(57)【要約】【課題】ＭＲヘッド適正を金属磁性膜を磁性層とする磁気テープに応用するには、金属磁性膜の膜厚を薄膜化する必要があるが、薄膜化した金属磁性膜はシート抵抗値が高くなるため、金属磁性膜を保護する保護層の成膜速度が遅くなり、生産性に耐えない。【解決手段】非磁性基板１０１の一方の面に非磁性導電層１０２、金属磁性層１０４及び保護層１０５が順次形成し、非磁性導電層１０２と金属磁性層１０４との界面に酸素を導入した酸素源添加層１０３を備えることによって、保護層１０５を成膜する際のプラズマ放電電流を大きくすることができ、ＭＲヘッド適正を有する磁気記録媒体の生産性を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の一方の面に非磁性導電層、金属磁性層及び保護層が順次形成された積層構造体を含み、前記非磁性導電層と前記金属磁性層との界面における前記非磁性導電層に酸素を含む磁気記録媒体。
【請求項２】
波長６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲における前記非磁性基板と前記積層構造体との複合光透過率が、０．２％以上７％以下である請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記導電層の膜厚が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下である請求項１または２何れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記導電層のシート抵抗値が３Ω／□以上２００Ω／□以下である請求項１または２何れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
波長６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲における前記導電層の光透過率が１％以上５０％以下である請求項１または２何れかに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
非磁性基板の一方の主面に非磁性導電層を蒸着により形成し、
前記非磁性導電層の表面に酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源を注入し、
前記酸素源を注入した導電層の上に金属磁性層を蒸着により形成し、
プラズマ放電電極と前記金属磁性層との間に電圧を印加し、前記金属磁性層の上にプラズマＣＶＤ法によって炭素系保護膜を形成する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
非磁性基板の一方の主面に非磁性導電性物質を蒸着により形成した後に、酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源の雰囲気中で前記非磁性導電性物質を蒸着により形成した導電層を形成し、
前記導電層の上に金属磁性層を蒸着により形成し、
プラズマ放電電極と前記金属磁性層との間に電圧を印加し、前記金属磁性層の上にプラズマＣＶＤ法によって炭素系保護膜を形成する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、磁気記録媒体に関し、特に高密度磁気記録に適した強磁性金属薄膜を磁性層とする磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録の高密度化が進み、高い面記録密度が実現可能な磁気テープが開発されている。特に、金属薄膜型磁気テープとして、磁性層にコバルト系斜方蒸着膜を用いダイアモンド系カーボン保護膜を用いた高性能磁気テープ（以下ＭＥテープと呼ぶ）は、電磁変換特性や保存性、実用信頼性などで優れた特性を示すことが知られている。現在ＭＥテープはデジタル映像記録機器であるＤＶ方式のムービーなどに使われると共に、８ｍｍ幅のデータストレージ用テープとして用いられている。
【０００３】
今後、さらに大容量化が進みハードディスクで使われている磁気抵抗効果型ヘッド（以下ＭＲヘッドと呼ぶ）技術を応用した高記録密度の記録再生システムが考えられ、例えば特許文献１に記載されているように、非磁性基板上の金属磁性層の膜厚、残留磁化量を最適化し、ＭＲヘッドに適した磁気記録媒体が提案されている。
【０００４】
特許文献１に開示の磁気記録媒体３００の基本構成は、図３に示すように非磁性基板３０１上に強磁性金属薄膜から成る金属磁性層３０２、保護層３０３を順次形成し、非磁性基板３０１の金属磁性層３０２を形成した反対面にバックコート層３０４を備え、酸素含有雰囲気中で結晶性を制御した金属磁性層３０２の膜厚を２０〜１２０ｎｍに成膜することで、ＭＲヘッドに適した高密度磁気記録媒体である。
【０００５】
ＭＲヘッド適正を出現させるため金属磁性層３０２を薄膜化し、保持力を向上させる必要性があるが、薄膜化した金属磁性層３０２はシート抵抗値が高くなるため、保護層３０３に適用しているダイヤモンドライクカーボン（以下、ＤＬＣと称す）をプラズマＣＶＤ法で成膜する際のプラズマ放電電流が流れ難くなり、成膜速度及び／または膜質が低下するという本質的な課題がある。
【０００６】
特許文献１に開示の磁気記録媒体３００が本質的に有する上記課題を解決するため、特許文献２には非磁性基板と金属磁性層との間に導電性が高い金属層を備える構成を開示している。すなわち、特許文献２に開示の磁気記録媒体４００は図４に示すように、非磁性基板４０１の上に金属層４０２を形成し、当該金属層４０２の上に金属磁性層４０３を成膜し、金属磁性層４０３の上にＤＬＣ膜４０４を備え、非磁性基板４０１の金属層４０２を形成した反対面にバックコート層４０５を形成している。金属層４０２は所定量の酸素ガスを導入した雰囲気中でアルミニウムのような卑金属材料を蒸着することにより、金属磁性層４０３よりも低い抵抗値を有する抵抗性金属層であり、金属層４０２を非磁性基板４０１と金属磁性層４０３との間に備えることにより、薄膜化した金属磁性層４０３のシート抵抗値は金属層４０２との合成抵抗値となるため低くなり、金属層４０２の膜厚が厚いほどＤＬＣ膜４０４のプラズマＣＶＤ成膜速度が向上し（１０ｎｍから１００ｎｍの結果が示され、ＤＬＣ膜４０４の成膜速度は膜厚増加に応じて向上）、ＭＲヘッド適正を有する薄膜金属磁性層４０３を備えた磁気記録媒体の生産性も向上する。
【特許文献１】特開平１１−２０３６５２号公報（段落番号００１３〜同００１９及び同００６８〜同００９０）
【特許文献２】特開２００３−１６６２６号公報（段落番号００２１〜同０２３、同００２５〜同００３４、表１及び図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＭＲヘッドに対して適正を有する金属磁性層は前述したように薄膜化することが要請されるが、金属磁性層を薄膜化すると当該金属磁性層の抵抗値が上昇し、ＤＬＣ保護膜の成膜速度及び膜質が低下する。そこで、非磁性基板と金属磁性層との間に金属層を介在させると、金属層と金属磁性層との合成抵抗値は低下し、金属磁性層上形成するＤＬＣ膜の成膜速度は向上させることができるが、金属磁性層の結晶成長が促進され、好適な磁気特性が得られない。
【０００８】
また、特許文献２に開示のように、金属材料の成膜中に酸素を導入することによって成膜した金属層４０２の抵抗値を金属磁性層４０３よりも低く制御する構成では、ＤＬＣ膜４０４の成膜速度の観点では金属層４０２の膜厚を厚く成膜することが要請され、金属層４０２の膜厚を厚くすることで結果的に非磁性記基板４０１の上に積層する金属層４０２及び金属磁性層４０３の膜厚が厚くなり、磁気記録媒体の薄型化が阻害されると共に、金属層４０２及び金属磁性層４０３の成膜に時間を要するいう課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は係る従来の課題に鑑み、金属磁性層を保護するため、当該金属磁性層の上に成膜する保護層の成膜速度と膜質とを向上した磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板の一方の面に非磁性導電層、金属磁性層及び保護層が順次形成された積層構造体を含み、前記非磁性導電層と前記金属磁性層との界面における前記非磁性導電層に酸素を含む構成である。
【００１１】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、
非磁性基板の一方の主面に非磁性導電層を蒸着により形成し、前記非磁性導電層の表面に酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源を注入し、前記酸素源を注入した導電層の上に金属磁性層を蒸着により形成し、プラズマ放電電極と前記金属磁性層との間に電圧を印加し、前記金属磁性層の上にプラズマＣＶＤ法によって炭素系保護膜を形成する構成、
または、
非磁性基板の一方の主面に非磁性導電性物質を蒸着により形成した後に、酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源の雰囲気中で前記非磁性導電性物質を蒸着により形成した導電層を形成し、前記導電層の上に金属磁性層を蒸着により形成し、プラズマ放電電極と前記金属磁性層との間に電圧を印加し、前記金属磁性層の上にプラズマＣＶＤ法によって炭素系保護膜を形成する構成を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板、非磁性導電層及び金属磁性層の順に積層した積層構成を備え、非磁性導電層と金属磁性層との界面における非磁性導電層に酸素を含有することによって、磁気特性に優れた金属磁性層を形成できると共に、金属磁性層を保護する高膜質の保護層の成膜速度を向上でき、高い生産性を実現できる。また、非磁性導電層と金属磁性層との界面における非磁性導電層に酸素を含有した層が当該非磁性導電層のシート抵抗値を高めると共に、金属磁性層の結晶成長も制御できるため、金属磁性層の磁気特性も向上できる。これらが相俟って、高密度磁気記録媒体を安価に提供することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板の一方の面に非磁性導電層、金属磁性層及び保護層が順次形成された積層構造体を含み、前記非磁性導電層と前記金属磁性層との界面における前記非磁性導電層に酸素を含む構成であり、保持力を向上させるため金属磁性層を薄膜化することによって金属磁性膜のシート抵抗値が高くなるが、金属磁性層の上に保護膜をプラズマＣＶＤで形成する際に、プラズマ電流が金属磁性層と非磁性基板との間に備える非磁性導電層中を優先的に流れ、結果的にプラズマ放電電流が流れ易い構成となり、プラズマＣＶＤの成膜速度を高められると共に、非磁性導電層と金属磁性層との界面における非磁性導電層に酸素を含有させることで、非磁性導電層上に形成する金属磁性層の結晶成長の制御が適正に行えるため、磁気特性に優れた金属磁性層、及び生産性と膜質とを両立した非磁性保護層を達成した磁気記録媒体を実現できる。
【００１４】
また、本発明の磁気記録媒体の非磁性基板と積層構造体との合成透過率が、波長６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲において０．２％以上７％以下の構成を備えると、テープ状の磁気記録媒体での始終端検出が確実に行えるようになる。
【００１５】
また、本発明の磁気記録媒体の非磁性導電層の膜厚は５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の構成を採用すると、非磁性導電層の連続成膜を形成できると共に、磁気記録媒体の薄型化を阻害しないため好ましい。
【００１６】
また、本発明の非磁性導電層のシート抵抗値は３Ω／□以上２００Ω／□以下の構成を採用すると、良好な磁気特性を現出する金属磁性層が蒸着により成膜できると共に、当該金属磁性層の上に保護層を蒸着により成膜する際に、電極と金属磁性層との間に印加する電圧に起因する電流が非磁性導電層に流れ易いため膜質及び成膜速度が高い保護膜を形成することができる。
【００１７】
また、本発明の磁気記録媒体の非磁性導電層の光透過率が、波長６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲において１％以上５０％以下の構成を採用すると、上記非磁性導電層の好ましい膜厚及び／または非磁性導電層の好ましいシート抵抗値を実現できるため好ましい。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に蒸着により非磁性導電層を形成するに際して、非磁性導電層を形成した後非磁性導電層の非磁性基板に対向する表面に酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源を注入する構成、または、非磁性導電層を蒸着により形成後に酸素分子、酸素イオンまたは活性基の酸素の何れかの酸素源の雰囲気中で当該非磁性導電層の材料を蒸着により形成する構成、の何れかを含むため、非磁性導電層と金属磁性層との界面に存在する酸素源を添加した非磁性導電層が、金属磁性層の結晶成長性の制御と金属磁性層上に形成する保護膜の成膜速度及び膜質とを両立した高密度の磁気記録媒体を容易に製造できる。
【００１９】
以下、本発明の磁気記録媒体に関する一実施例を、図面を参照して詳述する。図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施例を説明する断面構成図で、図２は本発明の磁気記録媒体の保護膜を成膜する一実施例のプラズマＣＶＤ装置の概略構成を示す。
【００２０】
図１において、磁気記録媒体１００は、非磁性基板１０１、非磁性基板１０１の一方の面上に形成した非磁性導電層１０２、非磁性基板１０１が対向する非磁性導電層１０２の面に備えた酸素源添加層１０３、酸素源添加層１０３の上に形成した金属磁性層１０４、金属磁性層１０４の上に形成した保護層を備え、非磁性基板１０１の他方の面にはバックコート層１０６を備える。
【００２１】
非磁性基板１０１に適用できる材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム等の高分子フィルムで、その厚みは一般的に２μｍ〜１０μｍである。また、これら薄膜フィルムとしては巻回状態での密着性を下げる等の目的で、例えば二酸化珪素、酸化亜鉛等の無機物質やポリイミド樹脂等の有機物質の微粒子が分散及び／または固着されている場合が多い。
【００２２】
非磁性導電層１０２に適用できる材料としては、例えばアルミニウム、銅、錫、インジウム、アンチモン、亜鉛、マグネシウム、モリブデン、タングステン、タンタル、チタン等の単独または合金であり、真空蒸着法、スパッタリング、イオンプレーティング等のＰＶＤ、または、レーザーＣＶＤやプラズマＣＶＤ等のＣＶＤのように蒸着で形成され、必要に応じてアルゴン、キセノン等の不活性ガスや窒素、酸素、水素等の反応性ガス等が適宜導入される。
【００２３】
酸素源添加層１０３は、非磁性導電層１０２を蒸着成膜した後、蒸着室に酸素分子、酸素イオン、酸素原子、酸素ラジカル等の酸素成分を晒し当該非磁性導電層１０２の少なくとも最表面を酸化した層、または、非磁性導電層１０２を蒸着成膜した後、酸素分子、酸素イオン、酸素原子、酸素ラジカル等の酸素成分を有する雰囲気中に当該非磁性導電層に適用した材料を通して蒸着成膜した非磁性導電層１０２よりも酸素成分及び／または酸化成分が多い層の何れかであり、非磁性導電層１０２のシート抵抗値を高抵抗化する機能を有する。なお、酸素源添加層１０３は、非磁性導電層１０２に供する材料または非磁性導電層１０２に供する材料以外の導電材料の何れかを酸化した酸化導電物質層であり、例えば非磁性導電層１０２の成膜過程で酸素を含有している場合には、非磁性導電層１０２よりも酸化割合が高い。非磁性導電層に酸素成分を晒すことで酸素成分を注入する注入厚及び／または注入量や、酸素成分を有する雰囲気中に導入する酸素成分量及び／または蒸着成膜した膜厚は、非磁性導電層に適用する材料によって異なり一概に規定はできないが、非磁性導電層１０２と酸素源添加層１０３との合成シート抵抗値（以下、非磁性導電層１０２と酸素源添加層１０３とを併せて導電層と称する）は、後述の金属磁性層１０４の磁気特性または保護層１０５の蒸着速度と膜質から、３Ω／□以上で２００Ω／□以下に制御する。すなわち、導電層の合成シート抵抗値が３Ω／□を下回ると、保護層１０５を印加電圧下で成膜する際に電流が流れ難くなり、蒸着速度が低下し生産性に劣るだけではなく、保護層１０５の膜質も低下する傾向にある。また、導電層の合成シート抵抗値が２００Ω／□を越えると、金属磁性層１０４の結晶成長の制御が困難になり、例えばＭＲヘッド適正がある高密度磁性層としての保磁力や飽和磁束密度と膜厚との積等の磁気特性を満足できない傾向にある。
【００２４】
また、導電層の膜厚も非磁性導電層１０２に適用する材料によってその最適膜厚は変動するが、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。導電層の膜厚が５ｎｍを下回ると、連続した導電層を成膜し難く、導電層のシート抵抗値が異常に高くなる傾向にあり、導電層のシート抵抗値が高くなると等価的に金属磁性層１０４のシート抵抗値も高くなり、前述したように保護層の膜質及び成膜速度が低下する。また、５０ｎｍを上回ると、後述の金属磁性層１０４の膜厚との合計膜厚が厚くなり、磁気記録媒体をテープに適用する場合には巻回した後の嵩が高くなるため薄膜化を達成することができない。但し、本発明の導電層は酸素源添加層１０３の酸素含有量及び膜厚を同一とすると膜厚を厚くするほどシート抵抗値は低くなり、シート抵抗値を低くすると保護膜の膜質及び成膜速度は向上できるため、保護膜形成の観点では導電層の膜厚の上限は例えば７０ｎｍ程度であっても良い。なお、導電層は蒸着で形成するため、導電層の膜厚は光透過率で管理することが簡便でかつ正確である。そのため導電層の光透過率は、例えば６００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲で１％以上５０％以下に制御すると、非磁性導電層１０２に適用する材料の種類に拘わらず良好である。なお、上記波長範囲の内、実際のＤＶ機器に適用される波長（専ら７００ｎｍの波長が適用される）で管理すると、テープの始終端の検出精度も併せて管理できるため望ましい。また、一般的に酸化させると導電材料の色が変化するため、磁気テープとしての実使用を考慮した導電膜の光透過率測定での膜厚管理には、酸素源添加層１０３を含めて測定する。
【００２５】
また、酸素源添加層１０３の酸素成分を付与する手法としては、例えばグロー放電、アーク放電、スパッタ雰囲気等に酸素分子を導入しイオン化、ラジカル化または発生基状態にする、または非磁性導電層１０２に酸素分子を晒す等通常の手法で良く、注入または含有させる酸素量に応じて適宜併用や選択することができる。なお、非磁性導電層１０２に適用する導電性材料と酸素源添加層１０３に適用する材料とは同一であっても異なる材料であっても何れでも良いが、導電層の成膜効率を考慮すると非磁性導電層１０２の成膜後に酸素成分を注入または非磁性導電層１０２に供した導電性材料に酸素成分を含有した雰囲気中で成膜の何れかが好ましく、導電層のシート抵抗値の管理の面では非磁性導電層１０２の上に例えば酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛等比較的低抵抗値の酸化物や例えば酸化アルミニウム等の比較的高抵抗値の酸化物等を適宜積層することが好ましく、導電層に要求される電気特性に応じて適宜選択して用いることができる。
【００２６】
金属磁性層１０４に適用される材料としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の強磁性金属単体、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｏ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ等の合金から選択される１つまたは複数の材料で、単層膜であっても多層膜であっても良い。金属磁性層１０４は、上述の材料を例えばイオンプレーティングまたはスパッタリング等の手法で、金属磁性層１０４に供する材料の蒸気の入射角を連続的に変化させる斜方蒸着法や、傾斜蒸着法を適用して垂直磁化膜として成膜できる。なお、上記蒸着を酸素雰囲気下で行うことにより、高効率の電気・磁気変換特性を有する酸素含有金属磁性膜が成膜できる。なお、金属磁性層１０４を蒸着で成膜する際の膜厚管理は、光透過率で行うのが最も簡便で精度が高いことは導電層の成膜と同様である。このため金属磁性層１０４の膜厚管理も光透過率で管理する際に、金属磁性層１０４単独の光透過率で管理する手法と、導電層と金属磁性層１０４との複合光透過率で管理する手法の何れでも良いが、磁気記録媒体を磁気テープとして用いる場合には、前述したように始終端検出検査も兼ねられるので複合光透過率で管理することが好ましい。また、測定波長範囲も導電層と同様に６００ｎｍ〜８００ｎｍの何れかで行い、当該波長範囲における金属磁性層１０４単独の光透過率は１０％以上６０％以下の範囲が好ましい。特に後述する保護層１０５及び必要に応じて適用する滑材層１０７での透過率損失はほぼ０であるため、複合光透過率の測定はほぼ実使用での磁気テープの光透過率そのものを現し、ＤＶ機器でのテープ始終端の位置検出を兼ねられる。この複合光透過率が７％を越えると、リーダーテープと磁気テープとの光透過率の差を検知し難くなる傾向が見受けられ、０．２％を下回ると金属磁性層１０４の膜厚管理の精度が劣る。この理由から、複合光透過率は０．２％以上７％以下が好ましく、０．２％以上４％以下が望ましい。また、ＭＲヘッド適正を有する磁気記録媒体にするためには、金属磁性膜１０４の膜厚は２０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲にすることが望ましい。
【００２７】
磁気記録媒体の磁性層は磁気ヘッドが摺動当接することで、当該磁性層に情報信号を記録または記録されている情報信号を再生するため、金属磁性層１０４を磁気ヘッドから保護する保護層１０５が必要である。一方、磁性層に対して磁気的に記録再生するには周知のように磁気ギャップの適正化が必要である。従って、金属磁性層１０４を保護する保護層１０５には薄膜、機械的強度が高くかつ摺動性にも優れる物性が要求される。上記要請を満足する保護層１０５としては、炭素系薄膜が適用され、その中でもダイヤモンド構造的な立体構造を含有するいわゆるダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜は、膜の硬度が適度に高いため磁気記録媒体の耐久性や保存性等の信頼性が高いと共に、磁気ヘッドの磨耗等の損傷の抑制効果が高いため、広く適用されている。このような保護層１０５は、炭素を含む原料を蒸着によって金属磁性層１０４の上に成膜することで形成され、炭素のみで形成した膜の他、炭素を主成分とし窒素、酸素、水素、弗素、硼素から選択される１種または複数種の原子を含む膜であっても良い。保護層１０５を緻密に成膜するには、原料蒸気に電荷を与える電界印加蒸着が好ましく、その中でも特にプラズマＣＶＤが好適である。なお、図１に示した保護層１０５は単層構成であるが、例えば組成、材料、及び／または蒸着方式等を変化させて成膜した多層構成であっても適用できる。また、保護層１０５の膜厚は５ｎｍ〜２０ｎｍが好ましく、８ｎｍ〜１６ｎｍが望ましい。
【００２８】
図２は、本発明の磁気記録媒体にも適用できるプラズマＣＶＤ装置の構成を説明する図である。プラズマＣＶＤ装置２００は、真空ポンプ２０１で所定の高真空に保持したチャンバーの中に備える繰出ローラ２０２に巻回したテープ状の磁気記録媒体前駆体（金属磁性層１０４のみの磁気記録媒体）２０３は、成膜ローラ２０４を通して巻取ローラ２０５で保護層１０５を形成した磁気記録媒体２０６を巻き取る。繰出ローラ２０２と成膜ローラ２０４との間、及び成膜ローラ２０４と巻取ローラ２０５との間には、張力や蛇行を調整するサブローラ２０７及び２０８をそれぞれ備える。磁気記録媒体前駆体２０３は、プラズマ放電管２０９が対向する位置で保護層１０５を成膜し磁気記録媒体２０６となる。プラズマ放電管２０９には、例えばメタンガス、ヘキサンガス等の炭素源とアルゴン等の導入ガスとを所定比率で混合した原料ガスが導入管２１０を介してプラズマ放電管２１１に導入されると共に、プラズマ放電電極２０９と磁気記録媒体前駆体２０３の金属磁性層１０４との間に、例えば周波数２０ｋＨｚ実効値８００Ｖの交流電源に９００Ｖの直流電源を重畳した電源２１２の電圧を印加する。同図では、電源２１２からプラズマ放電電極２１１と磁気記録媒体前駆体２０３及び磁気記録媒体２０６とを介してサブローラ２０７及び２０８に電圧を印加しているが、この電圧印加に起因して電源２１２とサブローラ２０７及び２０８との間に流れる電流がプラズマ電流と称される。
【００２９】
プラズマ電流の電流路を鑑みると、電流は抵抗値が低い箇所を優先的に流れ、かつ前述したように金属磁性層１０４の膜厚は高々数十ｎｍ程度であるため、本発明の磁気記録媒体ではシート抵抗値が高い金属磁性層１０４よりも、シート抵抗値がはるかに低い導電層を優先的にしかも面方向に均一に流れる。プラズマ電流が均一、かつ多く流れるということは、印加電圧も高くすることができ、等価的に保護層１０５（この場合はＤＬＣ膜）の膜質が緻密で成膜速度が速いことになる。なお、磁気記録媒体前駆体２０３及び磁気記録媒体２０６は、成膜ローラ２０４に沿って順次移動するため、サブローラ２０７と磁気記録媒体前駆体２０３との接触箇所及びサブローラ２０８と磁気記録媒体２０６との接触箇所は共に変化するため、シート抵抗値が高い金属磁性層１０４を破壊することはない。一方、前述の特許文献１等の導電層を具備しない磁気記録媒体では、電流路はシート抵抗値が高い金属磁性層３０２のみであるため、成膜速度向上のため印加電圧を高めると、金属磁性層３０２の高いシート抵抗値により発熱または金属磁性層３０２中に集中的に流れる電流路を膜面方向に関して不均一に形成してしまい、両者が相俟って異常放電を発生し、例えば非磁性基材３０１を溶融または断裂するという課題を克服できる。
【００３０】
このような保護層１０５を形成した磁気記録媒体２０６の非磁性基板１０１の他方の面に、バックコート層１０６を必要に応じて形成する。バックコート層１０６は、ポリエステル系樹脂等の溶剤溶解性を有する結着剤と、カーボン、タルク、フッ化硼素等の固体潤滑剤とを所定量混入し、溶剤等で希釈調粘した分散液を湿式塗布することが一般的であるが、カーボン等の固体潤滑剤または酸化珪素等を蒸着等の手法で乾式に成膜しても良い。膜厚は一般的に０．２μｍ〜１μｍ程度で、ＤＶ機器等の磁気ヘッドに対して挟持する際にテープ裏面の滑り性を付与できればよい。さらに、保護層１０５の上に、保護層１０５の表面滑性をさらに付加するため、例えば弗素系潤滑剤等を湿式で塗布した潤滑層１０７を最表面に備えてもよい。潤滑層１０７を湿式塗布で形成すると、潤滑剤は保護層１０５等に吸収されるため潤滑層１０７として出現する膜厚を湿式塗布の溶液から換算すると、０．０５ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。図１に示した磁気記録媒体１００は、バックコート層１０６及び潤滑層１０７を備えた構成を示しているが、前述したようにバックコート層１０６及び潤滑層１０７は必須ではない。
【００３１】
以下、具体的な実施例を挙げ、本発明を詳細に説明する。なお、下記実施例及び比較例は、非磁性基板として膜厚６．３μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを適用し、非磁性導電層は銅をスパッタリングで形成し、酸素源添加層は非磁性導電層を形成した後でグロー放電中を通過させた酸素により非磁性導電層の表面を酸化させて形成し、金属磁性層は斜方蒸着技術を用いて酸素雰囲気中でＣｏを電子ビーム蒸着で形成し、その後図２に示したプラズマＣＶＤ装置で、メタンガスとアルゴンガスとを等量混合し、総ガス圧１３．３Ｐａ、プラズマ放電電極に２０ｋＨｚ実効値８００Ｖの交流電源に９００Ｖの直流電源を重畳した電圧を印加してグロー放電を生じさせて、成膜ローラ２０４の速度を調整して金属磁性層の上に１０ｎｍとなるようにＤＬＣ膜を成膜し、保護層の上に含弗素カルボン酸系の潤滑剤を湿式塗布によりウェット換算で４ｎｍ塗布して磁気記録媒体を得、その後１／４インチ幅にスリットして磁気記録テープとした。また、酸素源添加層を含む非磁性導電層（すなわち、導電層）及び金属磁性層の膜厚は、それぞれ単独で７００ｎｍの光透過率を測定することで管理した。
（実施例１）
導電層の光透過率を１０％に制御することで膜厚を３０ｎｍ、シート抵抗値９Ω／□の導電層の上に、金属磁性膜を光透過率で制御することで９０ｎｍ、７０ｎｍ及び５０ｎｍ積層した試料番号１、２及び３を作製し、金属磁性層の膜厚の影響を検証した。
（実施例２）
導電層の光透過率を６％、１０％及び４５％それぞれに制御し、膜厚を６ｎｍ、１０ｎｍ及び４５ｎｍ、シート抵抗値を１８０Ω／□、１２０Ω／□及び４Ω／□の導電層それぞれに、金属磁性層を光透過率で制御することで９０ｎｍ積層した試料番号４、５及び６を作製し、導電層の膜厚及びシート抵抗値依存性を検証した。
（比較例１）
実施例１の比較として導電層の有無を検証するため、非磁性基板上に直接金属磁性層を光透過率で制御することで９０ｎｍ成膜した試料番号１’を作製した。
（比較例２）
実施例１の比較として酸化源添加層の有無を検証するため、導電層の光透過率を１０％に制御することで膜厚を３０ｎｍ成膜し、酸化処理を施さない導電層の上に、金属磁性層を光透過率で制御することで９０ｎｍ積層した試料番号２’を作製した。導電層は酸化未処理であるため、シート抵抗値８Ω／□であった。
（比較例３）
実施例２の比較として導電層の膜厚及びシート抵抗値の依存性を検証するため、導電層の光透過率を６０％及び０．６％それぞれに制御し、膜厚を４ｎｍ及び４５ｎｍ、シート抵抗値を３００Ω／□及び２Ω／□の導電層それぞれに、金属磁性層を光透過率で制御することで９０ｎｍ積層した試料番号３’及び４’を作製した。なお、導電層の酸素源添加層への酸化処理は、実施例２と全く同じ条件で行った。
【００３２】
上記１０試料それぞれの構成を（表１）に示す。なお、（表１）には、試料番号１〜６及び試料番号１’〜４’をそれぞれ１０サンプルずつ用意し、導電層と金属磁性層との合成シート抵抗値及び複合透過率の測定結果の平均値も付記した。
【００３３】
【表１】
2005149572.tif 000003
【００３４】
以上の１０個の試料それぞれ１０サンプルずつを、ＤＬＣ膜を１０ｎｍ成膜できる成膜速度、ＤＬＣ膜の膜質の評価としてスチル耐性、ＤＶ機器に実装した場合の始終端検出、ＭＲヘッドの適正として保磁力及び電気・磁気変換特性の評価（飽和磁束密度と膜厚との積）を評価項目として挙げた。それぞれの評価項目の結果を（表２）に示す。
【００３５】
なお、スチル耐性の評価には、ステンレス（ＳＵＳ４２０Ｊ２、表面粗度０．２Ｓ、外径６ｍｍ）の摩擦部材に、巻付角９０°で各試料を巻き付け、張力を２０ｇｆの条件で巻出及び巻取を１００回繰り返して往復させ、巻出側及び巻取側それぞれのテンションを測定し、巻取側のテンションを巻出側のテンションとの比からオイラーの式に基づき動摩擦係数を計算した。なお、初期の動摩擦係数は１回目の値とした。
【００３６】
また、始終端検出は、それぞれの試料を市販のＤＶカセットに組み込み、ＤＶデッキで走行させて、リーダテープと磁気テープとの間の透過率を、７００ｎｍの波長の光透過率による検出の有無で評価した。
【００３７】
【表２】
2005149572.tif 000004
【００３８】
（表２）から実施例に係る試料番号１〜６は、比較例に係る試料番号１’〜４’に比べると優れていることが明らかである。以下、各試料の構成と各評価項目について詳細に考察する。
【００３９】
先ず、非磁性基板と金属磁性層との間に備える導電層の有無については、ＤＬＣ膜の成膜速度、動摩擦係数、始終端検出の全てに亘って試料番号１及び４〜６が試料番号１’より優れていることが（表２）から明らかである。すなわち、上記全ての試料の金属磁性層の膜厚は９０ｎｍとしているため、金属磁性層のシート抵抗値は一定であると想定されるが、試料番号１’のＤＬＣ膜の成膜速度は毎分３２ｍと格段に遅く、動摩擦係数も初期値はほぼ同一であるにも拘わらず１００回後は格段に劣化している結果が得られた。このことは、試料番号１’に導電層を備えていないことに起因して、導電層と金属磁性層（表では導電層・磁性層で標記）との合成シート抵抗値（抵抗値と標記しているが、以下合成抵抗値と称す）が高いため、ＤＬＣ膜の成膜速度が遅い上にＤＬＣ膜の膜質も低く、ＤＬＣ膜がスチル試験に耐えられなかったためだと想定される。これに対して、試料番号１、４〜６ではＤＬＣ膜の成膜速度が一律に高く生産性が大幅に改善されることが判明すると共に、スチル耐性の評価でも動摩擦係数が高々０．０１〜０．０４上昇するだけに留まっていることから、高速成膜性と高膜質であることが分かる。また、試料番号１’の導電層と金属磁性層との複合透過率（表では透過率と標記、以下複合透過率と称す）が１５．０％と高いため、始終端検出においてもＤＶデッキで検出できなかったことから、評価に適用した実ＤＶデッキでの走行は不能であり、導電層を具備しない構成では少なくとも９０ｎｍの膜厚の金属磁性層では隠蔽性に欠けるため、厚膜化する必要性があることが分かり、金属磁性層を厚膜化するとＭＲヘッド適正に欠ける可能性があることが想定される。
【００４０】
次に、導電層に備える酸素源添加層の有無については、試料番号１と１’とを比較すると、ＤＬＣ膜の成膜速度及びスチル耐性の評価項目は同様であるためＤＬＣ膜に関しては同程度に良好であり、また始終端検出も共に検出できているが、保磁力の観点では試料番号１’は低下が見受けられた。これは試料番号１’では、金属磁性層と接する面を酸化処理を施していないため、金属磁性層の強磁性金属材料の結晶成長の制御に限界が生じ、結晶粒が大きくなったためだと想定される。従って、非磁性基板と金属磁性層との間に導電性が良好な導電層または金属層を備えるとＤＬＣ膜の観点では共に良好な結果が得られるものの、例えばＭＲヘッド等高密度強磁気ヘッド適正の磁気記録媒体に要請される保持力の観点では、酸素源添加層は強磁性金属材料の結晶制御性を発揮し得る。
【００４１】
次に、導電層の膜厚の影響については、試料番号３’、４、５、１、６、４’の順で導電層の膜厚が厚くなり、それに応じて合成抵抗値及び複合透過率共に膜厚変化と逆傾向を示すことが（表１）から分かる。この（表１）の結果と（表２）の結果とを照らし合わせると、金属磁性層の膜厚は９０ｎｍと全試料一定であるため保磁力はほぼ同程度であり差違はないが、最も導電層の厚みが薄い試料番号３’では導電層のシート抵抗値が３００Ω／□と高いため等価的に合成抵抗値も１５０Ω／□と高くなり、ＤＬＣ膜の成膜速度及び膜質は他の５者に比べると低下が見受けられ、また複合透過率が９．０％と高いため始終端検出もできなかった。これに対して試料番号４ではＤＬＣ膜の成膜速度は良好で、その膜質もスチル耐性試験では動摩擦係数の変動が０．０４とほぼ許容できる範囲にあり、しかも実ＤＶデッキによる始終端検出も問題なく検出できている。このことから、複合透過率で７％以下であれば実ＤＶデッキでの始終端検出は可能であり、合成抵抗値１１０Ω／□の主要因である導電層のシート抵抗値１８０Ω／□近辺以上であれば、ＤＬＣ膜の成膜速度、膜質、スチル耐性、始終端検出及び保磁力の全ての評価項目全てに亘り満足できる特性が得られる。なお、試料番号４及び３’の（表１）における導電層と導電層・磁性層との数値と、（表２）における各評価結果とを鑑みると、導電層のシート抵抗値は２００Ω／□以下、膜厚は５ｎｍ以上、光透過率は５０％以下が導電層の限界値であることが想定される。
【００４２】
一方、逆に導電層の膜厚が６５ｎｍと最も厚い試料番号４’では、導電層のシート抵抗値が２Ω／□と最も低いため等価的に合成抵抗値も２Ω／□と最も低く、（表２）に示したようにＤＬＣ膜の成膜速度、ＤＬＣ膜の膜質、始終端検出及び保磁力等全てに亘り良好であるが、複合透過率が０．１％であるため、磁気記録媒体の金属磁性層の生産管理の面では膜厚管理のほぼ限界値近傍である点と、導電層の膜厚が６５ｎｍと厚いため磁気テープの薄型化には不利である。一方試料番号６では、導電層の膜厚が４５ｎｍで、導電層のシート抵抗値は４Ω／□であり等価的に合成抵抗値も試料番号４’に継いで低く、試料番号４’と同様に（表２）に示した各評価項目全てに亘り満足できる結果が得られている。但し、試料番号６の複合透過率は０．３％であり、磁気記録媒体の生産上の金属磁性層の膜厚管理の限界より光透過率が高いため、膜厚管理が行き届いた金属磁性層を備えた磁気テープを提供できると共に、磁気テープとしての薄型化も試料番号４’に比べると効果はある。なお、金属磁性層の膜厚管理限界の光透過率は前述したように０．１％程度である点を鑑みると、試料番号６の導電層より５ｎｍ程度厚くして５０ｎｍ程度であれば、金属磁性層を例えば９０ｎｍ程度成膜しても光透過率は０．２％程度と見込まれ、試料番号６と４’との結果を鑑みると、その時の導電層の光透過率は１％程度、シート抵抗値は３Ω／□程度であると想定されるので、導電層の限界値と想定できる。
【００４３】
また、試料番号４、５、１及び６は何れも金属磁性層の膜厚は同一で、導電層の膜厚を変化させた試料であるが、導電層の膜厚に応じて導電層の透過率及びシート抵抗値も変化し、等価的に合成抵抗値及び複合透過率の値も変化している。同試料は（表２）から全評価項目に亘り良好な結果が得られている。このことから、上述した導電層の膜厚、光透過率、シート抵抗値、合成抵抗値及び複合透過率の各上限値と下限値は上記の範囲が適正であることが分かる。従って、本発明の磁気記録媒体における各構成要素の数値範囲は、導電層の膜厚は５ｎｍ以上で５０ｎｍ以下、導電層のシート抵抗値は３Ω／□以上で２００Ω／□以下、導電層を波長７００ｎｍの光で測定した光透過率は１％以上で５０％以下、波長７００ｎｍで測定した複合透過率は０．２％以上で７％以下が最適である。なお、本発明で適用する導電層の材料及び金属磁性層の材料は共に６００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲に特異的な吸収域を有していないため、本実施例では７００ｎｍの波長を用いて測定したが、６００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の波長範囲であれば、（表１）に示した光透過率及び複合透過率は殆ど変化はない。
【００４４】
さらに、試料番号１〜３は何れも導電層の膜厚を３０ｎｍと一定にし、等価的に導電層の光透過率及びシート抵抗値も同一であり、同試料に金属磁性層の膜厚を変化させた場合である。金属磁性層の膜厚変化により複合透過率はそれぞれ変化しているが、導電層のシート抵抗が何れも９Ω／□と低いため、合成抵抗値はほぼ導電層のシート抵抗値に影響を直接受けほぼ同じ値であった。なお、金属磁性層の膜厚は、ＭＲヘッド適正を有する膜厚範囲内から選択している。（表１）の合成抵抗値及び複合透過率の値が上記した各範囲内にあるため、ＤＬＣ膜の成膜速度、ＤＬＣ膜の膜質及び始終端検出全てに亘り良好な結果が得られていることが（表２）から伺うことができる。試料番号１〜３で注目すべき点は保磁力及び飽和磁束密度と膜厚との積である。ＭＲヘッド適正を確実にするためには、保磁力が大きく、かつ、電気・磁気変換特性の一つの指標となる飽和磁束密と塗膜圧との積の値が小さいほど良好であることから、金属磁性層の膜厚は薄い方が好ましいことが想定される。金属磁性層の膜厚を薄くすると、前述したように保護層の成膜過程でプラズマ電流が流れ難くなるが、本発明では導電層を備えるため金属磁性層の膜厚を薄くしても、量産性に課題は発生しない。しかも特許文献２に開示されている技術、すなわち抵抗性金属層を非磁性基板と金属磁性層との間に介在させる構成では、実用的な保護層の成膜速度を達成するためには抵抗性金属層の膜厚だけでも１００ｎｍ程度成膜することが要求されるが、本発明の酸素源添加層を有する導電層を適用することにより、導電層と金属磁性層との積層構成の膜厚が大凡１００ｎｍで実用に耐え得る保護層と、優れた磁気特性とを両立することができることが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、情報信号を高密度に記録・再生できる磁気記録媒体の生産効率を大幅に向上でき、ＭＲヘッドやそれ以上の高密度記録ヘッドにも適用でき得る磁気記録媒体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態における断面図
【図２】本発明の磁気記録媒体の保護層を形成する一蒸着装置の概略構成図
【図３】従来の磁気記録媒体の一例を説明する断面図
【図４】従来の磁気記録媒体の他の例を説明する断面図
【符号の説明】
【００４７】
１０１  非磁性基板
１０２  導電層
１０３  酸素源添加層
１０４  金属磁性層
１０５  保護層
１０６  バックコート層
１０７  潤滑剤層
【図１】
2005149572.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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