JPS6342027A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体を製造
する方法に関する１、 〔従来技術とその問題点〕 近年、磁気記録装置に用いられる磁気ディスクなどの磁
気記録媒体はますます高記録密度となる傾向にあり、こ
れに伴い磁気記録媒体の磁性層の膜厚を便来の約１μｍ
程度から０．１μｍ以下まで薄くし、保持力（Ｈｃ）　
　もより高くする必要が生じている。そのため磁気記録
媒体の製造方法もサブミクロンオーダでは磁性層の膜厚
が不均一になるスピンコード法に代って、均一な薄膜を
容易に形成することが可能なスパッタ法やメツキ法が注
目されるとともに磁性層としてスパッタ法によって形成
されるＣＯ系合金例えばＣｏ−Ｎｉ合金磁性薄膜が使用
されるようになった。

第５図にディスク状磁気記録媒体の要部構成断面図を示
す。第５図において磁気記録媒体は合金基板１上に非磁
性基体層２を被覆し、この非磁性基体層２の上にさらに
非磁性金属下地層３を介して磁性層４を被覆し、磁性層
４上に保護潤滑膜５を被覆したものである。

このように構成された磁気記録媒体の合金基板１にはア
ルミニウム合金が多用されており、所定の面粗さ、平行
度および平面度に仕上げられる。

非磁性基体層２は例えばＮ１−Ｐ合金を無電解メツキし
た所定の硬さをもったものが用いられ表面は機械的研磨
により境面仕上げを行なう。非磁性金現下地層３は一般
にＣｒを用いてスパッタ法などにより形成する。

この下地ＰＡ　３はＣｏ系の合金薄膜磁性層４の保磁力
（Ｈａ）や保磁力角形比（Ｓ”）を高める作用をもつも
のであり、下地層３の厚さによってもこれらの値が変化
する。しかしこのような磁気記録媒体は大きな保磁力を
得るために下地層３の膜厚を厚くすると、下地層３の膜
が大きくなるにつれて面方向の保磁力や保磁力角形比の
磁気異方性が顕著になり、そのために磁気ディスクの再
生出力のモジュレーションが発生するという問題がある
。

この点を以下に媒体の製造方法とともに説明する。第６
図はスパッタ装置におけるチャンバー内の部材配置と作
動を説明するための模屋的断面図である。第６図におい
てチャンバー６の外周に真空排気ロアとＡｒガス導入口
８を備え、それぞれ図示してない真空排気系とＡｒガス
ボンベに連通しておりいずれも操作バルブ９，９ａを備
え、チャンバー６の内部には基板１ａがとりつけられた
トレー１０が配設され、基板１ａと対向して基板１ａを
昇温するヒーター１１が置かれている。トレー１０は基
板１ａとともに矢印の方向に移動することができ、その
途中で下地層を形成するためのＣｒターゲット１２とこ
の上に磁性層を形成するＣｏ系磁性合金ターゲット１３
から下地層とＣＯ系磁性層がスパッタ形成される。

まず例えば直径３．５インチの円板状アルミニウム合金
板上にＮ１−Ｐメツキを均一に厚さ約１５μｍ行ない、
これに平面ポリッシュにより表面蜆面刀口工を施したも
のをアルコール溶液で超音波法条。

クロン溶液の超音波洗条、蒸気洗条などを行なっり後、
チャンバー６内のトレー１０にセットする。

次いでチャンバー６内を排気ロアから５Ｘ１０−’　ｔ
ｏｒｒまで真空排気し、ヒーター１１を用いて基板１ａ
を１００℃に加熱保持しておき次にＡｒガス導入口８か
らＡｒガスを流量５　Ｑ　ｓｃｃｍでチャンバー６内に
流入させチャンバー６内の圧力を２Ｘ１０−′ｔｏｒｒ
に設定する。この状態で基板１ａを備えたトレーｌＯを
矢印方向に１１７　ｍ／ｒａｍの速度で搬送し、Ｃｒタ
ーゲット１２と磁性合金として用いたＣｏ−３０８℃％
Ｎｉ−７．５ａｔ％Ｃｒターゲット１３にそれぞれスパ
ッタパワーを印加することにより、基板１ａ上にＣｒ下
地層とＣｏ−３０ａｔ　％　Ｎ　ｉ　−７，５ａｔ％Ｃ
ｒ磁性層がこの順に形成されるが、このときＣｒ下地層
の膜厚の影響を調べるために０〜５０００Ａの範囲に変
化させ、磁性層は５００Ａ一定となるように各ターゲラ
）　１２．１３にパワーを印加する。

かくして作製されたディスクから８諺角の試料片を採取
し、試料振動型マグネットメーター（Ｖ８Ｍ）を用いて
その磁気特性を測定すると第１表の結果が得られる。

第１表 第１表においてＨｃ　ｔ　、　Ｓ　ｚはそれぞれトレー
搬送方向の磁性層の保磁力および保磁力角形比を表わし
、Ｈａ上、Ｓ上はそれぞれトレー搬送方向に直角な方向
の保磁力および保磁力角形比を表わすものである。第１
表かられかるように下地層の膜厚が大きくなるにつれて
磁性層の保磁力は磁化の方向に拘らず増加し、保磁力角
形比は減少するが、１−１ｃ、とＨａ上との差およびＳ
＊ＩとＳ＊Ｌとの差は下地層の膜厚が厚くなる程大きく
なる。このことは磁性層の保持力を高めるためにはＣｒ
下地）−の膜厚を厚くすることが有効であるが、その反
面に下地層の膜厚の増加とともに磁気異方性が顕著にな
ることを意味し、前述のようにして形成された記録媒体
を備えた磁気ディスクを用いると磁気異方性に起因する
再生出力のモジュレーションやエラービットを発生しや
すくなる。

したがって磁気記録媒体としては、面方向の磁気異方性
がＣｒ下地層の膜厚に依存することなく、所望の磁気特
性を有するものが望ましい。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は高保磁力とするために下地層の膜厚を増したときも
、面方向に磁気異方性が発生することのない磁気記録媒
体の製造方法を提供することにある。

〔発明の要点〕

本発明は１合金基板上に無電解めっきしたＮ１−Ｐ層の
表面にテープポリッシュによるテクスチャー加工を施し
て同心円状の多数の研磨痕を残し、このＮ　ｉ−Ｐ層の
上にＣｒ下地層とＣＯ系磁性層を連続的にスパッタ形成
することにより、Ｃｒ下地、ｎ　膜厚の増加に伴なう磁
性層の面方向磁気異方性の発生を低減させた磁気記録媒
体としたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づき説明する。

第６図に示した磁気記録媒体の製造装置は連続的なスパ
ッタが可能であって量産に適したものであるが、成膜の
際各ターゲットから入射される粒子）ま基板に対して斜
め方向からスパッタされ、これは例えば磁気テープの場
合などに知られているように、磁気異方性が生ずる一つ
の原因は入射粒子の角度に起因するものと考えられ、磁
気テープなどでは寧３斜め蒸着効果により形成される磁
気異方性の大きな磁性薄膜を利用している。

しかし、本発明では磁気記録媒体の量産性は確保したま
ま、なお磁気特性の異方性を抑制しようというものであ
り、そのため非磁性基体ｊ−のＮ１−Ｐめっき層の加工
表面を工夫している。すなわちＣｒ下地層と磁性層を連
続スパッタする前に第１図に示すようなテープポリッシ
ュによるテクスチャー加工を施した点が従来と異なる。

第１図はテープポリンシュの概念図を示したものであり
、基板１ｂに設けられたＮ１−Ｐ４２ａ上に粗さが÷２
０００より細かい研磨材を固着したテープ１４を配置し
、テープ１４を折り曲げて形成した接触部１６をカロ圧
しながら基、仮１ｂおよびテープ１４をそれぞれ矢印方
向（こＬｇ１転および運動させその速度を調整する。第
２図はこのポＩＪ　ンンユにより基板１ｂのへ１−２層
２ａの表面に形成される条痕を表わすための基板１ｂの
模型的な切断斜視図であり、このように研磨面は同心円
状の細かい多数の研磨成が残存するようになる。

本発明ではこのようにしてＮ１−２層２ａの表面にテク
スチャー加工を施した基板１ｂを用いてＣｒ下地層と磁
性層をスパッタにより積ｊ−形成するものであるが、こ
れら薄膜の形成方法については前述したのと全く同様で
あるからその説明は省略する９゜ ＣＯ系磁性合金のターゲ７）として前述の場合と同様に
Ｃｏ−３Ｑａｔ％Ｎｉ−７．５ａｔ％Ｃｒを用いその他
も全く同じ条件でディスク状積層体を作製して磁気外性
を測定し第２表の結果を得た。

第２表 さらに第１表に示した従来の記録媒体における磁気特性
と第２表の本発明による磁気特性との比較を明らかにす
るために、両者を第３図、第４図にグラフとして表わし
た。すなわち第３図は下地層のＣｒ膜厚に対するＨｃの
変化を示し、Ｎ４図は同じくＳ＊の変化であり、いずれ
も第１表、第２表の値をプロットしたものである。なお
第３図。

第４図とも本発明の特性値を×、従来の特性値を○で表
わし、第３図ではＨｃｌとＨｃｌの値の重なりを避ける
ため、Ｈｃｌの方を対応する膜厚からややずらした位置
にプロットしてあり、第４図も同様にＳ＊Ｌの方をやや
ずらしである。

第３図においてＣｒ膜厚の増加とともにＨｃが大きくな
るのは本発明も従来のものも同じであるが、各Ｃｒ膜厚
についてみれば本発明の万が従来よりＨｅは高い値を示
し、また各Ｃｒ膜厚におけるＨｃ、とＨｃｌとの差は本
発明の方が小すく１例えばＣｒ膜厚が５００ＯＡになっ
てもその差は従来のもののほぼ１／３程度にしかならな
い。同様のことは第４図のＳ　についてもみられ、Ｃｒ
膜厚の増加とともにＳ＊の減少する傾向は本発明も従来
のものも同じであるが各Ｃｒ膜厚についてＳ　の減少の
しかたは本発明の方が小さく、またＳ＊、とＳ＊Ｌとの
差もＣｒ膜厚が大きくなっても従来よりかなり小さい。

このように本発明による磁気記録媒体の磁気異方性が小
さいのは、Ｎ１−Ｐ層の表面に接触して互に回転しなか
らＮ１−Ｐ層の表面を研磨することによりランダムな方
向に研磨機を生ずる従来のポリッシュと異なり、本発明
では前述のようにＮ１−Ｐ層表面には同心円状に研磨機
を残し、その上にＣｒ下地層と磁性層がその微細な条痕
に追随して形成されるために、Ｃｒ下地層の厚さや磁性
層の入射粒子の角度に拘らず、磁性粒子の核の生成とそ
の成長が磁気的に等方性を付与するように進行するもの
と本発明者は推定している。

不発明の方法が適用される磁気記録媒体は前述のように
各層の積層体であるが、磁気異方性を小さくするために
、と（にＮ１−Ｐ層にテクスチャー加工を施すのは次の
理由による。

例えば基板上にテクスチャー加工を行なうと、Ｎ１−ｐ
層と下地ｊｉの界面にテクスチャー加工の痕跡とは異な
る突起が生じ、この媒体使用時にはへノドとの隙間が０
．３μｍ程度と極めて小さいので、ヘッドクラッシュを
生じヘッドが突起に衝突して媒体表面を損傷する。一方
Ｃｒ下地層の表面にテクスチャーカロエを施すのは、媒
体製造過程におけるＣｒのスパッタからＣＯ系合金のス
パッタに移る時間間隔は、３分以内に留めねばならず、
それ以上時間がかかると媒体のＨｃが低下するので、Ｃ
ｒ下地層にテクスチャー加工を行なう余裕はない。切部
大気中の加工は不可能である。

さらに磁性層自体にテクスチャー加工するのは、磁性層
の厚さは通常５００〜７００Ａであり、最大でも１００
ＯＡであるからこれも不可能である。これらのことを考
慮すると、本発明はＮ　ｉ　−Ｐ層にテクスチャー加工
を施すことにより、はじめて達成されるものであること
がわかる。

以上のことから、Ｎ　ｉ−Ｐめつき層にテープポリッシ
ュによるテクスチャー加工を行った後、Ｃｒ下地層とＣ
Ｏ系合金磁性ノーをこの順にスパッタ形成した本発明に
よる磁気記録媒体は高い保磁力が得られるとともに磁気
異方性の発生を抑制することができ、記録媒体として好
ましい磁気特性を備えたものとなる。

〔発明の効果〕

基板上に非磁性基体層（Ｎｉ−Ｐ）、下地層（Ｃｒ）、
磁性層（Ｃｏ系合金）および表面保護膜をこの順に積層
形成した磁気記録媒体は磁気特性が下地層の膜厚に依存
し、下地層膜厚の増力口とともに保磁力は高くなるが磁
気異方性は顕著になるという問題があったのに対し、本
発明によれば実施例で述べたごと＜、Ｎ１−Ｐ層の表面
研磨に関して、従来多用されているランダムな方向の研
磨機を発生する平面研磨盤による加工の代りに、研磨材
を固着したテープを走向させ、これに回転基板上のＮ　
ｉ−Ｐ層表面を押し当てテクスチャーカロエを施すこと
により、Ｎｉ−ＰＭ！表面に同心円状の細だい条痕を多
数形成させて、その上に下地層と磁性層を連続スパッタ
するようにしたため、Ｎ１−Ｐ層と下地層、下地層と磁
性層の両売面が下地層の厚さに拘らず磁気異方性が生ず
るのを抑制するように作用し、その結果下地層の厚さを
増し高い保磁力を付与させたときも磁気異方性の小さい
すぐれた磁気記録媒体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に適用されるテクスチャー加工の概念図
、第２図はテクスチャー加工により形成されるＮ１−Ｐ
層表面の研磨機を示した模型的な基板の切断斜視図、第
３図は本発明による磁気記録媒体におけるＣｒ下地層の
厚さと保磁力の関係を従来の磁気記録媒体との比較で示
したグラフ、第４図は同じく保磁力角形比との関係を示
したグラフ、第５図は磁気記録媒体の構成を示す模型断
面図、第６図はスパッタ装置のチャンバー内の配置を示
した模型断面図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・基板、２，２ａ・・・非磁性基体
層（Ｎｉ−Ｐ）、３・・・非磁性金属下地層（Ｃｒ）、
４　・磁性層（Ｃｏ系合金）、５・・・保護潤滑膜、１
４・・・テー第１図 Ｃｒ　　Ｊ］ｉＪ　／ｊ　　（ｘｌｏ２）（）第３図 Ｃｒ　Ｎ４　（Ｘ１０２人）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）基板上の主表面を被覆した非磁性基体層の上に、非
   磁性金属下地層、磁性層および保護潤滑膜をこの順に連
   続スパッタして積層形成する磁気記録媒体の製造方法に
   おいて、前記非磁性基体層の表面にテクスチャー加工を
   施し、該表面に円周方向の多数の研磨痕をつけた後、前
   記非磁性金属下地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。