JP2786621B2 - 水平記録用磁気記録ディスク及び製造方法 - Google Patents

水平記録用磁気記録ディスク及び製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水平記録用薄膜合
金磁気記録ディスク及び薄膜磁気記録ディスクの製造方
法に関するものであり、より具体的には、高い記録線密
度でも固有の媒体ノイズの少ないCoPt合金のディス
クに関するものである。
【0002】
【従来の技術】CoPt媒体を含む薄膜合金媒体の問題
点の1つは、記録線密度が上昇すると固有の媒体ノイズ
が増大することである。媒体ノイズは、磁気遷移の不規
則性によって生じ、リードバック信号のピークの不規則
なシフトの原因となる。この不規則なシフトを、「ピー
ク・ジッタ」または「時間ジッタ」という。したがっ
て、媒体ノイズが高いほど、ビット・エラー率も高くな
る。したがって、データが最大の線密度で記録できるよ
うに、発生するノイズが最大許容レベルより低い薄膜合
金媒体を開発することが望ましい。ピーク・ジッタおよ
び媒体のS/N比(SNR)で表した固有媒体ノイズの、
磁気記録システムのビット・エラー率に対する影響につ
いては、カッツ(Katz)等の論文「磁気記録のエラー率に
対するビット・シフト分布の影響 (Effect of Bitshif
t Distribution on Error Rate inMagnetic Recordin
g)」、IEEE Transactions on Magnetics、Vol.MAG-1
5、pp.1050〜1053、1979年に記載されている。媒体S/
N比の測定については、ベルク(Belk)等の論文「高性能
剛性記録媒体の固有S/N比の測定(Measurement of th
e Intrinsic Signal-to-Noise Ratio for High Perform
ance Rigid Recording Media) 」、J.Appl. Physics、5
9 (2) 、1986年1月15日、pp.557〜562に記載されてい
る。
【0003】米国特許第4789598号明細書には、Cr濃
度を高めることにより、高記録密度における固有媒体ノ
イズを減少させる、コバルト・白金・クロム(CoPt
Cr)合金磁気記録ディスクが記載されている。
【0004】特開昭61-276116号には、S/N比の高い
コバルト・ニッケル(CoNi)合金ディスクが開示され
ている。ディスクの基板にアルマイトをコーティング
し、酸素または窒素の存在下でCoNi磁気皮膜をスパ
ッタ付着させた後、ディスクを熱処理して、CoNi磁
気皮膜中に20〜50原子パーセントの酸素または窒素
を有するディスクを形成する。
【0005】他の3つの参照文献に、様々の量の酸素ま
たは窒素を磁気皮膜中に含有すると思われる各種のコバ
ルト合金薄膜ディスクが記載されているが、磁気皮膜の
S/N比を改善する目的で、スパッタリング中に酸素を
故意に導入することは教示されていない。たとえば、特
開昭61-142523号には、窒素の存在下で磁気皮膜をスパ
ッタリングした後、熱処理して、皮膜を結晶化させると
ともに窒素を放出させて、0.5〜5原子パーセントの窒素
を含有するCoPt皮膜を形成させたCoPtディスク
が記載されている。特開昭61-253622号には、磁気皮膜
中に5原子パーセント以下の酸素または窒素が存在する
CoCrX(X=Pt、Rh、Re、Pd、Ir等)合金
ディスクが記載されている。米国特許第4749459号明細
書には、磁気皮膜のスパッタ付着中に、得られたCoP
t皮膜の保磁力を減少させる目的で、少量の窒素または
酸素を含有するガスを導入して形成した、CoPtディ
スクが記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固有
媒体ノイズを低減した水平記録用の剛性磁気記録ディス
クを提供することを目的とする。さらに、本発明は、固
有媒体ノイズを低減した磁気記録ディスクの製造方法を
提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、水平記録用の
改良されたCoPt合金磁気記録ディスクに関するもの
で、ディスク中の磁気記録層は、5原子パーセント以上
30原子パーセント未満の酸素を有する。ディスクは、
CoPt合金磁気層のスパッタ付着中に、アルゴンに酸
素を導入することにより形成する。得られたディスク構
造は、高い記録線密度でも、同様の条件で、ただしCo
Pt合金磁気層のスパッタ付着中に酸素を導入せずに形
成したディスク構造に比べて、固有媒体ノイズがかなり
少ない。スパッタ付着工程後、このディスクを熱処理す
ることにより、S/N比はさらに改良される。
【0008】
【発明の実施の形態】酸素を磁気層に導入したCoPt
合金ディスクの改善されたS/N比を説明するため、同
一の条件で2種類のCoPtCrディスクを製作した。
ただし、一方のディスクには、スパッタリング中に酸素
を導入した。
【0009】これらのディスクは、RF−DCマグネト
ロン・スパッタリング装置(VarianS-gun)を用いて製
作した。基本圧力は、付着前は約3×10−7トルで、
各付着工程では、アルゴンを約6mトルに保持した。装
置への電力は、500W、Arの流速は40sccmと
した。付着はすべて、基板を加熱しないで行った。基板
は、5.25インチのAlMg/NiPディスクを使用
した。基板の表面は、高周波放電洗浄を行い、NiP表
面被覆の上に厚さ750オングストロームのCr下部層
を形成した。Cr下部層の上に、金属組成がCo77
Cr17の磁気層を、160オングストロームの厚
さに形成した。その後、CoPtCr磁気層の上に、厚
さ250オングストロームの炭素の保護オーバコートを
形成した。1例では、スパッタリング・チェンバ中に、
Arの流速の約5%の流速で酸素を導入した。
【0010】これら2種類のディスクの固有媒体ノイズ
の比較を第1図に示す。SoNRのSNR項は、20l
og(Vs/Vn)で定義される。ただし、Vsは分離
された信号の振幅、Vnは媒体の積分されたRMSノイ
ズである。CoPtCr磁気層に酸素を導入して作成し
たディスクは、すべての記録密度で、SoNRの顕著な
改善を示し、2400fr/mmでは、4.4dBの改
善(38.5dB対34.1dB)であった。
【0011】磁気層のS/N比の酸素含有量に対する依
存度を決定するために、上記と同様のスパッタリング条
件で、酸素流量のみを変化させて各種のディスクを製作
した。ディスクの構造も、厚さ1000オングストロー
ムのCr下部層の上に、厚さ約6000オングストロー
ムのCoPtCr磁気層を形成した点以外は上記と同じ
にした。ディスクの一部は、同じ記録結果を与える研磨
したAlMg/NiPに加えて、半導体グレードの単結
晶シリコン上に製造した。シリコン基板の表面は平滑
で、天然の酸化物により非晶質であるため、本明細書に
記載する結果は、ガラスまたはガラス・セラミック基板
にも適用することができると思われる。酸素含有量は、
ラザフォードのバックスキャッタリングにより測定し
た。SoNRで測定したS/N比に対する酸素含有量の
依存度を、第2図のグラフに示す。これらのディスクの
他の磁気特性の酸素含有量に対する依存度を、第3図、
第4図および第5図に示す。酸素が約30原子パーセン
トになると、ディスクの磁気特性、特に保磁力Hcの点
で、ディスクは磁気記録媒体としては実質的に使用でき
なくなる。
【0012】酸素を含有する雰囲気中で形成したCoP
tCr層のS/N比は、完成したディスクをアニーリン
グすることによりさらに改善される。1つの実験ではA
lMg/ NiP基板上に直接形成したCo75Pt
12Cr13磁気層を有するディスクを、232℃で9
0分加熱し、常温まで徐冷した。この熱処理は、空気中
および、最初にオーブンを窒素でパージした実質的に酸
素を含有しない雰囲気中で行なった。得られたディスク
は、熱処理を行なわない同じディスクに比べて、9.8
μVのRMSノイズの減少と、2400fr/mmで
3.6dBのS/N比の増大を示した。
【0013】上記の説明は、記録媒体の一部を形成する
本発明の構造にのみ関するものであり、媒体および媒体
製造工程の、従来の周知の部分に関するものではない。
たとえば、薄膜合金ディスクの製造において、磁気皮膜
上に、スパッタリングした炭素等の保護オーバコートを
設けることが知られている。また、磁性層を構成する合
金としてはCoPtCr合金を用いた実験で説明した
が、本発明の効果を奏するにはCrを含まないCoPt
だけの合金に酸素を導入することでよい。
【0014】本発明の好ましい実施例について詳細に説
明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、これら
の実施例に修正を加えることが可能なことは、当業者に
は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、磁気層に酸素を取り入れたCoPtC
rディスク及び酸素を取り入れないCoPtCrディス
クの、SoNRと記録線密度の比較を示す図である。
【図2】図2は、CoPtCrディスクの酸素含有量に
対して、SoNRを1mm当たり1000磁束反転(f
r/mm)でプロットした図である。
【図3】図3は、CoPtCrディスクの酸素含有量に
対する残留磁気Mrのグラフである。
【図4】図4は、CoPtCrディスクの酸素含有量に
対する保磁力矩形性S*のグラフである。
【図5】図5は、CoPtCrディスクの酸素含有量に
対する飽和保磁力Hcのグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タダシ・ヨギ アメリカ合衆国、カリフォルニア州サ ン・ノゼ、アンジョウ・クリーク・サー クル7100番地 (56)参考文献 特開 昭58−32234(JP,A) 特開 昭59−17224(JP,A) 特開 昭59−63031(JP,A) 特開 昭59−116925(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01F 10/16 H01F 41/18

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】剛性の基板と、 上記基板の上にスパッタ付着により形成され、コバル
    ト、白金および酸素を含む組成を有する磁気層とを有
    し、該酸素は該磁気層中に5原子パーセント以上30原
    子パーセント未満含まれている水平記録用の磁気記録デ
    ィスク。
  2. 【請求項2】上記磁気層がクロムを含む請求項1に記載
    の磁気記録ディスク。
  3. 【請求項3】上記磁気層上に保護用のオーバーコートを
    有する請求項1に記載の磁気記録ディスク。
  4. 【請求項4】コバルトと白金を含みスパッタ付着により
    形成される磁気層を有する薄膜磁気記録ディスクを製造
    する方法において上記磁気層中に5原子パーセント以上
    30原子パーセント未満の量の酸素を導入するのに十分
    な量の酸素を、スパッタ付着中にスパッタ付着環境に導
    入するステップを有することを特徴とする製造方法。
  5. 【請求項5】上記磁気層のスパッタ付着後に上記ディス
    クを熱処理するステップを含む請求項4に記載の方法。
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