JPH08273139A

JPH08273139A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH08273139A
Application number: JP7542795A
Authority: JP
Inventors: Isao Kawasumi; 功河角; Kiyoshi Sato; 潔佐藤; Keiji Moroishi; 圭二諸石; Hisao Kawai; 久雄河合
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1995-03-31
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】高保磁力を有するとともに、再生時のノイズ
やディスク１周内におけるエンベロープモジュレーショ
ンが小さい磁気記録媒体を提供する。【構成】ガラス基板１上に形成された下地層と、この
下地層の上に形成された磁性層５と、この磁性層５の上
に他の層を介して又は介さずに形成された保護層６と、
この保護層上に形成された潤滑層７とを有する磁気記録
媒体において、下地層を、ガラス基板に接する側に形成
されたＡｌからなる第１下地層２と、この第１下地層２
の上に形成されたＣｕからなる第２下地層３とを有し、
第１下地層２の厚さを１０〜１００オングストロームと
し、第２下地層３の厚さを第１下地層２の厚さの２〜１
０倍にした構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置に使
用される磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク等の磁気記録媒体に対す
る高記録密度記録化の要請は近年ますます厳しいものに
なっている。

【０００３】ここで、一般に、ハードディスク等の磁気
記録媒体は、非磁性基板に下地層、磁性層及び保護層を
順次形成したもので、この上で磁気ヘッドが搭載された
ヘッドスライダーを浮上走行させながら記録及び再生を
行なう。したがって、この磁気記録媒体の高密度記録化
を実現するためには、磁性層の高保磁力化に加えて、ヘ
ッドスライダーの低浮上走行化及びＣＳＳ（contact st
art and stop）に対する高い耐久性等を実現することが
重要である。すなわち、ヘッドスライダーを低浮上走行
させることによって、記録・再生の際の磁気ヘッドと磁
性層との距離を小さくして高密度の記録・再生を可能に
する必要がある。また、この低浮上走行化させると、ヘ
ッドスライダーの走行開始及び停止時における摺動走行
と浮上走行との切替の繰り返し動作（ＣＳＳ）の際に、
磁気ヘッド及び磁気記録媒体に加わる物理的・機械的負
担が急激に増すので、このＣＳＳにおける磁気ヘッド及
び磁気記録媒体の耐久性向上（高ＣＳＳ耐久性）も必要
になる。さらには、高密度記録化にともなって再生時の
ノイズ低減化もより厳しく要求される。

【０００４】ところで、現状の多くのハードディスク
は、非磁性基板としてアルミ合金基板を用い、その表面
にＮｉーＰめっきを施して研磨した後、テクスチャー加
工を施して表面に適度の表面粗さを付与しておき、しか
る後に、下地層、磁性層及び保護層等を順次スパッタ法
で形成したものである。すなわち、テクスチャー加工に
よる表面粗さに起因する凹凸が下地層及び磁性層を介し
て保護層表面に表われるようにして、ＣＳＳの際にヘッ
ドスライダーが磁気記録媒体に吸着したり、あるいは、
両者の間の摩擦力が所定以上に大きくならないようにし
ている。

【０００５】しかしながら、この方式で、上記高保磁力
化、低浮上走行化及び高ＣＳＳ化を実現させるには限界
があることがわかってきた。これは、テクスチャーによ
る表面凹凸が形成された上に、その凹凸にならって凹凸
のある下地層及び磁性層を形成していくことになるの
で、スパッタ粒子の入射角度が場所によって異なる等の
ことが原因で、下地層及び磁性層の成膜過程で成長すべ
き結晶が必ずしも良好に形成されないことが原因の１つ
であると考えられる。また、アルミ合金基板の硬度等の
機械的物性が、低浮上走行化及び高ＣＳＳ耐久性を図る
ために必要とされる機械的耐久性を満たすには必ずしも
十分なものでなく、さらに、下地層、磁性層及び保護層
等を良好な特性にするためにより高い温度での加熱処理
をはじめとする物理的・化学的処理を施す必要がでてき
ているが、アルミ合金基板はこれら処理に対する耐熱性
や耐食性等の物理的・化学的耐性も十分でないことがわ
かってきた。

【０００６】高密度記録化がより容易に実現できる可能
性の高いものとして、最近、非磁性基板にガラス基板を
用いた磁気記録媒体が注目されている。これは、ガラス
の機械的・物理的・化学的耐久性やその表面を比較的容
易に高い平面精度に形成できること等の性質が高密度記
録化実現により適していることがわかってきたためであ
る。すなわち、このガラス基板を用いた磁気記録媒体
は、表面を精密研磨したガラス基板上に、ただちに下地
層、磁性層及び保護層等を順次形成したものであり、ア
ルミ基板を用いた場合と異なり、基板の表面にテクスチ
ャー加工を施さず、保護層自体によって凹凸を付与する
ようにしたものである。このため、下地層や磁性層は、
極めて平滑な面上に形成されていくので、下地層や磁性
層の形成の際の各々の結晶成長の制御等が容易であり、
良好な特性の層を比較的容易に得ることができる。ま
た、保護層表面の粗さについても、アルミ基板を用いた
ものは、基板表面の粗さを下地層や磁性層を介して保護
層上に間接的に表しているので、その粗さ制御が必ずし
も容易でないが、これに比較して、ガラス基板を用いた
ものは、保護層自体によって直接粗さを決定できるの
で、比較的粗さ制御も容易である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、高密度記録化を実現するためには、高保磁力化、低
浮上走行化及び高ＣＳＳ耐久性を実現することが重要で
あるが、これだけでは十分でない。すなわち、高密度記
録化にともなって、再生時のノイズやディスク１周内に
おけるエンベロープモジュレーション等についても、従
来は問題とならなかったようなレベルを問題にしなけれ
ばならず、これらの特性についても改善しなければなら
ないことがわかってきた。なお、ここで、再生時のノイ
ズとは、磁性粒の不均一性や記録ビット間に形成される
磁化反転幅等の磁気記録媒体に起因する雑音を意味し、
また、ディスク１周内におけるエンベロープモジュレー
ションとは、ある半径位置でのディスク１周内にみられ
る再生出力の変動を意味する。

【０００８】本発明者等の研究によれば、これらの特性
は、下地層や磁性層を構成する膜の組み合わせ、あるい
は、これら膜形成時の処理条件、さらには、これら各層
と磁性層の上に形成される保護層との組み合わせ等によ
っても少なからず左右されるが、その中で、下地層を構
成する膜の組み合わせが極めて重要な要因の１つである
ことがわかってきた。

【０００９】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、高保磁力を有するとともに、再生時のノイズ
やディスク１周内におけるエンベロープモジュレーショ
ンが小さい磁気記録媒体を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明にかかる磁気記録媒体は、（構成１）表面が精密研磨されたガラス基板上に形成
された下地層と、この下地層の上に形成された磁性層
と、この磁性層の上に他の層を介して又は介さずに形成
された保護層と、この保護層上に形成された潤滑層とを
有する磁気記録媒体において、前記下地層は、前記ガラ
ス基板に接する側に形成されたＡｌからなる第１下地層
と、この第１下地層の上に形成されたＣｕからなる第２
下地層とを有し、前記第１下地層の厚さを１０〜１００
オングストロームとし、前記第２下地層の厚さを前記第
１下地層の厚さの２〜１０倍にしたことを特徴とする構
成とし、この構成１の態様として、（構成２）前記下地層は、前記第２下地層の上に、Ｃ
ｒ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｂ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔ
ａ，Ａｌから選ばれる元素を含む１層以上の層からなる
第３下地層を有することを特徴とする構成とし、この構
成２の態様として、（構成３）前記第３下地層が膜厚２００〜１６００オ
ングストロームのＣｒ膜からなることを特徴とする構成
とした。

【００１１】

【作用】上述の構成によれば、下地層を、「ガラス基板
に接する側に形成されたＡｌからなる第１下地層と、こ
の第１下地層の上に形成されたＣｕからなる第２下地層
とを有し、第１下地層の厚さを１０〜１００オングスト
ロームとし、第２下地層の厚さを第１下地層の厚さの２
〜１０倍にした」もので構成したことにより、高保磁力
を有するとともに、再生時のノイズやディスク１周内に
おけるエンベロープモジュレーションが小さい磁気記録
媒体が得られるようになった。

【００１２】ここで、第１下地層の厚さを１０〜１００
オングストロームとするのは、第１下地層の厚さを１０
オングストローム未満にすると、保磁力が小さくなるか
らであり、１００オングストロームを越えるものにする
と、媒体ノイズが増大するからである。

【００１３】また、第２下地層の厚さを第１下地層の厚
さの２〜１０倍にしたのは、２倍未満にすると、十分な
保磁力を得られないと共にノイズが高くなってしまうか
らであり、１０倍を越えるものにすると、エンベロープ
モジュレーションが大きくなってしまうからである。

【００１４】また、この場合、構成２のように、第３下
地層を設けることが上記ノイズ特性やモジュレーション
特性をより良好にする上で好ましく、さらに、構成３の
ように、第３下地層として厚さ２００〜１６００オング
ストロームのＣｒとすることが好ましいことが確認され
ている。

【００１５】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の実施例１にかかる磁気記録
媒体の構成を示す模式的断面図である。以下、図１を用
いて実施例１にかかる磁気記録媒体及びその製造方法を
説明する。

【００１６】図１に示されるように、この実施例の磁気
記録媒体は、要するに、ガラス基板１の上に、順次、第
１下地層２、第２下地層３、第３下地層４、磁性層５、
保護層６及び潤滑層７を形成した磁気ディスクである。

【００１７】ガラス基板１は、化学強化ガラスを、外径
６５ｍｍφ、中心部の穴径２０ｍｍφ、厚さ０．９ｍｍ
のディスク状に形成し、その両主表面を表面粗さがＲｍ
ａｘで３０オングストロームとなるように精密研磨した
ものである。

【００１８】ここで、ガラス基板１を構成する化学強化
ガラスとしては、主たる成分として重量％で、ＳｉＯ₂
が６２〜７５％、Ａｌ₂Ｏ₃が５〜１５％、ＬｉＯ₂が
４〜１０％、Ｎａ₂Ｏが４〜１２％、ＺｒＯ₂が５．５
〜１５％それぞれ含有するとともに、Ｎａ₂Ｏ／ＺｒＯ
₂の重量比が０．５〜２．０、Ａｌ₂Ｏ₃／ＺｒＯ₂の
重量比が０．４〜２．５である化学強化用ガラスを、Ｎ
ａイオン及び／又はＫイオンを含有する処理浴でイオン
交換処理して化学強化したもの（詳しくは、特開平５ー
３２４３１号公報参照）を用いた。

【００１９】第１下地層２は、厚さ約６０オングストロ
ームのＡｌの薄膜である。

【００２０】第２下地膜３は、厚さ約６００オングスト
ロームのＣｕ膜である。

【００２１】第３下地層４は、厚さ約１２００オングス
トロームのＣｒ膜である。

【００２２】磁性層５は、厚さ約５００オングストロー
ムのＣｏＮｉＣｒ膜である。ここで、ＣｏＮｉＣｒ膜の
組成は、原子％で、Ｃｏ：Ｎｉ：Ｃｒ＝６５：２５：１
０の組成を有している。

【００２３】保護層６は、磁性層５の上に形成された厚
さ約５０オングストロームのＣｒ層６１と、このＣｒ層
６１の上に形成された厚さ約３００オングストロームの
カーボン（Ｃ）膜の２層からなる。

【００２４】潤滑層７は、パーフルオロポリエーテルか
らなる潤滑剤（例えば、モンテジソン社製ＡＭ２００１
がある）を浸漬法により、保護膜６上に塗布して膜厚約
２０オングストロームに形成したものである。

【００２５】次に、上述の実施例の磁気記録媒体の製造
方法を説明する。

【００２６】まず、化学強化ガラスを、外径６５ｍｍ
φ、中心部の穴径２０ｍｍφ、厚さ０．９ｍｍのディス
ク状に形成し、その両主表面を表面粗さがＲｍａｘで３
０オングストロームとなるように精密研磨してガラス基
板１を得る。

【００２７】次に、上記ガラス基板１に、該ガラス基板
１の加熱処理、第１下地層２の成膜、第２下地層３の成
膜、第３下地層４の成膜、磁性層５の成膜及び保護層６
の成膜の各工程をインラインスパッタ装置を用いて連続
的に行う。

【００２８】インラインスパッタ装置としては、周知の
インライン型のＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い
た。図示しないが、このインラインスパッタ装置は、搬
送方向に向かって、基板加熱ヒータが設けられた第１の
チャンバー、Ａｌターゲット及びＣｕターゲットが順次
設置された第２のチャンバー、加熱ヒータが設置された
第３のチャンバー、Ｃｒターゲット及びＣｏＮｉＣｒタ
ーゲットが順次設置された第４のチャンバー、並びに、
Ｃｒターゲット及びＣ（カーボン）ターゲットが順次設
置された第４のチャンバーがそれぞれ設けられたもので
ある。

【００２９】そして、ガラス基板１をロードロック室を
介して第１のチャンバー内に導入すると、該ガラス基板
１は、所定の搬送装置によって上記各チャンバー内を次
々と所定の一定の速度で搬送され、その間に以下の成膜
や処理がなされる。

【００３０】すなわち、まず、第１のチャンバー内で
は、基板を３７５℃で加熱する処理がなされる。第２の
チャンバー内では、第１下地層２たる膜厚６０オングス
トロームのＡｌ膜及び第２下地層３たる膜厚６００オン
グストロームのＣｕ膜が順次成膜される。第３のチャン
バー内では再度基板を加熱する処理がなされ、第４のチ
ャンバー内では第３下地層４たる膜厚１２００オングス
トロームのＣｒ膜及び磁性層５たる膜厚５００オングス
トロームのＣｏＮｉＣｒ膜が順次成膜される。第５のチ
ャンバー内では、保護層６を構成する膜厚５０オングス
トロームのＣｒ膜６１及び膜厚３００オングストローム
のＣ膜６２が順次成膜される。なお、上記各チャンバー
内は１×１０^-5Ｔｏｒｒ以下の圧力まで減圧され、スパ
ッタガスとしてアルゴンが用いられる。スパッタガス圧
は、第２のチャンバー内では５ｍＴｏｒｒ、第４のチャ
ンバー内では３ｍＴｏｒｒ、第５のチャンバー内では５
ｍＴｏｒｒである。

【００３１】次いで、保護層６の形成までを行った基板
を上記インラインスパッタ装置から取り出し、その保護
層６の表面に、スピンコート法によってパーフルオロポ
リエーテルを塗布し、厚さ２０オングストロームの潤滑
層７を形成して実施例１にかかる磁気記録媒体を得た。

【００３２】（実施例２〜３）上述の実施例１における
第１下地層２の膜厚を１００オングストローム、第２下
地層３の膜厚を１０００オングストロームとした（第１
下地層の膜厚／第２下地層の膜厚＝１０）外は同一の構
成及び同一の製造方法で製造した磁気記録媒体を実施例
２とした。同様に、第１下地層２の膜厚を８０オングス
トローム、第２下地層３の膜厚を４００オングストロー
ムとした（第１下地層の膜厚／第２下地層の膜厚＝５）
磁気記録媒体を実施例３とした。

【００３３】（比較例１〜４）上述の実施例１における
第１下地層２の膜厚を５０オングストローム、第２下地
層３の膜厚を１０００オングストロームとした（第１下
地層の膜厚／第２下地層の膜厚＝２０）外は同一の構成
及び同一の製造方法で製造した磁気記録媒体を比較例１
とした。同様に、第１下地層２の膜厚を８０オングスト
ローム、第２下地層３の膜厚を２０００オングストロー
ムとした（第１下地層の膜厚／第２下地層の膜厚＝２
５）磁気記録媒体を比較例２とした。同様に、第１下地
層２の膜厚を１５０オングストローム、第２下地層３の
膜厚を１５００オングストロームとした（第１下地層の
膜厚／第２下地層の膜厚＝１０）磁気記録媒体を比較例
３とした。同様に、第１下地層２の膜厚を０オングスト
ローム（第１下地層なし）、第２下地層３の膜厚を１０
００オングストロームとした（第１下地層の膜厚／第２
下地層の膜厚＝０）磁気記録媒体を比較例４とした。

【００３４】図２は上述の実施例１〜３及び比較例１〜
４の磁気記録媒体の特性を測定した結果を表にして示し
た図である。

【００３５】なお、保磁力（Ｈｃ）の測定は、製造した
磁気記録媒体から８ｍｍφの試料を切り出して、膜面方
向に磁場を印加し、振動試料型磁力計により最大外部印
加磁場１０ｋＯｅで測定した。

【００３６】また、記録再生特性（エンベロープモジュ
レーション及び媒体ノイズ）の測定は、次のようにして
行った。すなわち、得られた磁気ディスクを用いて、磁
気ヘッド浮上量が０．０５５μｍの薄膜ヘッドを用い、
薄膜ヘッドと磁気ディスクの相対速度を６ｍ／ｓで、線
記録密度７０ｋｆｃｃ（１インチあたり７０，０００ビ
ットの線記録密度）における記録再生出力を測定した。
また、キャリア周波数８．５ＭＨｚで、測定帯域を１５
ＭＨｚとしてスペクトルアナライザーにより信号記録再
生時のノイズスペクトラムを測定した。本測定に用いた
薄膜ヘッドは、コイルターン数５０、トラック幅６μ
ｍ、磁気ヘッドギャップ長０．２５μｍである。

【００３７】図２の表から明らかなように、第１下地層
２（Ａｌ）の厚さを１０〜１００オングストロームとす
ると同時に、第２下地層３（Ｃｕ）の厚さを第１下地層
２の厚さの２〜１０倍にした実施例１〜３においては、
保磁力が１５５０Ｏｅ以上、エンベロープモジュレー
ションが４．２％以下、媒体ノイズが２．８μＶｒｍｓ
以下であり、十分な保磁力を確保しつつエンベロープモ
ジュレーションや媒体ノイズが十分に低い値に抑えられ
ている。これに対して、第１下地層２（Ａｌ）の膜厚は
適度の値を有するが第２下地層３（Ｃｕ）の膜厚が厚い
ために両者の膜厚の比率が１０倍を越える比較例１及び
２においては、実施例に比較してエンベロープモジュレ
ーションがかなり大きくなっている。さらに、第１下地
層２（Ａｌ）の膜厚を１００オングストローム以上（１
５０オングストローム）にした比較例３（比率は１００
倍）及び第１下地層２（Ａｌ）の膜厚を１０オングスト
ローム未満（０オングストローム；第１下地層なし）に
した比較例４（比率は０倍）では、いずれもエンベロー
プモジュレーション及び媒体ノイズともに実施例に比較
して大きくなっていると共に、保磁力はかなり小さくな
っている。

【００３８】以上実施例により本発明を説明してきた
が、本発明は以下の変形例及び応用例を含むものであ
る。

【００３９】上述の実施例では、基板として、アルミノ
シリケート系の化学強化ガラスを用いた例を掲げたが、
ボロシリケート、アルミノボロシリケート、石英ガラ
ス、ソーダライムガラス等の他のガラスを使用すること
ができる。これらは、その表面を表面粗さがＲｍａｘで
１００オングストローム以下に容易に研磨して仕上げる
ことができるものである。また、基板の外径をより小径
にしまた厚さを薄くしてもよい。

【００４０】また、実施例では、第１下地層及び第２下
地層及び第３下地層がそれぞれ１層構造である例を掲げ
たが、これら下地層は２層以上で構成したものでもよ
い。

【００４１】磁性層としては、実施例で掲げた例のほか
にＣｏＮｉＣｒＴａ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＺｒ、Ｃ
ｏＣｒＰｔ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＰ等の他
のＣｏ系合金やＦｅ₂Ｏ₃等の磁性材料により磁性層を
構成してもよい。

【００４２】なお、下地層、磁性層、保護層等の形成
は、インラインスパッタ装置でなく、通常のスパッタ装
置、例えば、静止対向型スパッタ装置を用いて形成でき
ることは勿論である。

【００４３】また、実施例では、保護層をＣｒ層とＣ層
との２層構造で構成する例を掲げたが、保護層として
は、Ｃｒ層の代わりに、他の材料を用いてもよく、その
例として、Ｍｏ、Ｔｉ、ＴｉＷ、ＣｒＭｏ、Ｔａ、Ｗ、
Ｓｉ、Ｇｅ等の非磁性材料、あるいはこれらの酸化物、
窒化物、炭化物等を用いてもよい。また、この層を２層
以上の層にしてもよい。さらには、Ｃ層の代わりに、例
えば、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＣ膜でもよ
く、あるいは、シリコン化合物等の膜材にシリカ微粒子
等の硬質微粒子を分散させたものでもよい。

【００４４】さらに、実施例では潤滑層の材料としてパ
ーフルオロポリエーテルを用いたが、フルオロカーボン
系の液体潤滑剤やスルホン酸のアルカリ金属塩からなる
潤滑剤を用いることもできる。その膜厚は１０〜３０オ
ングストロームであることが好ましく、その理由は１０
オングストローム未満であると耐摩耗性の向上を計るこ
とが充分でなく、また３０オングストロームを越えると
耐摩耗性の向上がみられず、しかも磁気ヘッドの吸着の
問題が生ずるからである。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、ガラス
基板上に形成された下地層と、この下地層の上に形成さ
れた磁性層と、この磁性層の上に他の層を介して又は介
さずに形成された保護層と、この保護層上に形成された
潤滑層とを有する磁気記録媒体において、下地層を、ガ
ラス基板に接する側に形成されたＡｌからなる第１下地
層と、この第１下地層の上に形成されたＣｕからなる第
２下地層とを有し、第１下地層の厚さを１０〜１００オ
ングストロームとし、第２下地層の厚さを第１下地層の
厚さの２〜１０倍にした構成とすることにより、高保磁
力を有するとともに、再生時のノイズやディスク１周内
におけるエンベロープモジュレーションが小さい磁気記
録媒体を得ているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかる磁気記録媒体の構成
を示す模式的断面図である。

【図２】実施例１〜３及び比較例１〜４の磁気記録媒体
の特性を測定した結果を表にして示した図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…第１下地層、３…第２下地層、４
…第３下地層、５…磁性層、６…保護層、７…潤滑層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河合久雄東京都新宿区中落合２丁目７番５号ホーヤ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が精密研摩されたガラス基板上に形
成された下地層と、この下地層の上に形成された磁性層
と、この磁性層の上に他の層を介して又は介さずに形成
された保護層と、この保護層上に形成された潤滑層とを
有する磁気記録媒体において、前記下地層は、前記ガラス基板に接する側に形成された
Ａｌからなる第１下地層と、この第１下地層の上に形成
されたＣｕからなる第２下地層とを有し、前記第１下地層の厚さを１０〜１００オングストローム
とし、前記第２下地層の厚さを前記第１下地層の厚さの
２〜１０倍にしたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記下地層は、前記第２下地層の上に、
Ｃｒ，Ｍｏ，Ｚｒ，Ｂ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｗ，Ｖ，Ｔ
ａ，Ａｌから選ばれる元素を含む１層以上の層からなる
第３下地層を有することを特徴とする請求項１に記載の
磁気記録媒体。
【請求項３】前記第３下地層が膜厚２００〜１６００
オングストロームのＣｒ膜からなることを特徴とする請
求項２に記載の磁気記録媒体。