(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性の媒体基板上に、下地層、磁性層及び保護膜を順次積層成膜してなる金属薄膜型磁気記録媒体において、磁気記録媒体の高保磁力化と媒体ノイズの低減化のために、媒体基板と下地層の間に、原子％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、残部実質的にＣｒからなる結晶質合金のシード層が設けられ、該シード層は媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら形成されたものであることを特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体。
【請求項２】
非磁性の媒体基板上に、下地層、磁性層及び保護膜を順次積層成膜してなる金属薄膜型磁気記録媒体において、磁気記録媒体の高保磁力化と媒体ノイズの低減化のために、媒体基板と下地層の間に、原子％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、Ｗ、Ｍｏの一種又は二種を合計量で０.５〜３％、残部実質的にＣｒからなる結晶質合金のシード層が設けられ、該シード層は媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら形成されたものであることを特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体。
【請求項３】
非磁性の媒体基板上に、下地層、磁性層及び保護膜を順次積層成膜する金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法において、磁気記録媒体の高保磁力化と媒体ノイズの低減化のために、原子％にて、Ｎｉ：３６〜４６％、残部実質的にＣｒからなる結晶質合金のシード層を、下地層を成膜する前に、媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら、媒体基板の上に形成する工程を有することを特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスク等の磁気ディスク装置に使用される磁気記録媒体に関し、より具体的には、保磁力及び記録再生特性にすぐれた金属薄膜型磁気記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクに用いられる金属薄膜型磁気記録媒体は、一般に図４に示す如く、Ａｌ合金からなる非磁性のサブストレート(21)上に非晶質のＮｉＰ層(22)が形成された媒体基板(2)に、実質的にＣｒからなる下地層(4)、Ｃｏ合金の磁性層(5)、カーボン等の保護膜(6)を順次積層成膜して形成されている。
【０００３】
金属薄膜型磁気記録媒体には、記録密度、即ち線記録密度とトラック密度の向上が望まれている。
しかしながら、線記録密度を向上させると、線形等価によって除去できない非線形な波形干渉が生じ、記録分解能の劣化の原因となる。この非線形波形干渉は、円周方向の磁気的異方性が大きくなるほど増大する傾向にある。
トラック密度の向上には、トラック全体に占めるトラックエッジでの媒体ノイズの低減が非常に重要となる。トラックエッジでの媒体ノイズの増加は、円周方向の磁気的異方性に起因する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
媒体基板の表面には、ヘッドと媒体との間の摩擦を軽減するために、テキスチャーと呼ばれる微細な凹凸が円周方向に形成されることが多い。このテキスチャーはＣｏ合金磁性層の周方向の磁気的異方性を高めることになるため、保磁力の向上に対しても有効であることが知られている。しかしながら、円周方向の磁気異方性の向上は、上述のとおり、媒体ノイズの増加に繋がる。
非線形波形干渉を軽減し、かつ媒体ノイズの増加を防ぐために、円周方向のテキスチャーを施さずに、媒体基板の表面に超平滑加工を施した金属薄膜型磁気記録媒体もある。しかしながら、テキスチャーの形成を省略すると、磁性層の磁気的異方性はなくなるが、所望レベルの保磁力を得られない不都合がある。
保磁力の向上には、磁性層のＣｏ合金にＰｔを添加することが有効であるが、Ｐｔの添加はスパッタリング装置のターゲットが高価になること、さらに媒体ノイズが大きくなる問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、高保磁力化と媒体ノイズの低減を同時に達成できる金属薄膜型磁気記録媒体及びその製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、媒体基板と下地層の間に結晶質合金のシード層を設けたもので、該シード層は媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら形成されたものである。
結晶質シード層の成分として、原子％にて、Ｎｉを３６〜４６％、残部実質的にＣｒからなる合金、または、Ｎｉを３６〜４６％、Ｗ、Ｍｏの一種又は二種を合計量で０.５〜３％、残部実質的にＣｒからなる合金を挙げることができる。
【０００７】
本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法は、非磁性の媒体基板に下地層を成膜する前に、望ましくはＡｒガス等の不活性ガス雰囲気中で、媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら、媒体基板の上に結晶質合金のシード層を形成するようにしたものである。
【０００８】
【作用】
媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら、結晶質合金のシード層を形成することにより、バイアス電圧を印加せずにシード層を形成する場合に比べて、シード層の結晶性は更に高められる。これにより、結晶質合金のシード層の上に成膜されるＣｒ下地層の主たる結晶配向である(２１１)配向が向上し、ひいては該下地層の上に成膜されるＣｏ合金磁性層の主たる結晶配向である(１００)配向が向上する。また、Ｃｒ下地層の結晶が微細化され、ひいてはＣｏ合金磁性層の結晶が微細化される。
このように、Ｃｏ合金磁性層の結晶配向が向上し、結晶が微細化されることにより、磁気記録媒体の高保磁力化と媒体ノイズの低減化が同時に達成される。
【０００９】
なお、結晶質合金のシード層を形成する前の媒体基板のＮｉＰ層表面には不純物ガスが吸着し易く、不純物ガスが吸着した媒体基板の上にシード層を形成すると、不純物ガスがシード層に取り込まれて、シード層の結晶配向性が乱れる。
ところが、Ａｒガス等の不活性ガス雰囲気中で媒体基板に負のバイアス電圧を印加すると、不活性ガスがＮｉＰ層の表面に衝突して不純物ガスは取り除かれる。このＮｉＰ層表面へのクリーニング作用によって、ＮｉＰ層表面に吸着していた不純物ガスを取り込むことなく、シード層は形成される。
【００１０】
Ｃｒを主体とするシード層の中に適量のＮｉを含有すると、磁気記録媒体の高保磁力化に有効である。このため、シード層にはＮｉを３６〜４６原子％含有させるものとし、３８〜４４原子％がより望ましい。
Ｗ、Ｍｏは、Ｃｏ合金磁性層の主たる結晶配向である(１００)配向をさらに向上させ、また微細化を促進する作用を有する。このため、Ｗ及び／又はＭｏを合計量で０.５原子％以上含有させるが、あまりに多く含有すると、シード層がアモルファス化するので、上限は合計量で３原子％とする。
【００１１】
媒体基板にテキスチャーを施した場合であっても、Ｃｒ下地層との間に上述の結晶質シード層を設けたことにより、磁性層の磁気的異方性は低減される。従って、磁気的異方性に起因する媒体ノイズの増加は抑制され、かつ非線形波形干渉を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体(1)の部分断面図を示しており、Ａｌ合金またはガラスからなるサブストレート(21)にＮｉＰ層(22)を形成した媒体基板(2)上に、結晶質シード層(3)、下地層(4)、磁性層(5)及び保護膜(6)を、この順序で積層成膜している。
結晶質シード層(3)は、媒体基板(2)に負のバイアス電圧を印加しながらスパッタリングにより、媒体基板(2)のＮｉＰ層(22)の上に形成される。
図１では、ＮｉＰ層(22)、シード層(3)、下地層(4)、磁性層(5)及び保護膜(6)がサブストレート(21)に関して対称に成膜されており、両面で書込み／読出しを行なえる構成としているが、各層を片面にのみ成膜して、片面のみで書込み／読出しを行なう構成とすることもできる。
【００１３】
媒体基板(2)のＮｉＰ層(22)には、ヘッドと媒体との間の摩擦を軽減するために、円周方向にテキスチャーを施してもよい。一方、ヘッドの低浮上化のために磁気記録媒体(1)に平坦度が要求される場合には、スーパーフィニッシュ加工を施して表面を超平滑化させることができる。
【００１４】
前述したように、結晶質シード層(3)の形成は、Ａｒガス等の不活性ガス雰囲気中で、媒体基板(2)に負のバイアス電圧を印加しながら、公知のＤＣスパッタリング法により行なわれるが、シード層(3)の形成時に、媒体基板(2)に印加される負のバイアス電圧は、シード層の結晶性向上効果を十分に得るために、−１００Ｖ以上とすることが望ましい。
シード層(3)の厚さは約１００〜１０００Åが望ましい。シード層(3)の厚さが薄すぎるとシード層(3)の効果が十分に発揮されず、あまり厚くなりすぎると、その上に形成されるＣｒ下地層(4)及びＣｏ合金磁性層(5)の粒子の粗大化を招き、ノイズが増大するおそれがあるからである。
また、シード層(3)の上に成膜されるＣｒ下地層(4)の厚さは、２００〜１０００Åが望ましく、４００〜８００Åがより望ましい。これは、下地層(4)の層厚を約８００Åより厚くしても、磁気記録媒体(1)の保磁力のさらなる向上は期待できないためであり、１０００Åよりも厚くすると、その上に形成されるＣｏ合金磁性層(5)の粒子の粗大化を招き、ノイズが増大するおそれがあるためである。
【００１５】
下地層(4)は、公知の如く、実質的にＣｒから形成する。実質的にＣｒとは、必ずしも１００％Ｃｒである必要はなく、Ｃｒを約９５原子％以上含有しておればよい。
磁性層(5)は、Ｃｏを主成分とする公知のＣｏ合金から形成する。
【００１６】
ＮｉＰ層(22)、下地層(4)、磁性層(5)及び保護膜(6)の形成は、公知の如く、ＤＣスパッタリング法、メッキ法又は真空蒸着法等の方法により行なうことができる。
【００１７】
なお、下地層(4)をシード層(3)の上に成膜する際、Ｃｒ下地層(4)を所望の結晶配向とするために、シード層(3)及びＮｉＰ層(22)を赤外線ヒーター等によって約２５０〜３００℃に加熱した状態で実施することが望ましい。
【００１８】
【実施例】
実施例１
この実施例は、シード層を形成する際に印加するバイアス電圧と保磁力(Ｈｃ)との関係を調べるものであり、下記条件でＤＣスパッタリング装置を用いて各層を順に成膜した。
・媒体基板
サブストレート：Ａｌ合金製(３.５inch−３１.５mil)
ＮｉＰ層      ：厚さ１０μm
表面処理      ：円周方向の機械的テキスチャー
粗さ          ：Ｒａ＝２８Å
・シード層
組成：表１参照
厚さ：４００Å
組織：結晶質
成膜時のバイアス電圧：表１参照
【００１９】
【表１】
0003933731.tif 000002
【００２０】
・下地層
組成：実質的にＣｒ
厚さ：６００Å
成膜時の基板加熱温度：２６０℃
成膜時のバイアス電圧：−２００Ｖ
・磁性層
組成：原子％にて、Ｃｒ１４％、Ｔａ６％、残部実質的にＣｏ
厚さ：４００Å
成膜時のバイアス電圧：−２００Ｖ
・保護膜
厚さ：１２０Å
組成：実質的にＣ
【００２１】
上記各磁気記録媒体の保磁力Ｈｃの測定結果を図２に示す。
何れの磁気記録媒体についても、バイアス電圧を印加してシード層を形成することにより、保磁力Ｈｃが上昇していることが判る。特に、シード層にＷを２原子％、またはＭｏを１原子％含有する磁気記録媒体は、印加するバイアス電圧の大きさにほぼ比例して、保磁力Ｈｃが上昇している。
保磁力Ｈｃが向上したのは、シード層の結晶性が、バイアス電圧の印加により更に高められ、Ｃｒ下地層の主たる結晶配向である(２１１)配向、Ｃｏ磁性層の主たる結晶配向である(１００)配向が向上すると共に、下地層及び磁性層がより微細化されたためと考えられる。
【００２２】
実施例２
この実施例は、記録再生特性を調べるものである。なお、磁気特性が異なると記録再生特性も異なるため、磁気記録媒体は、Ｂｒ・δが約２２０Ｇμとなるように調整し、各媒体の保磁力Ｈｃが約２２００Ｏｅとなるように磁性層の成膜時のバイアス電圧及び基板温度を変えて作製した。
記録再生特性の測定は、Ｓｉｌｍａｇ社製のＰＨＳヘッドを用いて行なった。測定結果を表２に示す。
【００２３】
【表２】
0003933731.tif 000003
【００２４】
表２中、ＳＮｍは媒体ノイズと信号強度との比、Ｎｍは媒体のノイズを表わす。ＮＬＴＳは、Non Linear Transition Shiftの略語で、既に書き込まれた記録パターン上の漏洩磁場がヘッドの記録磁界に影響を及ぼした結果、次にディスクに書き込まれる磁化遷移領域の位置がずれる量を表わしている。
表２の記録再生特性結果を参照すると、ＳＮｍ、Ｎｍ、ＮＬＴＳの全ての特性に関して、バイアス電圧を印加して結晶質シード層を形成した磁気記録媒体は、バイアス電圧を印加せずに結晶質シード層を形成した磁気記録媒体よりもすぐれており、記録再生特性が改善されていることを示している。Ｗを含むＣｒ−Ｎｉ合金にバイアス電圧を印加して形成した結晶質シード層は、特に記録再生特性がすぐれていることが判る。
【００２５】
実施例３
実施例１で得られたＣｒ60Ｎｉ40の結晶質シード層を有する磁気記録媒体についてＸ線回析を行なった。測定結果を図３に示す。図３を参照すると、印加するバイアス電圧が大きくなるにつれて、Ｃｒ−Ｎｉのピークが左側へ移動していることがわかる(図中一点鎖線で示す)。これは、Ｃｒ−Ｎｉの結晶格子が膨れ、シード層の結晶配向性が高まっていることを意味している。なお、図３中、縦軸の強さを示す数値は任意目盛(arbitrary unit)である。
【００２６】
【発明の効果】
媒体基板に負のバイアス電圧を印加しながら、Ｎｉ：３６〜４６原子％、残部実質Ｃｒからなる結晶質合金、またはＮｉを３６〜４６原子％、Ｗ、Ｍｏの一種又は二種を合計量で０.５〜３原子％、残部実質的にＣｒからなる結晶質合金のシード層を設けたことにより、高保磁力及び低ノイズ特性を具えた磁気記録媒体を得ることができ、記録密度の向上に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】結晶質Ｃｒ−Ｎｉのシード層を形成した金属薄膜型磁気記録媒体の部分断面図である。
【図２】シード層形成時に印加するバイアス電圧と保磁力の関係を示すグラフである。
【図３】磁気記録媒体のＸ線回折結果を示すグラフである。
【図４】従来の金属薄膜型磁気記録媒体の部分断面図である。
【符号の説明】
(1)  金属薄膜型磁気記録媒体
(2)  媒体基板
(3)  結晶質シード層
(4)  下地層
(5)  磁性層
(6)  保護膜
【図１】
0003933731.tif 000004
【図２】
0003933731.tif 000005
【図３】
0003933731.tif 000006
【図４】
0003933731.tif 000007