JPH07182645A

JPH07182645A - 薄膜面内磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH07182645A
Application number: JP6281349A
Authority: JP
Inventors: Bii Raru Buritsuji; ビーラルブリッジ; Hajime Shinohara; 肇篠原
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1993-12-16
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1995-07-21
Also published as: US5738945A

Abstract

(57)【要約】【目的】低ノイズの薄膜面内磁気記録媒体及び、その
製造方法を提供する。【構成】媒体２０は、多層の磁性膜構造を有し、個々
の磁性層２６、３０は薄い膜の強磁性層２８で絶縁され
ている。強磁性層２８は、同じ絶縁層の厚さを有するク
ロム絶縁層と少なくとも同程度に、効果的に媒体のノイ
ズを減少させるとともに、ノイズ対信号比をも効果的に
増加させることができる。しかし、オーバーライトの低
下は少なく抑えらている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜多層面内記録媒
体、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に関する参考文献は、以下の通り
である。 Hata,H. et al., J.Appl.Phys., 67(9):4692
(1990a). Hata,H. et al., IEEE Transaction on Magnetic
s, 26(5):2709(1990b). Lambert,S.E., et al., IEEE Transaction on Magnetic
s, 26(5):2706(1990). Sanders,I.L., et al., IEEE Transaction on Magnetic
s, 25(5):3869(1989).

【０００３】薄膜磁気記録媒体は、しばしば多層に形成
されている。これは、オーバーコートや種々の副層等の
他の層が含まれるものの、典型的には、基板と、下地層
と、磁気記録層とから構成される。理想的な薄膜記録媒
体は、高いノイズ対信号比（ＳＮＲ）、高い保磁力、低
いビット−シフト、及び良好なオーバーライト特性を有
するものである。磁気特性及び媒体の記録特性に影響を
及ぼすパラメーターの一つは、磁気記録媒体中の層の厚
さである。特に、下地層と磁性記録層の厚さが影響を及
ぼす。Ｃｏベースの磁性記録層を有する媒体は、記録層
の厚さが減少するに従い、ノイズ対信号比の特性が改善
されることが知られている（ Lambert、Sanders ）。

【０００４】磁性記録層の厚さが減少するに従いノイズ
対信号比が改善されることは、媒体ノイズの低減による
ものとされている( Sanders ) 。この結果を説明するた
めに、二つのメカニズムが提案されている。一つは、よ
り薄い膜の方が、磁性膜の初期の成長層において、それ
程しっかりと詰め込まれていない微細粒構造を有してい
るというものである。二つ目は、より薄い膜の内部で
は、内部粒子の交換カップリングが減少しているという
ものである（ Sanders）。しかしながら、磁性記録層の
厚さが減少するに従って、他の磁気記録特性は悪くな
る。例えば、膜厚に比例して、信号の振幅は減少する(
Lambert ) 。より薄い磁性記録層の方が、低い残留磁気
の層厚を形成するので、リードバック（read-back ）信
号の振幅は十分でない。さらに、磁性記録層の厚さが減
少するにつれて、媒体のオーバーライト特性も影響を被
る。

【０００５】従って、磁性記録層の厚さを減少させる利
点、即ち媒体ノイズの減少は、信号の振幅の減少や、低
いオーバーライト特性等の不利な点とのバランスが図ら
れなければならない。かかる限界を克服するために提案
された一つの途が、多層にラミネートされた薄膜媒体を
調製することである( Hata 1990a、 1990b、Lambert ) 。
これらの構造では、磁性記録層の薄膜が連続して積層さ
れ、各々の層がクロム中間層で隔てられているものであ
る。この多層配置は、薄膜記録層の低いノイズ特性を保
ってはいるものの、信号の振幅特性は、個々の薄い磁性
層を合わせた厚みに符号するものである。

【０００６】しかしながら、このタイプの多層ラミネー
ト構造の限界は、オーバーライト特性が低いということ
である。表１は、半径１．６５９インチで外径９５ｍｍ
のディスクを、８．５ＭＨｚで測定した記録特性を示し
ている。これは、単層がＣｏ／Ｃｒ／Ｔａの記録媒体
（０ｎｍのＣｒ中間層）及び、１．４又は２．５ｎｍの
Ｃｒ中間層により隔てられた二つのＣｏ／Ｃｒ／Ｔａの
磁性記録層を有する多層ラミネート記録媒体に対しての
ものである。Ｃｒ中間層が存在するときは、ノイズ対信
号比では殆ど変化がないが、オーバーライト特性は２５
％減少している。ビットシフト及びパルス幅（ＰＷ₅₀）
は、両方ともＣｒ中間層の付加により幾らか増加してい
る。

【０００７】

【表１】Ｃｒ中間層により隔てられた二つの薄い磁性記
録層（Ｃｏ／Ｃｒ／Ｔａ）を有するラミネートされた媒
体の記録特性

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、高いノイズ対信
号比、高い保磁力、低いビットシフト及び良好なオーバ
ーライト特性を有する薄膜記録媒体では、磁性記録層の
層厚を減少させるとノイズ対信号比は改善されるもの
の、他の磁気特性が悪くなることが知られている。その
解決策として、多層ラミネート構造にすることが提案さ
れているが、かかる場合は、オーバーライト特性が低い
という問題点がある。そこで、本発明は、オーバーライ
ト特性を減少させることなく、媒体ノイズを減少させる
とともに、ノイズ対信号比を増加させることができる薄
膜面内多層磁気記録媒体、及びその製造方法を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、一つの実施態
様では、薄膜の多層面内磁気記録媒体を含むもので、か
かる媒体では、ノイズ、ノイズ対信号比及びオーバーラ
イト特性が改善されているものである。媒体は、基板
と、その上に連続的にスパッタされた層とを含むもので
ある。このスパッタされた層は、（ｉ）クロム下地層、
（ii）第一Ｃｏベースの薄膜磁性層、 (iii)約０．５〜
５．０ｎｍの間の厚さを有する強磁性絶縁層、（iv）第
二のＣｏベースの薄膜磁性層及び耐摩耗性のオーバーコ
ートを含むものである。本発明の重要な特徴によれば、
同じ層厚を有するクロム絶縁層と少なくとも同程度に、
前記絶縁層は、効果的に媒体のノイズを減少させるとと
もに、ノイズ対信号比を増加させることができる。しか
し、オーバーライト特性は、クロム絶縁層で得られる場
合と比較してそれ程低くはない。

【００１０】好ましい実施態様では、絶縁層はニッケル
／鉄合金からなり、約２．５ｎｍ以下の厚さを有するも
のである。また、好ましい実施態様では、絶縁層は、同
じ層厚を有するＣｒ絶縁層より、媒体のＰＷ₅₀特性を効
果的に減少させることができる。さらに、媒体は強磁性
のオーバーレイヤー（ overlayer ）を有するものでも
構わない。かかるオーバーレイヤーは、好ましくは約
２．０〜６．０ｎｍの範囲の厚さを有するもので、上の
磁性層とカーボンオーバーコートとの間に配置され、残
留磁気を強めたり、媒体のスペーシングロス（ spacing
loss ）減少させるものである。

【００１１】媒体は、本発明の別の実施態様に従って製
造されるものである。それは、（ｉ）クロム下地層、
（ii）第一のＣｏベースの薄膜磁性層、 (iii)約０．５
〜５．０ｎｍの間の厚さを有する強磁性層、（iv）第二
のＣｏベースの薄膜磁性層、及び（ｖ）耐摩耗性のオー
バーコートを、連続的に基板上にスパッタするものであ
る。強磁性絶縁層のスパッタは、同じ絶縁層の層厚にク
ロム絶縁層をスパッタすることにより得られる場合と少
なくとも同程度に、効果的にノイズを減少させるととも
に、媒体のノイズ対信号比を増加させることができる。
しかし、オーバーライト特性は、同じ層厚のクロム絶縁
層のスパッタにより得られるものに比較して、それ程低
くない。

【００１２】

【作用】本発明の記録媒体は、第一の薄膜磁性層と第二
の薄膜磁性層との間に、所定層厚の強磁性絶縁層を有す
る構造となっているため、同じ層厚のＣｒ絶縁層を有す
る場合と少なくもと同じ程度に、記録媒体のノイズやノ
イズ対信号比を減少させるとともに、その一方でＣｒ絶
縁層の場合とは異なりオーバーライトをそれ程減少させ
ないで済む。特に、強磁性絶縁層の厚さを約０．５〜
５．０ｎｍ、より好ましくは約２．５ｎｍ以下にし、さ
らには、強磁性絶縁層を、ニッケル／Ｆｅ合金からなる
弱い強磁性膜とすれば、より良好な効果が得られる。

【００１３】

【実施例】

Ｉ．［薄膜媒体］図１は、本発明の一つの実施態様に基
づき形成された薄膜面内磁気記録媒体であるディスク２
０の一部分の断面を示している。ディスクは、一般に、
硬い基板２２と、基板上に連続的に形成する薄膜層と、
結晶下地層２４と、第一の薄膜磁性層（第一の薄膜磁性
記録層）（Ｍ１）２６と、絶縁層２８と、第二の薄膜磁
性層（第二の薄膜磁性記録層）（Ｍ２）３０と、保護カ
ーボンオーバーコート３２とを含むものである。ディス
クは、上下面に関して対称的に形成されている。尚、デ
ィスクの下方部分は図示されていない。

【００１４】基板２２はテクスチャー処理された基板で
よく、例えば、ニッケルとリンの化学メッキ層を有する
とともに、通常の表面コートがされたテクスチャー処理
済みのアルミニウム−マグネシウム合金ベースでよい。
或は、テクスチャー処理されたガラス、セラミック−ガ
ラス、又は、セラミック基板のようなものでよい。ガラ
ス−セラミック基板の一例としては、カナサイト^TM（ｃ
ａｎａｓｉｔｅ^TM）があり、Corning Glass 社（コーニ
ング、ニューヨーク）製のものが利用できる。そのよう
な基板は、典型的には、９５ｍｍのディスクで１．２７
ｍｍの厚さを有しており、通常のテストも、約０．８ｉ
ｎｃｈ及び１．７８ｉｎｃｈのＩＤ／ＩＯ値でそれぞれ
行われている。非金属基板は、また、例えば、Ｔi 、Ｃ
ｒ或はＣｒ合金の副層等の、金属副層を有していても構
わない。

【００１５】二つの通常サイズの基板は、１３０及び９
５ｍｍ（５．１及び３．７４ｉｎｃｈ）の外径を有し、
それぞれに対応した４０及び２５ｍｍ（１．５７及び
０．９８ｉｎｃｈ）の内径を有している。本発明の好ま
しい実施例で使用されたディスクは、内径０．９８４ｉ
ｎｃｈと外径３．７４ｉｎｃｈである。これらの径を区
画しているディスクの内縁及び外縁は、それぞれ図１の
３６、３８で示されている。

【００１６】結晶下地層２４は、好ましくは、約１０．
０〜３００．０ｎｍの厚さを有するスパッタされたクロ
ム下地層である。例えば、ＣｒＶ、ＣｒＧｄ及びＣｒＳ
ｉのようなクロム含有合金もまた、下地層として適して
いる。薄膜磁性層２６、３０は、ターゲット合金のスパ
ッタにより形成されている。ターゲット合金は、例え
ば、Ｃｏ／Ｃｒ、或はＣｏ／Ｎｉのようなバイナリー合
金、又はＣｏ／Ｃｒ、或はＣｏ／Ｎｉをベースとした合
金、即ちバイナリー元素を合金の８０原子パーセント又
はそれ以上含む合金である。典型的な合金は、Ｃｏ／Ｃ
ｒ／Ｔａ、Ｃｏ／Ｎｉ／Ｐｔ若しくはＣｏ／Ｎｉ／Ｃｒ
等の三元素合金、又は、Ｃｏ／Ｃｒ／Ｔａ／Ｐｔ若しく
はＣｏ／Ｎｉ／Ｃｒ／Ｐｔの四元素合金を含んでいる。
一つの好ましい磁性薄膜合金は、８０〜９０パーセント
のＣｏ、５〜１５原子パーセントのＣｒ、２〜５原子パ
ーセントのＴａからなっている。これらの合金は、高い
保磁力、高い残留磁気、及び低い透磁率が特徴であり、
薄膜面内記録媒体に使用されることがよく知られてい
る。

【００１７】絶縁層２８は、例えば、鉄／ニッケル合金
（パーマロイ）、鉄／シリコン／アルミニウム（センダ
スト）或は窒化鉄合金等の、弱い強磁性物質で形成され
ている。その物質は、高い透磁率（好ましくは約１００
０以上）と、低い保磁力（好ましくは、１０ Oe 以下）
を特徴としている。絶縁層は、少なくとも０．５ｎｍの
厚さを有している。かかる厚さは、６．０ｎｍ以下であ
ることが好ましい。以下分かるように、この厚さの範囲
及び約０．５〜２．５ｎｍである好ましい範囲では、同
じ絶縁層の厚さを有するＣｒ絶縁層と少なくとも同程度
に、効果的にノイズを減少させるとともに、ノイズ対信
号比を増加させることができる。しかし、Ｃｒ絶縁層に
より形成される場合に比較して、オーバーライト特性は
それ程低くはない。

【００１８】もう一つの実施態様（図示しない）では、
媒体は、上方の磁性層Ｍ２とカーボンオーバーコートと
の間に設けられた強磁性保持層（ keeper layer ）を有
している。この付加層は、好ましくは約２．０〜６．０
ｎｍの厚さで、効果的に残留磁気を強めたり、媒体のス
ペーシングロス（spacing loss）を減少させたりする。
多層媒体中のカーボンオーバーコート３２は、カーボン
が優れたダイヤモンド状構造の中にある条件下で、カー
ボンをスパッタすることにより形成されるカーボン層で
あることが好ましい。オーバーコートの厚さは、約１
０．０〜３０．０ｎｍの間が好ましい。

【００１９】II. ［媒体の製造方法］図２は、セクショ
ンＩに述べた多層媒体の製造に際し、本発明の方法で使
用されるスパッタ装置４０の一部を示した概略図であ
る。図１に図示した媒体の形成に関して、以下この方法
を説明する。装置４０は、スパッタ又は加熱操作が行わ
れる少なくとも４つのステーションを有した真空室４２
を備えている。室の上流端の加熱ステーション（図示せ
ず）は複数の赤外灯を有し、基板の両側が加熱できるよ
うに配置されている。かかる基板は、例えば、基板４４
のようなもので、ディスクホルダーであるパレット４６
で室内のステーションを通過搬送されるようになってい
る。

【００２０】加熱ステーションの丁度下流が、最初のス
パッタステーション４８で、そこでは、クロム下地層が
次のような方法で基板上に形成される。ステーション
は、例えばターゲット５０、５１のような一対のターゲ
ットを含んでおり、基板の両側にクロムを効果的にスパ
ッタできるようになっている。ステーション４８のター
ゲットは、純粋のクロムターゲット、又はクロムを主体
としたクロム合金が好ましい。室４８の第二スパッタス
テーション（図示せず）下流は、下地層上に第一の薄膜
磁性層Ｍ１をスパッタするために使用されている。この
スパッタステーションで使用されるターゲットは、上述
の選択されたＣｏベースの合金組成を有し、薄膜磁性記
録層を形成するのに適したものである。

【００２１】第二のスパッタステーション（図示せず）
も、ステーション４８と同様で、第一の薄膜磁性層上に
強磁性絶縁層をスパッタするためのターゲットを備えて
いる。このステーションのターゲットは、上で述べた強
磁性物質から形成されている。強磁性絶縁層は、約０．
５〜２．５ｎｍの厚さにスパッタされている。在来のス
パッタ装置を使用して、スパッタ膜の厚さを制御する方
法はよく知られている通りである。上方の磁性記録層Ｍ
２は、上述の層Ｍ１を形成するために使用された第二ス
テーションに類似の別のスパッタステーション（図２に
は図示せず）で、絶縁層上に堆積形成されるようになっ
ている。

【００２２】媒体のカーボンオーバーコートは、装置の
最終スパッタステーション（図示せず）で、グラファイ
トターゲットからスパッタにより製造される。基本的な
スパッタ装置としては、次に挙げるように各社から市販
されているシステムを利用するのが好ましい。例えば、
Varian社（サンタ・クララカリフォルニア）、 Circu
its Processing Apparatus社（フェアモント、カリフォ
ルニア）、Ulvac 社（日本）、Leybold Heraeus 社（ド
イツ）、VACTEK（ブゥルダー、コロラド）或は Materia
ls Research 社（アルバニー、ニューヨーク）から市販
されている。これらのシステムは、両面、イン−ライ
ン、高処理能力装置で、ローディング及びアンローディ
ング用の二つの連動したシステムを有している。

【００２３】作業に際しては、スパッタ室は、約１０^-7
Ｔｏｒｒの圧力まで排気され、その後２〜２０ｍＴｏｒ
ｒの最終のスパッタ圧になるまで、アルゴンが室内に導
入される。基板は、スパッタ室に進む前に、加熱ステー
ションで所定の温度に加熱される。装置での加熱条件と
しては、約１００℃と３００℃の間の好ましい基板温度
になるように調整されることが望ましいが、１００℃以
下の温度を使用しても構わない。加熱された基板は、第
一スパッタステーションに移され、クロム下地層がテク
スチャー処理されたディスク表面にスパッタされる。ク
ロム下地層は、高い異方性の平行／垂直方向の結晶配向
比を有していることが望ましい。この異方性は、所望の
磁気特性を形成するために重要である。異方性の形成に
適したスパッタ電圧及び堆積速度は、当業者にはよく知
られている通りである。

【００２４】クロム下地層は、約１０．０〜３００．０
ｎｍの間の厚さに堆積されている。この厚さは、例え
ば、スパッタ圧、ターゲットパワー、電圧、堆積時間等
の通常のスパッタ堆積パラメーターにより制御される。
これらのパラメーターは、通常、所望の下地層の厚さが
得られるように調整される。また、例えば、ＨＦ及びＬ
Ｆ信号の振幅、ビットシフト、オーバーライト、及びノ
イズ対信号比等の磁気特性は、クロム下地層の厚さによ
り変化する。下地層の形成後、基板はディスクホルダー
に載せられて流れ下り、第二スパッタ室に移される。そ
こでは、第一の薄膜磁性記録層が下地層上にスパッタさ
れる。磁性記録層は、前述と同様の条件下で、下地層上
にスパッタされる。薄膜磁性記録層の厚さは、約１０．
０〜８０．０ｎｍが好ましく、より好ましくは４０．０
〜８０．０ｎｍである。

【００２５】基板は、ディスクホルダーに載せられて流
れ下り、次のスパッタ室に移される。そこでは、弱い強
磁性の絶縁層が、第一の薄膜磁性記録層上にスパッタさ
れる。絶縁層は、磁性記録層の形成用に上で指定された
と同様の圧力及び温度でスパッタされる。基板は、その
後、ディスクホルダーに載せられて別のスパッタステー
ションに搬送される。そこでは、第二の薄膜磁性記録層
が絶縁層上に堆積される。この後引き続いて、通常のス
パッタ方法にしたがって、カーボンオーバーコートが別
のスパッタステーションで形成される。

【００２６】III.［媒体特性］バルク磁気特性は、振動
試料形磁力計により通常決定される。磁気記録テスト
は、１４μｉｎのギャップ長と、４７２μｉｎのギャッ
プ幅と、４．５μｉｎの浮上高を有する薄膜誘導型ヘッ
ドを使用して、 zero-bias Guzik Model RWA２２１で
行われた。ヘッドのインダクタンスは、１．１μHenry
で、抵抗は３０ohmsであった。記録電流は、２５〜３０
ｍＡで飽和した。ＡＣ−ＳＮＲは、１０と７０ kiloflu
x changes/inch. の間の線密度で測定された。

【００２７】以下報告された研究では、媒体は次のよう
にして調製された。アルミニウム基板（ニッケル／リン
のコーティングを有する）（９５ｍｍ）は、２７０℃に
加熱され、６５．０ｎｍの厚さを有するＣｒ副層が堆積
された。コートされた基板は、第一のＣｏＣｒＴａ薄膜
磁性記録層を形成するために第二スパッタステーション
に据えられた。それから、ＮｉＦｅの強磁性絶縁膜が、
所定の厚さになるように、第一の薄膜磁性記録層上にス
パッタされた。第二の薄膜磁性記録層（Ｃｏ／Ｃｒ／Ｔ
ａ）が絶縁層上にスパッタされ、続いてその後に１７．
５ｎｍのカーボンオーバーコートが形成された。

【００２８】図３は、多層媒体の保磁力におけるＮｉＦ
ｅ絶縁層の厚さの効果を示している。保磁力は、絶縁層
が厚くなるにしたがい増加するが、特に、０．１と１．
０ｎｍの間の厚さの範囲で顕著である。図４は、記録密
度の関数としてのトータルの媒体ノイズにおける１．８
ｎｍの絶縁層を有した場合の効果を示している。テスト
された記録密度の範囲に亙って、絶縁層を有する磁気記
録媒体（＋印）の媒体ノイズは、絶縁層を持たない媒体
（黒四角）、所謂通常の単層の媒体に比べて減少してい
る。

【００２９】図５及び６は、ノイズ対信号比における絶
縁層の効果を示している。図５は、６６．３ kiloflux
changes/inch の記録密度で測定されたもので、ノイズ
対信号比は絶縁層が厚くなるにしたがい増加している。
図６では、ノイズ対信号比が、絶縁層を持たない場合
（黒四角の印）と同様に、０．６ｎｍ（＋印）、０．９
ｎｍ（＊印）、及び１．８ｎｍ（白四角の印）の厚さの
絶縁層を有する媒体の記録密度の関数として示されてい
る。テストした範囲に亙って、絶縁層の存在は、絶縁層
がない媒体に比較してノイズ対信号比を増加させてい
る。ノイズ対信号比の増加は、１．８ｎｍの厚さの絶縁
層を有する媒体で最も高かった。

【００３０】図７は、半径０．９５０ｉｎｃｈの内径と
１．６５９ｉｎｃｈの外径で測定されたもので、絶縁層
の厚さの関数としての媒体のビットシフトの減少を示し
ている。この減少は内径で著しく、特に、絶縁層の厚さ
が０．１から１．０ｎｍに増すにつれて顕著である。絶
縁層の厚さの関数としての分解能が、図８に示されてい
る。分解能は、半径０．９５０ｉｎｃｈの内径と１．
６５９ｉｎｃｈの外径で測定され、テストされた０〜
２．５ｎｍの厚さの範囲に亙って増加している。パルス
幅（ＰＷ₅₀）、即ち、ピークの振幅に対してベースから
５０％の点で測定された絶縁されたリードバック（ rea
dback ）のパルス幅が、絶縁層の厚さの関数として図９
に示されている。半径０．９５０ｉｎｃｈの内径（黒
四角の印）と１．６５９ｉｎｃｈの外径（＋の印）で
絶縁層の厚さが増すと、ＰＷ₅₀は減少する。

【００３１】表２は、ＮｉＦｅ絶縁層を有した磁気記録
媒体の種々のパラメーターの値（パラメトリックス）を
示している。媒体は、ＮｉＰコートされたＡｌ基板、Ｃ
ｒ下地層、ＮｉＦｅ絶縁層で隔てられた第一及び第二の
薄膜磁性記録層、及びカーボンオーバーコートから構成
されている。ＮｉＦｅ絶縁層を持たない媒体（即ち、Ｎ
ｉＦｅの絶縁層の厚さがＯｎｍ）と２．５ｎｍの絶縁層
を有する媒体とを比較すると、ＮｉＦｅ絶縁層があって
もオーバーライト特性が本質的には変化しないで残って
いる。さらには、ビットシフトやパルス幅ＰＷ₅₀の好ま
しい低下や、分解能の増加も見られる。この結果は、ビ
ットシフト或はパルス幅は減少しないが、オーバーライ
ト特性が２５％減少したＣｒ絶縁層を有する媒体に関し
ての表１のデータと対照的である。

【００３２】

【表２】厚みを変化させたＮｉＦｅ絶縁層により隔てら
れた二つの薄膜磁性記録層を有する多層記録媒体のＯＤ
パラメトリックス

【００３３】図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、Ｃｒ絶縁層と
比較した場合のＮｉＦｅ絶縁層の効果を図示したもので
ある。図１０（Ａ）は、上述したＮｉＦｅ絶縁層を有す
る多層媒体の、記録線密度（ kiloflux changes/inch
）の関数としてのリードバック電圧（ｍＶ）を示して
いる。比較として、図１０（Ｂ）は、Ｃｒ絶縁層を有す
る媒体の同様のプロットを示している。両図とも、記録
線密度の増加に伴い、リードバックでの予想された減少
傾向を示している。しかしながら、図１０（Ａ）のＮｉ
Ｆｅ絶縁層を有する媒体の方が、図１０（Ｂ）で示すＣ
ｒ絶縁層を有する媒体より、相対的に高いリードバック
電圧値を有している。このことは、より高い記録線密度
では特に重要なことであり、その部分で殆どの記録が、
良好な信号が確保できるように行われるのである。ま
た、線の傾き、即ちリードバック電圧の記録線密度に対
する依存性は、ＮｉＦｅ絶縁層を有する媒体の方が示唆
的に小さい。

【００３４】図１１（Ａ）及び１１（Ｂ）は、上記セク
ションIII で述べた記録特性の改善につながる媒体ノイ
ズの減少、及び、読み書きプロセスの間のスペーシング
フラックスロス（ spacing flux losses ）の減少に、
絶縁層がどのように作用しているか図示したものであ
る。上記セクションIII.から分かるように、かかる減少
により記録特性が改善されている。図１１（Ａ）は、多
層薄膜媒体６０における遷移領域、及び、媒体の磁気遷
移の形で蓄えられたデータの読み出しに使用されるゼロ
−バイアス読み書きヘッド（図示せず）の二つの極６
２、６４を示している。媒体は、基板６６、Ｃｒ下地層
６８、第一の薄膜磁性層（第一の薄膜磁性記録層）７
０、強磁性絶縁層７２、第二の薄膜磁性層（第二の薄膜
磁性記録層）７４及びカーボンオーバーコート７６を含
んでいる。個々の磁性記録層７０、７４の代表的な遷移
領域が、例えば第二の磁性層の矢印７８のような矢印で
示されている。矢印は、遷移領域での磁極の配向を示し
ている。また、二つの隣接した遷移領域が示されてい
る。そこでは、第二の薄膜磁性記録層の矢印８０、８２
のように、矢印はそれぞれの対応する遷移領域での磁極
の配向を示している。

【００３５】上で議論したように、薄い媒体層は、本質
的には、媒体ノイズの減少に主に起因する良好なノイズ
対信号比を示すものである。本発明の重要な特徴によれ
ば、強磁性絶縁層は、同じ厚さのＣｒ絶縁層を有する同
様の媒体と比較すると、媒体のオーバーライト特性を効
果的に保護できることがわかる。第一の薄膜磁性記録層
の遷移領域の磁気配向に起因する信号フラックス（ sig
nal flux）の一部は、強磁性絶縁層７２中の矢印で示さ
れるように、強磁性絶縁層７２によって脇に除けられて
しまう。図１１（Ａ）から分かるように、遷移領域を形
成する配向された磁極は、トランジューサー（変換器）
のヘッドの二つの極の間の媒体表面上方に展開する磁気
フラックス線８４を形成する。

【００３６】読み出し中は、トランジューサーヘッドの
下方で磁気記録媒体が回転し、個々の遷移領域の磁場
が、点線８６、８８で示すように、空間の極６２、６４
と相互作用を起こし、トランジューサーヘッドにあるコ
イルの巻き線に電流を誘起して信号を与えるようになっ
ている。フラックス８４は、スペーシングロスに起因す
るものであるが、このフラックスは読み出し中、変換器
のヘッドに「捕捉」されず、信号の振幅を減少させてい
る。図１１（Ｂ）は、本発明の別の実施態様による薄膜
媒体９０での遷移領域を示している。図１１（Ａ）にお
けると同様に、媒体の磁化遷移の形で蓄えられたデータ
を読み出す際に使用される読み書きヘッド（図示せず）
の二つの極６２、６４が、また示されている。

【００３７】図１１（Ｂ）の媒体は、基板９６、クロム
下地層９８、第一の薄膜磁性層（第一の薄膜磁性記録
層）１００、第一の強磁性絶縁層１０２、第二の薄膜磁
性層（第二の薄膜磁性記録層）１０４、強磁性保持層１
０６、及びカーボンオーバーコート１０８を含んでい
る。ここでは、遷移領域が磁性記録層の矢印で示されて
いる。矢印は、例えば第二の薄膜磁性層１０４の矢印１
１０のようなもので、遷移領域における磁極の配向を示
している。また、二つの隣接した領域も示され、そこで
は、矢印１１２、１１４が、第二の磁性層の対応する遷
移領域での磁極の配向を示している。第一の薄膜磁性層
１００も、また矢印で示されるように、類似の遷移領域
を有している。

【００３８】前記と同様、第一の薄膜磁性記録層１００
の遷移領域での磁気配向に起因する信号フラックスの一
部分が、第一の強磁性絶縁層１０２中の矢印で示される
ように、第一の強磁性絶縁層１０２に対して分流させら
れている。このことは、第二の薄膜磁性記録層１０４と
第二の絶縁層（強磁性保持層）１０６の間でも起きてい
る。第二の強磁性絶縁層は、フラックスで飽和されるよ
うに十分に薄く、信号フラックスを効果的に薄膜磁性層
内に閉じ込めることができる。その分スペーシングロス
が減少される。この減少したスペーシングロスにより、
媒体のＭ_r ｔの増加とともに、媒体でより大きな信号振
幅が得られるのである。さらに、読み書きヘッドのそば
で見られるフラックスラインは、図１１（Ｂ）で１１
６、１１８として示されるように、遷移領域の二つの極
によりいっそう限定されるようになる。これは、方向の
逸れたスペーシングロスフラックスが減少したり、或は
消失したりするためである。本発明は、以上特定のの実
施態様に関して述べてきたが、本発明の趣旨から逸脱し
ない範囲内で、当業者にとって明らかな変更や修正はな
し得るものである。

【００３９】

【発明の効果】本発明により、強磁性絶縁層を磁性記録
層の間に挟んで、オーバーライト特性を低下させること
なく、記録媒体の磁性記録層を薄くして媒体ノイズ等を
減少させるとともに、ノイズ対信号比を増加させること
ができる。特に、強磁性絶縁層としてニッケル／鉄合金
を使用すると、従来のクロム絶縁層と比較してその効果
が顕著である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により形成された多層磁気記録媒体の断
面図である。

【図２】本発明の薄膜媒体の製造に使用されるスパッタ
装置の概略図である。

【図３】絶縁層膜厚（ｎｍ）の関数としての保磁力（ O
e ）のグラフである。

【図４】記録線密度（ kiloflux changes/inch ）の関
数としての媒体ノイズ（ mV ）のグラフである。尚、Ｎ
ｉＦe 絶縁層（中間層）がない場合（０ｎｍ）を黒四角
の印で、１．８ｎｍの場合を＋印で示してある。

【図５】６６．３ kiloflux changes/inchで測定された
絶縁層の厚さ（ｎｍ）の関数としてのノイズ対信号比：
ＡＣ−ＳＮＲ（ｄＢ）のグラフである。

【図６】絶縁層（中間層）を持たない媒体（黒四角で表
示）と、種々の層厚の絶縁層を有する媒体での、記録線
密度（ kiloflux changes/inch ）の関数としてのノイ
ズ対信号比：ＡＣ−ＳＮＲ（ｄＢ）のグラフである。

【図７】絶縁層の厚さ（ｎｍ）の関数として、内径：Ｉ
Ｄ（黒四角の印で表示）及び外径：ＯＤ（＋印で表示）
の両方で測定されたビット−シフト（ nano-seconds ）
のグラフである。

【図８】絶縁層の厚さ（ｎｍ）の関数として、内径：Ｉ
Ｄ（黒四角の印で表示）及び外径：ＯＤ（＋印で表示）
の両位置での分解能（％）のグラフである。

【図９】絶縁層の厚さ（ｎｍ）の関数として、内径：Ｉ
Ｄ（黒四角の印で表示）及び外径：ＯＤ（＋印で表示）
の両方で測定されたＰＷ₅₀（ nano-seconds ）のグラフ
である。

【図１０】厚さを変化させたＮｉＦｅ絶縁層（中間層）
を有する本発明の多層媒体での記録線密度（ kiloflux
changes/inch ）の関数としてのリードバツク（ readb
ack ）電圧（ mV ）のグラフである（Ａ）。厚さを変化
させたＣｒ絶縁層（中間層）を有する多層媒体での記録
線密度（ kiloflux changes/inch ）の関数としてのリ
ードバツク（ readback ）電圧（ mV ）のグラフである
（Ｂ）。

【図１１】図（Ａ）及び（Ｂ）は、多層磁気記録媒体の
ある領域の断面図であり、磁化遷移領域と、遷移領域に
蓄積された磁気信号を検出するために使用される読み書
きヘッドの極を示している。図（Ａ）は、一つの絶縁層
により隔てられた二つの磁性記録層を示し、図（Ｂ）
は、二つの絶縁層を有する媒体を示し、絶縁層の一つは
磁性記録層を隔て、もう一つの絶縁層は上の磁性記録層
とカーボンオーバーコートとの間に設けられているもの
である。

【符号の説明】

２０ディスク２６第一の薄膜磁性層２８絶縁層３０第二の薄膜磁性層３２カーボンオーバーコート６０多層薄膜媒体６６基板６８クロム下地層７０第一の薄膜磁性層７２強磁性絶縁層７４第二の薄膜磁性層９６基板９８クロム下地層１００第一の薄膜磁性層１０２第一の強磁性絶縁層１０４第二の薄膜磁性層１０６強磁性保持層１０８カーボンオーバーコート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｆ 10/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薄膜面内磁気記録媒体が、基板と、前記
基板上に連続的に形成するスパッタされた層とからなる
とともに、前記層が、（ｉ）クロム下地層と、（ii）第
一のＣｏベースの薄膜磁性層と、(iii) 約０．５〜５．
０ｎｍの間の厚さを有する強磁性絶縁層と、（iv）第二
のＣｏベースの薄膜磁性層と、耐摩耗性を有するカーボ
ンオーバーコートとからなり、前記絶縁層が、同じ絶縁
層の厚さを有するクロム絶縁層と少なくとも同程度に、
媒体ノイズを効果的に減少させるとともに、ノイズ対信
号比を効果的に増加させ、一方では、オーバーライトの
減少度が、クロム絶縁層での場合より十分に低いことを
特徴とする薄膜面内磁気記録媒体。
【請求項２】絶縁層は約２．５ｎｍ以下の厚さを有す
ることを特徴とする請求項１に記載の薄膜面内磁気記録
媒体。
【請求項３】強磁性の膜が、ニッケル／鉄合金からな
る弱い強磁性の膜であることを特徴とする請求項１に記
載の薄膜面内磁気記録媒体。
【請求項４】絶縁層は、同じ厚さを有するクロム絶縁
層の場合より、より十分にＰＷ₅₀を効果的に減少させる
絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載の薄膜面
内磁気記録媒体。
【請求項５】絶縁層は、同じ厚さを有するクロム絶縁
層の場合より、より十分にビットシフトを効果的に減少
させる絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載の
薄膜面内磁気記録媒体。
【請求項６】絶縁層は、同じ厚さを有するクロム絶縁
層の場合よりも、十分大きく効果的に、（ｉ）リードバ
ック電圧を増加させるとともに、（ii）リードバック電
圧の記録線密度への依存性を減少させる絶縁層であるこ
とを特徴とする薄膜面内磁気記録媒体。
【請求項７】強磁性のオーバーレイヤーが、（ｉ）第
二の磁性層とオーバーレイヤーとの間に堆積されるとと
もに、（ii）約２．０〜６．０ｎｍの間の層厚を有して
いることを特徴とする請求項１に記載の薄膜面内磁気記
録媒体。
【請求項８】薄膜面内磁気記録媒体の製造方法が、（ａ）基板上に連続的に、（ｉ）クロム下地層と、（i
i）第一のＣｏベースの薄膜磁性層と、(iii) 約０．５
〜５．０ｎｍの間の厚さを有する強磁性絶縁層と、（i
v）第二のＣｏベースの薄膜磁性層と、耐摩耗性を有す
るカーボンオーバーコートとをスパッタすることと、（ｂ）同じ絶縁層の厚さにＣｒ絶縁層をスパッタするこ
とにより得られる場合と少なくとも同程度に、媒体ノイ
ズを減少させるとともに、ノイズ対信号比を増加させる
一方、同じ厚さのＣｒ絶縁層をスパッタすることにより
得られる場合よりオーバーライトの減少度を十分に低く
できる強磁性絶縁層をスパッタすることとからなること
を特徴とする薄膜面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】絶縁層が約２．５ｎｍ以下の厚さにスパ
ッタされていることを特徴とする請求項８に記載の薄膜
面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】強磁性の膜が、ニッケル／鉄合金から
なる弱い強磁性の膜であることを特徴とする請求項８に
記載の薄膜面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】絶縁層をスパッタすることが、同じ層
厚にクロム絶縁層をスパッタすることにより得られる場
合より、十分により広い範囲に亙って媒体のＰＷ₅₀をよ
り効果的に減少させることであることを特徴とする請求
項８に記載の薄膜面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】絶縁層をスパッタすることが、同じ層
厚にクロム絶縁層をスパッタすることにより得られる場
合より、十分により広い範囲に亙ってビットシフトをよ
り効果的に減少させることであることを特徴とする請求
項８に記載の薄膜面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】絶縁層をスパッタすることが、同じ層
厚にクロム絶縁層をスパッタすることにより得られる場
合より、十分により広い範囲に亙って、より効果的に、
（ｉ）リードバック電圧を増加させるとともに、（ii）
記録線密度に対するリードバック電圧の依存性を減少さ
せることであることを特徴とする請求項８に記載の薄膜
面内磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】第二の磁性層と、オーバーレイヤーと
の間に、約２．０〜６．０ｎｍの間の層厚を有する強磁
性オーバーレイヤーをスパッタすることを含むことを特
徴とする請求項８に記載の薄膜面内磁気記録媒体の製造
方法。