(57)【要約】【課題】ガラス基板中の不純物に起因する磁気特性の劣化を防止しつつ、さらに、高分解能の確保とノイズの減少を図ることができる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】ガラス基板（26）に金属または半金属からなる非磁性体膜（28）と、下地膜（32）と、磁性体膜（34）と、保護膜（36）とを順次積層してなる磁気記録媒体であって、該非磁性体膜と該下地膜との間に金属、半金属または金属若しくは半金属の酸化物からなる非晶質膜（30）を形成すると共に、該非晶質膜を前記非磁性体膜（28）の結晶粒界部にも形成する。 【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板に金属または半金属からなる非磁性体膜と、下地膜と、磁性体膜と、保護膜とを順次積層してなる磁気記録媒体であって、
該非磁性体膜と該下地膜との間に金属、半金属または金属若しくは半金属の酸化物からなる非晶質膜を形成すると共に、該非晶質膜を前記非磁性体膜の結晶粒界部にも形成することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記非晶質膜は前記非磁性体膜の表面及び結晶粒界部が酸化されて形成された膜であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記酸化はプラズマ酸化であることを特徴とする請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のアルミニウム多結晶膜であり、前記非晶質膜は連続膜状態の酸化アルミニウム膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のケイ素多結晶膜であり、前記非晶質膜は連続膜状態の二酸化ケイ素膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の基板材料として現在アルミニウムが広く用いられているが、ディスク回転数を高めてランダムアクセスタイムを短くしたハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）には、アルミニウム基板に比べて硬質でありしたがって剛性と耐衝撃性に優れるガラス基板が多く用いられる。特に、ノートブック型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）に搭載するハードディスクドライブ装置の場合は磁気記録媒体の厚みが薄いため、基板が硬質であることの要請は一層大きい。
【０００３】
ガラス基板を用いた磁気記録媒体は、例えば、図１のように構成されている。
【０００４】
すなわち、磁気記録媒体６は、例えば、０．６ｍｍ程度の厚みのガラス基板１の上に、５０ｎｍ程度の厚みの多結晶構造のＮｉＡｌ膜２が積層され、さらに、２０ｎｍ程度の厚みの多結晶構造のＣｒ下地膜３と、３０ｎｍ程度の厚みの多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４と、４ｎｍ程度の厚みのＣ保護膜５とが順次積層されて形成されている。このときの、積層方法としては、スパッタ法が用いられる。ここで、ＮｉＡｌ膜２は、磁気記録媒体６の製造過程において、ガラス基板１に含有されるアルカリ金属がＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４に拡散浸透した場合に生じる磁気特性の劣化を防止するために不純物混入防止層として設けられるものである。また、Ｃｒ下地膜３はＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４の結晶の磁化容易軸が面方向に配向するように制御するために設けられるものであり、ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４は情報を記録するために設けられるものあり、Ｃ保護膜５はＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４を外部からの腐食等から保護するために設けられるものである。
【０００５】
上記のように構成される従来のガラス基板１を用いた磁気記録媒体の場合、不純物がＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４に混入することを防止する機能は、不純物混入防止層としてのＮｉＡｌ膜２の厚みを大きくすればするほど確実に発揮される。
【特許文献１】特開平７−２９６３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のガラス基板１を用いた磁気記録媒体６の場合、ＮｉＡｌ膜２の厚みの増大に伴ってＮｉＡｌ結晶粒の平面サイズが大きくなり、したがって、このＮｉＡｌ結晶粒の上に形成されるＣｒ下地膜３のＣｒ結晶粒の平面サイズも大きくなり、これに伴って、Ｃｒ結晶粒の上に形成されるＣｏＣｒＰｔ磁性体膜４を構成する磁性結晶粒（磁性粒）も平面サイズが大きくなって（肥大化して）しまう。この磁性結晶粒の肥大化は、磁気記録再生時の高分解能（高線記録密度での信号出力）の低下とノイズの増加を招いてしまう。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ガラス基板中の不純物に起因する磁気特性の劣化を防止しつつ、さらに、高分解能の確保とノイズの減少を図ることができる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】
【０００８】
本発明に係る磁気記録媒体は、ガラス基板に金属または半金属からなる非磁性体膜と、下地膜と、磁性体膜と、保護膜とを順次積層してなる磁気記録媒体であって、該非磁性体膜と該下地膜との間に金属、半金属または金属若しくは半金属の酸化物からなる非晶質膜を形成すると共に、該非晶質膜を前記非磁性体膜の結晶粒界部にも形成することを特徴とする（請求項１に係る発明）。
【０００９】
これにより、非磁性体膜の存在によってガラス基板中の不純物に起因する磁気特性の劣化を防止しつつ、さらに、磁性体膜を構成する磁性結晶粒の肥大化が防止され、高分解能の確保とノイズの減少を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る磁気記録媒体において、前記非晶質膜は前記非磁性体膜の表面及び結晶粒界部が酸化されて形成された膜である（請求項２に係る発明）、あるいは、前記酸化はプラズマ酸化である（請求項3に係る発明）と、好適に本発明の効果を奏することができる。
【００１１】
また、本発明に係る磁気記録媒体は、前記非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のアルミニウム多結晶膜であり、前記非晶質膜は連続膜状態の酸化アルミニウム膜であることを特徴とし（請求項４に係る発明）、また、前記非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のケイ素多結晶膜であり、前記非晶質膜は連続膜状態の二酸化ケイ素膜であることを特徴とする（請求項５に係る発明）。ここで、連続膜状態とは、膜切れや膜の欠損等がなく全面にわたって確実に膜が形成された状態をいう。
【００１２】
これにより、好適に本発明の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る磁気記録媒体によれば、非磁性体膜と下地膜との間に非晶質膜を形成すると共に、該非晶質膜は前記非磁性体膜の結晶粒界部にも形成されているので、非磁性体膜の存在によってガラス基板中の不純物に起因する磁気特性の劣化を防止しつつ、さらに、磁性体膜を構成する磁性結晶粒の肥大化が防止され、高分解能の確保とノイズの減少を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に係る磁気記録媒体によれば、前記非晶質膜は前記非磁性体膜の表面及び結晶粒界部が酸化されてなるため、本発明に係る磁気記録媒体を好適に得ることができる。
【００１５】
また、請求項４に係る磁気記録媒体によれば、非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のアルミニウム多結晶膜であり、非晶質膜は連続膜状態の酸化アルミニウム膜であり、また、請求項５に係る磁気記録媒体によれば、非磁性体膜は厚みが４０ｎｍ以上のケイ素多結晶膜であり、非晶質膜は連続膜状態の二酸化ケイ素膜であるため、好適に本発明の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る磁気記録媒体好適な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）について、図を参照して、以下に説明する。
【００１７】
まず、本実施の形態の参考例としての磁気記録媒体について、図２を参照して説明する。
【００１８】
磁気記録媒体１０は、例えば、０．６３５ｍｍの厚みのアルミノシリケートガラス材料からなるガラス基板１２の上に、６０ｎｍの厚みの多結晶構造のＣｒ膜（非磁性金属膜）１４が積層され、さらに、４ｎｍ厚みの非晶質Ｃ膜（半金属膜）１６と、２３ｎｍの厚みの多結晶構造のＣｒ下地膜１８と、２０ｎｍの厚みの多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜２０と５ｎｍの厚みのＣ保護膜２２とが順次積層されて形成されている。
【００１９】
上記磁気記録媒体１０の製造方法について、図３を参照して説明する。
【００２０】
まず、ガラス基板１２を準備する（図３（ａ））。各膜１４、１６、１８、２０，２２は、スパッタ法により、０．４Ｐａ程度のアルゴンガス圧力雰囲気下でガラス基板１２の上に順次積層されて形成される（図３（ｂ）〜図３（ｆ））。
【００２１】
上記のように形成される本実施の形態の第１の例に係る磁気記録媒体１０の多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜２０をＴＥＭ（透過電子顕微鏡）により観察すると、磁性粒の平面サイズの平均値は約２３ｎｍであることがわかった。一方、比較例として、非晶質Ｃ膜１６のない前記図１に示した従来の磁気記録媒体６について観察すると、磁性粒の平面サイズの平均値は約５０ｎｍであった。したがって、本実施の形態の第１の例に係る磁気記録媒体１０によれば、従来例に比べて磁性粒の平面サイズがほぼ半分の値に小さくなっており、したがって、磁気記録再生時において、高分解能の確保とノイズの減少を図ることができる。なお、非晶質Ｃ膜１６の厚みを薄くして、例えば、２ｎｍとすると、ネットワーク（網目）状態となり、連続膜の状態が維持されず、適当ではないことがわかった。
【００２２】
ここで、Ｃｒ膜１４の厚みとガラス基板１２に含有されるアルカリ金属のＣｒ膜１４中への拡散浸透量との関係について検討した結果を図４に示す。
【００２３】
図４は、横軸にガラス基板表面からのＣｒ膜の厚み（アルカリ金属の浸透深さ：単位ｎｍ）を示し、縦軸に２次イオン強度（単位ｃｐｓ）を示す。この測定は、ガラス基板上に１００ｎｍの厚みのＣｒ層を形成した試料を準備し、この試料を３５０℃で１０ｓ（秒）間加熱した後、Ｃｒ膜を表層から順次研磨して検査面を露出させ、2 次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）によってアルカリ金属量をＣｒ膜の深さ方向で分析したものである。ここで、アルカリ金属量は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｍｇの合計量である。
【００２４】
図４をみると、Ｃｒ膜の厚みがほぼ５０ｎｍまでの間はアルカリ金属量は漸減し、Ｃｒ膜の厚みが５０ｎｍ以上になるとアルカリ金属量ほぼ一定の低い値となっていることがわかる。したがって、Ｃｒ膜１４の厚みを５０ｎｍ以上とすることにより、Ｃｒ膜１４からＣｒ下地膜１８を介してのＣｏＣｒＰｔ磁性体膜２０へのアルカリ金属の拡散浸透が防止され、したがって、磁気特性の劣化が防止される。
【００２５】
ここで、ガラス基板１２の上にＣｒ膜１４を設けることなく、非晶質Ｃ膜１６のみをガラス膜１２の上に直接厚膜に設けることも考えられるが、この場合、上記したアルカリ金属の拡散浸透防止機能が不充分となるとともに、ガラス基板１２との間の密着性が不良となるため、適当ではない。
【実施例】
【００２６】
つぎに、本実施の形態に係る磁気記録媒体について、図５を参照して説明する。
【００２７】
磁気記録媒体２４は、例えば、０．６３５ｍｍの厚みのアミノシリケートガラス材料からなるガラス基板２６の上に、５０ｎｍの厚みの多結晶構造のＡｌまたはＳｉ膜（非磁性半金属膜）２８が積層され、さらに、５ｎｍ厚みの非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜（半金属の酸化膜）３０と、２３ｎｍの厚みの多結晶構造のＣｒ下地膜１８と、２０ｎｍの厚みの多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜２０と、５ｎｍの厚みのＣ保護膜２２とが順次積層されて形成されている。
【００２８】
上記磁気記録媒体２４の製造方法について、図６を参照して説明する。
【００２９】
まず、ガラス基板２６を準備し（図６（ａ））、ガラス基板２６の上に多結晶構造のＡｌまたはＳｉ膜２８がスパッタ法により、０．４Ｐａ程度のアルゴンガス圧力雰囲気下で積層して形成される（図６（ｂ））。ついで、Ａｒガスに流量比で１０％のＯ２ガスを同伴した気流流通状態において、１．３Ｐａの圧力下５００ＷのＲＦ放電を行うプラズマ酸化法により、ＡｌまたはＳｉ膜２８の表面近傍が酸化されて、非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜３０が形成される（図６（ｃ））。さらに、ＡｌまたはＳｉ膜２８の場合と同様の条件下スパッタ法により、多結晶構造のＣｒ下地膜３２、多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜３４およびＣ保護膜３６の各層が順次積層して形成される（図６（ｄ）〜図６（ｆ））。
【００３０】
上記のように形成される本実施の形態に係る磁気記録媒体２４の多結晶ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜３４をＴＥＭにより観察すると、磁性粒の平面サイズの平均値は約２３ｎｍであることがわかり、したがって、上記本実施の形態の第１の例に係る磁気記録媒体１０と同様の本発明の効果を得ることができることがわかった。この場合、酸化方法としてプラズマ酸化方法を用いているため、酸化時におけるガラス基板の温度上昇が抑えられ、ガラス基板の温度上昇に起因した磁性体膜を構成する磁性結晶粒の肥大化が防止され、また、磁気記録媒体２４の表面がより平滑化される。なお、プラズマ酸化方法に代えて雰囲気全体を高温下に置く熱酸化方法を用いてもよく、この場合、平面の平坦性を維持することができて好適である。
【００３１】
ここで、上記本実施の形態の参考例の場合と同様に、ＡｌまたはＳｉ膜２８の厚みとガラス基板２６に含有されるアルカリ金属のＡｌまたはＳｉ膜２８中への拡散浸透量との関係について検討した結果を図７に示す。
【００３２】
図７は、上記本実施の形態の参考例の場合と同様に、横軸にガラス基板表面からのＡｌまたはＳｉ膜の厚み（アルカリ金属の浸透深さ：単位ｎｍ）を示し、縦軸に２次イオン強度（単位ｃｐｓ）を示す。試料の調製方法および測定方法は、上記本実施の形態の第１の例の場合と同様である。
【００３３】
図７をみると、ＡｌまたはＳｉ膜の厚みがほぼ４０ｎｍまでの間はアルカリ金属量は漸減し、ＡｌまたはＳｉ膜の厚みが４０ｎｍ以上になるとアルカリ金属量上記本実施の形態の第１の例の場合と同レベルのほぼ一定の低い値となっていることがわかる。したがって、ＡｌまたはＳｉ膜２８の厚みを４０ｎｍ以上とすることにより、ＡｌまたはＳｉ膜２８からＣｒ下地膜３２を介してのＣｏＣｒＰｔ磁性体膜３４へのアルカリ金属の拡散浸透が防止され、したがって、磁気特性の劣化が防止される。
【００３４】
ここで、ガラス基板２６の上にＡｌまたはＳｉ膜２８を設けることなく、非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜３０のみをガラス基板２６の上に直接厚膜に設けることも考えられるが、この場合、上記本実施の形態の第１の例の場合と同様に、上記したアルカリ金属の拡散浸透防止機能が不充分となるとともに、ガラス基板２６との密着性が不良となる。さらにまた、非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜３０形成中に、Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２の大量のパーティクル（粒子）が発生し、このパーティクルが非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜３０の表面に堆積することにより、連鎖的に磁気記録媒体２４表面に凹凸が形成されると、磁気記録媒体２４を磁気記録再生装置に搭載して駆動させたときに、磁気ヘッドと磁気記録媒体２４とが接触するクラッシュ現象を引き起こすおそれもある。したがって、酸化膜の堆積を行わないで、ＡｌまたはＳｉ膜を堆積した後に、その表面を酸化して酸化膜を形成することが望ましい。
【００３５】
また、ここで、アルカリ金属の拡散浸透を防止するのに必要な金属または半金属からなる非磁性体膜の最小厚みが、本実施の形態の参考例のＣｒ膜１４の場合の５０ｎｍに対して本実施の形態のＡｌまたはＳｉ膜２８の場合において４０ｎｍと小さくて済む理由について考察する。前者の本実施の形態の参考例の場合、アルカリ金属の拡散経路としてＣｒ膜１４の結晶粒界部がクリティカルであり、すなわち、この結晶粒界部を経路として拡散したアルカリ金属はＣｒ膜１４の最奥部まで浸透するものと考えられる。これに対して、後者の本実施の形態の場合、図８に模式的に示すように、ＡｌまたはＳｉ膜２８の表面近傍をプラズマ酸化して非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜３０を形成する際に、ＡｌまたはＳｉ膜２８の結晶粒界部Ａまでもが酸化を受けて非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜によって緻密化され、この結果、結晶粒界部Ａを拡散経路とするアルカリ金属のＡｌまたはＳｉ膜２８内への拡散が抑制されるためであると考えられる。
【００３６】
つぎに、本実施の形態例に係る磁気記録を搭載した磁気記録再生装置を図９に示す。
【００３７】
磁気記録再生装置３８は、上記本実施の形態に係る磁気記録媒体を搭載している。したがって、磁気記録再生装置３８によれば、上記本実施の形態の例について説明した本発明の効果を好適に得ることができる。
【００３８】
以上説明した本実施の形態例に係らず、さらに以下のような態様が考えられる。
（１）各層を真空下スパッタ法より形成する磁気記録媒体の製造方法。
（２）非晶質膜を除く各層を真空下スパッタ法より形成し、非晶質膜は非磁性体膜の表面をプラズマ酸化することにより形成する磁気記録媒体の製造方法。
（３）プラズマ酸化に代えて雰囲気全体を高温下に置く熱酸化する磁気記録媒体の製造方法。
（４）本発明に係る磁気記録媒体を備えてなる磁気記録再生装置。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は磁気記録媒体に関するものであり、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の磁気記録媒体の概略断面図である。
【図２】本実施の形態の参考例に係る磁気記録媒体の概略断面図である。
【図３】本実施の形態の参考例に係る磁気記録媒体の製造方法を説明するための図である。
【図４】Ｃｒ膜の厚みと２次イオン強度との関係を示すグラフ図である。
【図５】本実施の形態に係る磁気記録媒体の概略断面図である。
【図６】本実施の形態に係る磁気記録媒体の製造方法を説明するための図である。
【図７】ＡｌまたはＳｉ膜の厚みと２次イオン強度との関係を示すグラフ図である。
【図８】ＡｌまたはＳｉ膜の結晶構造を説明するための模式図である。
【図９】本実施の形態に係る磁気記録媒体を搭載した磁気記録再生装置の略図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、３８  磁気記録媒体
１２、２６  ガラス基板
１４  Ｃｒ膜
１６  非晶質Ｃ膜
１８、３２  Ｃｒ下地膜
２０、３４  ＣｏＣｒＰｔ磁性体膜
２２、３６  Ｃ保護膜
２８  ＡｌまたはＳｉ膜
３０  非晶質Ａｌ２Ｏ３またはＳｉＯ２膜
【図１】
2007128653.tif 000003
【図２】
2007128653.tif 000004
【図３】
2007128653.tif 000005
【図４】
2007128653.tif 000006
【図５】
2007128653.tif 000007
【図６】
2007128653.tif 000008
【図７】
2007128653.tif 000009
【図８】
2007128653.tif 000010
【図９】
2007128653.tif 000011