JP3680761B2

JP3680761B2 - 磁気記録媒体

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Publication number: JP3680761B2
Application number: JP2001138347A
Authority: JP
Inventors: 孝洋猪狩; 浩内山
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-05-09
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ等に使用される、基板上に磁性膜を形成してなる高密度面内磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピューターの記憶装置等として、従来よりハードディスクドライブが用いられている。このハードディスクドライブには、記録媒体として、表面が高精度に研磨されたアルミニウム、あるいはガラス等からなるディスク基板上に信号記録層が形成された磁気ディスクが使用されている。この磁気ディスクの信号記録層領域上に、磁気ヘッドを搭載した浮上スライダを所定の浮上量で浮上させて、信号の書き込み、および／または読み出しを行うようにしている。
【０００３】
ハードディスクドライブは、その記憶容量の大きさ、および高速なデータ転送速度からコンピューターの記憶装置としてのみならず、家庭用ＶＴＲ等の代替としてオーディオ・ビデオ（ＡＶ）市場での普及が見込まれている。
【０００４】
一方、最近のコンピューターの低価格化に伴い、ハードディスクドライブ、あるいは内蔵される磁気ディスクの低価格化が強く望まれている。また、ＡＶ市場での普及を考えた場合、ハードディスクドライブの低価格化は重要な課題の一つと考えられる。
【０００５】
このような要求に応える方法として、磁気ディスク用基板に、従来のアルミニウム基板より低価格で製造が可能な樹脂製基板を適用することが注目されている。
【０００６】
ハードディスクドライブでは、前記のように磁気ヘッドを搭載したスライダが、磁気ディスク表面上を２０ｎｍ程度の間隔で浮上し、信号の書き込み、および／または読み出しを行う。このため、磁気ディスク表面に２０ｎｍ以上の突起が存在すると、磁気ヘッドの損傷、破壊（ヘッドクラッシュ）の原因となる。
【０００７】
上記のような問題を回避するため、従来のアルミニウム基板では、次のような作製方法により、表面に問題となるような突起の無い平滑なディスク表面を得ている。まず、アルミニウム金属の母材から基板形状のアルミニウムを切り出す。次いで、この切り出したアルミニウム基板に対して、平滑なディスク表面を得るために、研摩と洗浄が繰り返され高精度な表面処理を施す。このとき、研摩は繰り返す毎に次第に砥粒の粒径を小さくし、最終的に基板表面上のヘッドクラッシュの原因となる高さ２０ｎｍを超える突起を除去する。このような煩雑な工程を経るため、コストが高くつくという難点があった。
【０００８】
これに対して、樹脂の射出成形等によって成形される樹脂製ディスク基板（樹脂製基板）の場合には、基板表面の粗さは成形に用いるスタンパ表面の粗さに対応したものとなる。このため、高精度に平滑化されたスタンパを用いることによって、表面粗さの小さいディスク基板が作製できるので、研摩や、洗浄工程を必要としない。このように、樹脂製基板を使用することにより、煩雑な製造工程を省けるので基板の価格低減が図れる。
【０００９】
また、最近ではＡＶ用途でのハードディスクドライブの利用や、ＰＣでの画像加工、動画編集等、扱うデータ量も以前に比べ格段に増加している。このため、磁気ディスクの面記録密度も１０Ｇｂ／ｉｎｃｈ^２以上は必要とされる趨勢にあり、このような高記録密度化の実現のためには、磁気記録媒体ノイズの低減、Ｓ／Ｎ比の向上は必要不可欠の情勢にある。
【００１０】
一般に記録膜成膜時には、前述したアルミ基板やガラス基板では、基板温度を２００℃以上に高めながらスパッタリング等の膜形成手段を用いて下地膜、磁性層が形成される。従来、例えば、下地膜としてクロム（Ｃｒ）、またはＣｒを主成分とするＣｒ合金膜が用いられているが、これらは基板加熱によって成膜すると、Ｃｒ結晶の（２００）配向が容易に得られる。このため、この下地膜上に引き続いてコバルト（Ｃｏ）系の磁性膜を成膜した場合、Ｃｒ（２００）面と格子間隔のほぼ等しいＣｏの（１１０）面が得られる。即ち、クロム合金系下地膜を用いることにより、コバルトの磁化容易軸であるｃ軸が膜面内配向した面内磁気記録膜が得られる。
【００１１】
しかし、軟化点の低いプラスチック（樹脂）を用いた樹脂製基板の場合には、前記した基板加熱による膜形成手段が用いられない。そのため、樹脂製基板上にＣｒ、またはＣｒを主成分とする合金膜を下地膜として成膜しても、所望のＣｒ（２００）配向となり難く、磁性膜の良好な面内磁気特性が得られないという問題がある。
【００１２】
一方、下地膜としてルテニウム（Ｒｕ）を用いた場合、Ｒｕは磁性膜の主成分として用いられるＣｏと同じ六方最密構造をとり、ほぼ同様の結晶構造となる。そのため、Ｒｕを下地層として用い、ｃ軸が面内に配向した構造、望ましくは（１００）配向、あるいは（１０１）配向が得られれば、Ｃｒ、またはＣｒを主成分とするＣｒ合金からなる下地膜の場合以上に磁性膜の面内配向性を高めることができ、良好な磁気特性、および電磁変換特性が得られる。
【００１３】
しかしながら、樹脂製基板上に六方最密構造であるＲｕを下地膜として成膜すると、エネルギー準位の低い（００２）配向の面が優先的に成長する。このような配向面のＲｕ下地膜の上に磁性膜を成膜すると、磁性膜事態も同様に（００２）面が成長してしまうという不都合が起り、磁性膜に面内磁気特性を付与することができない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたもので、煩雑な工程を要せず容易に成形でき、表面平滑性の優れた樹脂製基板を使用し、磁性膜の面内配向を促進する下地膜を設けることによって、高保磁力、高ＳＮ比を満たす高密度記録に適した面内磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは鋭意検討を重ねた結果、樹脂製基板上でＲｕからなる構成膜（中間層）上に磁性膜を設けるに際して、六方最密構造を有するＲｕ中間層の下に、チタン（Ｔｉ）、およびタングステン（Ｗ）からなる合金膜（Ｔｉ−Ｗ合金膜）を設けることによって、樹脂製基板上でのＲｕ結晶の（００２）配向を防止し、Ｒｕ結晶のｃ軸が面内に配向した構造とすることができることを見出した。これによって、前記問題を解決するに至った。
【００１６】
即ち、本発明は、樹脂製基板上に、ＴｉおよびＷの合金（Ｔｉ−Ｗ合金）からなる下地膜、六方最密構造を有するＲｕからなる中間層、Ｃｏを主成分とする磁性膜、保護膜、および潤滑剤が少なくとも順次形成されてなることを特徴とする面内磁気記録媒体を提供するものである。
【００１７】
一般に下地膜として用いられているＣｒ、あるいはクロム−モリブデン（Ｃｒ−Ｍｏ）合金、クロム−チタン（Ｃｒ−Ｔｉ）合金、クロム−タングステン（Ｃｒ−Ｗ）合金を下地膜として用いた場合、下地膜上に形成されるＲｕ中間層の結晶には、図１のＸ線回折パターンに示すように、（００２）配向のピークが検出される。従って、このような配向の場合には、Ｒｕ中間層上に設けられる磁性膜は所望の面内配向とならず、必要とされる面内磁気異方性を付与することができない。
【００１８】
これに対して、Ｔｉ−Ｗ合金膜を下地膜として用いた場合、図２のＸ線回折パターンに示すように、Ｒｕ中間層の結晶には、（１００）配向、あるいは（１０１）配向のピークが検出されている。このＴｉ−Ｗの合金下地膜の配向によって、中間層としてのＲｕのｃ軸を面内配向させることができ、引き続いてＲｕ中間層上に成膜されるＣｏを主成分とした磁性膜を良好に面内配向とする。これによって、磁性記録媒体として優れた面内磁気特性、電磁変換特性が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
本発明に適用した磁気ディスクの要部を拡大した断面模式図を図３に示す。図３に示す磁気ディスク１は、ハードディスクドライブの面内磁気記録媒体として用いられるものであり、樹脂材料がディスク状に成形された樹脂製基板２を備え、この樹脂製基板２上に、下地膜３と、中間層４と、磁性膜５と、保護膜６と、潤滑剤６とが、順次積層されてなる。そして、この磁気ディスク１は、スピンドルモーター等により回転操作され、磁気ディスク１上を所定の間隔をもって浮上するスライダーに搭載された磁気ヘッドにより、磁性膜５に対して信号が書き込まれ、または磁性膜５に書き込まれた信号が読み出される。
【００２０】
樹脂製基板２用の樹脂材料としては、熱可塑性樹脂が好適であり、このような材料の例としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリシクロオレフィン等の樹脂材料が好ましい。このような熱可塑性樹脂を選択すると射出成形等の方法で成形が可能であり、成形された樹脂製基板は、成形性、寸法安定性、表面平滑性等が良好であるほか、磁気ディスクとして要求される機械的特性、物理的特性、熱的特性、耐環境特性等も優れている。
【００２１】
樹脂製基板２は、射出成形等によりディスク状に形成されるが、この樹脂製基板２の表面上には、サーボ信号等を示す凹凸が予め形成されていることが望ましい。この凹凸は、樹脂製基板２を射出成形する際に、この凹凸の反転パターンを有するスタンパー、あるいは金型を用いることにより形成することができる。
【００２２】
この樹脂製基板２の最大突起高さは２０ｎｍ以下であることが好ましい。このように樹脂製基板２の表面平滑性を良好とすることによって、磁気ディスク１と磁気ヘッドとの間隙を小としても、双方が接触、衝突することがなく、記録再生が安定して行れる。
【００２３】
下地膜３は、Ｔｉ−Ｗ合金膜から形成されるもので、下地膜３上に設けられるＲｕからなる中間層４の結晶配向を所望のもの、即ち、Ｒｕ結晶のｃ軸を面内配向とするために設けるものである。
【００２４】
下地膜３として、Ｔｉ−Ｗ合金膜を形成すると、下地膜３上の中間層４のＲｕは、図２に示したように、例えば、（１００）配向、あるいは（１０１）配向となり、中間層４上に設けられる磁性膜５の主成分であるコバルト（Ｃｏ）の磁化容易軸であるｃ軸の膜面内配向に適合する。そのため、磁性膜の面内配向性が改善され、良好な特性を示すようになる。なお、樹脂製基板２上に直接Ｒｕを成膜した場合には、前述のように、（００２）配向が優先的に成長する。
【００２５】
下地膜３のＴｉ−Ｗ合金膜の組成は、通常Ｔｉに対してＷを２５原子％以上、６０原子％以下の量とするのが好ましい。この理由は、Ｔｉに対してＷが２５原子％以下であると保持力Ｈｃ、およびＳ／Ｎ比の低下が大きく、６０原子％以上であると保持力Ｈｃ、およびＳ／Ｎ比の低下傾向が認められるためである。
【００２６】
次に、下地膜３のＴｉ−Ｗ合金膜の膜厚は、５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下が好ましい。この理由は、膜厚が５ｎｍ未満の場合、保持力Ｈｃ、およびＳ／Ｎ比の低下が大きく、２５ｎｍを超えるとＳ／Ｎ比の低下が認められるためである。
【００２７】
中間層４は、Ｒｕにより形成されるのが好ましい。Ｒｕの結晶構造は、中間層４上に設けられる磁性膜５の主成分であるＣｏと同じ六方最密構造であり、Ｃｏとａ軸、ｃ軸は、それぞれ約８％、５％異なるのみでほぼ同様の結晶構造となる。そのため、下地膜３のＴｉ−Ｗ合金膜によって、中間層４のＲｕ結晶のｃ軸が面内に配向した構造が得られれば、磁性膜の面内配向性を高めることができ、良好な磁気特性、および電磁変換特性が得られる。
【００２８】
中間層４の膜厚は、１５ｎｍ以上、４５ｎｍ以下が好ましい。特には１５ｎｍ以上、４０ｎｍ以下が好適である。この理由は、膜厚が１５ｎｍ未満の場合、保持力Ｈｃ、およびＳ／Ｎ比が大きく低下し、４５ｎｍを超えるとＳ／Ｎ比が低下するためである。
【００２９】
磁性膜５は、Ｃｏを主成分とした磁性層であり、真空チャンバ中で、例えば、コバルト−白金−クロム（Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ）合金に、酸化シリコン（Ｓｉ酸化物）を添加したターゲットを用いて、スパッタリング法等により形成することができる。
【００３０】
上記組成の場合、磁性層５は、磁性層５を構成するＣｏ−Ｐｔ−Ｃｒの結晶粒間に、Ｓｉ酸化物が島状に分散せしめられた構造（グラニュラー構造）となっている。これによって、磁化遷移部分の磁化のばらつきに起因するノイズを低減することが出来る。それと共に、各結晶粒が磁気的に孤立することによって磁化の回転が一斉回転型になるため、保磁力が大きくなる。即ち、磁気ディスク１は高Ｓ／Ｎ比、および高保磁力を持つ磁気記録媒体となることが可能になる。
【００３１】
保護膜６は、磁気ヘッドの接触による磨耗や損傷等から磁気ディスク１を保護するために設けられる。そのため、例えば、硬度の高いカーボン（Ｃ）等を主体とする薄膜が用いられる。
【００３２】
潤滑剤７は、保護層６上に形成されるが、これによって、磁気ディスク１の表面の摩擦係数を低減し、磁気ディスク１の走行性や耐久性を向上させることができる。潤滑剤７として、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
【００３３】
次に、樹脂製基板２を成形する装置の例として、射出成形装置の金型要部を表す断面図を図４に示す。金型１１は、ディスク基板の一方の主面を形成する固定金型１２ａと、この固定金型１２ａと相対向して配置されてディスク基板の他方の主面を形成する可動金型１２ｂと、ディスク基板の外周側面を形成する外周金型１４とを備える。
【００３４】
可動金型１２ｂは、図示しないガイド手段に支持されて、駆動機構によって固定金型１２ａに対して接離動作する。外周金型１４、固定金型１２ａを射出成形装置内に固定する固定側外周金型１４ａと、可動金型１２ｂを射出成形装置内に固定する可動側外周金型１４ｂとを備える。この外周金型１４によって、ディスク基板の外周側面が形成される。そして、これら固定金型１２ａ、可動金型１２ｂ、および固定側外周金型１４ａ、可動側外周金型１４ｂは型締め状態において協動してディスク基板を形成するキャビティ１３を形成する。
【００３５】
固定金型１２ａ側には、ディスク基板を成形するキャビティ内に射出充填させるノズル１５を有するスプルブッシュ１６が配設されている。そして、溶融された樹脂材料は、このノズルを介してキャビティ１３内に高圧で射出充填される。
【００３６】
一方、可動金型側には、キャビティ１３の中心に対応する位置に設けられた第１のイジェクト部材１７が軸方向に移動自在に配設されている。第１のイジェクト部材１７は、成形されるディスク基板の内周側の情報信号が記録されない領域に対応した外径寸法を有する筒状を呈して形成される。そして、この第１のイジェクト部材１７は、ディスク基板の離型動作に際して図示しない駆動手段によってキャビティ内へと突き出されて成形されたディスク基板を可動金型１２ｂから突き出して離型させる。
【００３７】
この第１のイジェクト部材１７には、その内周側に成形されるディスク基板の中心穴を穿設するパンチ１８が取り付けられている。このパンチ１８は、第１のイジェクト部材１７と同様の軸方向に図示しない駆動機構により移動される。そして、このパンチ１８は、この駆動機構によってキャビティ１３内へと突出動作されてディスク基板の中央切断領域部に中心穴を形成する。
【００３８】
また、このパンチの内周側には、第２のイジェクト部材１９が油圧機構により進退自在に取り付けられている。そして、この第２のイジェクト部材１９は、そのキャビティ側の側面が樹脂留を構成する。この第２のイジェクト部材１９は、上記第１のイジェクト部材１７と同様に、軸方向に移動自在に配設されている。従って、ノズル１５の射出口から射出充填された合成樹脂材料は、樹脂留の底面部に向かって射出され、キャビティ１３内に均一に充填される。そして、この第２のイジェクト部材１９は、パンチ１８によりディスク基板の中心穴が穿設されたのち、その切断部分の合成樹脂材料を可動金型１２ｂから突き出して離型させる。
【００３９】
以上のように構成された射出成形装置では、まず、図示しない駆動機構が動作されることによって、固定金型１２ａに対して可動金型１２ｂが接近動作して型締め状態とされて周囲が閉塞されたキャビティ１３が構成される。次に、キャビティ１３には、この型締め状態において、スプルブッシュ１６のノズル１５から溶融された合成樹脂材料が射出充填される。そして、この射出成形装置に設けられた図示しない温度調節機構により合成樹脂材料が半溶融状態に冷却された状態において、第１のイジェクト部材１７の中心穴からパンチ１８が固定金型１２ｂ方向へと突出動作され、成形されるディスク基板のセンタ穴を形成する。
【００４０】
この後、射出成形装置では、図示しない駆動機構が動作して可動金型１２ｂが固定金型１２ａに対して離間動作されることによって、型開き動作が行われる。最終的に、キャビティ１３内で成形された状態のディスク基板は、固定金型１２ａと可動金型１２ｂとの型開き動作が行われた状態で動作する第１のイジェクト部材１７によって、可動金型側から突き出された図示しないディスク基板（樹脂製基板）を取り出し機構によって取り出される。
【００４１】
以上のようにして得られた樹脂製基板上に、図３のように下地膜３、中間層４、磁性膜５、保護膜６、潤滑剤７等を順次形成し、磁気ディスク１を得る。
【００４２】
【実施例】
以下、本発明の具体的な例について実験に基づいて詳細に説明する。ただし、本発明はなんら以下の例に限定されるものではない。
【００４３】
例１〜９
３．５インチサイズの樹脂製基板を前記の射出成形法により作製した。いずれの例も図３に準じた構成で、樹脂製基板２表面上にスパッタリング法により各構成膜を成膜した。成膜のための装置としては、それぞれの構成膜に対応したスパッタリングが行えるように、複数のスパッタチャンバーを備えたインライン式スパッタ装置を使用した。成膜法の概略としては、まず、到達真空度６．６７×１０^-5Ｐａ（５×１０^-7Ｔｏｒｒ）以下としたチャンバー内で保持具に装着した樹脂製基板２を、各膜形成工程毎に各スパッタチャンバー中でスパッタ用のターゲットと対向するように配置し、不活性ガス（Ａｒガス）を導入して成膜し、順次搬送させながら各膜形成を行った。
【００４４】
例１〜９の下地層３の形成には、Ｔｉに５０原子％のＷを添加した合金をターゲットとして用い、Ａｒガス圧力０．２７Ｐａ（２ｍＴｏｒｒ）で、ＤＣスパッタリングにより、組成が５０原子％Ｔｉ−５０原子％Ｗ（以降、原子％を省き５０Ｔｉ−５０Ｗと表記する。なお、他の化合物も同様に原子％を省き表記する。）となるようにし、膜厚を変えて下地膜３を得た。ここで、各例の下地膜３の膜厚は、それぞれ３ｎｍ、５ｎｍ、８ｎｍ、１０ｎｍ、１３ｎｍ、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、３０ｎｍとした。
【００４５】
例１〜９において、下地層３上に順次成膜される、中間層４、磁性膜５、保護膜６、潤滑剤７はいずれも同じ条件で形成した。即ち、中間層４の形成には、Ｒｕをターゲットに用い、Ａｒガス圧力１１．３Ｐａ（８５ｍＴｏｒｒ）で、ＤＣスパッタリングにより、Ｒｕ膜厚が２０ｎｍの中間層４を得た。
【００４６】
次に、磁性膜５の形成には、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ合金に１２原子％の酸化シリコンを添加したターゲットを用い、Ａｒガス圧力１．１Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）で、ＲＦスパッタリングにより、残留磁化膜厚積（残留磁化（Ｍｒ）×磁性膜厚さ（ｔ））が０．４ｍｅｍｕ／ｃｍ^２となるよう膜形成した。
【００４７】
次いで、磁性膜５上に６ｎｍのカーボン保護膜６を成膜した後、潤滑剤７を塗布し、各磁気ディスク１を得た。
【００４８】
例１０
例１〜９と同様にして樹脂製基板２を作製し、この樹脂製基板２上に下地膜３としてＴｉのみからなる膜を成膜した。膜の形成条件は、Ｔｉをターゲットに用い例４と同様にして、Ａｒガス圧力０．２７Ｐａ（２ｍＴｏｒｒ）で、ＤＣスパッタリングにより、膜厚を１０ｎｍとして成膜した。
【００４９】
次に、下地膜３上に順次成膜される、中間層４、磁性膜５、保護膜６、潤滑剤７それぞれの成膜条件、膜厚は例１〜９とまったく同じにして各構成膜を形成し、磁気ディスク１を得た。
【００５０】
例１１〜１４
Ｔｉ−Ｗ合金系からなる下地層３の組成を、Ｔｉに加えるＷの量を変化させた以外は、成膜条件、膜厚を例４とまったく同じ条件にして各構成膜を形成し、各磁気ディスク１を得た。下地層３のＴｉ−Ｗ合金組成は、それぞれ７５Ｔｉ−２５Ｗ、６０Ｔｉ−４０Ｗ、４０Ｔｉ−６０Ｗ、３５Ｔｉ−６５Ｗとした。
【００５１】
例１５
下地層３としてＷのみからなる膜を成膜した以外は、膜構成、成膜条件、膜厚を例４とまったく同じ条件にして各構成膜を形成し、磁気ディスク１を得た。
【００５２】
例１６
下地層３としてＴａのみからなる膜を成膜した以外は、膜構成、成膜条件、膜厚を例４とまったく同じ条件にして各構成膜を形成し、磁気ディスク１を得た。
【００５３】
例１７
下地層３としてＭｏのみからなる膜を成膜した以外は、膜構成、成膜条件、膜厚を例４とまったく同じ条件にして各構成膜を形成し、磁気ディスク１を得た。
【００５４】
例１８
実施例４において、Ｒｕ中間層４の膜厚を変えて成膜した以外は、下地膜３、磁性膜５、保護膜６、潤滑剤７の成膜条件、膜厚をまったく変えずに各構成膜を形成し、各磁気ディスク１を得た。なお、Ｒｕ中間層４の厚さは、それぞれ１０ｎｍ〜５０ｎｍの範囲で変化させた。その結果は後述する図９、図１０に示す。
【００５５】
参照例１
図３において、下地膜３を設けず、樹脂製基板２上に、中間層４、磁性膜５、保護膜６、潤滑剤７を形成した。即ち、樹脂製基板２上に直接中間層４を設けた。中間層４の形成には、Ｒｕをターゲットに用い、Ａｒガス圧力１１．３Ｐａ（８５ｍＴｏｒｒ）で、ＤＣスパッタリングにより、Ｒｕ膜厚が２０ｎｍの中間層４を得た。
【００５６】
次に、前出の例１〜１７と同様にして、磁性膜５の形成には、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ合金に１２原子％の酸化シリコンを添加したターゲットを用い、Ａｒガス圧力１．１Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）で、ＲＦスパッタリングにより、残留磁化膜厚積（残留磁化（Ｍｒ）×磁性膜厚さ（ｔ））が０．４ｍｅｍｕ／ｃｍ^２となるように膜形成した。
【００５７】
次いで、磁性膜５上に６ｎｍのカーボン保護膜６を成膜した後、潤滑剤７を塗布し、参照例１の磁気ディスクを得た。
【００５８】
参照例２
既製の記録容量１４Ｇｂ／ｉｎｃｈ²のガラス基板製の磁気ディスク（ガラスディスク）を参照例２として用意した。
【００５９】
例１〜１８、および参照例１、２で得たそれぞれの磁気ディスクの磁気特性、電磁変換特性を評価した。磁気特性は、作製した磁気ディスクを１ｃｍ^２角の大きさに切り出し、振動試料型磁力計により測定した。また、Ｓ／Ｎ比はスピンスタンド上でディスク回転数５，４００ｒｐｍ、測定半径２８．７ｍｍとし、記録周波数６７．９ＭＨｚの信号を記録し、出力信号振幅（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ｐｅａｋ値）とノイズ（０．５ＭＨｚ〜１５０ＭＨｚのノイズスペクトルの積分値、ｒｍｓ値）の比とした。ヘッドはライト（Ｗｒｉｔｅ）トラック幅０．７μｍ、リード（Ｒｅａｄ）トラック幅０．５μｍのＭｅｒｇｅ型ＧＭＲヘッドを使用した。
【００６０】
表１に例１〜１７、および比較例１、２に関して評価した結果をまとめて示す。併せて、図５、図６にＴｉ−Ｗ合金下地膜３の膜厚と保磁力Ｈｃの関係、およびＴｉ−Ｗ合金下地膜３の膜厚とＮ／Ｓ比の関係をそれぞれ示す。また、図７、８にＴｉ−Ｗ合金下地膜３のＷ組成（タングステンの添加量）と保磁力Ｈｃの関係、およびＴｉ−Ｗ合金下地膜３のＷ組成（タングステンの添加量）とＮ／Ｓ比の関係をそれぞれ示す。一方、例１８の評価の結果得られた、Ｒｕ（ルテニウム）中間層４の膜厚と保磁力Ｈｃの関係、Ｒｕ（ルテニウム）中間層４の膜厚とＮ／Ｓ比の関係をそれぞれ図９、図１０に示す。なお、保磁力はＯｅ単位で示しているが、本文中では、ＳＩ単位（Ａ／ｍ）と併記して示した。換算は、１Ｏｅ≒７９Ａ／ｍによる
【００６１】
【表１】

【００６２】
表１に示したように、Ｔｉ―Ｗ合金を下地膜として設けた例１〜９、例１１〜１４と比較し、参照例１の下地膜無しの場合には、保磁力Ｈｃ、Ｓ／Ｎ比とも非常に低い値となっている。この理由は、Ｒｕ膜を直接樹脂製基板上に形成すると、Ｒｕ結晶が（００２）配向してしまうので、Ｒｕ膜上に形成される磁性膜の面内配向性も損なわれてしまうためと考えられる。
【００６３】
また、表１の例１０に示すように、Ｔｉ―Ｗ合金のうちＴｉのみを単独で使って下地膜を形成した場合には、下地膜無しと同じように保磁力Ｈｃ、Ｓ／Ｎ比とも非常に低い値となっている。このことから、Ｔｉ単体では、中間層のＲｕ結晶のｃ軸が面内配向するのに寄与できないことが分かる。
【００６４】
一方、表１の例１５に示すように、Ｔｉ―Ｗ合金のうちＷのみを単独で使って下地膜を形成した場合には、例１０、参照例１に比較して、良い値を示しているが、Ｔｉ−Ｗ系合金に較べてＳ／Ｎ比が十分でなく、保磁力ＨｃとＳ／Ｎ比の特性を両立するに至っていない。
【００６５】
さらに、例１６に示すように、Ｔａを単独で下地膜３として用いた場合、Ｔｉ−Ｗ系合金に較べてＳ／Ｎ比が低く、Ｓ／Ｎ比も十分でない。
【００６６】
また、例１７に示すように、Ｍｏ単独の場合には保磁力ＨｃとＳ／Ｎ比は、参照例２のガラスディスクに近い値を示しているが、Ｍｏ膜上に内部応力が大きいＲｕ中間層を成膜すると、微小なクラックが入ってしまうという問題がある。
【００６７】
次に、表１、図５、図６の５０Ｔｉ−５０Ｗとした下地膜３の膜厚と保磁力の関係、および膜厚とＳ／Ｎ比の関係から、下地膜３の膜厚を５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下とすることにより、２．３７×１０⁵Ａ／ｍ（３，０００Ｏｅ）レベル以上の保磁力と１７ｄＢ以上のＳ／Ｎ比が得られ、良好な磁気特性、電磁変換特性を示す。これらの特性は、参照例２の面記録密度１４Ｇｂ／ｉｎｃｈ^２に相当するガラスディスクを上回っている。
【００６８】
また、表１、図７（タングステンの添加量と保磁力Ｈｃの関係）、図８（タングステンの添加量とＳ／Ｎ比の関係）に示したように、Ｔｉ−Ｗ合金下地膜３の膜厚を１０ｎｍと一定にし、Ｔｉ−Ｗ合金の組成を変えた場合の評価結果から、Ｗの添加量を２５原子％以上、６０原子％以下とした場合、２．３７×１０⁵Ａ／ｍ（３，０００Ｏｅ）レベル以上の保磁力Ｈｃと１７ｄＢ以上のＳ／Ｎ比が得られ、良好な磁気特性、電磁変換特性を示す。これらの特性は、参照例２の面記録密度１４Ｇｂ／ｉｎｃｈ^２に相当するガラスディスクを上回っている。
【００６９】
以上の表１、図５、図６、図７、図８の保磁力ＨｃとＳ／Ｎ比に認められる良好な値から、Ｔｉ−Ｗ合金膜を下地膜３として用いることにより、Ｒｕ中間層４は、図２のＸ線回折パターンのピークに示されるように（１００）配向、および（１０１）配向となり、その配向によって、Ｒｕ上に成膜される磁性膜５の面内配向性が改善されることが明らかになった。
【００７０】
次に、図９（ルテニウムの膜厚と保磁力Ｈｃの関係）、および図１０（ルテニウムの膜厚とＳ／Ｎ比の関係）の評価結果から、保磁力Ｈｃは、Ｒｕ中間層４の膜厚が１５ｎｍ以上で２．３７×１０⁵Ａ／ｍ（３，０００Ｏｅ）以上を示し、３０ｎｍから５０ｎｍまでほぼ一定して２．３７×１０⁵Ａ／ｍ（３，０００Ｏｅ）を超える高い保磁力を示している。また、Ｓ／Ｎ比は、１５ｎｍ以上で高いＳ／Ｎ比示し、４５ｎｍを超えると１７ｄＢを下回るような低下傾向を示している。以上のことから、中間層４として用いるＲｕ膜は、その膜厚を１５ｎｍ以上、４５ｎｍ以下とするのが望ましいと言える。
【００７１】
例１９
以下の表２に示した条件で膜形成を行い、磁気特性、電磁変換特性、環境試験を行った。
【００７２】
【表２】

【００７３】
ポリシクロオレフィン（日本ゼオン社製のＺＥＯＮＥＸ）を材料としたプラスチック基板にＲＦＧｌｏｗ処理／８４Ｃｒ−１６Ｗ／５０Ｔｉ−５０Ｗ／Ｒｕ／６２Ｃｏ−１７．５Ｐｔ−８．５Ｃｒ−１２ＳｉＯ_２／Ｃの順で膜形成を行った。このときに得られた磁気特性はＶＳＭ（振動試料型磁気特性測定機）を用いてＭｒ・ｔ＝０．４ｍＡ，Ｈｃ＝２５５ｋＡ／ｍ，Ｓ^＊＝０．８５（Ｓ^＊：保磁力角形比）という結果を得た。磁気変換特性をスピンスタンドＬＳ−９０，Ｒ／ＷＡｎａｌｙｚｅｒＧｕｚｉｋ１６３２Ａ（共同電子社製）を用いて行った。ヘッドは記録０．５μｍ、再生０．２５μｍのトラック幅、浮上２５ｎｍのＧＭＲナノスライダーを用いた。測定半径２８．７ｍｍ、回転数５４００ｒｐｍ、記録密度２５０ｋＦＣＩにおけるＳ／Ｎを測定した。その結果、Ｓ／Ｎの絶対値は２７ｄＢが得られた。この媒体のＳＥＭ測定の結果、クラックは入っていないことを確認した。また、この媒体をＣｌａｓｓ１００以下のＣｌｅａｎ環境のもと、８０℃、８０％の環境下に４時間放置した後、１時間かけて−４０℃まで下げ、さらに１時間放置し室温に４時間かけて戻した。その後、膜浮きを光学顕微鏡で観察した。しかし、膜浮きは発生していなかった。このディスクが変形していないことを確認するため上記スピンスタンドＬＳ９０で上記ヘッドを用いて浮上を確認したが、クラッシュすることなく電磁変換特性を確認することができた。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明では、樹脂製基板上に、チタン（Ｔｉ）およびタングステン（Ｗ）の合金からなる下地膜、六方最密構造を有する中間層、コバルト（Ｃｏ）を主成分とする磁性膜、保護膜、および潤滑剤を少なくとも順次形成することにより、樹脂製基板上を用いても、磁性膜の面内配向性が改善されて高保磁力と高Ｓ／Ｎ比が得られ、良好な磁気特性、電磁変換特性の面内磁気記録媒体の提供が可能となる。
【００７５】
請求項２に係る発明では、前記下地膜は、ＴｉにＷを２５原子％以上、６０原子％以下含有するＴｉ、およびＷの合金膜とすることにより、高保磁力と高Ｓ／Ｎ比が得られる。
【００７６】
請求項３に係る発明では、前記下地膜の膜厚が、５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下とすることにより、高保磁力と高Ｓ／Ｎ比が得られる。
【００７７】
請求項４に係る発明では、前記中間層が、ルテニウム（Ｒｕ）とすることにより、磁性膜の配向を面内配向とすることができ、高保磁力と高Ｓ／Ｎ比が得られる。
【００７８】
請求項５に係る発明では、前記中間層の膜厚が、１５ｎｍ以上、４５ｎｍ以下とすることにより、高保磁力と高Ｓ／Ｎ比が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｃｒ−Ｗ合金下地膜を設けた場合のＲｕ中間層のＸ線回折パターンを示す図である。
【図２】Ｔｉ−Ｗ合金下地膜を設けた場合のＲｕ中間層のＸ線回折パターンを示す図である。
【図３】磁気ディスクの断面模式図である。
【図４】射出成形装置の金型要部を示す断面図である。
【図５】Ｔｉ−Ｗ合金下地膜厚と保磁力Ｈｃの関係を示す図である。
【図６】Ｔｉ−Ｗ合金下地膜厚とＳ／Ｎ比の関係を示す図である。
【図７】下地膜のタングステン組成と保磁力Ｈｃの関係を示す図である。
【図８】下地膜のタングステン組成とＳ／Ｎ比の関係を示す図である。
【図９】ルテニウム中間層膜厚と保磁力Ｈｃの関係を示す図である。
【図１０】ルテニウム中間層膜厚とＳ／Ｎ比の関係を示す図である。
【符号の説明】
１……磁気ディスク、２……樹脂製基板、３……下地膜、４……中間層、５……磁性膜、６……保護膜、７……潤滑剤、１１……金型、１２ａ……固定金型、１２ｂ……可動金型、１３……キャビティ、１４……外周金型、１４ａ……固定側外周金型、１４ｂ……可動側外周金型、１５……ノズル、１６……スプルブッシュ、１７……第１のイジェクト部材、１８……パンチ、１９……第２のイジェクト部材

Claims

樹脂製基板上に、チタン（Ｔｉ）およびタングステン（Ｗ）の合金からなる下地膜、六方最密構造を有するルテニウム（Ｒｕ）からなる中間層、コバルト（Ｃｏ）を主成分とする磁性膜、保護膜、および潤滑剤が少なくとも順次形成されてなることを特徴とする面内磁気記録媒体。
前記下地膜は、ＴｉにＷを２５原子％以上、６０原子％以下含有するＴｉおよびＷの合金膜であることを特徴とする請求項１記載の面内磁気記録媒体。
前記下地膜の膜厚が、５ｎｍ以上、２５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の面内磁気記録媒体。
前記中間層の膜厚が、１５ｎｍ以上、４５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の面内磁気記録媒体。