体、
（４）前記非磁性基板の主表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が５ｎｍ以下である（１）から（３）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体、
（５）前記磁性基板が、非晶質ガラス基板、結晶化ガラス基板、シリコン基板のいずれかである（１）から（４）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体、

（６）非磁性基板の主表面をコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーと研磨テープを使用して枚葉式テクスチャー加工装置により研磨し、次いで該非磁性基板の主表面に軟磁性材料を含む軟磁性裏打ち層を形成した後、該軟磁性裏打ち層の表面に少なくとも配向制御膜と垂直磁性膜と保護膜とを順次形成する磁気記録媒体の製造方法、
（７）前記コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーは、平均粒径が０．０３〜０．５μｍのコロイダルシリカ砥粒を３〜３０質量％の濃度で含む（６）に記載の磁気記録媒体の製造方法、
（８）前記研磨テープが、織布状テープもしくは植毛状テープであって、テープを構成する部材中にポリウレタンを含むテープである（６）または（７）に記載の磁気記録媒体の製造方法、
（９）前記研磨テープを９８〜６８４ｋＰａの圧力で前記非磁性基板に押し付けながら研磨する（６）から（８）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法、
（１０） 前記非磁性基板を３００〜１０００ｒｐｍの回転速度で回転させながら研磨する（６）から（９）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法、
（１１）前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の磁気記録媒体を組み込んでなる磁気記録再生装置、
の各発明である。

本発明によれば、垂直磁気記録媒体用平滑基板の成膜処理前に、コロイダルシリカを含有する遊離研磨剤により処理することにより、垂直磁気記録に適した基板の表面状態をつくることができる。これにより磁性層の結晶成長をコントロールし、結晶方位指数である配向分散角（Δθ50）を所定の範囲に納め、垂直磁気記録媒体のＳＮＲを向上させ、従来実現できなかった高記録密度に適した垂直磁気記録媒体を提供することができる。また、この表面加工処理によりＴＡの発生が抑制された極めて良好な再生安定性を有する垂直磁気記録媒体を提供することができる。

図１は、本発明の磁気記録媒体の断面構造を示すもので、ここに示す磁気記録媒体３０は、非磁性基板１上に、軟磁性裏打ち層２と、配向制御膜３と、垂直磁性膜４と、保護膜５と、潤滑膜６とが順次設けられて構成されている。非磁性基板１としては、磁気記録媒体用基板として一般に用いられているＮｉＰメッキ膜を有するアルミニウム合金基板、結晶化ガラス、非晶質ガラス等のガラス基板、セラミックス基板、カーボン基板、シリコン基板、シリコンカーバイド基板を挙げることができる。非磁性基板１の表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は、５ｎｍ以下、好ましくは０．０５〜１．５ｎｍとするのが好適である。平均表面粗さ（Ｒａ）がこの範囲未満であると、媒体への磁気ヘッドの吸着や、記録再生時の磁気ヘッド振動が起こりやすくなる。また平均表面粗さ（Ｒａ）がこの範囲を越えるとグライド特性が不十分となり易い。

軟磁性裏打ち層２は、垂直磁性膜における磁化をより強固に非磁性基板と垂直な方向に固定するために設けられているものである。軟磁性裏打ち層２を構成する軟磁性材料としては、例えばＦｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅ合金を用いることができる。この材料としては、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦａＴａＣなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金等を挙げることができる。
また、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種以上を含有するＣｏ合金を用いることもできる。例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ等を好適なものとして挙げることができる。また、軟磁性裏打ち層２は、組成の異なる合金膜を複数層積層したものであってもかまわない。例えば、２層のＣｏＺｒＮｂ合金膜の間に１ｎｍ前後のＲｕ膜を夾んだものを使用することができる。

軟磁性裏打ち層２は、その飽和磁束密度Ｂｓが０．８Ｔ以上であることが好ましい。飽和磁束密度Ｂｓが０．８Ｔより小さい場合には再生波形の制御が難しくなり、ノイズが増加する。また膜を厚く形成する必要が生じ、生産性の低下を招くおそれがある。軟磁性裏打ち層２の保磁力は、２００（Ｏｅ）以下とするのが好ましい。保磁力が上記範囲を越えるとノイズ増加の原因となる。

軟磁性裏打ち層２の基板の半径方向と円周方向との磁気異方性は小さい方が好ましく、基板の半径方向の飽和磁界をＨｍｒ、円周方向の飽和磁界をＨｍｃとしたときに、磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が１以下、望ましくは０．７以下であることが好ましい。磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）がこの範囲であれば、垂直磁気記録媒体で致命傷となるＷＡＴＥの発生を抑制することができる。
図２に、軟磁性裏打ち層として適当な厚さ５０ｎｍの９０Ｃｏ−４Ｚｒ−６Ｎｂ単層膜の磁気異方性比とＷＡＴＥ出力低下率との関係を示す。図から磁気異方性比が１以下ではＷＡＴＥ出力低下率が１１％以下に留まることが判り、特に、磁気異方性比が０．７以下ではＷＡＴＥ出力低下率が５％以下に留まることが判る。

垂直磁性膜の結晶成長方向を制御するためには、配向制御膜ばかりでなくその下にある軟磁性裏打ち層２の結晶方位制御が重要である。図３に、厚さ５０ｎｍの９０Ｃｏ−４Ｚｒ−６Ｎｂ軟磁性裏打ち層２の配向分散角（Δθ50）とＳＮＲとの関係を示す。図から軟磁性裏打ち層のΔθ50が７度未満ではＳＮＲが１３％以上となることが判り、特に配向分散角（Δθ50）が６度以下ではＳＮＲが１５％以上となることが判り、さらに配向分散角（Δθ50）が３．５度以下ではＳＮＲが１７％以上となることが判る。そこで、本発明においては軟磁性裏打ち層２の配向分散角（Δθ50）を１度から６度に限定することとした。より好ましくは１度から３．５度に限定するのが良い。
ここでいう配向分散角（Δθ50）とは、当該膜の結晶面の傾き分布を示すものであり、具体的には、軟磁性裏打ち層２の表面における特定の配向面に関するロッキング曲線のピークの半値幅をいう。配向分散角（Δθ50）は数値が小さいほど当該膜の結晶配向性が高いということができる。
以下、軟磁性裏打ち層のΔθ50を測定する方法の一例を説明する。

（１）ピーク位置決定は、図４に示すように、表面側に軟磁性裏打ち層が形成されたディスクＤに、入射器２５から発射された入射Ｘ線２１を照射し、回折Ｘ線２２を回折Ｘ線検出器２３によって検出する。検出器２３の位置は、この検出器２３によって検出される回折Ｘ線２２の入射Ｘ線２１に対する角度（入射Ｘ線２１の延長線２４に対する回折Ｘ線２２の角度）が、ディスクＤ表面に対する入射Ｘ線２１の入射角θの２倍、すなわち２θとなるように設定する。入射Ｘ線２１を照射する際には、ディスクＤの向きを変化させることにより入射Ｘ線２１の入射角θを変化させるとともに、これに連動させて検出器２３の位置を入射Ｘ線２１に対する回折Ｘ線２２の角度が２θ（すなわち入射Ｘ線２１の入射角θの２倍の角度）を維持するように変化させつつ、回折Ｘ線２２の強度を検出器２３により測定するθ−２θスキャン法で行う。これによって回折Ｘ線２２の強度と入射角θとの関係を調べ、回折Ｘ線２２の強度が最大となるような検出器２３の位置を決定する。この検出器２３の位置における回折Ｘ線２２の入射Ｘ線２１に対する角度２θを、２θｐという。得られた角度２θｐより、軟磁性裏打ち層表面において支配的な結晶面を知ることができる。

（２）ロッキング曲線の決定は、図５に示すように、検出器２３を、回折Ｘ線２２の角度２θが２θｐとなった位置に固定した状態で、ディスクＤの向きを変化させることにより入射Ｘ線２１の入射角θを変化させ、入射角θと検出器２３によって検出された回折Ｘ線２２の強度との関係を示すロッキング曲線を作成する。検出器２３の位置を回折Ｘ線２２の角度２θが２θｐとなった位置に固定するため、ロッキング曲線は軟磁性裏打ち層表面の結晶面のディスクＤ面に対する傾きの分布を表すものとなる。図６は、ロッキング曲線の例を示すものである。配向分散角（Δθ50）とは、このロッキング曲線において当該配向面を示すピークの半値幅をいう。

本発明のΔθ50を得るには、非磁性基板の主表面のポリシュ加工が重要である。ポリシュ後の表面に傷が無いのは勿論のこと、研磨痕の方向性が無く、しかも微細な平均表面粗さを具備する必要がある。図７に基板の平均表面粗さとΔθ50との関係を示す。本発明で必要とするΔθ50が６度以下の表面を得るためには、基板種表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は５ｎｍ以下、Δθ50が３．５度以下の表面を得るためには、基板種表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は３ｎｍ以下とすべきことが読み取れる。このような表面特性を有する非磁性基板を得るためには、コロイダルシリを使用したポリッシングが有効である。
すなわち、非磁性基板の主表面をコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーと研磨テープを使用して枚葉式テクスチャー加工装置により１枚毎にポリッシュ研磨加工する。このようなポリシュ加工を施した非磁性基板の主表面に軟磁性裏打ち層を形成すると、主表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が６Å以下で、Δθ50が１度から６度の軟磁性裏打ち層を極めて容易に得ることができる。

枚葉式テクスチャー加工装置によるポリシュ加工は、以下の要領で行う。図８に枚葉式テクスチャー加工装置によるポリシュ加工の概念図を示す。図８（ａ）は正面図で、図８（ｂ）は側面図を示す。
図８に示すように、スピンドル１０１に固定して回転させた非磁性基板１の表面に研磨テープ１０３をロール１０４により所定の押し付け圧力で押し付け、該研磨テープ１０３と非磁性基板１の表面の間にコロイダルシリカ砥粒を含むスラリー１０５を供給して基板の表面を研削することでポリシュ加工が施される。

ここで、ロール１０４の材質は弾力性のあるのものが好ましい。材料としてはゴム、樹脂を挙げることができる。その硬度は３０〜８０デュロメータであるのが好ましい。デュロメータはデュロメータ測定装置を用いて測定した硬さのことであり、圧子を用いてくぼみ深さに対応して変化する試験荷重を試料に負荷し、生じたくぼみ深さから求めることができる。

コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーは、コロイダルシリカ砥粒を添加剤等と共に分散媒体液に混濁させたものである。コロイダルシリカ砥粒の平均粒径は、７０±２５ｎｍ、より好ましくは７０±１５ｎｍである。この範囲内にあると研磨レートが高く維持され、かつ平均表面粗さが小さくなるからである。この範囲より小さくなり過ぎると研磨レートが小さくなってしまい、またこの範囲より大きくなり過ぎると平均表面粗さが大きくなってしまう。

コロイダルシリカ砥粒の濃度は３〜３０質量％、より好ましくは５〜２０質量％である。この範囲であると研磨レートが高く維持され、かつ基板表面全体が均一にポリッシュ加工されるからである。この範囲より小さくなり過ぎると研磨レートが小さくなってしまい、またこの範囲より大きくなり過ぎるとコロイダルシリカ砥粒がゲル化し易くなる。

添加剤としては、アルカリ金属イオン、カルボン酸、酸化剤、ゲル化防止剤などが含まれ、これら添加剤の添加量は０．０１〜２０質量％の範囲内であることが好ましい。
カルボン酸は、−ＣＯＯＨ基又は−ＣＯＯ−基の官能基を少なくとも１つ分子中に所有する公知の有機カルボン酸であり、例えばグルコン酸、乳酸、酒石酸、グリコール酸、グリセリン酸、リンゴ酸、クエン酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、蓚酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、グリシン、リシン、アスパラギン酸、グルタミン酸等の低分子やポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のポリカルボン酸から任意に選ばれた少なくとも１種のカルボン酸が含まれる。特に、蓚酸、クエン酸、マロン酸、リンゴ酸、乳酸、などが好ましい。これらを用いると研磨レートが高く維持されるからである。

スラリーのｐＨはバッチ式ポリッシュとは異なり、より酸性であることが好ましい。例えば、ｐＨの範囲は約１〜５であることが好ましく、更には約２〜４、また更には約２〜３であることがより好ましい。この範囲であると研磨レートが高く維持されるからである。

分散媒体液は、例えば、水、アルコール等を挙げることができる。特に水は基板表面が均一に加工されるので好ましい。
スラリーの供給方法は、バッチ式研磨とは異なり、研磨テープ上にスラリーが供給されるのが好ましい。その流量は、１０〜５０ｍｌ／分程度が適する。加工中に連続的に供給することが好ましい。基板表面全体が均一に加工されるからである。

研磨テープは、織布状のテープ、植毛状のテープ等が利用でき、テープを構成する部材中にポリウレタンを含むテープであるのが好ましい。テープ状であるので巻き取りながら常に新しい面に砥粒を保持して均一な加工を行うことができるからである。
テープを構成する部材中にポリウレタンを含むテープは、弾力性を有しスラリー中の砥粒を充分に保持できる材質を含んで構成されているので好ましい。スラリーがテープ表面上に円滑に保持されるので、スラリー中の研磨砥粒によるスクラッチの発生を抑えることができるからである。

研磨テープをロールで押し付ける押し付け圧力は、バッチ式研磨の研磨布の押し付け圧力とは異なり、９８〜６８６ｋＰａ（１〜７ｋｇ／ｃｍ^２）、より好ましくは２９４〜６８６ｋＰａ（３〜７ｋｇ／ｃｍ^２）とするのが望ましい。この範囲であると充分な研磨量を得ることができ、スクラッチの発生を抑えることができるからである。

研磨テープは、巻き取り装置１０６によって加工時に巻き取られて、連続的に新しいテープの面で加工が行なわれるのが好ましい。テープの走行速度は、１０〜１００ｍｍ／分、より好ましくは３０〜５０ｍｍ／分である。この範囲であると、砥粒によるスクラッチの発生や砥粒が基板表面に突き刺さったり埋めこまれたりすることなどを抑制することができるからである。

研磨テープは、加工時にテンションが４．９〜１４．７Ｎ、より好ましくは８．８〜９．８Ｎで保持されているのが好ましい。この範囲であると、テープが蛇行することなく安定して巻き取られ、基板表面全体が均一に加工されるからである。

研磨テープは、加工時に巻き取ると同時に基板に対して半径方向に揺動させるのが好ましい。その揺動速度は１〜１０回／秒、より好ましくは４〜６回／秒である。この範囲であると充分な研磨量が得られ、かつスクラッチの発生を抑えた、研磨状態が均一な表面を得ることができるからである。

基板を取りつけたスピンドルの加工時の回転数は、２００〜１０００ｒｐｍ、より好ましくは５００〜７００ｒｐｍである。この範囲であると充分な研磨量が得られるからである。スピンドルの回転方向と研磨テープが巻取り進む方向は逆方向であるのが好ましい。研磨テープと基板表面との接触状態がより密着した状態になり、かつ研磨テープをスムーズに送ることができるからである。

ポリッシュ研磨工程を終了した非磁性基板は、磁気記録媒体に用いる基板となる。このようにして得られた基板は、半径方向のキズが実質的に無く、基板のロールオフが４５ｎｍ以下である。その表面には、ランダムな方向の研磨痕が消えている。ここで半径方向のキズが実質的に無い、すなわち研磨痕が消えた状態とは、照明下の肉眼の目視検査で基板の表面全体を観察したときに半径方向の研磨痕が２本／面以下である状態である。
このような媒体基板は、平滑で半径方向のキズが実質的に無い表面を有しているので、この媒体基板を用いて軟磁性裏打ち層、磁性層、保護膜を形成して得られた磁気記録媒体は、ミッシングエラーの発生を低減できるので、高記録密度に適した磁気記録媒体となる。特に半径方向のキズに沿ったエラーの発生が低減できるので好ましい。

次に、ポリッシュ研磨工程を終了した非磁性基板の表面に先に説明した軟磁性裏打ち層２を成膜した後、配向制御膜３を成膜する。
配向制御膜３は、直上に位置する垂直磁性膜４の配向性や結晶粒径を制御するために設ける膜である。本発明の磁気記録媒体において、配向制御膜３はｈｃｐ構造を有する材料から構成する。配向制御膜３の材料としては、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃｏのうちから選ばれる１種または２種以上を５０ａｔ％以上含有する材料を用いるのが好ましい。なかでも特に、ＲｕとＲｅのうち少なくともいずれかを用いるのが好ましい。この材料としては、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｃｏのうちから選ばれる１種または２種以上を５０ａｔ％以上含むものを用いることができる。具体例としては、Ｒｕ、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、ＲｅＶ、ＺｒＮｉ、ＲｕＣｒＭｎ等を挙げることができる。
配向制御膜３の厚さは５０ｎｍ以下、好ましくは３０ｎｍ以下とするのが好適である。この膜厚が上記範囲を越えると配向制御膜３内で結晶粒の粒径が大きくなり、垂直磁性膜４における磁性粒子が粗大化し易くなる。また記録再生時における磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層２との距離が大きくなり、再生信号の分解能が低下し、ノイズ特性が劣化するため好ましくない。配向制御膜３は薄すぎれば垂直磁性膜４の結晶配向性が劣化するため、厚さが０．１ｎｍ以上となるように形成するのが好ましい。

配向制御膜３の上には垂直磁性膜４を形成する。垂直磁性膜４は磁化容易軸が基板に対して垂直に配向した磁性膜であり、この垂直磁性膜４にはＣｏ合金を用いることが好ましい。Ｃｏ合金としては、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＰｔ合金を例示できる。またこれらの合金にＴａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｂ、Ｏ、Ｎなどから選ばれる少なくとも１種の元素を添加した合金を用いることができる。垂直磁性膜４は、厚さ方向に均一な単層構造とすることもできるし、遷移金属（Ｃｏ、Ｃｏ合金）からなる層と貴金属（Ｐｔ、Ｐｄ等）からなる層とを積層した多層構造とすることもできる。遷移金属層には、Ｃｏを用いることもできるし、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＣｏＰｔ系合金等のＣｏ合金を用いることもできる。
垂直磁性膜４の厚さは、目的とする再生出力によって適宜最適化すればよいが、単層構造型と多層構造型とのいずれの場合においても、厚過ぎる場合にはノイズ特性の悪化や分解能の低下等の問題が起こりやすいため、厚さを１００ｎｍ以下、好ましくは８〜１００ｎｍとするのが好適である。

さらに、垂直磁性膜４の表面に保護膜５を形成する。保護膜５は、垂直磁性膜４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぎ、かつ磁気ヘッドと媒体の間の潤滑特性を確保するためのもので、従来公知の材料を使用することが可能である。例えばＣ（カーボン）、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２の単一組成とすることもできるし、これらを主成分とし他元素を含む材料を使用することもできる。保護膜５の厚さは、１〜１０ｎｍの範囲とするのが好ましい。
これらの軟磁性裏打ち層２、配向制御膜３，垂直磁性膜４，及び保護膜５は、例えば
スパッタ法などにより形成することができる。

最後に保護膜５の上に潤滑膜６を形成して磁気記録媒体が完成する。潤滑膜６には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸など公知の潤滑剤を使用することができる。その種類および膜厚は、使用される保護膜や潤滑剤の特性に応じて適宜設定することができる。潤滑膜の形成は、例えばスピンコート法が利用できる。

図９に本発明の磁気記録再生装置の構成を示す。
本発明の磁気記録再生装置４０は、上述の本発明の磁気記録媒体３０と、これを記録方向に駆動する媒体駆動部２６と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド２７と、磁気ヘッド２７を磁気記録媒体３０に対して相対運動させるヘッド駆動部２８と、磁気ヘッド２７への信号入力と磁気ヘッド２７からの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段を組み合わせた記録再生信号系２９とを具備したものである。これらを組み合わせることにより記録密度の高い磁気記録装置を構成することが可能となる。
本発明の磁気記録再生装置に使用した磁気記録媒体は、ＳＮＲが高く、ＴＡの発生が極めて低いので、長期にわたって安定した性能を維持した磁気記録再生装置となる。

（実施例）
基板は、外径４８ｍｍ、内径１２ｍｍ、厚さ０．５０８ｍｍに加工したガラス基板とシリコン基板を準備した。ガラス基板としては、非晶質ガラス基板と結晶質ガラス基板を使用した。シリコン基板には半導体素子用の単結晶基板を使用した。
基板は、形状精度及び寸法精度の向上を目的としてラッピング加工を施した。ラッピング加工はラッピング装置を用いて２段階で行った。次いで、基板の内外周部に所定の面取り加工を施し、さらに研磨ブラシを使用して外周端面及び内周端面をブラシ研磨した。
次に、磁気記録層を設ける主表面をポリッシュ加工した。ポリッシュ加工はコロイダルシリカ砥粒を含む研磨剤を使用し、１枚毎にテクスチャー加工装置でポリッシュした。
コロイダルシリカ研磨としては、研磨剤としてEDC1800A（コロイダルシリカ砥粒サイズ：７０ｎｍ、溶媒：水）を用い基板の回転数を５００〜１０００ｒｐｍにして、ポリウレタンからなる研磨布に研磨剤濃度を１〜５０％に設定したコロイダルシリカ研磨剤を滴下しながら、９８〜６８６ｋＰａの所定の圧力で研磨布を押し付けながら研磨加工した。
ポリッシュ加工を終えた基板は充分最終洗浄した後、検査工程を経て磁気記録媒体用基板とした。
このようにして得られた基板の主表面の表面粗さを触針法により測定した。結果を表１に示す。

洗浄済みの基板をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０１０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０^−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、基板上に軟磁性膜として９０Ｃｏ−４Ｚｒ−６Ｎｂ（Ｃｏ含有量９０ａｔ％、Ｚｒ含有量４ａｔ％、Ｎｂ含有量６ａｔ％）を５０ｎｍ、Ｒｕ膜を０．８ｎｍ、９０Ｃｏ−４Ｚｒ−６Ｎｂ（Ｃｏ含有量９０ａｔ％、Ｚｒ含有量４ａｔ％、Ｎｂ含有量６ａｔ％）を５０ｎｍ成膜して３層からなる裏打ち層を形成した。このとき基板加熱はおこなわず、磁界を基板半径方向の外周から内周に向かって磁界を印加した。

このようにして形成した最表面の９０Ｃｏ−４Ｚｒ−６Ｎｂ軟磁性膜について、飽和磁気異方性と配向分散角（Δθ50）を測定した。
飽和磁気異方性は、基板半径方向と円周方向のＭＨループを振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）で測定した。そして、半径方向の飽和磁界をＨｍｒ、円周方向の飽和磁界をＨｍｃとして、これらの比Ｈｍｒ／Ｈｍｃを飽和磁気異方性として算出した。
配向分散角（Δθ50）の測定は、Ｘ線回折装置を使用して基板面に垂直な方向のＣｏのｃ軸配向を図２〜図４に示した方法に従って測定した。これらの測定結果を表１に示す。

次いで、配向制御膜としてＲｕを２０ｎｍ、垂直磁気記録膜として６６Ｃｏ−８Ｃｒ−１８Ｐｔ−８ＳｉＯ_２ を１２ｎｍ成膜した。
次いで、ＣＶＤ法により４ｎｍの非晶質カーボン保護膜を形成した。
次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成し、磁気記録媒体を得た。
この磁気記録媒体について磁気記録特性を評価した。
ＷＡＴＥの評価には、１００ｋＦＣＩの信号を書いた後、３μｍ離れたトラックに６００ｋＦＣＩの信号を１０万回書いた後のエラーレートの劣化度を測定した。これらの結果も表１に併記する。

（比較例）
基板処理においてコロイダルシリカ研磨処理を用いずに、従来のバッチ式研磨を施した以外は実施例に準じて磁気記録媒体を作製し、実施例と同様にして磁気記録特性を評価した。また、非晶質ガラス基板に研磨剤スラリーとしてダイヤモンドスラリーを使用して、テクスチャー加工装置でポリシュした後、実施例に準じて磁気記録媒体を作製し、実施例と同様にして磁気記録特性を評価した。これらの結果を表１に併記する。

表１の結果から、本発明の磁気記録媒体はＳＮＲが１５．８（ｄＢ）以上と高く、ＷＡＴＥ出力低下は３．１％以下と低く、しかもＴＡの発生は極く希であることが判る。

本発明の磁気記録媒体の断面構造を示す図である。 磁気異方性比とＷＡＴＥ出力低下率との関係を示す図である。 軟磁性裏打ち層のΔθ50とＳＮＲとの関係を示すである。 ピーク位置の決定方法を示す図である。 ロッキング曲線の決定方法を示す図である。 ロッキング曲線の例を示す図である。 基板の平均表面粗さとΔθ50との関係を示す図である。 枚葉式テクスチャー加工装置によるポリシュ加工の概念図を示す図である。 本発明の磁気記録再生装置の構成を説明する図である。

符号の説明

１・・・・・非磁性基板、２・・・・・軟磁性裏打ち層、３・・・・・配向制御膜、４・・・・・垂直磁性膜、５・・・・・保護膜、６・・・・・潤滑膜、２１・・・・・入射Ｘ線、２２・・・・・回折Ｘ線、２３・・・・・検出器、２４・・・・・延長線、２６・・・・・媒体駆動部、２７・・・・・磁気ヘッド、２８・・・・・ヘッド駆動部、２９・・・・・記録再生信号系、３０・・・・・磁気記録媒体、４０・・・・・磁気記録再生装置、１０１・・・・・スピンドル、１０３・・・・・研磨テープ、１０４・・・・・ロール、１０５・・・・・研磨スラリー、１０６・・・・・巻き取りロール、１０７・・・・・ノズル

Claims (11)

1. 非磁性基板上に、少なくとも軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護膜とが設けられ、該軟磁性裏打ち層の磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が１以下であって、かつ配向分散角（Δθ50）が１〜６度であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記軟磁性裏打ち層の磁気異方性比（Ｈｍｒ／Ｈｍｃ）が０．７以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記軟磁性裏打ち層の配向分散角（Δθ50）が１〜３．５度であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記非磁性基板の主表面の平均表面粗さ（Ｒａ）が５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
5. 前記磁性基板が、非晶質ガラス基板、結晶化ガラス基板、シリコン基板のいずれかであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
6. 非磁性基板の主表面をコロイダルシリカ砥粒を含むスラリーと研磨テープを使用して枚葉式テクスチャー加工装置により研磨し、次いで該非磁性基板の主表面に軟磁性材料を含む軟磁性裏打ち層を形成した後、該軟磁性裏打ち層の表面に少なくとも配向制御膜と垂直磁性膜と保護膜とを順次形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
7. 前記コロイダルシリカ砥粒を含むスラリーは、平均粒径が０．０３〜０．５μｍのコロイダルシリカ砥粒を３〜３０質量％の濃度で含むことを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
8. 前記研磨テープが、織布状テープもしくは植毛状テープであって、テープを構成する部材中にポリウレタンを含むテープであることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
9. 前記研磨テープを９８〜６８６ｋＰａの圧力で前記非磁性基板に押し付けながら研磨することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
10. 前記非磁性基板を３００〜１５００ｒｐｍの回転速度で回転させながら研磨することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
11. 前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体を組み込んでなることを特徴とする磁気記録再生装置。
    

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