(57)【要約】【課題】耐熱性能、冷却効率が高く、より生産性の高い磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されてなる磁気記録媒体であって、前記磁気記録層が規則合金である磁性材料からなり、前記基板コーティング層が珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより得ることのできる酸化珪素膜であることを特徴とする磁気記録媒体及びその製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されてなる磁気記録媒体であって、
前記磁気記録層が規則合金である磁性材料からなり、
前記基板コーティング層が珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより得ることのできる酸化珪素膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記基板コーティング層の厚さが、１００〜２００ｎｍであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
前記規則合金がＬ１0型Ｆｅ−Ｐｔ合金であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記基板コーティング層上で、かつ前記基板コーティング層と磁気記録層との間に、さらに軟磁性層及び下地層が順次形成されてなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
前記アルミ基板が、Ｎｉ−Ｐめっきされた基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記保護層上にさらに液体潤滑剤層が形成されてなる請求項１〜５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されてなる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記アルミニウム基板上に、珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより酸化珪素膜である前記基板コーティング層を形成する工程と、
非接触加熱により前記基板を加熱する工程と、前記磁気記録層を形成する工程と、
を含む、磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューター等の情報機器用記憶装置等に使用される磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録の高密度化を実現する技術として、垂直磁気記録方式が採用されている。垂直磁気記録媒体は、硬質磁性材料から形成される磁気記録層を少なくとも含み、さらに任意選択的に、軟磁性層（軟磁性材料から形成され、磁気ヘッドが発生する磁束を磁気記録層に集中させる役割を担う層）、下地層（磁気記録層を目的の方向に配向させるための層）、及び保護層（磁気記録層の表面を保護する層）などの層を含む構成を有する。
【０００３】
かかる垂直磁気記録媒体の磁気記録層を形成するための材料として、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ等の合金材料にＳｉＯ2、ＴｉＯ2など非磁性体を添加したグラニュラー磁性膜が提案されている（特許文献１〜３などを参照）。たとえば、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2グラニュラー磁性膜では、ＣｏＣｒＰｔの磁性結晶粒の周囲を取り囲むように非磁性体であるＳｉＯ2が偏析し、非磁性体のＳｉＯ2によって個々のＣｏＣｒＰｔ磁性結晶粒は磁気的に分離されている。
【０００４】
近年、グラニュラー磁性膜中の磁性結晶粒の粒径を縮小して、垂直磁気記録媒体の記録密度をより一層向上させる必要性が高まっている。一方で、磁性結晶粒の粒径の縮小は、記録された磁化の熱安定性を低下させる。そのため、磁性結晶粒の粒径の縮小による熱安定性の低下を補償するために、グラニュラー磁性膜中の磁性結晶粒を結晶磁気異方性のより高い材料を用いて形成することが求められている。
【０００５】
このような高い結晶磁気異方性を有する材料としてＬ１0型規則合金があり、Ｌ１0型規則合金薄膜の種々の製造方法が提案されている（特許文献４〜８参照）。かかるＬ１0型規則合金を成膜する場合、形成温度が重要である。なぜなら、Ｌ１0型規則合金の規則度を上げて高い結晶磁気異方性を持たせるためには、高温加熱が必要なためである。より具体的には、高い結晶磁気異方性を有するＬ１0型規則合金を用いる場合、基板温度を４５０℃程度の高温にする必要がある。しかし、この成膜温度は、一般的に磁気記録層上に形成される保護層に用いられるＤＬＣ（ダイヤモンド状炭素）膜の耐熱温度である１５０℃を超えており、Ｌ１0型規則合金成膜後速やかに基板を冷却する必要がある。さらに冷却が不十分な場合、保護層の膜質（例えば耐久性）の劣化が発生する。
【０００６】
また、特にアルミ基板を用いる場合、３．５“系等の大きなサイズで用いられることが多い。体積効果で基板自体の熱容量が大きくなるため基板そのものが加熱により高温になると、真空中で保護膜成膜可能な温度まで基板を冷却する時間が長くなり、量産性を阻害するという問題を有する。
【０００７】
さらに、一般的にアルミ基板上に形成されるＮｉ−Ｐめっき層の結晶化温度は２９０℃であり、Ｌ１0型規則合金の規則度を上げるための加熱温度である４５０℃程度よりもずっと低いことから、Ｌ１0型規則合金成膜を行うとＮｉ−Ｐが結晶化して表面粗さが増大し、ヘッドの低浮上化に致命的な影響を及ぼす。そのためアルミ基板ではなくＳｉ単結晶基板を用いる対策等が実施されているが、基板コストの面で実用的では無い。そこで、Ｎｉ−Ｐめっき層を結晶化させずに、安価かつ大量に入手可能なアルミ基板を用いた、Ｌ１0型などの規則合金磁性層を有する磁気記録媒体が希求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２９１２３０号公報
【特許文献２】特開平０８−０８３４１８号公報
【特許文献３】国際公開第２００２／０３９４３３号公報
【特許文献４】特開平０９−３２０８４７号公報
【特許文献５】特開平１１−３５３６４８号公報
【特許文献６】特開２００１−１０１６４５号公報
【特許文献７】特開２００４−１７８７５３号公報
【特許文献８】特表２０１０−５０３１３９号公報
【特許文献９】特開昭６３−２４１０７６号公報
【特許文献１０】特開平７−９７５４８号公報
【特許文献１１】特開平９−１３７１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、冷却効率の高い生産性に優れた磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１．本発明の第一の態様
（１−１）
本態様は、アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されてなる磁気記録媒体であって、前記磁気記録層が規則合金である磁性材料からなり、前記基板コーティング層が珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより得ることのできる酸化珪素膜であることを特徴とする磁気記録媒体である。
規則合金としてはＬ１0型Ｆｅ−Ｐｔ規則合金を用いることが特に好ましい。
（１−２）
基板として耐熱性の低いアルミ基板を用いても、基板表面上に珪素化合物溶液を塗布・焼成することにより得ることのできる基板コーティング層（酸化珪素膜）を形成することで、アルミ基板への熱伝導を出来る限り遮断するものである。
【００１１】
すなわち、前記基板コーティング層が断熱層として機能することで、アルミ基板の温度上昇を出来るだけ抑え、もって冷却効率の高い生産性に優れた磁気記録媒体としたものである。言い換えれば、下地層と基板との間に断熱層として機能する前記基板コーティング層を介在させることで、下地層の温度を基板よりも先行してあげることを可能とし、もって磁性層成膜時の基板温度を下げることができるので、冷却に要する時間も短縮する。
【００１２】
２．本発明の第二の態様
（２−１）
本態様は、アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されてなる磁気記録媒体の製造方法であって、前記アルミニウム基板上に、珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより酸化珪素膜である前記基板コーティング層を形成する工程と、非接触加熱により前記基板を加熱する工程と、前記磁気記録層を形成する工程とを含む、磁気記録媒体の製造方法である。
【００１３】
（２−２）
前記第一の態様の磁気記録媒体の製造方法に相当する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の磁気記録媒体は上述のように優れた冷却効率を有することから、より生産性の高い磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一具体例を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
１．磁気記録媒体の構成
本発明の第一の態様である磁気記録媒体は、アルミ基板上に、少なくとも基板コーティング層、磁気記録層及び保護層が順次形成されて構成されている。
【００１７】
また、前記基板コーティング層上で、かつ前記基板コーティング層と磁気記録層との間に、さらに任意に、軟磁性層及び下地層が順次形成されていてもよい。
【００１８】
以下、本発明の第一の態様である磁気記録媒体の一具体例を示す図１を用いて説明する。
【００１９】
２．アルミ基板
図１中の層１がアルミ基板を示す。アルミ基板は非磁性基板の１種であり、アルミニウム基板でもアルミニウム合金基板でもよい。特にＮｉ−Ｐめっき（無電解ニッケル−リンめっき）等、基板表面にめっき処理を施したものが、耐腐蝕性の点で好ましい。
【００２０】
３．磁気記録層
（３−１）
図１の層５が磁気記録層を示す。磁気記録層は規則合金である磁性合金からなっている。
【００２１】
規則合金としてはＬ１0，Ｌ１1，Ｌ１2型等を用いることができる。特にＬ１0型Ｆｅ−Ｐｔ規則合金は高磁気異方性Ｋｕを有しかつＬ１0型のＣｏ−Ｐｔに比較し低温で規則層の形成が可能な点から特に好ましい。
【００２２】
Ｌ１0型規則合金とは、Ｌ１0型規則構造を有する合金であり、Ａ原子とＢ原子からなるＡＢ合金を例にとれば、Ａ原子（副格子）面とＢ原子（副格子）面が［００１］方向（ｃ軸方向）に互いに積層する構造を有する。かかる構造に起因にして、Ｌ１0型規則合金は高い結晶磁気異方性を有することが期待できる。
【００２３】
前記磁性合金としては、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群から選択される少なくとも１種の磁性金属元素とＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ及びＩｒからなる群から選択される少なくとも１種の貴金属元素を主成分とするものが好ましい。この中でも特にＦｅ−Ｐｔ合金が高い結晶磁気異方性と比較的低い規則化温度を両立できる点で好ましい。上記磁性材料がＬ１0型規則構造を有するかどうかは、たとえばＸ線回折装置により確認することができる。より具体的には結晶格子面のうち、（００１）面や（００３）面などを示す規則格子反射が、Ｌ１0型規則構造所定の面間隔に対応する回折角度で観察できるかどうかを確認する。
【００２４】
（３−２）
磁気記録層は、好ましくは磁性合金にＳｉＯ2やＴｉＯ2等の非磁性酸化物を添加したグラニュラ膜からなることが好ましい。また、磁気記録の容易性及び記録再生分解能を高める観点から、膜厚は２０ｎｍ以下であることが好ましい。また飽和磁化量にも依存するが、磁気ヘッドで読み取る信号強度を高める観点から最低８nm程度の厚さを有することが好ましい。
【００２５】
（３−３）
磁気記録層の形成は、基板温度を例えば４５０℃に昇温して磁性膜をスパッタ法等を用いて成膜することによりＬ１0型等に規則化させながら形成する。
【００２６】
該磁気記録層の膜厚は、記録分解能および信号強度の観点から８〜２０ｎｍであることが好ましい。
【００２７】
４．基板コーティング層
（４−１）
図１の層２が基板コーティング層を示す。基板コーティング層はアルミ基板上に設けられ、アルミ基板への熱伝導を出来る限り遮断する機能を有する。該基板コーティング層は、珪素化合物溶液を前記アルミ基板上に塗布・焼成することにより得ることのできる酸化珪素膜である。
【００２８】
一般に、珪素化合物溶液を塗布・焼成して酸化珪素を主成分とする膜を形成する方法をＳＯＧ（ｓｐｉｎ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ）法と呼び、同様に前記珪素化合物溶液をＳＯＧ溶液、前記酸化珪素膜をＳＯＧ膜と呼ばれることもある（特許文献９〜１１参照）。
【００２９】
該ＳＯＧ膜は、半導体素子製造において平坦化膜、層間絶縁膜等として用いられてきたが、規則度を上げて高い結晶磁気異方性を持たせるために高温加熱が必要な規則合金を磁性材料とする磁気記録層、及び耐熱性の低いアルミ基板と組み合わせて用いることで、アルミ基板への熱伝導を出来る限り遮断する層として機能できることを本発明者は見い出した。これにより、例えばＬ１0型規則合金等の規則合金の規則度を上げるために高温処理が必要な場合にも、耐熱性の低いアルミ基板を用いることが可能となる。
【００３０】
（４−２）
基板コーティング層の膜厚は、１００〜２００ｎｍであることが好ましい。すなわち、アルミ基板への熱伝導を出来る限り遮断する断熱機能を有効に果たす観点からは１００ｎｍ以上であることが好ましく、基板コーティング層（ＳＯＧ膜）と該基板コーティング層の上に成膜された層（たとえばスパッタ成膜法により形成された磁気記録層や軟磁性層）との熱膨張係数の差による膜はがれ等の発生を出来るだけ回避するという膜密着性の観点からは２００ｎｍ以下が好ましい。
【００３１】
（４−３）
珪素化合物溶液（ＳＯＧ溶液）としては、シラノール、ポリシラザン、ポリヒドリドシラン等の無機珪素化合物の溶液（無機ＳＯＧ溶液）や、アルコキシシランの部分加水分解物の溶液である有機珪素化合物を含む溶液(有機ＳＯＧ溶液)などが知られている（特許文献９〜１１等参照）。
【００３２】
該珪素化合物溶液を、アルミ基板に塗布後、焼成することによって酸化珪素を主成分とする基板コーティング層を形成することができる。塗布方法としてはスピンコート法等を挙げることができる。
【００３３】
５．保護層
図１中の層６が保護層であり、磁気記録層５の表面を保護する役割を果たす。保護層６には、従来から一般的に使用されている保護膜、例えば、カーボン、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2などを主体とする保護膜を用いることができる。その膜厚は１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが望ましい。すなわち、ピンホールの発生回避及び耐久性の観点から１ｎｍ以上の厚さであることが好ましく、ヘッドとの十分な間隔を保ちヘッドが読み取る磁気信号が十分な大きさとなるよう１０ｎｍ以下の厚さであることが好ましい  保護層の成膜には、スパッタ成膜法、ＣＶＤ法、あるいはさらに必要に応じて、例えばダイヤモンド状炭素の場合、化学気相成長法や物理気相成長法で形成することができる。
【００３４】
本発明では、上記基板コーティング層の存在により、基板の冷却効率が向上するため、磁気記録層成膜後、冷却時間をそれほど多くとらずに保護層を形成しても熱による保護層の劣化を抑制することが可能となる。より具体的には、磁気記録層成膜後、６０秒程度の短時間の冷却時間（室温放置）で保護層を形成しても熱劣化は問題にはならず、生産性が向上する。
【００３５】
６．その他任意の層
（６−１）
図１中の層３が、任意の層である前記軟磁性層を示す。軟磁性層３は、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させ磁気記録層に急峻な磁場勾配を形成するためのものである。この軟磁性層２には、ＮｉＦｅ系合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等を用いることができるが、ＦｅＴａＣなどを用いることにより良好な電磁変換特性を得ることができる。また、軟磁性層２の膜厚の最適値は、磁気記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性に依存するが、生産性の観点からは、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３６】
スパッタ成膜法や無電解メッキなどの方法で形成することができる。
【００３７】
（６−２）
図１中の層４が、任意の層である下地層を示す。下地層４は、磁気記録層５の結晶配向性、結晶粒径、および、粒界偏析を好適に制御するための層である。磁気記録層５の結晶配向を好適に制御するためには、その下地層４が磁気記録層５に面する側の表面が、ＮａＣｌ型構造の結晶構造を有する化合物からなっていることが特に好ましい。当該化合物としては、たとえばＭｇＯ、ＣｏＯなどが好ましい。
【００３８】
スパッタ成膜法や無電解メッキなどの方法で形成することができる。
【００３９】
（６−３）
さらに図１には示していないが、保護層６の上に、任意に液体潤滑剤層を形成することが好ましい。液体潤滑剤層は、従来から一般的に使用されている材料、例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができ、その膜厚等の条件は、通常の磁気記録媒体で用いられる諸条件をそのまま用いることができる。
【実施例】
【００４０】
以下に、本発明の実施態様を実施例を用いてより具体的に説明する。もっとも、以下の実施例は、本発明を好適に説明するための例に過ぎず、本発明をなんら限定するものではない。
【００４１】
［実施例１〜３］
（磁気記録媒体の作製）
図１に示した構成を有する、互いに基板コーティング層２の厚みのみ異なる３種類の垂直磁気記録媒体（実施例１〜３）を作製した。なお、図１には保護層上に形成された液体潤滑剤層の記載を省略している。
【００４２】
まず、基板１として、アルミ合金からなる３．５インチサイズの基板にＮｉ−Ｐめっき［ニッケル−リンめっき（無機電解ニッケルめっき）、厚さ８μｍ］した後、研磨処理を実施し平滑表面を得たものを用いた。
【００４３】
この基板に、基板コーティング層２としてＳＯＧ溶液をスピンコート法にて５０〜２００ｎｍの種々の厚みで塗布したものを作製した。実施例１は５０ｎｍ、実施例２は１００ｎｍ、実施例３は２００ｎｍの厚みで塗布した例である。なお、基板コーティング層２の厚みは、エリプソメーターを用いて確認した。
【００４４】
その後、スパッタ成膜法により、基板コーティング層の上に下地層４としてＴａを５ｎｍ、ＮｉＷを１５ｎｍ、Ｃｒを２０ｎｍ、ＭｇＯを１０ｎｍの厚みで順に成膜した。
【００４５】
次に、スパッタ成膜法により、ＩＲ（赤外線）ヒータにより下地表面温度が２５０℃となるよう非接触加熱した後、速やかにＦｅ50Ｐｔ50合金からなる磁気記録層を１０ｎｍの厚さで成膜した。なお、得られた磁気記録層が目的のＬ１0規則構造を有していることをＸ線回折（ＸＲＤ）による超格子線（００１）の有無によって確認した。
【００４６】
さらに、磁気記録層成膜終了後、６０秒経過後に、ＣＶＤ法により、磁気記録層上にカーボンからなる保護層を４ｎｍ成膜した。
【００４７】
その後、パーフルオロポリエーテル（ＦｏｍｂｌｉｎＺ−ｔｅｔｒａｏｌ２０００ｓ、ソルベイ・ソレクシス社製）からなる液体潤滑剤層２ｎｍをディップ法により形成して、それぞれ垂直磁気記録媒体（実施例１〜３）とした。
【００４８】
［比較例１］
基板コーティング層を成膜しない以外は実施例１〜３と同様のプロセスを用い、比較例１の磁気記録媒体を作成した。
【００４９】
［比較例２］
Ｆｅ−Ｐｔ磁気記録層を成膜後、２４時間、真空中に放置し、基板を室温まで自然冷却した後、保護層及び液体潤滑層を形成した以外は、比較例１と同様のプロセスを用いて比較例２の磁気記録媒体を作製した。
【００５０】
［性能評価例１］
（垂直磁気記録媒体の耐久性評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の垂直磁気記録媒体それぞれにつき、ボール・オン・ディスク装置にて耐久性を評価した。用いたボールの材質はアルチック、直径は２ｍｍで、荷重は５ｍＮ、回転数は１００ｒｐｍ、試料の半径位置Ｒ＝３０ｍｍで摺動させ、目視で破断が確認できるまでの回転数をカウントした（レスカ社製摩擦摩耗試験機(ＦＰＲ−２０００)を使用）。
【００５１】
結果は表１に示す。耐久性としては少なくとも１４０回程度は必要であり、現在市販されている磁気記録媒体の耐久性は３００回程度である。
【００５２】
［性能評価例２］
（垂直磁気記録媒体のヘッド浮上性評価）
実施例１〜３及び比較例１〜２の垂直磁気記録媒体それぞれにつき、グライドハイト試験機（日立ハイテク社製ＲＱ７０００）にてヘッド浮上性を評価した。
【００５３】
なお、ヘッド浮上高さは２０ｎｍに設定した。
【００５４】
［性能評価例３］
（垂直時記録媒体の表面粗さＲａ測定）
実施例１〜３及び比較例１〜２の磁気記録媒体それぞれにつき、磁気記録媒体の表面粗さＲａを原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）にて評価した、ＡＦＭでの評価エリアは１×１μｍとした。
【００５５】
【表１】
2014149898.tif 000003
【００５６】
＊１：エリプソメーターを用いて確認した。
＊２：ベースノイズ２００ｍＶ以下：○、２０１〜２４９９ｍＶ：△、２５００ｍＶ以上：×
【００５７】
（性能評価結果の考察）
基板コーティング層を有する実施例１〜３の磁気記録媒体は、基板コーティング層を設けずに同様に作製した比較例１の磁気記録媒体と比較して、耐久性の点でよりよい評価を与えた。これは基板コーティング層が存在することで、それがないものに比べて基板冷却効率が向上した結果、磁気記録層上に形成された保護層の熱劣化が抑制されたためと考えられる。特に、実施例２及び３は、基板コーティング層の厚みを１００ｎｍ以上塗布することで、磁気記録層成膜終了後、わずか６０秒しか冷却時間をとらなかったにもかかわらず、比較例２と同様に、実用に供する耐久性を確保した。比較例２は、基板コーティング層は設けていないものの十分に時間をかけて冷却した例である。
【００５８】
さらにヘッド浮上性及び表面粗さＲａの点でも、実施例１〜３の磁気記録媒体は、基板コーティング層を設けずに同様に作製した比較例１の磁気記録媒体と比較して、いずれもよい評価を与えた。基板の断熱性が向上した結果、Ｎｉ−Ｐめっきの結晶化が抑えられた結果と考えられる。
【符号の説明】
【００５９】
１：アルミ基板
２：基板コーティング層
３：軟磁性層
４：下地層
５：磁気記録層
６：保護層
【図１】
2014149898.tif 000004