JPH07201038A - メモリ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録磁性層を金属薄膜で形成した場合でも潤
滑層を十分な付着力で均一に形成することが可能であっ
て、媒体自身および磁気ヘッドの耐久性を著しく高める
ことができ、記録再生特性も良好な磁気記録媒体を用い
たメモリ装置を提供すること。 【構成】 記録磁性層２上に二酸化硅素薄膜３が形成さ
れ、この二酸化硅素薄膜３上に潤滑層４が形成された磁
気記録媒体と、この磁気記録媒体上で情報の記録再生を
行う磁気ヘッドとを備えたメモリ装置において、前記二
酸化硅素薄膜２の組成式をＳｉＯ_2-X としたとき、Ｘを
０＜Ｘ＜０．５の範囲に選定することを特徴とするメモ
リ装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気記録媒体を用いた
メモリ装置に係り、特に記録磁性層の上に二酸化硅素薄
膜および潤滑層を有する磁気記録媒体を用いたメモリ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理技術の発達に伴ってメモ
リ装置が担う情報量は飛躍的に増加し、フロッピーディ
スクやハードディスクなどの磁気記録媒体に対する大容
量化の要求もますます高まっている。この要求に応える
ため高密度記録の可能な磁気記録媒体の研究・開発が活
発になされている。特に、現在一般に使用されている塗
布型磁気記録媒体に対し、記録磁性層としてＣｏ−Ｃｒ
などの金属磁性薄膜をスパッタや蒸着により形成した金
属薄膜磁気記録媒体が高密度記録に適した媒体として有
望視されている。

【０００３】ところで、塗布型媒体では磁性粉をバイン
ダ等と混ぜて基体上に塗布することにより記録磁性層が
形成されるため、磁性層中に潤滑剤を混入させることが
容易であり、それによって媒体と磁気ヘッドとの間の潤
滑性を維持し、媒体およびヘッドの耐久性を十分に得る
ことができる。

【０００４】これに対し、金属薄膜媒体では記録磁性層
中に潤滑剤を混入させることが困難であるため、フェラ
イト製などの硬い材質の磁気ヘッドが媒体上を走行する
と、媒体凝固やヘッドの表面にスクラッチ等の損傷が生
じ易くなる。この場合には、媒体およびヘッドの耐久性
が損われるばかりでなく、媒体やヘッドの摩耗粉の付着
により媒体・ヘッド間の距離が増大してスペーシング・
ロスが大きくなり、記録再生周波数特性が著しく劣化す
る。

【０００５】そこで、金属薄膜媒体の場合には記録磁性
層上に潤滑剤を塗布することが考えられるが、スパッタ
リング等により形成された膜は表面性が非常に良好であ
るため、潤滑剤のぬれ性が悪く、従ってこの上に潤滑剤
を十分な付着力で、しかも均一に塗布することは困難で
あり、上述した問題は依然として解決されない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、記
録磁性層を金属薄膜で形成した場合でも潤滑層を十分な
付着力で均一に形成することが可能であって、媒体自身
および磁気ヘッドの耐久性を著しく高めることができ、
記録再生特性も良好な磁気記録媒体を用いたメモリ装置
を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願発明では、記録磁性層上に二酸化硅素薄膜が形
成され、この二酸化硅素薄膜上に潤滑層が形成された磁
気記録媒体と、この磁気記録媒体上で情報の記録再生を
行う磁気ヘッドとを備えたメモリ装置において、前記二
酸化硅素薄膜の組成式をＳｉＯ_2-X としたとき、Ｘを０
＜Ｘ＜０．５の範囲に選定することを特徴とするメモリ
装置を提供する。

【０００８】

【作用】メモリ装置に用いられる磁気記録媒体の記録磁
性層の上に二酸化硅素薄膜を形成することは公知であ
り、また潤滑層を形成することも公知であるが、この発
明に特に二酸化硅素薄膜を酸素欠損の状態にすることに
よって、潤滑層を塗布し易くしたものである。このよう
な酸素の欠損が生じた二酸化硅素薄膜は、例えば酸素欠
乏雰囲気でのスパッタリングなどの方法で容易に形成が
可能である。

【０００９】このように酸素欠損が生じている二酸化硅
素薄膜を介して潤滑層が形成されていることにより、潤
滑層が良好に、かつ均一に形成された磁気記録媒体が提
供される。これは二酸化硅素薄膜に酸素欠損が生じる
と、硅素原子に弧立電子対が生じ、酸素欠損がない二酸
化硅素薄膜に比べて活性化され、二酸化硅素薄膜とその
上に形成される潤滑層との結合力が強められるためであ
る。

【００１０】ここで、二酸化硅素薄膜の酸素欠損の程度
は二酸化硅素薄膜の組成式をＳｉＯ_2-X としたとき、Ｘ
が０＜Ｘ＜０．５の範囲内にあることが望ましい。Ｘが
この範囲内におさまる程度に二酸化硅素薄膜を酸素欠損
状態にすると、二酸化硅素薄膜自身の程度を十分に維持
しつつ、潤滑層との結合力を非常に効果的に高めること
ができる。

【００１１】

【実施例】図１は、この発明の一実施例にかかるメモリ
装置に用いられる磁気記録媒体を示す断面図である。図
において、基体１は樹脂製のフィルム状基体であり、こ
の基体１上に記録磁性層として例えば直流マグネトロン
スパッリングにより厚さ０．５μｍのＣｏ−Ｃｒ合金薄
膜２が形成されている。垂直磁気記録媒体の場合、この
Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜２は膜面に垂直な方向に磁化容易軸
を持つように配向される。そして、Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜
２上に厚さ２００オングストロ−ム程度の二酸化硅素薄
膜３が形成され、さらにこの二酸化硅素薄膜３の上に液
体潤滑層４が塗布・形成されている。

【００１２】二酸化硅素薄膜３は例えば二酸化硅素ター
ゲットを用いれた高周波スパッタリングにより形成され
る。この場合、スパッタ用真空室を予め１０^-7Ｔｏｒｒ
程度まで真空に引き、不純物ガスを十分除いた後酸素ガ
スを通常の二酸化硅素（ＳｉＯ₂ ）の形成の場合より少
なめに、すなわち１０^-7〜１０^-3Ｔｏｒｒ程度まで導入
し、その後アルゴンガスを導入して、全圧を１０^-2Ｔｏ
ｒｒ程度にして行なった。このようにして形成された二
酸化硅素薄膜３は酸素欠損状態にあり、その組成式はＳ
ｉＯ_2-X となる。この場合、Ｘの値はスパッタ雰囲気の
酸素分圧および薄膜速度によって、０より大きい範囲で
任意に制御することが可能である。また、Ｘの値の測定
は例えば（１００）Ｓｉウエハ上に０．３μｍ程度のＳ
ｉＯ_2-Xを形成して、ＲＢＳ（ラザフォードバックスキ
ャッタリング）により分析をすることで行なうことがで
きる。こうして形成された二酸化硅素薄膜３は、酸素欠
損状態により活性化しているため、その上に液体潤滑剤
を塗布して潤滑層４を形成する際、潤滑剤のぬれ性が良
く均一に塗布することができる。また、二酸化硅素薄膜
３と潤滑層４との結合力も強くなる。従って、磁気記録
媒体および磁気ヘッドの耐久性向上に大きく寄与するこ
とができる。

【００１３】表１はスパッタ雰囲気の酸素分圧比と成膜
速度によりＸの値を変えた場合の耐久性の変化を調べた
実験結果を示すものである。但し、実験は上述した構成
の磁気記録媒体をフロッピーディスクの形態に作成し、
このディスクを毎分３００回転で回転走行させながら、
フェライト磁気ヘッドをディスク上の同一トラックに接
触させて行なった。ここで、耐久性は媒体（ディスク）
およびヘッドの少なくとも一方が著しい損傷を受けるま
での走行回数（パス）である。著しい損傷とは媒体の場
合、二酸化硅素薄膜３およびＣｏ−Ｃｒ合金薄膜２の少
なくとも一部がけずれて、基体１の表面が露出した状態
をいう。

【００１４】

【表１】 以上の結果から、Ｘの値が零より大きいとき、すなわち
二酸化硅素薄膜３を構成する酸素の原子数が硅素の原子
数の２倍未満になると、耐久性が著しく向上することが
わかる。特にＸの値が０．１＜Ｘ＜０．３の範囲内が好
適であり、この範囲内にすると耐久性は３００万パス以
上と、Ｘが零の場合に比べて１桁以上も向上し、最大で
は実に３００万パスを越える値が得られる。要求される
耐久性の程度は用途等によって異なるが、５０万パス以
上あれば、メモリ装置としてほぼ実用に耐えることがで
きる。従って、Ｘの値は上述した０．１＜Ｘ＜０．３の
範囲にあることが特に望ましい。

【００１５】なお、Ｘの値が０．５を越える耐久性がピ
ークから下がってくるのは酸素欠損状態になると潤滑層
４の付着性が向上する反面、二酸化硅素薄膜３自身の硬
度が減少してゆくからである。しかしながら、Ｘが零の
場合よりも耐久性が低下するのは上記の実験結果から類
推されるようにＸの値が非常に大きく、例えば２に近く
なって、二酸化硅素薄膜３が二酸化硅素としての性質を
失い、硅素に近くなったときであるから、その状態では
二酸化硅素薄膜という呼称そのものが成立しなくなる。

【００１６】このように、この発明によれば二酸化硅素
薄膜の組成式をＳｉＯ_2-X としたとき、Ｘを０＜Ｘ＜
０．５の範囲に選定することとして酸素欠損状態とする
ことにより、その上に形成される潤滑層の付着力を増大
させて、磁気記録媒体自身および磁気ヘッドの耐久性を
著しく高めることができ、また潤滑層が均一に形成され
ることが信号再生出力の低下や変動が小さくなり、エラ
ー率を減少させることが可能となる。なお、かかる作用
効果は、上記したフロッピーディスクの場合に限られ
ず、ハードディスク等の他の磁気記録媒体を用いたメモ
リ装置にも適用が可能である。

【００１７】図２は、この発明の他の実施例にかかるメ
モリ装置に用いられる磁気記録媒体を示すもので、非磁
性基体１１上に蒸着法により記録磁性層としてのＣｏ−
Ｃｒ合金薄膜１２が形成され、その上に二酸化硅素薄膜
１３が例えばマグネトロンスパッタリングにより形成さ
れ、さらにその上に固体潤滑層１４がスパッタリングに
より形成されている。二酸化硅素薄膜１３は酸素分圧が
アルゴン分圧の１０％程度のアルゴン雰囲気中でスパッ
タリング形成されることにより、やはり酸素欠損の状態
となっている。このように形成された磁気記録媒体にお
いても、前記実施例で説明した磁気記録媒体と同様に優
れた耐久性が得られる。

【００１８】この発明は上述した実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
することが可能である。例えば記録磁性層としてはＣｏ
−Ｃｒ合金薄膜を例示したが、Ｃｏ−ＣｒーＮｉ合金薄
膜等でもよく、特にこの発明は表面に潤滑層を形成する
必要のある金属薄膜を記録磁性層とする磁気記録媒体に
有効である。また、基体および潤滑層の材質も種々選択
することができる。さらに、この発明は垂直磁気記録媒
体のみでなく、面内磁気記録媒体にも適用することがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるとＣ
ｏ−Ｃｒ合金薄膜のような金属薄膜を記録磁性層とした
磁気記録媒体においても、媒体と磁気ヘッドとの間の潤
滑作用が十分に行なわれるので、媒体やヘッドの摩耗・
損傷が著しく減少し、耐久性が大幅に向上する。

【００２０】また、潤滑層として例えば液体潤滑剤を塗
布する場合、二酸化硅素薄膜と潤滑剤とのぬれ性がよく
均一な厚さに潤滑剤を塗布することができるため、スペ
ーシング・ロスが減少して信号再生時の出力低下および
出力変動が小さくなり、エラー率も減少する。従って、
記録再生特性が向上する。

【００２１】さらに、二酸化硅素薄膜は例えば記録磁性
層を形成するＣｏ−Ｃｒ系合金膜等の磁性金属薄膜に比
べて材質が硬いため、媒体表面を機械的に保護しスクラ
ッチ等を入りにくくするのみならず、記録磁性層を外気
から遮断することにより耐腐蝕性をも向上させる効果が
あることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例に係る磁気記録媒体の断
面図。

【図２】 この発明の他の実施例に係る磁気記録媒体の
断面図である。

【符号の説明】

１ 樹脂製フィルム状基体 ２ Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜（記録磁性層） ３ 二酸化硅素薄膜 ４ 液体潤滑層 １１ 非磁性基体 １２ Ｃｏ−Ｃｒ合金薄膜（記録磁性層） １３ 二酸化硅素薄膜 １４ 固体潤滑層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂井 正之 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１ 株式会 社東芝総合研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録磁性層上に二酸化硅素薄膜が形成さ
   れ、この二酸化硅素薄膜上に潤滑層が形成された磁気記
   録媒体と、この磁気記録媒体上で情報の記録再生を行う
   磁気ヘッドとを備えたメモリ装置において、前記二酸化
   硅素薄膜の組成式をＳｉＯ_2-X としたとき、Ｘを０＜Ｘ
   ＜０．５の範囲に選定することを特徴とするメモリ装
   置。
2. 【請求項２】 前記記録磁性層は、金属薄膜であること
   を特徴とする請求項１記載のメモリ装置。
3. 【請求項３】 前記記録磁性層を形成する金属薄膜は、
   Ｃｏ−Ｃｒ系合金であることを特徴とする請求項２記載
   のメモリ装置。
4. 【請求項４】 前記磁気ヘッドは、前記磁気記録媒体上
   を走行する場合があることを特徴とする請求項１記載の
   メモリ装置。