JPS63302419A - 磁気ディスク - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気デ
ィスクに関し、さらに詳しくは半径方向の再生出力等が
均一で電磁変換特性に優れた前記の磁気デ°イスクに関
する。

″　　〔従来の技術〕 強磁性金属薄膜層を磁気記録層とする磁気ディスクは、
通常、金属もしくはそれらの合金などを真空蒸着、スパ
ッタリング等によってディスク基板上に被着してつくら
れており、高密度記録に適した特性を有している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、この種の従来の磁気ディスクは、磁気ヘッド
による記録再生時の相対速度が異なる内周部と外周部に
おける保磁力が均一であるため、半径方向の再生出力等
が不均一となり、磁気ディスクの内外周において均一で
良好な電磁変換特性が得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明はかかる現状に鑑み種々検討を行った結果なさ
れたもので、ディスク基板上に、内周部では小さく外周
部に近づくほど大きくなる突起を設けるか、あるいはデ
ィスク基板上に、内周部では厚く外周部に近づくほど薄
くなる下地層を設け、これらの突起または下地層上に金
属もしくはそれらの合金からなる強磁性金属薄膜層を設
けて、磁気ディスクの外周部より内周部の保磁力を高く
することによって、磁気ディスクの半径方向における再
生出力等を均一にし、磁気ディスクの内外周部において
均一で良好な電磁変換特性が得られるようにしたもので
ある。また、ディスク基板上に突起を設け、この上に強
磁性金属薄膜層を形成する場合、突起の影響で強磁性金
属薄膜層の表面に形成される凹凸でもって、磁気ヘッド
等との摺動の際の真実接触面積を低減し、摩擦係数を小
さくして、耐久性をも向上させたものである。

この発明において、ディスク基板上に設ける突起は、金
属、無機化合物、有機高分子化合物等を含有する溶液を
、ディスク基板上に塗布するか、あるいは金属、無機化
合物、有機高分子化合物等を真空蒸着、スパッタリング
、イオンブレーティングするなどして基板上に分散析出
することによって形成され、突起の大きさは金属、無機
化合物、有機高分子化合物等を種々の濃度で含有する溶
液を使用したり、あるいは基板表面に磁場を加え、その
分布を制御する等の方法で、ディスク基板の内周部では
小さく外周部に近づくほど大きくなるように調整して形
成される。

ディスク基板上に、このようにして内周部では小さく外
周部に近づくほど大きな突起が形成されると、この上に
強磁性材を真空蒸着、スバッタリ“ング、イオンブレー
ティングするなどして強磁性金属薄膜層を形成する際、
および必要に応じて下地層を形成する際、突起の影響で
内周部の結晶配向性が外周部より良好となり、外周部よ
り内周部の保磁力が高い磁気ディスクが得られる。しか
して、磁気ディスクの内周部と外周部において、磁気ヘ
ッドによる記録再生時の相対速度が異なっても、半径方
向の再生出力等が均一となり、磁気ディスクの内外周に
おいて均一で良好な電磁変換特性が得られる。またこの
突起に沿って強磁性金属薄膜層上に微小な凹凸が形成さ
れるため、磁気ヘッド等との摺動の際の真実接触面積が
低減されて、摩擦係数が小さくなり、耐久性が向上され
る。

このようにして、ディスク基板上に形成される内周部で
は小さく外周部に近づ（はど大きくなる突起は、ディス
ク基板の外周部での粒子径が１００〜１０００人の範囲
内で、内周部では２０〜５００人の範囲内であることが
好ましく、小さすぎると摩擦係数を小さくして耐久性を
改善することができず、大きすぎると強磁性金属薄膜層
の結晶配向性に悪影響を及ぼし、電磁変換特性が劣化す
る。

このような突起の形成材料としては、パーマロイ、アル
ミニウム、銅、金、ニッケルークロム合金、チタン、タ
ングステン、β−タンタル等の金属またはこれらの合金
、シリコン、Ｃ，ＢＳＳ　ｔＣ，Ｓｉ３　Ｎ４、Ａｊ！
２　ｏ３．５ｊ０２、ＴｆＣｌＷＣ，ＴｉＮ、ＢＮ％　
ＴｉＢ２　、ＣｒＢ２　、ＺｒＯ２等の無機化合物、フ
ッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、アミド系樹脂、イミド
系樹脂、フェノール系樹脂、アニリン系樹脂、メラミン
系樹脂、ホルマリン系樹脂、尿素系樹脂、フラン系樹脂
、エポキシ系樹脂等の樹脂、さらにオリゴマー状の有機
高分子化合物などが好適なものとして使用される。

このように、ディスク基板上に、内周部では小さく外周
部に近づくほど大きな突起を形成し、この上に強磁性金
属薄膜層を形成すると、外周部より内周部の保磁力が高
い磁気ディスクが得られ、半径方向の再生出力等が均一
となって、内外周において均一で良好な電磁変換特性が
得られるとともに、耐久性が向上されるが、この他、デ
ィスク基板上に、内周部では厚く外周部に近づくほど薄
くなる下地層を形成し、この上に強磁性金属薄膜層を形
成した場合も、外周部より内周部の保磁力が高い磁気デ
ィスクが得られ、半径方向の再生出力等が均一となって
、磁気ディスクの内外周において均一で良好な電磁変換
特性が得られる。

このような、ディスク基板上の内周部では厚く外周部に
近づくほど薄くなる下地層は、金属、無機化合物、有機
高分子化合物等をスパッタリングするなどして基板上に
分散析出して形成され、内周部と外周部との厚みは、ス
パッタリングする際のディスク基板を保持する基板ホル
ダの内外に設けた電磁コイルに供給する電流を異ならせ
るなどの方法で、ディスク基板の内周部では厚く外周部
に近づくほど薄くなるように調整される。

このようにしてディスク基板上に、内周部では厚く外周
部に近づくほど薄くなる下地層を形成し、この上に強磁
性金属薄膜層が形成されると、この下地層の影響で、内
周部はど結晶配向性が良く、各磁性柱状粒子間の磁気的
絶縁性が増加して磁気ディスクの外周部より内周部の保
磁力が高くなる。しかして、磁気ディスクの内周部と外
周部において、磁気ヘッドによる記録再生時の相対速度
が異なっても、半径方向の再生出力等が均一となり、磁
気ディスクの内外周において均一で良好な電磁変換特性
が得られる。

このようにしてディスク基板上に形成される下地層の厚
みは、ディスク基板の外周部では５００〜３０００人の
範囲内であり、内周部では１０００〜６０００人の範囲
内であることが好ましく、薄すぎると良好な結晶配向性
が得られず、厚すぎると生産効率が悪化する。

このような下地層の形成材料としては、特にクロムが良
好に強磁性金属薄膜層をエピタキシャル成長させるため
好ましく使用される。

強磁性金属薄膜層の形成材料としては、Ｃ０１Ｃｏ−Ｎ
ｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｃｏ
−Ｐ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ合金などのＣＯを主成分とす
る強磁性材が好ましく使用され、これらの強磁性材から
なる強磁性金属薄膜層は、真空蒸着、イオンブレーティ
ング、スパッタリング、メッキ等の手段によって、ディ
スク基板上に形成された、前記の内周部では小さく外周
部に近づくほど大きくなる突起上、または内周部では厚
く外周部に近づくほど薄くなる下地層上に被着形成され
る。

〔実施例〕

次に、この発明の実施例について説明する。

実施例１〜３．比較例１ ３．５インチ径のガラス基板上に、平均粒子径が２００
人の５ｉ０２からな゛る粒子を種々の濃度で含有する溶
液を用いて、下記第１表に示す表面粗さとなるように塗
布した。

次いで、第１図に示すスパッタリング装置を使用し、Ｓ
　ｉ　Ｏ２からなる粒子を塗布して突起を形成したガラ
ス基板１を処理槽２内の基板電極３にセットした。次ぎ
に、処理槽２に取りつけたガス導入管４から処理槽２内
にアルゴンガスを導入して、ガス圧を１ｘｌＯ−２）−
ルとし、クロムからなるターゲット５をセットした電極
６に１３．５６ＭＨｚの高周波電力を１５００Ｗで印加
してスパッタリングを行い、厚さ２０００人のクロムか
らなる下地層を形成した。

次いで、同じスパッタリング装置を使用し、クロムから
なる下地層を形成したガラス基板１を処理槽２内の基板
電極３にセントして、処理槽２に取りつけたガス導入管
４から処理槽２内にアルゴンガスを導入して、ガス圧を
ｌＸｌ０−２トールとし、コバルト−ニッケル合金（原
子比、７０：３０）からなるターゲット５をセットした
電極６に１３．５６ＭＨ２の高周波電力を１５００Ｗで
印加してスパッタリングを行い、厚さ５００人のコバル
ト−ニッケル合金からなる強磁性金属薄膜層を形成した
。

さらに、同じスパッタリング装置を使用し、コバルト−
ニッケル合金からなる強磁性金属薄膜層を形成したガラ
ス基板１を処理槽２内の基板電極３にセットして、処理
槽２に取りつけたガス導入管４から処理槽２内にアルゴ
ンガスを導入して、ガス圧をｌＸｌ０’トールとし、グ
ラファイトからなるターゲット５をセットした電極６に
１３．５６ＭＨｚの高周波電力を１０００Ｗで印加して
スパッタリングを行い、厚さ３００人のカーボンからな
る保護膜層を形成して、第２図に示すようにガラス基板
１上に、内周部では小さく外周部に近づくほど大きくな
る突起９、下地層１０、強磁性金属薄膜層１１および保
護膜層１２を積層形成した磁気ディスクＡをつくった。

なお、第１図中７は処理槽２内を減圧するための排気系
、８は電極６に高周波を印加するための高周波電源であ
る。

第１表 実施例４ ３．５インチ径のアルミニウム合金基板上に、ニッケル
ーリンからなる１５μｍ厚のメッキ層を形成して研磨し
た。

次いで、第３図に示す高周波マグネトロンスパッタリン
グ装置を使用し、メッキ層を形成したアルミニウム合金
基板１３を処理槽１４内に配設した基板ホルダ１５にセ
ントし、基板ホルダ１５の内周部に設置した電磁コイル
１６に８Ａの電流を供給するとともに、外周部のコイル
１７に４Ａの電流を供給し、処理槽１４に取りつけたガ
ス導入管１８から処理槽１４内にアルゴンガスを導入し
てガス圧をｌＸｌ０−２）−ルとし、クロムからなるタ
ーゲット１９をセットした電極２０に１３．５６ＭＨｚ
の高周波電力を１５００Ｗで印加してスパッタリングし
、クロムからなる下地層を形成した。このときのクロム
からなる下地層の最内周および最外周の厚みはそれぞれ
１５００人および７００人であり、それぞれの中間部は
厚み勾配をもっていた。なお、第３図中２１は処理槽１
４内を減圧するための排気系、２２は電極２０に高周波
を印加するための高周波電源である。

次いで、第１図に示すスパッタリング装置を使用し、ク
ロムからなる下地層を形成したアルミニウム合金基板１
３を処理槽２内の基板電極３にセットして、処理槽２に
取りつけたガス導入管４から処理槽２内にアルゴンガス
を導入して、ガス圧を１×１０−２トールとし、コバル
ト−ニッケル合金（原子比、７０：３０）からなるター
ゲット５をセントした電極６に１３．５６ＭＨｚの高周
波電力をｉｓｏｏｗで印加してスパッタリングを行い、
厚さ５００人のコバルト−ニッケル合金からなる強磁性
金属薄膜層を形成した。

さらに、第１図に示すスパッタリング装置を使用し、コ
バルト−ニッケル合金からなる強磁性金属薄膜層を形成
したアルミニウム合金基板１３を処理槽２内の基板電極
３にセットして、処理槽２に取りつけたガス導入管４か
ら処理槽２内にアルゴンガスを導入して、ガス圧をｌＸ
ｌ０−５トールとし、グラファイトからなるターゲット
５をセットした電極６に１．３．５６ＭＨｚの高周波電
力を１０００Ｗで印加してスパッタリングを行い、厚さ
３００人のカーボンからなる保護膜層を形成して、第４
図に示すように、アルミニウム合金基板１３上に、下地
層２３、強磁性金属薄膜層２４および保護膜層２５を積
層形成した磁気ディスクＢをつく　った。

実施例５ 実施例４における下地層の形成において、内周部の電磁
コイル１６に８Ａの電流を供給するとともに、外周部の
コイ／Ｌ；１７に４Ａの電流を供給し、最内周および最
外周の厚みがそれぞれ６００人および３００人となるよ
うにスパッタリングしてクロムからなる下地層を形成し
、強磁性金属薄膜層の形成において、コバルト−ニッケ
ル合金（原子比、７０：３０）からなるターゲットに代
えて、コバルト−ニッケルークロム合金（原子比６０：
３０：１０）からなるターゲットを使用して、コバルト
−ニッケルークロム合金からなる厚さ６００人の強磁性
金属薄膜層を形成した以外は、実施例４と同様にして磁
気ディスクＢをつくった。

実施例６ 実施例４における下地層の形成において、内周部の電磁
コイル１６に８Ａの電流を供給するとともに、外周部の
コイル１７に４Ａの電流を供給し、最内周および最外周
の厚みがそれぞれ１２００人および６００人となるよう
にスパッタリングしてクロムからなる下地層を形成し、
強磁性金属薄膜層の形成において、コバルト−ニッケル
合金（原子比、７０　：′’３０）からなるターゲット
に代えて、コバルト−白金合金（原子比８０：２０）か
らなるターゲットを使用して、コバルト−白金合金から
なる厚さ５００人の強磁性金属薄膜層を形成した以外は
、実施例４と同様にして磁気ディスクＢをつくった。

比較例２ 実施例１において、５ｉ０２からなる粒子の塗布を省い
た以外は実施例１と同様にして磁気ディスクをつくった
。

比較例３ 実施例４における下地層の形成において、電磁コイルを
使用せずに、最内周および最外周の厚みが均一で１１０
０人となるようにスパッタリングして、クロムからなる
下地層を形成した以外は、実施例４と同様にして強磁性
金属薄膜層および保護膜層を形成して磁気ディスクをつ
くった。

比較例４ 実施例４における下地層の形成において、電磁コイルを
使用せずに、最内周および最外周の厚みが均一で４５０
人となるようにスパッタリングして、クロムからなる下
地層を形成した以外は、実施例４と同様にして強磁性金
属薄膜層および保護膜層を形成して磁気ディスクをつく
った。

比較例５ 実施例４における下地層の形成において、電磁コイルを
使用せずに、最内周および最外周の厚みが均一で９００
人となるようにスパッタリングしてクロムからなる下地
層を形成した以外は、実施例４と同様にして強磁性金属
薄膜層および保護膜層を形成して磁気ディスクをつくっ
た。

実施例１〜３および比較例１〜２における磁気ディスク
について、コンタクト・スタート・ストップ特性を試験
したところ、比較例２で得られた磁気ディスクは２万回
パスに耐えることができなかったが、実施例１〜３およ
び比較例１で得られた磁気ディスクは２万回バスに耐え
た。さらに、各実施例および比較例で得られた磁気ディ
スクについて、最内周部と最外周部の保磁力を振動型磁
力針で測定した。また記録再生試験を行い、最内周部お
よび最外周部における再生出力を比較評価した。

下記第２表はその結果である。

第２表 〔発明の効果〕 上記第２表から明らかなように、この発明で得られた磁
気ディスク（実施例１ないし６）は、いずれも比較例工
ないし５で得られた磁気ディスクに比し、最内周部およ
び最外周部における再生出力の均一性が優れており、こ
のことからこの発明によって得られる磁気ディスクは、
半径方向の再生出力等が均一で、電磁変換特性に優れて
いることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタリング装置の１例を示す概略断面図、
第２図はこの発明によって得られた磁気ディスクの一例
を示す拡大断面図、第３図は高周波マグネトロンスパン
タリング装置の１例を示す概略断面図、第４図はこの発
明によって得られた磁気ディスクの他の例を示す拡大断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外周部の保磁力より内周部の保磁力を高くしたこと
   を特徴とする磁気ディスク ２、ディスク基板上に、内周部では小さく外周部に近づ
   くほど大きくなる突起を設け、この上に金属もしくはそ
   れらの合金からなる強磁性金属薄膜層を設けて、外周部
   より内周部の保磁力を高くした特許請求の範囲第１項記
   載の磁気ディスク ３、ディスク基板上に、内周部では厚く外周部に近づく
   ほど薄くなる下地層を設け、この下地層上に金属もしく
   はそれらの合金からなる強磁性金属薄膜層を設けて、外
   周部より内周部の保磁力を高くした特許請求の範囲第１
   項記載の磁気ディスク