JPH08102163A

JPH08102163A - 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH08102163A
Application number: JP6237605A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Wakamatsu; 弘晃若松; Kazuhide Sone; 一秀曽根; Kiyoshi Yamaguchi; 潔山口; Yoshihiro Mitobe; 善弘水戸部; Yoshisuki Kitamoto; 善透北本
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16
Also published as: US5914168A

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣＳＳ方式の磁気ヘッドの低浮上化に対応し
た微細な表面凹凸を有する磁気記録媒体を提供するこ
と。【構成】（１）Ｔｉなどの成膜により柱状突起を有す
る金属層、（２）不規則に分布した貫通孔を有する樹脂
層又はガラスレジン層によって凹凸（テクスチャー）を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体、とりわけ
良好な摩擦、摺動特性を有するコンタクト−スタート−
ストップ（ＣＳＳ）方式の駆動を行なう磁気記録媒体と
それを用いた磁気ディスク装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータシステムにおける情
報処理量の増大により、磁気ディスク装置への記録情報
も増加し、より小型で大容量化が進められ、高記録密度
化が要求されている。磁気ヘッド、磁気記録媒体、ヘッ
ド位置決め機構、信号処理回路など装置全体の改善が行
われている。

【０００３】現在ディスク装置では、装置停止時に磁気
ヘッドは媒体上に接触し、ディスクの回転とともに浮上
するＣＳＳ（コンタクト−スタート−ストップ）方式が
採用されている。この時、媒体表面粗さと潤滑剤膜厚が
適切でないと、ディスク装置停止時にヘッドと媒体が凝
着するヘッド吸着現象を引き起こす。従って、媒体表面
に適度な粗さを持たせることが重要であり、現在ラッピ
ングテープや遊離砥粒を用いて機械的に表面を荒らすこ
とが行われている。

【０００４】ところで、今後の高密度化には、磁気ヘッ
ドと媒体間の距離、すなわちヘッド浮上量を下げること
が高密度化実現のための一つの要因となっている。磁気
ヘッドの低浮上化は、磁気ヘッドと磁気記録媒体の衝突
確率を高め、記録情報の消失という最悪の事態であるヘ
ッドクラッシュに至る。そのため、媒体の表面の粗さを
小さくすることが行われている。しかし、ヘッド浮上量
が０．１μｍ前後まで下がってきている現状では、機械
的に表面を荒らす方法では微細でかつ均一な粗さを媒体
全面で維持することが困難となっている。

【０００５】そこで、機械的な方法によらない媒体表面
の凹凸形成法が提案されている。例えば、特開平３−７
３４１９号公報や同２−１３７１２０号公報がある。特
開平３−７３４１９号公報は基板表面に低融点の金属膜
を島状になるように形成して媒体表面に凹凸を形成す
る。また、特開平２−１３７１２０号公報は微粒子を含
む保護膜を形成して凹凸を形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平３−７
３４１９号公報の場合は、島状膜の島の大きさ、密度は
成膜時の基板温度や基板の表面状態に大きく依存する。
基板の種類によっては許容基板温度の上限が存在し、希
望の島状膜が基板によっては得られなくなる。また、表
面状態の差は、基板上に下地膜を形成してから島状膜を
形成することでなくなるが、下地膜をいれることは装
置、ターゲットの増設などコスト高の要因となる。一
方、特開平２−１３７１２０号公報の場合は、保護膜に
微粒子を存在させているのでヘッドとの摺動によりこぼ
れ落ち、ヘッドと媒体の間に入り込むとヘッドクラッシ
ュに至る可能性がある。また、微粒子は大きさが小さく
なるほど作りにくくなり、また分散性も悪くなる。微粒
子の小径化の困難さは、今後の低浮上化への取り組みを
困難なものとする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、磁気記録媒体において、下記Ａ）〜Ｆ）から選ばれ
た非平坦表面を有する層と、非磁性基板上、もしくは磁
性膜より非磁性基板側の磁気記録媒体を構成する各層間
の少なくともいずれかに形成した構成とする。特に、非
平坦表面層を非磁性基板上に形成し、その上に下地層、
記録層、保護膜、潤滑層を順次形成した構成とする。

【０００８】Ａ）表面に不規則に分布した柱状突起を有
し該柱状突起部とそれ以外の平坦部とで結晶構造又はそ
の配向が異なる金属層。Ｂ）不規則に分布した柱状突起からなる金属層。Ｃ）不規則に分布した貫通孔を有する樹脂層。Ｄ）不規則に分布した環状パターンの樹脂層。

【０００９】Ｅ）不規則に分布した貫通孔を有するガラスレジン層。Ｆ）不規則に分布した環状パターンのガラスレジン層。本発明者らは、Ｔｉを成膜中に、特定の成膜条件でＴｉ
を成膜すると、Ｔｉ膜表面に異常な突起群が形成される
こと、この突起は不規則に分布した柱状突起であるが、
平坦部と突起部では六方晶（ｈｃｐ）の結晶子の配向が
異なること（平坦部ではＣ軸がランダム配向し、突起部
ではＣ軸が垂直方向に配向している）、このように結晶
の配向のちがいにもとづく柱状突起の発生はＴｉ以外の
金属、例えばＣｒなどでも起きることを見い出した。こ
の柱状突起は０．２〜２０μｍの寸法と、５０nm以下、
好ましくは５〜５０nmの高さを有することができるの
で、本発明の目的に最適である。柱状突起の大きさはサ
ブミクロンから１０μｍ程度、好ましくは０．５〜５．
０μｍであり、突起の部分の占める面積比率は５〜８０
％、望ましくは１０〜６０％である。

【００１０】図１にＴｉ層１に発生した柱状突起２を斜
視図及び断面図として示す。このような柱状突起の寸
法、高さ、密度は基板加熱温度、スパッタパワー、スパ
ッタガス圧、Ｔｉの成膜量などによって変化させること
ができる。そこで、同２に示す如く、第１の成膜条件で
下層Ｔｉ膜３を成膜して第１の寸法の柱状突起４を形成
した後、第２の成膜条件で上層Ｔｉ膜５を成膜して第２
の寸法の柱状突起６を形成させると、上層Ｔｉ膜５には
下層Ｔｉ膜３に形成された柱状突起４も反映するので、
上層Ｔｉ膜５上には第１の寸法と第２の寸法の柱状突起
６が混在することができる。但し、この場合、上層Ｔｉ
膜５に存在する第１の寸法の柱状突起部７は平坦部と同
じ結晶配向を有している。上層Ｔｉ膜５の成長条件に下
層Ｔｉ膜３が影響を与えないように、下層Ｔｉ膜３と上
層Ｔｉ膜５の間にＴｉ以外の金属その他の層８を介在さ
せることができる（図３）。

【００１１】また、基板９上に柱状突起を有する金属層
を成膜後、全面エッチングを施して、平坦部がなくな
り、柱状突起部２だけを残すことによっても、本発明の
目的は達成される（図４）。成膜法はスパッタリング
法、真空蒸着法などを用いることができるが、ＤＣマグ
ネトロンスパッタリング法が好ましい。

【００１２】膜厚は２０〜２００nm、特に５０〜１００
nmが好ましい。膜厚は柱状突起の高さを決める要因であ
り、例えばＴｉでは膜厚５０nmで約１０nmの突起高さに
なる。また、本発明によれば、不規則に分布した貫通口
を有する樹脂膜又はガラスレジン膜を非平坦表面層とし
て用いることができる。樹脂層又はガラスレジン層に貫
通孔を設けることにより、表面段差が樹脂層又はガラス
レジン層の膜厚によって容易に制御でき、かつ従来の機
械加工では得られない所望の段差にすることが可能とな
る。このようなパターンはフォトリソグラフィを用いて
も形成できるが、工程が増えるのに対し、この方法では
簡単に所期のパターンが得られる。

【００１３】樹脂としては高硬度、耐熱性を有する
（熱）硬化性樹脂が好ましく、メラミン樹脂、フェノー
ル樹脂などが好適である。ガラスレジンとはケイ素化合
物、例えばＳｉ（ＯＨ）₄その他有機ケイ素化合物を焼
成してシリカ質に変換したもので、主にＳｉＯ₂からな
るが有機質も残存しうるのでガラスレジンと呼ばれる。
そして、ケイ素化合物は溶剤に溶解して塗布、特にスピ
ンコートできるので、平坦な表面を得ることができる特
徴がある。また、焼成温度も比較的低温でよい。

【００１４】樹脂層又はガラスレジン層に貫通口を形成
する方法としては、平坦な樹脂層又はガラスレジン層を
成膜した後、フォトリソグラフ法その他でパターニング
してもよいが、本発明では特に、樹脂又はケイ素化合物
と、これらに不溶の成分、好ましくは流動パラフィン
と、これら両方を溶解できる溶剤（混合溶剤可）を含む
混合溶液を塗布後、焼付を行なって樹脂を硬化させ又は
ケイ素化合物をシリカ化すると同時に上記不溶成分（パ
ラフィン）を蒸発除去することによって好ましく形成で
きる。

【００１５】図５にこうして形成された貫通孔１１を有
する樹脂層又はガラスレジン層１２を示すが、貫通孔１
１の大きさは１〜１０μｍ程度、貫通孔の合計面積は総
表面積の３０〜７０％程度が好ましい。図５の断面図に
見られるように、不溶成分（パラフィン）が除去された
残りの樹脂層は、貫通孔の周縁部に突起１３を有する。
貫通孔の大きさや合計面積は、各成分の種類と量によっ
て変化させることができる。

【００１６】また、こうして形成した樹脂層又はガラス
レジン層も全面エッチングを施して、貫通孔の周縁部の
突起１３′のみを残した環状パターンの非平坦層として
もよい（図６）。樹脂層又はガラスレジン層の膜厚又は
突起部の高さは、その段差を反映して磁気記録媒体の頂
面に形成される段差が１００〜２００Ａ程度になること
が好ましい。例えば、基板の直上に樹脂層又はガラスレ
ジン層を形成する場合は、その上に１０００Åほどの記
録層その他の層が成膜されるとして、約１．５倍の段差
を有している必要がある。

【００１７】柱状突起を有する金属層も、貫通孔を有す
る樹脂又はガラスレジン層も、磁気記録媒体の基板上あ
るいは各層の間あるいは上のどこに形成してもよいが、
記録層の下に下地層を形成する場合にその間に挿入する
ことは下地層を無意味なものとする。また、保護層とし
て使用する場合には特に樹脂層では硬度が不足するの
で、ダイヤモンド様カーボン層などをその上にさらに成
膜することが望ましい。

【００１８】図７に代表的な磁気記録媒体の層構成を示
す。Ｎｉ−Ｐ／Ａｌなどの非磁性基板２１上に、Ｃｒな
どの下地層２２、Ｃｏ合金による磁気記録層２３、ダイ
ヤモンド様カーボン（ＤＬＣ）などの保護層２４、潤滑
油などの潤滑層２５が形成されている。各層２２〜２５
の組成がこれらに限定されないことは明らかである。図
８は図７の媒体の基板２１上に非平坦面層２６を挿入し
た例を、図９は図７の媒体の記録層２４上に非平坦面層
２６を挿入し、その上にＤＬＣ層２４を形成した例を示
す。

【００１９】図８に示す通り、基板上に成膜を行い非平
坦面層を形成する方法と、図９に示す通り磁性膜上に成
膜を行い非平坦面層を形成する方法がある。基板上に非
平坦面層成膜した場合の利点は、磁性膜上には保護膜の
みの形成である為に、磁気記録ヘッドと磁性膜の間のス
ペーシングが小さくなり、電磁変換特性的に有利になる
ことである。また、磁性膜上に非平坦面層を成膜した場
合の利点は、磁性膜までは基板と同じフラットな面が得
られる為、出力変動などが小さくなる点である。どちら
の方法を取るのかは磁気記録ヘッドとの相性で決めるこ
とが望ましい。また、ヘッドとの相性によっては非平坦
面層を保護膜として用いることも出来る。

【００２０】さらに、磁気記録ヘッドと磁気記録媒体は
起動時にはＣＳＳゾーンのみで接触し摩擦を発生させる
ことから、非平坦面層をＣＳＳゾーンのみに限定して形
成する方法も考えられる。これは例えば成膜にスパッタ
リング法を用いた場合には、成膜時にＣＳＳゾーン以外
のところにはマスクを用いることによって、ＣＳＳゾー
ンのみに凹凸を形成することが出来る。

【００２１】本発明によれば、さらに、上記の磁気記録
媒体を含む磁気ディスク装置も提供される。図１０は磁
気ディスク装置の内部構造の全容を示す平面図であり、
磁気ディスクＤが高速回転している状態で、その半径方
向に磁気ヘッド３１が移動してシーク動作し、情報の記
録／再生が行なわれる。図中、３２はスピンドル、３３
はサスペンジョン、３４は駆動アーム、３５はボイスコ
イルモータである。この磁気ヘッド３１の位置で磁気デ
ィスクＤ切断し拡大すると、図１１のようになる。

【００２２】薄膜型の磁気ディスクＤにおいて、２１〜
２６は前記のものである（図７〜９参照）。この磁気デ
ィスクＤを矢印ａ₁方向に高速回転させ、風力によって
磁気ヘッドスライダ３１が微小量浮上した状態で、ヘッ
ド素子部３６によって、磁気ディスクＤに情報の記録／
再生を行なう。磁気ヘッドのスライダ３１は、ジンバル
３７を介してサスペンジョン（スプリングアーム）３３
に取り付けられ、キャリッジ３８の駆動アーム３４でシ
ーク動作が行なわれる。

【００２３】

【実施例】

実施例（１）本例の磁気記録媒体を図１２に基づき説明する。なお、
同図は部分拡大模式断面図である。本例の磁気記録媒体
は、基板４１上にＴｉ膜４２による柱状突起が形成され
ていることを特徴とする磁気記録媒体である。

【００２４】円板状に加工され、良く洗浄されたＮｉ−
ＰメッキＡｌ基板を複数の成膜が可能な静止対向型ＤＣ
スパッタリング装置にセットし、真空を破ることなく保
護膜まで成膜する方法を用いた。スパッタリング装置内
の真空中で基板４１を２４０℃に加熱し、Ａｒガスを用
いたＤＣマグネトロンスパッタ法によりＴｉ膜４２を、
下地膜４３としてＣｒ（クロム）膜を、磁性膜４４とし
てＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロムプラチナ合金）膜を、
保護膜４５としてＣ（カーボン）膜を順番に成膜した。
この時のＡｒガス圧は全て５mTorr に固定し、Ｔｉ膜を
５００Å、Ｃｒ膜を５００Å、ＣｏＣｒＰｔ膜を２００
Å、Ｃ膜を１５０Å成膜した。

【００２５】その後、潤滑剤４６としてパーフルオロポ
リエーテルを１０Å成膜した。こうして作成した磁気記
録媒体の表面を真上から光学顕微鏡で観察したところ、
図１に示すような柱状突起が観察された。その柱状突起
は直径２μｍ程度の円形をしており、触針式形状測定器
で高さを測ったところ、１０nmの高さをもっていること
が分かった。

【００２６】この媒体の浮上特性を調べたところ、Ｇ．
Ｈｅｉｇｈｔは０．０３μｍであった。なお、従来の機
械加工によるテクスチャーでは少なくとも０．０６μｍ
のＧ．Ｈｅｉｇｈｔ以下にはならなかった。また、ＣＳ
Ｓ試験を実施したところ、１万回のＣＳＳ試験を行って
も摩擦係数は０．５以下であった。

【００２７】実施例（２）本例の磁気記録媒体を図１３に基づき説明する。なお、
同図は部分拡大模式断面図である。本例の磁気記録媒体
は、磁性膜４４上にＴｉ膜４２′による柱状突起が形成
されていることを特徴とする磁気記録媒体である。円板
状に加工され、良く洗浄されたＮｉ−ＰメッキＡｌ基板
４１を複数の成膜が可能な静止対向型ＤＣスパッタリン
グ装置にセットし、真空を破ることなく保護膜まで成膜
する方法を用いた。スパッタリング装置内の真空中で基
板を２４０℃に加熱し、Ａｒガスを用いたＤＣマグネト
ロンスパッタ法により下地膜４３としてＣｒ（クロム）
膜を、磁性膜４４としてＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロム
プラチナ合金）膜を、Ｔｉ膜４２′を、保護膜４５とし
てＣ（カーボン）膜を順番に成膜した。この時のＡｒガ
ス圧は全て５mTorr に固定し、Ｃｒ膜を５００Å、Ｃｏ
ＣｒＰｔ膜を２００Å、Ｔｉ膜を５００Å、Ｃ膜を１５
０Å成膜した。

【００２８】その後、潤滑剤４６としてパーフルオロポ
リエーテルを１０Å成膜した。この媒体の浮上特性を調
べたところ、Ｇ．Ｈｅｉｇｈｔは０．０３μｍであっ
た。この媒体のＣＳＳ試験を実施したところ、１万回の
ＣＳＳ試験を行っても摩擦係数は０．５以下であった。

【００２９】実施例（３）本例の磁気記録媒体を図１４に基づき説明する。なお、
同図は部分拡大模式断面図である。本例の磁気記録媒体
は、基板上にＴｉ膜４２による柱状突起が形成されてお
り、その後下地膜、磁性膜、保護膜と順に成膜した後
に、保護膜表面をプラズマエッチング法により微細凹凸
処理を施したことを特徴とする磁気記録媒体である。

【００３０】円板状に加工され、良く洗浄されたＮｉ−
ＰメッキＡｌ基板４１を複数の成膜が可能な静止対向型
ＤＣスパッタリング装置にセットし、真空を破ることな
く保護膜まで成膜する方法を用いた。スパッタリング装
置内の真空中で基板４１を２４０℃に加熱し、Ａｒガス
を用いたＤＣマグネトロンスパッタ法によりＴｉ膜４２
を、下地膜４３としてＣｒ（クロム）膜を、磁性膜４４
としてＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロムプラチナ合金）膜
を、保護膜４５′としてＣ（カーボン）膜を順番に成膜
した。この時のＡｒガス圧は全て５mTorr に固定し、Ｔ
ｉ膜を５００Å、Ｃｒ膜を５００Å、ＣｏＣｒＰｔ膜を
２００Å、Ｃ膜を１５０Å成膜した。

【００３１】さらに、酸素雰囲気中でプラズマを発生さ
せて、保護膜４５′のカーボンを徐々にエッチングして
表面を微小に粗した。その後、潤滑剤４６としてパーフ
ルオロポリエーテルを１０Å成膜した。この媒体の浮上
特性を調べたところ、Ｇ．Ｈｅｉｇｈｔは０．０３μｍ
であった。

【００３２】この媒体のＣＳＳ試験を実施したところ、
１万回のＣＳＳ試験を行っても摩擦係数は０．３以下で
あった。

【００３３】実施例（４）本例の磁気記録媒体を図１５に基づき説明する。なお、
同図は部分拡大模式断面図である。本例の磁気記録媒体
は、基板４１上に第１Ｔｉ膜４２−１により直径５μ
ｍ、高さ５nmの柱状突起が形成されており、さらにその
上に第２Ｔｉ膜４２−２により直径１μｍ、高さ１０nm
の柱状突起が形成されていることを特徴とする磁気記録
媒体である。

【００３４】円板状に加工され、良く洗浄されたＮｉ−
ＰメッキＡｌ基板を複数の成膜が可能な静止対向型ＤＣ
スパッタリング装置にセットし、真空を破ることなく保
護膜まで成膜する方法を用いた。スパッタリング装置内
の真空中で基板４１を２４０℃に加熱し、Ａｒガスを用
いたＤＣマグネトロンスパッタ法により第１Ｔｉ膜４２
−１を、さらに成膜する際のＡｒガス圧を変えて第２Ｔ
ｉ膜４２−２を、下地膜４３としてＣｒ（クロム）膜
を、磁性膜４４としてＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロムプ
ラチナ合金）膜を、保護膜４５としてＣ（カーボン）膜
を順番に成膜した。この時のＡｒガス圧は第２Ｔｉ膜４
２−２を除いて全て５mTorr で行い、第２Ｔｉ膜４２−
２は３０mTorr で行った。成膜量は第１Ｔｉ膜４２−１
を２５０Å、第２Ｔｉ膜４２−２を２５０Å、Ｃｒ膜４
３を５００Å、ＣｏＣｒＰｔ膜４４を２００Å、Ｃ膜４
５を１５０Å行った。その後、潤滑剤４６としてパーフ
ルオロポリエーテルを１０Å成膜した。

【００３５】この媒体の浮上特性を調べたところ、Ｇ．
Ｈｅｉｇｈｔは０．０３μｍであった。この媒体のＣＳ
Ｓ試験を実施したところ、１万回のＣＳＳ試験を行って
も摩擦係数は０．４以下であった。なお、第１Ｔｉ膜４
２−１と第２Ｔｉ膜４２−２の間に異なる材料、例えば
ＮｉＰの層４２−３を挿入すると第２Ｔｉ膜４２−２の
成長条件が制御し易くなる（図１５Ｂ）。

【００３６】本発明は上記実施例に限らず、下記のもの
であっても良い。まず、基板の材料はＮｉ−ＰメッキＡ
ｌ基板に限らず、ガラス基板、カナサイト基板、シリコ
ン基板、カーボン基板等のどれを用いても構わない。た
だし、低浮上化を可能にするには基板の粗さ自体も出来
るだけ小さい方が望ましい。中心線平均粗さ（Ｒａ）が
１５Å以下の基板を用いることが望ましい。

【００３７】また、成膜方法についても、実施例に記述
したスパッタリング法以外にも真空蒸着法やイオンプレ
ーティング法であっても良い。また、前記実施例におい
て、Ｔｉ膜を成膜するときの基板の温度は２４０℃であ
ったが、これに限らず柱状突起が形成される温度であれ
ばいくらでも良い。Ａｒガス圧についても５mTorr に限
らず、放電が行われかつ柱状突起が形成されるガス圧で
あれば良い。

【００３８】下地層はＣｒ以外にもＭｏ，Ｔａやそれら
の合金であっても良い。磁性層はＣｏを主成分として、
Ｎｉ，Ｆｅ，Ｐｔ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｐ，Ｗ，Ｍｏ等の少な
くとも１種類以上の元素を含む合金やＦｅ₂Ｏ₃からな
る所定の磁気特性が得られるものであれば良い。保護膜
はＣの他にＳｉＯ₂や有機重合体からなるものであって
も良い。

【００３９】比較例上記実施例の比較として、Ｔｉによる凹凸膜が無い媒体
の評価結果を記述する。製造方法は以下に示す通りだ
が、本発明の実施例と異なる点は、単にＴｉによる凹凸
膜を設けていないことだけである。円板状に加工され、
良く洗浄されたＮｉ−ＰメッキＡｌ基板を複数の成膜が
可能な静止対向型ＤＣスパッタリング装置にセットし、
真空を破ることなく保護膜まで成膜する方法を用いた。
スパッタリング装置内の真空中で基板を２４０℃に加熱
し、Ａｒガスを用いたＤＣマグネトロンスパッタ法によ
り下地膜としてＣｒ膜（クロム）を、磁性膜としてＣｏ
ＣｒＰｔ（コバルトクロムプラチナ合金）膜を、保護膜
としてＣ膜（カーボン）を順番に成膜した。この時のＡ
ｒガス圧は全て５mTorr に固定し、Ｃｒ膜を５００Å、
ＣｏＣｒＰｔ膜を２００Å、Ｃ膜を１５０Å成膜した。

【００４０】その後、潤滑剤としてパーフルオロポリエ
ーテルを１０Å成膜した。この媒体の浮上特性を調べた
ところ、Ｇ．Ｈｅｉｇｈｔは０．０３μｍであった。ま
た、ＣＳＳ試験を実施したところ、開始１回目で吸着を
起こし、摩擦係数は３．０であった。

【００４１】つまり、浮上特性は発明の実施例と同等レ
ベルであっても、摩擦が非常に悪い結果である。

【００４２】実施例（５）図１６を参照すると、基板５１はＮｉＰめっきを施した
鏡面に仕上げたアルミ基板上にＣｒ下地膜５２、ＣｏＣ
ｒＴａ磁性膜５３を順次形成したものである。ＣｏＣｒ
Ｔａ膜上に貫通孔を有する樹脂膜５４を形成し、潤滑剤
を塗布した。下地膜５２と磁性膜５３はスパッタ法によ
りそれぞれ膜厚１００Å、５００Åの膜を成膜した。ス
パッタ条件は、いずれもガス圧１０mTorr 、基板温度２
００℃で、パワー密度がＣｒが５．５Ｗ／cm²、ＣｏＣ
ｒＴａが３．０Ｗ／cm²である。樹脂膜５４はフェノー
ル樹脂で平坦部の膜厚は０．０２μｍ、突部の高さは
０．０３μｍ、平均貫通孔径２μｍ、貫通孔の合計面積
の総平面積に対する割合は４０％であった。樹脂膜５４
は、フェノール樹脂と微量のパラフィンをメチルエチル
ケトンやアルコールなどの有機溶剤で希釈したものをス
ピンコート法により媒体上に塗布し、ベーク炉で１８０
℃、３０分熱処理して得た。膜厚や突部の高さ、密度は
樹脂、パラフィン濃度、及び塗布条件で制御することが
可能である。このようにして貫通孔を有する樹脂膜５４
を有する媒体にＰＦＰＥ（パーフルオポリエーテル）系
の潤滑剤（図示せず）を塗布した。

【００４３】本媒体の表面粗さはＲｍａｘで０．０１μ
ｍとなり、ヘッド吸着がなく優れた摩擦特性を有する媒
体となった。

【００４４】実施例（６）図１７を参照する。実施例（５）の媒体において、樹脂
膜５４形成後、ＤＬＣ（ダイヤモンドカーボン）膜５５
を０．０１μｍ成膜し、ＤＬＣ膜５５上にＰＦＰＥ系の
潤滑剤を塗布した。本媒体ではＤＬＣ膜５５の存在によ
り実施例（５）に比べて更に耐磨耗性の優れた媒体とな
った。

【００４５】なお、樹脂膜形成後、Ｏ₂プラズマ処理を
施すことにより樹脂膜の周縁に存在する突起部分のみを
残し、その上にＤＬＣ膜を形成することで、段差の制御
と保護膜厚の薄層化が可能となり、ヘッド−媒体間の隙
間を小さくでき、良好な摩擦特性、耐磨耗性を維持した
ままより高密度記録が可能となる。

【００４６】実施例（７）図１８を参照すると、ＮｉＰめっきを施した鏡面に仕上
げたアルミ基板５１上に貫通孔を有する樹脂膜５４′を
形成し、Ｃｒ下地膜５２、ＣｏＣｒＴａ磁性膜５３、Ｄ
ＬＣ保護膜５５を順次形成したものである。それぞれの
成膜条件は実施例（５）と同じである。本工程では樹脂
膜形成以降、現状の成膜プロセスをそのまま適応するこ
とができる。なお、図１９の如く、樹脂膜５４′上にＳ
ｉＯ₂，ＴｉＯ₂，ＣｒＯ₂，ＺｒＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃な
どの無機酸化物膜やＴｉ，ＴｉＳｉ，ＴｉＹなどの高結
晶配向金属膜５６を形成すると、Ｃｒ下地層の結晶製が
良くなって良好な磁気特性のＣｏＣｒＴａ記録層が得ら
れる。

【００４７】以上のように、実施例（５）〜（７）の媒
体において表面粗さ（Ｒｍａｘ）で０．００５〜０．０
２μｍの貫通孔が形成され、優れた摩擦特性、耐磨耗性
を有している。これらの例では、基板としてアルミ基板
を用いたが、表面をより鏡面に仕上げることが可能なガ
ラス、セラミクス、カーボン基板においてより効果が大
きい。また、樹脂膜としてフェノール樹脂を用いたがメ
ラミン樹脂など他のものを用いてもよい。また、層構成
としてＣｒ下地層が不要なＣｏＰｔ系の磁性膜を用いて
も良い。また、保護膜としてカーボン系の膜を用いた
が、スパッタＳｉＯ₂膜などを用いてもよい。

【００４８】実施例（８）図２０を参照すると、基板６１はＮｉＰめっきを施した
鏡面に仕上げたアルミ基板上に貫通孔を有するガラスレ
ンジ膜６２を形成した後、Ｃｒ下地膜６３、ＣｏＣｒＴ
ａ磁性膜６４、カーボン保護膜６５を順次形成し、その
上に潤滑剤を塗布した。

【００４９】ＣｒＣｏＣｒＴａ下地膜６３と磁性膜６４
はスパッタ法により、それぞれ膜厚０．１μｍ、０．０
５μｍ成膜している。スパッタ条件は、いずれもガス圧
１０mTorr 、基板温度２００℃で、パワー密度がＣｒが
５．５Ｗ／cm²、ＣｏＣｒＴａが３．０Ｗ／cm²であ
る。ガラスレジン膜６２はＳｉ（ＯＨ）₄，Ｓｉ（Ｏ
Ｒ）₄などで表されるもので、熱処理焼成によりＳｉＯ
₂化したもので、平坦部の膜厚は０．０２μｍ、突部の
高さは０．０３μｍ、貫通孔の大きさは１〜５μｍ、貫
通孔の合計面積の総平面積に対する割合は４０％であっ
た。具体的には、ガラスレジン膜６２は、Ｓｉ（ＯＨ）
₄液と微量のパラフィンをアルコールなどの有機溶剤で
希釈したものをスピンコート法により媒体上に塗布し、
ベーク炉で２５０℃、３０分熱処理することで得た。こ
の膜の膜厚や突部の高さ、密度はＳｉ（ＯＨ）₄液、パ
ラフィン濃度、及び塗布条件で制御することが可能であ
る。このようにして貫通孔ガラスレジン層６２を有する
媒体にＰＦＰＥ（パーフルオポリエーテル）系の潤滑剤
を塗布した。

【００５０】本媒体の表面粗さはＲｍａｘで０．０１μ
ｍとなり、ヘッド吸着がなく優れた摩擦特性を有する媒
体となった。

【００５１】実施例（９）図２１を参照すると、実施例（８）の媒体において、ガ
ラスレジン膜６２形成後、Ｔｉ層６６は結晶配向性の揃
った膜で突起の形成はない。Ｔｉ層６６を設けることで
Ｃｒ下地層６３の結晶成長が促進され、ＣｏＣｒＴａの
磁気特性が向上する。

【００５２】実施例（１０）図２２を参照すると、ＮｉＰめっきを施した鏡面に仕上
げたアルミ基板６１上に貫通孔を有するガラスレジン膜
６２を形成し、イオンエッチングの後、Ｃｒ下地膜、Ｃ
ｏＣｒＴａ磁性膜、ＤＬＣ保護膜を順次形成したもので
ある。イオンエッチング処理により、貫通孔周縁部の突
起部分だけのガラスレジン膜６２′を形成でき、段差の
制御が可能となる。

【００５３】以上のように、実施例（８）〜（１０）の
媒体において表面粗さ（Ｒｍａｘ）で０．００５〜０．
０２μｍの段差が形成され、優れた摩擦特性、耐磨耗性
を有している。これらの例では、基板としてアルミ基板
を用いたが、表面をより鏡面に仕上げることが可能なガ
ラス、セラミクス、カーボン基板においてより効果が大
きい。また、層構成としてＣｒ下地が不要なＣｏＰｔ系
の磁性膜を用いてもよい。また、保護膜としてカーボン
を用いたが、スパッタＳｉＯ₂膜を用いても良い。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、柱状突起を有する金属
層、貫通孔を有する樹脂又はガラスレジン層を、非磁性
基板上、もしくは磁性膜より非磁性基板側の磁気記録媒
体を構成する各層間の少なくともいずれかに形成した構
成とすることで、基板温度に制約のある基板でも適度な
表面粗さをもつ媒体を容易に形成でき、良好な摩擦特性
を実現することができる。また、基板上に設けた上記非
平坦層上に、無機酸化物膜、非晶質もしくは結晶性の良
好な金属／合金膜をもうけることで、摩擦特性、耐磨耗
特性に優れ、良好な磁気特性を有する媒体を得ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）は柱状突起を有するＴｉ膜の斜視
図及び断面図である。

【図２】多層Ｔｉ層を示す。

【図３】多層Ｔｉ層間に異種層を挿入した様子を示す。

【図４】柱状突起のみを残したＴｉ層を示す。

【図５】（Ａ）（Ｂ）は貫通孔を有する樹脂又はガラス
レジン層の平面図及び断面図である。

【図６】突起部のみを残した樹脂又はガラスレジン層を
示す。

【図７】従来の磁気ディスク媒体の層構成を示す。

【図８】本発明の磁気記録媒体の層構成を示す。

【図９】本発明の磁気記録媒体の層構成を示す。

【図１０】磁気ディスク装置の全容を示す。

【図１１】磁気ディスクの磁気ヘッドと磁気ディスクの
関係を示す。

【図１２】実施例（１）の磁気記録媒体を示す。

【図１３】実施例（２）の磁気記録媒体を示す。

【図１４】実施例（３）の磁気記録媒体を示す。

【図１５】実施例（４）の磁気記録媒体を示す。

【図１６】実施例（５）の磁気記録媒体を示す。

【図１７】実施例（６）の磁気記録媒体を示す。

【図１８】実施例（７）の磁気記録媒体を示す。

【図１９】実施例（７）の変形例の磁気記録媒体を示
す。

【図２０】実施例（８）の磁気記録媒体を示す。

【図２１】実施例（９）の磁気記録媒体を示す。

【図２２】実施例（１０）の磁気記録媒体を示す。

【符号の説明】

１…Ｔｉ層２…柱状突起１１…貫通孔１２…樹脂又はガラスレジン層１３…周縁突起部２１…基板２２…下地層（Ｃｒ）２３…記録層（Ｃｏ合金）２４…保護層（Ｃ）２５…潤滑層２６…非平坦面層４２，４２′，４２−１，４２−２…Ｔｉ層（柱状突
起）５４，５４′…貫通孔を有する樹脂層６２，６２′…ガラスレジン層（貫通孔）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者水戸部善弘山形県東根市大字東根元東根字大森5400番２（番地なし）株式会社山形富士通内 (72)発明者北本善透神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と磁性層と非平坦表面を有する層と
を含む磁気記録媒体であって、該非平坦表面層が下記か
ら選択された層であることを特徴とする磁気記録媒体。Ａ）表面に不規則に分布した柱状突起を有し該柱状突起
部とそれ以外の平坦部とで結晶構造又はその配向が異な
る金属層。Ｂ）不規則に分布した柱状突起からなる金属層。Ｃ）不規則に分布した貫通孔を有する樹脂層。Ｄ）不規則に分布した環状パターンの樹脂層。Ｅ）不規則に分布した貫通孔を有するガラスレジン層。Ｆ）不規則に分布した環状パターンのガラスレジン層。
【請求項２】前記非平坦表面層が前記金属層Ａ）又は
Ｂ）である請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記金属層がチタン又はチタン合金であ
る請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】前記柱状突起が０．２〜２０μｍの寸法
と５〜５０nmの高さを有する請求項２又は３記載の磁気
記録媒体。
【請求項５】前記柱状突起の寸法及び／又は高さが複
数種ある請求項４記載の磁気記録媒体。
【請求項６】前記金属層が多層の同一金属層を含み、
その多層の同一金属層の間に異なる材料の層が介在して
いる請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】前記非平坦表面層が前記樹脂又はガラス
レジン層Ｃ）〜Ｆ）である請求項１記載の磁気記録媒
体。
【請求項８】前記樹脂層Ｃ）又は前記ガラスレジン層
Ｅ）が前記貫通口を画定する縁部に突起を有する請求項
７記載の磁気記録媒体。
【請求項９】前記貫通口の合計面積が前記樹脂又はガ
ラスレジン層の総面積の３０〜７０％を占める請求項８
記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】前記樹脂又はガラスレジン層の段差に
もとづいて前記磁気記録媒体の頂面で５〜２０nmの段差
が形成されている請求項７，８又は９記載の磁気記録媒
体。
【請求項１１】保護層としてダイヤモンド様カーボン
層を有する請求項７，８，９又は１０記載の磁気記録媒
体。
【請求項１２】前記樹脂又はガラスレジン層を基板上
に有し、その上に順にＳｉＯ₂などの無機酸化物又はＴ
ｉなどの結晶配向性金属層、Ｃｒ下地層及びＣｏ合金磁
気記録層を有する請求項７〜１１のいずれかに記載の磁
気記録媒体。
【請求項１３】コンタクト−スタート−ストップ（Ｃ
ＳＳ）方式で使用される請求項１〜１２のいずれかに記
載の磁気記録媒体。
【請求項１４】請求項１〜１３のいずれかの前記磁気
記録媒体を含む磁気ディスク装置。