JPH0196824A

JPH0196824A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH0196824A
Application number: JP62253800A
Authority: JP
Inventors: Hiromoto Ito; 弘基伊藤; Nobutaka Koshirakawa; 古白川　信孝; Yoshifumi Minowa; 美濃和　芳文
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気記録媒体に関し、特に磁性層の改良に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来のγ−Ｆｅ２Ｏ３に代表される有機バインダー法（
特公昭４４−１４０９０号公報、特公昭４５−１８３７
２号公報等）でディスク基板上に塗布した記録媒体は、
近年の高密度記録の要望に応じきれなくなってきており
、磁性材料として強磁性金属またはこれらの合金を用い
たメツキ法（特公昭５７−６１７７号公報、特公昭５７
−５１１７３号公報等）や真空蒸着法（特公昭５７−１
７２９２号公報）等が検討されている。

第１図は、例えば特公昭５６−４３５３２号公報に示さ
れた従来の磁気記録媒体の構成を模式的に示すもので、
図において（１）はアルミニウム合金などからなるディ
スク基板、（２）はこのディスク基板（１）の表面に真
空蒸着法により形成された強磁性材料からなる磁性層、
（３）はこの磁性層（２）の表面を保護する保護層であ
る。

上記のように構成された磁気記録媒体は、例えばコンピ
ュータの外部記憶装置としてのハードディスク装置など
に用いられるものであり、図示しないドライブ装置のス
ピンドルモータによって回転され、磁気ヘッドによって
情報の記録、再生、または消去が行なわれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように構成された従来の磁気記録媒体は、磁性層
（２）とディスク基板（１）との密着性が低いため記録
−再生時の磁気ヘッドとの機械的摩擦によって、磁性層
（２）が剥離したりするという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、磁気ヘッドの接触走行による記録−再生の繰
り返しによって磁性層が剥離したりすることのない磁気
記録媒体を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る磁気記録媒体は、磁性層をクラスターイ
オンビーム蒸着によって形成された蒸着薄膜によって構
成したものである。

また第２の発明に係る磁気記録媒体は、磁性層をクラス
ターイオンビーム蒸着によって形成された蒸着薄膜によ
って構成するとともに、表面保護層をイオンビーム蒸着
によって形成された蒸着薄膜によって構成したものであ
る。

〔作用〕

この発明における磁気記録媒体は、磁性層を加速制御さ
れたクラスタイオンを含む薄膜形成によって形成したこ
とにより、ディスク基板など下地材との付着力を強くし
、長期の繰り返し記録−再生に耐えるようにする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、（２０〉はクラスタイオンビーム蒸着によ
って形成された磁性層であり、この磁性層（２０）はク
ロム層（２１）とコバルト・ニッケル合金などの強磁性
材料からなる薄膜層（２２）を交互に積層したものであ
る。その他の符号は従来のものと同様である。

次に上記磁性Ｊ’ｌ　（２０）を形成する方法について
具体的に説明する。

第２図は上記磁性層（２０）を形成するために用いるク
ラスタイオンビーム蒸着装置の要部を示す構成図である
。図において（５Ａ）　（５Ｂ）はクラスターイオンビ
ーム発生源であり、蒸気発生源（５１Ａ）　（５１Ｂ）
、イオン化手段（５２＾）（５２Ｂ）、イオンビーム加
速電極（５３＾）（５３Ｂ）などを備えている。（５１
１＾）（５１１Ｂ）はルツボ、（５１２八）（５１２Ｂ
）はノズル、（５１３＾）は蒸着物質としてのコバルト
・ニッケル合金、（５１３Ｂ）は蒸着物質としてのクロ
ム、（５１４八）（５１４Ｂ＞は加熱用フィラメント、
（５１５Ａ）　（５１５Ｂ）は熱シールド板、（５２１
＾）（５２１Ｂ）は電子ビーム引出電極、（５２２八）
（５２２Ｂ）は電子ビーム放出フィラメント、（５２３
Δ）（５２３Ｂ）は熱シールド板である。　（６Ａ）（
６Ｂ）はシャッター、矢印Ａ、矢印Ｂはクラスタイオン
ビームの流れの方向をそれぞれ示す、そして上記クラス
ターイオンビーム発生源（５＾）（５Ｂ）、シャッター
（６八）（６Ｂ）、及びディスク基板（１）は、図示し
ない所定の真空度に保持された真空槽内に納められてい
る。

次に動作について説明する。

図示されない真空排気系によって真空槽内が１　、ＯＸ
　１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空度になるまで排気した後
、ルツボ（５１１＾）、（５１１Ｂ）内に充填されてい
る蒸着物質（５１３＾）、（５１３Ｂ）の蒸気圧が数Ｔ
ｏｒｒになる温度までルツボ加熱用フィラメント（５１
４Δ）。

（５１４１３）で加熱すると蒸着物質であるクロム（５
１３八）とコバルト・ニッケル合金（５１３Ｂ）はノズ
ル（５１２＾）。

（５１２Ｂ）から真空中に噴射する。この噴射するノズ
ル（５１２＾）、（５１２Ｂ）を通過する際、断熱膨張
により加速冷却されて凝縮し、クラスターと呼ばれる塊
状原子集団が形成される。このクラスター及び蒸気は次
いで電子ビーム放出フィラメント（５２２Ａ）　。

（５２２Ｂ）から放出され、電子ビーム引出電極（５２
１＾）。

（５２１Ｂ）で加速された電子と衡突して一層イオン化
され、さらにイオンビーム加速電極（５３Ａ）　、　（
５３Ｂ）で形成される電界による加速をうけて、イオン
化されていない中性の蒸気およびクラスターと共に矢印
Ａまたは矢印Ｂの方向に移動し、ディスク基板（１）上
に蒸着される。このときそれぞれのイオンビーム加速型
′ＩＥｌ（５３＾）、（５３Ｂ）とディスク基板（１）
の間に設けられたシャッター（６八）　、（６Ｂ）を開
閉して第１図に示すようにクロムＭ　（２１）、コバル
ト・ニッケル層（２２）、クロム層（２１）・・・コバ
ルト・ニッケルＮ（２２）、クロム層り２１）と交互に
多層に蒸着して磁性層（２０）を形成する。

上記のようにして得られた磁気記録媒体は、磁性層（２
０）をクラスタイオンビーム蒸着による加速制御された
イオンを含む薄膜形成法によって形成したので、高速加
速イオンのディスク基板への衝突過程で、基板表面物質
のスパッタ作用、イオン注入作用などより、ディスク基
板と磁性層との付着強度が大きく耐摩耗性、耐ヘツドク
ラツシユ性に優れたものである。しかも従来の真空蒸着
法では、高蒸着速度では蒸着形成できながった磁性層が
低温プロセスで容易に形成でき、しがも品質が一定で安
価に製造できる。さらに上記実施例のものはクロム層（
２１）と強磁性材料であるコバルト・ニッケル！　（２
２）を交互に積み重ねて形成したので、抗磁力が大きく
、角形比が１に近い優れた磁気特性を示す。

なお、上記磁性層（２０）の材質は上記のものに限定さ
れるものでないことは勿論であり、また必ずしも異なる
ものを交互に積層する構造としなくてもよい。また磁性
層（２０）はディスク基板（１）の両面に設けてもよい
。

第３図はこの発明の別の発明に係る磁気記録媒体の一実
施例を示す断面構成図である。第３図において、（４）
は下地保護層、（３０）は表面保護層であり、これら下
地保ｉ［（４）及び表面保護層（３０）はいずれもイオ
ンビーム蒸着によって形成されたものである。なお、（
２０）は上記第１図に示すものと同様の磁性層で有る。

以下第４図を参照して上記下地保護層（４）及び表面保
護Ｎ１（３０）の形成方法を説明する。

即ち第４図は第３図に実施例の下地保護層（４）または
表面像Ｎ層（３０）を形成するなめに用いるイオンビー
ム蒸着装置の要部を示す構成図である。

図において、（７）はガスイオンビーム源であり、この
ガスイオンビーム源（７）は、反応性ガスを導入するガ
ス噴射ノズル（７１）と、この反応性ガスを励起、解離
およびイオン化するイオン化手段（７Ｚ）と、このイオ
ン化手段（７２）によってイオン化されたガスイオンを
基板（１）の、方向へ引出し加速するイオンビーム加速
電極（７３）と、イオンビーム源（７）内部をそのまわ
りの空間より高いガス圧に保つ内部槽（７４）などから
構成され、上記イオン化手段（７２）は電子ビーム引出
電１（７２１）と電子ビーム放出フィラメント（７２２
）を有している。なお（５）はクラスターイオンビーム
源であり、第２図に示す（５＾）または（５Ｂ）と同様
のものであ。なお、これらは図示しない所定の真空度に
保持された真空槽内に納められている。

以下、蒸着物質（５１３）としてチタンを用い、クラス
ターイオンビーム源（５）によりチタンを蒸着する一方
、ガスイオンビーム源（７）に反応性ガスとして窒素ガ
スを導入して、これらの化学反応によって窒化チタン薄
膜からなる保護層を形成する場合について述べる。

図示されていない真空排気系によって真空槽内が１　、
ＯＸ　１０−’Ｔｏｒｒ以下の真空度になるまで排気し
た後、反応性ガスとして窒素ガスをガス噴射ノズル（７
１）より導入し、電子ビーム放出フィラメント（７２２
）からガス噴射ノズル（７１）の下流に配設されている
電子ビーム引出電極（７２１）に電子を放出して、反応
性ガスを励起、解離およびイオン化して非常に活性化さ
れた状態とする。イオン化手段（７２）とイオンビーム
加速電極（７３）の間にバイアス電圧を印加して、イオ
ンを引き出しさらに加速して、励起および解離した反応
性ガスと共にディスク基板（１）に照射する一方、ルツ
ボ（５１１）に充填された蒸着物質であるチタン（５１
３）を、蒸気発生源（５１）内に設けられたフィラメン
ト（５１４）により加熱し、蒸気およびクラスターとし
て噴出させる。この蒸気およびクラスターはイオン化手
段（５２）で一部イオン化されたのち、イオンビーム加
速電極（５３）によって加速され、イオン化されていな
い中性の蒸気およびクラスターと共にディスク基板（１
）に運ばれ、ディスク基板く１）近傍に存在する励起、
解離およびイオン化した反応性ガスと化学反応を起こし
て、ディスク基板（１）上に窒化チタン薄膜からなる下
地保護膜（４）、または表面保護Ｍ　（３０）が形成さ
れる。なお、表面保護膜（３０）は下地保護膜く４）の
上に上記第２図によって説明した方法と同様の手段によ
って磁性層＜２０）を形成した後に設けることは言うま
でもない。

なお上記実施例では、反応性ガスとして窒素ガスを用い
、蒸着物質としてチタンを用いて窒化チタン薄膜を保護
膜として蒸着する場合について述べたが、これに限定さ
れるものではない。例えば、蒸着物質としてアルミニウ
ム、チタン、シリコンなど、及びアルミニウム、チタン
、シリコンなどの化合物の少なくとも１つを用い、反応
性ガスとして酸素、窒素、炭化水素系のガスもしくは酸
素元素、窒素元素、炭素元素を含むガスの少なくとも１
つを用いて、それらの組み合わせによって、例えば酸化
アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、窒化
シリコン、炭化シリコン、炭化チタンなどの薄膜を保護
膜として形成でき、ガスイオン源（７）に炭化水素系の
反応性ガスを導入してカーボンもしくはダイヤモンド薄
膜からなる保護膜を形成することができる。更に、第３
図のクラスタイオンビーム源（５）及びガスイオンビー
ム源（７）の一方もしくは両方を複数設け、蒸着物質ま
たは反応性ガスとして複数種のものを用いることにより
、例えば炭化シリコンと窒化シリコンの混晶系からなる
薄膜、窒化シリコンと窒化チタンの混晶系からなる薄膜
などを形成できるなど、さまざまな組み合わせが可能で
ある。また、下地保護膜（４）と表面保護膜（３０）と
は種類の異なるものであってもよい。

上記のようにして得られた磁気記録媒体は、加速制御さ
れたイオンを含む薄膜形成法によるため高速加速イオン
のディスク基板への衝突過程で、基板表面物質のスパッ
タ作用、イオン注入作用などより、ディスク基板（１）
、下地保護層（４）、磁性層（２０）、及び表面保護層
（３０）の各層間の付着強度が大きく耐摩耗性、耐ヘツ
ドクラツシユ性に優れなものであり、例えば、磁気ヘッ
ドの接触走行テスト（７秒サイクルのコンタクト・スタ
ート・ストップ・テスト）に対し２万回以上に耐える優
れたものである。しかも、表面保護膜（３０）として窒
化チタン、酸化アルミニウム、炭化シリコンなどの強い
硬度をもつものも容易に形成し得る。

ところで上記実施例のガスイオン源は電子ビーム励起型
のものであるが、これに限定されるものではなく例えば
マイクロ波を用いたガスイオン源や、ＥＣＲ（電子サイ
クロトロン共鳴）を利用したガスイオン源などであって
もよい、さらに、上記下地保護層（４）は省いても差し
支えない。

〔発明の効果〕

以上説明した通り、この発明によればディスク基板に薄
膜状の磁性層と、この磁性層を保護する表面保護層とを
備えた磁気記録媒体において、上記磁性層をクラスタイ
オンビーム蒸着により形成したので、磁性層と基板との
密着性が良く、磁気ヘッドの接触走行に強いという効果
がある。

また、第２の発明によれば、磁性層をクラスタイオンビ
ーム蒸着薄膜により構成するとともに、表面保護層をイ
オンビーム蒸着薄膜により構成したので、基板と磁性層
と表面保護層の各層間の密着性がよく、磁気ヘッドの接
触走行に強いものである他、表面保護層の硬度も高めら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による磁気記録媒体の構成を
模式的に示す図、第２図は上記実施例における磁性層を
形成するためのクラスタイオンビーム蒸着装置の一例を
示す要部構成図、第３図は本発明の別の発明の一実施例
による磁気記録媒体の構成を模式的に示す図、第４図は
第３図の実施例における保護層を形成するためのイオン
ビーム蒸着装置の一例を示す要部構成図、第５図は従来
の磁気記録媒体の構成を模式的に示す図である。図において（１）はディスク基板、（４）は下地保護層
、（２０）は磁性層、（３０）は表面保護層である。なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。勇１図　　　　　洛３図２０゛頃・Ｉ・主層３０、冑（ピｉイ矛↓１し層も２図氾４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディスク基板に薄膜状の磁性層と、この磁性層を
保護する表面保護層とを備えた磁気記録媒体において、
上記磁性層はクラスタイオンビーム蒸着により形成され
た蒸着薄膜からなることを特徴とする磁気記録媒体。
（２）磁性層は、クロム薄膜と強磁性体薄膜をクラスタ
イオンビーム蒸着により交互に積層したものであること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気記録媒体
。
（３）強磁性体薄膜はコバルト・ニッケル合金であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気記録媒
体。
（４）ディスク基板に薄膜状の磁性層と、この磁性層を
保護する表面保護層とを備えた磁気記録媒体において、
上記磁性層はクラスタイオンビーム蒸着により形成され
た蒸着薄膜からなり、上記表面保護層はイオンビーム蒸
着により形成された蒸着薄膜からなることを特徴とする
磁気記録媒体。