JP2864770B2 - 磁気ディスク用基板およびそれを用いた磁気記録媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガラスなどの非磁性支持
体を用いた磁気ディスク用基板及びそれを用いた磁気記
録媒体に関する。

【０００２】

【従来技術】ガラス基板はその表面の平滑性が優れ、硬
く、変形抵抗が大きく、かつ表面欠陥が少ないなどの理
由から、高密度磁気ディスク用基板として注目されてい
る。（例えば特開昭４９−１２２７０７号、特開昭５２
−１８００２号）また上記ガラス基板に物理的方法また
は化学的方法あるいは両者の方法を組み合わせて表面に
凹凸を形成し、磁気ディスクと磁気ヘッドとの接触特性
（ＣＳＳ特性、ヘッドスティック性）を向上させる方法
が知られている。（例えば特開昭６３−１６００１０
号）また上記ガラス基板表面に有機金属化合物の溶液の
微少な液滴を噴霧する方法を用いて凹凸を形成し、ヘッ
ド磁気記録媒体への接触特性を改善する方法が知られて
いる。（例えば特開昭６３−１６００１４号）さらに、
上記ガラス基板上にＡｌ（アルミニウム）からなる凹凸
形成層を形成し、前記接触特性を改善する方法が知られ
ている。（例えば特開昭６２−２５６２１５号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６２−２５６２１５号に開示されている従来技術を用い
て磁気ディスクを作製すると、前記接触特性の改善はみ
られるものの、磁気特性が期待される程度に実現されな
いという問題点があった。また特開昭６３−１６００１
０号や特開昭６３−１６００１４号に開示されている従
来技術では、表面凹凸を形成したガラス基板の強度を低
下させたり、平滑性を阻害したりするという問題があっ
た。

【０００４】特開昭６２−２５６２１５号に開示されて
いる基板表面の凹凸形成は、高温状態にあるガラス基板
表面では、被着金属（例えばアルミニウム）の凝集エネ
ルギーが大きくなることを利用したものである。しかし
凹凸を形成しうる被着金属は基板被着金属間の付着力に
比べて、被着金属原子間の凝集エネルギーが大きいため
に、基板との付着力は強くない。したがって、アルミニ
ウムをガラス基板上に形成しただけでは、ＣＳＳ試験の
際に生じる強い摩擦力によって、アルミニウムとガラス
界面での剥離が生じる。これは、高信頼性の磁気ディス
クを得る上で大きな問題であった。また、上記Ａｌ膜に
よる凹凸形成では、低いヘッド飛行が可能な範囲（ヘッ
ド浮上量：２〜４マイクロインチ）で凹凸を制御するこ
とが困難であった。すなわち、このような低い浮上量を
実現するために凹凸の最大高さを制御し、かつ前記接触
特性を良好にするためにヘッドと接触する凹凸の山のピ
ッチ（または山の密度）を制御することが重要である
が、上記方法では最大高さと山のピッチとを独立に制御
できなかった。

【０００５】さらに、ガラス基板上に直接アルミニウム
の不連続な島状構造を有する凹凸を形成するのは、山の
最大高さと山のピッチを別々に制御できるが、山のピッ
チの大きい領域での制御性が悪く、凹凸を形成するとき
のガラス基板温度の僅かな変化で、凹凸の形状が大きく
変化し、１枚のガラス基板内で均一な山のピッチを得る
ことが難しいという問題があった。また、凹凸形成物の
上に直接Ｃｒ膜を被覆した場合、またはＴｉ膜を被覆し
た後Ｃｒ膜を被覆した場合、Ｃｒ膜の結晶配向が悪くな
り良好な磁気特性が得られないという問題があった。本
発明の目的は、上記の問題点の解消にあり、良好なＣＳ
Ｓ特性が得られかつ、磁気特性が良好で生産性の高い磁
気ディスク用基板及びそれを用いた磁気記録媒体を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク用
基板は、ガラス基板上にＴｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，
Ｍｏ，Ｗの金属群から選ばれた少なくとも１種以上から
なる低表面エネルギー性の膜が被覆され、前記低表面エ
ネルギー性の膜の上に、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓ
ｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉの低融点金属群より選ばれた少な
くとも１種以上からなる凹凸形成物が、前記低表面エネ
ルギー性の膜の面内方向に不連続な島状構造を有するよ
うに形成されている。

【０００７】本発明の磁気ディスク用基板におけるガラ
ス基板は、表面の平坦性がよいガラス板を用いるのが好
ましく、ガラス板の表面を公知の方法により研磨して用
いられる。またガラス板は、とくにその組成については
限定されないが、フロート法で製造されたソーダライム
組成のガラス板が安価に入手できるので好ましい。

【０００８】本発明の磁気ディスク用基板においては、
ガラス基板の上に低表面エネルギー性の膜が被覆されて
いる。低表面エネルギー性の膜とは、その膜の表面エネ
ルギーが用いるガラス基板の表面エネルギーよりも小さ
いことをいい、その膜を被覆した基板を加熱し、加熱し
た状態でその膜に融点が１１００℃以下の金属をスパッ
タリングによる被覆を行ったとき、前記金属がその膜の
面内方向に不連続で島状構造の凹凸形成物になる膜をい
う。低表面エネルギー性の膜としては、Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの金属群から選ばれた少なく
とも１種以上からなる膜を用いることができる。そのほ
かにＴｉＹ合金膜、ＹＳｉ合金膜、ＴｉＳｉ合金膜、Ｃ
ｒＶ合金膜なども用いることができる。

【０００９】前記の低表面エネルギー性の膜のうち、単
一金属からなる結晶性の膜は、低融点金属が被覆される
に際しては、島状構造の成長核となりやすいため、形成
される凹凸の山のピッチが小さくなる。一方、合金から
なる非晶質膜あるいは結晶が発達していない膜は、低融
点金属が被覆されるに際しては、島状構造が成長するた
めの核の密度が少ないので、形成される凹凸の山のピッ
チが大きくなる。前記非晶質膜としては、ＴｉＹ合金膜
（Ｙ濃度が約１０原子％の合金）、ＹＳｉ合金膜（Ｓｉ
濃度が１５〜６０原子％の合金）、ＴｉＳｉ合金膜（Ｓ
ｉ濃度が３５〜６５原子％の合金）などが挙げられる。

【００１０】また、前記低表面エネルギー性の膜の厚み
としては、５ｎｍ以上であることが好ましい。５ｎｍよ
り薄いと、ガラス基板の吸着水などからの酸素が前記膜
に混入し、前記膜表面まで酸化されて表面エネルギーが
大きくなる。このような表面エネルギーが大きい膜の上
に、低融点金属をスパッタリングや真空蒸着により被覆
すると、凹凸を再現性よく形成できない。また膜の厚み
が２００ｎｍより厚いと、ガラス基板からの剥離が生じ
やすくなり、また、生産性の点でも好ましくない。低表
面エネルギー性の膜の表面にまで酸化が及ばないという
観点から膜の厚みは１０ｎｍ以上、生産性が落ちず剥離
が生じにくいという観点から１００ｎｍ以下がさらに好
ましい。

【００１１】本発明にかかる低融点金属としては、融点
が１１００℃以下の金属又は合金であればよく、Ａｇ，
Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｐｂからなる群より選ばれた
１種の金属又は２種以上の合金が挙げられる。これらの
中でも、低表面エネルギー性の膜に被着したときに、金
属原子間の凝集エネルギーが大きな島状構造を形成しや
すいという観点からＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ、およびＡｕある
いはこれらのいずれかを含む合金が好ましい。また、こ
れらの金属または合金に微量の他の元素が添加されてい
てもよい。

【００１２】本発明の磁気ディスク用基板の低表面エネ
ルギー性の膜をガラス基板上に被覆する方法としては、
例えばスパッタリング法や真空蒸着法を用いることが出
来る。本発明の磁気ディスク用基板の凹凸形成物は、例
えばスパッタリング法や真空蒸着法により形成すること
が出来る。前記凹凸形成物は低表面エネルギー性の膜を
ガラス基板に被覆した後、真空を破ることなく引続き形
成することが好ましい。そして凹凸形成物の形状は、前
記低融点金属を真空蒸着法、スパッタリング法で被覆す
るときのガラス基板の温度および蒸発量を調節すること
により行われる。

【００１３】凹凸形成物が形成されるときのガラス基板
は、１００〜４００℃の温度に加熱される。ガラス基板
を高温にすると凹凸のピッチが大きく、かつ、凹凸の深
さが大きくなり、低温加熱では凹凸のピッチが小さく、
かつ、凹凸の深さが浅くなり、１５０〜２５０℃に加熱
するのが好ましい。また、温度を一定にして蒸発量を増
加させると、凹凸のピッチは一定の状態で凹凸の深さが
増加する。したがって、温度が低い状態で蒸着量を多く
しても、温度が高い状態で蒸着量を少なくした場合と同
様の平均粗さＲａおよび最大粗さＲｍａｘを得ることが
出来る。但し、この場合には凹凸のピッチは異なる。

【００１４】凹凸形成物となる低融点金属の蒸発量は、
３〜８０ｎｍの連続層状の膜の厚みに相当する量が好ま
しい。３ｎｍより少ないと上記の温度内では十分な凹凸
が得られず、また８０ｎｍより多いと凹凸の高さが大き
くなり、磁気ヘッドと磁性膜との距離が大きくなるため
記録再生特性が劣化する。さらに、蒸発量は作製条件、
特に温度に対する凹凸粗さの変化が少なく、かつ、制御
性の良い５〜３０ｎｍの層状の膜が得られる量が好まし
い。

【００１５】 凹凸形成物の被覆率は、１０〜８５％が
好ましい。被覆率が８５％を超えると、ヘッドとの摩擦
係数が大きくなり良好な摺動特性が得られず、一方１０
％より小さいと所望の凹凸が得られにくくなるので好ま
しくない。また、凹凸形成用物質を被着させた基板の粗
さは平均粗さＲａが、１〜１５ｎｍが好ましく、磁気記
録された信号のノイズを小さく抑える点からさらに１．
５〜１０ｎｍが好ましい。更に１．５〜８ｎｍが最も好
ましい。

【００１６】また凹凸形成物の深さは、磁気記録媒体の
最上層の保護膜に凹凸を与えるためには５〜１５０ｎｍ
とし、最大粗さが１５０ｎｍを越えないようにするのが
好ましい。さらにヘッド走行をスムーズにするために
は、１０〜１００ｎｍとするのが好ましい。

【００１７】また凹凸形成物の凹凸のピッチは、磁気記
録媒体の最上層の保護膜凹凸を与えるためには０．０５
〜１．０μｍとするのが好ましく、さらにヘッドの走行
をスムーズにするためには０．０５〜０．５μｍがより
好ましい。本発明の磁気記録媒体は、ガラス基板と保護
膜との間に磁性膜が介在するように設けられている磁気
記録媒体であって、前記ガラス基板上にＴｉ，Ｚｒ，
Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの金属群から選ばれた少なく
とも１種以上からなる低表面エネルギー性の膜が被覆さ
れ、前記低表面エネルギー性の膜の上にＡｇ，Ａｌ，Ｃ
ｕ，Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉの低融点金属群より
選ばれた少なくとも１種以上からなる凹凸形成物が前記
低表面エネルギー性の膜の面内方向に不連続な島状構造
を有し前記保護膜表面に凹凸を付与するように形成さ
れ、さらに非晶質合金膜からなる第１下地膜が被覆さ
れ、前記第１下地膜の上に結晶性の金属膜からなる第２
下地膜が被覆され、前記第２下地膜の上に合金磁性膜が
被覆され、前記合金磁性膜の上に保護膜が被覆された磁
気記録媒体である。

【００１８】本発明の磁気記録媒体におけるガラス基板
は、表面の平坦性がよいガラス板を用いるのが好まし
く、ガラス板の表面を公知の方法により研磨して用いら
れる。またガラス板は、とくにその組成については限定
されないが、フロート法で製造されたソーダライム組成
のガラス板が安価に入手できるので好ましい。本発明の
磁気記録媒体においては、ガラス基板の上に低表面エネ
ルギー性の膜が被覆されている。低表面エネルギー性の
膜とは、その膜の表面エネルギー性が用いるガラス基板
の表面エネルギーよりも小さいことをいい、その膜を被
覆した基板を加熱し、加熱した状態でその膜に融点が１
１００℃以下の金属をスパッタリングにより被覆を行っ
たとき、前記金属がその膜の面内方向に不連続で島状構
造の凹凸形成物となる膜をいう。低表面エネルギー性の
膜としては、Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの
金属群から選ばれた少なくとも１種以上からなる膜を用
いることができる。そのほかにＴｉＹ合金膜、ＹＳｉ合
金膜、ＴｉＳｉ合金膜、ＣｒＶ合金膜なども用いること
ができる。

【００１９】前記の低表面エネルギー性の膜のうち、単
一金属からなる結晶性の膜は、低融点金属が被覆される
に際しては、島状構造の成長核となりやすいため、形成
される凹凸の山のピッチが小さくなる。一方、合金から
なる非晶質膜あるいは結晶が発達していない膜は、低融
点金属が被覆されるに際しては、島状構造が成長するた
めの核の密度が少ないので、形成される凹凸の山のピッ
チが大きくなる。前記非晶質膜としては、ＴｉＹ合金膜
（Ｙ濃度が約１０原子％の合金）、ＹＳｉ合金膜（Ｓｉ
濃度が１５〜６０原子％の合金）、ＴｉＳｉ合金膜（Ｓ
ｉ濃度が３５〜６５原子％の合金）などが挙げられる。

【００２０】また、前記低表面エネルギー性の膜の厚み
としては、５ｎｍ以上であることが好ましい。５ｎｍよ
り薄いと、ガラス基板の吸着水などからの酸素が前記膜
に混入し、前記膜表面まで酸化されて表面エネルギーが
大きくなる。このような表面エネルギーが大きい膜の上
に、低融点金属をスパッタリングや真空蒸着により被覆
すると、凹凸を再現性よく形成できない。また膜の厚み
が２００ｎｍより厚いと、ガラス基板からの剥離が生じ
やすくなり、また、生産性の点でも好ましくない。低表
面エネルギー性の膜の表面にまで酸化が及ばないという
観点から膜の厚みは１０ｎｍ以上、生産性が落ちず剥離
が生じにくいという観点から１００ｎｍ以下がさらに好
ましい。

【００２１】本発明の磁気記録媒体の低融点金属として
は、融点が１１００℃以下の金属又は合金であればよ
く、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｚｎ，Ｐｂからなる群よ
り選ばれた１種の金属又は２種以上の合金が挙げられ
る。これらの中でも、低表面エネルギー性の膜に被着し
たときに、金属原子間の凝集エネルギーが大きな島状構
造を形成しやすいという観点からＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ，お
よびＡｕあるいはこれらのいずれかを含む合金が好まし
い。また、これらの金属または合金に微量の他の元素が
添加されていてもよい。

【００２２】本発明の第２の磁気記録媒体の低表面エネ
ルギー性の膜をガラス基板上に被覆する方法としては、
例えばスパッタリング法や真空蒸着法を用いることが出
来る。本発明の磁気記録媒体にかかる凹凸形成物は、例
えばスパッタリング法や真空蒸着法により形成すること
が出来る。前記凹凸形成物は低表面エネルギー性の膜を
ガラス基板に被覆した後、真空を破ることなく引続き形
成することが好ましい。そして凹凸形成物の形状は、前
記低融点金属を真空蒸着法、スパッタリング法で被覆す
るときのガラス基板の温度および蒸発量を調節すること
により行われる。凹凸形成物が形成されるときのガラス
基板は、１００〜４００℃の温度に加熱される。ガラス
基板を高温にすると凹凸のピッチが大きく、かつ、凹凸
の深さが大きくなり、低温加熱では凹凸のピッチが小さ
く、かつ、凹凸の深さが浅くなる。加熱温度は１５０〜
２５０℃が好ましい。また、温度を一定にして蒸発量を
増加させると、凹凸のピッチは一定の状態で凹凸の深さ
が増加する。したがって、温度が低い状態で蒸着量を多
くしても、温度が高い状態で蒸着量を少なくした場合と
同様の平均粗さＲａおよび最大粗さＲｍａｘを得ること
が出来る。但し、この場合には凹凸のピッチは異なる。

【００２３】凹凸形成物となる低融点金属の蒸発量は、
３〜８０ｎｍの連続層状の膜の厚みに相当する量が好ま
しい。３ｎｍより少ないと上記の温度内では十分な凹凸
が得られず、また８０ｎｍより多いと凹凸の高さが大き
くなり、磁気ヘッドと磁性膜との距離が大きくなるため
記録再生特性が劣化する。さらに、蒸発量は作製条件、
特に温度に対する凹凸粗さの変化が少なく、かつ、制御
性の良い５〜３０ｎｍが好ましい。

【００２４】 凹凸形成物の被覆率は、１０〜８５％が
好ましい。被覆率が８５％を超えると、ヘッドとの摩擦
係数が大きくなり良好な摺動特性が得られず、一方１０
％より小さいと所望の凹凸が得られにくくなるので好ま
しくない。また、凹凸形成用物質を被着させた基板の粗
さは平均粗さＲａが、１〜１５ｎｍが好ましく、磁気記
録された信号のノイズを小さく抑える点からさらに１．
５〜１０ｎｍが好ましい。更に１．５〜８ｎｍが最も好
ましい。

【００２５】また凹凸形成物の深さは、磁気記録媒体の
最上層の保護膜に凹凸を与えるためには５〜１５０ｎｍ
とし、最大粗さが１５０ｎｍを越えないようにするのが
好ましい。さらにヘッド走行をスムーズにするために
は、１０〜１００ｎｍとするのが好ましい。

【００２６】また凹凸形成物の凹凸のピッチは、磁気記
録媒体の最上層の保護膜に凹凸を与えるためには０．０
５〜１．０μｍとするのが好ましく、さらにヘッドの走
行をスムーズにするために０．０５〜０．５μｍがより
好ましい。本発明の磁気記録媒体の第１の下地膜は、非
晶質合金膜からなる。かかる合金膜としては、ＴｉＹ合
金膜（Ｙ濃度が１０〜３０原子％）、ＹＳｉ合金膜（Ｓ
ｉ濃度が２０〜７０原子％）、ＴｉＳｉ合金膜（Ｓｉ濃
度が２０〜７０原子％）、ＺｒＣｕ合金膜（Ｚｒ濃度が
３５〜５０原子％）、ＺｒＳｉ合金膜（Ｓｉ濃度が２０
〜６０原子％）、ＣｏＴａ合金膜（Ｔａ濃度が２５〜５
０原子％）、ＴｉＣｕ合金膜（Ｃｕ濃度が４０〜６０原
子％）、ＦｅＳｉ合金膜（Ｓｉ濃度が５０〜７０原子
％）、ＦｅＧｅ合金膜（Ｇｅ濃度が６０〜７０原子
％）、ＰｄＳｉ合金膜（Ｓｉ濃度が１５〜７０原子％）
が例示でき、とりわけＴｉＳｉ合金膜（Ｓｉ濃度が２０
〜７０原子％）が好ましい。上記の合金は２元系である
が、３元系や４元系等にすることも可能であり、例えば
ＰｄＣｕＳｉやＺｒＢｅＮｂ等が挙げられる。そして膜
の厚みは５〜１００ｎｍとするのが好ましい。５ｎｍよ
り薄いとさらにその上に被覆される第２の下地膜および
磁性膜の結晶粒径を揃える効果が小さくなり、１００ｎ
ｍを越えると磁気記録媒体の生産性が低下するので好ま
しくない。

【００２７】本発明の磁気記録媒体の第２の下地膜は結
晶性の金属膜からなり、この膜を被覆することにより、
磁性膜の結晶粒径を揃え良好な磁気特性を有する磁性膜
とすることができる。第２の下地膜の厚みとしては５０
〜３００ｎｍが好ましい。本発明の磁気記録媒体の磁性
膜は、ＣｏＮｉＣｒ合金やＣｏＮｉＣｒＴａ合金などの
合金磁性膜を用いることができる。本発明の磁気記録媒
体の保護膜は、カーボン膜、二酸化珪素膜を用いること
ができる。

【００２８】本発明の磁気記録媒体の低表面エネルギー
性の膜、凹凸形成物、第１下地膜、第２下地膜、磁性
膜、保護膜は、スパッタリング法あるいは真空蒸着法で
形成することができ、とりわけ前記の低表面エネルギー
性の膜から保護膜まで引き続いて形成することが出来る
インライン式スパッタリング装置で形成するのが好まし
い。

【００２９】

【作用】ガラス基板上に被覆された低表面エネルギー性
の膜は、前記膜の上に低融点金属からなる凹凸形成物を
形成するに際し、前記膜表面での低融点金属原子のモビ
リティーを大きくし、前記膜上に被着した低融点金属原
子を動き易くする。このため凹凸形成物の凹凸ピッチを
大きくすることができ、ピッチの比較的大きな凹凸構造
を安定して形成することができる。凹凸形成物は磁気記
録媒体の保護膜表面に凹凸を与えヘッドの接触特性を良
くする。

【００３０】第１下地膜は非晶質合金膜からなり、この
膜により第１下地膜の上に被覆される第２下地膜は、低
表面エネルギー性の膜や凹凸形成物の結晶構造の影響を
受けない。これにより第２下地膜は、磁気特性が良好な
磁性膜が成長する結晶配向をする。また、第１下地層は
第２下地層を被覆する時のガラス基板の加熱を容易にす
る。すなわち、凹凸形成物の構造を構成する低融点金属
は、その赤外線放射率が小さいため、ガラス基板の加熱
時にその温度を上げるのに大きな電力を必要とする。こ
れに対し第１下地層は、低融点金属に比べ赤外線放射率
が大きいために、第２下地膜や磁性膜を高温度で被覆す
るのを容易にする。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。図１
は本発明の磁気ディスク用基板の一部断面図で、磁気デ
ィスク用基板１はガラス基板２の上に低表面エネルギー
性の膜３が被覆され、前記膜３の上に凹凸形成物４が形
成されている。図２は本発明の磁気記録媒体で、磁気記
録媒体１０は、ガラス基板２の上に低表面エネルギー性
の金属膜３、凹凸形成物４、第１下地膜５、第２下地膜
６、磁性膜７、保護膜８がこの順に設けられている。図
２は本発明の磁気記録媒体の１実施例を示すもので、本
発明はこれに限定されるものでない。たとえば保護膜８
の上にさらにふっ素を含有する有機潤滑剤を塗布したも
のであってもよい。図３は、本発明にかかる凹凸形成物
の形状を説明するための図で、図３（ａ）はその断面
図、図３（ｂ）はその平面図である。図３（ａ）では、
凹凸形成物の頭頂部は平坦であることを示している。

【００３２】実施例１ 円盤上に加工され化学強化され良く洗浄されたソーダラ
イムガラス基板を複数のカソードを有し基板加熱が可能
なインライン式スパッタリング装置にセットし連続して
被膜の被覆および凹凸形成物を形成する方法を用いた。
スパッタリング装置内の真空中でガラス基板を２００℃
に加熱し、アルゴンガスを用いたＤＣマグネトロンスパ
ッタ法によりＴｉ膜およびＡｌ（アルミニウム）の凹凸
形成物を１０ｍＴｏｒｒにて連続して被覆した。Ｔｉ膜
を被覆する前のアルゴンガスを真空装置内に導入する前
の真空度を１×１０^-6Ｔｏｒｒ以下とし、Ｔｉ膜の膜厚
は約３０ｎｍとなるようにＴｉターゲットに加える電力
を調整しておこなった。Ａｌの凹凸形成物を作るときの
スパッタ条件としては、基板温度は２００℃、スパッタ
量は１５ｎｍの厚みの層状のＡｌ膜が被覆できる量とし
た。

【００３３】 得られた磁気ディスク用基板のサンプル
１の凹凸形成物の構造を電子線表面形態解析装置（エリ
オニクス社製ＥＳＡ−３０００）を用いて観察すると、
一つの凹凸形成物は直径が約３００ｎｍの大きさの円錐
台形状をし、この凹凸形成物は多数離散して島状にＴｉ
膜上に突起を形成していた。この凹凸形成用物質を被着
させた基板の表面粗さを上記の電子線表面形態解析装置
で測定したところ、その平均粗さＲａは５．１ｎｍ、最
大粗さは５２ｎｍで図３に示される形状をしていること
が分かった。図３からわかるように、Ｔｉ膜上のＡｌの
凹凸形成物は下地のＴｉ膜の（００２）結晶配向の影響
を受け、１つ１つの微小突起が微小なＡｌの単結晶粒で
かつ特定の面が成長した台形状の微粒子となっている。
このため、凹凸形成物が台形状でないとがった場合と比
べ、同じ微小突起密度であっても、ヘッドとの接触面積
が大きくなり、ＣＳＳ特性に良い結果をもたらしている
ことが考えられた。またこのときのＡｌの凹凸形成物の
被覆率は４０％であった。ここでＡｌの被覆率は、電子
顕微鏡で撮影した写真に対角線を引き、各対角線と交わ
るＡｌ粒子の長さをすべて積算した値を分子とし、各対
角線の長さを分母として算出した平均値で算出した。

【００３４】実施例２ 実施例１と同じようにしてガラス基板上にＴｉ膜を被覆
しさらに凹凸形成物を形成した。そして、真空を破るこ
となく引き続いてアルゴンガスとＴｉＹ合金ターゲット
（Ｙが１０原子％含まれる）を用いたＤＣマグネトロン
スパッタ法により約３０ｎｍの厚みのＴｉＹ膜を被覆
し、その後ガラス基板を３００℃に加熱してアルゴンガ
スとＣｒターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタ
法で１５０ｎｍの厚みのＣｒ膜、アルゴンガスとＣｏＮ
ｉＣｒ合金ターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッ
タ法で６０ｎｍの厚みのＣｏＮｉＣｒ合金磁性膜、アル
ゴンガスとカーボンターゲットを用いたＤＣマグネトロ
ンスパッタ法で３０ｎｍの厚みのカーボン膜を順次被覆
した。得られた磁気ディスクのサンプル２の保磁力を測
定したところ、１５００Ｏｅ値であった。また磁気ディ
スク上に潤滑剤を塗布した後、ＣＳＳ試験（コンタクト
・スタート・ストップ試験）を実施した所、３万回のＣ
ＳＳ試験を行っても摩擦係数は０．２以下であった。磁
気特性を評価したところ、グライド特性は２マイクロイ
ンチ以下であり、Ｓ／Ｎ値が３０ｄＢ、Ｄ５０（出力が
低周波数での値の１／２になる周波数）が６０ｋＦＣＩ
（１インチ当りの磁化反転回数）という良好な記録再生
特性を示した。

【００３５】 実施例３ 実施例２と同様な方法で、Ａｌの凹凸形成物を形成する
ときのガラス基板温度を１５０℃、１７５℃、２２５
℃、２５０℃と変化させて磁気記録媒体のサンプル３、
４、５、６を製作した。いずれのサンプルの凹凸形成物
も、実施例１で得たサンプル１と同様の円錐台形状の微
細突起をしており、そのピッチ、密度及び突起高さとも
にほとんど変化していなかった。得られた磁気記録媒体
の特性をまとめて表１に示す。表１に示す平均粗さＲａ
は、凹凸形成用物質を被着させた基板の表面粗さの平均
値である。

【００３６】

【表１】

【００３７】いずれのサンプルも実施例２で得たサンプ
ル２と同様に良好な磁気特性をしていた。

【００３８】 実施例４ 実施例１と同様な方法で、ガラス基板上にＴｉ膜を被覆
した後、Ａｌの凹凸形成物を形成した。凹凸形成物の形
成時のガラス基板温度とＡｌの蒸発量とを変化させて磁
気ディスク用基板を作製した。Ａｌの蒸発量を、ガラス
基板を加熱しないで連続な層状の膜としたときそれぞれ
５ｎｍ、１０ｎｍ、１５ｎｍ、２５ｎｍとなる量にし、
またガラス基板温度を同時に２００℃、２００℃、３０
０℃、１６０℃とした。得られた磁気ディスク用基板の
サンプル７、８、９、１０の表面凹凸特性を測定した結
果を表２に示す。表２に示す平均粗さＲａ及び最大粗さ
Ｒｍａｘは、凹凸形成用物質を被着させた基板の平均粗
さ及び最大粗さのことである。

【００３９】

【表２】

【００４０】 実施例５ 実施例１と同様な方法で、ガラス基板上にＴｉ膜の代わ
りにＴｉＹ膜（Ｙが１０原子％含まれる）を３０ｎｍ被
覆し、その後Ａｌの凹凸形成物を実施例１と同じように
してＴｉ膜上に形成して磁気ディスク用基板のサンプル
１１を得た。サンプル１１の表面特性を調べたところ凹
凸形成物の被覆率は１２％で、凹凸形成用物質を被着さ
せた基板の平均粗さＲａ４．０ｎｍ、最大粗さＲｍａｘ
４７ｎｍの突起を形成していた。

【００４１】実施例６ 実施例５と同じ方法によりガラス基板上にＴｉＹ膜とＡ
ｌの凹凸形成物を形成し、真空を破らずに引続き、アル
ゴンガスとＴｉＹ合金ターゲット（Ｙが１０原子％含ま
れる）を用いたＤＣマグネトロンスパッタ法により約３
０ｎｍの厚みのＴｉＹ膜を被覆し、その後ガラス基板を
３００℃に加熱してアルゴンガスとＣｒターゲットを用
いたＤＣマグネトロンスパッタ法で１５０ｎｍの厚みの
Ｃｒ膜、アルゴンガスとＣｏＮｉＣｒ合金ターゲットを
用いたＤＣマグネトロンスパッタ法で６０ｎｍの厚みの
ＣｏＮｉＣｒ合金磁性膜、アルゴンガスとＣｒターゲッ
トを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法で５ｎｍの厚み
のＣｒ膜、アルゴンガスと石英ガラスターゲットを用い
た高周波マグネトロンスパッタ法で１５ｎｍの厚みの二
酸化珪素膜を順次被覆して磁気記録媒体のサンプル１２
を得た。サンプル１２の保護膜の表面に実施例２でおこ
なったのと同様に潤滑剤を塗布してＣＳＳ試験を実施し
たところ、３万回のＣＳＳ試験を行っても摩擦係数は
０．２以下と良好な特性であった。凹凸形成物の被覆率
が１２％と小さいにもかかわらず、良好な特性となっ
た。これは、潤滑剤の保護膜への付着力が強いために、
磁気ヘッドとの接触点が減少し、１点当りの荷重が増加
しても潤滑剤が保護膜から取れ難くなっているためと考
えられる。

【００４２】 実施例７ 実施例１とは凹凸形成物の物質をＡｌの代わりにＡｇを
用いたことの他はまったく同じようにして磁気ディスク
用基板のサンプル１３を得た。ここでＡｇのスパッタ量
は１５ｎｍ厚みの層状のＡｇ膜が被覆できる量とした。
得られたサンプル１３の表面特性を表３に示す。表３に
示す平均粗さＲａ及び最大粗さＲｍａｘは、表２と同じ
内容のものである。

【００４３】

【表３】

【００４５】実施例８ 凹凸形成物の物質をＡｌの代わりにＡｇを用いたこと、
低表面エネルギー性の膜としてＴｉ膜の代わりにＴｉＹ
（Ｙが１０原子％含まれる）膜を用いたことの他は実施
例１と同じようにして磁気ディスク用基板のサンプル１
４を得た。得られたサンプル１４の表面特性を表３に示
す。

【００４６】実施例９ 凹凸形成物の物質をＡｌの代わりにＡｇを用いたこと、
低表面エネルギー性の膜としてＴｉ膜の代わりにＺｒ膜
を用いたことの他は実施例１と同じようにして磁気ディ
スク用基板のサンプル１５を得た。得られたサンプル１
５の表面特性を表３に示す。

【００４７】比較例 実施例２とはＴｉ膜を被覆しなかった他は全く同じよう
にして、磁気記録媒体の比較サンプルを製作した。この
比較サンプルの特性を測定した結果を表１に示す。これ
らより、本発明の実施例で得られたサンプルは、優れた
保持力、Ｓ／Ｎ値、Ｄ５０を有するとともにＣＳＳ特性
およびグライド特性が良いことが分かる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の磁気ディスク用基板は、ガラス
基板の上に設けられている凹凸形成物の形状は円錐台形
状であって鋭利な突起を有していないので、その上に磁
性膜と保護膜を設けて磁気記録媒体としたときに、ＣＳ
Ｓ特性およびグライド特性がよい磁気記録媒体を製作す
ることが出来る。また、本発明の磁気記録媒体は、磁性
膜の下地に非晶質または微細粒子からなる合金膜と結晶
質からなる金属膜が設けられ磁性膜の結晶構造が揃って
いるので、大きな保持力を有しかつ、表面凹凸が適性に
つけられているのでＣＳＳ特性およびグライド特性がよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ディスク用基板の一部断面図。

【図２】本発明の磁気記録媒体の一部断面図。

【図３】本発明にかかる凹凸形成物を説明するための
図。

【符号の説明】

１ 磁気ディスク用基板 ２ ガラス基板 ３ 低表面エネルギー性の膜 ４ 凹凸形成物 ５ 非晶質合金膜 ６ 結晶質金属膜 ７ 磁性膜 ８ 保護膜 １０ 磁気記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西井 強志 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−267722（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−112427（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 5/66 G11B 5/82

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板上にＴｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，
   Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗの金属群から選ばれた少なくとも１種以
   上からなる低表面エネルギー性の膜が被覆され、前記低
   表面エネルギー性の膜の上に、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａ
   ｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｂ，Ｂｉの低融点金属群より選ばれ
   た少なくとも１種以上からなる凹凸形成物が、前記低表
   面エネルギー性の膜の面内方向に不連続な島状構造を呈
   するように形成されたことを特徴とする磁気ディスク用
   基板。
2. 【請求項２】 前記低表面エネルギー性の膜の厚みが、
   ５〜１００ｎｍである請求項１に記載の磁気ディスク用
   基板。
3. 【請求項３】 前記凹凸形成物を、前記凹凸形成用物質
   を被着させた基板の平均粗さが１．５〜１０ｎｍで、前
   記低表面エネルギー性の膜の表面を１０〜８５％被覆す
   るように形成した請求項１または２に記載の磁気ディス
   ク用基板。
4. 【請求項４】 ガラス基板と保護膜との間に磁性膜が介
   在するように設けられている磁気記録媒体において、前
   記ガラス基板上にＴｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｍｏ，
   Ｗの金属群から選ばれた少なくとも１種以上からなる低
   表面エネルギー性の膜が被覆され、前記低表面エネルギ
   ー性の膜の上にＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｓｎ，Ｐｂ，
   Ｓｂ，Ｂｉの低融点金属群より選ばれた少なくとも１種
   以上からなる凹凸形成物が、前記低表面エネルギー性の
   膜の面内方向に不連続な島状構造を呈し、かつ、前記保
   護膜表面に凹凸を付与するように形成され、前記低表面
   エネルギー性の膜の露出部と前記凹凸形成物の上に非晶
   質合金膜からなる第１下地膜が被覆され、前記第１下地
   膜の上に結晶性の金属膜からなる第２下地膜が被覆さ
   れ、前記第２下地膜の上に合金磁性膜が被覆され、前記
   合金磁性膜の上に保護膜が被覆されたことを特徴とする
   磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記低表面エネルギー性の膜の厚みが、
   ５〜１００ｎｍである請求項４に記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記凹凸形成物を、前記凹凸形成用物質
   を被着させた基板の平均粗さが１．５〜１０ｎｍで、前
   記低表面エネルギー性の膜の表面を１０〜８５％被覆す
   るように形成した請求項４または５に記載の磁気記録媒
   体。
7. 【請求項７】 前記第１下地膜がチタニウムとシリコン
   からなる非晶質合金膜とし、前記第２下地膜をクロム膜
   とした請求項４、５、６のいずれかに記載の磁気記録媒
   体。