JPH07176046A

JPH07176046A - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07176046A
Application number: JP1474794A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Yamaguchi; 希世登山口; Yukiko Mamiya; 由紀子間宮; Takafumi Fumoto; 孝文麓; Hiroyuki Uwazumi; 洋之上住; Riki Matsuda; 理樹松田; Kazuya Taki; 和也滝
Original assignee: Brother Industries Ltd; Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd; Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1994-02-09
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】ヘッドの低浮上量化に対応可能でかつヘッド
慴動特性も良好な磁気記録媒体を提供すること。【構成】非磁性基体１と非磁性の金属下地層２との間
に非磁性の金属バッファ層６が設けられている。このバ
ッファ層６はＴａで、スパイラル状又は同心状のレール
形状を有している。膜厚ｄは５ｎｍ以上７０ｎｍ以下、
レール幅Ｗ₁は０．４μｍ以上１．６μｍ以下、レール
間隔Ｗ₂は０．３μｍ以上２．５μｍ以下、レールの表
面平均中心線粗さＲａは１．５ｎｍ以上６．５ｎｍ以下
とする。摩擦係数μ₁(max)が０．５以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定磁気ディスク記憶
装置などに用いられ、非磁性基体上にバッファ層，下地
層，薄膜強磁性層、及び保護層が順次形成された磁気記
録媒体に関するものであり、特に、ヘッド慴動特性を改
善するためのバッファ層の材質及び形状とその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータなどの情報処理装置
の外部記憶装置として固定磁気ディスク装置が多く用い
られている。図１２に、この固定磁気ディスク装置に用
いられている従来の磁気記録媒体の構成を示してある。
この磁気記録媒体は、非磁性基体１上に非磁性の金属下
地層２を積層し、この金属下地層２上に強磁性合金体で
あるＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ（コバルト−クロム−白金）など
の磁性層３を薄膜状に積層形成してある。そして、この
磁性層３上に、アモルファスカーボン又はダイアモンド
ライクカーボン保護層４を積層形成し、さらにその上
に、液体潤滑剤からなる潤滑層５を設けて磁気記録媒体
を形成している。

【０００３】非磁性基体１としては、例えば鏡面研磨を
施したガラス基板を用いる。この非磁性基体１を真空チ
ャンバ内で３００°Ｃに加熱処理後、Ｃｒからなる膜厚
１０００Åの非磁性金属下地層２、Ｃｏ８０ａｔ％、Ｃ
ｒ１４ａｔ％、Ｐｔ６ａｔ％からなる膜厚５００Åの磁
性層３、およびアモルファスカーボンからなる膜厚２０
０Åの保護層４を順次スパッタ法により積層形成する。
そして、保護層４上に、フロロカーボン系の液体潤滑剤
を膜厚２０Å塗布して潤滑層５を形成し、磁気記録媒体
が完成する。

【０００４】このようにして作製された磁気記録媒体
は、強度、寸法精度などの機械的特性は実用上支障な
く、良好であり、磁気特性も保磁力Ｈｃが１６００〔Ｏ
ｅ〕程度で、残留磁束密度と磁性層膜厚の積であるＢｒ
・δが４００〔Ｇ・μｍ〕程度と良好である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、情報の多量化及
び多様化が急激に進んだことにより、情報の大量処理を
行う必要性から固定磁気ディスク装置にも高記録密度化
および高信頼性が強く要望されている。従って、磁気デ
ィスク装置に用いられる磁気記録媒体においても、記録
密度の向上、高寿命化に対応するために、ヘッドの低浮
上量化に対応可能でかつヘッド慴動特性が安定な媒体が
必要となっている。しかしながら、図１２に示す磁気記
録媒体は表面平滑性に優れ、磁気ヘッドの浮上量を低下
させることができ、浮上特性が良好であるものの、基板
表面の平滑性が良すぎるために、ヘッド吸着が起こり易
く、ヘッド慴動特性が悪いという問題があった。

【０００６】また、高記録密度，大容量に対応するため
には、高保磁力，高角形比でかつディスク面内において
等方的な磁気特性を有する媒体が必要となっている。し
かしながら、表面平滑性に優れ、磁気ヘッドの浮上量を
低下させることができる従来のガラス基板を用いた磁気
記録媒体においては、基板表面の平滑性が良すぎるため
に、角形比が著しく悪いという問題点があった。

【０００７】そこで上記の問題点に鑑みて、本発明の第
１の課題は、ヘッドの低浮上量化に対応可能でかつヘッ
ド慴動特性も良好な磁気記録媒体を提供することにあ
り、本発明の第２の課題は、磁性特性に優れた磁気記録
媒体を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者らは、非磁性基体と非磁性金属下地層の間
に、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗからなる
群より選ばれた１種の金属又は２種以上の合金から成る
非磁性バッファ層を設け、その形状をスパイラル状又は
同心円状のレール形状とした。そして、そのレールの
幅、間隔および高さ等を特定することにより、浮上特性
及びヘッド慴動特性に優れ、高信頼性を有する磁気記録
媒体が実現できることを見出した。

【０００９】即ち、本発明は、非磁性基体上に、非磁性
金属下地層、強磁性合金の薄膜磁性層及び保護層が少な
くとも順次積層された磁気記録媒体においは、非磁性基
体と非磁性金属下地層間に、スパイラル状又は同心円状
のレール形状を有するＴａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，
Ｍｏ，Ｗからなる群より選ばれた１種の金属又は２種以
上の合金から成る非磁性バッファ層を備えていることを
特徴としている。

【００１０】本発明に係る非磁性基体としては、例えば
ガラス板、セラミックス板、アルミニウム板、チタミウ
ム金属板、カーボン板、シリコン板等が挙げられる。こ
れらの中でも、表面の平滑性が高くかつ安価に入手でき
ることからガラス板の使用が好ましい。

【００１１】スパイラル状又は同心状のレール形状を有
する非磁性金属バッファ層の幾何学的要因として、ヘッ
ド慴動特性の観点から、レール高さ（膜厚）ｄ，レール
幅Ｗ₁，レール間隔Ｗ₂，表面平均中心線粗さＲａを挙
げることができる。ここで、膜厚ｄを制御し、ｄを５ｎ
ｍ以上７０ｎｍ以下とすることが望ましく、できればｄ
を１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることが望ましい。

【００１２】また、非磁性金属バッファ層のレール幅Ｗ
₁を制御し、Ｗ₁を０．４μｍ以上１．６μｍ以下とす
ることが望ましく、できればレール幅Ｗ₁を０．６μｍ
以上１．４μｍ以下とすることがが望ましい。

【００１３】また同様に、本発明に係る非磁性の金属バ
ッファ層のレール間隔Ｗ₂を制御し、Ｗ₂を０．３μｍ
以上２．５μｍ以下とすることが望ましい。できれば、
レール間隔Ｗ₂を０．５μｍ以上２．０μｍ以下とする
ことが望ましい。

【００１４】更に、非磁性基体の表面粗さを変化させる
ことにより、非磁性の金属バッファ層からなるレールの
表面平均中心線粗さＲａを制御し、Ｒａを１．５ｎｍ以
上６．５ｎｍ以下とすることが望ましい。

【００１５】磁気特性（高角形比，高保磁力等）の観点
から、本発明は、レール形状を有する非磁性金属バッフ
ァ層を有する磁気記録媒体において、非磁性の金属バッ
ファ層のレール幅Ｗ₁と非磁性の金属バッファ層のレー
ル間隔Ｗ₂との配分比Ｑ＝〔Ｗ₁／（Ｗ₁＋Ｗ₂）〕×
１０を１．０以上６．０以下としたことを特徴とする。
できれば配分比Ｑは１．５以上４．０以下であることが
望ましい。

【００１６】また非磁性の金属バッファ層のレールピッ
チＰ＝Ｗ₁＋Ｗ₂を０．６μｍ以上１．８μｍ以下とす
ることが望ましい。できればレールピッチＰは０．８μ
ｍ以上１．６μｍ以下であることが望ましい。

【００１７】更に、非磁性の金属バッファ層の膜厚ｄは
上述の範囲と一部重複するが、１０ｎｍ以上７０ｎｍ以
下であることが望ましく、できれば１５ｎｍ以上５０ｎ
ｍ以下であることが望ましい。

【００１８】また、上記磁気記録媒体の製造方法におい
て、レール形状の非磁性バッファ層の形成は、基体上
に、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗからなる
群より選ばれた１種の金属又は２種以上の合金から成る
膜を成膜した後、レーザー光によるフォトリソグラフィ
ー工程とプラズマエッチング工程を用いて行なわれる。

【００１９】

【作用】本発明に係る非磁性金属バッファ層は、その形
状をスパイラル状又は同心円状のレール形状とすること
により、ヘッド慴動初期時のヘッド吸着が防止できる。

【００２０】膜厚（段差高さ）ｄを制御し、ｄを５ｎｍ
以上７０ｎｍ以下とすることにより、摩擦係数μ₁(max)
を０．５以下で、磁気記録の再生出力に比例するＢｒ・
δの低減率を５０％（２００Ｇμｍ以下）にできる。ま
た、ｄを１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることにより、
摩擦係数μ₁(max)を０．３以下で磁気記録の再生出力に
比例するＢr ・δの低減率を１０％（４０Ｇμｍ以下）
にできる。

【００２１】ここで、ヘッド摺動時の摩擦係数μ_1,μ
₁(max)および磁気特性Ｂｒ・δとは、以下の意味を示
す。

【００２２】μ₁ ：磁気記録媒体上にヘッド摺
動電を接触させて、磁気記録媒体を１００ｒｐｍの回転
数で６０分間回転させたときに観測される動摩擦係数 μ₁(max) ：μ₁ の最大値Ｂr ・δ ：磁気記録媒体の残留磁束密度Ｂr と磁性
層膜厚δの積また、非磁性金属バッファ層のレール幅Ｗ₁を制御し、
Ｗ₁を０．４μｍ以上１．６μｍ以下とすることによ
り、摩擦係数μ₁(max)を０．５以下にできる。レール幅
Ｗ₁が０．６μｍ以上１．４μｍ以下であるときには、
摩擦係数μ₁(max)は０．３以下である。

【００２３】同様に、本発明に係る非磁性の金属バッフ
ァ層のレール間隔Ｗ₂を制御し、Ｗ₂を０．３μｍ以上
２．５μｍ以下とすることにより、摩擦係数μ₁(max)を
０．５以下にできる。またレール間隔Ｗ₂が０．５μｍ
以上２．０μｍ以下であるときには、摩擦係数μ₁(max)
は０．３以下である。

【００２４】更に、非磁性基体の表面粗さを変化させる
ことにより、非磁性の金属バッファ層からなるレールの
表面平均中心線粗さＲａを制御し、Ｒａを１．５ｎｍ以
上６．５ｎｍ以下とすることにより、摩擦係数μ₁(max)
を０．３以下にできるので、ヘッド摺動特性の優れた媒
体を得ることができる。従って、ヘッドの低浮上量化に
対応でき、かつヘッド慴動特性も安定な高記録密度化対
応の磁気記録媒体を提供することができる。

【００２５】上記磁気記録媒体として、非磁性の金属バ
ッファ層のレール幅Ｗ₁と非磁性の金属バッファ層のレ
ール間隔Ｗ₂との配分比Ｑ＝〔Ｗ₁／（Ｗ₁＋Ｗ₂）〕
×１０を１．０以上６．０以下としたものにおいては、
角形比Ｓは０．１以上増加し、０．８５以上に改善でき
る。また、配分比Ｑを１．５以上４．０以下とすると、
角形比Ｓは更に大きくなり、０．９以上であり、かつ等
方化（角形比差ΔＳ≦０．０５）も同時に実現できる。
これは高記録密度媒体とするために有意義である。

【００２６】次に、上記非磁性金属バッファ層のレール
ピッチＰを０．６μｍ以上１．８μｍ以下とすることに
より、保磁力Ｈc の増加量（ΔＨc ）は１００Ｏe 以上
である。そしてレールピッチＰを０．８μｍ以上１．６
μｍ以下とすると、保磁力Ｈc の増加量（ΔＨc ）は更
に大きくなり、３００Ｏe 以上の値を実現でき、高保磁
力化が図れる。

【００２７】更に本発明では、非磁性金属バッファ層の
膜厚ｄすなわちレール高さを制御し、ｄを１０ｎｍ以上
７０ｎｍ以下とすると、上述の摩擦係数μ₁(max)の低減
は勿論のこと、角形比Ｓを大きくすることができ、高周
波数記録時の再生信号出力に変動が媒体が得られる。特
に、膜厚ｄを１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定すると、
上述のように、磁気記録の再生出力に比例する磁気特性
Ｂr ・δの減少を１０％以下（４０Ｇμｍ以下）に抑え
ることができ、これに加えて、角形比Ｓを０．９以上に
することができる。

【００２８】ここで、保磁力Ｈc 、角形比Ｓ及び角形比
差ΔＳとは、以下の意味を示す。

【００２９】Ｈc ：磁気特性を測定するときの
外部磁場を膜面に水平に印加する際の方向が磁気記録媒
体を製造するときの基板搬送方向と平行〔垂直〕な場
合、保磁力はＨc （Ｐ）〔Ｈc （Ｖ）〕Ｓ：磁気記録媒体の残留規則密度Ｂr を飽和
規則密度Ｂs で割った値Ｓ＝Ｂr ／Ｂs Ｓ（Ｐ），Ｓ（Ｖ）において記号Ｐ，Ｖは上記Ｈc の場
合と同じ ΔＳ：Ｓ（Ｐ）とＳ（Ｖ）の差分の絶対値他方、上記の磁気記録媒体の製造方法においては、基体
上にＴａ，Ｃｒ又はＡｌから成る膜を成膜した後、レー
ザー光によるフォトリソグラフィー工程とプラズマエッ
チング工程を用いて、レール部を得ることができる。上
記のような幾何学的な要因を制御するには好適な方法で
ある。

【００３０】

【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００３１】図１に、本実施例に係る磁気記録媒体の構
成を示してある。本例の磁気記録媒体は、非磁性基体１
と非磁性の金属下地層２との間に非磁性の金属バッファ
層６が設けられている。この他の構成については先に説
明した従来の磁気記録媒体と同様であるので、共通する
部分においては同じ符号を付して説明を省略する。ま
た、図２に、スパイラル状又は同心状のレール形状を有
するバッファ層を設けた基体の構造を示す。

【００３２】本実施例の磁気記録媒体は、先ず、内外径
加工および面切削を施したガラスからなるディスク状の
基体１の表面を超精密平面研磨して表面粗さを中心線平
均粗さＲａで０．５〜１．５ｎｍとする。この基体１を
精密洗浄し、図３に示す工程でＴａのレール形状をこの
基体１の上に作製する。その手順を以下に示す。まず、
図３（ａ）に示すように、非磁性基板１上に非磁性の金
属バッファ層６としてＴａ膜（膜厚ｄ〔ｎｍ〕）をスパ
ッタ法で作製する。そして、Ｔａ膜２の上に、フォトレ
ジスト７（膜厚４００〔ｎｍ〕，ポジ型）をスピンコー
ト法で作製してから、Ａｒレーザー光８（波長：４５８
〔ｎｍ〕，パワー：４〜７．５〔ｍＷ〕）を照射して、
フォトレジスト７をレール状に部分的に露光する。この
時、基板は線速度一定（４〔ｍ／ｓ〕）で回転させる。
ここで、レール幅Ｗ₁は露光しない部分を、レール間隔
Ｗ₂は露光する部分に対応する。

【００３３】次に、図３（ｂ）に示すように、フォトレ
ジスト３を現像（浸漬時間：１〔ｍｉｎ〕）して、Ａｒ
レーザー照射部を取り除く。

【００３４】次に、図３（ｃ）に示すように、Ｔａ膜６
のプラズマエッチングを以下の条件で行い、Ｔａ膜を取
り除く。

【００３５】反応ガス：ＣＦ₄，Ｏ₂（もしく
は、ＣＣｌ₄）ガス流量：１００〔ｓｃｃｍ〕，５〔ｓｃｃ
ｍ〕ガス圧力：８〔Ｐａ〕エッチングパワー：２５０〔ｗ〕エッチング時間：１〔ｍｉｎ〕次に、図３（ｄ）に示すように、フォトレジスト除去
剤に浸漬することで、フォトレジスト７を除去し、Ｔａ
レールの作製を完了する。

【００３６】次に、この非磁性基体１の上にＴａ膜から
なる非磁性の金属バッファ層６を設けてある基板１１を
ホルダーにセット後、インライン方式のマグネトロンス
パッタ装置の仕込み室に送り込む。そして、この仕込み
室を７×１０^-4〔Ｐａ〕以下の真空度まで排気し、基板
１１の温度を３００〔°Ｃ〕まで加熱後、ホルダーを成
膜室に移動させる。この成膜室を圧力が０．７〔Ｐａ〕
のＡｒガス雰囲気中とした後、この基板１１の上に、Ｃ
ｒからなり膜厚３００〔ｎｍ〕の非磁性金属下地層２、
Ｃｏ系材料からなる膜厚５０〔ｎｍ〕の磁性層３、およ
びアモルファスカーボン又はダイアモンドライクカーボ
ンからなる膜厚２０〔ｎｍ〕の保護層４を順次スパッタ
法により積層形成する。ここで、Ｃｏ系の磁性層とし
て、Ｃｏ８０ａｔ％−Ｃｒ１４ａｔ％−Ｐｔ６ａｔ％を
用いた。

【００３７】これらの成膜が全て終了した後、ホルダー
を取り外し室に搬送し、室内を大気圧にもどして成膜さ
れた基板１１をホルダーより外す。その後、保護層４上
に、フロロカーボン系の液体潤滑剤を膜厚０．２〔ｎ
ｍ〕塗布して潤滑層５を形成することにより、図１に示
した磁気記録媒体を得る。

【００３８】図４は、媒体表面をヘッド慴動したときの
摩擦係数の測定した結果である。図４（ａ）と図４
（ｂ）は、各々レール形状の非磁性バッファ層がない場
合とある場合の摩擦係数μ₁を観測した結果を示す。図
４（ａ）に比べて図４（ｂ）の方が、６０分間の測定内
において安定したμ₁値を示す。従って、レール形状の
非磁性バッファ層６を設けることにより、摩擦係数μ₁
は６０分間ヘッド慴動試験後も０．３以下であることか
ら、ヘッド慴動特性が大幅に改善できたことがわかる。

【００３９】図５は、非磁性バッファ層６の膜厚ｄを、
３〜１００ｎｍ範囲で変化させたときに観測された摩擦
係数μ₁および磁気特性Ｂｒ・δを示す。このとき、非
磁性バッファ層６のレール幅Ｗ₁，レール間隔Ｗ₂は両
方とも１μｍに固定した。膜厚ｄが５ｎｍ以上７０ｎｍ
以下のとき、μ₁を０．５以下に改善し且つＢｒ・δを
半減（２００Ｇμｍ）以上に維持することができる。ま
た、ｄが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下のとき、μ₁を０．
３以下に改善し且つＢｒ・δの減少を１０％以内（３９
０Ｇμｍ以上）に改善できることからより好ましい。こ
こで、Ｂｒ・δは磁気記録再生するときの再生出力に比
例する物理量であることから、その値の減少幅は少ない
方がよい。

【００４０】図６は、非磁性バッファ層６のレール幅Ｗ
₁を、０．１〜２μｍの範囲で変化させたときに観測さ
れた摩擦係数μ₁を示す。この時、非磁性バッファ層６
の膜厚ｄは３０ｎｍに、レール間隔Ｗ₂は１μｍに固定
した。Ｗ₁が０．４μｍ以上１．６μｍ以下のとき、μ
₁を０．５以下に改善できる。また、Ｗ₁を０．６μｍ
以上１．４μｍ以下にすると、μ₁を０．３以下に改善
できることからより好ましい。

【００４１】図７は、非磁性バッファ層６のレール間隔
Ｗ₂を、０．２〜４μｍの範囲で変化させたときに観測
された摩擦係数μ₁を示す。この時、非磁性バッファ層
６の膜厚ｄは３０ｎｍに、レール幅Ｗ₁は１μｍに固定
した。Ｗ₂が０．３μｍ以上２．５μｍ以下のとき、μ
₁を０．５以下に改善できる。また、Ｗ₂を０．５μｍ
以上２．０μｍ以下にすると、μ₁を０．３以下に改善
できることからより好ましい。

【００４２】図８は、非磁性バッファ層６のレール部の
表面粗さＲａを０．５〜９．２ｎｍの範囲で変化させた
ときに観測された摩擦係数μ₁を示す。この時、非磁性
バッファ層６のレール部表面は逆スパッタ法にて適当に
粗面化した。Ｒａが１．５ｎｍ以上で６．５〜７ｎｍ以
下のとき、μ₁を０．３以下に改善できることから適度
に非磁性バッファ層６の表面を粗面化することは、摩擦
低減効果がある。

【００４３】これらの条件を満たすことにより、ヘッド
の低浮上量化に対応可能でかつヘッド慴動特性が安定な
媒体形成が可能となる。

【００４４】図９は非磁性バッファ層のレール配分比Ｑ
に対する角形比Ｓ及び角形比差ΔＳの変化を示す。この
測定ではレールピッチＰは１μｍに、レール高さｄは４
０ｎｍにそれぞれ固定した。配分比Ｑが１以上６以下の
とき、外部磁場が平行のときの角形比Ｓ（Ｐ）は０．８
５以上である。また配分比Ｑが１．５以上５以下ではＳ
（Ｐ）は更に改善し、０．９以上である。一方、角形比
差ΔＳを０．０５以下に保持し、等方的な角形比にする
には、配分比Ｑは４以下又は１０以上とする。

【００４５】従って、等方的な高角形比を得るには、
１．５≦Ｑ≦５の条件を満足する必要がある。

【００４６】図１０は非磁性バッファ層のレールピッチ
Ｐに対する保磁力Ｈc の変化を示す。この測定ではレー
ル高さｄは４０ｎｍに、レール配分比Ｑは２にそれぞれ
固定した。図１０に示す横軸のＲｅｆ．はレール加工処
理を経ない磁気記録媒体（非磁性バッファ層６が平坦面
である磁気記録媒体）を示す。この図から明らかなよう
に、保磁力Ｈc はレールピッチＰが増すにつれて増加傾
向を示すが、レールピッチＰが１以上になると減少傾向
に変わる。保磁力Ｈc の増加幅（ΔＨc ）に着目する
と、Ｒｅｆ．と比較して０．６≦Ｐ≦１．８のとき、Δ
Ｈc ≧１００Ｏeであり、更に、０．８≦Ｐ≦１．６の
とき、ΔＨc ≧３００Ｏe である。このような範囲にレ
ールピッチＰを設定すると、磁気記録媒体の高保磁力化
が図れる。

【００４７】図１１は非磁性バッファ層のレール高さｄ
に対する磁性特性Ｂr ・δ及び角形比Ｓ（Ｐ）の変化を
示す。この測定ではレールピッチＰは１μｍに、レール
配分比Ｑは２にそれぞれ固定した。なお、図１１に示す
ｄ＝０のときは非磁性バッファ層６がない場合に相当す
る。レール高さｄが１０μｍ以上７０μｍのときは、角
形比Ｓ（Ｐ）は０．８５以上であり、また磁性特性Ｂr
・δは２００Ｇμｍ以上に維持できる。特に、レール高
さｄが１５ｎｍ以上５０ｎｍ以下のときは、角形比Ｓ
（Ｐ）は更に０．９以上に改善され、またｄ＝０のとき
に比較して磁性特性Ｂr ・δの減少を１０％以内（３９
０Ｇｎｍ以上）にとどめることができる。

【００４８】磁性特性のこの程度の低下は磁気記録再生
するときの再生出力としては遜色がない。レール高さｄ
の制御は前述したように摩擦係数μ₁に関係するが、他
方においては角形比Ｓに関係し、低摩擦係数μ₁で高角
形比を得るには、１０μｍ≦ｄ≦７０μｍの条件を必要
とする。そして、これらに加えて遜色のない磁性特性Ｂ
r ・δを得るには、１５μｍ≦ｄ≦５０μｍの条件を必
要とする。

【００４９】なお、本実施例では、非磁性バッファ層６
をＴａとしたが、上記の非磁性バッファ層６を付与した
効果はＣｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗを用いた金属
又は合金の非磁性バッファ層においても別途確認されて
いる。

【００５０】また、本実施例では、非磁性基体１をガラ
ス基板としたが、上記の非磁性バッファ層６を付与した
効果は基板材質に左右されるものではなく、ガラス板以
外にセラミックス板、アルミニウム板、チタニウム板、
カーボン板、シリコン板等でも使用可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上において説明したように、本発明に
おいては、非磁性基体１と非磁性金属下地層２の間に、
Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗから成る群よ
り選ばれた１種の金属又は２種以上の合金からなる非磁
性バッファ層を設け、その形状をスパイラル又は同心円
状のレール形状とし、そのレール幅、間隔および高さ等
を特定した点に特徴を有する。従って、次の効果を奏す
る。

【００５２】ヘッド慴動特性が改善され、高信頼性
を有する磁気記録媒体の提供が可能となる。従って、本
発明に係る磁気記録媒体を用いることにより、磁気ディ
スク記憶装置などの記録装置においてヘッド浮上量を従
来より低下して磁気記録再生が可能となり、情報記録密
度の高い大容量記憶装置を実現することができる。そし
てまた、角形比の改善や角形比の等方化などの磁気特性
を制御することが可能となる。

【００５３】非磁性バッファ層の膜厚ｄが５ｎｍ
以上７０ｎｍ以下であるときは、摩擦係数μ₁(max)を
０．５以下で磁気記録の再生出力に比例するＢｒ・δの
低減率を５０％（２００μｍ以下）にでき、更にｄが１
０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であるときは、摩擦係数μ₁(ma
x)を０．３以下で磁気記録の再生出力に比例するＢｒ・
δの低減率を１０％（４０Ｇμｍ以下）にできる。

【００５４】非磁性金属バッファ層のレール幅Ｗ₁
を０．４μｍ以上１．６μｍ以下とすると、摩擦係数μ
₁(max)を０．５以下にでき、更にレール幅Ｗ₁を０．６
μｍ以上１．４μｍ以下とすると、摩擦係数μ₁(max)は
０．３以下である。

【００５５】バッファ層のレール間隔Ｗ₂を０．３
μｍ以上２．５μｍ以下とすると、摩擦係数μ₁(max)を
０．５以下にでき、更にレール間隔Ｗ₂を０．５μｍ以
上２．０μｍ以下とすると、摩擦係数μ₁(max)は０．３
以下である。

【００５６】非磁性の金属バッファ層からなるレー
ルの表面平均中心線粗さＲａを１．５ｎｍ以上６．５ｎ
ｍ以下とすると、摩擦係数μ₁(max)を０．３以下にでき
る。

【００５７】非磁性の金属バッファ層のレール幅Ｗ
₁と非磁性の金属バッファ層のレール間隔Ｗ₂との配分
比Ｑを１．０以上６．０以下とすると、角形比Ｓは０．
１以上増加し、０．８５以上に改善できる。また、配分
比Ｑを１．５以上４．０以下とすると、角形比Ｓは更に
大きくなり、０．９以上であり、かつ等方化（角形比差
ΔＳ≦０．０５）も同時に実現できる。

【００５８】非磁性金属バッファ層のレールピッチ
Ｐを０．６μｍ以上１．８μｍ以下とすると、保磁力Ｈ
c の増加量（ΔＨc ）は１００Ｏe 以上となり、そして
レールピッチＰを０．８μｍ以上１．６μｍ以下とする
と、保磁力Ｈc の増加量（ΔＨc ）は更に大きくなり、
３００Ｏe 以上となり、高保磁力化を図ることができ
る。

【００５９】非磁性金属バッファ層のレール高さ
（膜厚）ｄを１０ｎｍ以上７０ｎｍ以下とすると、上述
の摩擦係数μ₁(max)の低減は勿論のこと、角形比Ｓを大
きくすることができ、高周波数記録時の再生信号出力に
変動が媒体が得られる。特に、膜厚ｄを１５ｎｍ以上５
０ｎｍ以下に設定すると、磁気記録の再生出力に比例す
る磁気特性Ｂr ・δの減少をを１０％以下（４０Ｇμｍ
以下）に抑えることができ、これに加えて、角形比Ｓを
０．９以上にすることができる。

【００６０】基体上にＴａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔ
ｉ，Ｍｏ，Ｗから成る群より選ばれた１種の金属又は２
種以上の合金から成る膜を成膜した後、レーザー光によ
るフォトリソグラフィー工程とプラズマエッチング工程
を用いて、バッファ層のレール形状を得ることができ
る。かかる方法によると上記のような幾何学的な要因を
容易に制御することが可能で、歩留りの向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る実施例の磁気記録媒体の
層構成を示す断面図である。

【図２】同実施例においてレール形状のバッファ層を設
けた基体の構造を示す説明図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は同実施例においてレール形状
を有するバッファ層の形成手順を示す断面図である。

【図４】（ａ）はレール形状のバッファ層を持たない磁
気記録媒体のヘッド慴動特性を示すグラフで、（ｂ）は
同実施例に係るレール形状のバッファ層を有する磁気記
録媒体のヘッド慴動特性を示すグラフである。

【図５】同実施例における摩擦係数およびＢｒ・δのバ
ッファ層膜厚依存性を示すグラフである。

【図６】同実施例における摩擦係数のバッファ層レール
幅依存性を示すグラフである。

【図７】同実施例における摩擦係数のバッファ層レール
間隔依存性を示すグラフである。

【図８】同実施例における摩擦係数のバッファ層レール
表面粗さ依存性を示すグラフである。

【図９】同実施例における非磁性バッファ層のレール配
分比Ｑに対する角形比Ｓ及び角形比差ΔＳの変化を示す
グラフである。

【図１０】同実施例における非磁性バッファ層のレール
ピッチＰに対する保磁力Ｈc の変化を示すグラフであ
る。

【図１１】同実施例における非磁性バッファ層のレール
高さｄに対する磁性特性Ｂr ・δ及び角形比Ｓ（Ｐ）の
変化を示すグラフである。

【図１２】従来の磁気記録媒体の層構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１・・・非磁性基体２・・・非磁性金属下地層３・・・磁性層４・・・保護層５・・・液体潤滑層６・・・非磁性金属バッファ層７・・・フォトレジスト８・・・Ａｒレーザーｄ・・・非磁性金属バッファ層の膜厚〔ｎｍ〕Ｗ₁・・・非磁性金属バッファ層のレール幅〔μｍ〕Ｗ₂・・・非磁性金属バッファ層のレール間隔〔μ
ｍ〕 μ₁・・・磁気記録媒体上にヘッド慴動面を接触させ
て、磁気記録媒体を回転数１００ｒｐｍで６０分間接触
走行したときに観測される摩擦係数 μ₁(max) ・・・ μ₁の最大値Ｂｒ・δ ・・・磁気記録媒体の残留磁束密度と磁性
層膜厚の積。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者麓孝文神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者上住洋之神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号富士電機株式会社内 (72)発明者松田理樹愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内 (72)発明者滝和也愛知県名古屋市瑞穂区苗代町15番１号ブラザー工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性のディスク状基体の上に非磁性の
金属バッファ層、非磁性の金属下地層、強磁性合金から
成る薄膜磁性層、及び保護層が少なくとも順次積層され
た磁気記録媒体において、前記非磁性の金属バッファ層
は、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ及びＷから成
る群より選ばれた１種の金属又は２種以上の合金から成
り、且つスパイラル状又は同心円状のレール形状に形成
されて成ることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１に記載の磁気記録媒体におい
て、前記非磁性の金属バッファ層のレール高さｄが５ｎ
ｍ以上７０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒
体。
【請求項３】請求項２に記載の磁気記録媒体におい
て、前記非磁性の金属バッファ層のレール高さｄが１０
ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録
媒体。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性の金属バッフ
ァ層のレール幅Ｗ₁が０．４μｍ以上１．６μｍ以下で
あることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】請求項４に記載の磁気記録媒体におい
て、前記非磁性の金属バッファ層のレール幅Ｗ₁が０．
６μｍ以上１．４μｍ以下であることを特徴とする磁気
記録媒体。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性の金属バッフ
ァ層のレール間隔Ｗ₂が０．３μｍ以上２．５μｍ以下
であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】請求項６に記載の磁気記録媒体におい
て、前記非磁性の金属バッファ層のレール間隔Ｗ₂が
０．５μｍ以上２．０μｍ以下であることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性の金属バッフ
ァ層からなるレール部の表面平均中心線粗さＲａが１．
５ｎｍ以上６．５ｎｍ以下であることを特徴とする磁気
記録媒体。
【請求項９】請求項１に記載の磁気記録媒体におい
て、前記非磁性の金属バッファ層のレール幅Ｗ₁と前記
非磁性の金属バッファ層のレール間隔Ｗ₂との配分比Ｑ
＝〔Ｗ₁／（Ｗ₁＋Ｗ₂）〕×１０が１．０以上６．０
以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１０】請求項９に記載の磁気記録媒体におい
て、前記配分比Ｑが１．５以上４．０以下であることを
特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１１】請求項１，請求項９又は請求項１０に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性の金属バッフ
ァ層のレールピッチＰ＝Ｗ₁＋Ｗ₂が０．６μｍ以上
１．８μｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１２】請求項１１に記載の磁気記録媒体にお
いて、前記非磁性の金属バッファ層のレールピッチＰが
０．８μｍ以上１．６μｍ以下であることを特徴とする
磁気記録媒体。
【請求項１３】請求項１又は請求項９乃至請求項１２
のいずれか一項に記載の磁気記録媒体において、前記非
磁性の金属バッファ層のレール高さｄが１０ｎｍ以上７
０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１４】請求項１３に記載の磁気記録媒体にお
いて、前記非磁性の金属バッファ層のレール高さｄが１
５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項１５】請求項１乃至請求項１４のいずれか一
項に記載に規定する磁気記録媒体の製造方法において、
前記レール形状の金属バッファ層の形成は、前記基体上
に、Ｔａ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｍｏ及びＷから成
る群より選ばれた１種の金属又は２種以上の合金から成
る膜を成膜した後、レーザー光によるフォトリソグラフ
ィー工程とプラズマエッチング工程を用いて成ることを
特徴とする磁気記録媒体の製造方法。