JP3126278B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP3126278B2 JP3126278B2 JP06218893A JP21889394A JP3126278B2 JP 3126278 B2 JP3126278 B2 JP 3126278B2 JP 06218893 A JP06218893 A JP 06218893A JP 21889394 A JP21889394 A JP 21889394A JP 3126278 B2 JP3126278 B2 JP 3126278B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】コンピュータの外部記録装置、特
には磁気ハードディスクに有用な磁気記録媒体に関する
ものである。
には磁気ハードディスクに有用な磁気記録媒体に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の進展にともない、大容量の
記録媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリ
として中心的な役割をは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、さらに高密
度な記録を行なうために開発が進められている。特に、
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
小型のディスクが必要なため、より高密度記録が望まれ
ている。
記録媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリ
として中心的な役割をは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、さらに高密
度な記録を行なうために開発が進められている。特に、
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
小型のディスクが必要なため、より高密度記録が望まれ
ている。
【０００３】このような磁気ディスクにおいて記録媒体
の強度、表面の平滑度、そり、重量等の問題点はほとん
どは基板によるものである。従来から、基板にはＮｉＰ
をメッキしたアルミ合金基板が用いられているが、Ａｌ
合金は柔らかいために、基板の厚みを薄くできなかった
り、ハンドリングの最中に傷がつきやすかったり、衝撃
によって凹んだりするという問題があった。そこで、基
板に単結晶シリコンを用いることが提案（特公平 1-420
48、特公平 2-41089、特公平 2-59523、特公平1-4514
0、特開平 6-68463、特開平 6-28655、特開平4-25990
8、IUMRS-ICAM-93VBb1.3）されている。特公平 2-41089
ではシリコン基板を用いる時には半導体で用いている基
板を用い、下地層を形成してから、鉄合金、コバルトな
どの磁性体からなる記録膜を形成することが開示されて
いる。特公平 2-59523では塗布型記録媒体において、シ
リコン基板に凹凸をつける手法が記載されているが、記
録密度が高くなるに従って、記録膜が薄くなり、かつ情
報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記録媒体との
距離（フライングハイト）が 0.1μｍ以下と狭くなって
いるが、この文献にあるような大きな突起を形成してし
まうとフライングハイトが狭くできないため、シリコン
の優れた表面性を十分に利用することができない上に工
程が煩雑となる。しかし、基板表面を平滑にしすぎると
ＣＳＳ特性が悪くなるため、同心円状のテクスチャリン
グを施すことが特開平4-259908に開示されている。
の強度、表面の平滑度、そり、重量等の問題点はほとん
どは基板によるものである。従来から、基板にはＮｉＰ
をメッキしたアルミ合金基板が用いられているが、Ａｌ
合金は柔らかいために、基板の厚みを薄くできなかった
り、ハンドリングの最中に傷がつきやすかったり、衝撃
によって凹んだりするという問題があった。そこで、基
板に単結晶シリコンを用いることが提案（特公平 1-420
48、特公平 2-41089、特公平 2-59523、特公平1-4514
0、特開平 6-68463、特開平 6-28655、特開平4-25990
8、IUMRS-ICAM-93VBb1.3）されている。特公平 2-41089
ではシリコン基板を用いる時には半導体で用いている基
板を用い、下地層を形成してから、鉄合金、コバルトな
どの磁性体からなる記録膜を形成することが開示されて
いる。特公平 2-59523では塗布型記録媒体において、シ
リコン基板に凹凸をつける手法が記載されているが、記
録密度が高くなるに従って、記録膜が薄くなり、かつ情
報を記録、再生している時の磁気ヘッドと記録媒体との
距離（フライングハイト）が 0.1μｍ以下と狭くなって
いるが、この文献にあるような大きな突起を形成してし
まうとフライングハイトが狭くできないため、シリコン
の優れた表面性を十分に利用することができない上に工
程が煩雑となる。しかし、基板表面を平滑にしすぎると
ＣＳＳ特性が悪くなるため、同心円状のテクスチャリン
グを施すことが特開平4-259908に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、記録膜が薄
くなるにしたがって、記録膜等の成膜はメッキや塗布に
変わって、スパッタ法で行なうことが一般的に行なわれ
ている。一般に記録膜である磁性体の保磁力は大きいほ
ど、高記録密度化が可能である。このため、保磁力を上
げるための研究が行なわれており、記録膜と基板の間に
下地層と呼ばれるＣｒやＣｒ合金などの層を設けたり、
成膜時に基板を 250℃から 300℃程度に加熱することが
一般に行なわれている。
くなるにしたがって、記録膜等の成膜はメッキや塗布に
変わって、スパッタ法で行なうことが一般的に行なわれ
ている。一般に記録膜である磁性体の保磁力は大きいほ
ど、高記録密度化が可能である。このため、保磁力を上
げるための研究が行なわれており、記録膜と基板の間に
下地層と呼ばれるＣｒやＣｒ合金などの層を設けたり、
成膜時に基板を 250℃から 300℃程度に加熱することが
一般に行なわれている。
【０００５】しかし、シリコンを基板として用いた時の
保磁力は、例えば一般に用いられている磁気記録媒体の
記録膜であるCoCrTa合金を用い、ＤＣまたはＲＦスパッ
タで成膜を行なった時は、磁化容易軸が基板面内にある
ときは、Ｃｒを下地層として用いても、保磁力は 1,000
Ｏｅ〜 1,300Ｏｅと低い。保磁力を大きくするためには
アルミ基板では成膜時に基板にマイナスの電圧をかけて
スパッタ成膜を行なう、バイアススパッタが効果的であ
ることが知られている（特公平05-72015）。
保磁力は、例えば一般に用いられている磁気記録媒体の
記録膜であるCoCrTa合金を用い、ＤＣまたはＲＦスパッ
タで成膜を行なった時は、磁化容易軸が基板面内にある
ときは、Ｃｒを下地層として用いても、保磁力は 1,000
Ｏｅ〜 1,300Ｏｅと低い。保磁力を大きくするためには
アルミ基板では成膜時に基板にマイナスの電圧をかけて
スパッタ成膜を行なう、バイアススパッタが効果的であ
ることが知られている（特公平05-72015）。
【０００６】バイアススパッタ時に基板に流れる電流
（バイアス電流）はわずかのため、若干の電気伝導性が
あればバイアススパッタによって保磁力の増大の効果が
期待できる。シリコンの場合、真性半導体の抵抗率は室
温で２３０ｋΩｃｍ（岩波理化学辞典第３版）である
が、ボロンやリンなどを添加することで導電性をだすこ
とができることが知られており（培風館「アドバンスト
エレクトロニクスシリーズＩ−５シリコン」、IUMRS-IC
AM-93VBb1.3）、基板製造上１０Ωｃｍ程度のものが便
利である。しかし、シリコン基板の場合、一般に量産に
用いられている、枚葉型や通過型などのスパッタ装置
で、１０Ωｃｍ程度の導電率である基板を用いてバイア
ススパッタを行なっても、保磁力は大きくすることはで
きないという問題がある。
（バイアス電流）はわずかのため、若干の電気伝導性が
あればバイアススパッタによって保磁力の増大の効果が
期待できる。シリコンの場合、真性半導体の抵抗率は室
温で２３０ｋΩｃｍ（岩波理化学辞典第３版）である
が、ボロンやリンなどを添加することで導電性をだすこ
とができることが知られており（培風館「アドバンスト
エレクトロニクスシリーズＩ−５シリコン」、IUMRS-IC
AM-93VBb1.3）、基板製造上１０Ωｃｍ程度のものが便
利である。しかし、シリコン基板の場合、一般に量産に
用いられている、枚葉型や通過型などのスパッタ装置
で、１０Ωｃｍ程度の導電率である基板を用いてバイア
ススパッタを行なっても、保磁力は大きくすることはで
きないという問題がある。
【０００７】バイアススパッタによって保磁力を上げる
ためには、ＮｉＰ膜をメッキで形成したり、ＣｒやＴｉ
などの金属膜をスパッタで形成する等がバイアススパッ
タを行なう前に施すことも可能ではあるが、工程が複雑
になったり、基板表面の凹凸や平滑性などの表面性を損
なうという問題がある。
ためには、ＮｉＰ膜をメッキで形成したり、ＣｒやＴｉ
などの金属膜をスパッタで形成する等がバイアススパッ
タを行なう前に施すことも可能ではあるが、工程が複雑
になったり、基板表面の凹凸や平滑性などの表面性を損
なうという問題がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、シリコンを基
板として用いた磁気記録媒体において、該基板の抵抗率
が０．０２Ωｃｍ以下であり、下地層、記録膜、保護膜
のうち少なくとも記録膜がバイアススパッタ成膜体とす
る。
板として用いた磁気記録媒体において、該基板の抵抗率
が０．０２Ωｃｍ以下であり、下地層、記録膜、保護膜
のうち少なくとも記録膜がバイアススパッタ成膜体とす
る。
【０００９】
【作用】本発明の特徴は、シリコン基板の抵抗率を０．
０２Ωｃｍ以下とすることが必要で、それによりバイア
ススパッタ法によりスパッタ成膜する時に、基板にバイ
アス電圧をかけることによって記録膜の保磁力を１，６
００Ｏｅ程度と大きくするものである。従ってこのシリ
コン基板の抵抗率が０．０２Ωｃｍを超えると保磁力が
１，４００Ｏｅ程度の小さなものしか得られないという
問題が生じるためこれを０．０２Ωｃｍ以下とすること
が必要である。抵抗率をさげるには、一般に行なわれて
いるように、不純物を添加する方法でよく、不純物の種
類はボロン、リン、砒素、アンチモンなどＰ型、Ｎ型に
かかわらず、所定の抵抗率になれば効果がある。不純物
の添加方法は、シリコンを製造する前、中、後のいずれ
かにドーピングすればよく、例えばＣＺ法で単結晶シリ
コンを製造する時は、一般に行なわれているように、シ
リコン多結晶と一緒に所定量の不純物を石英ルツボにい
れ、溶融し、凝固させればよい。抵抗率をさげる時には
不純物の添加量を多くすればよいが、単結晶シリコンの
場合添加量が多くなると、添加不純物がシリコンに固溶
しきれず、別の相が析出し、結晶が乱れる原因となる。
例えば砒素では０．００１Ωｃｍが限界となる。
０２Ωｃｍ以下とすることが必要で、それによりバイア
ススパッタ法によりスパッタ成膜する時に、基板にバイ
アス電圧をかけることによって記録膜の保磁力を１，６
００Ｏｅ程度と大きくするものである。従ってこのシリ
コン基板の抵抗率が０．０２Ωｃｍを超えると保磁力が
１，４００Ｏｅ程度の小さなものしか得られないという
問題が生じるためこれを０．０２Ωｃｍ以下とすること
が必要である。抵抗率をさげるには、一般に行なわれて
いるように、不純物を添加する方法でよく、不純物の種
類はボロン、リン、砒素、アンチモンなどＰ型、Ｎ型に
かかわらず、所定の抵抗率になれば効果がある。不純物
の添加方法は、シリコンを製造する前、中、後のいずれ
かにドーピングすればよく、例えばＣＺ法で単結晶シリ
コンを製造する時は、一般に行なわれているように、シ
リコン多結晶と一緒に所定量の不純物を石英ルツボにい
れ、溶融し、凝固させればよい。抵抗率をさげる時には
不純物の添加量を多くすればよいが、単結晶シリコンの
場合添加量が多くなると、添加不純物がシリコンに固溶
しきれず、別の相が析出し、結晶が乱れる原因となる。
例えば砒素では０．００１Ωｃｍが限界となる。
【００１０】本発明では単結晶、多結晶、アモルファス
等が用いられるが、特に単結晶シリコンが平滑な基板を
得られ易いため、好ましい。シリコンの製造方法は半導
体や太陽電池用に用いられるシリコンの製造方法でよい
が、特に単結晶の場合、ＣＺ法が大きな結晶が得やすい
ため、好ましい。基板が単結晶シリコンの場合、スリッ
プや転位、積層欠陥、酸素析出物などの欠陥やピンホー
ルは強度の低下や、基板表面の小さな凹凸の原因となる
ので少ない方が好ましく、基板１枚10個以下、さらには
ゼロのものがより好ましい。
等が用いられるが、特に単結晶シリコンが平滑な基板を
得られ易いため、好ましい。シリコンの製造方法は半導
体や太陽電池用に用いられるシリコンの製造方法でよい
が、特に単結晶の場合、ＣＺ法が大きな結晶が得やすい
ため、好ましい。基板が単結晶シリコンの場合、スリッ
プや転位、積層欠陥、酸素析出物などの欠陥やピンホー
ルは強度の低下や、基板表面の小さな凹凸の原因となる
ので少ない方が好ましく、基板１枚10個以下、さらには
ゼロのものがより好ましい。
【００１１】単結晶シリコンを用いる場合、結晶方位に
ついては特に制限はない。本実施例では結晶方位(100)
について記載したが、(111) 、(110) や、基板面がこれ
ら結晶方位に対して何度か傾いたもの等でも同様な結果
が得られた。
ついては特に制限はない。本実施例では結晶方位(100)
について記載したが、(111) 、(110) や、基板面がこれ
ら結晶方位に対して何度か傾いたもの等でも同様な結果
が得られた。
【００１２】本発明の膜の構造は常法によるものでよ
く、例えば基板の上に下地層、記録層、保護層の順に成
膜したものとすればよい。膜の材料は一般に用いられて
いるものでよく、下地層の材質はＣｒやＣｒ合金、記録
層はＣｏＣｒＴａやＣｏＣｒＮｉなどのＣｏ合金やＦｅ
合金、保護膜はＣやＳｉＣ、ＳｉＯ2などとすればよ
い。成膜方法は、容易に薄い膜が制御よくつくれるスパ
ッタ法がよく、特に基板にマイナス電圧（バイアス電
圧）をかけて成膜すると保磁力が大きくなる。バイアス
電圧の大きさは−２００Ｖから−５００Ｖがよい。基板
の表面荒さはなるべく小さい方が情報を記録、再生して
いる時の磁気ヘッドと記録媒体との距離（フライングハ
イト）が低くでき、より高記録密度が可能となる。最大
荒さＲｍａｘで２０ｎｍ以下、さらには１０ｎｍ以下が
好ましい。
く、例えば基板の上に下地層、記録層、保護層の順に成
膜したものとすればよい。膜の材料は一般に用いられて
いるものでよく、下地層の材質はＣｒやＣｒ合金、記録
層はＣｏＣｒＴａやＣｏＣｒＮｉなどのＣｏ合金やＦｅ
合金、保護膜はＣやＳｉＣ、ＳｉＯ2などとすればよ
い。成膜方法は、容易に薄い膜が制御よくつくれるスパ
ッタ法がよく、特に基板にマイナス電圧（バイアス電
圧）をかけて成膜すると保磁力が大きくなる。バイアス
電圧の大きさは−２００Ｖから−５００Ｖがよい。基板
の表面荒さはなるべく小さい方が情報を記録、再生して
いる時の磁気ヘッドと記録媒体との距離（フライングハ
イト）が低くでき、より高記録密度が可能となる。最大
荒さＲｍａｘで２０ｎｍ以下、さらには１０ｎｍ以下が
好ましい。
【００１３】
【実施例】以下実施例について本実施例を説明するがこ
れは本発明を限定するものではない。 ［実施例］ ＣＺ法で製造した結晶方位（１００）、砒素を添加した
抵抗率０．０１Ωｃｍ（室温）の単結晶シリコンをスラ
イス、ラップした後、コアドリルで中心部をカッティン
グし、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚み０．６３５ｍ
ｍの円盤にした後、この表面をさらにコロイダルシリカ
を用いてメカノケミカルにポリッシュを行ない、Ｒｍａ
ｘ＝６ｎｍの基板を作製した。この基板にバイアススパ
ッタ法により、下地層としてＣｒ層１００ｎｍ、記録膜
としてＣｏ８６Ｃｒ１２Ｔａ２層６０ｎｍ、保護膜とし
てＣ層３０ｎｍをこの順に基板温度３００℃、アルゴン
ガス雰囲気中、ガス圧２０ｍｔｏｒｒ、バイアス電圧−
２５０Ｖ、カソード（ターゲット）電圧５００Ｖ、でＤ
Ｃスパッタ成膜を行なった。この試料を一辺１ｃｍの正
方形に割り、ＶＳＭで最高１０ｋＯｅまで印加し、保磁
力を測定したところ、１，６４０Ｏｅであった。
れは本発明を限定するものではない。 ［実施例］ ＣＺ法で製造した結晶方位（１００）、砒素を添加した
抵抗率０．０１Ωｃｍ（室温）の単結晶シリコンをスラ
イス、ラップした後、コアドリルで中心部をカッティン
グし、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚み０．６３５ｍ
ｍの円盤にした後、この表面をさらにコロイダルシリカ
を用いてメカノケミカルにポリッシュを行ない、Ｒｍａ
ｘ＝６ｎｍの基板を作製した。この基板にバイアススパ
ッタ法により、下地層としてＣｒ層１００ｎｍ、記録膜
としてＣｏ８６Ｃｒ１２Ｔａ２層６０ｎｍ、保護膜とし
てＣ層３０ｎｍをこの順に基板温度３００℃、アルゴン
ガス雰囲気中、ガス圧２０ｍｔｏｒｒ、バイアス電圧−
２５０Ｖ、カソード（ターゲット）電圧５００Ｖ、でＤ
Ｃスパッタ成膜を行なった。この試料を一辺１ｃｍの正
方形に割り、ＶＳＭで最高１０ｋＯｅまで印加し、保磁
力を測定したところ、１，６４０Ｏｅであった。
【００１４】［比較例１］ ホウ素を添加し抵抗率が０．１Ωｃｍである単結晶シリ
コンを用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ１，４９０Ｏｅ
であった。
コンを用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ１，４９０Ｏｅ
であった。
【００１５】［比較例２］ リンを添加して抵抗率が１Ωｃｍである単結晶シリコン
を用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、成膜
したのち、保磁力を測定したところ１，４１０Ｏｅであ
った。
を用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、成膜
したのち、保磁力を測定したところ１，４１０Ｏｅであ
った。
【００１６】［比較例３］ ホウ素を添加して抵抗率が１０Ωｃｍである単結晶シリ
コンを用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ１，２８０Ｏｅ
であった。
コンを用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、
成膜したのち、保磁力を測定したところ１，２８０Ｏｅ
であった。
【００１７】［比較例４］ リンを添加して抵抗率が３Ωｃｍである単結晶シリコン
を用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、成膜
したのち、保磁力を測定したところ１，３１０Ｏｅであ
った。
を用いた以外は実施例と同様に行って基板を作製、成膜
したのち、保磁力を測定したところ１，３１０Ｏｅであ
った。
【００１８】［比較例５］ 実施例においてバイアス電圧を印可せずに成膜した以外
は実施例と同様に基板の作成、成膜したのち、保磁力を
測定したところ１，２７０Ｏｅであった。
は実施例と同様に基板の作成、成膜したのち、保磁力を
測定したところ１，２７０Ｏｅであった。
【００１９】
【発明の効果】本発明のシリコン基板を用いた磁気記録
媒体は、従来のシリコン基板を用いた磁気記録媒体より
保磁力が大幅に増加し、高記録密度化に適したものであ
る。
媒体は、従来のシリコン基板を用いた磁気記録媒体より
保磁力が大幅に増加し、高記録密度化に適したものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 勝志 神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１ 号ＫＳＰビル 信越化学工業株式会社 コーポレートリサーチセンター内 (72)発明者 俵 好夫 神奈川県川崎市高津区坂戸３丁目２番１ 号ＫＳＰビル 信越化学工業株式会社 コーポレートリサーチセンター内 (56)参考文献 欧州公開574835（ＥＰ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 5/66 G11B 5/64 G11B 5/851
Claims (1)
- 【請求項１】 シリコンを基板として用いた磁気記録媒
体において、該基板の抵抗率が０．０２Ωｃｍ以下であ
り、下地層、記録膜、保護膜のうち少なくとも記録膜が
バイアススパッタ成膜体であることを特徴とする磁気記
録媒体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06218893A JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
| US08/516,046 US5720861A (en) | 1994-09-13 | 1995-08-17 | Magnetic recording medium |
| DE69518204T DE69518204T2 (de) | 1994-09-13 | 1995-09-07 | Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers |
| EP95306250A EP0702360B1 (en) | 1994-09-13 | 1995-09-07 | Method for the preparation of a magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06218893A JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0883417A JPH0883417A (ja) | 1996-03-26 |
| JP3126278B2 true JP3126278B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=16726963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06218893A Expired - Fee Related JP3126278B2 (ja) | 1994-09-13 | 1994-09-13 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126278B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08167134A (ja) * | 1994-12-13 | 1996-06-25 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| JP4983500B2 (ja) * | 2007-09-12 | 2012-07-25 | 富士電機株式会社 | 情報記録媒体用基板、およびそれを用いた情報磁気記録媒体 |
| JP4869396B2 (ja) | 2009-12-07 | 2012-02-08 | 株式会社東芝 | 電鋳用原盤、及びその製造方法 |
| CN116547398A (zh) * | 2020-12-15 | 2023-08-04 | 株式会社Uacj | 磁盘用铝合金盘坯以及磁盘 |
-
1994
- 1994-09-13 JP JP06218893A patent/JP3126278B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0883417A (ja) | 1996-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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