JPH04268213A - 磁気ディスクの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録に用いられる磁
気記録媒体、特にリジッドディスクの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ記録用の磁気ディスク装置
は記録密度の高密度化やアクセスタイムの短縮化及び転
送レートの高速化が要求されている。

【０００３】これに伴い磁気ディスクは高保磁力、及び
高残留磁束密度が要求され酸化物の塗布型媒体からスパ
ッタ法やメッキ法により作製される金属薄膜磁気ディス
クに変わってきている。又、磁気ヘッドと磁気ディスク
との間隔を狭くするため磁気ヘッドの浮上量を従来の０
．３μｍから０．２μｍ、更にはそれ以下へと浮上量の
低下が進んで来ている。

【０００４】現在、主に製造されている磁気ディスクは
ディスク基板表面にテクスチャと呼ばれる同心円状の溝
加工を施し、これによる磁気異方性の誘導により良好な
磁気特性を得ている。又量産性に優れる基板搬送型の連
続スパッタ装置で問題となる磁気異方性の発生によるモ
ジュレーション不良等を防止している。この様にディス
ク基板表面のテクスチャは良好な磁気特性を得る上で非
常に有効である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テクス
チャ加工は、ディスクの中心と同心円状の溝形成をしな
ければならず、そのためディスク一枚毎に加工を要し磁
気ディスクの生産性を落とす原因となっている。更に、
ディスク基板全面に渡り表面粗さが均質なテクスチャを
つけることは非常に困難で、これは記録密度の高密度化
に伴う磁気ヘッドの浮上量の低下に対して信頼性を確保
する上で大きな問題となっていた。

【０００６】そこで、テクスチャ加工を施さず、量産性
に優れたポリッシュ加工で、磁気ヘッドの浮上量の低下
に対し信頼性を確保する為に、極めて平滑な面を持つデ
ィスク基板の開発が成されているが、このディスク基板
で作成した磁気ディスクでは、円周方向を磁化容易軸と
するような磁気異方性が誘導されず、その結果記録再生
特性の劣化や、ディスク基板の搬送に困り誘導される磁
気異方性によるモジュレーションの不良等により、高密
度な記録再生を行う事ができないという問題点があった
。

【０００７】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、記録再生特性に優れ、磁気ヘッドの低浮上化に対し
て信頼度の高い磁気ディスクの製造方法を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気ディスクの製造方法は、ディスク基板上
に基板温度が１５０℃以下の条件で非磁性下地膜を形成
した後に、前記下地膜を形成したディスク基板を加熱し
て磁性膜を、或いは非磁性下地膜および磁性膜を成膜し
て磁気ディスクを製造する構成を有している。

【０００９】

【作用】この構成によって、記録再生特性に優れ、モジ
ュレーションも良好な磁気特性を有し、又磁気ヘッドの
低浮上化に対しても優れた信頼性を有し高密度な磁気記
録が可能な磁気ヘッドを生産性よく製造できる。

【００１０】（実施例１）高密度な磁気記録を行うには
、データの信頼性を確保するために磁気記録媒体は高い
分解能を有していることが必要である。分解能は保磁力
に依存し、保磁力が大きいほど分解能は大きくなる。 しかしながら、保磁力は磁気ヘッドの書き込み能力によ
り制限を受けるために、保磁力のみで分解能を向上させ
ることは出来ない。

【００１１】本実施例を作製する前の詳細な実験により
磁気ディスクの分解能と下地Ｃｒ膜成膜時の基板温度に
は相関があることが判った。それは図１に示すような関
係で、下地Ｃｒ膜成膜時の基板温度が１５０℃より高く
なると分解能が急速に劣化していく事が判明したのであ
る。即ち、良好な分解能を得るには下地Ｃｒ膜成膜時の
基板温度が１５０℃より低くする必要があるのである。 しかしながら一方では保磁力はディスク基板の基板温度
が高い方が大きくなる。そこで本実施例で示すように、
下地Ｃｒ成膜時はディスク基板の基板温度を１５０℃以
下で成膜し、その後に基板加熱を施しＣｏＮｉＣｒ磁性
膜を基板温度が高い状態で成膜すると、分解能が大きい
磁気ディスクを製造出来る事が判った。

【００１２】なお、下地Ｃｒ膜成膜時の基板温度を１５
０℃以下で成膜した時に分解能が向上する理由は、Ｘ線
回折による膜の結晶構造を調べた結果図２に示すように
下地Ｃｒ成膜時の基板温度が１５０℃を超えて成膜した
膜ではＣｒ（１１０）の回折強度がＣｒ（２００）の回
折強度よりも強く、下地Ｃｒ成膜時の基板温度が１５０
℃以上で成膜した膜ではＣｒ（１１０）の回折強度がＣ
ｒ（２００）の回折強度よりも弱い膜の結晶学的構造に
差異が認められたが、この差異に基づくものと思われる
。

【００１３】上記の結果を基に磁気ディスクを作製した
。図３は本発明の一実施例に於ける磁気ディスクを示す
部分断面図である。軽量で非磁性のＡｌＭｇ合金基板１
の表面に磁気ディスクの機械的な強度を保つためにＮｉ
Ｐ合金膜２を無電界メッキ法により成膜する。メッキ上
がりのＮｉＰ合金膜２の表面は凸凹であるためにＡｌ２
Ｏ３砥粒を用いてポリシュを施し、ディスク基板表面の
凸凹を取り除き、平均表面粗さが適切な粗さとなるよう
にした。こうしてディスク基板を作製する。

【００１４】なお、ポリシュ加工はテクスチャ加工と異
なり数十枚のディスク基板を一度に加工でき、しかもデ
ィスク基板の全面に渡り同時に加工する為に、ディスク
基板の全面で平均表面粗さがほぼ均一で、更に平均表面
粗さの再現性が良く量産性にも優れている。

【００１５】洗浄が終了したディスク基板を基板搬送型
の連続スパッタ装置にセットする。真空引きを開始して
到達真空度が１０−７Ｔｏｒｒ台になったらディスク基
板を加熱することなしに、即ち基板温度は室温で磁性膜
の磁気特性を向上させるためｄｃ−マグネトロンスパッ
タ法によりＡｒガス圧１ｍＴｏｒｒで２０００ÅのＣｒ
下地膜３を形成する。

【００１６】Ｃｒ下地膜３が形成されたディスク基板は
基板加熱室で高い保持力Ｈｃを得るため基板の加熱を行
う。加熱は基板表面を被覆しているＮｉＰ合金膜２が磁
化する直下程度の温度まで基板加熱を施す。本実施例で
はディスク基板温度が２５０℃となるように非接触式の
赤外線ヒーターにより加熱した。ディスク基板温度がデ
ィスク基板内で一様になったら、下地Ｃｒ膜３を成膜し
た時と同様にｄｃ−マグネトロンスパッタ法により、Ａ
ｒガス圧１ｍＴｏｒｒでＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を６００
Åの厚さに、表面保護のためのＣ膜５を２００Åの厚さ
に連続して形成し本発明の実施例１の磁気ディスクを作
製した。

【００１７】次に比較例１の磁気ディスクを作製した。 その作成は、実施例と同様のディスク基板を用い実施例
と同様の洗浄を施した後にスパッタ装置にセットし、真
空びきを開始し、到達真空度が１０−７Ｔｏｒｒ台にな
ったら、ディスク基板の加熱を始め、基板温度が２５０
℃とディスク基板内で一様になった時点で、ｄｃ−マグ
ネトロンスパッタ法によりＡｒガス圧１ｍＴｏｒｒでＣ
ｒ下地膜３を２０００Åの厚みに、ＣｏＮｉＣｒ磁性膜
４を６００Å厚、表面保護のためのＣ膜５を２００Åの
厚みに連続して形成し比較例１の磁気ディスクを作製し
た。次に比較例２の磁気ディスクを作製した。この作成
も実施例と同様のディスク基板を用い、実施例と同様の
洗浄を施した後にスパッタ装置にセットし、真空びきを
開始し、到達真空度が１０−７Ｔｏｒｒ台になったら、
ディスク基板の加熱をする事なく、ｄｃ−マグネトロン
スパッタ法によりＡｒガス圧１ｍＴｏｒｒでＣｒ下地膜
３を２０００Åの厚みに、ＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を６０
０Å厚、表面保護のためのＣ膜５を２００Åの厚みに連
続して形成して比較例２の磁気ディスクを作製した。

【００１８】次に実施例１と比較例１及び比較例２の磁
気ディスクの磁気特性の評価を行った。その結果を（表
１）に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】この（表１）から明らかなように、実施例
１の磁気ディスクでは分解能が高く、又モジュレーショ
ンもよいことがわかる。一方、比較例１は、保磁力は実
施例１と較べて殆ど同じであるが分解能が実施例１と較
べて悪く、更にモジュレーションも悪い。比較例２では
保磁力も小さく、従って分解能も低いことがわかる。

【００２１】分解能はＣｒ下地膜成膜時の基板温度に依
存しており、Ｃｒ下地膜成膜時の基板温度は低い方が分
解能は高くなる事を示しているといえる。

【００２２】次に実施例１でモジュレーションが良いの
は、下地Ｃｒ膜３の成膜時の基板温度が低いので、搬送
による磁気異方性が誘導されなかった為と考えられる。

【００２３】一方、比較例１の製造方法は従来のテクス
チャ加工が施されたディスク基板に製造する方法と同一
方法であるが、ディスク基板表面上にテクスチャが施さ
れているならばディスク円周方向を磁化容易軸とする磁
気異方性が誘導され分解能やモジュレーションの優れた
磁気特性を得ることが出来るのであるが、テクスチャ加
工を施していないディスク基板の場合、ディスク基板の
搬送により磁気異方性が誘導され分解能やモジュレーシ
ョンの悪い特性しか得られないのである。

【００２４】又比較例２では下地Ｃｒ膜３成膜時に基板
加熱を施していないためにディスク基板の搬送による磁
気異方性は誘導されず、従ってモジュレーションは良い
のであるが、ＣｏＮｉＣｒ磁性膜４の成膜時にも基板加
熱を施さなかった為に保磁力が小さく分解能の悪い特性
しか得られない。

【００２５】このことからテクスチャの入っていない極
めて平滑なディスク基板で、高分解能でしかもモジュレ
ーションも良い磁気ディスクを製造するには、Ｃｒ下地
膜成膜時の基板温度は低くし、更にＣｏＮｉＣｒ磁性膜
成膜時の基板温度は高くしなければならないことがいえ
る。

【００２６】次に磁気ヘッドの低浮上化に対する信頼度
や生産性について考察してみると、本実施例は従来量産
化に対して妨げとなっていたテクスチャ加工を施す事な
く、ポリシュ加工なので数十枚のディスク基板を一度に
加工でき、しかもディスク基板の全面に渡り同時に加工
する為に、ディスク基板の全面で平均表面粗さがほぼ均
一であることから磁気ヘッドの低浮上化に対しても高信
頼度が確保出来、更に平均表面粗さの再現性が良い磁気
ディスクを従来の１０倍以上の量産性で製造できること
がわかる。

【００２７】なお、本実施例１では下地Ｃｒ成膜時の基
板温度を室温としたが下地Ｃｒ膜成膜時の基板温度は室
温に限定するものではなく、図１に示した様に１５０℃
以下で成膜しても同様の結果が得られる。

【００２８】又、スパッタ装置は基板搬送型の連続スパ
ッタ装置でなくても静止対向型のスパッタ装置で製造し
ても良い。更に、スパッタはＤＣスパッタ以外にもＲＦ
スパッタでも構わない。

【００２９】次に、ディスク基板はＮｉＰをメッキした
ＡｌＭｇ合金基板の他に、ガラス基板、セラミックス基
板、Ｔｉ基板、プラスチック基板等でもよい。

【００３０】非磁性下地はＣｒ以外にＭｏ、Ｗ或いはこ
れらの元素を含む合金などでも同様の効果が得られる。

【００３１】磁性膜としてはＣｏＮｉＣｒ合金以外にＣ
ｏＮｉ、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＰｔ、Ｃｏ
ＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ等を用いてもよい。

【００３２】（実施例２）実施例１では下地Ｃｒ膜を室
温で成膜した後に基板加熱を行い磁性膜を形成して磁気
ディスクを製造したが、Ｃｒ下地膜を成膜後磁性膜を形
成するまでに基板加熱の工程を経るため、ある程度の時
間を要し、この時間内に、真空槽内の雰囲気に例えば水
分や酸素等が含まれている場合、化学的に活性であるＣ
ｒ下地膜表面は酸化物等で覆われてしまう虞れがあり、
この場合、磁性膜、例えばＣｏＮｉＣｒ磁性膜はＣｒ下
地膜表面の酸化物膜上に形成されることになり、ＣｏＮ
ｉＣｒ磁性膜の磁化容易軸であるＣ軸が膜面内に配向し
ないことから優れた磁気特性を得ることが出来難くなる
。そこで本実施例２では、磁性膜の磁気特性が、真空槽
内の雰囲気の影響を受け難くするための製造方法の一実
施例について述べる。

【００３３】実施例１と同様に、ＡｌＭｇ合金基板１の
表面に磁気ディスクの機械的な強度を保つためにＮｉＰ
合金膜２を無電界メッキ法により成膜した。

【００３４】次いで、Ａｌ２Ｏ３砥粒を用いてポリシュ
を施し、ディスク基板表面の凸凹を取り除き、平均表面
粗さが適切な粗さとなるようにし、ディスク基板を作製
した。

【００３５】洗浄が終了したディスク基板を連続スパッ
タ装置にセットし、真空引きを開始して到達真空度が１
０−６Ｔｏｒｒ台になって成膜を始めた。この真空度は
実施例１で述べた真空度と較べてほぼ一桁程高い、即ち
真空槽内の雰囲気が悪い状態である。ディスク基板の加
熱をする事無しに磁性膜の磁気特性を向上させるため、
ｄｃマグネトロンスパッタ法によりＡｒガス圧１ｍＴｏ
ｒｒで膜厚１５００ÅのＣｒ下地膜を形成した。Ｃｒ下
地膜３が形成されたディスク基板は基板加熱室で基板の
加熱を行なった。大きい保磁力を得るためには、磁性膜
を成膜する時の基板温度はＮｉＰ合金膜２が磁化しない
範囲で高い方がよいことから、ディスク基板の温度が２
５０℃になるまで基板加熱を行なった。ディスク全面に
渡り所定の板温度になったら、基板加熱を施さないで形
成したＣｒ下地膜３の上に更にＣｒ下地膜６を５００Å
の厚みに、ＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を６００Å厚、Ｃ保護
膜５を２００Åの厚みに連続して形成して実施例２の磁
気ディスクを作製した。

【００３６】次に比較例３の磁気ディスクを作製した。 実施例２と同様のディスク基板を洗浄した後にスパッタ
装置にセットする。真空引きを始め到達真空度が１０−
６Ｔｏｒｒ台になった時点で、実施例２と同様に基板加
熱をしない状態でＣｒ下地膜３を２０００Å形成した後
に基板加熱を始める。ディスク全面に渡り所定の基板温
度に達したら、本比較例３では基板加熱を施さないで形
成したＣｒ下地膜３の上に下地Ｃｒ膜を形成する事なく
ＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を膜厚６００Å、Ｃ保護膜５を膜
厚２００Åを連続して形成して比較例３の磁気ディスク
を作製した。

【００３７】上記のようにして作製した実施例２と比較
例３の磁気ディスクの特性について評価した。その結果
を（表２）に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】この（表２）から明らかなように、実施例
２の磁気ディスクは、真空槽内の雰囲気が悪い状態で作
製したにも関わらず優れた磁気特性を有することがわか
る。

【００４０】基板の加熱をする事無しに形成したＣｒ下
地膜３の表面は、ディスク基板の加熱時に酸化してしま
う。そこでディスク基板の加熱終了後にＣｏＮｉＣｒ磁
性膜４を形成する前に更にＣｒ下地膜６を形成し、Ｃｒ
下地膜６を形成後短時間の内にＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を
形成することでＣｏＮｉＣｒ磁性膜４の優れた磁気特性
を得ることが出来たためと考えられる。なお、ディスク
基板加熱終了後に、表面が酸化してしまったＣｒ下地膜
３の上に形成したＣｒ下地膜６は酸化層を介しての成膜
であるにも関わらず同種の金属であるために結晶的なつ
ながりを損なう事なく成長するために、ＣｏＮｉＣｒ磁
性膜４の磁気特性に及ぼすＣｒ下地膜の膜厚の効果は全
体のＣｒ下地膜の膜厚の効果と同じになり、Ｃｒ下地膜
を二つに分けて成膜しても何等問題はないものと思われ
る。

【００４１】一方、比較例３では、真空槽内の雰囲気が
悪い状態であるためにＣｏＮｉＣｒ磁性膜４を成膜する
前にＣｒ下地膜３の表面が酸化されてしまい、ＣｏＮｉ
Ｃｒ磁性膜４はＣｒ下地膜３の表面の酸化膜上に形成さ
れることになり、従ってＣｏＮｉＣｒ磁性膜４の優れた
磁気特性を得ることが出来ないことがわかった。

【００４２】この様に下地Ｃｒ膜成膜時の基板温度を低
くしディスク基板加熱終了後更にＣｒ下地膜、ＣｏＮｉ
Ｃｒ磁性膜を形成することでテクスチャの入っていない
極めて平滑なディスク基板でも周波数特性に優れ、しか
もモジュレーションも何等問題の無い磁気ディスクを真
空槽内の雰囲気の影響を受ける事なく製造できることが
わかった。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明は、ディスク基板の
表面に基板温度が１５０℃以下で非磁性下地膜を形成し
た後に基板を加熱し磁性膜や保護膜、或いは非磁性下地
膜、磁性膜及び保護膜を形成して磁気ディスクを製造す
る方法であるから、表面が極めて平滑なディスク基板で
ありながら優れた周波数特性を持ち、しかも成膜時のデ
ィスク基板の搬送により発生するモジュレーションの無
い磁気ディスクを量産性良く製造できる。この様にして
製造した磁気ディスクは磁気ヘッドの低浮上化に対して
も優れた信頼性を持ち、又磁気特性も優れているために
高密度なデータ記録が出来る優れた磁気ディスクの製造
方法を実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ディスクの分解能のＣｒ下地膜成膜時の基
板温度依存成

【図２】Ｘ線回折強度のＣｒ下地膜成膜時の基板温度依
存成

【図３】実施例１の磁気ディスクの部分断面図

【図４】
実施例２の磁気ディスクの部分断面図

【符号の説明】

１　　ＡｌＭｇ合金基板 ２　　ＮｉＰ合金膜 ３　　Ｃｒ下地膜 ４　　ＣｏＮｉＣｒ磁性膜 ５　　Ｃ表面保護膜 ６　　Ｃｒ下地膜

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク基板上に前記ディスク基板温度が
   １５０℃以下の条件下で非磁性下地膜を形成し、次いで
   前記非磁性下地膜を形成した前記ディスク基板を所定温
   度以上に加熱後磁性膜を形成する工程を有することを特
   徴とする磁気ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】ディスク基板上に前記ディスク基板温度が
   １５０℃以下の条件下で非磁性下地膜を形成し、次いで
   前記非磁性下地膜を形成したディスク基板を所定温度以
   上に加熱後、非磁性下地膜、次いで磁性膜を形成する工
   程を有することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。