JPS6177129A - 磁気記録媒体 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は磁気記録媒体に係り、特に記録磁性層の上に
窒化珪素薄膜を形成した磁気記録媒体に関する。　　。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

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、用在一
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−０ｒ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。

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
。

これに対し、金ｉ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ｂ１！気ヘッドが媒体上を走行すると、媒体
表面やヘッドの表面にスクラッチ等の損１揚が生じ易く
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。

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
剤のなじみ、およびその保持能力が低く、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
。

〔発明の目的〕

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り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
体を提供することである。

〔発明の概要〕

この発明に係る磁気記録媒体は、記録磁性層上に窒化珪
素薄膜が形成された磁気記録媒体であって、特に窒化珪
素１膜を構成する窒素の原子数が゛珪素の原子数の４膜
３未満であることを特徴としている。

すなわち、記録磁性層の上に窒化珪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、この発明は特に窒化珪素薄膜を窒素欠損の状態に
することによって、潤滑層を塗布し易くしたものである
。このような窒素の欠損が生じた、つまり窒素の原子数
が珪素の原子数の４膜３未満であるような窒化珪素薄膜
は、例えば窒素欠乏雰囲気中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。

窒化珪素薄膜の窒素欠損の程度は特に限定されないが、
窒化珪素薄膜の組成式をＳｉ３Ｎ＋−ｘとしたとき、Ｘ
が○〈Ｘく２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窒化珪素薄膜を窒素欠損状態に
すると、窒化珪素簿膜自身の硬度を十分に維持しつつ、
潤ｆｉ層との結合力を非常に効果的に高めることができ
る。

（発明の効果） この発明によれば、記録磁性層上に窒素欠損が生じてい
る窒化珪素源Ｂｌが形成されていることにより、この上
に潤滑層を良好に、かつ均一に形成することができる。

これは窒化珪素７Ｉｊ膜に窒素欠損が生じると、珪素原
子に孤立電子対が生じ、窒素欠損がない窒化珪素薄膜に
比べて活性化され、窒化珪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。

従って、この発明によるとＧｏ−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得られるの
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。

ま゛た、潤滑層として例えば液体潤滑剤を塗布する場合
、窒化珪素薄膜と５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。

さらに、窒化珪素′ａｌｌ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。

（発明の実施例） 第１図はこの発明の一実施例の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タリングにより厚さ０．５Ｊ、（ｒ
ｌＬのＣｏ−Ｃｒ合金Ｗｊ　ＩＩ！　２が形成されてい
る。垂直磁気記録媒体の場合、このＧｏ−Ｃｒ合金１１
２は膜面に垂直な方向に磁化容易軸を待つように配向さ
れる。そして、Ｃ。

−Ｃｒ合金１１１９２上に厚さ２００人程度の窒化珪素
薄膜３が形成され、さらにこの窒化珪素ｎ　Ｉｌｌ　３
の上に液体潤滑層４が塗布・形成されている。

窒化珪素源［１３は例えば窒化珪素ターゲットを用いた
高周波スパッタリングにより形成される。

この場合、スパッタ用真空苗を予め　１０−’Ｔ　ｏｒ
ｒ程度まで真空に引き、不純物ガスを十分除いた後、窒
素ガスを通常の窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ＋）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１
０”　２Ｔｏｒｒ程度にして行なった。このようにして
形成された窒化珪素薄膜３は窒素欠損状態にあり、その
組成式はＳｉ３Ｎ＋−ｘとなる。この場合、Ｘの値はス
パッタ雰囲気の窒素分圧および成膜速度によって、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ＬｉＦ結晶上に１μｍ程度のＳ
！ａＮ＋−ｘを形成して、ＸＭＡ（Ｘ線マイクロアナラ
イザ）により分析することで行なうことができる。

こうして形成された窒化珪素簿膜３は、窒素欠損状態に
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Ｈ４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、窒化珪素源！！！３とａ
ｉＩＩＷ４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。

第１表はスパッタ雰囲気の窒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、窒化珪素薄膜３
およびＣ０−Ｃｒ合金１１１１１２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。

■ユ羞− また、第２図はこうして求められた耐久性とＸの値との
関係をブＯツ＋したものである。

以上の結果から、Ｘの値が零より大きいとき、すなわち
窒化珪素１Ｎ！Ｉ３を構成する窒素の原子数が珪素の原
子数の４／３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０．０１　＜Ｘ＜１．４の範
囲内が好適であり、この範囲内にすると耐久性は１００
万バス以上と、Ｘが零以下の場合に比べて６倍以上も向
上し、最大では実に５００万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、５
０万バス以上あれば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、０１＜Ｘ＜１．４の範囲に
あることが特に望ましい。

なお、Ｘの値が２を越えると耐久性がピークから下がっ
てくるのは、窒素欠損状態になると潤滑層４の付着性が
向上する反面、窒化珪素薄膜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３に近くなって、窒化珪
素薄膜３が窒化珪素としての性質を失い、珪素に近くな
ったときであるから、その状態では窒化珪素薄膜という
呼称そのものが成立しなくなる。

このように、この発明によれば窒化珪素薄膜を窒素の原
子数を珪素のそれの４／３未満として窒素欠損状態とす
ることにより、その上に形成され〆 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で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。

第３図はこの発明の他の実施例の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Ｃ０−Ｃｒ合金簿膜１２が形成され、その上に窒化
珪素１１１１１３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。窒化珪素′ａ１１３
は窒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、やはり窒
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濠れた耐久性が１
ｑられる。

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−Ｎ１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てなく、
面内磁気記録媒体にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る磁気記録媒体の断面
図、第２図は同実施例のＥ■磁気記録媒体おける窒化珪
素薄膜（Ｓ　ｉ　３　Ｎ４−Ｘ　）のＸの値と耐久性と
の関係を示す図、第３図は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。 １・・・樹脂製フィルム状基体、２・・・ｃｏ−Ｃｒ合
金薄膜（記録磁性層）、３・・・窒化珪素薄膜、４・・
・液体潤滑層、１１・・・非磁性基体、１２・・・ＧＯ
−Ｃｒ合金薄Ｉｌ＊（記録磁性層）、１３・・・窒化珪
素薄膜、１４・・・固体潤滑図。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録磁性層上に窒化珪素薄膜が形成された磁気記
   録媒体において、前記窒化珪素薄膜を構成する窒素の原
   子数が珪素の原子数の４／３未満であることを特徴とす
   る磁気記録媒体。
2. （２）窒化珪素薄膜の組成式をＳｉ＿３Ｎ＿４＿−＿ｘ
   としたとき、Ｘを０＜Ｘ＜２の範囲内に選定することを
   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. （３）記録磁性層が金属薄膜である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。
4. （４）記録磁性層を形成する金属薄膜がＣｏ−Ｃｒ系合
   金薄膜であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の磁気記録媒体。