(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタ成膜法を用いて、非磁性基板上に、Ｃrの下地膜を介してエピタキシャル成長し且つｈｃｐ相のｃ軸が基板面内方向へ配向したＣo合金系磁性膜を有する磁気記録体に於いて、該Ｃo合金系磁性膜の厚さ２０ｎｍ以下の下層上に連続して形成される該磁性膜の上層に酸素又は窒素又は炭素のいずれか１種の混入物が２〜１０原子％の範囲の組成比で混入され、該磁性膜の該下層における該混入物の混入量が０原子％であることを特徴とする磁気記録体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として面内型ハードディスクとして使用される面内型の磁気記録体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ハードディスクに用いられている面内型磁気記録体は、図１に示すように、非磁性基板ａの両側面に、Ｃｒ等の下地膜ｂ、Ｃｏ合金の磁性膜ｃ、Ｃ等の保護膜ｄを順次に成膜した構造を有している。該下地膜ｂは、その上に形成されるＣｏ合金磁性膜のｃ軸を面内方向にエピタキシャル成長させるべく作用し、面内方向に高い保磁力等の磁気特性を持つようになる。該下地膜ｂ上で磁性膜ｃを十分にエピタキシャル成長させるために、清浄な雰囲気で清浄な該下地膜ｂ上に磁性膜ｃをスパッタ成膜している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ハードディスクは、将来的には高密度記録が要求されるようになることが予想され、この要求を満足するには磁気記録媒体の媒体ノイズを低減する必要がある。そのため、非磁性基板に直接にＣｏ合金磁性膜を設けた、即ち下地膜を有さない単層膜媒体型の磁気記録体では、Ｃｏ合金中に ＳｉＯ2やＣｏＯ等の酸化物を混合させたり Ｏ2雰囲気中で成膜する方法が検討され始めている。
【０００４】
しかし、図１に示したようなＣｏ合金磁性膜ｃの下に下地膜ｂを有する２層膜の磁気記録体では、該下地膜ｂが存在するために該Ｃｏ合金磁性膜ｃがエピタキシャル成長し、高い磁気保持力や高い角形比の磁気特性を得ているもので、前記単層膜媒体型の場合と同様の方法で媒体ノイズの低減のために該磁性膜ｃ中に酸素を混入させようとすると、該下地膜ｂの表面が酸化してしまい、その上に形成されるべき該磁性膜ｃのエピタキシャル成長性が阻害され、高い保磁力等の磁気特性を保ったまま媒体ノイズを低減させることは困難であることが判明した。
【０００５】
本発明は、高い磁気保持力や高い角形比の磁気特性を備え且つ媒体ノイズの低減された高密度記録に適する磁気記録媒体を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、スパッタ成膜法を用いて、非磁性基板上に、Ｃrの下地膜を介してエピタキシャル成長し且つｈｃｐ相のｃ軸が基板面内方向へ配向したＣo合金系磁性膜を有する磁気記録体に於いて、該Ｃo合金系磁性膜の厚さ２０ｎｍ以下の下層上に連続して形成される該磁性膜の上層に酸素又は窒素又は炭素のいずれか１種の混入物が２〜１０原子％の範囲の組成比で混入され、該磁性膜の該下層における該混入物の混入量が０原子％であるようにすることにより、上記の目的を達成するようにした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
磁気記録媒体として代表的な面内型ハードディスクは、アルミニウム等の非磁性体基板上にエピタキシャル成長させるためのＣｒ等の金属の下地膜を形成し、該下地膜の上にスパッタによるＣｏ合金系磁性膜が設けられており、該下地膜の格子定数が該Ｃｏ合金系磁性膜のｃ軸の格子定数にほぼ等しいため、該磁性膜はエピタキシャル成長して該Ｃｏ合金系磁性膜のｈｃｐ相のｃ軸が該基板の面内方向に配向し、その面内に高い保持力や高い角形比を有する優れた磁気特性を示すようになる。
【０００８】
一方、ハードディスクに一般的に用いられているＣｏＣｒＴａ等のＣｏ合金系磁性膜は、そのスパッタ成膜の際に基板温度を高くしたりバイアス電圧を印加することにより、合金中のＣｒやＴａのような非磁性金属がＣｏ粒子の粒界に偏析し、これにより膜内の磁気的な相互作用が弱まり、媒体ノイズが比較的低い。しかし、ＣｒやＴａの偏析だけでは磁気的相互作用を断ち切る機能が弱く、膜中に酸素や窒素、炭素を混入してその相互作用を更に弱めれば、従来の媒体に比べより低ノイズ化を実現できると考えられる。だが、これら酸素等の混入物は、Ｃｒ等の下地膜表面を酸化若しくは窒化若しくは炭化させてしまい、エピタキシャル性を損なうので、磁気特性が劣化してしまう。
【０００９】
本発明の場合、図２に示すように、アルミニウム、ガラス等の非磁性基板１の両面若しくは片面に形成したＣｒ膜等の下地膜２上に、Ｃｏ合金系磁性膜３をスパッタ成膜により形成することは従来の磁気記録体と異ならないが、該Ｃｏ合金系磁性膜３には酸素、窒素及び炭素のいずれか１種の混入物が混入され、しかも該磁性膜３の下地膜２側の厚さ２０ｎｍ以下の下層３ａに於ける該混入物の組成比は２原子％以下で、該下層３ａ上に連続して形成される該磁性膜３の上層３ｂの混入物の組成比を２〜１０原子％としたもので、該下層３ａには酸素、窒素または炭素が殆ど存在しないので下地膜２表面が酸化、窒化または炭化されることが殆どなく、従ってエピタキシャル成長が完全に行われ、これに酸素、窒素または炭素を含むノイズの低いＣｏ合金系磁性膜の上層３ｂが連続して形成されているので、面内方向に高い保磁力や高い角形性などの良好な磁気特性を示し且つ媒体ノイズが低い磁気記録体となる。
【００１０】
該下層３ａはその厚さが厚いと磁性が大きくなって媒体ノイズが高まるので、磁性を殆ど示さない２０ｎｍ以下に形成する。また、該上層３ｂに於ける混入物の組成比は、２〜１０原子％の範囲が磁気特性も良好で媒体ノイズも小さくなるが、１０原子％を超えると、磁気特性が悪くなる傾向が生じ、従って磁気特性の要求限度を超えない範囲でその混入物の組成比の上限が決定される。
【００１１】
また、該磁性膜３のスパッタ成膜時に酸素系ガス、窒素系ガスまたは炭素系ガスをＡｒガス等の不活性ガスに混入させることにより、下層３ａとその上に連続して形成される上層３ｂからなる磁性膜の膜厚方向の該混入物の組成比を下地膜２側の下層３ａで２原子％以下とし、上層３ｂの表面方向に最大１０原子％まで次第に増大させることができ、下地膜２の表面を酸化、窒化または炭化させることが殆どなく、しかもノイズの低い磁気記録体が得られる。
【００１２】
これらのＣｏ合金系磁性膜３の表面には、カーボンの保護膜４が形成される。尚、非磁性基板１として上記ＮｉＰメッキ付きアルミニウム基板を用いたが、ハードディスク基板として通常用いられるガラス、セラミックス、カーボン等を使用しても良い。また、下地膜２として、上記Ｃｒ膜の他に、該下地膜２上に形成されるＣｏ合金系磁性膜３のｃ軸を面内方向にエピタキシャル成長させ得る金属膜ならば、例えばＷ、Ｍｏ、Ｎｂ等や、これらを主成分とする合金であってもよい。更に、Ｃｏ合金系磁性膜３としては、ＣｏＣｒＴａ膜の他に、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ等のＣｏ合金であって、下地膜とエピタキシャル成長が可能なｃ軸方向の格子間隔が下地膜とほぼ等しいものであるなら何でも良い。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
３．５インチ径のＮｉＰメッキされたアルミニウムの非磁性基板１に、Ｃｒの下地膜２をスパッタ法により１００ｎｍの厚さに成膜し、その上に連続してＣｏ合金系磁性膜３としてＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ膜を１０ｎｍの厚さでスパッタ成膜して下層３ａを形成し、更にその上にＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｏの組成比のＣｏ合金系磁性膜３をスパッタ成膜して上層３ａを３０ｎｍの厚さで形成した。更に該上層３ａの上に、カーボンの保護膜４を２０ｎｍの厚さで成膜し、磁気記録体とした。成膜中の基板温度は２７０℃で、基板１に−３００Ｖのバイアス電圧を与えた。
この磁気記録体を薄膜ヘッドを用いて記録再生特性を測定したところ、積算媒体ノイズは１１.５ｍＶ2であった。また、該記録体の保磁力は ２５００ Oe、Ｂｒ・δ（残留磁化と磁性膜の膜厚の積）は２５０Ｇ・μｍ、保磁力角形比は０．９２であった。
【００１４】
（実施例２）
上記実施例１のＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｏ膜の代わりに、Ｃｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｎ膜とした以外は、実施例１と同様に成膜した。この磁性体の積算媒体ノイズは１２.０ｍＶ2、保磁力は ２４００ Oe、Ｂｒ・δは２５０Ｇ・μｍ、保磁力角形比は０．９１であった。
【００１５】
（実施例３）
上記実施例１のＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｏ膜の代わりに、Ｃｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｃ膜とした以外は、実施例１と同様に成膜した。この磁性体の積算媒体ノイズは１４.３ｍＶ3、保磁力は ２１００ Oe、Ｂｒ・δは２６０Ｇ・μｍ、保磁力角形比は０．９２であった。
【００１６】
（比較例１）
上記実施例１の基板にＣｒの下地膜をスパッタ法にて１００ｎｍの厚さで形成し、その上に連続してＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ−５ａｔ．％Ｏ膜を４０ｎｍの厚さに直接形成した。それ以外は実施例１と同様とした。この磁性体の積算媒体ノイズは１８.７ｍＶ2であったが、保磁力は５００ Oeと 非常に小さくなっており、保磁力角形比も０．７３まで低下していた。Ｂｒ・δは２６０Ｇ・μｍであった。
【００１７】
（比較例２）
３．５インチ径のＮｉＰメッキされたアルミニウムの非磁性基板に、Ｃｒの下地膜をスパッタ法により１００ｎｍの厚さに成膜し、その上に連続してＣｏ合金系磁性膜としてＣｏ−１２ａｔ．％Ｃｒ−２ａｔ．％Ｔａ膜を４０ｎｍの厚さでスパッタ成膜した。更にその上に、カーボンの保護膜を２０ｎｍの厚さで成膜し、磁気記録体とした。成膜中の基板温度は２７０℃で、基板１に−３００Ｖのバイアス電圧を与えた。
この磁気記録体の積算媒体ノイズは３３.８ｍＶ2であった。また、これの保磁力は ２５００ Oe、Ｂｒ・δは３００Ｇ・μｍ、保磁力角形比は０．８８であった。
【００１８】
上記実施例では、Ｃｒの下地膜の直上には、酸化、窒化または炭化されていない薄いＣｏ合金の層が存在するので、エピタキシャル性を阻害することなく面内方向に高い保磁力や高い保磁力角形比が得られ、その上に連続して形成されるＯ、ＮまたはＣを含んだ低い媒体ノイズ層が形成されるので、高い磁気特性と低ノイズ媒体が得られる。
【００１９】
これに対し、比較例１では、Ｃｒ下地膜上に直接酸素を含むＣｏＣｒＴａＯ膜を成膜しようとしたために、Ｃｒ下地膜の最表面が酸化し、該ＣｏＣｒＴａＯ膜がエピタキシャル成長していない。そのため、面内方向保磁力は ５００ Oeと低く、また保磁力角形比も０．７３と低くなっている。
【００２０】
また、比較例２は、従来の一般的な磁気記録体であり、これの媒体ノイズは本発明の各実施例のものよりも高い。実施例で用いられた酸素、窒素または炭素を含む媒体が低ノイズになるのは、Ｃｏ合金系磁性膜中のＣｒやＴａがＣｏの粒界に偏析して磁気的な相互作用を弱めるためであり、Ｏ、ＮまたはＣを含有していると、この偏析が十分になり、しかも粒界が明瞭になるので、より磁気的相互作用が小さくなるためである。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明は、非磁性基板の下地膜上に成膜されるＣｏ合金系磁性膜に酸素、窒素及び炭素のいずれか１種の混入物を混入し、該磁性膜の下地膜側の２０ｎｍ以下の薄いＣｏ合金系磁性膜の下層にはその混入物の組成比を２原子％以下としてエピタキシャル成長を維持するようにし、該磁性膜の上層にはその混入物の組成比を２〜１０原子％として面内方向の高い保磁力や角形比を持たせようにしたもので、良好な磁気特性と低い媒体ノイズを兼備して高密度記録に適した磁気記録体が得られる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の磁気記録体の拡大断面図
【図２】  本発明の磁気記録体の拡大断面図
【符号の説明】
１  非磁性基板            ２  下地膜          ３  Ｃo合金系磁性膜
３ａ  下層                ３ｂ  上層
【図１】
0003901755.tif 000002
【図２】
0003901755.tif 000003