(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性のサブストレート(21)に非晶質のＮｉＰ層(22)が形成された媒体基板(２)に、下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)を順次積層する金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法において、媒体基板(２)に低加速電圧にてイオンを照射し、非晶質のＮｉＰ層(22)の内部に歪みを生じさせた後、下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)を順次積層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。
【請求項２】
照射するイオンは、アルゴンイオン、酸素イオン又は窒素イオンである請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
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、下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)を順次積層してなる金属薄膜型磁気記録媒体において、媒体基板(２)のＮｉＰ層(22)は内部にイオン照射によって生じた歪みを有することを特徴とする金属薄膜型磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、磁気特性及び記録再生特性に優れた金属薄膜型磁気記録媒体とその製造方法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(１)は、一般に図１に示す如く、Ａｌ合金、ガラス等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合金等からなる磁性層(５)、カーボン等の保護膜(６)を順に成膜積層して形成されている。
近時、金属薄膜型磁気記録媒体の記録密度(線記録密度及びトラック密度)の向上に伴ない、磁気記録媒体は、記録分解能を高める必要があり、磁気特性の向上(特に、高保磁力)と、記録再生特性の向上(特に、低ノイズ)が要請されている。磁気記録媒体に構造的な工夫をこらして保磁力を向上させる手段として、媒体基板のＮｉＰ層にテキスチャーを施すものがある。テキスチャーは、ラッピングテープや遊離砥粒により、ＮｉＰ層の円周方向にＲａ５０〜１００オングストロームの面粗度の微少な凹凸を形成するものであり、ＮｉＰ層にテキスチャーが施されると、内部歪の異方性が発現し、円周方向の保磁力の向上に有効である。
しかし、テキスチャーを施すと、テキスチャー処理に伴う異常突起の形成及び媒体基板の平坦度が悪くなるから、磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触を避けるために磁気ヘッドの浮上量を大きくせねばならず、又、テキスチャー処理によるスクラッチ等の形成に伴うビットエラーの増大を伴い、磁気記録媒体の記録密度の低下を招く。このため最近では、要求される面粗度は小さくなる傾向にあり、基板に起因するビットエラー欠陥の減少、低浮上域でのヘッド安定的走行及び媒体基板の平坦度を向上させるために、媒体基板にスーパーフィニッシュ加工を施した超平滑媒体基板の要請もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スーパーフィニッシュ加工を施した超平滑媒体基板においても、磁気記録媒体の高保磁力化と低ノイズ化を達成できる金属薄膜型磁気記録媒体及び製造方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法に於いては、非晶質のＮｉＰ層(22)が形成された媒体基板(２)に、低加速電圧でイオンを照射し、ＮｉＰ層(22)の内部に歪みを生じさせた後、下地層(４)、磁性層(５)、保護膜(６)を順次積層する。
照射するイオンとして、アルゴンイオン、酸素イオン又は窒素イオンを用いることができる。
ここで「低加速電圧」とは、イオンがＮｉＰ層(22)の中に侵入し得る加速電圧で、かつ非晶質のＮｉＰ層(22)を結晶化させない加速電圧であることを意味し、アルゴンイオン、酸素イオン又は窒素イオンを用いる場合、約３００〜２０００Ｖの範囲が好ましく、イオン電流は約３０〜１５０ｍＡが望ましい。
【０００５】
本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、非磁性のサブストレート(21)に非晶質のＮｉＰ層(22)が形成された媒体基板(２)において、ＮｉＰ層(22)の内部はイオン照射によって生じた歪みを有している。
【０００６】
【作用】
本発明の金属薄膜型磁気記録媒体の製造方法では、媒体基板(２)のＮｉＰ層(22)に対して、ＮｉＰ層(22)の中にイオンが侵入し得る加速電圧で、かつ非晶質のＮｉＰ層(22)を結晶化させない加速電圧でイオンを照射するから、ＮｉＰ層(22)の非晶質性が損なわれることなく、ＮｉＰ層の内部に歪みが発生する。
ＮｉＰ層(22)の内部に生じた歪みは、ＮｉＰ層(22)の上に積層される下地層(４)及び磁性層(５)に内部歪みを発生させ、その結果磁性層面内方向の磁気異方性が向上し、磁気記録媒体の保磁力が向上し、ノイズが低減する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、非磁性のサブストレート(21)に形成された非晶質のＮｉＰ層(22)に低加速電圧にて加速されたイオンを照射し、ＮｉＰ層(22)の内部に歪みを生じさせることを特徴としている。
【０００８】
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いる。本発明の記録媒体(１)は、サブストレート(21)及びＮｉＰ層(22)からなる媒体基板(２)上に、下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)が、この順に積層成膜されている。図１では、ＮｉＰ層(22)、下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)をサブストレート(21)に対して対称に成膜しており、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。
【０００９】
媒体基板(２)は、Ａｌ／ＮｉＰ基板又はガラスのサブストレート(21)にスパッタリング法、メッキ法又は真空蒸着法等により、非晶質のＮｉＰ層(22)が形成されている。
次に、ＮｉＰ層(22)を具えた媒体基板(２)に、低加速電圧にて加速された窒素イオンを照射する。イオンの照射は、熱陰極電子衝撃型イオン銃、ＲＦ励起型イオン銃、又はＥＣＲ(Electron Cyclotron Resonance)イオン銃にて行なうことができる。非晶質のＮｉＰ層(22)に低加速電圧のイオンを照射すると、ＮｉＰ層(22)の内部の数オングストローム乃至数十オングストロームの位置までイオンが侵入して、ＮｉＰ層(22)の内部に歪みが発生する。この歪みによる内部応力により、ＮｉＰ層(22)の表面に歪みが発生する。
イオン照射の際の低加速電圧とは、イオンが少なくともＮｉＰ層(22)の表面から内部に侵入するが、イオン注入時の加熱によりＮｉＰ層(22)が温度上昇して結晶化しない程度の電圧である。使用するイオンがアルゴンイオン、酸素イオン、窒素イオンの場合、加速電圧は３００Ｖ〜２０００Ｖの範囲が望ましい。
【００１０】
次に、媒体基板(２)のＮｉＰ層(22)の上に、公知の如く、スパッタリング、メッキ又は真空蒸着法等により下地層(４)、磁性層(５)及び保護膜(６)を順に成膜積層して、金属薄膜型磁気記録媒体(１)が作製される。
【００１１】
【実施例】
実施例１
この実施例では、イオン照射によってＮｉＰ層の内部に歪みが形成されることを明らかにする。
媒体基板は、Ａｌ／ＮｉＰのサブストレート(３.５inch−３１.５mil)に、表面に超平滑加工処理を行なって、表面粗さ５〜６オングストローム、平坦度５〜６μmとなるよう加工した。熱陰極電子衝撃型イオン銃を用いて、媒体基板のＮｉＰ層に窒素イオンを１０００Ｖの低加速電圧で照射した。
次に、公知の要領にて、得られた媒体基板を約２６０℃の温度で加熱し、スパッタリング装置により、下地層(成分は実質的にＣｒ；層厚は約６００オングストローム)を形成し、さらに磁性層(成分は原子％でＣｒ１０％、Ｔａ６％、残部実質的にＣｏ；層厚は４００オングストローム)を形成した後、保護膜(成分は実質的にＣ；膜厚は１２０オングストローム)を形成し、供試磁気ディスク(a)を得た。なお、下地層と磁性層の成膜時のバイアス電圧は約−２００Ｖである。
【００１２】
比較のために、ＮｉＰ層にイオン照射を行なわない供試磁気ディスク(x)を作製した。なお、磁気ディスク(x)の作製手順は、イオンを照射しなかった点を除いて、供試磁気ディスク(a)と同じである。
【００１３】
供試磁気ディスク(a)と(x)のＸ線回折測定結果を図２に示す。図２を参照すると、ディスク(a)のＣｒ(200)ピークとＣｏ(110)ピークは、ディスク(x)に比べて２θで低角度側にシフトしていることがわかる。なお、縦軸の強さを示す数値は任意単位(arbitrary unit)である。このＸ線回折測定結果により、ディスク(a)のＣｒ下地層とＣｏ合金の磁性層が、ディスク(x)に比べて圧縮歪みを大きく受けていることがわかる。これは、ＮｉＰ層に発生した歪により、下地層と磁性層に残留歪みが生じたものと推察される。
【００１４】
実施例２
この実施例では、イオン照射によりＮｉＰ層の内部に生じた歪みによって、磁気記録媒体の磁気特性と記録再生特性が改善されることを明らかにする。
実施例１で作製した供試磁気ディスク(a)と(x)の他に、ＮｉＰ層に１０００Ｖで酸素イオンを照射した供試磁気ディスク(b)について、磁気記録特性と記録再生特性を測定した。測定結果を表１に示す。
表１中、Ｈｃは保磁力、Ｂｒｄは残留磁束密度、Ｓは角形比、ＴＡＡは出力、ＳＮｍは媒体ノイズと信号強度との比、Ｎｍは媒体ノイズを示している。
【００１５】
【表１】
0003851673.tif 000002
【００１６】
表１から明らかなように、本発明の実施例に係る供試磁気ディスク(a)(b)は従来の磁気記録媒体である供試磁気ディスク(x)に比べて、磁気特性(特に、保磁力Ｈｃ)と記録再生特性(特に、媒体ノイズＮｍ)が両方共向上していることがわかる。
【００１７】
実施例３
この実施例では、熱陰極電子衝撃型イオン銃によるイオン加速電圧を変化させて、イオン加速電圧と保磁力の関係を調べるものである。
ＮｉＰ層に３００Ｖと１０００Ｖの加速電圧で窒素イオンを照射した２つの媒体基板、及びイオン照射しない媒体基板に、夫々、Ｃｒ下地層及びＣｏ84Ｃｒ10Ｔａ6の磁性層を形成し、供試磁気ディスク(c)(c)(c)を作製した。
ＮｉＰ層に３００Ｖと１０００Ｖの加速電圧で酸素イオンを照射した２つの媒体基板、及びイオン照射しない媒体基板に、夫々、Ｃｒ下地層及びＣｏ84Ｃｒ10Ｔａ6の磁性層を形成し、供試磁気ディスク(d)(d)(d)を作製した。
ＮｉＰ層に３００Ｖと１０００Ｖの加速電圧で窒素イオンを照射した２つの媒体基板、及びイオン照射しない媒体基板に、夫々、Ｃｒ下地層及びＣｏ77Ｃｒ13Ｔａ6Ｐｔ4の磁性層を形成し、供試磁気ディスク(e)(e)(e)を作製した。
ＮｉＰ層に３００Ｖと１０００Ｖの加速電圧で酸素イオンを照射した２つの媒体基板、及びイオン照射しない媒体基板に、夫々、Ｃｒ下地層及びＣｏ77Ｃｒ13Ｔａ6Ｐｔ4の磁性層を形成し、供試磁気ディスク(f)(f)(f)を作製した。
【００１８】
供試磁気ディスク(c)(d)の保磁力測定結果を図３に、供試磁気ディスク(e)(f)の保磁力測定結果を図４に示す。
図３及び図４の結果を参照すると、保磁力は、酸素イオンを照射した磁気ディスクの方が窒素イオンを照射した磁気ディスクよりも若干すぐれており、酸素イオンを照射する方がより望ましいことがわかる。
また、イオン加速電圧が３００Ｖのときに、イオン照射しない場合に比べて約１０％、イオン加速電圧が１０００Ｖのときに、イオン照射しない場合に比べて約２０％の保磁力の向上が認められる。
【００１９】
なお、イオン加速電圧が高くなりすぎると、ＮｉＰの非晶質層が結晶化する虞れがあるので、あまりに高くすべきではない。
また、ＮｉＰ層に照射するイオンは、前記した酸素イオンと窒素イオンに限定されるものでなく、酸素イオンよりも小さいイオン、例えば水素イオン等も用いることができる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の金属薄膜型磁気記録媒体は、上記の如く、従来の磁気記録媒体に比べて保磁力が高く、ノイズが小さい。しかも、テキスチャー処理のように微少な粗さを付していないから、媒体基板にスーパーフィニッシュ加工を施して、微小突起がなく、平坦度をより一層向上させることにより、磁気ヘッド浮上量を可及的に小さくすることができ、従来の磁気記録媒体を凌ぐ高密度記録が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属薄膜型磁気記録媒体の部分断面図である。
【図２】磁気記録媒体のＸ線回析結果を示すグラフである。
【図３】照射するイオンの種類及び加速電圧と、保磁力との関係を示すグラフである。
【図４】照射するイオンの種類及び加速電圧と、保磁力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
(１)  金属薄膜型磁気記録媒体
(２)  媒体基板
(21)  サブストレート
(22)  ＮｉＰ層
(４)  下地層
(５)  磁性層
(６)  保護膜
【図１】
0003851673.tif 000003
【図２】
0003851673.tif 000004
【図３】
0003851673.tif 000005
【図４】
0003851673.tif 000006