KR100786664B1 - 수직 자기 기록 매체, 그 제조 방법, 및 수직 자기 기록 및재생 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비자성 기판(1), 및 연자성 재료로 형성된 하나 이상의 연자성 언더코트 필름(2), 그 위에 직접 구비된 필름의 결정 배열을 조정하는 배열조정 필름(3), 자화 용이 축이 기판에 대해 주로 수직으로 배향된 수직 자기 필름(5), 보호층(6)을 포함하고 상기 필름과 상기 층이 상기 기판의 상부에 구비되는 수직 자기 기록 매체(10)에 있어서, 상기 연자성 언더코트 필름은 자기 등방성을 나타내거나 기판에 수직으로 배향된 자화 용이 축을 갖는다. 본 발명에 의하면, 자기 구역 벽을 갖지 않는 언더코트 필름(2)이 형성될 수 있다. 언더코트 필름이 사용될 때, 높은 열안정성과 우수한 소음 특성을 나타내고, 고 밀도 기록을 달성하는 수직 자기 기록 매체와, 수직 자기 기록 및 재생 장치가 제공될 수 있다.
수직 자기 기록 매체, 수직 자기 기록 매체 제조 방법, 수직 자기 기록 장치, 수직 자기 재생 장치
Description
본 발명은 수직 자기 기록 매체, 기록 매체를 제조하는 방법, 및 수직 자기 기록 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 자화 용이 축이 기판에 대하여 수직으로 배향된 기록층으로서의 자기 필름을 포함하는 수직 자기 기록 매체에 관한 것이다.
실제 사용되는 자기 기록 매체는 기판의 표면에 대하여 평행한 자화 용이 축을 갖는 자기 필름을 사용하는 세로 기록형이다. 그러나, 이러한 자기 기록 매체의 형식에서, 신호원으로서의 인접한 자기 구역은 반대 방향으로 자화되고, 이렇게 자화된 자기 구역은 상호 반발 작용함으로써, 그 자성을 약화시킨다. 그러므로, 기록 매체의 기록 밀도가 증가될 때, 이러한 현상으로 인한 역효과가 명백해진다.
높은 기록 밀도를 달성하기 위해서, 자기 구역을 구성하는 자성 입자는 미세화되어야 한다. 그러나, 자성 입자가 미세화될 때, 자성 입자의 체적 감소로 인한 열 요란에 의해 발생되는 감자(減磁)는 심각해지고, 열 안정성도 손상된다.
기록 밀도의 증가와 관련된 역효과를 피하기 위한 기술에 관하여, 예를 들면 높은 자기 이방성 에너지(Ku)를 갖는 자성 재료로 형성되고 자화 용이 축이 기판의 표면에 대해 수직으로 배향된 자기 필름을 포함하는 수직 자기 기록 매체를 제안하고 있다. 이러한 자기 기록 매체에서, 반대 방향으로 자화되는 인접한 자기 구역은 정자기 에너지로 안정화되기에 유리하다. 기록 매체의 기록 밀도가 더 높아지면, 이 특성은 더 현저해진다.
일반적으로, 자기 기록층에 신호를 기록하기 위해서, 자기 기록층의 자기 구역에 있는 자성 입자의 자화는 자기 헤드로부터 누설되는 자계에 의해 포화되어야 한다. 알려진 바와 같이, 이러한 세로 기록 매체의 포화자화를 완벽하게 달성하기 위해, 바람직하게는 매체의 자기 기록층의 두께가 가능한 한 최대로 축소된다.
한편, 수직 자기 기록 시스템에서, 단극 자기 헤드와, 수직 자기 기록층과 기록층 아래에 구비되는 고포화 자속밀도의 연자성 필름을 포함하는 적층형 매체가 사용되면, 언더코트 필름(undercoat film)으로서의 연자성 필름은 자기 헤드로부터 누설되는 자계를 강하게 당기고 자계를 자기 헤드로 되돌리는 역할을 하므로, 자기 기록층의 두께가 감소되지 않을 지라도 자기 기록층의 자화는 쉽게 포화된다.
전술한 연자성 필름은 바람직하게는 고투자율과 고포화 자속밀도를 갖는 연자성 필름이다. 그러나, 일반적으로 자기 구역 벽은 이러한 연자성 필름에 생성되므로, 연자성 필름은 자화를 기록하는 비안정화 뿐만아니라, 자기 구역 벽의 운동이나 동요로 인한 스파이크 소음의 발생, 예를 들면 외부 부동 자계에 의한 자기 구역 벽의 운동으로 인한 감자 및 기록 데이터의 상실을 포함하는 문제를 일으킨다[예를 들면, JP-A HEI 6-187628, 5-81662, 7-105501 및 7-220921; The Journal of Electroanalytical Chemistry, Vol. 491(2000), P. 197-202; 및 Proceedings of 25th Academic Lecture Meeting of The Magnetics Society of Japan, 2001, 26aA-2 참조].
일본 특허 2,911,050호에는 도금에 의한 줄무늬 자기 구역의 형성과 수직 자기 필름을 제조하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 기판에 수직한 자화 용이 축을 갖는 얇은 필름의 비전기 도금에 의한 제조는 전혀 기록되어 있지 않았다. 일반적으로, 자화 용이 축은 기판에 대해 평행한 방향으로 형성되는 경향이 있다.
특히, 여기서 사용된 "언더코트 필름"이란 비록 이 말이 일반적으로 기저 필름을 나타낼지라도 자기 필름의 기저가 되는 필름은 아니지만, 일반적으로 백킹(backing)층 (필름)이라고 불리는 필름이다.
전술한 문제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 광범위한 연구를 수행해왔고, 자기 구역 벽에 관한 전술한 문제는 금속핵이나 시드층이 비자성 기판에 형성되고; 예를 들면 인(P) 또는 붕소(B)를 함유한 연자성 필름이 무전해 도금에 의해 금속층이나 핵층에 형성되며; 연자성 필름이 특히 기판의 축방향으로 자기 등방성을 나타내거나 기판에 수직한 자화 용이 축을 가질 때 해결될 수 있다는 것을 알아냈다. 본 발명은 이 발견에 근거하여 달성된다.
따라서, 본 발명의 목적은 언더코트 필름이 자기 구역 벽을 생성하지 않고 저소음을 달성하는 수직 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명은 비자성 기판, 및 연자성 재료로 형성된 하나 이상의 연자성 언더코트 필름, 그 위에 직접 구비된 필름의 결정 배열을 조정하는 배열조정 필름, 자화 용이 축이 기판에 대해 주로 수직으로 배향된 수직 자기 필름, 및 보호층을 포함하고 상기 필름과 층이 기판의 상부에 제공되는 수직 자기 기록 매체를 제공하는 것으로, 상기 연자성 언더코트 필름은 자기 등방성을 나타낸다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 기판의 축방향으로 자기 등방성을 나타낸다
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름이 디스크형 비자성 기판에 형성될 때, 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs(포화 자속밀도가 측정될 때 얻어지는 언더코트 필름에 인가된 자계의 최소 강도)와 언더코트 필름의 반경 방향으로의 Hs의 비율, 즉 등방성도가 1.0±0.2의 범위 내에 있다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 0.2T∼1.7T의 범위 내에 있는 포화 자속밀도(Bs)를 갖는다.
바람직하게는,상기 연자성 언더코트 필름은 5nm이하의 결정 입자 크기를 갖는 미세 결정으로 형성되거나 비결정 구조를 갖는다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 50nm∼5000nm의 범위 내에 있는 두께를 갖는다.
바람직하게는, 수직 자기 기록층이 적층되는 연자성 언더코트 필름의 표면은 0.8nm이하의 평균 표면거칠기(Ra)를 가질 수 있다.
상기 연자성 언더코트 필름은 인 또는 붕소를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 비자성 기판은 실리콘 기판이다.
또한, 본 발명은 비자성 기판, 및 연자성 재료로 형성된 하나 이상의 연자성 언더코트 필름, 그 위에 직접 구비된 필름의 결정 배열을 조정하는 배열조정 필름, 자화 용이 축이 기판에 대해 주로 수직으로 배향된 수직 자기 필름, 및 보호층을 포함하고 상기 필름과 상기 층이 기판의 상부에 제공되는 수직 자기 기록 매체를 제공하는 것으로, 상기 연자성 언더코트 필름은 기판에 수직으로 배향된 자화 용이 축을 갖는다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 395A/m∼3950A/m(5 Oe∼50 Oe)의 범위 내에 있는 이방성 자계(Hk)를 갖는 수직 자기 이방성을 나타낸다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 0.2T∼1.7T의 범위 내에 있는 포화 자속밀도(Bs)를 갖는다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 50nm∼5000nm의 범위 내에 있는 두께를 갖는다.
수직 자기 기록층이 적층되는 연자성 언더코트 필름의 표면은 0.8nm이하의 평균 표면거칠기(Ra)를 가질 수 있다.
상기 연자성 언더코트 필름은 인 또는 붕소를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 비자성 기판은 실리콘 기판이다.
본 발명은 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 수직 자기 기록 매체를 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 상기 연자성 언더코트 필름은 외부 평행 자계가 비자성 기판에 인가되는 동안 형성되고, 기판은 기판이 평행 자계에 평행하게 유지되도록 회전된다.
또한, 본 발명은 이 제조 방법에 의해 제조된 수직 자기 기록 매체를 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 수직 자기 기록 매체, 및 상기 매체에 데이터를 기록하고 그로부터 데이터를 재생하는 자기 헤드를 포함하는 수직 자기 기록 및 재생 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 연자성 언더코트 필름을 갖는 비자성 기판을 제공하는 것으로, 상기 기판은 디스크형을 갖고, 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs(자속밀도가 측정될 때 얻어지는 언더코트 필름에 인가된 자계의 최소 강도)와 언더코트 필름의 반경 방향으로의 Hs의 비율; 즉 등방성도는 1.0±0.2의 범위 내에 있다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 0.2T∼1.7T의 범위 내에 있는 포화 자속밀도(Bs)를 갖는다.
또한, 본 발명은 연자성 언더코트 필름을 갖는 비자성 기판을 제공하는 것으로, 상기 기판은 디스크형을 갖고, 기판에 수직으로 배향된 자화 용이 축을 갖는다.
바람직하게는, 상기 연자성 언더코트 필름은 395A/m∼3950A/m(5 Oe∼50 Oe)의 범위 내에 있는 이방성 자계(Hk)를 갖는 수직 자기 이방성을 나타낸다.
또한, 본 발명은 연자성 언더코트 필름을 가지며, 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 비자성 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 이 방법은 금속핵이나 시드층의 형성 전에 비자성 기판의 표면을 폴리싱하는 공정, 또는 연자성 언더코트 필름의 형성 후에 연자성 언더코트 필름의 표면을 폴리싱하는 공정을 더 포함한다.
또한, 본 발명은 연자성 언더코트 필름을 가지며, 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 비자성 기판을 제조하는 방법을 제공하는 것으로, 이 방법은 금속핵이나 시드층의 형성 전에 비자성 기판의 표면을 폴리싱하는 공정, 및 연자성 언더코트 필름의 형성 후에 연자성 언더코트 필름의 표면을 폴리싱하는 공정을 더 포함한다.
상기 방법에서, 상기 비자성 기판은 기판의 표면을 폴리싱하기 전에 100℃∼350℃의 범위 내에 있는 온도에서 열처리될 수 있다.
본 발명에 의하면, 자기 구역 벽을 갖지 않는 언더코트 필름이 형성될 수 있다. 상기 언더코트 필름이 사용될 때, 높은 열안정성과 우수한 소음 특성을 나타내고, 고밀도 기록을 달성하는 수직 자기 기록 매체와, 수직 자기 기록 및 재생 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다양한 다른 목적, 특징, 및 많은 장점은 바람직한 실시예의 이하의 상세한 설명을 참고하여 잘 이해되는 바와 같이 첨부 도면과 관련하여 고찰될 때 용이하게 이해될 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 자기 기록 매체를 나타내는 단면도이고;
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 자기 기록 매체를 나타내는 단면도이고;
도 2는 본 발명의 수직 자기 기록 매체에 사용되는 연자성 언더코트 필름의 자기 특성을 나타내는 개략도이고;
도 3은 본 발명에 사용된 언더코트 필름의 VSM 측정의 순서를 나타내고;
도 4는 본 발명의 제조 방법에서 수행되는 도금 진행 동안 기판의 이동 및 외부 자계의 인가 상태를 나타내는 개략적인 표현이고;
도 5는 본 발명에 사용된 모범적인 도금 장치를 나타내고;
도 6은 모범적인 MH 루프를 나타내는 그래프이고;
도 7은 다른 모범적인 MH 루프를 나타내는 그래프이고;
도 8a는 본 발명의 수직 자기 기록 및 재생 장치의 일예의 전체 구성을 나타내고;
도 8b는 수직 자기 기록 및 재생 장치의 자기 헤드를 나타내며;
도 9는 본 발명에 의한 수직 자기 이방성(Hk)을 결정하는 순서를 나타내는 그래프이다. 그래프의 우측 부분에 도시된 이하의 "Hk" 표시는 "수직"을 나타낸다.
도 1a는 본 발명의 자기 기록 매체의 일예를 나타낸다. 자기 기록 매체(10)는 비자성 기판(1)에 순서대로 배치된, 연자성 언더코트 필름(2), 배열조정 필름(3), 중간 필름(4), 수직 자기 필름(5), 보호층(6) 및 윤활 필름(7)을 포함한다.
도 1b는 본 발명의 자기 기록 매체의 다른 예를 나타내는 것으로, 대체로 내 면 방향을 향한 자기 이방성을 갖는 영구 자기 필름(8)이 제 1예의 비자성 기판(1)과 연자성 언더코트 필름(2) 사이에 제공된다.
본 발명에 사용된 연자성 언더코트 필름은 예를 들면, 무전해 도금에 의해, 비자성 기판에 형성되어 있는 금속핵이나 시드층에 형성된 연자성 필름으로 형성되고, 연자성 언더코트 필름은 자기 등방성을 나타낸다.
바람직하게는, 본 발명의 수직 자기 기록 매체는 기판의 원주 방향으로 자기 등방성을 나타내는 연자성 언더코트 필름을 갖는다.
특히, 상기 언더코트 필름이 디스크형의 기판에 형성될 때, 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs와 언더코트 필름의 반경 방향으로의 Hs의 비율; 즉 이방성도는 바람직하게는 1.0±0.2의 범위 내에 있다.
도 2는 본 발명에 사용된 연자성 언더코트 필름의 자기 특성을 개략적으로 나타낸다. 언더코트 필름의 자기 특성은 VSM(vibrating sample magnetometer)의 사용에 의해 측정되고, 도 2에 도시된 히스테리시스 루프가 얻어진다. Hs는 히스테리시스 루프로부터 얻어진 포화 자속밀도(Bs)로부터 계산된다.
일반적으로, 연자성 필름이 무전해 도금에 의해 형성될 때, 이방성 자기결정 배열이 필름에 생겨서, 자기 구역 벽의 생성을 가져온다. 종래, 이러한 연자성 필름은 수직 자기 기록 매체를 제조하는 언더코트 필름으로서 사용하기에 만족스럽지 않은데, 이는 자기 필름이 예를 들면, 스파이크 소음의 발생을 일으키기 때문이다.
본 발명자들은 연자성 필름이 외부 평행 자계의 인가하에서 무전해 도금에 의해 형성될 때 연자성 필름의 이방성 자기결정 배열의 발생이 방지될 수 있고, 자 기 등방성이 필름에 전해질 수 있음으로써 본 발명을 달성한다는 것을 알아냈다. Bs가 VSM 측정을 통해 얻어질 때 측정된 것으로, 인가 자계의 강도는 "Hs"로 나타난다(도 2 참조). Hs는 자화가 용이하게 일어나는 방향을 결정하는 지표이다. Hs가 연자성 언더코트 필름의 방향으로 낮게 있을 때, 필름은 그 방향을 향한 자화 용이 축을 갖는다. 연자성 필름의 제 1방향으로의 Hs와 제 1방향에 90˚로 경사진 필름의 제 2방향으로의 Hs의 비율; 즉, 등방성도는 전체 필름의 자기 등방성을 나타낸다. 이 비율이 1.0에 가까울 때, 연자성 필름은 자기 등방성을 나타내는 것으로 생각된다. 종래 무전해 도금 기술에 의해 형성된 연자성 필름은 이방성 자기결정 배열을 나타낸다. 그러므로, 연자성 필름이 전술한 VSM 측정될 때, 필름의 반경 방향으로의 Bs는 그 탄젠셜 방향으로의 Bs와 같아지지만, 전자인 Bs의 획득에 필요한 인가 자계의 강도는 후자인 Bs의 획득에 필요한 인가 자계의 강도와 달라진다. 전술한 관점에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 언더코트 필름과 기판을 포함한 테스트편은 디스크형의 비자성 기판에 형성된 연자성 언더코트 필름에서 절단되어, 테스트편의 탄젠셜 방향으로의 Hs와 그 반경 방향으로의 Hs가 획득되었고, 등방성도가 이하의 식의 사용에 의해 결정되었다.
등방성도 = (탄젠셜 방향으로의)Hs/(반경 방향으로의)Hs
일반적으로, Bs의 부근에서, B의 변화 비율은 인가 자계의 강도가 변할 때에도 작다. 그러므로, 편의를 위해서, Hs값으로서는 Bs를 일정계수(예를 들면, 95%)로 곱해서 얻어진 B값으로부터 계산된 H값이 사용될 수 있다.
연자성 필름이 종래의 무전해 도금 기술에 의해 형성될 때, 그 결과로서의 필름은 이방성 자기결정 배열을 나타내므로, Bs에 대응하는 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs는 Bs에 대응하는 필름의 반경 방향으로의 Hs와 다르다. 예를 들면, 필름의 결정이 필름의 탄젠셜 방향을 향할 때, 자화 용이 축은 그 탄젠셜 방향을 향하기 때문에, (반경 방향으로의)Hs는 (탄젠셜 방향으로의)Hs보다 높아진다.
본 발명에 사용될 수 있는 기판의 재료는 특별히 한정되지 않고, 재료가 비자기이고 단결정, 복합결정, 또는 비결정 구조를 갖는 한 어떤 재료라도 사용될 수 있다. 기판의 예는 유리 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 및 알루미늄 디스크를 포함한다. 이 중, 특히 바람직하게는 실리콘 웨이퍼와 유리 웨이퍼이다. 물론, 본 발명에서는, Ni-P 등의 비자성 재료로 미리 코팅된 이들 기판도 사용될 수 있다.
본 발명에서, 언더코트 필름으로서 제공된, 예를 들면 P를 함유하는 연자성 필름은 무전해 도금에 의해 형성된다. 무전해 도금의 진행 동안, 중요한 점은 외부 평행 자계가 기판의 표면에 평행한 방향으로 기판에 미리 인가되고, 기판은 자기 필름에 평행하게 유지되도록 회전된다는 것이다. 외부 자계가 기판의 반경 방향을 따라 기판에 미리 인가되는 조건하에서 무전해 도금이 수행될 때, 그 결과로서의 연자성 필름은 자기 등방성을 나타낸다. 기판과 평행 자계 사이의 각은 바람직하게는 대략 ±0.2의 범위 내에 있다. 도 4는 도금 방법을 개략적으로 나타낸다.
본 발명에서, 도금에 사용된 외부 자계의 강도(자속밀도)는 바람직하게는 약 10G∼약 500G(10000G = 1T)이고, 기판의 중심 부근에서 측정된 것으로서 더욱 바람직하게는 25G∼150G이다. 이러한 자계 강도를 달성하기 위해 사용될 수 있는 자석은 특별히 한정되지 않고, 페라이트 자석, 네오디뮴-철-붕소 자석, 또는 사마륨-코 발트 자석 등의 영구 자석이 사용될 수 있으며, 자석이 고정되어 기판이 회전된다. 그러나, 기판이 고정되어 자석이 회전될 때에도, 본 발명에서와 같은 효과가 얻어진다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기판은 평행 자계의 인가하에서 수직으로 왕복 운동할 수 있다.
본 발명에 사용된, 예를 들면 P를 함유하는 연자성 재료는 바람직하게는 Co-Ni-P, Co-Fe-P, Co-Ni-Fe-P, 또는 유사 재료이다. 이 중, 특히 바람직하게는 높은 Bs를 달성하는 성분을 갖는 재료이다. 본 발명에서는, Co-Ni-Fe-B; 즉, B함유 재료도 바람직하다.
연자성 필름이 기판에 형성되기 전에, 필름의 형성을 촉진하기 위해, 무전해 도금 용액에 대해 촉매 활성을 나타내는 표면이 기판에 형성되어야 한다. 촉매 활성을 나타내는 표면은 종래 촉진 방법, 또는 금속핵이나 시드층을 기판에 형성하는 방법에 의해 형성된다. 이러한 표면 형성 방법은 기판의 형식에 따라 적절하게 선택되어야 한다. 그러나, 기판 형성 방법은 언더코트 필름으로서 제공되는 연자성 필름을 형성하는 무전해 도금의 균일 개시를 가능하게 하는 표면을 형성할 수 있는 한 특별히 한정되지 않는다.
금속핵이나 시드층의 형성 전에, 비자성 기판의 표면은 바람직하게는 폴리싱된다. 또한, 형성된 연자성 언더코트 필름의 표면이 폴리싱될 수 있다. 두 폴리싱 단계는 복합적으로 수행될 수 있다. 비자성 기판은 기판의 표면을 폴리싱하기 전에 100℃∼300℃의 범위 내에 있는 온도에서 가열될 수 있다.
촉진 방법의 예는 종래 일용액형 Pd 촉진 방법, 종래의 이용액형 Pd 촉진 방 법, 및 치환에 의한 Pd 촉진 방법을 포함한다. 이러한 활성 방법이 수행되기 전에, 기판은 인산처리나 산처리 등의 공지의 전처리가 이루어지거나, 예를 들면 산소 플라즈마를 사용하는 처리가 이루어질 수 있다. 전술한 금속핵의 예는 Ni핵 또는 Cu핵 등의 금속핵을 포함한다. Ni핵 또는 Cu핵은 예를 들면, Si 웨이퍼의 Ni나 Cu를 직접 석출하는 방법에 의해 기판의 표면에 형성될 수 있다. 금속핵은 바람직하게는 비자성 특성을 나타낸다.
시드층의 형성의 경우에, 바람직하게는, 시드층은 언더코트 필름을 형성하기 위한 무전해 도금 용액에 함유된 후술되는 감소제에 대해 활성을 나타내는 금속으로 형성된다. 예를 들면 Ni, Cu, 또는 그 합금으로 형성된 시드층은 바람직하게는 5∼100nm의 두께를 갖고, 특히 바람직하게는 10∼50nm의 두께를 갖는다. 시드 결정층이 형성되는 경우에, 기판과 시드층 사이의 접착성을 향상하기 위해서 Zn이 시드층에 첨가되는 것이 바람직하다.
시드층을 형성하는 방법의 예는 스퍼터링이나 증착 등의 건식 방법 및 치환 도금이나 무전해 도금 등의 습식 방법을 포함한다. 시드층이 무전해 도금에 의해 형성될 때, 금속핵은 시드층의 형성 전에 형성되어야 한다. 이 경우에, 금속핵은 바람직하게는 종래 Pd 활성 방법에 의해 형성된다. 상술한 촉진 방법과 마찬가지로, 금속핵의 형성 전에, 기판은 인산처리나 산처리 등의 공지의 전처리가 이루어지거나 예를 들면 산소 플라즈마를 사용하는 처리가 이루어져야 한다.
시드층이 형성될 때, 기판과 시드층 사이의 접착성을 향상하기 위해서, 바람직하게는, Ti, Cr, 또는 유사 금속을 포함하는 접착층이 기판과 시드층 사이에 스 퍼터링 등의 공지 기술에 의해 형성된다. 이 경우에, 접착층은 바람직하게는 5∼50nm의 두께를 갖고, 특히 바람직하게는 10∼30nm의 두께를 갖는다.
본 발명에서, 언더코트 필름을 형성하는 데에 사용된 무전해 도금 용액은 예를 들면 코발트 이온, 니켈 이온, 및 철 이온 등의 금속 이온들을 함유하는 도금 용액; 하이포아인산이나 하이포아인산나트륨 등의 인함유 감소제, 또는 디메틸아민보레인(dimethylamineborane) 등의 붕소함유 감소제; 및 전술한 금혹 이온들의 복합체를 형성하는 약품이다.
금속 이온들의 공급원의 예는 황산 코발트, 황산 니켈, 및 황산 철 등의 수용성 코발트염, 니켈염, 및 철염을 포함한다. 공급원의 성분비(코발트, 니켈, 및 철의 성분비), 및 도금 용액에 함유된 금속염의 농도는 그 결과로서의 언더코트 필름이 소기의 자기 특성을 나타내도록 적절하게 결정된다. 금속염의 전체 농도는 바람직하게는 0.01∼3.0mol/dm3이고, 특히 바람직하게는 0.05∼0.3mol/dm3이다.
감소제의 농도도 적절하게 결정된다. 도금 용액에 함유된 감소제의 농도는 바람직하게는 0.01∼0.5mol/dm3이고, 특히 바람직하게는 0.01∼0.2mol/dm3이다.
사용되는 복합체 형성제는 전술한 금속 이온들의 복합체를 형성하는 공지의 약품; 예를 들면 구연산나트륨이나 타르타르산나트륨 등의 카르복실산염, 또는 황산암모늄 등의 암모늄염이다. 도금 용액에 함유된 복합체 형성제의 농도는 바람직하게는 0.05mol/dm3이상이고, 특히 바람직하게는 0.1∼1.0mol/dm3이다. 도금 용액은 바람직하게는 인산 등의 결정 조정제를 함유한다. 특히, 결정 조정제의 농도는 바 람직하게는 0.01mol/dm3이상이다.
도금 용액은 붕산 등의 pH 완충액을 함유할 수 있다. 도금 용액은 또한, 무전해 도금을 통해 형성된 필름의 균일화를 향상하기 위해서, 표면활성제를 함유할 수 있다. 표면활성제는 바람직하게는 도데실(dodecyl) 황산나트륨이나 폴리에틸렌 글리콜이다. 도금 용액은 필름의 매끄러움을 향상하기 위해서, 황함유 첨가제 등의 종래의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
도금 용액의 온도와 pH는 용액의 성분에 따라 적절하게 결정된다. 도금 용액의 온도는 바람직하게는 50℃이상이고, 특히 바람직하게는 70℃∼95℃이며; 용액의 pH는 바람직하게는 8이상이고, 특히 바람직하게는 대략 9이다. 무전해 도금 용액의 사용에 의해 형성된 언더코트 필름은 연자성 특성을 향상하기 위해서, 열처리가 이루어질 수 있다. 이 경우에, 열처리 온도는 바람직하게는 150∼300℃이다.
본 발명에서 사용된 언더코트 필름은 바람직하게는 1.0±0.2, 더욱 바람직하게는 1.0±0.15의 범위 내에 있는 등방성도를 갖는다. 필름의 포화 자속밀도(Bs)는 바람직하게는 0.2T∼0.7T, 더욱 바람직하게는 0.8T∼1.5T이다. 필름의 두께(t)는 바람직하게는 50nm∼5000nm, 더욱 바람직하게는 200nm∼3000nm이다.
본 발명에 의해 형성된 언더코트 필름은 기판에 수직한 자화 용이 축을 가질 수 있다. 기판에 수직한 이 자화 용이 축은 자기 구역 벽의 형성을 방지하는 데에 매우 효과적이다. 이 경우에, 기판에 수직한 자화 용이 축의 이방성 자계(Hk); 즉, 수직 자기 이방성은 바람직하게는 5∼50 Oe, 더욱 바람직하게는 10∼30 Oe이다. 여 기서, 1 Oe는 약 79A/m와 같다.
연자성 언더코트 필름은 바람직하게는 5nm이하의 결정 입자 크기를 갖는 미세결정으로 형성되거나 비결정 구조를 갖는다.
수직 자기 이방성이 확인될 때, 상술한 바와 같이, 이방성 자계(Hk)는 VSM의 사용에 의해 히스테리시스 루프로부터 얻어진 Bs로부터 계산된 자계값에 대응한다(도 9 참조).
이상 설명한 바와 같이, 자기 등방성이 언더코트 필름에 전해질 때, 자기 구역 벽의 생성이 방지되고, 그 결과로서의 수직 자기 기록 매체는 향상된 S/N 비율과 오버라이트(overwrite) 특성 뿐만아니라 저소음과 고성능을 나타낸다. 언더코트 필름으로서 제공된 연자성 필름의 자성 유지력(Hc)은 특별히 한정되지 않지만, 자성 유지력은 바람직하게는 40 Oe(1 Oe = 79A/m)이하, 더욱 바람직하게는 10 Oe이하이다.
예를 들면, 언더코트 필름을 갖는 기판이 일반적으로 사용되는 기술에 의해 표면을 매끄럽게 하고, 수직 자기 기록층이 형성될 때, 고성능의 수직 자기 기록 매체가 제조될 수 있다. 이러한 자기 기록 매체의 일예는 후술될 것이다.
본 발명의 수직 자기 필름의 성분은 자기 필름의 자화 용이 축이 일반적으로 기판에 수직하고 있는 한 특별히 한정되지 않는다. 통상, 바람직하게는 Co계 합금(예를 들면, CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPt-SiO2, Co/Pd 멀티층, CoB/PdB 멀티층, CoSiO2/PdSiO2 멀티층) 또는 유사 재료가 사용된다.
수직 자기 필름은 전술한 Co계 합금으로 형성된 단층 구조, 또는 전술한 Co계 합금으로 형성된 층과 Co계 합금 이외의 재료로 형성된 층을 포함하는 둘이상의 복층 구조일 수 있다.
수직 자기 필름은 바람직하게는 Co계 합금으로 형성된 층과 Pd계 합금으로 형성된 층이 적층된 구조, 또는 TbFeCo 등의 비결정 재료로 형성된 층과 CoCrPt계 합금으로 형성된 층을 포함하는 혼합층 구조를 갖는다.
수직 자기 필름의 두께는 바람직하게는 3∼60nm, 더욱 바람직하게는 5∼40nm이다. 수직 자기 필름의 두께가 상기 범위 아래에 있을 때, 수직 자기 필름(5)의 두께가 상기 범위를 초과하면 자기 필름의 자성 입자가 커지기 때문에, 충분한 자속이 얻어지지 못하고, 재생 출력이 저하되며, 기록 재생 특성이 저하된다.
수직 자기 필름의 자성 유지력(Hc)은 바람직하게는 3000 Oe이상이다. 자성 유지력(Hc)이 3000 Oe미만일 때, 그 결과로서의 자기 기록 매체는 높은 기록 밀도를 달성하기에 적당하지 않고, 낮은 열안정성을 나타낸다.
수직 자기 필름의 잔여 자화(Mr)/포화 자화(Ms)의 비율; 즉, Mr/Ms는 바람직하게는 0.9이상이다. Mr/Ms 비율이 0.9미만일 때, 그 결과로서의 자기 기록 매체는 낮은 열안정성을 나타낸다.
수직 자기 필름의 핵형성 자계(-Hn)는 바람직하게는 0 Oe∼2500 Oe이다. 핵형성 자계(-Hn)가 0 Oe미만일 때, 그 결과로서의 자기 기록 매체는 낮은 열안정성을 나타낸다.
핵형성 자계(-Hn)는 아래에서 설명될 것이다.
특히, 핵형성 자계(-Hn)는 도 6에 도시된 MH 루프의 사용에 의해 설명된다. 자화가 포화된 후 외부 자계가 감소될 때 외부 자계가 0이 되는 점을 a로 나타낼 때, b는 자화가 0이 되는 점을 나타내고, c는 b에서 MH 루프에 접하는 선이 포화자화선과 교차하는 점을 나타내며, 핵형성 자계(-Hn)는 a와 c 사이의 거리(Oe)로 나타내어질 수 있다.
외부 자계가 음인 영역 내에 c가 위치되어 있을 때, 핵형성 자계(-Hn)는 양이 된다(도 6 참조). 한편, 외부 자계가 양인 영역 내에 c가 위치되어 있을 때, 핵형성 자계(-Hn)는 음이 된다(도 7 참조).
본 발명의 자기 기록 매체에서, 배열조정 필름은 33∼80 at%양의 Ni, 및 Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Nb, 및 Ta 중에서 선택된 하나 이상의 성분을 함유하는 비자성 재료로 형성된다. 그러므로, 자기 기록 매체는 우수한 에러율 특성과 열안정성을 나타낸다.
언더코트 필름을 포함하는 본 발명의 자기 기록 매체가 종래 복합형 기록 헤드와 결합될 때, 자기 기록 장치가 제조될 수 있다. 이 경우에, 바람직하게는, 복합형 기록 헤드는 3.0 kOe이상의 기록 자계를 발생할 수 있다.
도 8a는 본 발명의 수직 자기 기록 매체를 조합한 수직 자기 기록 및 재생 장치를 개략적으로 나타낸다. 도 8b는 수직 자기 기록 및 재생 장치의 자기 헤드를 나타낸다. 자기 기록 및 재생 장치는 도 1a 또는 도 1b에 도시된 구성을 갖는 자기 기록 매체(10), 자기 기록 매체(10)를 회전시키는 매체 드라이브부(11), 자기 기록 매체(10)에 정보를 기록하고 기록된 정보를 재생하는 자기 헤드(12), 자기 헤드 (12)를 자기 기록 매체(10)와 연동시키는 헤드 드라이브부, 및 기록 및 재생 신호 처리 시스템(14)을 구비한다. 기록 및 재생 처리 시스템(14)은 외부로부터 입력된 데이터를 처리하는 데에 적용되어, 기록된 신호를 자기 헤드(12)에 전송하고 자기 헤드(12)로부터 재생 신호를 처리하고 처리된 데이터를 외부에 전송한다. 본 발명의 자기 기록 및 재생 장치에 사용된 자기 헤드(12)로서는, 거대 자기 저항(GMR) 구성을 활용하는 GMR 구성을 재생 구성으로서 갖고 고밀도 기록에 적합한 자기 헤드가 인용될 수 있다.
전술한 자기 기록 및 재생 장치에 의하면, 본 발명의 자기 기록 매체는 자기 기록 매체(10)로서 사용되기 때문에, 자성 입자들의 미세화와 자성 분리는 재생이 수행될 때 신호/소음(S/N) 비율을 큰 범위로 향상시키는 것을 촉진한다. 게다가, 핵형성 자계(-Hn)도 열 요란 특성을 향상하고 더 우수한 기록 특성(OW)을 갖는 매체를 획득하도록 촉진할 수 있다. 이러한 이유때문에, 고밀도 기록에 적합한 우수한 자기 기록 및 재생 장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 예와 비교예에 의해 아래에서 상세하게 설명될 것이고, 본 발명을 그것에 한정하여 해석하지는 않는다.
예1 :
0.5nm이하의 평균 표면거칠기(Ra)를 갖는 유리 기판은 화학 세정되었고, 이어서 DC 마그네트론 스퍼터링에 의해, Ti 필름으로 구성된 접착층(두께:10nm)과 Ni필름으로 구성된 시드층(두께:20nm)이 연속적으로 형성되었다. 이어서, 그 적층된 제품은 종래의 전처리가 이루어졌고, 다음에 언더코트 필름으로 제공된 CoNiFeP 연 자성 필름(두께:3000nm)은 표1에 나타낸 무전해 도금 용액의 사용에 의해 형성되었다.
연자성 필름을 형성하기 위한 장치(11)의 일예는 도 5에 나타내었다. 도금 용액으로 채워진 도금조(18)는 물탱크(12)에 놓여 있고, 시드층이 형성되어 있고 회전 기구(도시되지 않음)에 의해 장착된 기판 리테이너(19)에 고정되어 있는 유리 기판(20)은 도금조(18) 내의 도금 용액에 잠겨 있다. 기판 리테이너(19)는 기판 고정 지그(17)에 의해 수직 이동 가능한 방식으로 지지되어 있다. N극 자석(15)과 S극 자석(16)은 도금조(18)에 걸쳐서 배치되어서 외부 자계는 시드층이 형성된 각 유리 기판의 반경 방향을 따라 인가될 수 있다. 물탱크(12)의 물의 온도를 일정하게 유지하기 위해서, 작동 날개(13)를 갖고 하단에 장착되는 작동 로드(14)가 물탱크(12)의 내부에 구비된다.
상기 장치가 사용되었을 때, 35G의 강도를 갖는 자속이 각 유리 기판의 중심에 인가되었고 각 유리 기판의 회전 속도는 6.5rpm으로 조정되었으며, 이것에 의해 각 유리 기판에 연자성 필름이 형성되었다.
이어서, 이렇게 형성된 언더코트 필름은 알루미나와 실리카를 주로 함유하는 연마액의 사용에 의해 화학 기계 폴리싱이 이루어졌다. 이 방법을 통해서, 언더코트 필름의 평균 표면거칠기(Ra)는 0.6∼0.8nm로 조정되었다. 폴리싱 완료 후, 언더코트 필름의 두께는 300nm 이었음을 알았고, 포화 자속밀도(Bs)는 1.3T 이었음을 알았다. 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs와 필름의 반경 방향으로의 Hs는 VSM 측정에 의해 측정되었고, 등방성도가 얻어졌다. 그 결과, 등방성도는 1.11 이 었음을 알았다. 상술한 바와 같이, 수직 자화 용이 축이 확인되었다. 수직 자기 이방성의 이방성 자계는 히스테리시스 루프로부터 10 Oe가 되도록 결정되었다. 또한, 언더코트 필름은 자기 구역 벽의 존재/부재를 확인하기 위해 OSA(optical surface analyzer)하에서 관찰되었고, 그 결과, 자기 구역 벽이 생성되지 않았음을 알았다.
이어서, 청정 조건하에서 건조된 언더코트 필름에, Si 필름(두께:5nm)과 Pd 필름(두께:5nm)이 DC 마그네트론 스퍼터링에 의해 실온에서 형성되었고, 이것에 의해 중간층이 형성되었다. Si 및 Pd 필름을 포함하는 적층 필름은 Si 및 Pd가 부분적으로 상호 확산되는 구조를 갖는다.
중간층의 형성 완료 후, 각각 0.2nm의 두께를 갖는 10 Co층, 및 각각 0.8nm의 두께를 갖는 10 Pd층이 선택적으로 적층되었고, 이것에 의해 수직 자기 기록층(두께:10nm)이 형성되었다.
수직 자기 기록층의 형성 완료 후, 보호층으로서 제공되는 C 필름(두께:5nm)이 형성되었고, 이것에 의해 자기 기록 매체가 제조되었다. 이렇게 제조된 자기 기록 매체의 판독-기록 전환 특성은 기록부로서 제공되는 단극 헤드와 판독부로서 제공되는 실드형 자기저항 헤드를 포함하는 복합형 자기 헤드의 사용에 의해 측정되었고, 이것에 의해 MF-S/N 비율이 평가되었다. 표4는 평가 결과와 자기 구역 벽의 관찰 결과를 나타내었다.
예2 :
도금의 진행 동안 인가된 외부 자계의 강도가 35G에서 100G까지 변화되었음(네오디뮴-철-붕소 자석)을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었다. 표4는 그 결과; 즉 , Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
예3 :
도금 용액의 성분이 표2에 나타낸 바와 같이 변화되었음을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었다. 표4는 그 결과; 즉, Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
예4 :
FeSO4를 뺀 표 1에 나타낸 성분을 함유하는 도금 용액이 사용되었음을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었다. 표4는 그 결과; 즉, Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
예5 :
예1에서 사용된 유리 기판이 0.3nm이하의 평균 표면거칠기(Ra)를 갖는 양쪽 폴리싱된 실리콘 웨이퍼 기판(1인치)으로 변화되었음을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었다. 표4는 그 결과; 즉, Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
예6 :
도금 용액의 성분이 표3에 나타낸 바와 같이 변화되었음(붕소함유 도금 용액)을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었다. 표4는 그 결과; 즉, Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
예7 :
예1에서 사용된 유리판 대신에, 2.5인치 Al 기판이 사용되었다. 기판은 일반적인 방법으로 양면 폴리싱과 활성 처리가 이루어져 있다. 12㎛의 두께를 갖는 NiP 필름이 시드층으로서 기판에 도금되었다. 이어서, 기판은 250℃에서 30분 동안 열처리되어서 시드층의 굴곡이 없어졌다. 그 결과로서의 시드층은 알루미나계 연마재를 주로 함유하는 연마액을 사용하여 약 2㎛로 폴리싱되어서 2nm의 평균 표면거칠기(Ra)를 갖게 되었다. 이어서, 무전해 도금조가 예1에서 사용된 바와 같은 조건하에서 사용되어서, 언더코트 필름으로서 600nm의 두께를 갖는 CoNiFeP 연자성 필름을 형성하였다. 언더코트 필름은 150℃에서 15분 동안 열처리되었고, 이어서 실리카를 주로 함유하는 연마액을 사용하여 약 300nm로 폴리싱되어서 0.1∼0.3nm의 평균 표면거칠기(Ra)를 갖게 되었다. 이어서, 예1에서 사용된 바와 같은 작업이 수행되었다. 표4에는 언더코트 필름의 Bs, 등방성도, 수직 자기 이방성, MF-S/N 비율, 및 자기 구역 벽의 존재/부재를 나타내었다.
비교예1 :
언더코트 필름이 페라이트 자석을 배치하지 않고; 즉, 외부 평행 자계없이 무전해 도금에 의해 형성되었음을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었으며, 이것에 의해 수직 자기 기록 매체가 제조되었다. Bs와 언더코트 필름의 두께는 각각 1.3T와 300nm 이었음을 알았다. OSA의 사용에 의해 관찰을 통해서, 언더코트 필름은 자기 구역 벽을 갖고 있음을 알았다.
비교예2 :
언더코트 필름으로서 제공되는 NiFe 연자성 필름[두꼐:100nm, 포화 자속밀도(Bs):1.0T]이 스퍼터링에 의해 형성되었고 이렇게 형성된 필름이 매끄럽게 처리되었음을 제외하고, 예1의 진행이 반복되었으며, 이것에 의해 자기 기록 매체가 제조되었다. 이렇게 제조된 자기 기록 매체의 판독-기록 전환 특성은 예1과 유사한 방법으로 측정되었고, 이것에 의해 S/N 비율이 평가되었다. 자기 구역 벽의 존재/부재는 OSA 측정을 통해 확인되었다.
비교예3 :
연자성 필름이 NiFe 대신에 CoNiFe 필름으로부터 형성되었음을 제외하고, 비교예2의 진행이 반복되었다. 그 결과는 표4에 나타내었다.
표4로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 자기 기록 매체는 비교예의 자기 기록 매체에 비해서 높은 MF-S/N 비율을 나타내고, 지기 구역 벽은 실시예의 자기 기록 매체에 생성되지 않았다. 특히, 실시예1의 자기 기록 매체는 높은 S/N 비율을 나타내기 때문에 후술하는 바와 같게 됨을 생각한다. 높은 Bs의 연자성 필름이 언더코트 필름으로서 사용되기 때문에, 기록 헤드로부터 누설되는 대량의 자속이 집중되어, 재생 신호의 증가를 가져온다.
| 도금 용액의 성분 | |
| 하이포아인산 | 0.2 mol/dm3 |
| C3H4(OH)(COONa)3 | 0.1 mol/dm3 |
| C2H2(OH)2(COONa)2 | 0.15 mol/dm3 |
| (NH4)2SO4 | 0.5 mol/dm3 |
| FeSO4ㆍ7H2O | 0.002 mol/dm3 |
| NiSO4ㆍ6H2O | 0.01 mol/dm3 |
| CoSO4ㆍ7H2O | 0.04 mol/dm3 |
| 용액의 온도(℃) | 90 |
| pH | 9(NaOH에 의해 조정됨) |
| 도금 용액의 성분 | |
| 하이포아인산 | 0.2 mol/dm3 |
| C3H4(OH)(COONa)3 | 0.1 mol/dm3 |
| C2H2(OH)2(COONa)2 | 0.15 mol/dm3 |
| (NH4)2SO4 | 0.5 mol/dm3 |
| FeSO4ㆍ7H2O | 0.002 mol/dm3 |
| NiSO4ㆍ6H2O | 0.025 mol/dm3 |
| CoSO4ㆍ7H2O | 0.025 mol/dm3 |
| 용액의 온도(℃) | 90 |
| pH | 9(NaOH에 의해 조정됨) |
| 도금 용액의 성분 | |
| 디메틸아민보레인 | 0.025 mol/dm3 |
| C3H4(OH)(COONa)3 | 0.05 mol/dm3 |
| C2H2(OH)2(COONa)2 | 0.20 mol/dm3 |
| H3PO4 | 0.06 mol/dm3 |
| (NH4)2SO4 | 0.005 mol/dm3 |
| FeSO4ㆍ7H2O | 0.01 mol/dm3 |
| NiSO4ㆍ6H2O | 0.005 mol/dm3 |
| CoSO4ㆍ7H2O | 0.095 mol/dm3 |
| 용액의 온도(℃) | 70 |
| pH | 9(NaOH에 의해 조정됨) |
| Bs (T) | 등방성도 | 이방성 자계(Hk) (Oe) | MF-S/N 비율 (dB) | 자기 구역 벽 | |
| 실시예1 | 1.3 | 1.11 | 10 | 12.5 | 없음 |
| 실시예2 | 1.3 | 0.97 | 15 | 13.4 | 없음 |
| 실시예3 | 0.5 | 1.05 | 8 | 10.9 | 없음 |
| 실시예4 | 1.2 | 0.89 | 20 | 11.7 | 없음 |
| 실시예5 | 1.3 | 1.11 | 25 | 12.5 | 없음 |
| 실시예6 | 1.5 | 1.03 | 10 | 14.5 | 없음 |
| 실시예7 | 1.5 | 1.11 | 10 | 12.5 | 없음 |
| 비교예1 | 1.3 | 1.35 | 자화 용이 축 없음 | 8.3 | 있음 |
| 비교예2 | 1.0 | 0.72 | 자화 용이 축 없음 | 9.5 | 있음 |
| 비교예3 | 1.3 | 0.66 | 자화 용이 축 없음 | 7.1 | 있음 |
본 발명에 의하면, 자기 구역 벽을 갖지 않는 언더코트 필름이 형성될 수 있다. 이러한 언더코트 필름이 사용될 때, 높은 열안정성과 우수한 소음 특성을 나타내고 고밀도 기록을 달성하는 수직 자기 기록 매체와, 수직 자기 기록 및 재생 장치가 제공될 수 있다.
Claims (22)
- 비자성 기판(1), 및 연자성 재료로 형성된 하나 이상의 연자성 언더코트 필름(2), 그 위에 직접 구비된 필름의 결정 배열을 조정하는 배열조정 필름(3), 자화 용이 축이 기판에 대해 주로 수직으로 배향된 수직 자기 필름(5), 및 보호층(6)을 포함하고 상기 필름과 상기 층이 상기 기판의 상부에 구비되는 수직 자기 기록 매체에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 기판의 원주 방향으로 자기 등방성을 나타내는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)이 디스크형 비자성 기판에 형성될 때, 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs(포화 자속밀도가 측정될 때 얻어지는 언더코트 필름에 인가된 자계의 최소 강도)와 언더코트 필름의 반경 방향으로의 Hs의 비율; 즉, 등방성도는 1.0±0.2의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 비자성 기판(1), 및 연자성 재료로 형성된 하나 이상의 연자성 언더코트 필름(2), 그 위에 직접 구비된 필름의 결정 배열을 조정하는 배열조정 필름(3), 자화 용이 축이 기판에 주로 수직으로 배향된 수직 자기 필름(5), 및 보호층(6)을 포함하고 상기 필름과 상기 층이 상기 기판의 상부에 구비되는 수직 자기 기록 매체에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 기판에 수직으로 배향된 자화 용이 축을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 4항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 395A/m∼3950A/m(5 Oe∼50 Oe)의 범위 내에 있는 이방성 자계(Hk)를 갖는 수직 자기 이방성을 나타내는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 0.2T∼1.7T의 범위 내에 있는 포화 자속밀도(Bs)를 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 5nm이하의 결정 입자 크기를 갖는 미세 결정으로 형성되거나, 비결정 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 50nm∼5000nm의 범위 내에 있는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,수직 자기 기록층이 적층되는 연자성 언더코트 필름의 표면은 0.8nm이하의 평균 표면거칠기(Ra)를 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 인을 함유하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름(2)은 붕소를 함유하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 비자성 기판(1)은 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 수직 자기 기록 매체를 제조하는 방법에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름은 외부 평행 자계가 상기 비자성 기판에 인가되는 동안 형성되고, 상기 기판은 평행 자계에 평행하게 유지되도록 회전되는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체를 제조하는 방법.
- 제 13항에 기재된 바와 같은 제조 방법에 의해 제조된 수직 자기 기록 매체.
- 제 1항, 제 4항, 제 5항 또는 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 바와 같은 수직 자기 기록 매체, 및 상기 매체에 데이터를 기록하고 상기 매체로부터 데이터를 재생하는 자기 헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 및 재생 장치.
- 연자성 언더코트 필름을 갖는 비자성 기판에 있어서,상기 기판은 디스크형을 갖고, 상기 언더코트 필름의 탄젠셜 방향으로의 Hs(포화 자속밀도가 측정될 때 얻어지는 언더코트 필름에 인가된 자계의 최소 강도)와 상기 언더코트 필름의 반경 방향으로의 Hs의 비율; 즉 등방성도는 1.0±0.2의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 비자성 기판.
- 제 16항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름은 0.2T∼1.7T의 범위 내에 있는 포화 자속밀도(Bs)를 갖는 것을 특징으로 하는 비자성 기판.
- 연자성 언더코트 필름을 갖는 비자성 기판에 있어서,상기 기판은 디스크형을 갖고, 기판에 수직으로 배향된 자화 용이 축을 갖는 것을 특징으로 하는 비자성 기판.
- 제 18항에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름은 395A/m∼3950A/m(5 Oe∼50 Oe)의 범위 내에 있는 이방성 자계(Hk)를 갖는 수직 자기 이방성을 나타내는 것을 특징으로 하는 비자성 기판.
- 연자성 언더코트 필름을 가지며, 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 비자성 기판을 제조하는 방법에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름은 외부 평행 자계가 상기 비자성 기판에 인가되는 동안 형성되고, 상기 기판은 평행 자계에 평행하게 유지되도록 회전되며,상기 금속핵이나 시드층의 형성 전에 상기 비자성 기판의 표면을 폴리싱하는 공정, 또는 상기 연자성 언더코트 필름의 형성 후에 연자성 언더코트 필름의 표면을 폴리싱하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비자성 기판을 제조하는 방법.
- 연자성 언더코트 필름을 가지며, 비자성 기판에 금속핵이나 시드층을 형성하는 공정, 및 무전해 도금에 의해 금속핵이나 시드층에 연자성 언더코트 필름을 형성하는 공정을 포함하는 비자성 기판을 제조하는 방법에 있어서,상기 연자성 언더코트 필름은 외부 평행 자계가 상기 비자성 기판에 인가되는 동안 형성되고, 상기 기판은 평행 자계에 평행하게 유지되도록 회전되며,상기 금속핵이나 시드층의 형성 전에 상기 비자성 기판의 표면을 폴리싱하는 공정, 및 상기 연자성 언더코트 필름의 형성 후에 연자성 언더코트 필름의 표면을 폴리싱하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비자성 기판을 제조하는 방법.
- 제 20항 또는 제 21항에 있어서,상기 기판의 표면을 폴리싱하기 전에 상기 비자성 기판을 100℃∼350℃의 범위 내에 있는 온도에서 열처리하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비자성 기판을 제조하는 방법.
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Patent Citations (2)
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| JP2002133647A (ja) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体、その製造方法、磁気記録再生装置、および媒体基板 |
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