JPS62209719A

JPS62209719A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPS62209719A
Application number: JP5214986A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Morita; 廣森田; Hiroyuki Ikeda; 裕幸池田; Yasuro Otsubo; 大坪　康郎; Masahiro Kubo; 雅裕久保
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-10
Filing date: 1986-03-10
Publication date: 1987-09-14

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は磁気記録媒体の改良に係り、特に基板にガラス
を用いた耐久性の良好な磁気記録媒体に関する。

（従来の技術〉近年、従来の塗布法による磁気記録媒体の製造方法に代
り、蒸着法、スパッタリング法おるいは湿式めっき法の
ように、非磁性基体上に直接、強磁性層を形成させる方
法が検討されている。

この種の磁気記録媒体は、従来の塗布法によるものに比
べて、高い記録密度が達成され、また特に垂直磁化記録
方式に適していることから注目を集めている。この垂直
磁気記録方式においては磁気記録媒体の膜面に垂直な方
向に磁化容易軸を有する垂直磁化記録媒体が必要となる
。従来この種の垂直磁化記録媒体としては高分子材料や
非磁性金属材料から成る基板上に、Ｃ０−Ｃ「よりなる
磁性層を蒸着法あるいはスパッタリング法にＪ：る薄膜
媒体により形成したものが知られている。またこの場合
、基板とＣｏ−（：ｒ垂直磁性層の間に信号の記録再生
の効率を上げるために、膜面内に磁化容易軸を有するパ
ーマロイから成る磁性層を設けることも知られている。

このような垂直磁化記録媒体を用いて高密度記録を行な
う場合には、信号を読み書ぎする磁気ヘッドを磁気記録
媒体上に走行させるときの浮上すき間を現在塗布型磁気
記録媒体で実用化されている０、３μｍから０．１μｍ
程度にまで低減させる必要がある。

またこのような薄膜媒体を使用する場合には基板自体の
表面性が媒体の表面性に影響を及ぼすため基板にも平滑
性か要求される。ところで、磁気ディスクの基板には、
加工性が良いことから従来アルミ合金板が広く用いられ
ているが、このようなアルミ合金板を用いた場合にはア
ルミ合金に含まれる微母不純物が核となって、表面加工
時に突起物を生成する問題があった。ここで生じた突起
物は良好な記録再生過程を妨げ、ヘッドおよび媒体の寿
命を低下させ、最悪の場合にはヘッドクラッシュを引ぎ
起こすという問題があった。

またアルミ合金板は本質的に硬度が小さいことから陽極
酸化処理、もしくはＮｉ　−Ｐ等の高硬度の物質を付着
させて表面硬化処理を行なっているが、この表面硬化の
工程には長時間を要し、コスト高の要因となるうえに、
表面処理工程においても処理液の不純物により基板表面
に突起物を形成し、良好な記録再生を妨げるという問題
があった。

このような基板にもともと存在する突起物や表面硬化処
理に起因する突起物を除去するために、従来バニッシュ
工程がおかれているが、この工程で完全に突起を解消す
ることは不可能であり、またこの工程のために時間を要
し、コスト高の要因となる難点があった。

これらの問題を解消するため、表面平滑性の良いガラス
を基板として用いることも考えられるが、単に平滑なガ
ラス上に薄膜を形成したのでは付着力が不十分で記録媒
体としての耐久性に欠（プるという問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解消すべくなされたも
ので、磁気ヘッドを０．１μｍ程度の微小すきまで浮上
させて、高記録密度、高信頼性を達成することができ、
しかも低コストの磁気記録媒体を提供することを目的と
する。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段〉本発明の磁気記録媒体はこのにうな問題を解決するため
、ガラス基板上に金属の酸化物よりなる中間層を設け、
この中間層上に、他の層を介して、直接、あるいは他の
層を介して、強磁性金属層を設けてなることを特徴とし
ている。

本発明に用いるガラス基板としては、例えばフローティ
ング法（鉛の上に溶融ガラスを浮かしてガラス板を作成
する方法）により製造した突起のない表面あらさの小さ
い基板が適している。ガラス基板は一般的なソーダライ
ムガラスでも、ヌープ高度で５００程度とアルミ合金に
比べると数段硬く、特に表面硬化処理工程やバニッシュ
工程を行なう必要はない。

また本発明に使用するガラス基板の表面あらさくＲｍａ
Ｘ）は０．０２〜０．１μｍの範囲にあることが望まし
い。表面あらさが０．０２μｍ未満だと、ヘッド側も鏡
面に仕上げられているため、空気中の水分などを介して
吸着しディスク回転起動停止が生じる危険性を生じ、逆
に表面あらさが０．１μｍを越えると高密度記録用基板
として、０．１μｍ程度の浮上ずぎまを達成できなくな
る。なおこのように多少のあらさを有する面は研磨によ
り得ることができるが、この研磨工程において浮上すき
ま変動の要因である周方向のうねりも除去することがで
きる。

また本発明に用いるガラス基板としては、アルカリイオ
ンの拡散にＪ：る金属酸化物の中間層に対する悪影響を
回避するとともに表面の硬度を高くするため、アルカリ
成分の含有率が１０％以下のガラスを用いることが好ま
しい。なおガラス基板がアルカリイオンを含んでいる場
合であっても、表面の、例えばＮａ＋のようなアルカリ
イオンを、よりイオン半径の大きいに＋のようなアルカ
リイオンと置換したり、ガラス表面にＳｉ　０２．３ｎ
０２　、Ｔｉ　０２　、Ａ℃２０３等の酸化物を付着さ
せることにより、ガラス表面のみならずガラス内部に含
まれるアルカリイオンの表面への拡散をも抑制すること
ができる。

このようなイオン置換および酸化物の付着のいずれの方
法によっても、ガラス表面の硬度は上昇し破壊強度が向
上する。

このガラス基板上に形成される薄膜は次のような２つの
基本的な層構成をとることができる。すなわち、くイ）第１図に示すように、ガラス基板１上に中間層２
を介して、磁性膜の結晶異方性を最適化するための下地
層３を形成し、その上に磁性層４、保護・潤滑層５を順
に形成するもの。

（ロ）第２図に示すように、ガラス基板１上の中間層２
に直接、磁性層４を形成し、その上に保護・潤滑層５を
形成するもの。

なおこれらの層構成は必要に応じてガラス基板の片面ま
たは両面に形成することができる。

本発明においてガラス基板上に形成する中間膜は、ガラ
ス基板上に形成される下地層や磁性層の形成時の基板温
度、成膜速度、残留ガス圧力、スパッタガス圧力等の成
膜条件を制御することにより形成することができる。金
属酸化物の中間層を形成するためには、まず、スパッタ
の初期において成膜速度を遅くしてやり、かつ基板温度
を上昇させてやればよい。この操作によりスパッタ粒子
は基板表面へ層状に堆積し、かつガラスの表面層と相互
拡散を起こして中間層が形成される。また、基板上に金
属が堆積し始める時点でスパッタガス中に酸素を導入し
ても同様な中間層を形成することができる。

このような中間層は、クロム、チタン、ゲルマニウム、
パーマロイ等のような金属の酸化物のターゲットを使用
してスパッタリングを行っても同様に形成させることが
できる。

このようにして形成された中間層は、膜−基板界面のオ
ージェ電子分光法、イオンマイクロアナライザー等によ
る元素分析により確認することができる。

本発明に使用される強磁性金属層としては、コバルト、
コバルト・ニッケル合金、コバルト・クロム合金、コバ
ル１へ・レニウム合金、コバルト・ニッケル・クロム合
金、］パル１〜・ニッケル・鉄合金、コバル１〜・ニッ
ケル・クロム・鉄合金などのスパッタリングにより形成
された層が適している。これらの強磁性金属層を形成す
る場合には、これらの強磁性金属層の結晶異方性を最適
化するために、クロム、チタンおよびゲルマニウムから
選ばれた少なくとも１種による非磁性金属下地層を形成
することが望ましい。なお強磁性金属層が、コバルト・
白金合金、コバルト・ザマリウム合金、コバルト・セリ
ウム合金、コバルト・イットリウム合金の少なくとも１
種からなる場合には特にこのような下地層は必要としな
い。また必要に応じて強磁性金属層と、ガラス基板ある
いは非磁性金属下地層との間に、信号の記録再生の効率
を上げるために、膜面内に磁化容易軸を有するパーマロ
イから成る磁性層を設けるようにしてもよい。

なおこれらの強磁性金属層を垂直磁化膜として用いる場
合には、磁化容易軸が面に垂直になるように配向する。

また本発明に使用される保護・潤滑層としては、炭素ま
たは炭素とクロムの混合物のほか、必要な保護・潤滑機
能を有するものであれば任意のものを使用することがで
きる。

（作用）本発明では、基板としてほとんど突起がなく、表面あら
さが小さく、かつアルミ合金に比べると数段硬い、特に
表面硬化処理の必要のないガラス基板を用いたので、従
来アルミ合金基板では省くことのできなかった表面硬化
処理工程、バニツシュエ稈を省略することができ、大幅
な低コスト化をはかることができる。

またガラス基板上に中間膜を形成して下地層または強磁
性金属層との付着力を向上させたので、ガラス基板の使
用にかかわらず耐久性は極めて良好である。

（実施例）以下本発明の実施例を詳細に説明する。

実施例１直径３，５インチのアルカリ成分の少ないガラス基板を
用意し、表面を研磨して表面あらさ（Ｒｍａｘ）を０．
０２〜０．０５　μｍとした。研磨後充分に洗浄してス
パッタリング装置に装着し、インラインスパッタ方式に
より、順次次の材料をガラス基板の両面に積層形成した
。

■Ｃｒ　２０３　　１５０人・・・・・・（中間層）■
Ｏｒ　　　　　３０００人・・・・・・（下地層）■Ｃ
ｏ　Ｎｉ　Ｃｒ　　５００人・・・・・・（強磁性金属
層）■Ｑｒ　　　　　　２００人・・・・・・（保護・
潤滑層）０　　　　　　　２００人このようにして作成した磁気記録媒体の磁気特性を測定
したところ、面内保磁力は７５０エルステツドであり、
飽和磁化量、角型比等も良好な結果を得た。またその電
磁変換特性を調べたところ、浮上すきま０．１５μｍの
面内記録方式で３０ｋｂｐｉ以上の高密度記録が可能で
あった。さらに耐環境試験（温度８５°Ｃ１湿度８５％
、３５０　ｈｒ）でも変質やディフェクトの増加が見ら
れず、また耐摩耗試験（２万回のコンタクト・スタート
アンドストップテスト）でも変化、損傷がなくきわめて
強い付着力を有することが確認された。

実施例２直径３．５インチのＮａ＋イオンをに＋イオンで置換し
た強化ガラス基板を用意し、これをスパッタリング装置
に装着してインラインスパッタ方式により、順次次の材
料を両面に積層形成した。

■ＣｅＯ２１００人・・・・・値中間層）■Ｃｏ　Ｃｅ
　　　７００人・・・・・・（強磁性金属層）■０　　
　　２００人・・・・・・（保護・潤滑層）このように
して作成した磁気記録媒体は面内保磁力８００エルステ
ツドであり、浮上すきま０．１５μｍの面内記録方式で
３０ｋｂｐ　ｉ以上の高密度記録が可能であった。さら
に実施例１と同一条件で耐環境試験および耐久性試験を
行ったところ、実施例１と同等の特性を有することが認
られた。

実施例３直径５．２５インチの表面性の良好なガラス基板にアル
カリイオン拡散防止層として、スパッタリング法により
Ｓｉ　０２膜を２０００人形成した。その後このガラス
基板をスパッタリング装置に装着し、順次次の材料を片
面に積層形成した。

■Ｔ！０２　　２００人・・・・・・（中間層）■Ｔ！
　　　　　　５００人・・・・・・（下地層〉■Ｃｏ　
Ｃｒ　　　、５０００人・・・・・・（強磁性金属層〉
■Ｃ２５０人・・・・・・（保護・潤滑層）このようし
て作成した磁気記録媒体の磁気特性を測定しだところ、
正直保磁カフ００エルステッドであり、飽和磁化端、角
型比、磁気異方性等も良好な結果をｊｑだ。さらに電磁
変換特性では浮上すきま０，１μｍの面内記録方式で、
５０ｋｂｐ　ｉ以上の高密度記録が可能であった。また
実施例１と同一条件で耐環境試験と耐摩耗試験を行った
ところ、特性の変化および損傷がなく、きわめて強い付
着力を有することが確認された。

［発明の効果］以上のように本発明によれば、ガラス基板を用い、下地
層とガラス基板の間に金属の酸化物層を設けたので、安
価で、表面平滑で、環境性に優れた高密度記録か可能な
磁気記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、それぞれ本発明の薄膜溝成を示
す部分断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス基板上に金属の酸化物よりなる中間層を設
け、この中間層上に、他の層を介して、あるいは直接、
強磁性金属層を設けたことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）ガラス基板の表面あらさ（Ｒｍａｘ）が、０．０
２〜０．１μｍである特許請求の範囲第１項記載の磁気
記録媒体。
（３）ガラス基板の表面が研磨された面である特許請求
の範囲第１項または第２項記載の磁気記録媒体。
（４）ガラス基板のアルカリ成分の含有率が１０％以下
である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１
項記載の磁気記録媒体。
（５）ガラス基板の表面がガラス基板内部のアルカリイ
オンよりイオン半径の大きいイオンに置換されている特
許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１項記載の
磁気記録媒体。
（６）ガラス基板の表面に、シリコン酸化物、スズ酸化
物、チタン酸化物、アルミニウム酸化物の少なくとも１
種が露出している特許請求の範囲第１項ないし第５項の
いずれか１項記載の磁気記録媒体。
（７）ガラス基板上の他の層がクロム、チタンおよびゲ
ルマニウムから選ばれた少なくとも１種を主成分とする
非磁性金属下地層であり、強磁性金属層がコバルト、コ
バルト・ニッケル合金、コバルト・クロム合金、コバル
ト・レニウム合金、コバルト・ニッケル・クロム合金、
コバルト・ニッケル・鉄合金、コバルト・ニッケル・ク
ロム・鉄合金から選ばれた少なくとも１種を主成分とす
る層からなる特許請求の範囲第１項ないし第６項のいず
れか１項記載の磁気記録媒体。
（８）強磁性金属層が、中間層の直上に形成されたコバ
ルト・白金合金、コバルト・サマリウム合金、コバルト
・セリウム合金、コバルト・イットリウム合金の少なく
とも１種を主成分とする層からなる特許請求の範囲第１
項ないし第６項のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（９）強磁性金属層が垂直磁化膜である特許請求の範囲
第１項ないし第８項のいずれか１項記載の磁気記録媒体
。
（１０）強磁性金属層がコバルト・クロム合金を主成分
とする特許請求の範囲第７項記載の磁気記録媒体。
（１１）強磁性金属層と、ガラス基板あるいは非磁性金
属下地層との間にパーマロイを主成分とする磁性層を設
けてなる特許請求の範囲ないし第１０項のいずれか１項
記載の磁気記録媒体。
（１２）最外層に保護・潤滑層を設けてなる特許請求の
範囲第１項ないし第１１項のいずれか１項記載の磁気記
録媒体。