JPH10162336A

JPH10162336A - 磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH10162336A
Application number: JP31341796A
Authority: JP
Inventors: Keiji Moroishi; 圭二諸石; Hiroshi Tomiyasu; 弘冨安; Tsuyoshi Watanabe; 強渡邊
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1998-06-19
Also published as: SG60158A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高保磁力及び低ノイズの両特性を満足できる
ようにする。【解決手段】ガラス基板１の上には、Ａｌを主成分と
する第１下地層２ａが形成されている。第１下地層２ａ
の上に形成されているのは、Ｃｒからなる第２下地層２
ｂである。この第２下地層２ｂのグレインサイズは、５
０〜３００Åである。第２下地層２ｂの上に形成されて
いるのは、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｗ、
Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと
からなる第３下地層２ｃである。下地層２の上に、Ｃｏ
_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z（Ｘは５〜２０、Ｙは３
〜１６、Ｚは１〜７で原子％で表した値とする）からな
る磁性層３が形成されている。磁性層３は、格子定数
が、第３下地層２ｃの格子定数と近似している。これに
より、グレインサイズを小さくし、且つ下地層２と磁性
層３との格子定数の整合性を取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気的に情報を記憶
する磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法に関し、
特に非磁性体の基板を用いた磁気記録媒体及びその磁気
記録媒体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録媒体の高記録密度化が要
求されており、そのための技術として連続薄膜媒体によ
る磁性層が注目されている。このような連続薄膜媒体の
磁性層としては、ＣｏＰｔＣｒ系、ＣｏＣｒＴａ系など
の合金が知られており、これらの合金はスパッタ等の方
法により成膜される。

【０００３】そして、高記録密度化のためには、高保磁
力及び低ノイズが要求されているが、それらを両立する
ことは難しかった。即ち、従来のＣｏＰｔＣｒ系の３元
系合金は、高保磁力に関しては優れているものの、低ノ
イズの点では不十分であり、ＣｏＣｒＴａ系の３元系合
金は、低ノイズに関しては優れているものの、高保磁力
の点では不十分である。

【０００４】ところで、磁気記録媒体の高密度化を達成
するための１つのパラメータとして、下地層の組成や膜
厚を調整することによって高保磁力や低ノイズが図れる
ことが知られている。

【０００５】そこで、下地層及び磁性層の組成を調整す
ることによる高保磁力を目指した磁気記録媒体として、
ＣｏＣｒＴａＰｔの４元系合金磁性層の磁気記録媒体が
発明された（特開平１−２５６０１７号公報）。この磁
気記録媒体は、非磁性基板上にＣｒ層を形成し、ＣｏＣ
ｒＴａＰｔの４元系合金磁性層を形成したものである。
但し、このような磁気記録媒体では、磁性膜の下地層と
の接合面の格子定数が増大し、Ｃｒからなる下地層の接
合面の格子定数との差が大きくなってしまう。この格子
定数の違いのために、磁性膜の膜面に対してＣ軸が傾い
た結晶粒の割合が多くなってしまう（保磁力の向上に
は、結晶粒のＣ軸が磁性膜に平行であることが望まし
い）。その結果、保持力がせいぜい１７００Ｏｅ程度と
なり、期待されたほどの保磁力の向上が図れなかった。

【０００６】そこで、磁性層とその格子定数を合致させ
て磁気特性及び記録再生特性を向上させた磁気記録媒体
が発明された（特開平５−３２５１６３号公報）。この
磁気記録媒体は、Ｃｏを主成分とするＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ
等の貴金属含有合金磁性層の下地層として、Ｃｒを主成
分とし、Ｍｏ、Ｗの少なくとも１種の元素を添加したも
のとすることにより、磁性層と下地層との格子定数の関
係をほぼ等しくさせたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃｒを主成分
とし、Ｍｏ、Ｗの少なくとも１種の元素を添加したもの
を下地層とした磁気記録媒体は、高保磁力は得られるも
のの、下地層でのグレインサイズがＣｒ下地層に比べ大
きくなってしまうので、十分にノイズを低減することが
できないという問題点があった。

【０００８】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、高保磁力及び低ノイズの両特性を満足する磁
気記録媒体を提供することを目的とする。また、本発明
の他の目的は、高保磁力及び低ノイズの両特性を満足す
る磁気記録媒体の製造方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、ガラス基板の上に形成された下地層と、
前記下地層の上に形成された磁性層と、前記磁性層の上
に形成された保護層と、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を主成分とする第１下地層と、前記第１下地層
の上に形成されたＣｒからなる第２下地層と、前記第２
下地層の上に形成された、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚ
ｎ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも
１種と、Ｃｒとからなる第３下地層とからなり、前記磁
性層がＣｏを主成分とし、Ｃｒ、Ｐｔ、及びＴａとから
なるＣｏ合金であり、前記第２下地層のグレインサイズ
が５０〜３００Åであり、前記第３下地層と前記磁性層
とは、前記第２下地層のグレインを反映して形成され、
前記第３下地層と前記磁性層とのグレインサイズが５０
〜３００Åであることを特徴とする磁気記録媒体が提供
される。

【００１０】このような磁気記録媒体によれば、Ｃｒか
らなるグレインサイズの小さな第２下地層の上にＣｒＭ
ｏからなる第３下地層と磁性層とが形成されているた
め、第３下地層と磁性層とは、第２下地層と同様の小さ
なグレインサイズとなり、ノイズが低減される。さら
に、第３下地層と磁性層との接合面の格子定数が近似し
ていることから、磁性層の結晶粒のｃ軸が膜面に平行に
なり、高保磁力が得られる。

【００１１】また、磁気的に情報を記憶する磁気記録媒
体の製造方法において、ガラス基板上に、不活性ガス圧
力が４〜１５mTorr のスパッタリング条件下で、Ａｌを
主成分とする第１下地層を形成し、前記第１下地層上
に、不活性ガス圧力が４〜１５mTorr のスパッタリング
条件下で、Ｃｒからなる第２下地層を形成し、前記第２
下地層上に、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｗ、
Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒと
からなる第３下地層を、スパッタリングにより形成し、
前記第３下地層上に、不活性ガス圧力が０．５〜６mTor
r のスパッタリング条件下で、以下の化学式

【００１２】

【化３】Ｃｏ_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z （式中、Ｘは５〜２０、Ｙは３〜１６、Ｚは１〜７の原
子％の値を示す）で表される組成の磁性層を形成する、
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法が提供され
る。

【００１３】この磁気記録媒体の製造方法によれば、ガ
ラス基板上に、不活性ガス圧力が４〜１５mTorr のスパ
ッタリング条件下で、Ａｌを主成分とする第１下地層と
Ｃｒからなる第２下地層とを形成することにより、第２
下地層のグレインサイズが５０Å〜３００Åとなる。そ
して、第２下地層上に、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、
Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種
と、Ｃｒとからなる第３下地層をスパッタリングにより
形成することにより、第３下地層のグレインサイズは第
２下地層と同程度になるとともに、第３下地層の結晶の
格子定数は、第２下地層よりも大きくなる。さらに、第
３下地層上に、不活性ガス圧力が０．５〜６mTorr のス
パッタリング条件下で、前記の化学式で表される組成の
磁性層を形成することにより、磁性層の結晶の格子定数
は、第３下地層の格子定数と近似した値となる。これに
より、低ノイズと高保磁力とを両立した磁気記録媒体が
製造できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態
に係る磁気記録媒体の模式的断面図である。図に示すよ
うに、まずガラス基板１の上に下地層２が形成されてい
る。この下地層２は、３つの層で構成されている。

【００１５】ガラス基板１に接して形成されているの
は、Ａｌを主成分とする第１下地層２ａである。第１下
地層２ａの上に形成されているのは、Ｃｒからなる第２
下地層２ｂである。この第２下地層２ｂのグレインサイ
ズは、５０〜３００Åである。第２下地層２ｂの上に形
成されているのは、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種
と、Ｃｒとからなる第３下地層２ｃである。

【００１６】このような下地層２の上に、磁性層３が形
成されている。磁性層３は、以下の化学式で表される組
成である。

【００１７】

【化４】Ｃｏ_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z ここで、Ｘ、Ｙ、Ｚは各成分の組成比を原子％で表した
値であり、Ｘは５〜２０、Ｙは３〜１６、Ｚは１〜７の
値である。

【００１８】磁性層３の上には、カーボン膜からなる保
護層４が形成されている。保護層４の上には、潤滑層５
が形成されている。この磁気記録媒体は、基板としてガ
ラス基板１を用いている。本発明で使用する基板は、非
磁性体であることが望まれるが、ガラス基板１は、機械
的、物理的、及び化学的耐久性に優れており、平面精度
の高い表面を得ることが容易である。そのため、ガラス
基板１を用いることにより高記録密度化の実現も容易と
なる。

【００１９】ガラス基板としては、化学強化ガラス基
板、あるいは結晶化ガラス基板等が挙げられる。より具
体的には、アルミノシリケート系ガラス、アルミノボロ
シリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラ
ス、ソーダライムガラス、オキシナイトライドガラス等
が挙げられる。また、ガラスと同様の性質を有するもの
としてセラミック基板、ガラスセラミック基板、シリコ
ン基板、カーボン基板、などの非金属基板が挙げられ
る。

【００２０】ガラス基板１上のＡｌからなる第１下地層
２ａは、熱処理時にガラスから放出される不純物ガス
（Ｈ₂Ｏ、Ｏ₂、Ｎ₂等）が磁性層３中に侵入して磁気
特性が劣化するのを防止する効果があるとともに、熱処
理によって生ずる熱膨張差による膜の内部応力を緩和さ
せる緩衝膜としての役割を果たす。また、この第１下地
層２ａの膜厚は、１０〜１００Å程度とすることが好ま
しい。膜厚が１０Å未満の場合、保磁力が低下するとと
もに、ノイズが増大してしまうので好ましくない。ま
た、膜厚が１００Åを超えた場合、再生出力が低下する
ので好ましくない。

【００２１】第２下地層２ｂであるＣｒ層は、その上に
形成される第３下地層２ｃ、磁性層３のグレインサイズ
を調整する役割を果たす。このＣｒ層を構成する結晶
は、第３下地層２ｃの、例えばＭｏを含有するＣｒ合金
層の結晶よりも微細なため、Ｃｒの微細な結晶をそのま
ま反映する形で、第３下地層２ｃ及び磁性層３が形成さ
れる。そのため、第３下地層２ｃ及び磁性層３のグレイ
ンサイズが小さくなり、低ノイズが実現される。

【００２２】この第２下地層２ｂのグレインサイズは、
５０〜３００Åであることが好ましい。グレインサイズ
が５０Å未満の場合は、保磁力及び再生出力が低下して
しまい、好ましくない。一方、グレインサイズが３００
Åを超えた場合は、第３下地層２ｃ及び磁性層３のグレ
インサイズが大きくなるので低ノイズ化が実現できな
い。

【００２３】第３下地層２ｃは、その上に形成される磁
性層３との格子定数との整合性をとる。具体的には、第
３下地層２ｃの結晶（立方晶系）のａ軸の格子定数と、
磁性層３の結晶（六方晶系）のｃ軸の格子定数とを近似
させ、磁性層３のＣ軸の膜面内への配向を良好ならしめ
る。なお、ここでいう「近似」とは具体的には、磁性層
の結晶格子面間隔と第３下地層の結晶格子面間隔の差が
０．１Å以下、好ましくは０．０５Å以下、さらに好ま
しくは０．０２Å以下であることを指す。

【００２４】上述の２つの格子定数を近似させるために
は、Ｃｒ系合金におけるＭｏ等の他の元素の含有量は、
２〜２０原子％、好ましくは５〜１５原子％程度が適当
である。第３下地層２ｃに用いるとこのできる組成とし
て、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＺｒ、ＣｒＭｏＺｒ、Ｃｒ
Ｂ、ＣｒＷ、ＣｒＴａ、ＣｒＴｉ、ＣｒＴｉＢ、ＣｒＳ
ｉ等が挙げられる。これらの中では、ＣｒＭｏ、Ｃｒ
Ｖ、ＣｒＭｏＺｒが適しており、特に、ＣｒＭｏ合金が
好ましい。

【００２５】また、第３下地層２ｃの膜厚は、第２下地
層２ｂよりも薄いことが望ましい。それは、第３下地層
２ｃの膜厚が第２下地層２ｂの膜厚よりも大きい場合、
Ｃｒ下地層のグレインサイズの影響が薄れ、第３下地層
２ｃのグレインサイズが大きくなってしまうからであ
る。第３下地層２ｃのグレインサイズが大きくなると、
ノイズの低減効果が下がってしまい好ましくない。な
お、磁性層３と直接接するＣｒＭｏ等の第３下地層２ｃ
は、磁性層３の結晶成長に影響を与え、磁気特性にも影
響を与える。

【００２６】磁性層３は、ＣｏＣｒＴａＰｔの４元系合
金であり、この合金の格子定数は第３下地層２ｃの格子
定数と近似している。そのため、磁性層３の結晶粒のｃ
軸の方向分布が膜面に平行になる。その結果、高保磁力
が得られる。ＣｏＣｒＴａＰｔの４元系磁性層３の組成
比については、上述の規定の通り、Ｃｒが５〜２０原子
％、Ｐｔが３〜１６原子％、Ｔａが１〜７原子％である
ことが好ましい。Ｃｒの量が５原子％未満の場合、磁性
層３のノイズ特性が劣化し、２０原子％を超えた場合、
磁性層３中の磁気モーメントが極度に低下し、記録再生
特性、特に再生出力が劣化するので好ましくない。ま
た、Ｐｔの量が３原子％未満の場合、磁性層３の保磁力
が劣化し、１６原子％を超えると保磁力は向上するが、
ノイズ特性が劣化するので好ましくない。また、Ｔａの
量が１原子％未満の場合、ノイズを低減することができ
ず、７原子％を超えるとＣｒを多量に添加した場合と同
様に、磁気モーメントの大幅な低下と共に、保磁力が低
下し、記録再生特性、特に再生出力が劣化するので好ま
しくない。なお、磁性層３の膜厚は、各種磁気特性を考
慮すると１５０〜６００Å程度が適当である。

【００２７】磁性層３の上に形成された保護層４は、磁
性層３を磁気ヘッドの接触摺動による破壊から保護す
る。保護層４としては、非晶質カーボン、グラファイト
カーボン、フッ化されたカーボン、水素化されたカーボ
ン、チッ化されたカーボンや、シリカ、クロム、ジルコ
ニア、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ−Ｏ−Ｎ、Ｓｉ−Ｏ−Ｃ等
の単層膜、あるいは、これらの同一又は異種の膜からな
る多層構成とすることも可能である。特に、磁性層の組
成がＣｏＣｒＴａＰｔの４元素磁性層の場合には、カー
ボン膜が適している。この場合、カーボン保護層の膜厚
は、５０〜３００Åであることが好ましい。５０Å未満
の場合、耐摩擦性及び耐腐食性の効果が乏しくなり、３
００Åを超えた場合、実行フライングハイトの増加によ
り記録密度が低下するので好ましくない。

【００２８】保護層４の上に形成された潤滑層５は、磁
気ヘッドと媒体表面との摩擦抵抗を低減する目的で形成
される。潤滑層５は、一般に、液体潤滑剤であるパーフ
ルオロポリエーテルをフレオン系等の溶媒で希釈し、媒
体表面にディップ法等によって塗布し、必要に応じて加
熱処理を行って形成する。

【００２９】潤滑層５としては、上記の他に、フロロカ
ーボン系液体潤滑剤や、スルホン酸のアルカリ金属塩か
らなる潤滑剤等の従来より公知のあるいは市販の潤滑剤
を用いることもできる。

【００３０】潤滑層５の膜厚は、５〜３０Å程度が適当
である。これは、５Å未満の場合、耐摩耗性が不十分で
あるとともに潤滑寿命が短くなり、３０Åを超えると耐
摩耗性の向上がみられず、しかも磁気ヘッドの吸着の問
題も生ずるからである。

【００３１】なお、この潤滑層５は、磁気記録媒体に必
ず必要というわけではなく、必要に応じて設ければよ
い。以上のように、下地層２を３層構造とし、第２下地
層２ｂでグレインサイズを小さくし、第３下地層２ｃで
格子定数を４元系磁性層３に合わせたことにより、高保
磁力と低ノイズとを両立した磁気記録媒体を得ることが
できる。

【００３２】次に、上記の磁気記録媒体の製造方法につ
いて説明する。まず、ガラス基板１上に、不活性ガス圧
力が４〜１５mTorr のスパッタリング条件下で、少なく
ともＡｌからなる第１下地層２ａ、Ｃｒからなる第２下
地層２ｂを順次形成する。次いで、第２下地層２ｂの上
に、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔ
ａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種と、Ｃｒとからな
る第３下地層２ｃを、スパッタリングにより形成する。
次に、第３下地層２ｃ上に、不活性ガス圧力が０．５〜
６mTorr のスパッタリング条件下で、化学式（１）で表
される磁性層３を形成する。そして、磁性層３の上に、
さらに保護層４をスパッタリングにより形成し、その保
護層４の上に潤滑剤でディップ処理をすることにより、
潤滑層５を形成する。

【００３３】このような磁気記録媒体の製造方法による
と、ガラス基板１上にＡｌからなる第１下地層２ａと、
Ｃｒからなる第２下地層２ｂとを、不活性ガス圧力が４
〜１５mTorr のスパッタリング条件下で形成するので、
Ｃｒのグレインサイズを５０〜３００Åに制御でき、こ
の第２下地層２ｂのグレインサイズが反映された状態
で、第３下地層２ｃと磁性層３とが形成される。従っ
て、第３下地層２ｃと磁性層３とのグレインサイズも小
さくすることができ、ノイズが低減される。なお、不活
性ガス圧力が４mTorr 未満の場合、Ｃｒの第２下地層２
ａのグレインサイズが大きくなり、その上に形成される
第３下地層２ｃ及び磁性層３のグレインサイズも大きく
なる。そのため、ノイズが大きくなってしまい、好まし
くない。一方、１５mTorr を超えた場合、Ｃｒの第２下
地層２ａの結晶格子の乱れが生じ、高保磁力が得られな
いとともに、記録再生出力が低下するので好ましくな
い。

【００３４】第３下地層２ｃは、第２下地層２ｂのグレ
インサイズが反映され、また、その上に形成される磁性
層３との格子定数の整合性をとるように、不活性ガス圧
力等のスパッタリング条件を適宜調整して形成される。
なお、磁性層３を形成する際の基板温度を高くして磁気
特性の向上を図るためには、Ｃｒの第２下地層２ａを積
層構造にし、この第２下地層の１層目、２層目を形成す
る工程の間に加熱処理の工程を設けることが好ましい
が、この場合には、インライン型スパッタ装置の関係
上、磁性層３を形成する条件と同じ条件で第２下地層を
形成することが望ましい。

【００３５】また、磁性層３の成膜の際には、少なくと
も化学式（１）に示した組成比を有するＣｏＣｒＴａＰ
ｔの磁性層であること、及びスパッタリング時の不活性
ガス圧力を０．５〜６mTorr にすることの、二つの条件
が課されている。この二つの条件、即ち、磁性層を特定
の組成とし、特定圧力でスパッタリングしたことの相乗
効果により、磁性層のグレインサイズが大きくなるのが
効果的に防止され、且つ、記録ビットの遷移領域に生じ
るジグザグ磁壁が小さくなり、ノイズが低減する。ま
た、前述の二つの条件の相乗効果により、磁性粒間の磁
気的分離度が促進され、保磁力の向上が図れる。

【００３６】なお、上記の第１の実施の形態では、磁性
層３は一つの層で形成されているが、磁性層の間に非磁
性のスペーサ層を設けることで、さらにノイズを低減さ
せることができる。そこで、磁性層の間にスペーサ層を
設けた実施の形態を以下に説明する。

【００３７】図２は本発明の第２の実施の形態に係る磁
気記録媒体の模式的断面図である。この磁気記録媒体の
ガラス基板１１、下地層１２、保護層１６、及び潤滑層
１７は、図１に示した第１の実施の形態のガラス基板
１、下地層２、保護層６、及び潤滑層７と同じ組成であ
る。なお、下地層１２を構成する第１下地層１２ａ、第
２下地層１２ｂ、及び第３下地層１２ｃの組成も、図１
の第１下地層２ａ、第２下地層２ｂ、及び第３下地層２
ｃと同じである。そして、図１の磁気記録媒体では単一
の層であった磁性層３が、第２の実施の形態では第１磁
性膜１３、非磁性スペーサ膜１４、及び第２磁性膜１５
で形成されている。

【００３８】下地層１２の直ぐ上に形成されているのが
第１磁性膜１３である。この第１磁性膜１３は、Ｃｏを
主成分とし、Ｃｒ、Ｔａ及びＰｔからなるＣｏ合金磁性
層である。第１磁性膜１３の上に、非磁性スペーサ膜１
４が形成され、その上に更に第２磁性膜１５が形成され
ている。この第２磁性膜１５の組成は、第１磁性膜１３
と同様に、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒ、Ｔａ及びＰｔから
なるＣｏ合金磁性層である。

【００３９】このように、磁性層を第１磁性膜１３と第
２磁性膜１５とに分け、その間に非磁性スペーサ膜１４
が挟まれていることにより、さらにノイズが低減する。
非磁性スペーサ膜１４としては、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、Ｃ
ｒＭｏＺｒ、ＣｒＢ、ＣｒＷ、ＣｒＴａ、ＣｒＳｉ、Ｃ
ｒＴｉ、ＣｒＴｉＢ等のＣｒ合金系非磁性層が好まし
い。その中でも特に好ましいのは、ＣｒＭｏである。Ｃ
ｒ系合金におけるＭｏ等の他の元素の含有量は、磁性層
の格子定数との整合性を考慮すると、２〜２０原子％程
度が適当である。Ｃｒ系合金層の膜厚は、磁気記録媒体
の各種磁気特性を考慮すると、２０〜１５０Å程度が適
当である。

【００４０】なお、非磁性スペーサ層で分割される各磁
性層の膜厚は同一としてもよいし、異なっていてもよ
い。

【００４１】

【実施例】第１の実施例として、図２に示した第２の実
施の形態を実施した場合の例を、その製造方法とともに
説明する。

【００４２】なお、図２に示す磁気記録媒体は、高保磁
力を呈するＣｏＰｔ系磁性層（第１磁性膜１３、第２磁
性膜１５）を非磁性スペーサ層１４で分割することによ
り、ノイズの低減を図ったものであり、ＭＲヘッド（磁
気抵抗型ヘッド）又はＧＭＲヘッド（巨大磁気抵抗型ヘ
ッド）用磁気記録媒体として好適に使用することができ
る。以下に、第１の実施例の磁気記録媒体の製造方法を
説明する。

【００４３】まず、イオン交換によって化学強化したア
ルミノシリケイトガラスからなる２．５インチ径、厚さ
０．９mmのガラス基板の両主表面及び側面を精密研磨に
よって表面粗さ（Ｒａ）が５Å程度の鏡面とする。

【００４４】ここで、ガラス基板としては、ＳｉＯ₂：
６２〜７５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：５〜１５重量％、Ｌｉ
₂Ｏ：４〜１０重量％、Ｎａ₂Ｏ：４〜１２重量％、Ｚ
ｒＯ ₂：５．５〜１５重量％を主成分として含有すると
ともに、Ｎａ₂Ｏ／ＺｒＯ₂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イオン交換によって化学強化し
たもの（特開平５−３２４３１号公報）を使用した。

【００４５】このような化学強化ガラス基板は、耐熱性
に優れ、加熱に際しＮａの析出がないとともに平坦性を
維持し、ヌープ硬度にも優れる。上記ガラス基板を基板
ホルダ（パレット）に装着し、インライン型ＤＣマグネ
トロンスパッタ装置に導入する。図３は本発明の磁気記
録媒体の製造に用いるインライン型ＤＣマグネトロンス
パッタ装置を示す図である。このスパッタ装置１００
は、仕込室１１０、第１真空チャンバ１２０、第２真空
チャンバ１３０、第３真空チャンバ１４０、及び仕込室
１５０の五つの部屋で構成されている。これらの各部屋
は仕切板１０２，１０５とポート１０３，１０４とで仕
切られている。そして、パレット１０１に搭載されたガ
ラス基板が、図面の左から右に向かって移動するような
機構になっている。以下に、各部屋の構成をパレット１
０１の搬送方向に沿って説明する。

【００４６】仕込室１１０は、空気の排気を行い内部の
環境を真空にするための部屋である。次の第１真空チャ
ンバ１２０、第２真空チャンバ１３０、及び第３真空チ
ャンバ１４０は、スパッタリングを行うための部屋であ
る。第１真空チャンバ１２０には、磁性材料の保磁力を
高めるためのヒータ１２１ａ，１２１ｂ、Ａｌのターゲ
ット１２２ａ，１２２ｂ、及びＣｒのターゲット１２３
ａ，１２３ｂが設けられている。第２真空チャンバ１３
０には、磁性材料の保磁力を高めるためのランプヒータ
１３１ａ，１３１ｂ、Ｃｒのターゲット１３２ａ，１３
２ｂ、ＣｒＭｏのターゲット１３３ａ，１３３ｂ、Ｃｏ
ＣｒＴａＰｔのターゲット１３４ａ，１３４ｂ、ＣｒＭ
ｏのターゲット１３５ａ，１３５ｂ、及びＣｏＣｒＴａ
Ｐｔのターゲット１３６ａ，１３６ｂ、が設けられてい
る。第３真空チャンバ１４０には、Ｃ（カーボン）のタ
ーゲット１４１ａ，１４１ｂが設けられている。最後の
仕込室１５０は、仕込室１１０と同様に、空気の排気を
行い内部の環境を真空にするための部屋である。

【００４７】以上のようなスパッタ装置１００を用い、
まず、ガラス基板が装着されたパレット１０１を仕込室
１１０に導入する。そして、仕込室１１０内を大気状態
からスパッタ室（第１真空チャンバ）１２０の真空度と
同等になるまで真空排気する。その後、仕切板１０２を
開放してパレット１０１を第１真空チャンバ１２０内に
導入する。

【００４８】この第１真空チャンバ１２０内では、パレ
ット１０１に装着したガラス基板をランプヒータ１２１
ａ，１２１ｂによって３７５℃、２分間の加熱条件で加
熱した後、パレット１０１を５０cm/minの搬送速度で移
動させ、放電状態にあるＡｌのターゲット１２２ａ，１
２２ｂとＣｒのターゲット１２３ａ，１２３ｂとの間を
通過させる。すると、配置されたターゲットの順番通り
にガラス基板の両面にＡｌの第１下地層（膜厚３０
Å）、Ｃｒの第２下地層（膜厚３００Å）の順で積層さ
れる。このとき、第１真空チャンバ１２０内の到達圧力
は、５×１０⁶Torr以下とし、Ａｒガスを導入して４mTo
rr でスパッタを行った。なお、Ｃｒ下地層のグレイン
サイズを測定したところ３００Åであった。

【００４９】次に、パレット１０１をポート１０３を介
して第２真空チャンバ１３０に移動し、第２真空チャン
バ１３０内に配置されたヒータ１３１ａ，１３１ｂで基
板を再び加熱する。加熱条件は、３５０℃、１分間とす
る。

【００５０】その後、放電状態にある各ターゲット（Ｃ
ｒターゲット１３２ａ，１３２ｂ、ＣｒＭｏターゲット
１３３ａ，１３３ｂ、ＣｏＣｒＴａＰｔターゲット１３
４ａ，１３４ｂ、ＣｒＭｏターゲット１３５ａ，１３５
ｂ、ＣｏＣｒＴａＰｔターゲット１３６ａ，１３６ｂ）
間を、５０cm/minの搬送速度でパレット１０１を通過さ
せる。そして、この配置されたターゲットの順番通りに
Ｃｒの第２下地層（膜厚３００Å）、ＣｒＭｏの第３下
地層（膜厚３００Å）、ＣｏＣｒＴａＰｔの第１磁性膜
（膜厚１２０Å）、ＣｒＭｏの非磁性スペーサ膜（膜厚
５０Å）、ＣｏＣｒＴａＰｔの第２磁性膜（膜厚１２０
Å）の順で各膜が両面に積層される。

【００５１】なお、ＣｒＭｏのターゲット１３３ａ，１
３３ｂ，１３５ａ，１３５ｂの組成比はＣｒ：９４原子
％、Ｍｏ：６原子％とした。ＣｏＣｒＴａＰｔターゲッ
ト１３４ａ，１３４ｂ，１３６ａ，１３６ｂの組成は何
れもＣｏ：７８原子％、Ｃｒ：１３原子％、Ｐｔ：６原
子％、Ｔａ：３原子％とした。更に、真空チャンバ内の
到達圧力は５×１０^-6Torrとし、Ａｒガスを導入して２
mTorr でスパッタを行った。

【００５２】次に、パレット１０１をポート１０４を介
して第３真空チャンバ１４０に移動し、この第３真空チ
ャンバ１４０内に配置された放電状態にあるＣターゲッ
ト１４１ａ，１４１ｂの間に、パレット１８を５０cm/m
inの搬送速度で通過させる。そして、ＣｏＣｒＴａＰｔ
第２磁性膜上にカーボン保護層（膜厚１５０Å）を積層
した。

【００５３】なお、このカーボン保護層は第３真空チャ
ンバ１４０内をＡｒガスとＨ₂ガス（Ｈ₂：５％）でス
パッタを行った。最後に、この保護層上をパーフルオロ
ポリエーテルからなる潤滑剤（モンテジソン社製ＡＭ２
００１）でディップ処理して厚さ２０Åの潤滑層を形成
した。

【００５４】このようにして得られた磁気記録媒体の保
磁力（Ｏｅ）、ノイズ（μｖrms ）を表１に示す。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可
し、振動試料型磁力計により最大外部印可磁場１０ｋＯ
ｃで測定した。

【００５５】また、記録再生特性（媒体ノイズ）の測定
は次のようにして行った。即ち、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
９．６ｍ／ｓで線記録密度１２０ｋｆｃｌ（１インチあ
たり１２０，０００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２３ＭＨｚ
で、測定帯域を２６ＭＨｚとしてスペクトラムアナライ
ザにより、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３
０、書き込み／読み取り側にそれぞれトラック幅３．１
／２．４μｍ、磁気ヘッドギャップ長０．３５／０．２
８μｍである。

【００５６】なお、以後に示す実施例及び比較例におけ
る保磁力（Ｏｅ）、ノイズ（μＶｒｍｓ）の測定は、上
述の方法で行った。次に、第１の実施例において、非磁
性スペーサ膜のＣｒＭｏターゲット及び、第２磁性膜の
ＣｏＣｒＴａＰｔターゲットの放電を止め、第１の実施
例の下地層上に単層のＣｏＣｒＴａＰｔ磁性層を形成さ
せたものを第２の実施例として作成した。なお、このと
きの磁性層の膜厚は、第１実施例の磁性層のトータル膜
厚（２４０Å）と同じにした。それ以外の条件は第１の
実施例と同じ条件でスパッタを行った。

【００５７】また、上記の第１の実施例及び第２の実施
例以外に、３つの比較例を作成した。第１の実施例の下
地層のうち、ＣｒＭｏターゲットの放電を止め、Ａｌ／
Ｃｒ下地層のみを形成させたものを第１の比較例とし、
Ｃｒターゲットの放電を止め、Ａｌ／ＣｒＭｏ下地層の
みを形成させたものを第２の比較例とし、Ａｌターゲッ
トの放電を止め、Ｃｒ／ＣｒＭｏ下地層のみを形成させ
たものを第３の比較例とした。それ以外の条件は、第１
の実施例と同じ条件でスパッタを行った。

【００５８】

【表１】

【００５９】表１からも判るように、ＣｏＣｒＴａＰｔ
磁性層の下地層をＡｌ／Ｃｒ／ＣｒＭｏにすることによ
り、２０００（Ｏｅ）以上という高保磁力と、１０．０
（μＶｒｍｓ）以下という低ノイズとの両特性を満足す
る磁気記録媒体が得られる。

【００６０】また、Ｃｒの第２下地層のグレインサイズ
は、Ａｌ下地層及びＣｒ下地層を形成する際のＡｒガス
圧力に大きく左右される。そこで、Ａｒガス圧力を以下
のように変えて、その特性を測定した。なお、磁性層は
第２の実施例の単層の磁性膜とし、各膜の組成は、第１
の実施の形態と同様である。

【００６１】Ａｌ下地層及びＣｒ下地層を形成する際の
Ａｒガス圧力を３mTorr （第４の比較例）、５mTorr
（第３の実施例）、８mTorr （第４の実施例）、１０mT
orr （第５の実施例）、１２mTorr （第６の実施例）、
１５mTorr （第７の実施例）、１８mTorr （第５の比較
例）に変化させた。そして、第２下地層のＣｒ層のグレ
インサイズと、得られた磁気記録媒体のノイズの変化を
調べた。その結果を表２に示す。

【００６２】なお、ノイズの測定は、第１の実施例と同
様の方法で行った。また、第１の実施例〜第７の実施
例、第４の比較例の磁気記録媒体の保磁力は２０００Ｏ
ｅ以上の高保磁力を有し、第５の比較例の保磁力は１８
５０Ｏｅであった。

【００６３】

【表２】

【００６４】表２から判るように、Ａｌ下地層及びＣｒ
下地層を形成する際のガス圧力を４〜１５mTorr にする
ことによって、Ｃｒ下地層のグレインサイズを５０〜３
００Åにすることができるので、２０００（Ｏｅ）以上
という高保磁力と、１０（μＶｒｍｓ）以下という低ノ
イズとの両特性を満足する磁気記録媒体が得られる。ガ
ス圧力が４mTorr 未満のとき、グレインサイズが大きく
なり、Ｃｒ層上に形成されるＣｒＭｏ下地層、ＣｏＣｒ
ＴａＰｔ磁性層のグレインサイズもＣｒのグレインサイ
ズに反映されて大きくなるので、ノイズが１０（μＶｒ
ｍｓ）を超えてしまい低ノイズ化が実現できない。ま
た、ガス圧力が１５mTorr を越えたとき、グレインサイ
ズはさらに小さくなるが、同時にＣｒＭｏ下地層のグレ
インサイズもそれに反映されて小さくなりすぎてしま
い、磁性層３の結晶粒のＣ軸の膜面内配向に乱れが生
じ、保磁力が２０００Ｏｅを下回ってしまい高保磁力が
得られなくなる。

【００６５】なお、ここでは、具体的な実施例は示さな
いが、磁性層の間に非磁性スペーサ層を設けたものは高
保磁力を維持し、さらにノイズを低減させることがで
き、良好な磁気記録媒体が得られた。

【００６６】次に第８〜第１３の実施例及び第６〜第１
１の比較例として、第１の実施例において第１の磁性膜
及び第２の磁性膜の組成比を変化させたときの磁気記録
媒体の保磁力（Ｏｅ）、ノイズ（μＶｒｍｓ）を表３に
示す。なお、それ以外の条件は、第１の実施例と同じ条
件でスパッタを行った。

【００６７】

【表３】

【００６８】表３からわかるように、保磁力が２０００
（Ｏｅ）以上でかつノイズが１０（μＶｒｍｓ）以下の
高保磁力で低ノイズの磁気記録媒体を得るためには、Ａ
ｌ／Ｃｒ／ＣｒＭｏ下地層の場合、ＣｏＣｒＴａＰｔ磁
性層の好ましい組成範囲は、組成を以下の化学式

【００６９】

【化５】Ｃｏ_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z で表わしたとき、Ｘ＝５〜２０原子％、Ｙ＝３〜１６原
子％、Ｚ＝１〜７原子％であることがわかる。磁性層の
組成比が上記範囲から外れると高い保磁力が得られなか
ったり、ノイズが大きくなったりして、高保磁力、低ノ
イズの両特性を満足する磁気記録媒体が得られない。

【００７０】なお、ここでは具体的な実施例は示さない
が、磁性層が単層の場合においても、好ましい組成範囲
は上記と同様の結果であった。また、上述の実施例で
は、第３下地層、非磁性スペーサ膜としてＣｒＭｏ合金
を挙げていたが、ＣｒＭｏの代わりに、ＣｒＶ、ＣｒＴ
ａ、ＣｒＭｏＺｒ等のＣｒ合金にしても上述と同様の結
果が得られた。

【００７１】なお、上記の実施例の他に、磁気記録媒体
と磁気ヘッドとの吸着を防止し、ＣＳＳ（コンタクト・
スタート・アンド・ストップ）耐久性を向上するため
に、ガラス基板と磁性層との間、又は磁性層上に磁気記
録媒体の表面粗さを調節する凹凸形成層を形成させても
よい。この場合の凹凸形成層の平均表面粗さＲａは１０
〜５０Åであることが好ましく、より好ましくは、１０
〜３０Åである。Ｒａが１０Å未満の場合、磁気記録媒
体表面が平坦に近いため、磁気ヘッドと磁気記録媒体が
吸着し、磁気ヘッドや磁気記録媒体にきずがついてしま
ったり、吸着によるヘッドクラッシュをおこし、致命的
な損傷を受けるので好ましくない。また、Ｒａが５０Å
を越える場合、グライドハイトが大きくなり、記録密度
の低下を招くので好ましくない。

【００７２】凹凸形成層の形状は、連続したテクスチャ
膜であっても、離散的に分布した島状突起であっても良
い。島状突起の場合、その突起の高さは１００〜５００
Åであることが好ましい。より好ましくは、１００〜３
００Åである。

【００７３】凹凸形成層の材質及び形成方法は多種知ら
れており、特に制限されない。凹凸形成層の材質として
は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｓ
ｉ、Ｚｒ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｐｄ、Ｓｂ、Ｇ
ｅ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｗ、Ｐｂ等の金属やそれらの合金、又
はそれらの金属や合金の酸化物、窒化物、炭化物を使用
することができる。好ましい材料としては、Ａｌ単体や
Ａｌ合金、酸化Ａｌ、窒化ＡｌといったＡｌを主成分と
するものである。

【００７４】凹凸形成層の表面粗さ及び凹凸（突起）の
高さは、凹凸形成層の材質及びその量、熱処理条件等に
よって制御できる。また、他の凹凸形成層の形成方法と
しては、機械的研磨によるテクスチャ加工、化学エッチ
ングによるテクスチャ加工、エネルギービーム照射によ
るテクスチャ加工などが挙げられ、それらの方法を組み
合わせても良い。凹凸形成層は磁性層の下、又は磁性層
の上どちらでも形成しても良いが、好ましくは高密度記
録達成のためには、磁性層よりも下に形成することが好
ましい。なぜなら、磁性層上に凹凸形成層を設けた場
合、凹凸形成層の膜厚の分、磁気ヘッドとの距離が大き
くなるからである。特に、第２下地層のＣｒ層を２層構
造にし、このＣｒ層の間に設けるのが好ましい。

【００７５】また、実施例のカーボン保護層に代えてテ
トラアルコキシランをアルコール系の溶媒で希釈した中
に、コロイダルシリカ微粒子を分散して塗布し、更に焼
成して酸化珪素（ＳｉＯ₂）膜を形成させても良い。こ
の場合、保護膜と凹凸形成層の両方の機能を果たす。

【００７６】また、本発明の第２の実施の形態に係る磁
気記録媒体は、第１磁性膜、非磁性スペーサ膜、第２磁
性膜の２層の磁性膜で構成していたが、これに限らず３
層以上の磁性膜間に非磁性スペーサ膜が形成された構成
であっても良い。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気記録媒
体では、下地層を３層構造とし、第２下地層のグレイン
サイズを小さくしたことにより、第３下地層と磁性層の
グレインサイズも小さくなり、低ノイズ化が実現し、第
３下地層と磁性層との結晶の格子定数を近似させたこと
により、磁性層の結晶の軸の方向が膜面に平行になり、
高保磁力が実現した。従って、低ノイズと高保磁力とを
両立させることが可能となった。

【００７８】また、本発明の磁気記録媒体の製造方法に
よれば、第１下地層と第２下地層とのスパッタリングの
際の不活性ガス圧力を４〜１５mTorr としたため、第２
下地層のグレインサイズを所望の値とすることができ
る。さらに、磁性層のスパッタリングの際には、所定の
組成とし、不活性ガス圧力を０．５〜６mTorr としたこ
とによる相乗効果により、グレインサイズが大きくなる
のを防止できるとともに、磁性粒間の磁気的分離度が促
進されるため、低ノイズと高保磁力の両特性を満足する
磁気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気記録媒体
の模式的断面図である。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係る磁気記録媒体
の模式的断面図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の製造に用いるインライ
ン型ＤＣマグネトロンスパッタ装置を示す図である。

【符号の説明】

１ガラス基板２下地層２ａ第１下地層２ｂ第２下地層２ｃ第３下地層３磁性層４保護層５潤滑層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板の上に形成された下地層と、
前記下地層の上に形成された磁性層と、前記磁性層の上
に形成された保護層と、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を主成分とする第１下地層と、前記第１下地層の上
に形成されたＣｒからなる第２下地層と、前記第２下地
層の上に形成された、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種と
Ｃｒとからなる第３下地層とからなり、前記磁性層がＣｏを主成分とし、Ｃｒ、Ｐｔ、及びＴａ
とからなるＣｏ合金であり、前記第２下地層のグレインサイズが５０〜３００Åであ
り、前記第３下地層と前記磁性層とは、前記第２下地層
のグレインを反映して形成され、前記第３下地層と前記
磁性層とのグレインサイズが５０〜３００Åであること
を特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】前記磁性層は、以下の化学式で表された
ものであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒
体。【化１】Ｃｏ_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z （式中、Ｘは５〜２０、Ｙは３〜１６、Ｚは１〜７で原
子％の値を示す）
【請求項３】前記第３下地層の結晶格子定数と前記磁
性層の結晶格子定数とが近似していることを特徴とする
請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】前記第３下地層は、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、
ＣｒＴａ、あるいはＣｒＭｏＺｒのいずれかからなるＣ
ｒ合金であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか
に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記磁性層は、Ｃｏを主成分とし、Ｃ
ｒ、Ｔａ及びＰｔとからなる複数のＣｏ合金磁性層と、
前記Ｃｏ合金磁性層の間に形成された非磁性体スペーサ
層と、を有することを特徴とする請求項１乃至４いずれ
かに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】前記スペーサ層は、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、
あるいはＣｒＭｏＺｒのいずれかからなるＣｒ合金であ
ることを特徴とする請求項５記載の磁気記録媒体。
【請求項７】前記保護層は、カーボン膜であることを
特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の磁気記録媒
体。
【請求項８】磁気的に情報を記憶する磁気記録媒体の
製造方法において、ガラス基板上に、不活性ガス圧力が４〜１５mTorr のス
パッタリング条件下で、Ａｌを主成分とする第１下地層
を形成し、前記第１下地層上に、不活性ガス圧力が４〜１５mTorr
のスパッタリング条件下で、Ｃｒからなる第２下地層を
形成し、前記第２下地層上に、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔ
ｉ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ａｌから選ばれる少なくとも１種
と、Ｃｒとからなる第３下地層を、スパッタリングによ
り形成し、前記第３下地層上に、不活性ガス圧力が０．５〜６mTor
r のスパッタリング条件下で、以下の化学式【化２】Ｃｏ_100-X-Y-ZＣｒ_XＰｔ_YＴａ_Z （式中、Ｘは５〜２０、Ｙは３〜１６、Ｚは１〜７で原
子％の値を示す）で表される組成の磁性層を形成する、ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。