JPH04105213A - 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - 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、膜面に対し主として面内方向の磁化によって
情報記録がなされる磁気記録媒体、およびこの媒体を用
いた磁気記憶装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁気記録媒体では、リサーチ・ディスクロージャ
ー２８９１００　（１９８８年）（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　
　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ）において論じられているよう
に、全下地膜を垂直磁気記録用のＧｏ−Ｐｔ合金磁性膜
の下地膜材料として用いることが提案されている。また
、同２９００７９において論じられているように、薄膜
磁気記録媒体の耐食性を向上するために、磁性膜と基板
の間に金の下地層を用いることが提案されている６また
、特開平１−２２０２１７において論しられているよう
に、硬質の非磁性基板上に、記録面に平行な体心立方構
造の（１，００）面を有する５０ないし２００オングス
トロームの厚さのクロム層と、該クロム層の（１００）
向上にエピタキシャル成長して、六方最密構造の（１１
０）ｉｌｌｉ及びＣ軸が上記記録面に平行になっている
コバルト合金薄膜とを有する磁気記録媒体が提案されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

金を下地層とした上記従来技術はＣｏ基合金の磁化容易
軸を垂直配向させており、−軸異方性を有するＣｏ合金
の結晶成長方位制御の上で面内磁気記録用媒体としては
問題があった。また、特開平１−２２０２１７に記載さ
れているように、極薄膜のＣｒを下地層として用いた場
合には、Ｃｒの表面が活性であるため、保磁力のばらつ
きが大きくなり、プロセスマージンが小さいという問題
があった。

本発明の目的は、磁気異方性がディスク面内に存在する
ようにＣＯ基合金磁性層の（１１０）面が基板に平行と
なることを目的としており、さらに薄膜媒体形成時のプ
ロセスマージンを大きくし、安定した保持力の媒体を形
成ａＪ能とすることにある。

面内に配向した状態を最適化するにはさらに出力変動を
減らし、同時に磁化の向きを不規則にまたは円周方向に
することが必要である。

このような面内方向の配向か望ましいのは、角形比の高
いヒステリシス曲線を得るためであり、これによって記
録密度を高めることができる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、硬質の非磁性基板上に面心
立方構造をとる、金成いは金を主成分とする合金層の（
１００）面が配向した下地層を高真空蒸着法あるいはス
パッタ法等により毎分６０ｎｍ〜１８０ｎｍの膜形成速
度で１０〜３０ｎｍの膜厚とにるように形成後、ＣＯ基
合金磁性薄膜を形成したものである。さらに密着強度を
向上させるために硬質の非磁性基板と、金或いは金を主
成分とする合金下地層間に２ないし２０ｎｍ厚のクロム
接着層を形成したものである。これらの層構成を得るた
めには、ＲＦスパッタ法、ＤＣスパッタ法あるいはこれ
らのカソードにマグネトロン方式を用いたもの、或いは
バイヤス電圧を印加した場合、イオンビームスパッタ法
等による薄膜形成手法のいずれでも形成可能である。

〔作用〕

Ｃｏ基台磁性薄膜を面内磁気記録媒体として最適化する
にはｈＣｐ構造のＣ軸を面内配向させる必要がある。こ
のためにはＣｏ合金磁性層の（ｈｋｏ）面を下地層面上
に成長させる必要がある。

これは全下地層の（１００）面を記録面と平行にするこ
とにより、Ｃｏ合金磁性層の（１１０）面がエピタキシ
ャル成長することにより実現される。

全下地膜を高真空蒸着或いは高速のスパッタ条件で形成
すると（１００）配向した化学的に不活性な全下地薄膜
が得られる。これによりＣｏ　−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｐｔ合金、Ｇ　ｏ　−Ｃｒ　−Ｔａ、Ｇｏ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ合金などのＣｏ合金膜では、磁化容易軸（Ｃ軸）がデ
ィスク面にあるエピタキシャル成長が安定して可能にな
る。

また、磁気特性を最適化し、読取信号の変調を避けるに
は、磁化容易軸を不規則にするか、または円周方向に揃
えるのが良い。

更に機械的な信頼性を向上する観点から、硬質の非磁性
基板と、金或いは金を主成分とする合金層との間に２な
いし２０ｎｍの厚さのクロム接着層を形成することが望
ましい。

金のかわりに金合金を用いる場合はＣｏ合金の格子定数
に応じて、そのミスマツチを小さくするように合金添加
元素濃度を選択することにより、Ｃｏ合金の（１１０）
面が金合金下地層の（１００）面上にエピタキシャル成
長しやすくなる。

〔実施例〕

（実施例１） 第１図は、本発明による薄膜ディスクの断面である。現
用の硬質ディスク製品はほぼすべて、ディスクの磁性膜
がアルミニウム合金或いはガラス基板上にある。代表的
な外径１３０ｍｍのディスクで基板５の厚みは１．９ｍ
ｍである６基板１１の上に重なる第１層１２は、硬質Ｎ
　ｉ　−Ｐ合金を無電解メツキ法によってアルミニウム
合金基板面に被着したものである。この面は従って硬さ
がカーボン膜と同様、非常に薄くて脆い磁性層にとって
堅固なベースになる。更にＮ　ｉ　−Ｐ表面研磨処理を
行なうことにより、極めて精度の良い、−平滑な表面仕
上げが可能となる。このような仕上げは柔らかいアルミ
ニウム合金面だけでは実現しにくい。

研磨仕上げ後のＮ　ｉ　−Ｐ表面の形状は、以後形成す
るディスク構造の各層に反映する。最終的なディスク表
面は記録ヘットが接近でき、ディスクの摩耗を促進する
ようなヘッドとディスクの相互作用を極力少なくするよ
り、凹凸が全くない状態でなければならない。

Ｎ　ｉ　−Ｐメツキ層１２は最初、研磨して平滑度を高
める（２〜３ｎｍＲａ　［平均面粗さ〕）。別に、表面
に円周方向（環状）のテクスチャーを付加しても良い（
径方向で７．５ｎ　ｍ　Ｒａ　）。これは、環状の溝に
沿う粒子の並びが良好なため、粘着や摩耗を少なくする
と同時に磁気特性を改善する。

表面にテクスチャ加工を施した場合でも、ヘットは干渉
や相互作用を起こすことなく、内周側で２゜５μ１ｎｃ
ｈの間隔を保つことができる。

クロム接着層１３．金或いは金を主成分とする合金下地
層１４２強磁性Ｃｏ合金層１５．保護膜層１６をスパッ
タリング装置で順次膜形成する。

この工程は全体をインライン・プロセスで行なえる。こ
の場合、複数のディスクを支持する垂直に立てたパレッ
トを数分間でスパッタし、大量のディスクを低コストで
製造でき、非常に均一な膜厚と磁気特性が得られる。ス
パッタ後有機潤滑層１７を、特別設計の機器を用い、温
度・湿度条件を厳密に制御して被着する。

記録密度の高い薄膜ディスクを製造するためには、強磁
性記録材料の均一かつ平滑な膜を形成するだけでは充分
ではない。磁性層の磁化容易軸を、面内記録を行なう装
置のディスク表面と平行に配向しなければならない。こ
れはＣＯ合金磁性層形成前の金或いは金を主成分とする
下地層形成時にその表面を（１００）面とした薄層上に
、Ｃｏ合金の（１１０）面が成長させることにより可能
となる。これはＣｏ合金のＣ軸、すなわちディスク表面
に平行な磁化容易軸を配向させることにより面内記録に
最適な配向としたものである。第２図に示すようにｈｃ
ｐ構造をとるＣｏ合金では中央の原子を６個の原子が最
近接にある。図示のとおり、磁化容易軸であるＣ軸は図
面に対し垂直である。Ｃ軸を含んだＣｏ合金の結晶面（
ｈｋｏ）を下地層の金或いは金を主成分とする合金層の
（１００）面上へエピタキシャル成長させることにより
１面内記録最適な結晶配向が可能となり、実際第３図に
示すように、薄膜全下地層とコバルト合金界面は、良い
エピタキシー関係が成立する。すなわち、下層表面の金
原子（実線円３１）は（１００）面を示す時のパターン
である。ｈｅρ構造をとるＣｏ合金の（１１０）面が紙
面に平行であり、破線円３２で示した金の（１００）面
の格子間位置によく収まる。

従って金或いは金を主成分とする合金膜の（１００）面
上にＣｏ合金の（１１０）面が媒体表面と平行な方向に
成長すれば、磁化容易軸であるＣ軸が面内媒体として好
ましい方向へ配向していることがかかる。

金或いは金を主成分とする合金下地層形成の際基板温度
を１９０℃以上に上げ、毎分６０〜１８０ｎｍの高速ス
パッタリング或いは真空蒸着を行ない、厚みを１０ない
し３０ｎｍにすることで所要の（１００）面が下層表面
になった状態で下地層が形成可能であった。第４図に示
すように、角形比が０．８以上になるのは下地層の厚み
が１０から３０ｎｍの範囲の時である。下地層の厚みが
１０ｎｍ以下とすると島状成長した結晶粒が得られ、ま
た、３０ｎｍよりも厚くした場合に下地層は（１００）
配向以外に（１１１）配向も混在し、いずれの場合にも
Ｃｏ合金は（１１０）面以外の指数も配向しやすくなり
高密度磁気記録を実現する上で好ましくなった。

Ｃｏ合金磁性層形成後、保護膜も同じ薄膜形成装置で作
製した。

（実施例２） 実施例１に記載の磁気ディスク媒体５１を１〜９枚組み
込み、磁気コアの一部に膜厚２μｍのＦｅ−Ａｌ−８ｉ
Ｒｕもしくは膜厚２０μｍのｃｏ　−Ｎ　ｂ　−Ｚ　ｒ
を用いたメタルインギャップ型もしくは薄膜型磁気ヘッ
ド５３を組み合わせて第５図に示すような磁気ディスク
装置としたところ、コーティング等の従来型塗布媒体や
Ｃｏ　−Ｎ　ｉ合金連続媒体等を用いて構成した磁気デ
ィスク装置に比べ１．５倍以上の大容量化ができ従来装
置に比べ２倍以上耐摺動性に優れた装置を得ることがで
きた。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、高
密度面内磁気記録に最適な磁気特性を磁性層に与えるこ
とが可能となり、かつ保持力のバラツキを押えたプロセ
スマージンの大きな媒体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁性膜を示す図、第２図はＣＯ合
金のｈａｐ構造図、第３図はＡｕ下地層の（１００）面
とＣＯ合金の（１１０）面の界面における原子の位置を
示す概略図、第４図は本発明を実施して得られる全下地
膜の厚みの関数としての角形比を示す図、第５図（ａ）
及び（ｂ）は磁気記録装置の平面模式図及びＡ−Ａ’断
面図を示している。 １１・・・基板、　　　　　１２・・・Ｎ　ｉ　−Ｐメ
ツキ層、１３・・・Ｃｒ接着層 １４・・・Ａｕ或はＡｕを主成分とする合金層１５・・
・強磁性Ｃｏ合金層 １６・・・保護膜層 １７・・・有機潤滑層 代理人弁理士　ｉｔｓ　　川　勝　男 稟　１　面 第　３　図 纂２　図 ｊ　　　Ｃｏ昏恰（，５ｚ、） 纂 仝 図 纂 図 （α） 会下地７＃清（ｎｍ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、硬質の非磁性基板と、該基板上に設けられて、記録
   面に平行な面心立方構造の（１００）面を有する１０な
   いし３０ｎｍの厚さの金あるいは金を主成分とする合金
   層と、該金あるいは金を主成分とする合金層の（１００
   ）面上にエピタキシャル成長して、六方稠密充填構造の
   （１１０）面が上記記録面に平行になっているコバルト
   合金磁性層とを有することを特徴とする磁気記録媒体。 ２、請求項１記載の金あるいは金を主成分とする合金層
   と、該基板間に２ないし２０ｎｍの厚さのクロム接着層
   を形成したことを特徴とする磁気記録媒体。 ３、請求項１又は２記載の磁性層がタンタルあるいは白
   金から選ばれる少なくとも１つの元素を含有してなるこ
   とを特徴とする磁気記録媒体。 ４、磁気記録媒体と、これを回転駆動する駆動部と磁気
   ヘッド及びその駆動手段と、磁気ヘッドの記録再生信号
   処理手段とを有してなる磁気記憶装置において、前記磁
   気記録媒体を請求項１、２、又は３記載の磁気記録媒体
   で構成してなることを特徴とする磁気記憶装置。