磁気記録媒体とその製造方法
【目的】 保磁力Hc並びに保磁力角形比Ｓ* を向上した磁気記録媒体とその製造方法を提供することを目的としている。特に基板をガラス基板とした場合に有効な技術である。
【構成】 非磁性（アルミニウム、ガラス等）材料の基板４０の上に、貴金属を主成分とする膜４１、Crを主成分とする下地膜４２、Coを主成分とする磁性膜４３、保護膜４４を順次設けて磁気記録媒体が構成されている。製造は前記の膜を順次スパッタリングにより成膜して行う。基板４０の加熱を必要とする場合は、貴金属を主成分とする膜４１の形成後に行う。
【構成】 非磁性（アルミニウム、ガラス等）材料の基板４０の上に、貴金属を主成分とする膜４１、Crを主成分とする下地膜４２、Coを主成分とする磁性膜４３、保護膜４４を順次設けて磁気記録媒体が構成されている。製造は前記の膜を順次スパッタリングにより成膜して行う。基板４０の加熱を必要とする場合は、貴金属を主成分とする膜４１の形成後に行う。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パソコン等で採用されている磁気ハードディスクドライブにおける磁気記録媒体は、パソコン等の小型化に対応できるように記録密度の向上が図られる研究がなされている。この磁気記録媒体は従来アルミニウム基板にNiP メッキ（無電界メッキ）を施し円周方向に砥粒による研磨傷（テクスチャー）を付けた後に、Crを主成分とする下地膜と、Coを主成分とする磁性膜と、カーボンを主成分とする保護膜を順次真空中にてスパッタリングにより成膜し、必要に応じて真空中にて２００〜３００℃に加熱して製造されている。
【０００３】これらの磁気記録媒体の高密度化には高い保磁力Hc、高い保磁力角形比Ｓ* 、高い残留角形比RSが要求される。例えば、現在の保磁力Hcは１４００〜１６００Oe、Ｓ* は９３％以上、RSは９０％以上であるが高密度化の為には、保磁力２０００Oe以上、角形比も上記程度が要求される。
【０００４】記録密度を向上させるもう一つの手段として、磁気ヘッドの浮上量の低減を図ることが重要である。現在のアルミニウム基板ではテクスチャー加工により基板表面を機械的に荒らしているため、表面の平滑性はRa=60A（オングストローム、以下Ａで表示する）程度であり、ヘッドの浮上量は、約７００A 程度が限界である。これにより記録密度の向上が阻害されている。そこで、表面の平滑性が高いガラス基板の採用が提案されており、一部実用化が始まっている。
【０００５】このガラス基板では、表面の平滑性がRa=10A程度で非常に平滑でヘッドの浮上量はかなり低くでき２００A 程度の浮上量も実現できる。しかしこのガラス基板では、アルミ基板と同様の成膜プロセスを使用すると多くの問題が発生する。例えば円周方向の機械的テクスチャーが施せないため、保磁力角形比Ｓ* が80％程度に低下してしまい、記録密度を向上できない等の問題点が発生する。保磁力角形比Ｓ* の低下を改良する手段として、ガラス基板に、TiとSiとからなる非晶質合金層を形成し、その上に磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体（特開平４−２４７３２３号、特開平４−２４１２２２号）や、Crを主成分とする非磁性下地膜内に、Mo、Ｗのうち少なくとも１種を含ませ、この下地膜の上に磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体（特開平５−３２５１６３号）が提案されている。これらの磁気記録媒体によれば、保磁力角形比Ｓ* として９３％程度が得られているが、保磁力Hcは概ね１５００〜１６５０Oe程度である。
【０００６】また、ガラス基板上にNiP スパッタ膜を下地に使用し記録再生特性の改善を図る手段も提案されている（特開平５−２０５２４４号）。これらは磁性膜にCoNiCr磁性膜や、CoCrPt磁性膜を使用しているがこれらの磁性膜は結晶粒径が大きくなり、ノイズ特性が悪い問題がある。
【０００７】ノイズ等の記録再生特性が良好な材料として、CoCrTa、CoCrPtTa等のTaを含有する磁性膜は、テクスチャーを施したアルミニウム基板上では保磁力角形比Ｓ*が９３％程度のものが得られるが、テクスチャーの施されていないアルミニウム基板では、保磁力角形比Ｓ* が８０％程度しか得られない欠点を持つ。
【０００８】このようにガラス基板上では、保磁力角形比Ｓ* は８０％程度と低いものしか得られず記録密度を向上できない。また保磁力HcはCoCrTaでは、１４００Oe程度、CoCrPtTaでは、１８００Oe程度が限界である。
【０００９】ガラス基板とアルミニウム基板での保磁力Hcの比較も行われているが、CoCrTaの磁性膜は、ガラス基板を用いた場合、アルミニウム合金基板を用いた場合に比べて保磁力が低い事がわかっている（日立金属技報Vol ．10(1994)P39〜44、図３）。
【００１０】これらの保磁力が現れるのはCr合金膜が基板上に（２００）面が結晶成長し、そのうえにCo合金磁性膜のＣ軸が前記（２００）面内に沿う形でCoが結晶配向するためと考えられている。
【００１１】これらの低い保磁力Hcを向上させるために、ガラス基板の上にＷ下地膜を形成する提案（特開平５−８１６３７号）や、ガラス基板と下地膜の間にTi、Mo、Ｗ、Zu、Al、Mu、Si等の金属やSiO 2 、Al2 O 3 、TiN 、AlN 等の酸化物または窒化物膜を形成する提案（特開平２−２９９２３号）も知られている。
【００１２】しかしながら、これらの手段によって得られる保磁力Hcは概ね１０００〜１３００Oe程度である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の種々の改良提案では、保磁力Hcの向上が、記録密度の向上の為には未だ不十分であった。
【００１４】本発明は保磁力Hc並びに保磁力角形比Ｓ* を向上した磁気記録媒体とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】ヘッドの浮上量を小さくできるガラス基板とした場合、ガラス基板の表面および基板内部にはNa、Ｋ等の不純物が、アルミニウム合金基板等の金属基板より多く含まれ、かつ大気成分が吸蔵、吸着されており、成膜時に加熱を受けた際に下地膜としてのCr合金膜の（２００）面成長が、前記不純物や大気成分により阻害され、下地膜の上に形成されるCo合金磁性膜のＣ軸が基板面に対して平行となるような結晶成長が阻害されると考えられる。この為、保磁力角形比Ｓ* が高く、かつ保磁力Hcの高い磁気記録媒体が得られない。
【００１６】またガラス基板は赤外線ヒータ加熱では、温度が上がりにくく、アルミニウム基板よりも長時間加熱する必要があるため、不純物が真空中に多く放出される。その為下地膜および磁性膜を構成するCr、Coの成長が阻害されやすく、磁気特性が悪い問題が発生していると考えられている。
【００１７】更には、ガラス基板においては、従来のCoNiCr磁性膜は粒径が大きく磁化遷移領域におけるジグザグ磁壁の磁気遷移幅を小さくできない。そこで媒体ノイズが高く高密度化には適さない。そこで粒径が小さなCoCrTa系の磁性膜を使用する方がよい。しかしこのCoCrTa系は保磁力Hcが低く保磁力角形比Ｓ* も低い問題があるためこれを解決する必要がある。
【００１８】このように本発明はこれらCo合金膜、特にCoCrTa等のTaを含有する磁性膜において、特にガラス基板での保磁力Hcの低下、保磁力角形比Ｓ* の低下を解決する事を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記の如くの目的を達成した本発明は、アルミニウム基板、ガラス基板等の非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に貴金属を主成分とする膜を設けるようにしたものである。
【００２０】即ち本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上にCrを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜が順次積層された磁気記録媒体において、前記非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に、貴金属を主成分とする膜が設けてあることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２１】又、前記貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜としたことを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２２】又、前記非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２３】又、前記非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２４】次に本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２５】又、非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、前記非磁性基板を加熱し、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２６】又、前記貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２７】又、非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板とした磁気記録媒体の製造方法である。
【００２８】又、前記非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板とした磁気記録媒体の製造方法である。
【００２９】
【作用】この発明の磁気記録媒体によれば、貴金属を主成分とする膜によって、基板からの不純物、特にガラス基板におけるNa、K 等の拡散を防止する事により、成膜雰囲気の真空中の不純物濃度を下げ、その後成膜する下地膜におけるCrの（２００）面の成長を促進し、結晶配向の良い膜の形成を可能にし、同時にその後成膜するCo合金磁性膜の結晶配向の良い膜成長を可能にする。
【００３０】これにより、ガラス基板であっても、高保磁力Hcで、かつ保磁力角形比Ｓ* が９２％以上とテクスチャーを施したアルミ基板並みの優れた磁気特性を実現できる。
【００３１】ガラス基板を真空中に導入し、基板上に最初に貴金属を主成分とする膜をスパッタリングにより形成し、その後加熱することにより、基板からのＨ2 Ｏ等のガス放出を低下させ、真空度の低下をおさえることができる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明する。図中（ａ）が実施例の断面図、（ｂ）が従来品の断面図である。
【００３３】基板４０として、アルミニウム基板では表面に１０ミクロン程度のNiP メッキ（無電界メッキ）を施し、円周方向にテクスチャーが施されたものが使用される。大きさは、外径９５mm、６５mm、４８mm等とし、厚みは１．２７mm、０．８mm、０．６３５mm等とする。また非金属基板としては、ガラス基板では、ソーダガラス、強化ガラス、あるいは、米国CORNING 社製の結晶化ガラス（カナサイト）が使用でき、同様にセラミック基板としては、アルミナ系の基板や、その他カーボンを主成分とする基板も使用することができる。
【００３４】これら基板４０上に貴金属薄膜４１が形成されており、その貴金属はAu、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの一つ或いはこれら貴金属の内、少なくとも１種類を主成分とする合金膜とされている。その膜厚は例えば、Ptを主成分とする合金（PtSi、PtC 、PtB 、PtNiP 等）を使用した場合は膜厚が、１０〜２０００A （１〜２００nm）、好ましくは２００〜１０００A （２０〜１００nm）程度で以下で説明するように保磁力Hc、保磁力角形比Ｓ* が優れた磁気記録媒体が得られる。Pt以外の貴金属の合金としては、Agの合金AgSi、AgB 、Irの合金IrSi、IrB 、Osの合金OsSi、OsB 、Pdの合金PdB 、PdC 、Rdの合金RdSi、RdB 、Ruの合金RuSi、RuB を採用することができる。膜厚は前記Ptを主成分とする合金と同様とする。
【００３５】この貴金属薄膜４１の上に積層してCrを主成分とした下地膜４２が形成してある。
【００３６】膜厚は１０〜２０００A （１〜２００nm）で、好ましくは３００〜１０００A（３０〜１００nm）である。前記膜厚の範囲内では、Crを主成分とした下地膜４２の膜厚に保磁力Hcは比例して増加する。
【００３７】前記下地膜４２の上に積層してCoを主成分とする磁性膜４３が形成されている。膜厚は１０〜１０００A （１〜１００nm）程度で、好ましくは、１００〜５００A （１０〜５０nm）である。Co合金に含まれる他の組成は、Crが５〜２０at％、Taが０．５〜８at％、その他に、Ni、Pt等を含ませることも可能である。
【００３８】典型的には、Co-12at%Cr-2at%Ta 等のCoCrTa系、Co-30at%Ni-7.5at%Cr 等のCoNiCr系、Co-13at%Cr-6at%Pt-3at%Ta、Co-13at%Cr-12at%Pt等のCoCrNiPtTa系とすることができる。
【００３９】前記磁性膜４３の上に積層して保護と潤滑性を付与するためのカーボン系の保護膜４４が１０〜３００A （１〜３０nm）程度積層されている。この保護膜４４の表面には、必要に応じてフォンブリン系のグリースが、１０〜４０A （１〜４nm）程度塗布する場合もある。
【００４０】図１（ａ）、（ｂ）に示したように実施例の磁気記録媒体の構造は、従来品に対し、下地膜４２と、基板４０の間に貴金属薄膜４１を設けている点で相違しているものである。
【００４１】図２には実施例の磁気特性を示した。磁気特性を測定した磁気記録媒体は、貴金属薄膜４１をPtを主成分とする合金膜（PtSi）とし厚さを５０nmとした。Crを主成分とした下地膜４２はCrとし、厚さ１００nm、Coを主成分とする磁性膜４３は厚さを３５nmとし、Co-12at%Cr-2at%Ta とCo-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの場合について測定した。基板４０はアルミニウム基板またはガラス基板（結晶化ガラス）を用いた。また保護膜４４は、Ｃを２０nmとした。
【００４２】比較のために、同様のアルミニウム基板およびガラス基板でなる基板４０に、図１（ｂ）のようにCrを主成分とするCrの下地膜４２を１００nm、前記と同様の組成のCoを主成分とする磁性膜４３を３５nm、Ｃの保護膜４４を２０nmとした従来技術の場合を測定して図２R>２に示してある。
【００４３】また表１には、基板４０としてガラス基板（結晶化ガラス）を用い、前記と同様の貴金属薄膜４１を５０nm、Crを主成分とした下地膜４２を１００nm、Co-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの磁性膜４３を３５nm、保護膜４４を２０nmとした実施例と、従来技術としては、ガラス基板を用いて、貴金属薄膜４１を設けることなく、Nip 膜を５０nmを設けたものと設けないもの、並びに磁性膜４３としては前記と同様のCoCrPtTa膜と、Co-13at%Cr-12at%Ta膜としたものについて磁気特性を示した。
【００４４】
表１ 磁気特性の下地層依存性（ガラス基板）
加熱温度 Hc Brd Ｓ* Ｒｓ （℃） (Oe) (Gum) （％） （％）
本実施例 貴金属薄膜/Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 2600 280 94 95 （合金膜）
従来技術 NiP /Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 1900 280 86 98 従来技術 下地なし /Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 1900 280 84 92 従来技術 NiP /Cr/Co13Cr12Pt 350 2300 310 86 87
【００４５】図２および表１から明らかなように、実施例では保磁力Hcについては最大２６００Oeと向上でき、また保磁力角形比Ｓ* については９４〜８７％と向上でき、従来技術に比べて優れた磁気記録媒体が得られた。
【００４６】図３および図４はCo-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの磁性膜４３のグレイン径（結晶粒の大きさ）およびグレイン径の分布を調べたものである。図３が実施例の磁性膜４３、図４が従来技術の磁性膜４３である。
【００４７】実施例の磁性膜４３のグレイン径は平均２３０Ａであり、従来技術の平均２８０Ａに比べてグレイン径が小さく、またグレインの大きさもそろっていることが判明し、磁気特性に有効に作用していると認められた。
【００４８】前記実施例の磁気記録媒体の製造には図５に示したような典型的なインライン型スパッタ装置が望ましい。装置は、大気開放が繰り返される装入室２１と排出室２２の間に、ゲートバルブ２３、２３を介設して、スパッタ室２４、加熱室２５、スパッタ室２６、２７、２８を順次連設して構成されている。前記基板４０はパレットと称するディスクキャリア（図示していない）に支持されて装入室２１側から矢示２９の方向に、排出室２２へ向けて、間欠的に移送されて、スパッタ室２４、２６〜２８では両面がターゲット（図示していない）と対向し、また加熱室２５では両面がヒータと対向し、成膜或いは加熱が行なわれる。
【００４９】加熱室２５および各スパッタ室２４、２６〜２８は、1 ｘ10-7Torr以下の到達圧力に高真空ポンプ等により排気される。加熱室２５は最低２個の赤外線ヒータを備え、ディスクキャリアで搬送されてくる基板４０を、両面から加熱できるように赤外線ヒータが対向して配置されている。加熱室２５の次にはスパッタ室２６、２７、２８が複数設置されており、各スパッタ室２４、２６〜２８には最低２個以上のターゲット電極を備え、基板４０の両面に同時に成膜できるようになっている。
【００５０】各室はゲートバルブ２３で仕切られており、ディスクキャリアはスパッタ室の下部に設置されている搬送機構により自由に所定のスパッタ室或いは加熱室へ移動が可能となっている。またスパッタ室をゲートバルブ２３で仕切る事によりスパッタ室間のクロスコンタミネーションを防止するような構造になっている。
【００５１】前記基板４０を装入室２１を介して真空中に導入し高真空排気しある程度の脱ガスを行う。成膜時のスパッタ室２４、２６〜２８は、１〜２０m Torr程度になるまでアルゴンガスを導入する。膜厚はスパッタガス圧、ターゲット電極に投入するパワー、放電時間で制御する事ができ、スパッタガス圧は１〜１０m Torr、投入パワーは０．３〜３．０Kwが望ましい。
【００５２】実施例では前記貴金属薄膜４１をスパッタ室２４で、Crを主成分とした下地膜４２をスパッタ室２６で、Coを主成分とする磁性膜を４３をスパッタ室２７で、そしてカーボン系の保護膜４４をスパッタ室２８で順次連続成膜し排出室２２へ排出するようにしている。前記貴金属薄膜４１については２００〜１０００A （２０〜１００nm）程度、Crを主成分とした下地膜については３００〜１０００A（３０〜１００nm）程度、Coを主成分とする磁性膜については１００〜５００A（１０〜５０nm）程度に膜厚を制御して、保磁力Hc、保磁力角形比Ｓ* とも良好な媒体を得る事ができる。
【００５３】加熱は前記貴金属薄膜４１の成膜後が望ましく、従来のアルミニウム基板では１５０〜３００℃、前記ガラス基板等の非金属基板では必要に応じて２００〜５００℃に加熱するのが望ましい。
【００５４】従って、加熱の必要が無い場合は、装置は加熱室２５の無いもので構成し、貴金属薄膜４１、下地膜４２、磁性膜４３、保護膜４４を順次成膜するようにする。
【００５５】
【発明の効果】以上に説明した通り本発明によれば、保磁力Hcおよび保磁力角形比Ｓ* を向上した磁気記録媒体とできる効果がある。
【００５６】また、磁性膜のグレイン径の微細化および粒径の均一化が図られるので、磁気記録媒体の電気的特性、特に記録再成特性のノイズ低減に効果がある。
【００５７】更に非磁性基板はガラス基板等でもアルミニウム基板でも略同等の特性を得て、基板の材質に左右されない効果があり、製造の管理も容易となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体の一部拡大断面図で、（ａ）は実施例、（ｂ）は従来技術のものである。
【図２】実施例の磁気特性のグラフで、（ａ）は保磁力Hcのグラフ、（ｂ）は保磁力角形比Ｓ* のグラフである。
【図３】実施例の磁性膜のグレイン径の図で、（ａ）は顕微鏡（６０万倍）写真の模写図、（ｂ）はヒストグラムである。
【図４】従来技術の磁性膜のグレイン径の図で、（ａ）は顕微鏡（６０万倍）写真の模写図、（ｂ）はヒストグラムである。
【図５】実施例の製造装置の構成図である。
【符号の説明】
２１ 装入室
２２ 排出室
２３ ゲートバルブ
２４、２６、２７、２８ スパッタ室
２５ 加熱室
４０ 基板
４１ 貴金属薄膜
４２ 下地膜
４３ 磁性膜
４４ 保護膜
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パソコン等で採用されている磁気ハードディスクドライブにおける磁気記録媒体は、パソコン等の小型化に対応できるように記録密度の向上が図られる研究がなされている。この磁気記録媒体は従来アルミニウム基板にNiP メッキ（無電界メッキ）を施し円周方向に砥粒による研磨傷（テクスチャー）を付けた後に、Crを主成分とする下地膜と、Coを主成分とする磁性膜と、カーボンを主成分とする保護膜を順次真空中にてスパッタリングにより成膜し、必要に応じて真空中にて２００〜３００℃に加熱して製造されている。
【０００３】これらの磁気記録媒体の高密度化には高い保磁力Hc、高い保磁力角形比Ｓ* 、高い残留角形比RSが要求される。例えば、現在の保磁力Hcは１４００〜１６００Oe、Ｓ* は９３％以上、RSは９０％以上であるが高密度化の為には、保磁力２０００Oe以上、角形比も上記程度が要求される。
【０００４】記録密度を向上させるもう一つの手段として、磁気ヘッドの浮上量の低減を図ることが重要である。現在のアルミニウム基板ではテクスチャー加工により基板表面を機械的に荒らしているため、表面の平滑性はRa=60A（オングストローム、以下Ａで表示する）程度であり、ヘッドの浮上量は、約７００A 程度が限界である。これにより記録密度の向上が阻害されている。そこで、表面の平滑性が高いガラス基板の採用が提案されており、一部実用化が始まっている。
【０００５】このガラス基板では、表面の平滑性がRa=10A程度で非常に平滑でヘッドの浮上量はかなり低くでき２００A 程度の浮上量も実現できる。しかしこのガラス基板では、アルミ基板と同様の成膜プロセスを使用すると多くの問題が発生する。例えば円周方向の機械的テクスチャーが施せないため、保磁力角形比Ｓ* が80％程度に低下してしまい、記録密度を向上できない等の問題点が発生する。保磁力角形比Ｓ* の低下を改良する手段として、ガラス基板に、TiとSiとからなる非晶質合金層を形成し、その上に磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体（特開平４−２４７３２３号、特開平４−２４１２２２号）や、Crを主成分とする非磁性下地膜内に、Mo、Ｗのうち少なくとも１種を含ませ、この下地膜の上に磁性膜、保護膜を順次形成した磁気記録媒体（特開平５−３２５１６３号）が提案されている。これらの磁気記録媒体によれば、保磁力角形比Ｓ* として９３％程度が得られているが、保磁力Hcは概ね１５００〜１６５０Oe程度である。
【０００６】また、ガラス基板上にNiP スパッタ膜を下地に使用し記録再生特性の改善を図る手段も提案されている（特開平５−２０５２４４号）。これらは磁性膜にCoNiCr磁性膜や、CoCrPt磁性膜を使用しているがこれらの磁性膜は結晶粒径が大きくなり、ノイズ特性が悪い問題がある。
【０００７】ノイズ等の記録再生特性が良好な材料として、CoCrTa、CoCrPtTa等のTaを含有する磁性膜は、テクスチャーを施したアルミニウム基板上では保磁力角形比Ｓ*が９３％程度のものが得られるが、テクスチャーの施されていないアルミニウム基板では、保磁力角形比Ｓ* が８０％程度しか得られない欠点を持つ。
【０００８】このようにガラス基板上では、保磁力角形比Ｓ* は８０％程度と低いものしか得られず記録密度を向上できない。また保磁力HcはCoCrTaでは、１４００Oe程度、CoCrPtTaでは、１８００Oe程度が限界である。
【０００９】ガラス基板とアルミニウム基板での保磁力Hcの比較も行われているが、CoCrTaの磁性膜は、ガラス基板を用いた場合、アルミニウム合金基板を用いた場合に比べて保磁力が低い事がわかっている（日立金属技報Vol ．10(1994)P39〜44、図３）。
【００１０】これらの保磁力が現れるのはCr合金膜が基板上に（２００）面が結晶成長し、そのうえにCo合金磁性膜のＣ軸が前記（２００）面内に沿う形でCoが結晶配向するためと考えられている。
【００１１】これらの低い保磁力Hcを向上させるために、ガラス基板の上にＷ下地膜を形成する提案（特開平５−８１６３７号）や、ガラス基板と下地膜の間にTi、Mo、Ｗ、Zu、Al、Mu、Si等の金属やSiO 2 、Al2 O 3 、TiN 、AlN 等の酸化物または窒化物膜を形成する提案（特開平２−２９９２３号）も知られている。
【００１２】しかしながら、これらの手段によって得られる保磁力Hcは概ね１０００〜１３００Oe程度である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の種々の改良提案では、保磁力Hcの向上が、記録密度の向上の為には未だ不十分であった。
【００１４】本発明は保磁力Hc並びに保磁力角形比Ｓ* を向上した磁気記録媒体とその製造方法を提供することを目的としている。
【００１５】ヘッドの浮上量を小さくできるガラス基板とした場合、ガラス基板の表面および基板内部にはNa、Ｋ等の不純物が、アルミニウム合金基板等の金属基板より多く含まれ、かつ大気成分が吸蔵、吸着されており、成膜時に加熱を受けた際に下地膜としてのCr合金膜の（２００）面成長が、前記不純物や大気成分により阻害され、下地膜の上に形成されるCo合金磁性膜のＣ軸が基板面に対して平行となるような結晶成長が阻害されると考えられる。この為、保磁力角形比Ｓ* が高く、かつ保磁力Hcの高い磁気記録媒体が得られない。
【００１６】またガラス基板は赤外線ヒータ加熱では、温度が上がりにくく、アルミニウム基板よりも長時間加熱する必要があるため、不純物が真空中に多く放出される。その為下地膜および磁性膜を構成するCr、Coの成長が阻害されやすく、磁気特性が悪い問題が発生していると考えられている。
【００１７】更には、ガラス基板においては、従来のCoNiCr磁性膜は粒径が大きく磁化遷移領域におけるジグザグ磁壁の磁気遷移幅を小さくできない。そこで媒体ノイズが高く高密度化には適さない。そこで粒径が小さなCoCrTa系の磁性膜を使用する方がよい。しかしこのCoCrTa系は保磁力Hcが低く保磁力角形比Ｓ* も低い問題があるためこれを解決する必要がある。
【００１８】このように本発明はこれらCo合金膜、特にCoCrTa等のTaを含有する磁性膜において、特にガラス基板での保磁力Hcの低下、保磁力角形比Ｓ* の低下を解決する事を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】前記の如くの目的を達成した本発明は、アルミニウム基板、ガラス基板等の非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に貴金属を主成分とする膜を設けるようにしたものである。
【００２０】即ち本発明の磁気記録媒体は、非磁性基板上にCrを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜が順次積層された磁気記録媒体において、前記非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に、貴金属を主成分とする膜が設けてあることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２１】又、前記貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜としたことを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２２】又、前記非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２３】又、前記非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板であることを特徴とする磁気記録媒体である。
【００２４】次に本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２５】又、非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、前記非磁性基板を加熱し、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２６】又、前記貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とする磁気記録媒体の製造方法である。
【００２７】又、非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板とした磁気記録媒体の製造方法である。
【００２８】又、前記非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板とした磁気記録媒体の製造方法である。
【００２９】
【作用】この発明の磁気記録媒体によれば、貴金属を主成分とする膜によって、基板からの不純物、特にガラス基板におけるNa、K 等の拡散を防止する事により、成膜雰囲気の真空中の不純物濃度を下げ、その後成膜する下地膜におけるCrの（２００）面の成長を促進し、結晶配向の良い膜の形成を可能にし、同時にその後成膜するCo合金磁性膜の結晶配向の良い膜成長を可能にする。
【００３０】これにより、ガラス基板であっても、高保磁力Hcで、かつ保磁力角形比Ｓ* が９２％以上とテクスチャーを施したアルミ基板並みの優れた磁気特性を実現できる。
【００３１】ガラス基板を真空中に導入し、基板上に最初に貴金属を主成分とする膜をスパッタリングにより形成し、その後加熱することにより、基板からのＨ2 Ｏ等のガス放出を低下させ、真空度の低下をおさえることができる。
【００３２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１を参照して説明する。図中（ａ）が実施例の断面図、（ｂ）が従来品の断面図である。
【００３３】基板４０として、アルミニウム基板では表面に１０ミクロン程度のNiP メッキ（無電界メッキ）を施し、円周方向にテクスチャーが施されたものが使用される。大きさは、外径９５mm、６５mm、４８mm等とし、厚みは１．２７mm、０．８mm、０．６３５mm等とする。また非金属基板としては、ガラス基板では、ソーダガラス、強化ガラス、あるいは、米国CORNING 社製の結晶化ガラス（カナサイト）が使用でき、同様にセラミック基板としては、アルミナ系の基板や、その他カーボンを主成分とする基板も使用することができる。
【００３４】これら基板４０上に貴金属薄膜４１が形成されており、その貴金属はAu、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの一つ或いはこれら貴金属の内、少なくとも１種類を主成分とする合金膜とされている。その膜厚は例えば、Ptを主成分とする合金（PtSi、PtC 、PtB 、PtNiP 等）を使用した場合は膜厚が、１０〜２０００A （１〜２００nm）、好ましくは２００〜１０００A （２０〜１００nm）程度で以下で説明するように保磁力Hc、保磁力角形比Ｓ* が優れた磁気記録媒体が得られる。Pt以外の貴金属の合金としては、Agの合金AgSi、AgB 、Irの合金IrSi、IrB 、Osの合金OsSi、OsB 、Pdの合金PdB 、PdC 、Rdの合金RdSi、RdB 、Ruの合金RuSi、RuB を採用することができる。膜厚は前記Ptを主成分とする合金と同様とする。
【００３５】この貴金属薄膜４１の上に積層してCrを主成分とした下地膜４２が形成してある。
【００３６】膜厚は１０〜２０００A （１〜２００nm）で、好ましくは３００〜１０００A（３０〜１００nm）である。前記膜厚の範囲内では、Crを主成分とした下地膜４２の膜厚に保磁力Hcは比例して増加する。
【００３７】前記下地膜４２の上に積層してCoを主成分とする磁性膜４３が形成されている。膜厚は１０〜１０００A （１〜１００nm）程度で、好ましくは、１００〜５００A （１０〜５０nm）である。Co合金に含まれる他の組成は、Crが５〜２０at％、Taが０．５〜８at％、その他に、Ni、Pt等を含ませることも可能である。
【００３８】典型的には、Co-12at%Cr-2at%Ta 等のCoCrTa系、Co-30at%Ni-7.5at%Cr 等のCoNiCr系、Co-13at%Cr-6at%Pt-3at%Ta、Co-13at%Cr-12at%Pt等のCoCrNiPtTa系とすることができる。
【００３９】前記磁性膜４３の上に積層して保護と潤滑性を付与するためのカーボン系の保護膜４４が１０〜３００A （１〜３０nm）程度積層されている。この保護膜４４の表面には、必要に応じてフォンブリン系のグリースが、１０〜４０A （１〜４nm）程度塗布する場合もある。
【００４０】図１（ａ）、（ｂ）に示したように実施例の磁気記録媒体の構造は、従来品に対し、下地膜４２と、基板４０の間に貴金属薄膜４１を設けている点で相違しているものである。
【００４１】図２には実施例の磁気特性を示した。磁気特性を測定した磁気記録媒体は、貴金属薄膜４１をPtを主成分とする合金膜（PtSi）とし厚さを５０nmとした。Crを主成分とした下地膜４２はCrとし、厚さ１００nm、Coを主成分とする磁性膜４３は厚さを３５nmとし、Co-12at%Cr-2at%Ta とCo-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの場合について測定した。基板４０はアルミニウム基板またはガラス基板（結晶化ガラス）を用いた。また保護膜４４は、Ｃを２０nmとした。
【００４２】比較のために、同様のアルミニウム基板およびガラス基板でなる基板４０に、図１（ｂ）のようにCrを主成分とするCrの下地膜４２を１００nm、前記と同様の組成のCoを主成分とする磁性膜４３を３５nm、Ｃの保護膜４４を２０nmとした従来技術の場合を測定して図２R>２に示してある。
【００４３】また表１には、基板４０としてガラス基板（結晶化ガラス）を用い、前記と同様の貴金属薄膜４１を５０nm、Crを主成分とした下地膜４２を１００nm、Co-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの磁性膜４３を３５nm、保護膜４４を２０nmとした実施例と、従来技術としては、ガラス基板を用いて、貴金属薄膜４１を設けることなく、Nip 膜を５０nmを設けたものと設けないもの、並びに磁性膜４３としては前記と同様のCoCrPtTa膜と、Co-13at%Cr-12at%Ta膜としたものについて磁気特性を示した。
【００４４】
表１ 磁気特性の下地層依存性（ガラス基板）
加熱温度 Hc Brd Ｓ* Ｒｓ （℃） (Oe) (Gum) （％） （％）
本実施例 貴金属薄膜/Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 2600 280 94 95 （合金膜）
従来技術 NiP /Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 1900 280 86 98 従来技術 下地なし /Cr/Co13Cr6Pt3Ta 350 1900 280 84 92 従来技術 NiP /Cr/Co13Cr12Pt 350 2300 310 86 87
【００４５】図２および表１から明らかなように、実施例では保磁力Hcについては最大２６００Oeと向上でき、また保磁力角形比Ｓ* については９４〜８７％と向上でき、従来技術に比べて優れた磁気記録媒体が得られた。
【００４６】図３および図４はCo-13at%Cr-6at%Pt-3at%Taの磁性膜４３のグレイン径（結晶粒の大きさ）およびグレイン径の分布を調べたものである。図３が実施例の磁性膜４３、図４が従来技術の磁性膜４３である。
【００４７】実施例の磁性膜４３のグレイン径は平均２３０Ａであり、従来技術の平均２８０Ａに比べてグレイン径が小さく、またグレインの大きさもそろっていることが判明し、磁気特性に有効に作用していると認められた。
【００４８】前記実施例の磁気記録媒体の製造には図５に示したような典型的なインライン型スパッタ装置が望ましい。装置は、大気開放が繰り返される装入室２１と排出室２２の間に、ゲートバルブ２３、２３を介設して、スパッタ室２４、加熱室２５、スパッタ室２６、２７、２８を順次連設して構成されている。前記基板４０はパレットと称するディスクキャリア（図示していない）に支持されて装入室２１側から矢示２９の方向に、排出室２２へ向けて、間欠的に移送されて、スパッタ室２４、２６〜２８では両面がターゲット（図示していない）と対向し、また加熱室２５では両面がヒータと対向し、成膜或いは加熱が行なわれる。
【００４９】加熱室２５および各スパッタ室２４、２６〜２８は、1 ｘ10-7Torr以下の到達圧力に高真空ポンプ等により排気される。加熱室２５は最低２個の赤外線ヒータを備え、ディスクキャリアで搬送されてくる基板４０を、両面から加熱できるように赤外線ヒータが対向して配置されている。加熱室２５の次にはスパッタ室２６、２７、２８が複数設置されており、各スパッタ室２４、２６〜２８には最低２個以上のターゲット電極を備え、基板４０の両面に同時に成膜できるようになっている。
【００５０】各室はゲートバルブ２３で仕切られており、ディスクキャリアはスパッタ室の下部に設置されている搬送機構により自由に所定のスパッタ室或いは加熱室へ移動が可能となっている。またスパッタ室をゲートバルブ２３で仕切る事によりスパッタ室間のクロスコンタミネーションを防止するような構造になっている。
【００５１】前記基板４０を装入室２１を介して真空中に導入し高真空排気しある程度の脱ガスを行う。成膜時のスパッタ室２４、２６〜２８は、１〜２０m Torr程度になるまでアルゴンガスを導入する。膜厚はスパッタガス圧、ターゲット電極に投入するパワー、放電時間で制御する事ができ、スパッタガス圧は１〜１０m Torr、投入パワーは０．３〜３．０Kwが望ましい。
【００５２】実施例では前記貴金属薄膜４１をスパッタ室２４で、Crを主成分とした下地膜４２をスパッタ室２６で、Coを主成分とする磁性膜を４３をスパッタ室２７で、そしてカーボン系の保護膜４４をスパッタ室２８で順次連続成膜し排出室２２へ排出するようにしている。前記貴金属薄膜４１については２００〜１０００A （２０〜１００nm）程度、Crを主成分とした下地膜については３００〜１０００A（３０〜１００nm）程度、Coを主成分とする磁性膜については１００〜５００A（１０〜５０nm）程度に膜厚を制御して、保磁力Hc、保磁力角形比Ｓ* とも良好な媒体を得る事ができる。
【００５３】加熱は前記貴金属薄膜４１の成膜後が望ましく、従来のアルミニウム基板では１５０〜３００℃、前記ガラス基板等の非金属基板では必要に応じて２００〜５００℃に加熱するのが望ましい。
【００５４】従って、加熱の必要が無い場合は、装置は加熱室２５の無いもので構成し、貴金属薄膜４１、下地膜４２、磁性膜４３、保護膜４４を順次成膜するようにする。
【００５５】
【発明の効果】以上に説明した通り本発明によれば、保磁力Hcおよび保磁力角形比Ｓ* を向上した磁気記録媒体とできる効果がある。
【００５６】また、磁性膜のグレイン径の微細化および粒径の均一化が図られるので、磁気記録媒体の電気的特性、特に記録再成特性のノイズ低減に効果がある。
【００５７】更に非磁性基板はガラス基板等でもアルミニウム基板でも略同等の特性を得て、基板の材質に左右されない効果があり、製造の管理も容易となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気記録媒体の一部拡大断面図で、（ａ）は実施例、（ｂ）は従来技術のものである。
【図２】実施例の磁気特性のグラフで、（ａ）は保磁力Hcのグラフ、（ｂ）は保磁力角形比Ｓ* のグラフである。
【図３】実施例の磁性膜のグレイン径の図で、（ａ）は顕微鏡（６０万倍）写真の模写図、（ｂ）はヒストグラムである。
【図４】従来技術の磁性膜のグレイン径の図で、（ａ）は顕微鏡（６０万倍）写真の模写図、（ｂ）はヒストグラムである。
【図５】実施例の製造装置の構成図である。
【符号の説明】
２１ 装入室
２２ 排出室
２３ ゲートバルブ
２４、２６、２７、２８ スパッタ室
２５ 加熱室
４０ 基板
４１ 貴金属薄膜
４２ 下地膜
４３ 磁性膜
４４ 保護膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】 非磁性基板上にCrを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜が順次積層された磁気記録媒体において、前記非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に、貴金属を主成分とする膜が設けてあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】 貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とした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】 非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板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４】 非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板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５】 非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】 非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、前記非磁性基板を加熱し、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】 貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とする請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】 非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板とした請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】 非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板とした請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】 非磁性基板上にCrを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜が順次積層された磁気記録媒体において、前記非磁性基板とCrを主成分とする下地膜の間に、貴金属を主成分とする膜が設けてあることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】 貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とした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】 非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板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４】 非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板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５】 非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】 非磁性基板上に、貴金属を主成分とする膜を形成した後、前記非磁性基板を加熱し、Crを主成分とする下地膜、Coを主成分とする磁性膜、保護膜を順次所定の厚さで形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】 貴金属を主成分とする膜は、Au、Ag、Ir、Os、Pd、Pt、Rd、Ruの膜又はこれらの貴金属の内の少なくとも１種類の材料を主成分とする合金の膜とする請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】 非磁性基板は、無電界メッキが施された、アルミニウムを主成分とする基板とした請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】 非磁性基板は、ソーダガラス、強化ガラス、結晶化ガラス、セラミックまたはカーボンのいずれかの非金属基板とした請求項５または６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【図２】
【図５】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開平８−３６７３１
【公開日】平成８年（１９９６）２月６日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平６−１７１１９１
【出願日】平成６年（１９９４）７月２２日
【出願人】（０００２２７２９４）日電アネルバ株式会社 (564)
【公開日】平成８年（１９９６）２月６日
【国際特許分類】
【出願日】平成６年（１９９４）７月２２日
【出願人】（０００２２７２９４）日電アネルバ株式会社 (564)
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