JPS61224122A

JPS61224122A - 磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPS61224122A
Application number: JP6553285A
Authority: JP
Inventors: Koji Ichikawa; 耕司市川; Shigeo Fujii; 重男藤井; Shiro Murakami; 志郎村上; Shigeo Endo; 遠藤　重郎
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は磁気記録媒体、特に水平即ち面内記録に使用さ
れるリジッド磁気記録ディスクに関する。

〔従来の技術〕

リジントディスクの磁気記録媒体としてはγ−へマタイ
ト（Ｔ−Ｐｅｔｏｓ）粉末、Ｃｏ−Ｐｔ膜、Ｃｏ−Ｎ１
−ｐｔ膜あるいはＣｏ−Ｎ１−Ｐ膜が使用されている。

ヘマタイト塗布媒体はアルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金基板上に樹脂とともに薄膜状に形成される。この
ヘマタイト塗付媒体は長期にわたり広い用途に使われて
いた。しかし、最近になって高記録密度ディスクの高い
需要が起って来たが、ヘマタイト塗布媒体では高記録密
度に対応出来ない。そこでヘマタイト塗布媒体に代って
、薄膜媒体が高記録密度の用途に提案されている。この
薄膜媒体としてはメッキ及び蒸着媒体がある。

Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐのようなメッキ媒体には残留した化学物
質による腐食が起るなどの欠点がある。また、この腐食
のためにデータの書き込み、読み出しする際のエラーが
起るので、極めて高い記録密度を達成することが出来な
い。メッキ薄膜媒体は本質的に高い欠陥密度を有し、耐
食性に劣るものである。

これに比して、スパッタリングや蒸着で作った薄膜媒体
は、電磁特性、浮上性、耐久性、損傷、摩耗、欠陥密度
、耐食性、再生特性のすべての面で優れていることが考
えられて来た。蒸着薄膜媒体として、例えばＣｏ−Ｎｉ
−ＰｔやＣｏ−Ｎｉなどのコバルト基合金が高い水平記
録密度の磁気記録媒体に適しているとして提案されてい
る。Ｃｏ　−Ｎｉ　−Ｐｔ＋Ｇｏ−Ｐｔは水平記録に適
したものであるが、高価な元素であるｐｔを約１０ａｔ
％含んでいるので、媒体の価格も高いものとなっている
。

他方、直接にスパッターしたＧｏ合金膜はＣ軸がスパッ
ター面に垂直になる傾向があるので、水平記録に適さな
い。

水平記録媒体用としてスパッター薄膜磁気記録媒体が文
献で報告されている。前日のＪ、　Ａｐｐｌ。

Ｐｈｙｓ、　５３　（５）　Ｍａｙ　１９８２　Ｐ、３
７３５“旧ｇｈ　ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙＣｏ　ａｎｄ　
　Ｃｏ−Ｎｉ　ａｌｌｏｙ　ｆｉｌｍｓ”及びＪ、　Ａ
ｐｐｌ。

Ｐｈｙｓ、　５３　（１０）　Ｏｃｔ、　１９８２　Ｐ
、６９４１″ｔｌｆｆｅｃｔ　ｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎ　
ｏｎ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｃｏｅｒｃｉｖｉｔｙ　ａｎ
ｄ　＋ｗｉｃｒｏｓｔ−ｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｆ　　Ｃ
ｏ　−Ｎｉ　ａｌｌｏｙ　ｆｉｌ＋＋ｓ”及び特許出願
特開昭５７−７２３０７号によれば、金属コバルトある
いはＧｏ−Ｎｉ合金を窒素を含む雰囲気中でスパッター
を行い窒素を含む薄膜を形成し、その上で真空あるいは
不活性ガス中で熱処理して、良好な磁気特性をもった薄
膜磁気記録媒体を得ている。これらの文献では、スパッ
タリングはスパッター膜中に十分に窒素を含ませるため
に液体窒素で冷した基板に対して行う必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように液体窒素で基板を冷却するので、液体窒素を
消費する上に複雑なスパッタリング装置となり、基板の
両面同時スパッターが出来ないなど・のためにディスク
の製造原価が高（なる。

また、Ｃｏ基合金は通常の場合垂直磁気記録用の媒体と
して用いられるものであるが面内磁化用の媒体としても
優れた特性を示すことが、本発明者らは認識して本発明
にいたったものである。

本発明は優れた磁気特性を有し、耐食性の良い本発明の
他の目的は、室温以上の温度の基板にスパッターして水
平磁気記録瓢体を作ることのできる製造方法を提案する
ことである。

下地層及び磁性層が形成されており、必要によって磁性
層の表面に保護膜（スパッタ・−されたアモルファス状
、グラファイト状あるいはダイヤモンド状のカーボン膜
や液体潤滑材の塗布など）が形成されて、磁性膜は、（イ）０．５ａｔ％以上のＲｕ、　　５ａｔ％以上のＴ
ｉ、　　５ａｔ％以上のＨｆの１種又は２種以上を総量
で２２ａｔ％以下含むＣｏ基合金であり、（ロ）１００〜５００人の粒径の結晶粒を主体とし、（ハ）そのＣ軸が実質的に面内にあるｈ．ｃ．ｐ．結晶
である、ことを特徴とするものである。

この磁性膜は残留するＣｏＮやＣｏＱの双方がＸ線的に
は検出されないことが望ましいが、化学分析によっては
窒素や酸素が５ａｔ％以下検出されることもある。

なお、本明細書において「主体」とは、５０％以上の数
の粒子がその粒径範囲に含まれることをいい、この粒径
の測定は電子顕微鏡によって観察することにより行われ
る。

使用される基板としては、セラミックス（例えばＡβ２
０ユ系）やガラスも用いることが出来るが、アルミニウ
ム基体やアルミニウム合金基板（例えば３．９重量％の
Ｍｇを含み残部実質的にＡｔ’の合金）が望ましい。ア
ルミニウム基体やアルミニウム合金基板の場合、アルマ
イト処理膜、Ｎ１−Ｐメッキ膜、Ｃｒスパッター膜を下
地として用いることが出来るが、６〜１５μｍの厚さに
付けたアルマイト処理膜は適切なものである。磁気ディ
スクの外径が３．５＃φのように小さな場合は、３６０
０ｒ、ｐ、ｍで回転しても周速度が小さいので、１〜５
μｍ程度の薄いアルマイト処理膜でもよいことがある。

磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触、衝突による衝撃に
耐え、ディスク面の変形を防ぐためにはこのアルマイト
処理膜は十分な硬度、望ましくはビッカース硬度Ｈｖで
３００以上をもっていることが必要である。Ｎ１−Ｐの
無電解メッキ膜は十分な硬度をもっているが、本発明の
ディスクのように後で熱処理を行うものである場合は、
この熱処理時の加熱によってＮ１−Ｐ膜が帯磁すること
もあるので、この帯磁の起らない温度で熱処理を行わな
ければならない。Ｃｒのスパッターをした膜も利用する
ことが出来るが、耐Ｃ８Ｓ性を上げるには数１０００人
の厚さに付ける必要があり、スパンタ一時間が長く掛る
。

スパッター媒体の厚さは４００〜１０００人であること
が望ましい。媒体の厚さが薄すぎる場合、十分な磁力が
得られないので、磁電変換特性が劣化する。媒体の厚さ
が厚くなると保磁力が低下する傾向がある上に、スパッ
ターリング時間が長く掛って生産効率の点からよくない
。

他の本発明の製造方法は、下地層の形成されたディスク
形基板を室温から３００℃の温度に保持し、最終製品の
成分とほぼ同じ成分の合金ターゲットを使用して、窒素
を含む薄膜を形成した後、この薄膜を加熱して薄膜に含
有されていた窒素を放出し、０．５ａｔ％以上のＲｕ、
　　５ａｔ％以上のＴｉ、　　５ａｔ％以上のＨｆの１
種又は２種以上を総量で２２ａｔ％以下含むＣｏ基合金
で、１００〜５００人の粒径の結晶粒を主体とし、その
Ｃ軸が主として面内にある実質的にｈ．ｃ．ｐ．結晶構
造の磁性薄膜とすることを特徴とするものである。

スパッタリング時の基板温度は、室温から３００℃の間
であってもよいが、生産性や窒素の吸収の容易さの点か
ら１００℃以下であることが望ましい。

また、スパッタリング後の熱処理は、スパッター膜に吸
着されている窒素を放出する温度で行う。

低い温度で熱処理を行った場合、十分に窒素を放出する
ためには長い加熱時間が必要で、高い温度の場合は短時
間でよい。望ましい温度範囲は３１０〜５００℃である
。３１０℃未満で熱処理を行うと数１０時間の温処理が
必要で実際的でない。

５００℃以上にすると脱ガスは急速に行うことができる
が、Ｃｏ合金結晶の粒成長によって、Ｓ／Ｎ比が低下す
るおそれがある。

本発明の磁気記録媒体の磁性薄膜は成分から云えば、０
．５ａｔ％以上のＲｕ、　　５ａｔ％以上のＴｉ＋　　
５ａｔ％以上のＨｆの１種あるいは２種以上を総量で２
２ａｔ％含み残部実質的にＣｏである合金である。Ｒｕ
を０．３ａｔ％よりも少く含む場合にはＨｃが極めて高
く４ｍＭｓが小さくなる。また耐食性も悪くなる。Ｒｕ
を２２ａｔ％よりも多く含む場合は、Ｈｃ、　　４ｍＭ
ｓとも低くなる。Ｔｉを５ａｔ％よりも少く含む場合に
は、耐食性が劣り、２２ａｔ％よりも多く含む場合はＨ
ｃが極めて低くなる。またＨｆを５ａｔ％よりも少く含
む場合は耐食性が劣り、２２ａｔ％よりも多く含む場合
は特性が悪くなる。

Ｃｕ、　Ｍｎを少量含む場合もあるが数ａｔ％以下これ
らを含んでも問題ない。

〔作　用〕

本発明においては、窒素中でスパッタリングした窒素を
含むＣｏ　−Ｃｒ膜は水平方向（面内）で極めて低い磁
化（４ｍＭＳ）　Ｌか示さず、はとんど非磁性であるが
、これを熱処理して脱窒素を行うと１００〜５００人の
結晶粒に成長し、そのＣ軸が実質的に面内にあるｈ．ｃ
．ｐ．結晶構造となって、面内で優れた磁気特性を有す
る磁性媒体となるので磁気記録媒体として優れたものと
なる。

窒素を含まない雰囲気でスパッタリングしたＣｏ合金膜
は保磁力が４０００ｅ前後と低い上に、垂直方向に配向
していて面内磁気記録に適していない点と、本発明を比
較するとその間の違は明らかである。

〔実施例〕

以下、本発明を具体的実施例によって詳細に説明する。

なお以下に述べる実施例はマグネトロンｒ、ｆ、スパッ
タ装置によったが、イオン工学的に同様のことが言える
イオンビームスパッタリング等によって本発明の効果を
得ることが可能であることは勿論である。

マグネシウムを４％含むアルミニウム合金基板（大きさ
：外径１３０ｍ、内径４０ｆｉ、厚さ１．９ｍ）をクロ
ム酸を含む酸浴中で電解処理し、その表面に１０〜１７
μｍのアルマイト層の下地層を形成し、かつその表面を
２μｍ程研磨し平坦にした。この下地層のビッカース硬
度Ｈｖは３００〜４００であった。

次に、平板マグネトロンｒ、ｆ、スパッタリング装置を
用い、下記条件にて下地層上にＮを含む００合金薄膜を
形成した。

初期排気　　　　　　１〜２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ全雰囲
気（Ａ　ｒ　＋　Ｎｚ）　　１０〜１５　ｍＴｏｒｒ雰
囲気中Ｎ２ガス濃度（全圧に対するＮ２分圧の％）　　０〜７０％投入電力
　　　　　　１ｋＷターゲット組成　　　Ｃｏ−Ｒｕ　（Ｔｉ、　Ｈｆ）（
目標とする薄膜の組成に一致させる。

例えば、Ｃｏ／Ｔｉ＝　９０　／　１０　（ａｔ％）の
薄膜を形成する場合には、Ｃｏ９０ａｔ％。

ＴｉｌＯａｔ％のターゲットを用いる。）極間隔　　　
　　　　１０８１ｍ薄膜形成速度　　　　１００〜３００人／ｗｉｎ。

膜厚　　　７００人基板温度　　　　　　７０℃ この膜形成処理後、真空中にて３２０〜３５０℃で１〜
３時間熱処理を行い、窒素を放出させた。

この磁性膜からは、ＣｏＮ　、　ＣｏＯがＸｖＡ的には
検出されなかった。その後、カーボン保護膜を５００人
厚さとなるようスパッタリングして形成し、磁気記録媒
体とした。

この磁気記録媒体の磁気特性を上記以外の条件と共に第
１表に示す。

この磁気記録媒体を６０℃の温度で８０〜９０ま％（７）相対量炭中、、２週間露、え後。磁気特性を第
２表に示す。第２表のサンプル徹の各々は第１表のもの
に対応している。

第１表及び第２表でサンプルｌｌ＆Ｌ１〜７は本発明の
実施例で、サンプル嵐８〜工２は比較例である。

患１〜７はいずれも環境試験の前後で磁気特性にほとん
ど差がな（、耐食性が向上していることがわかる。第１
表に（００２）面のｘ′ｆａ回折強度と（１００）面の
Ｘ線回折強度との比、即ちＩ　（００２）　／１　（１
００）で定義されるＲ値も示しであるが、本発明のもの
はいずれも３以下で、面内にＣ軸が配向していることが
明らかである。比較例の１ｌｈ８〜１２は上の環境試験
で特性が劣化した。また、Ｒｕを２２ａｔ％を越えて含
んでいるＮ［Ｌｌｏは４ｍＭｓが低い。

第　　　２　　　表〔発明の効果〕以上詳述通り、本発明に従えば優れた磁気特性をもった
面内記録に適した磁気記録媒体が得られる。

手続補正書ＩＩ！（＄Ｄ　　を１・３・４２Ｂ昭和６０年　特許願　第６５５３２号発明の名称　磁気記録媒体およびその製造方法補正をす
る者事件との関係　　特許出願人住所　東京都千代田区丸）内二丁目１番２号名称　（５
０８）日立金属株式会社代表者　松　野　浩　二

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディスク形基板の板面上に、下地層及び磁性膜層
が形成された磁気記録媒体において、磁性膜は、（イ）０．５ａｔ％以上のＲｕ、５ａｔ％以上のＴｉ、
５ａｔ％以上のＨｆの１種あるいは２種以上を総量で２
２ａｔ％以下含むＣｏ基合金であり、（ロ）１００〜５００Åの粒径の結晶粒を主体とし、（ハ）そのＣ軸が実質的に面内にあるｈ．ｃ．ｐ．結晶
である、ことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）磁性膜はＣｏＮとＣｏＯの双方がＸ線的に検出さ
れないことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁
気記録媒体。
（３）基板はアルミニウム基体又はアルミニウム基合金
基板であり、その上にアルマイト膜が形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
磁気記録媒体。
（４）下地層の形成されたディスク形基板を室温から３
００℃の温度に保持し、最終製品の成分とほぼ同じ成分
の合金ターゲットを使用して、窒素を含む不活性気体雰
囲気中で上記基板上にスパッタリングあるいは蒸着をし
て窒素を含む薄膜を形成した後、この薄膜を加熱して薄
膜に含有されていた窒素を放出し、０．５ａｔ％以上の
Ｒｕ、５ａｔ％以上のＴｉ、５ａｔ％以上のＨｆの１種
又は２種以上を総量で２２ａｔ％以下含むＣｏ基合金で
、１００〜５００Åの粒径の結晶粒を主体とし、そのＣ
軸が主として面内にある実質的にｈ．ｃ．ｐ．結晶構造
を有する磁性薄膜とすることを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。
（５）上記薄膜がアルマイト処理したアルミニウム基体
又はアルミニウム基合金基板上に形成することを特徴と
する特許請求の範囲第４項記載の製造方法。
（６）上記薄膜が４００〜１０００Åの厚さであること
を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の製造方法。
（７）上記基板をスパッタリングあるいは蒸着時に室温
から１００℃の温度に保持することを特徴とする特許請
求の範囲第４項記載の製造方法。
（８）上記加熱処理を真空雰囲気中で３１０〜５００℃
の温度で行うことを特徴とする特許請求の範囲第４項乃
至第７項記載の製造方法。