JP3432652B2 - 磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録装置、磁
気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳しくは、情
報処理装置の外部記憶装置などに使用される磁気記録装
置と、シリコン基板上に磁性層を有する構造の磁気記録
媒体及びその製造方法に関する。
気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳しくは、情
報処理装置の外部記憶装置などに使用される磁気記録装
置と、シリコン基板上に磁性層を有する構造の磁気記録
媒体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録装置では、磁性膜中の磁性材料
の結晶粒の大きさ、結晶粒間の距離及び結晶の配向性な
どによって磁性膜の記録再生特性は大きく変化する。磁
性膜の結晶の大きさは、膜成長時の基板温度や成膜後の
熱処理によって変化させることができる。
の結晶粒の大きさ、結晶粒間の距離及び結晶の配向性な
どによって磁性膜の記録再生特性は大きく変化する。磁
性膜の結晶の大きさは、膜成長時の基板温度や成膜後の
熱処理によって変化させることができる。
【０００３】例えば、SiO2膜中に磁性体微粒子が分散し
てなるグラニュラ磁性膜（Fe−SiO2）では、成膜時の基
板温度を適当に制御することにより、磁性体微粒子の結
晶性を改善し、より好ましい磁気特性及び記録再生特性
が得られることが、Appl. Phys. Lett. 52 (6), 512(19
88) 及び米国特許公報4,973,525 に記載されている。こ
のことから、グラニュラ磁性膜は、成膜しただけでは膜
中の磁性材料の析出物が小さく、保磁力が発現し難い傾
向にある。保磁力を高くするためには、成長後に熱処理
を施し、析出物の体積を大きくする必要があることがわ
かる。
てなるグラニュラ磁性膜（Fe−SiO2）では、成膜時の基
板温度を適当に制御することにより、磁性体微粒子の結
晶性を改善し、より好ましい磁気特性及び記録再生特性
が得られることが、Appl. Phys. Lett. 52 (6), 512(19
88) 及び米国特許公報4,973,525 に記載されている。こ
のことから、グラニュラ磁性膜は、成膜しただけでは膜
中の磁性材料の析出物が小さく、保磁力が発現し難い傾
向にある。保磁力を高くするためには、成長後に熱処理
を施し、析出物の体積を大きくする必要があることがわ
かる。
【０００４】一方、磁気記録媒体用基板として、従来か
ら主にNi−P メッキ基板が使用されているが、その基板
表面のNi−P 層が３００℃以上の加熱によって結晶化し
て、平滑性が損なわれたり帯磁したりしてしまうなどの
問題があり、高温での熱処理には不適当である。また、
昨今の磁気ディスク装置では、小型化の流れの中でＩＣ
カードと同じサイズにすることが考えられている。この
場合、磁気ディスクの厚さを３mm以下にする必要があ
る。この場合、基板の厚さを０．３mm以下にすることが
要求されるが、Ni−P メッキ基板を使用することは機械
的強度上の問題がある。
ら主にNi−P メッキ基板が使用されているが、その基板
表面のNi−P 層が３００℃以上の加熱によって結晶化し
て、平滑性が損なわれたり帯磁したりしてしまうなどの
問題があり、高温での熱処理には不適当である。また、
昨今の磁気ディスク装置では、小型化の流れの中でＩＣ
カードと同じサイズにすることが考えられている。この
場合、磁気ディスクの厚さを３mm以下にする必要があ
る。この場合、基板の厚さを０．３mm以下にすることが
要求されるが、Ni−P メッキ基板を使用することは機械
的強度上の問題がある。
【０００５】このように、磁気記録媒体の薄層化及び平
滑化をさらに進めるうえで、Ni−Pメッキ基板に代わっ
て硝子基板や単結晶シリコン基板が検討されている。例
えば単結晶シリコン基板を使用し、その上にクロム（C
r）層、磁性膜、保護膜を順に成長し、これらを磁気記
録媒体として使用することが特開昭59-96538号で提案さ
れている。
滑化をさらに進めるうえで、Ni−Pメッキ基板に代わっ
て硝子基板や単結晶シリコン基板が検討されている。例
えば単結晶シリコン基板を使用し、その上にクロム（C
r）層、磁性膜、保護膜を順に成長し、これらを磁気記
録媒体として使用することが特開昭59-96538号で提案さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のことから、単結
晶シリコン基板上にFe−SiO2グラニュラ磁性膜を成長し
た後に、そのグラニュラ磁性膜を加熱処理することが考
えられる。この場合、鉄のグラニュラを覆うSiO2が、シ
リコン基板とグラニュラとの反応を防止する効果がある
と推測される。
晶シリコン基板上にFe−SiO2グラニュラ磁性膜を成長し
た後に、そのグラニュラ磁性膜を加熱処理することが考
えられる。この場合、鉄のグラニュラを覆うSiO2が、シ
リコン基板とグラニュラとの反応を防止する効果がある
と推測される。
【０００７】しかし、本発明者の実験によれば、シリコ
ン基板上のグラニュラ磁性膜を高温で加熱したところ、
グラニュラの結晶粒界の表面を通って磁性体原子とシリ
コン原子が相互に拡散して常磁性のシリコン化合物を形
成し、これにより磁気記録媒体の飽和磁化（Ｍs ）の値
が減少した。特に、ＭＲヘッドの使用を前提としている
ような低ｔＢｒ（ｔ；磁性層の厚さ、Ｂｒ；残留磁化の
大きさ）が要求される磁気記録媒体では、磁性膜中の磁
性材料の量が絶対的に少ないため、磁性材料がシリコン
化合物を形成することは重大な問題である。
ン基板上のグラニュラ磁性膜を高温で加熱したところ、
グラニュラの結晶粒界の表面を通って磁性体原子とシリ
コン原子が相互に拡散して常磁性のシリコン化合物を形
成し、これにより磁気記録媒体の飽和磁化（Ｍs ）の値
が減少した。特に、ＭＲヘッドの使用を前提としている
ような低ｔＢｒ（ｔ；磁性層の厚さ、Ｂｒ；残留磁化の
大きさ）が要求される磁気記録媒体では、磁性膜中の磁
性材料の量が絶対的に少ないため、磁性材料がシリコン
化合物を形成することは重大な問題である。
【０００８】一方、材料の異なる複数の層を基板上に形
成してなる磁気記録媒体は、それらの層を形成した後に
加熱すると、熱膨張係数の違いによって膜剥がれのおそ
れがある。本発明の目的は、シリコン基板のシリコンと
グラニュラ磁性膜の磁性材の反応を防止して保磁力の低
下を抑制するとともに、膜剥がれのない磁気記録媒体と
その製造方法、及びそのような磁気記録媒体を有する磁
気記録装置を提供することにある。
成してなる磁気記録媒体は、それらの層を形成した後に
加熱すると、熱膨張係数の違いによって膜剥がれのおそ
れがある。本発明の目的は、シリコン基板のシリコンと
グラニュラ磁性膜の磁性材の反応を防止して保磁力の低
下を抑制するとともに、膜剥がれのない磁気記録媒体と
その製造方法、及びそのような磁気記録媒体を有する磁
気記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】図１(c) に例示するよう
に、シリコン基板４１と、前記シリコン基板４１上に形
成された磁性体粒子を含まない非磁性材よりなる拡散防
止層４２と、前記拡散防止層４２上に形成されて前記非
磁性材と磁性体粒子を含むグラニュラ磁性層４３とを有
することを特徴とする磁気記録媒体によって解決する。
に、シリコン基板４１と、前記シリコン基板４１上に形
成された磁性体粒子を含まない非磁性材よりなる拡散防
止層４２と、前記拡散防止層４２上に形成されて前記非
磁性材と磁性体粒子を含むグラニュラ磁性層４３とを有
することを特徴とする磁気記録媒体によって解決する。
【００１０】前記非磁性材は、二酸化シリコンであるこ
とを特徴とする。前記グラニュラ磁性層４３の厚さとそ
の残留磁化の積は１００Ｇμｍ以下であることを特徴と
する。また、前記磁性体粒子は、鉄、コバルト、ニッケ
ルのいずれか又は鉄、コバルト、ニッケルの少なくとも
１種類を含む材料から構成されていることを特徴とす
る。
とを特徴とする。前記グラニュラ磁性層４３の厚さとそ
の残留磁化の積は１００Ｇμｍ以下であることを特徴と
する。また、前記磁性体粒子は、鉄、コバルト、ニッケ
ルのいずれか又は鉄、コバルト、ニッケルの少なくとも
１種類を含む材料から構成されていることを特徴とす
る。
【００１１】図９に例示するように、前記磁気記録媒体
４６と、前記磁気記録媒体４６に書き込まれた磁気記録
情報を書込み又は読み出すための磁気ヘッド４７とを有
することを特徴とする磁気記録装置によって解決する。
図１(a) 、１(b) に例示するように、シリコン基板４１
上に磁性体粒子を含めずに非磁性材よりなる拡散防止層
４２を成長する工程と、磁性体粒子と前記非磁性材を含
有するグラニュラ磁性層４３を前記拡散防止層４２上に
形成する工程と、前記シリコン基板４１、前記拡散防止
層４２及び前記グラニュラ磁性層４３を加熱する工程と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によ
って解決する。
４６と、前記磁気記録媒体４６に書き込まれた磁気記録
情報を書込み又は読み出すための磁気ヘッド４７とを有
することを特徴とする磁気記録装置によって解決する。
図１(a) 、１(b) に例示するように、シリコン基板４１
上に磁性体粒子を含めずに非磁性材よりなる拡散防止層
４２を成長する工程と、磁性体粒子と前記非磁性材を含
有するグラニュラ磁性層４３を前記拡散防止層４２上に
形成する工程と、前記シリコン基板４１、前記拡散防止
層４２及び前記グラニュラ磁性層４３を加熱する工程と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法によ
って解決する。
【００１２】この方法において、前記加熱温度を３００
℃以上にすることを特徴とする。 （作 用）本発明によれば、非磁性材及び磁性体粒子を
含むグラニュラ磁性層とシリコン基板との間に、その非
磁性材よりなる拡散防止層を形成しているので、シリコ
ン基板中のシリコンと磁気記録層中の磁性体粒子の熱に
よる相互拡散は拡散防止層によって妨げられる。
℃以上にすることを特徴とする。 （作 用）本発明によれば、非磁性材及び磁性体粒子を
含むグラニュラ磁性層とシリコン基板との間に、その非
磁性材よりなる拡散防止層を形成しているので、シリコ
ン基板中のシリコンと磁気記録層中の磁性体粒子の熱に
よる相互拡散は拡散防止層によって妨げられる。
【００１３】従って、磁性体とシリコンの化合物が生成
されないので、磁気記録層では磁性体が減少することが
なくなり、高保磁力で高記録密度の磁気記録媒体を得る
ことができる。しかも、磁性体微粒子を除くグラニュラ
磁性層と拡散防止層を同じ非磁性材料で構成しているの
で、グラニュラ磁性層と拡散防止層は熱による応力の違
いが生じないので膜の剥がれが生じるおそれもなく安定
した層構造を得ることができる。非磁性層として例えば
シリコン酸化膜があり、磁性体粒子として例えば鉄、コ
バルト、ニッケルがある。なお、二酸化シリコン層とシ
リコン基板との密着性は極めて良好であり、熱による膜
剥がれのおそれは全くない。
されないので、磁気記録層では磁性体が減少することが
なくなり、高保磁力で高記録密度の磁気記録媒体を得る
ことができる。しかも、磁性体微粒子を除くグラニュラ
磁性層と拡散防止層を同じ非磁性材料で構成しているの
で、グラニュラ磁性層と拡散防止層は熱による応力の違
いが生じないので膜の剥がれが生じるおそれもなく安定
した層構造を得ることができる。非磁性層として例えば
シリコン酸化膜があり、磁性体粒子として例えば鉄、コ
バルト、ニッケルがある。なお、二酸化シリコン層とシ
リコン基板との密着性は極めて良好であり、熱による膜
剥がれのおそれは全くない。
【００１４】なお、グラニュラ磁性層を構成する非磁性
材とは熱膨張係数が同じで且つ組成が異なる非磁性材に
よって拡散防止層を構成することも考えられる。しか
し、２つの非磁性材を別々に合金化する手間がかかるの
で、それらの非磁性材は同一であることが好ましい。そ
のような構造のグラニュラ磁性層の厚さとその残留磁化
量の積を１００Ｇμｍ以下にすると、磁気抵抗効果型ヘ
ッドに最適な磁気記録媒体が得られる。
材とは熱膨張係数が同じで且つ組成が異なる非磁性材に
よって拡散防止層を構成することも考えられる。しか
し、２つの非磁性材を別々に合金化する手間がかかるの
で、それらの非磁性材は同一であることが好ましい。そ
のような構造のグラニュラ磁性層の厚さとその残留磁化
量の積を１００Ｇμｍ以下にすると、磁気抵抗効果型ヘ
ッドに最適な磁気記録媒体が得られる。
【００１５】なお、シリコン基板は仮に１０００℃で加
熱しても帯磁したり変形することはない。
熱しても帯磁したり変形することはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施例を
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る磁気記録媒体の製造工程を示す断面図である。ま
ず、図１(a) に示すように、単結晶のシリコン基板４１
上にSiO2（二酸化シリコン）よりなる拡散防止層４２を
スパッタ又は熱酸化により１００nmの厚さに形成する。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る磁気記録媒体の製造工程を示す断面図である。ま
ず、図１(a) に示すように、単結晶のシリコン基板４１
上にSiO2（二酸化シリコン）よりなる拡散防止層４２を
スパッタ又は熱酸化により１００nmの厚さに形成する。
【００１７】次に図１(b) に示すように、鉄（Fe）のよ
うな磁性体微粒子４３ｇがSiO2４３ｓ中に分散されてな
るグラニュラ磁性膜４３をスパッタにより拡散防止層４
２上に３０nmの厚さに形成する。グラニュラ磁性膜４３
は、基板温度を室温としてAr雰囲気中で成長された。こ
の後に、図１(c) に示すように、不活性ガス雰囲気での
熱処理によって磁性体微粒子の結晶性を改善する。
うな磁性体微粒子４３ｇがSiO2４３ｓ中に分散されてな
るグラニュラ磁性膜４３をスパッタにより拡散防止層４
２上に３０nmの厚さに形成する。グラニュラ磁性膜４３
は、基板温度を室温としてAr雰囲気中で成長された。こ
の後に、図１(c) に示すように、不活性ガス雰囲気での
熱処理によって磁性体微粒子の結晶性を改善する。
【００１８】その後に図１(d) に示すように、炭素
（Ｃ）よりなる保護膜４４をグラニュラ磁性膜４３上に
１５nmの厚さに形成する。この後に、保護膜４４の上に
潤滑剤が塗布されて磁気記録媒体が完成する。上気した
構造の磁気記録媒体の熱処理による効果を調べるため
に、拡散防止層を有しない比較試料を作製した。この比
較試料は、図２に示すように、単結晶のシリコン基板５
１上に拡散防止層を介さずに直にグラニュラ磁性膜５２
を形成した構造を有している。グラニュラ磁性膜５２
は、SiO2５３ｓ中に磁性体微粒子５３ｇを分散したもの
である。この比較試料の作製条件は、拡散防止層を除い
て図１(a) 、１(b) と同じにする。
（Ｃ）よりなる保護膜４４をグラニュラ磁性膜４３上に
１５nmの厚さに形成する。この後に、保護膜４４の上に
潤滑剤が塗布されて磁気記録媒体が完成する。上気した
構造の磁気記録媒体の熱処理による効果を調べるため
に、拡散防止層を有しない比較試料を作製した。この比
較試料は、図２に示すように、単結晶のシリコン基板５
１上に拡散防止層を介さずに直にグラニュラ磁性膜５２
を形成した構造を有している。グラニュラ磁性膜５２
は、SiO2５３ｓ中に磁性体微粒子５３ｇを分散したもの
である。この比較試料の作製条件は、拡散防止層を除い
て図１(a) 、１(b) と同じにする。
【００１９】そして、図１(b) に示した磁気記録媒体と
図２に示した比較試料のそれぞれのグラニュラ磁性層４
３，５３が加熱処理によってどのように変化するかを試
験した。 （飽和磁化の変化） 熱処理による飽和磁化（Ｍｓ）の値の変化を調べたとこ
ろ、図３に示すような結果が得られた、図３において、
実線は図１(c) に示す磁気記録媒体の加熱温度・飽和磁
化特性、破線は図２に示す比較試料の加熱温度・飽和磁
化特性を示している。なお、横軸は熱処理温度を示し、
縦軸は、熱処理を施した後の磁気記録媒体の飽和磁化の
大きさを示している。
図２に示した比較試料のそれぞれのグラニュラ磁性層４
３，５３が加熱処理によってどのように変化するかを試
験した。 （飽和磁化の変化） 熱処理による飽和磁化（Ｍｓ）の値の変化を調べたとこ
ろ、図３に示すような結果が得られた、図３において、
実線は図１(c) に示す磁気記録媒体の加熱温度・飽和磁
化特性、破線は図２に示す比較試料の加熱温度・飽和磁
化特性を示している。なお、横軸は熱処理温度を示し、
縦軸は、熱処理を施した後の磁気記録媒体の飽和磁化の
大きさを示している。
【００２０】図３の破線から明らかなように、拡散防止
層を有しない比較試料では、熱処理の温度上方に伴って
Ｍs の値が減少した。磁気記録媒体のＭs の減少は、再
生出力の低下をもたらすので比較試料の熱処理は好まし
くなく、また熱処理を施さなくてもＭs は低いままであ
る。図３の実線から明らかなように、本実施形態の磁気
記録媒体によれば、加熱温度を上げるにつれてＭs の値
が上昇することがわかる。情報再生時の高出力を得るた
めにはＭs が高いほど有利である。
層を有しない比較試料では、熱処理の温度上方に伴って
Ｍs の値が減少した。磁気記録媒体のＭs の減少は、再
生出力の低下をもたらすので比較試料の熱処理は好まし
くなく、また熱処理を施さなくてもＭs は低いままであ
る。図３の実線から明らかなように、本実施形態の磁気
記録媒体によれば、加熱温度を上げるにつれてＭs の値
が上昇することがわかる。情報再生時の高出力を得るた
めにはＭs が高いほど有利である。
【００２１】このように、シリコン基板とグラニュラ磁
性膜の間にSiO2拡散防止層４２を介在させた場合と介在
させない場合の熱処理によるＭs の変化が異なるのは次
のような理由による。即ち、比較試料では、鉄よりなる
磁性体微粒子５３ｇとシリコン基板５１中のシリコンが
熱により相互拡散してシリカ鉄が生じたために磁性材の
量が減少したからである。比較試料のグラニュラ磁性膜
５３内では磁性体微粒子５３ｇとSiO2５３ｓの境界を通
ってシリコン元素と鉄が拡散すると考えられる。
性膜の間にSiO2拡散防止層４２を介在させた場合と介在
させない場合の熱処理によるＭs の変化が異なるのは次
のような理由による。即ち、比較試料では、鉄よりなる
磁性体微粒子５３ｇとシリコン基板５１中のシリコンが
熱により相互拡散してシリカ鉄が生じたために磁性材の
量が減少したからである。比較試料のグラニュラ磁性膜
５３内では磁性体微粒子５３ｇとSiO2５３ｓの境界を通
ってシリコン元素と鉄が拡散すると考えられる。
【００２２】一方、図１(b) に示す本実施形態では、拡
散防止層４２によってシリコンと磁性体微粒子４３ｇの
熱による相互拡散が防止されるので磁性体の量が減少せ
ず、しかも熱処理によって微粒子が大きくなった。次
に、図１(b) に示すようにシリコン基板４１上にSiO2拡
散防止層４２を介して形成したグラニュラ磁性膜４３
と、図２に示すようにシリコン基板５１上に直接に形成
したグラニュラ磁性膜５３のそれぞれの結晶の組成が熱
処理によってどのように変化するかをＸＲＤ（Ｘ線回
折）測定によって調べた。
散防止層４２によってシリコンと磁性体微粒子４３ｇの
熱による相互拡散が防止されるので磁性体の量が減少せ
ず、しかも熱処理によって微粒子が大きくなった。次
に、図１(b) に示すようにシリコン基板４１上にSiO2拡
散防止層４２を介して形成したグラニュラ磁性膜４３
と、図２に示すようにシリコン基板５１上に直接に形成
したグラニュラ磁性膜５３のそれぞれの結晶の組成が熱
処理によってどのように変化するかをＸＲＤ（Ｘ線回
折）測定によって調べた。
【００２３】図４は、SiO2拡散防止層４２を介してシリ
コン基板４１上に形成された直後のグラニュラ磁性膜４
３のＸＲＤ測定結果を示している。また、図５は、シリ
コン基板５３上に直に形成された直後のグラニュラ磁性
膜５３のＸＲＤ測定結果を示している。図４と図５を比
較すると、双方のグラニュラ磁性膜４３，５３のＸ線回
折スペクトルには顕著な差が存在しない。即ち、成膜し
たままの状態においては、鉄を含まないSiO2拡散防止層
４２が有るか無いかは、グラニュラ磁性膜４３，５３の
結晶性には大きな差を生じさせない。なお、双方のグラ
ニュラ磁性膜４３，５３のＸ線回折線の強度が弱い理由
は、成膜したままの状態では双方のグラニュラ磁性膜４
３，５３内の磁性体粒子４３ｇ，５３ｇの結晶粒子が非
常に小さいからと考えられる。
コン基板４１上に形成された直後のグラニュラ磁性膜４
３のＸＲＤ測定結果を示している。また、図５は、シリ
コン基板５３上に直に形成された直後のグラニュラ磁性
膜５３のＸＲＤ測定結果を示している。図４と図５を比
較すると、双方のグラニュラ磁性膜４３，５３のＸ線回
折スペクトルには顕著な差が存在しない。即ち、成膜し
たままの状態においては、鉄を含まないSiO2拡散防止層
４２が有るか無いかは、グラニュラ磁性膜４３，５３の
結晶性には大きな差を生じさせない。なお、双方のグラ
ニュラ磁性膜４３，５３のＸ線回折線の強度が弱い理由
は、成膜したままの状態では双方のグラニュラ磁性膜４
３，５３内の磁性体粒子４３ｇ，５３ｇの結晶粒子が非
常に小さいからと考えられる。
【００２４】次に、グラニュラ磁性膜を８００℃で１０
分間加熱した後のＸＲＤ測定結果を図６、図７に示す。
図６は、図１(b) に示す磁気記録媒体のグラニュラ磁性
膜４３を加熱した後のＸＲＤ測定結果を示している。こ
の測定結果によれば、α−Feの回折線のみがピークとし
て表れ、そのピークは大きいことがわかる。しかも、鉄
とシリコンの化合物のピークは観測されない。これは、
シリコン基板４１とグラニュラ磁性膜４３の間にSiO2拡
散層４２を形成することによってシリコン基板４１中の
シリコン原子とグラニュラ磁性膜４３中の鉄原子の相互
拡散が遮蔽されたためと考えられる。図３の実線におい
て８００℃で１０分間の熱処理によってＭs が増加した
理由は、この強磁性のα−Feが減少しないことによるも
のである。
分間加熱した後のＸＲＤ測定結果を図６、図７に示す。
図６は、図１(b) に示す磁気記録媒体のグラニュラ磁性
膜４３を加熱した後のＸＲＤ測定結果を示している。こ
の測定結果によれば、α−Feの回折線のみがピークとし
て表れ、そのピークは大きいことがわかる。しかも、鉄
とシリコンの化合物のピークは観測されない。これは、
シリコン基板４１とグラニュラ磁性膜４３の間にSiO2拡
散層４２を形成することによってシリコン基板４１中の
シリコン原子とグラニュラ磁性膜４３中の鉄原子の相互
拡散が遮蔽されたためと考えられる。図３の実線におい
て８００℃で１０分間の熱処理によってＭs が増加した
理由は、この強磁性のα−Feが減少しないことによるも
のである。
【００２５】図７は、図２に示す比較試料を加熱した後
のＸＲＤ測定結果を示している。この測定結果によれ
ば、鉄とシリコンの化合物の回折線のみがピークとして
表れている。これは、成膜したままの状態でグラニュラ
磁性膜５３中に磁性体粒子５３ｇとして存在していた体
心立方(bcc）系の鉄（α−Fe）が熱処理によってシリコ
ン基板５１中のシリコン原子と結合してシリカ鉄を形成
したためと考えられる。図３の破線において８００℃で
１０分間の熱処理によってＭs が減少した理由は、この
強磁性のα−Feが減少したからである。 （保磁力の変化）図１(b) に示す状態のグラニュラ磁性
膜４３の磁気記録媒体の保磁力が、熱処理によってどの
ように変化するかを実験したところ、図８に示すような
結果が得られた。図４において、縦軸は加熱温度を示
し、縦軸は保磁力Ｈc を示す。
のＸＲＤ測定結果を示している。この測定結果によれ
ば、鉄とシリコンの化合物の回折線のみがピークとして
表れている。これは、成膜したままの状態でグラニュラ
磁性膜５３中に磁性体粒子５３ｇとして存在していた体
心立方(bcc）系の鉄（α−Fe）が熱処理によってシリコ
ン基板５１中のシリコン原子と結合してシリカ鉄を形成
したためと考えられる。図３の破線において８００℃で
１０分間の熱処理によってＭs が減少した理由は、この
強磁性のα−Feが減少したからである。 （保磁力の変化）図１(b) に示す状態のグラニュラ磁性
膜４３の磁気記録媒体の保磁力が、熱処理によってどの
ように変化するかを実験したところ、図８に示すような
結果が得られた。図４において、縦軸は加熱温度を示
し、縦軸は保磁力Ｈc を示す。
【００２６】図８から明らかなようにそのグラニュラ磁
性膜４３の保磁力は加熱温度が高くなるほど大きくな
り、加熱温度５００℃で８００エルステッド（Oe）とな
った。なお、加熱時間は１０分間とした。以上のことか
ら、グラニュラ磁性膜とシリコン基板の間に拡散防止膜
を介在させることにより、熱処理によって高再生出力
で、しかも高記録密度に適した保磁力を備えた磁気記録
媒体が得られることがわかる。
性膜４３の保磁力は加熱温度が高くなるほど大きくな
り、加熱温度５００℃で８００エルステッド（Oe）とな
った。なお、加熱時間は１０分間とした。以上のことか
ら、グラニュラ磁性膜とシリコン基板の間に拡散防止膜
を介在させることにより、熱処理によって高再生出力
で、しかも高記録密度に適した保磁力を備えた磁気記録
媒体が得られることがわかる。
【００２７】なお、SiO2膜の中にニッケル（Ni）、コバ
ルト（Co）その他の磁性体微粒子を分散させた膜をグラ
ニュラ磁性膜として使用する場合にも、そのグラニュラ
磁性膜とシリコン基板の間に非磁性膜を介在させること
により磁性体微粒子とシリコンの化合物の発生を防止で
きる。ところで、図１(d) に示す磁気記録媒体によれ
ば、拡散防止層４２とグラニュラ磁性膜４３の双方を同
じSiO2で構成し、しかもSiO2とシリコン基板４１との密
着性が良いので、３００℃以上の高熱で加熱しても熱膨
張による膜剥がれは生じない。
ルト（Co）その他の磁性体微粒子を分散させた膜をグラ
ニュラ磁性膜として使用する場合にも、そのグラニュラ
磁性膜とシリコン基板の間に非磁性膜を介在させること
により磁性体微粒子とシリコンの化合物の発生を防止で
きる。ところで、図１(d) に示す磁気記録媒体によれ
ば、拡散防止層４２とグラニュラ磁性膜４３の双方を同
じSiO2で構成し、しかもSiO2とシリコン基板４１との密
着性が良いので、３００℃以上の高熱で加熱しても熱膨
張による膜剥がれは生じない。
【００２８】なお、SiO2の他にSi3N4 、SiON、Cu、Cr等
の非磁性材を用いてもよい。次に、図１(d) に示す層構
造の磁気記録媒体を磁気ディスクに使用した磁気記録装
置を図９を参照して簡単に説明する。図９に示すよう
に、磁気記録ドライブ４５は、磁気ディスク４６と、Ｍ
Ｒヘッドを備えたスライダ４７と、スライダ４７を支持
するスプリングアーム４８を有している。
の非磁性材を用いてもよい。次に、図１(d) に示す層構
造の磁気記録媒体を磁気ディスクに使用した磁気記録装
置を図９を参照して簡単に説明する。図９に示すよう
に、磁気記録ドライブ４５は、磁気ディスク４６と、Ｍ
Ｒヘッドを備えたスライダ４７と、スライダ４７を支持
するスプリングアーム４８を有している。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、非磁
性材と磁性体粒子を含むグラニュラ磁性層とシリコン基
板との間に、その非磁性材よりなる拡散防止層を形成し
ているので、シリコン基板中のシリコンとグラニュラ磁
性層中の磁性体粒子の熱による相互拡散を拡散防止層に
よって妨げることができる。
性材と磁性体粒子を含むグラニュラ磁性層とシリコン基
板との間に、その非磁性材よりなる拡散防止層を形成し
ているので、シリコン基板中のシリコンとグラニュラ磁
性層中の磁性体粒子の熱による相互拡散を拡散防止層に
よって妨げることができる。
【００３０】従って、磁性体とシリコンの化合物が生成
されないので、磁性体が減少することがなくなり、高保
磁力で高記録密度の磁気記録媒体を得ることができる。
しかも、磁性体微粒子を除くグラニュラ磁性層と拡散防
止層を同じ材料で構成しているので、グラニュラ磁性層
と拡散防止層は熱による応力の違いが生じないので膜の
剥がれが生じるおそれもなく安定した層構造を得ること
ができる。
されないので、磁性体が減少することがなくなり、高保
磁力で高記録密度の磁気記録媒体を得ることができる。
しかも、磁性体微粒子を除くグラニュラ磁性層と拡散防
止層を同じ材料で構成しているので、グラニュラ磁性層
と拡散防止層は熱による応力の違いが生じないので膜の
剥がれが生じるおそれもなく安定した層構造を得ること
ができる。
【００３１】また、磁性体微粒子を含むシリコン酸化層
の厚さと残留磁化の積を１００Ｇμｍ以下となるように
したので、磁気抵抗効果型ヘッドへの適用が可能にな
る。さらに、磁性体微粒子として鉄、コバルト、ニッケ
ルのいずかを含む場合には、それらの原子とシリコンが
熱処理により化合し易くなるので、上記した拡散防止層
の効果が顕著になる。
の厚さと残留磁化の積を１００Ｇμｍ以下となるように
したので、磁気抵抗効果型ヘッドへの適用が可能にな
る。さらに、磁性体微粒子として鉄、コバルト、ニッケ
ルのいずかを含む場合には、それらの原子とシリコンが
熱処理により化合し易くなるので、上記した拡散防止層
の効果が顕著になる。
【図１】本発明の実施の形態の磁気記録媒体の一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明を適用しない場合の比較試料を示す断面
図である。
図である。
【図３】シリコン基板上にSiO2膜を介して形成された磁
気記録媒体とシリコン基板上に直に形成された磁気記録
媒体の各々についての加熱温度と飽和磁化の関係を示す
図である。
気記録媒体とシリコン基板上に直に形成された磁気記録
媒体の各々についての加熱温度と飽和磁化の関係を示す
図である。
【図４】シリコン基板上にSiO2膜を介してグラニュラ磁
性層を成長した直後のＸ線回折結果を示す図である。
性層を成長した直後のＸ線回折結果を示す図である。
【図５】シリコン基板上に直にグラニュラ磁性層を成長
した直後のＸ線回折結果を示す図である。
した直後のＸ線回折結果を示す図である。
【図６】シリコン基板上にSiO2膜を介して形成されたグ
ラニュラ磁性層を８００℃で１０分間加熱した後の、そ
のグラニュラ磁性層のＸ線回折結果を示す図である。
ラニュラ磁性層を８００℃で１０分間加熱した後の、そ
のグラニュラ磁性層のＸ線回折結果を示す図である。
【図７】シリコン基板上に直に形成されたグラニュラ磁
性層を８００℃で１０分間加熱した後の、そのグラニュ
ラ磁性層のＸ線回折結果を示す図である。
性層を８００℃で１０分間加熱した後の、そのグラニュ
ラ磁性層のＸ線回折結果を示す図である。
【図８】シリコン基板上にSiO2膜を介して形成された磁
気記録媒体の加熱温度と保磁力の関係を示す図である。
気記録媒体の加熱温度と保磁力の関係を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態の磁気記録媒体を有する磁
気記録装置の一例を示す平面図である。
気記録装置の一例を示す平面図である。
４１ シリコン基板
４２ 拡散防止層
４３ グラニュラ磁性層
４３ｓ SiO2膜
４３ｇ 磁性体微粒子
４４ 保護膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 篠原 正喜
神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地
富士通株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−98835（ＪＰ，Ａ)
特開 昭48−42705（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G11B 5/66
G11B 5/84
Claims (7)
- 【請求項１】シリコン基板と、 前記シリコン基板上に形成された磁性材を含まない非磁
性材よりなる拡散防止層と、 前記拡散防止層上に形成されて前記非磁性材と磁性体粒
子を含有するグラニュラ磁性層とを有することを特徴と
する磁気記録媒体。 - 【請求項２】前記非磁性材は二酸化シリコンであること
を特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項３】前記グラニュラ磁性層の厚さとその残留磁
化の積は１００Ｇμｍ以下であることを特徴とする請求
項２記載の磁気記録媒体。 - 【請求項４】前記磁性体粒子は、鉄、コバルト、ニッケ
ルのいずれか又は鉄、コバルト、ニッケル少なくとも１
種類を含む材料から構成されていることを特徴とする請
求項２記載の磁気記録媒体。 - 【請求項５】請求項１、２、３又は４記載の磁気記録媒
体と、 前記磁気記録媒体に書き込まれた磁気記録情報を書込み
又は読み出すための磁気ヘッドとを有することを特徴と
する磁気記録装置。 - 【請求項６】シリコン基板上に磁性体粒子を含めずに非
磁性材よりなる拡散防止層を成長する工程と、 磁性体粒子と前記非磁性材を含有するグラニュラ磁性層
を前記拡散防止層上に形成する工程と、 前記シリコン基板、前記拡散防止層及び前記グラニュラ
磁性層を加熱する工程とを有することを特徴とする磁気
記録媒体の製造方法。 - 【請求項７】前記加熱温度は、３００℃以上であること
を特徴とする請求項６記載の磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29978595A JP3432652B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US08/594,762 US5774783A (en) | 1995-03-17 | 1996-01-31 | Magnetic recording medium |
| US09/610,206 USRE38587E1 (en) | 1995-03-17 | 2000-06-30 | Magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29978595A JP3432652B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147342A JPH09147342A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3432652B2 true JP3432652B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=17876920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29978595A Expired - Fee Related JP3432652B2 (ja) | 1995-03-17 | 1995-11-17 | 磁気記録装置、磁気記録媒体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432652B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19809550A1 (de) * | 1998-03-05 | 1999-09-09 | Kempten Elektroschmelz Gmbh | SiC-Speicherplattensubstrat mit einer Inertschicht auf der Oberfläche |
| JP2009026847A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Japan Science & Technology Agency | 鉄シリサイド強磁性体デバイスの製造方法 |
| JP5651616B2 (ja) * | 2012-02-17 | 2015-01-14 | 株式会社東芝 | 磁気記録媒体、及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP29978595A patent/JP3432652B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09147342A (ja) | 1997-06-06 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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