JPH0371427A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

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、固定磁気ディスク装置のような磁気的記憶装
置の記録媒体として用いられる磁気記録媒体の製造方法
に関するものである。

〔従来の技術〕

例えばコンビエータ等の記憶媒体としての磁気記録媒体
には、ランダムアクセスが可能な円板状の磁気ディスク
が広く用いられており、なかでも、応答性に優れること
、記憶容量が大きいことおよび保存性が良好で信頼性が
高いことから、基板にＭ合金板、ガラス板あるいはプラ
スチック板等の硬質材料を用いた磁気ディスク、いわゆ
るハードディスクが重要な位置を占めている。

このようなハードディスクに対して記録再生を行う場合
には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性層面とを接触状態
で装着した後、ハードディスクに所定の回転を与えるこ
とによってヘッドとディスク表面との間に微小な空気層
を形威し、この状態で記録再生を行うコンタクト・スタ
ート・ストップ（Ｃ３Ｓ）方式によるのが一般的である
。

このようなＣ８Ｓ方式では、磁気ヘッドは操作開始時や
操作終了時にはディスク表面と接触摩擦状態にあり、両
者の間に生じる摩擦力はこれら磁気ヘッドや磁気ディス
クを摩耗さセる原因となる。

また操作中、ヘッドが微小な間隔をもってディスク上を
浮上走行している時でも、ディスク表面の凹凸形状に依
存して、例えばディスク表面の微小突起に接触したり、
表酊粗さの違いにより安定したヘッドの浮上が損なわれ
る場合には、磁気ヘッドの落下、すなわちヘッドクラッ
シュの発生を引き起こすことになる。

一方で、記録再生上の特性改薯としてより高密度記録が
指向され、このため、磁気ディスクに要求される特性の
第一は保磁力の増大であり、第二はヘッドの低浮上化を
可能にさせるディスク表面の平滑化である。このうち、
保磁力の増大に関しては、旧来のγ−Ｆｅｘｅ３粒子を
バインダとεもにコートした、いわゆる塗布形ディスク
が５００〜７０００ｅの保磁力を実現したことに続いて
、真空蒸着法やめっき法等による金属磁性薄膜を採用す
ることにより、８００〜９０００ｅの保磁力が実用化さ
れてきている。そして、現在の開発の中心は、１０００
０ｅ以上の保磁力を目指して実用化が推進されているこ
とにある。ただし、金属磁性ｆｉＩｌＩ！！Ｉの中でも
、１００００ｅ以上を実現する手法は限定されており、
現在は、真空蒸着法、その中でもスパッタリングによる
手法が注目され、また磁性合金の組成についても、現在
実用化開発が行われているのは、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｃ。

−Ｐｔ−Ｎｉ＋　Ｇｏ−Ｃｒ−ＴａおよびＣｏ−Ｎ１．
−Ｃｒ等に限られている。このうち、Ｇｏ−Ｃｒ−Ｔａ
やＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒは、その保磁力の制？１１（増大）
をこれら磁性層に先立っ膜形成するクロム下地層により
行うことができる点に一つの特徴がある。

また、高密度記録化の第二の重要点である磁気ヘッドの
低浮上化については、現在の実用化レベルが０．２〜０
．３　ｔｎａの浮上であるが、今後、０．１〜０．２　
ｎでの安定なヘッド浮上を実現していかなければならな
いので、開発が進められている。このために、磁気ディ
スクはさらに平滑化が要求されることになる。ただし、
表面があまりに平滑になりすぎると、かえってヘッド走
行性が悪くなり、ディスク・ヘッド間で吸着等が発生し
て、磁気ディスクの回転駆動モータの負荷を高めると同
時ｔ、二ヘッドおよび磁気ディスクが破壊される恐れが
ある。

〔発明が解決しようとする！ｌ！題〕

下地クロりｉεＣｏ−Ｎｕ−Ｃｒ合金磁性層を備えた磁
気ディスクで高密度記録の実現のため１００００ｅ以上
の高Ｈｃ化を達成するためには、下地クロム層をより厚
くすることが効果的である。しかしながら、クロム層を
厚くすることは、−膜内に膜形成後のディスク表面を粗
くすることを意味する。ディスク表面が粗くなるに従い
、磁気ヘッドが浮上の際にディスク表面の突起と接触す
るとともに、浮上安定性が損なわれ、また磁気ヘッドの
ディスク表面摺動時には、摩耗量が増大するという問題
点があった。

このような状況から、本発明は、下地クロム層とＣｏ合
金磁性層からなる磁気記録層およびさらにその上に保護
膜を積層した＋Ｘ或をとる磁気記録媒体に対し、磁性層
の保磁力Ｈｅを１００００ｅ以上に高くするとともに、
低浮上化のためにディスク表面の突起を抑え、かつ摩擦
摩耗特性を良好に、すなわちＣ８Ｓ信頼特性を良好にす
ることのできる磁気記録媒体の製造方法を提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、非磁性基体上
にクロム層、コバルト合金磁性層および保護層をスパッ
タリングにより順次成膜、積層してなる磁気記録媒体の
製造方法において、スパッタリング前に基体を２５０℃
以上に予備加熱するものとする。

（作用〕 スパッタリングによる膜形成前の基体温度を２５０℃以
上にすることにより、基体上に到達したスパッタ粒子が
その後も十分な表面移動エネルギーをもち、基体上に凹
昂を反映した微小突起の成長が抑えられ、ヘッドの低浮
上化を可能にする表面粗さが得られる。また、基体温度
が高いことにより、底膜されたクロム下地層の結晶性を
高めることができ、比較的薄いクロム下地層をもつ磁性
層で１００００ｅ以上の保磁力Ｈｃが達成される。

〔実施例〕

本発明が適用される磁気ディスクは、基体上に強磁性金
属の磁性層を設けるわけだが、基体として用いられる非
磁性円板の素材としてはアルミニウム合金が一般的で、
ほかにチタン合金、ガラスあるいはセラミックス等も適
用可能である。ただしアルミニウム合金のような比較的
軟らかい材質のものを使用する場合には、Ｎ１−Ｐ合金
あるいはＮｕ−Ｃｕ−Ｐ合金の無電解めっき層や陽極酸
化法によるアルマイト層などを５〜１５ｉｒ＠程度の厚
さに形成し、基板表面を硬くすることが望ましい、第１
図は本発明の一実施例の磁気ディスクの断面構造を示し
、厚さ１．２７ｍ、外径９５ｆｉ、内径２５ｆｉのＭ基
板１に厚さ１１，１１１１のＮ１−Ｐめつき層２を形成
した。

基板１の表面は、研磨等により平滑化したのち、さらに
円周方向に沿って緻密な凹凸をもつスクラッチ状の溝を
形成した。この溝の形成には約４−の大きさのアルミナ
砥粒付きの研磨テープを用い、基板を自転させながらこ
のテープを押しあてる。

研磨用のテープの品種、押しあてる圧力および時間によ
り溝の深さ等表面状態を調整することができる０表面の
粗さＲ１は２０〜６０人の範囲で制御することが必要で
あるが、実施例では４０〜６０人の範囲に制御した。粗
すぎれば、その後スパッタ成膜ののち行われるバニシン
グ工程での表面突起の除去が効果的に行われず、ヘッド
の低浮上化が実現できない、また平滑すぎれば、磁気ヘ
ッドの接触下で吸着が発生してしまい、実用的ではない
。このようにして形成した円周方向のスクラッチ状溝は
、磁気特性上にも効果的であり、磁気異方性を円周方向
にそろえる様にし、結果としてヘッドによる記録再生特
性上、良好な出力エンブエローブを実現できる。

次にクロム下地ｌ１Ｉ３、コバルト磁性合金膜４および
保護膜５をスパッタリングにより成膜積層した。その場
合、基板加熱温度およびクロム膜３の厚さを変えて各種
磁気ディスクを作成した。スパッタリングの固定条件は
、Ａｒ圧力がＩ　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ。

コバルト合金＆Ｉｌ或がＮｉ３０原子％およびＣｒｙ、
　５原子％、コバルト合金膜厚が４５０人９保護膜の材
料が炭素および保護膜膜厚が３５０人である。基板の力
ｎ熱は、基板の脱ガスおよび前述の磁気異方性を円周方
向にそろえることを目的として行う、スパッタ時のＡｒ
圧力は３　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒから３　Ｘ　１０−”
Ｔｏｒｒの範囲で選定することができる。クロム下地膜
３コバルト［性合金膜４の形成は、真空槽内で連続成膜
することが必要である。これは、クロムと磁性合金の界
面を汚染させずにエピタキシアル状に成膜することでは
じめて所期の高い保磁力が実現できるからである。また
保護ＷＡ５も真空を破らずにスパッタリングにより形成
することが必要である。保護膜材料は特に限定する必要
はないが、炭素のほか二酸化シリコンを使用するのが好
ましく、膜厚は１００〜５００　人の範囲で選定できる
。スパッタリング終了後、約４ＰＭの大きさのアル名す
砥粒の付いた研磨テープを用い、加圧された空気等によ
り回転するディスク表面にテープを軽く圧接させて表面
のバニシングを行い、不規則な突起の除去を行った。そ
して最後に、フロロ・カーボン潤滑剤としてモンテフル
オス社商品名フォムプリンＺをフロン１１３により０．
４重量％希釈させ、これを表面に浸漬塗布して淳さ１５
〜２０人の範囲で潤滑◆ 剤層を形成させた。その膜厚は、ディスク表面の粗さに
応じ、−殻内には１０〜２０Ａの範囲であることが望ま
しい、なお、バニシング工程と潤滑剤塗布工程の順序は
逆であってもよい。

こうして作成した各々の磁気ディスクについて、浮上量
０．１２５−のヘンドグライトハイドテストに゛よる低
浮上下での突起検出およびＣ８Ｓテストを行った。第１
表はこれらの結果を磁気特性２表面粗さ形状とともに示
す０表においてΔＣｖ　　（１０１）はアボットの相対
負荷曲線上１０％と１％でのカッティング深さレベルの
差で、表面の、特に凸状の粗さ状態を特徴付ける値、Ｇ
ＨＴは０．１２５　ｎで浮上ヘッドがディスクと接触し
て突起を検出した回数そしてＣ８Ｓはスタートからディ
スク表面に傷等の損傷を受けるまでのＣＳＳ回数を示し
ている。

第１表 第２図は、実施例の一部を基板加熱温度による表面粗さ
形状の変化という見地からグラフ化したものである。

上記の結果かられかるように、基体上に積層形成された
磁気ディスクは低浮上化の達成のためには、その表面粗
さ形状が、中心線平均粗さＲ１で３θ〜７０人の範囲に
あり、またアボンドの相対負荷曲線上１０％と１％での
カッティング深さレベルの差が４０〜１２０人の間にあ
ることが必要である。基板加熱温度を２５０℃以上にし
た実施例の各ディスクは、保磁力が１００００ｅ以上で
あってかつこれらの条件を満足している。なお実施例で
は、３００℃を超えた加熱温度では行っていないが、こ
れは、基板１にＮｉ　−Ｐめっき層２を被着しているの
で、３００℃以上にすると磁化してしまい、実用に供し
得なくなるためである。すなわちＮ１−Ｐめっき基板で
は、この点において基板加熱温度の高さに制約を受ける
。しかし、他の基板を用いた場合は上限はおのずから異
なってくる。

基板加熱温度が７０〜２００℃程度の比較例の場合は、
まだ基板上に到達したスバソタ粒子の表面移動エネルギ
ーが十分でなく、また本発明の目的とした１００００ｅ
以上の高密度、高保磁力媒体を作成するには比較的厚い
クロム下地層が必要であるので、これらの影響が組み合
わさり、底膜されたディスクの表面は、著しく凸形状の
強い粗面が生じてしまう、ｔｃａ後のバニシング工程で
表面突起の一部は除去できるもののその結果は十分でな
い。

また、さらに強制的に厳しいバニシングを行えば、膜自
体の部分的な剥離が発生し、エラービット。

耐腐食性などについても信頼性品質の非常に劣った非実
用的な磁気ディスクになってしまう。

以上、本発明の具体的な実施例につし１て説明したが、
本発明がこの実施例に限定されるものでないことは言う
までもない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、高密
度記録化に要求される高保磁力および低浮上化を実現す
るための表面粗さ形状をもつ磁気記録媒体をスパッタリ
ング前の基板加熱温度を制御することにより得ることが
できた。また、このときにもＣ５Ｓ耐久性は十分良好で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の磁気ディスクの構造を示す
断面図、第２図は１＆板加熱温度による表面形状の変化
を示す縞図である。 １ニアルミニウム合金基板、２：ＮＩ−Ｐめつき層、３
ニクロム下地膜、４：磁性合金膜、５＋保第１図 蟇停ｈＯ愁逼度（０Ｃ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）非磁性基体上にクロム層、コバルト合金磁性層およ
   び保護層をスパッタリングで順次成膜、積層してなる磁
   気記録媒体の製造方法において、スパッタリング前に基
   体を２５０℃以上に予備加熱することを特徴とする磁気
   記録媒体の製造方法。