(57)【要約】【課題】ニッケル燐（Ｎｉ−Ｐ）合金層の成膜を省略し、コストダウンを図ることの可能な磁気記録媒体を提供すること。【解決手段】本発明によれる磁気記録媒体は、テクスチャ加工の施されたガラス基板を有する。このガラス基板には磁気記録層が設けられる。ガラス基板には所定の元素の分散する分散層が形成され、所定の元素は、所定値より大きな電気陰性度を有し、ナトリウムより大きなイオン半径を有する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
テクスチャ加工の施されたガラス基板に磁気記録層が設けられ、前記ガラス基板には、所定値より大きな電気陰性度を有する所定の元素の分散する分散層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記所定の元素のイオン半径が、ナトリウムのイオン半径より大きいことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１記載の磁気記録媒体において、テクスチャ加工の施されたガラス基板に、前記所定の元素をイオン注入することによって前記分散層が形成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記所定の元素が、臭素、塩素、ヨウ素または硫黄であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記ガラス基板が、イオン交換法によりカリウムの導入された強化ガラスより成ることを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に磁気記録媒体に関し、特にテクスチャ加工の施されたガラス基板を有する磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクに代表される磁気記録媒体の基板材料には、アルミニウムより成る基板が一般に採用されていた。しかしながら、磁気ヘッドの低浮上化、携帯機器での使用に備えた高い耐衝撃性等の要請により、アルミニウム基板に代わってガラス基板を使用することが主流になりつつある。ガラス基板は、アルミニウム基板に比べて、平滑性に優れていること、硬く傷つきにくいこと等の様々な利点を有し、上記の要請に応じ得ることが期待されるからである。
【０００３】
図１は、ガラス基板を有する磁気記録媒体の平面図を示し、図２は、そのような磁気記録媒体の断面図（図１のＡ−Ａ線に沿う断面図）を示す。磁気記録媒体１００は、ガラス基板１０２上に例えば１０μｍ程度の厚さのニッケルおよび燐より成る合金層（Ｎｉ−Ｐ）１０４を設け、この合金層１０４上に例えば数十ｎｍの磁性層１０６を設け、磁性層１０６上に保護層１０８を設けている。合金層１０４、磁性層１０６および保護層１０８は、スパッタリング法のような成膜プロセスにより作成される。
【０００４】
磁性層１０６側の合金層表面には、１１０で示されるように、例えばオングストローム・オーダーの大きさの微細な筋状の凹凸が、ディスク上で同心円状に多数形成されている。これは、テクスチャ（加工）と呼ばれるものであり、このテクスチャ加工された表面１１０に磁性層１０６を成膜すると、テクスチャ加工しない場合に比べて、磁気記録媒体の磁性特性が向上することが知られている。また、このようなテクスチャ加工を施しておくと、磁性層１０６および保護層１０８にも凹凸の形状が多少反映されるので、例えば磁気記録媒体１００上を大きな相対速度で浮動している磁気ヘッド（図示せず）が、動作中に磁気記録媒体１００に密着してしまうことを抑制することができる。凹凸のない平らな面であったならば、磁気記録媒体が誤って瞬間的に磁気ヘッドに張り付いてしまって、いわゆるヘッド・クラッシュを起こすことが懸念される。このように、テクスチャ加工を施しておくと、磁気特性の向上に加えて、磁気ヘッドの摩耗や損傷を防止することが可能になる。
【０００５】
ところで、量産される磁気記録媒体のコストダウンを図る観点からは、製造工程をできるだけ簡略化し、工程数を削減することが望ましい。このような観点から、ニッケルおよび燐より成る合金層１０４のような中間層を成膜せずに、ガラス基板１０２に直接磁性層１０６を形成することも考えられる。この場合は、ガラス基板１０２にテクスチャ加工が施されることになる。
【０００６】
しかし、ガラス基板１０２中には、ナトリウムのような基板外部に溶出しやすいアルカリ金属イオンが含まれている。このため、非常に薄い（例えば数十ｎｍ）磁性層１０６の成膜不良による穴（ピンホール）や、膜厚の特に薄い部分（磁性層周辺部等）からナトリウム・イオン等が溶出し、例えば大気中の水分と反応して磁性層の腐食や変色を引き起こし、ひいては磁気記録媒体の不具合となることが懸念される。
【０００７】
ガラス基板１０２に使用されるガラスとして、イオン交換法によりカリウムの導入された化学強化ガラスを使用することが可能である。これは、カリウム・イオンを含有する高温の処理浴にガラスを浸積し、ガラス中のナトリウムの一部を処理浴中のカリウムとイオン交換することによって作成される。その結果、ガラスの両面にカリウムに富んだ圧縮応力の大きな層が形成され、耐衝撃性が大きくなる。このような化学強化ガラスの表面領域におけるナトリウム・イオンは、通常のガラスに比べて少ないので、ナトリウムの溶出をある程度は抑制することが可能である。しかしながら、それだけでは、ナトリウムの溶出を充分に抑制することはできない。
【０００８】
ナトリウムのような不具合を引き起こす元素を除去した特殊なガラスを使用することも考えられるが、そのような特殊なガラスは高価であり、量産に適した材料ではない。
【０００９】
ナトリウム等の溶出を防止するために、ガラス表面にバリア層を設けることも考えられる。そのようなバリア層としては、スパッタリングによる金属薄膜や、ゾルゲル法により形成されるＳｉＯ２を含む焼成被膜等があり得る。このようなバリア層によりナトリウムの溶出を充分に抑制するためには、数十ないし数百ｎｍの膜厚が必要となる。しかし、このような成膜を行うと、ガラス表面に施したテクスチャ加工の効果（オングストローム・オーダーの大きさの凹凸による効果）を減少させてしまう。また、このような成膜を行うことは、ニッケルおよび燐より成る合金層１０４を省略してコストダウンを図る効果も減少させてしまう。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願の一般的課題は、ニッケル燐（Ｎｉ−Ｐ）合金層の成膜を省略し、コストダウンを図ることの可能な磁気記録媒体を提供することである。
【００１１】
本願の具体的課題は、ニッケル燐合金層を形成することなしに、ナトリウムの溶出を防止しつつテクスチャ加工の効果を発揮することの可能な磁気記録媒体を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段によれば、
テクスチャ加工の施されたガラス基板に磁気記録層が設けられ、前記ガラス基板には、所定値より大きな電気陰性度を有する所定の元素の分散する分散層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、ガラス基板に電気陰性度の大きなイオンが高濃度に分散した分散層を形成するので、ナトリウム・イオンが電気陰性度の大きなイオンによりトラップされ、基板外部に溶出することを抑制する。
【００１４】
本発明によれば、ガラス基板にテクスチャ加工を施し、このガラス基板に磁性層を設けるので、テクスチャ加工の効果を充分に発揮させることが可能になる。
【００１５】
本発明によれば、電気陰性度の大きなイオンを、テクスチャ加工の施されたガラス基板にイオン注入により打ち込んでいるので、テクスチャ加工による構造（微細な凹凸）を損傷させることなしに、ナトリウムの溶出を抑制するための分散層を形成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図３は、本願実施例による磁気記録媒体の製造工程を示す。図３（Ａ）に示す工程では、まず、磁気記録媒体用のガラス基板（化学強化ガラス）３０２を準備する。磁気記録媒体は、例えば２．５インチの磁気ディスクである。このガラス基板３０２の表面に、例えばテープ・ポリッシュ法のような研磨法により、テクスチャ３０４を形成する。本実施例では、テクスチャ３０４の最大粗さは約２ｎｍであるが、スラリー粒子のような研磨剤の粗さを適当に選択することによって所望の粗さを実現することが可能である。また、研磨方法についても、テープ・ポリッシュ以外の研磨方法を使用することが可能である。テクスチャ３０４を形成した後は、ガラス基板３０２を純水で洗浄し、乾燥させ、次の工程に備える。
【００１７】
図３（Ｂ）に示す工程では、テクスチャ３０４の形成されたガラス基板３０２に対して、電気陰性度の大きな元素である塩素（Ｃｌ）をイオン注入する。その結果、ガラス基板３０２の表面部分に、塩素が分散することによって改質された分散層３０６が形成される。イオン注入は、例えば加速エネルギーが１６０ｋｅＶ，注入量が５×１０１６イオン／ｃｍ２の条件の下に行われる。このような条件でイオン注入すると、ガラス表面から約１５０ｎｍの深さまで塩素が侵入し、約８０ｎｍの深さの付近にピーク濃度が生じ、表面近傍にも塩素が分布していることが、２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ：　ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　ｉｏｎ−ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）により観測された。なお、分散層３０６の中で塩素は、所定の深さでピークを有するような分布形態であっても良いし、均一に分布していても良いし、表面に密集して分布していても良い。ただし、分散層３０６を表面近傍に密集して形成すれば、深い所に形成する場合に比べて、金属陽イオンの溶出を効果的に抑制し得る。
【００１８】
図３（Ｃ）に示す工程では、表面の改質されたガラス基板３０２上に、例えば鉄やコバルトを含む数十ｎｍの磁性層３０８を形成し、この磁性層３０８上に保護膜３１０を形成する。磁性層３０８は、数ナノメートル程度の非常に薄い膜を多数形成することにより成膜される。この成膜は、スパッタリング法を利用して行い得る。
【００１９】
図４は、ガラス基板内での相互作用を説明するための概念図を示す。シリコンおよび酸素の結合（Ｓｉ−Ｏ）によりガラスの基本骨格が形成される。この骨格の間には、ナトリウムのような金属陽イオンＸが存在する。図４には、図３（Ｂ）の工程で注入した塩素のような電気陰性度の大きな元素Ｙも図示されている。ナトリウムのような金属陽イオンＸは、そのイオン半径が比較的小さいので、骨格の間を容易に移動し得る。これに対して、図３（Ｂ）の工程で注入した元素Ｙは、イオン半径が比較的大きいので容易に移動することはできない。元素Ｙの近傍は、その大きな電気陰性度に起因して、電気的に負の領域が局所的に形成される。ナトリウムのような金属陽イオンＸが、その領域に接近すると、電気的な引力によりその領域に引き寄せられ、それ以上移動しにくくなる（トラップされる）。このため、金属陽イオンＸがガラス基板外に溶出することを有効に抑制することが可能になる。
【００２０】
本願発明者は、このようにして形成された磁気記録媒体と、イオン注入を行なわない従来の磁気記録媒体とを作成し、これらの試料に対する腐食試験を行なった。具体的には、これらの試料を、温度６５℃、相対湿度９０％ＲＨの環境化で５００時間放置した。そして、試料表面に発生した腐食状況を顕微鏡で観察したところ、イオン注入を行なった試料の腐食発生点数は、イオン注入を行なっていない試料の約２０分の１に過ぎなかった。これは、本願によるイオン注入によって、腐食発生原因のアルカリ金属イオンの溶出が、充分に抑制されていることを示す。
【００２１】
上記の実施例では、元素Ｙとして塩素を選択しているが、本発明はこれに限定されない。ガラス基板に注入する元素Ｙとしては、金属陽イオンＸを効果的に引き寄せ得る程度に大きな電気陰性度を有すること、およびガラス基板から容易に溶出しない程度に大きなイオン半径を有することを要する（さもなくば、注入した元素の溶出に起因する腐食等の不具合が生じ得るからである。）。より具体的には、ポーリング（Ｐａｕｌｉｎｇ）の計算法により算出された電気陰性度が例えば２．５以上であって、イオン半径が例えば１．５オングストローム以上の元素を選択することが可能である。イオン半径は、ナトリウム（Ｎａ）より大きいのはもちろんのこと、カリウム（Ｋ）と同等以上であることが望ましい。このような観点からは：
臭素（電気陰性度：２．８，イオン半径：１．８２），
塩素（電気陰性度：３．０，イオン半径：１．８１），
ヨウ素（電気陰性度：２．５，イオン半径：２．０６），
硫黄（電気陰性度：２．５，イオン半径：１．８４）
のような元素を注入する候補として選択することが可能である。さらに、複数種類の元素を注入することも可能である。
【００２２】
以上のように、本願実施例によれば、テクスチャ加工の施されたガラス基板上に、ニッケル燐合金層のような中間層を成膜することなしに、磁気記録層を形成するので、成膜工程の簡略化によるコストダウンを図ることが可能になる。
【００２３】
本願実施例によれば、電気陰性度およびイオン半径がナトリウムのものより大きな元素がガラス基板に分散しているので、ナトリウムの溶出を防止することが可能である。また、テクスチャ加工の施されたガラス基板上にニッケル燐合金層を成膜することなしに磁気記録層が形成されるので、テクスチャ加工の効果を充分に発揮することが可能である。
【００２４】
本願実施例によれば、テクスチャ加工の施されたガラス基板に、所定の元素をイオン注入することによって分散層が形成されるので、テクスチャ加工の施された表面の凹凸を損なうことなしに、ナトリウム等の溶出を防止することが可能になる。
【００２５】
本願実施例によれば、所定の元素をイオン注入することに加えて、ガラス基板の表層にカリウムが導入された化学強化ガラスを使用しているので、ナトリウム等の溶出を更に抑制することが可能になる。
【００２６】
以下、本発明の教示する手段を列挙する。
【００２７】
（付記１）　テクスチャ加工の施されたガラス基板に磁気記録層が設けられ、前記ガラス基板には、所定値より大きな電気陰性度を有する所定の元素の分散する分散層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【００２８】
（付記２）　付記１記載の磁気記録媒体において、前記所定の元素のイオン半径が、ナトリウムのイオン半径より大きいことを特徴とする磁気記録媒体。
【００２９】
（付記３）　付記１記載の磁気記録媒体において、テクスチャ加工の施されたガラス基板に、前記所定の元素をイオン注入することによって前記分散層が形成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００３０】
（付記４）　付記１記載の磁気記録媒体において、前記所定の元素が、臭素、塩素、ヨウ素または硫黄であることを特徴とする磁気記録媒体。
【００３１】
（付記５）　付記１記載の磁気記録媒体において、前記ガラス基板が、イオン交換法によりカリウムの導入された強化ガラスより成ることを特徴とする磁気記録媒体。
【００３２】
（付記６）　付記１記載の磁気記録媒体において、前記分散層が、前記ガラス基板の表面近傍に形成されることを特徴とする磁気記録媒体。
【００３３】
（付記７）　ガラス基板を研磨することによってテクスチャを形成し、前記ガラス基板に、電気陰性度が所定値より大きい所定の元素をイオン注入し、テクスチャの形成された面に磁性層および保護層を形成することによって、磁気記録媒体を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００３４】
（付記８）　付記７記載の方法において、前記所定の元素のイオン半径が、ナトリウムのイオン半径より大きいことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ニッケル燐（Ｎｉ−Ｐ）合金層の成膜を省略し、コストダウンを図ることの可能な磁気記録媒体を提供することが可能になる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ガラス基板を有する磁気記録媒体の平面図を示す。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
【図３】図３は、本願実施例による磁気記録媒体の製造工程を示す図である。
【図４】図４は、ガラス基板内での相互作用を説明するための概念図を示す。
【符号の説明】
１０２　ガラス基板
１０４　ニッケル燐合金層
１０６　磁性層
１０８　保護層
１１０　テクスチャ
３０２　ガラス基板
３０４　テクスチャ
３０６　分散層
３０８　磁性層
３１０　保護層
Ｘ　金属イオン
Ｙ　電気陰性度の大きな元素
【図１】
2004047024.tif 000003
【図２】
2004047024.tif 000004
【図３】
2004047024.tif 000005
【図４】
2004047024.tif 000006