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JP2003187419A - Magnetic recording medium and manufacturing method therefor - Google Patents

Magnetic recording medium and manufacturing method therefor

Info

Publication number
JP2003187419A
JP2003187419A JP2001380405A JP2001380405A JP2003187419A JP 2003187419 A JP2003187419 A JP 2003187419A JP 2001380405 A JP2001380405 A JP 2001380405A JP 2001380405 A JP2001380405 A JP 2001380405A JP 2003187419 A JP2003187419 A JP 2003187419A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
recording medium
magnetic recording
layer
forming layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001380405A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Takizawa
直樹 滝澤
Takahiro Shimizu
貴宏 清水
Shoji Sakaguchi
庄司 坂口
Hiroyuki Uwazumi
洋之 上住
Tadaaki Oikawa
忠昭 及川
Masa Nakamura
雅 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2001380405A priority Critical patent/JP2003187419A/en
Publication of JP2003187419A publication Critical patent/JP2003187419A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium and its manufacturing method that can make the magnetic head floating low and reduce its friction coefficient by forming a roughened layer on a magnetic recording medium and precision controlling its roughness. <P>SOLUTION: The magnetic recording medium has a closely adhered non- magnetic metal layer 2 made of metal, such as Cr and a roughened non-magnetic metal deposit layer 3 made of metal, such as Al containing oxygen on the surface of an non-magnetic base 1. The roughened non-magnetic metal layer 3 is not made uniformly thick over the whole non-magnetic layer 2, but its metal is agglomerated locally and distributed in island-like manner to form the asperity. When forming the roughened layer 3 through sputtering, it is desirable that the maximum diameter of the insular projections be made 10 to 200 nm but not smaller or larger and the surface roughness (Ra) 0.3 to 3.0 nm but not smaller or larger, by supplying oxygen gas to obtain a partial pressure of 0.01 to 20 percent but not smaller or larger with respect to the partial pressure of Ar. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ等に用いられる磁気記録媒体及びその製造方法に
関し、より詳細には、磁気記録媒体の最表面に微細な凹
凸を形成することにより、磁気ヘッドの低浮上化及び高
耐久性化を達成して磁気記録媒体の高記録密度化を図る
磁気記録技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium used in a hard disk drive or the like and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a magnetic head of a magnetic head by forming fine irregularities on the outermost surface of the magnetic recording medium. The present invention relates to a magnetic recording technology that achieves high flying density and high durability to increase the recording density of a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ハードディスクドライブなどで用
いられる磁気記録媒体の記録密度に対する要求は、増加
の一途をたどっている。高記録密度化への厳しい要求を
達成するためには、磁気ヘッドの磁気記録媒体表面から
の浮上高さを低減する必要があり、磁気記録媒体の表面
粗さは、ある程度までに抑える必要がある。
2. Description of the Related Art Recently, the demand for recording density of magnetic recording media used in hard disk drives and the like has been increasing. In order to achieve a strict requirement for higher recording density, it is necessary to reduce the flying height of the magnetic head from the surface of the magnetic recording medium, and the surface roughness of the magnetic recording medium must be suppressed to some extent. .

【0003】その反面、磁気ヘッドと磁気記録媒体表面
との擦動による耐久性に関し、磁気ヘッドと磁気記録媒
体間の摩擦係数の低減も同時に要求されるため、磁気記
録媒体の表面粗さを粗面化する必要がある。
On the other hand, regarding the durability due to the rubbing between the magnetic head and the surface of the magnetic recording medium, it is also required to reduce the friction coefficient between the magnetic head and the magnetic recording medium at the same time, so that the surface roughness of the magnetic recording medium is rough. Need to face.

【0004】このように両者の要求を満たすためには、
精密に表面粗さを制御する必要がある。従来のアルミ基
板媒体等においては、非磁性基体表面に機械的凹凸溝を
付与するテクスチュア加工が施されている。
In order to satisfy the requirements of both parties,
It is necessary to precisely control the surface roughness. In the conventional aluminum substrate medium or the like, a texture processing is applied to the surface of the non-magnetic substrate to provide mechanical uneven grooves.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリカ
ーボネートあるいはポリオレフィン等の樹脂からなる非
磁性基板に対し、従来のテクスチュア加工を適用した場
合、基板の剛性が低いため、均一かつ精密に表面粗さを
制御することは難しい。それを解決する手段としては、
加工時間を長時間化することにより回避が可能となるが
製造コストの増加を招き、低価格化に対し逆行する問題
もあった。
However, when a conventional texture processing is applied to a non-magnetic substrate made of a resin such as polycarbonate or polyolefin, the rigidity of the substrate is low, so that the surface roughness can be uniformly and precisely controlled. Difficult to do. As a means to solve it,
This can be avoided by prolonging the processing time, but this leads to an increase in manufacturing cost, and there is also a problem that goes against the cost reduction.

【0006】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、磁気記録媒体に凹
凸形成層を付与し表面粗さを精密に制御することによ
り、磁気ヘッドの低浮上化と低摩擦係数化の両性能を有
する磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a magnetic recording medium with a concavo-convex forming layer to precisely control the surface roughness of a magnetic head. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium having both a low floating property and a low friction coefficient and a method for manufacturing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、非磁性
基板上に、少なくとも凹凸形成層と、非磁性下地層と、
Coを含有して強磁性を有する結晶粒と該結晶粒を取り
巻く非磁性粒界からなるグラニュラー磁性層と、保護膜
及び液体潤滑剤層が順次積層されてなる磁気記録媒体に
おいて、前記凹凸形成層は、酸素を含有する非磁性の金
属堆積物であって、前記非磁性金属密着層の表面上に離
散的に分布した島状の凸形状を有してなることを特徴と
する。
In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 provides a nonmagnetic substrate, at least an unevenness forming layer, a nonmagnetic underlayer, and
In the magnetic recording medium, a granular magnetic layer including crystal grains containing Co and having ferromagnetism and a non-magnetic grain boundary surrounding the crystal grains, a protective film and a liquid lubricant layer are sequentially laminated, Is a non-magnetic metal deposit containing oxygen, and has an island-shaped convex shape discretely distributed on the surface of the non-magnetic metal adhesion layer.

【0008】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において、前記凹凸形成層は、Al,C
u,Zn,Ag,Au,Pb,Ti,Si,Zr,Cr
から成る群より選ばれた1種の金属または2種以上の合
金であることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is the same as claim 1.
In the invention described in [1], the concavo-convex forming layer is made of Al, C
u, Zn, Ag, Au, Pb, Ti, Si, Zr, Cr
It is characterized by being one kind of metal or two or more kinds of alloys selected from the group consisting of.

【0009】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
又は2に記載の発明において、前記非磁性基板は、ポリ
カーボネートあるいはポリオレフィン等の樹脂からなる
ことを特徴とする。
The invention described in claim 3 is the same as claim 1
Alternatively, in the invention described in Item 2, the non-magnetic substrate is made of a resin such as polycarbonate or polyolefin.

【0010】また、請求項4に記載の発明は、請求項2
又は3に記載の発明において、前記非磁性基板と前記凹
凸形成層の密着性を向上させる非磁性金属密着層を有す
ることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the same as claim 2
Alternatively, in the invention described in Item 3, there is provided a non-magnetic metal adhesion layer that improves adhesion between the non-magnetic substrate and the unevenness forming layer.

【0011】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
乃至4いずれかに記載の発明において、前記凹凸形成層
はAlであって、前記島状凸部の最大直径が、10nm
以上200nm以下且つ表面粗さ(Ra)を0.3nm
以上3.0nm以下の範囲にあることを特徴とする。
The invention described in claim 5 is the same as claim 1.
In the invention according to any one of 1 to 4, the unevenness forming layer is Al, and the maximum diameter of the island-shaped protruding portion is 10 nm.
200 nm or less and a surface roughness (Ra) of 0.3 nm
It is characterized by being in the range of at least 3.0 nm.

【0012】また、請求項6に記載の発明は、請求項1
乃至5いずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法であっ
て、Arと酸素とからなる混合スパッタリングガス雰囲
気下において、前記凹凸形成層をスパッタ形成するスパ
ッタリングを有することを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the same as claim 1.
5. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of items 1 to 5, characterized by comprising sputtering for forming the unevenness forming layer by sputtering in a mixed sputtering gas atmosphere of Ar and oxygen.

【0013】また、請求項7に記載の発明は、請求項6
に記載の発明において、前記凹凸形成層はAlであっ
て、前記混合スパッタリングに占めるArに対する酸素
の分圧比が0.01%以上20%以下の範囲にあること
を特徴とする。
The invention according to claim 7 is the same as claim 6
In the invention described in above, the concavo-convex forming layer is Al, and the partial pressure ratio of oxygen to Ar in the mixed sputtering is in the range of 0.01% to 20%.

【0014】また、請求項8に記載の発明は、請求項7
に記載の発明において、前記非磁性基体を加熱せずに成
膜プロセスを行なうことを特徴とする。
The invention described in claim 8 is the invention according to claim 7.
In the invention described in (3), the film forming process is performed without heating the non-magnetic substrate.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。低浮上特性且つ低摩擦特性
を有し、更に低コスト化を実現する表面粗さを制御する
方式は、凹凸形成層をスパッタ形成することにより作製
することができる。例えば、凹凸形成層をスパッタリン
グ形成する際のArに対する酸素の分圧比を0.01%
以上20%以下に制御することにより、三次元的な島状
成長が促進され精密な凹凸形状が容易に得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A method of controlling the surface roughness, which has low floating characteristics and low friction characteristics and further realizes cost reduction, can be produced by forming an unevenness forming layer by sputtering. For example, when forming the concavo-convex forming layer by sputtering, the partial pressure ratio of oxygen to Ar is 0.01%.
By controlling to 20% or less, three-dimensional island-like growth is promoted and a precise uneven shape can be easily obtained.

【0016】本方式により得られた凹凸形状を用いるこ
とにより、低浮上特性、かつ低摩擦特性を有する磁気記
録媒体が得られる。さらに凹凸形成層と非磁性基板間に
挿入する非磁性金属密着層は、凹凸形成層の密着性を向
上させ、耐久性の向上を図る働きがある。
By using the concavo-convex shape obtained by this method, a magnetic recording medium having low flying characteristics and low friction characteristics can be obtained. Further, the nonmagnetic metal adhesion layer inserted between the unevenness forming layer and the nonmagnetic substrate has the function of improving the adhesion of the unevenness forming layer and improving the durability.

【0017】図1は、本発明の磁気記録媒体の一実施形
態を説明するための断面図である。磁気記録媒体は、非
磁性基体1の表面に、Cr等の非磁性金属密着層2と酸
素を含有するAl等の非磁性金属堆積物の凹凸形成層3
が形成されている。この凹凸形成層3は、非磁性金属密
着層2の金属全体に均一な膜厚を有して成膜されている
のではなく、非磁性金属が局所的に凝集し、かつ離散的
に分布した島状の凸形状をとる。なお非磁性金属密着層
2は凹凸形成層3の密着性の向上させる働きがある。
FIG. 1 is a sectional view for explaining an embodiment of the magnetic recording medium of the present invention. In a magnetic recording medium, a non-magnetic metal adhesion layer 2 of Cr or the like and an unevenness forming layer 3 of a non-magnetic metal deposit such as Al containing oxygen are formed on the surface of a non-magnetic substrate 1.
Are formed. The concavo-convex forming layer 3 is not formed with a uniform film thickness on the entire metal of the non-magnetic metal adhesion layer 2, but the non-magnetic metal is locally aggregated and discretely distributed. It takes the shape of an island. The nonmagnetic metal adhesion layer 2 has a function of improving the adhesion of the unevenness forming layer 3.

【0018】次に、この金属堆積物の凹凸形成層3の上
には、非磁性下地層4とグラニュラー磁性層5及び保護
膜6が順に形成された構造を有しており、さらにその上
に液体潤滑材層7が形成されている。なお、非磁性下地
層4あるいはグラニュラー磁性層5の結晶配向やその他
の構造制御を目的として、凹凸形成層3と非磁性下地層
4の間に非磁性のシード層を設けたり、非磁性下地層4
とグラニュラー磁性層5の間に非磁性の中間層を設けた
りしても、本発明の効果は発揮され、更に優れた特性を
得ることも可能である。
Next, a structure in which a non-magnetic underlayer 4, a granular magnetic layer 5 and a protective film 6 are sequentially formed on the metal deposit unevenness forming layer 3 is further formed. The liquid lubricant layer 7 is formed. For the purpose of controlling the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer 4 or the granular magnetic layer 5 and other structures, a nonmagnetic seed layer may be provided between the concavo-convex forming layer 3 and the nonmagnetic underlayer 4, or a nonmagnetic underlayer may be provided. Four
Even if a non-magnetic intermediate layer is provided between the granular magnetic layer 5 and the granular magnetic layer 5, the effect of the present invention can be exhibited and more excellent characteristics can be obtained.

【0019】非磁性基板1としては、ポリカーボネー
ト、ポリオレフィンやその他の樹脂を射出成形すること
で作製した安価な基板を用い、加熱せずに成膜プロセス
を行なう。
As the non-magnetic substrate 1, an inexpensive substrate prepared by injection molding polycarbonate, polyolefin or other resin is used, and the film forming process is performed without heating.

【0020】非磁性下地層4としては、磁性層の結晶配
向性や粒径、粒界偏析構造等の微細構造を制御できるも
のであれば、どのような材料を使うことも出来る。例え
ば、従来の磁気記録媒体で使用されているようなCrま
たはCrを主体とする合金は好適に使用しうる他、グラ
ニュラー磁性層に対して大きな効果を有するRu,O
s,Re等の金属またはそれらを主体とする合金も使用
できる。その膜厚は、特に制限されるものではなく、グ
ラニュラー磁性層の構造制御効果と生産性やコストを考
慮して、必要十分な膜厚が要求される。
As the non-magnetic underlayer 4, any material can be used as long as it can control the crystal orientation, grain size, grain boundary segregation structure or other fine structure of the magnetic layer. For example, Cr or an alloy mainly composed of Cr as used in the conventional magnetic recording medium can be preferably used, and Ru, O which has a great effect on the granular magnetic layer.
Metals such as s and Re or alloys mainly containing them can also be used. The film thickness is not particularly limited, and a necessary and sufficient film thickness is required in consideration of the structure control effect of the granular magnetic layer, productivity and cost.

【0021】磁性層5は、強磁性を有する結晶粒とそれ
を取り巻く非磁性粒界からなり、かつその非磁性粒界
が、金属の酸化物又は窒化物からなる、いわゆるグラニ
ュラー磁性層である。強磁性を有する結晶を構成する材
料は特に制限されないが、CoPt系合金が好適に用い
得る。特にCoPt合金にCr,Ni,Ta等を添加す
ることが、媒体ノイズの低減のためには望ましい。
The magnetic layer 5 is a so-called granular magnetic layer which is composed of crystal grains having ferromagnetism and non-magnetic grain boundaries surrounding the crystal grains, and the non-magnetic grain boundaries are composed of metal oxides or nitrides. The material forming the crystal having ferromagnetism is not particularly limited, but a CoPt-based alloy can be preferably used. In particular, it is desirable to add Cr, Ni, Ta or the like to the CoPt alloy in order to reduce the medium noise.

【0022】一方、非磁性粒界を構成する材料として
は、窒化物を使用することもできるが、Cr,Co,S
i,Al,Ti,Ta,Hf,Zr等の元素の酸化物を
用いることが、安定なグラニュラー構造を形成するため
には特に望ましい。磁性層の膜厚は特に制限されるもの
ではなく、記録再生時に十分なヘッド再生出力を得るた
めの必要十分な膜厚が要求される。
On the other hand, as the material for forming the non-magnetic grain boundary, nitride can be used, but Cr, Co, S
The use of oxides of elements such as i, Al, Ti, Ta, Hf, and Zr is particularly desirable for forming a stable granular structure. The film thickness of the magnetic layer is not particularly limited, and a necessary and sufficient film thickness for obtaining a sufficient head reproduction output during recording and reproduction is required.

【0023】保護膜6は、例えば、スパッタリング法や
CVD法により成膜されたカーボンを主体とする薄膜が
用いられる。また、液体潤滑材層7は、例えば、パーフ
ルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
As the protective film 6, for example, a thin film composed mainly of carbon formed by a sputtering method or a CVD method is used. Further, for the liquid lubricant layer 7, for example, a perfluoropolyether lubricant can be used.

【0024】次に、磁気記録媒体の製造方法の一実施形
態について説明する。凹凸形成層3をスパッタリング形
成する際のAr分圧に対して0.01%以上20%以下
の分圧比となるよう酸素ガスを添加し、島状凸部の最大
直径を10nm以上200nm以下とし、表面粗さ(R
a)を0.3nm以上3.0nm以下とすることが好適
である。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a magnetic recording medium will be described. Oxygen gas is added so as to have a partial pressure ratio of 0.01% or more and 20% or less with respect to the Ar partial pressure when the unevenness forming layer 3 is formed by sputtering, and the maximum diameter of the island-shaped convex portion is 10 nm or more and 200 nm or less, Surface roughness (R
It is preferable that a) is 0.3 nm or more and 3.0 nm or less.

【0025】本実施形態によれば、図1に示した磁気記
録媒体の製造にあたっては、従来の磁気記録媒体の製造
方法に含まれる、機械的な凹凸溝を形成するテクスチュ
ア加工工程を省略することができ、製造工程の簡略化に
ともなう製造コストの低減を図ることができる。
According to the present embodiment, when manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG. 1, the texture processing step of forming the mechanical uneven groove included in the conventional method of manufacturing the magnetic recording medium is omitted. Therefore, the manufacturing cost can be reduced with the simplification of the manufacturing process.

【0026】[実施例1]非磁性基板1としてポリカーボ
ネート樹脂を射出成形した3.5″φディスク状基板を
用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入し、30mT
orrのArガス雰囲気下でCrからなる非磁性金属密
着層2を20nm形成する。この後、引き続きAlから
なる凹凸形成層3を形成する。成膜ガスとしては、Ar
と酸素の混合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は30mT
orr一定として、Arと酸素の導入量を変化させて成
膜を行なう。
Example 1 A 3.5 ″ φ disk-shaped substrate obtained by injection-molding a polycarbonate resin was used as the non-magnetic substrate 1, which was cleaned and then introduced into a sputtering apparatus at 30 mT.
The nonmagnetic metal adhesion layer 2 made of Cr is formed to a thickness of 20 nm under an Ar gas atmosphere of orr. After that, the unevenness forming layer 3 made of Al is subsequently formed. Ar film forming gas
And a mixed gas of oxygen are used, and the pressure of the film forming atmosphere is 30 mT.
The film formation is performed by changing the amounts of Ar and oxygen introduced while keeping the orr constant.

【0027】その際、真空チャンバー内の雰囲気を四重
極質量分析計を用い、Arに対する酸素の分圧比が0.
001%〜50%までの間で、所定の分圧比となるよう
導入量を制御する。引き続き、30mTorrのArガ
ス雰囲気下でRuからなる非磁性金属下地層4を30n
m形成した。
At that time, the atmosphere in the vacuum chamber was set to a quadrupole mass spectrometer and the partial pressure ratio of oxygen to Ar was set to 0.
The introduction amount is controlled so as to be a predetermined partial pressure ratio between 001% and 50%. Subsequently, the non-magnetic metal underlayer 4 made of Ru was added to 30 n in an Ar gas atmosphere of 30 mTorr.
m formed.

【0028】さらに引き続いて、15mTorrのAr
ガス雰囲気下でSiOを10mol%添加した。Co
Cr12Pt12ターゲットを用い、RFスパッタ法に
よりグラニュラー磁性層55を15nm形成した。つい
で、カーボン保護層6を10nm積層した後に真空中か
ら取り出し、試料製作を行なった。なお、成膜に先立つ
基板加熱は行なっていない。
Further, subsequently, Ar of 15 mTorr
10 mol% of SiO 2 was added under a gas atmosphere. Co
A granular magnetic layer 55 having a thickness of 15 nm was formed by an RF sputtering method using a Cr 12 Pt 12 target. Next, the carbon protective layer 6 was laminated to a thickness of 10 nm, taken out from the vacuum, and a sample was prepared. The substrate was not heated prior to film formation.

【0029】図2は、凹凸形成層3を形成する際の酸素
ガスを分圧比と島状凸部の結晶粒径D(直径)と表面粗
さ(Ra)との関係を示した図である。結晶粒径D及び
表面粗さ(Ra)は原子間力顕微鏡(以下、AFMとい
う)を用いて定量化した。図2に示したように、酸素ガ
スの分圧比の増加に伴い、結晶粒径D(直径)及び表面
粗さ(Ra)が増大していく傾向にあることが判る。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the partial pressure ratio of oxygen gas when forming the concavo-convex forming layer 3, the crystal grain size D (diameter) of the island-shaped convex portion, and the surface roughness (Ra). . The crystal grain size D and the surface roughness (Ra) were quantified using an atomic force microscope (hereinafter referred to as AFM). As shown in FIG. 2, it is understood that the crystal grain size D (diameter) and the surface roughness (Ra) tend to increase as the partial pressure ratio of oxygen gas increases.

【0030】図3は、酸素ガスの分圧比0.001%か
らなる雰囲気にて形成した試料の断面を透過電子顕微鏡
(TEM)を用いて観察した結果を示す模式図である。
Al堆積物は非晶質の単一膜となり、微細な凹凸構造と
なる事が判る。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a result of observing a cross section of a sample formed in an atmosphere having a partial pressure ratio of oxygen gas of 0.001% using a transmission electron microscope (TEM).
It can be seen that the Al deposit becomes an amorphous single film and has a fine uneven structure.

【0031】図4は、酸素ガスの分圧比を10%からな
る雰囲気にて形成した試料の断面を透過電子顕微鏡(T
EM)を用いて観察した結果を示す模式図である。酸素
の分圧比を増すことにより、結晶質相の島状凸部が散的
に分布した状態で島状成長し、全体としては表面が凹凸
形状となることが判る。
FIG. 4 shows a cross section of a sample formed in an atmosphere having a partial pressure ratio of oxygen gas of 10% by a transmission electron microscope (T
It is a schematic diagram which shows the result observed using EM). It can be seen that by increasing the oxygen partial pressure ratio, island-shaped convex portions of the crystalline phase grow in an island-like state in a scattered distribution, and the surface becomes uneven as a whole.

【0032】[実施例2]実施例1にて確認した構造解析
を行なった結果をもとに、非磁性基板1としてポリカー
ボネート樹脂を射出成形した3.5″φディスク状基板
を用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入し、30m
TorrのArガス雰囲気下でCrからなる非磁性金属
密着層2を20nm形成する。この後、引き続きAlか
らなる凹凸形成層3を形成する。成膜ガスとしてはAr
と酸素の混合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は30mT
orr一定として、Arと酸素の導入量を変化させ成膜
を行なう。
[Embodiment 2] Based on the result of the structural analysis confirmed in Embodiment 1, a 3.5 ″ φ disc-shaped substrate obtained by injection-molding polycarbonate resin is used as the non-magnetic substrate 1. After cleaning, it is introduced into the sputter device and 30m
The nonmagnetic metal adhesion layer 2 made of Cr is formed to a thickness of 20 nm in an Ar gas atmosphere of Torr. After that, the unevenness forming layer 3 made of Al is subsequently formed. Ar film forming gas
And a mixed gas of oxygen are used, and the pressure of the film forming atmosphere is 30 mT.
The film formation is performed by changing the introduced amounts of Ar and oxygen with orr kept constant.

【0033】その際、真空チャンバー内の雰囲気を四重
極質量分析計を用いArに対する酸素の分圧比が0.0
01%〜50%までの間で、所定の分圧比となるよう導
入量を制御する。引き続き30mTorrのArガス雰
囲気下でRuからなる非磁性金属下地層4を30nmに
形成した。
At that time, the atmosphere in the vacuum chamber was set to a partial pressure ratio of oxygen to Ar of 0.0 using a quadrupole mass spectrometer.
The amount of introduction is controlled so that a predetermined partial pressure ratio is obtained between 01% and 50%. Subsequently, a nonmagnetic metal underlayer 4 made of Ru was formed to a thickness of 30 nm in an Ar gas atmosphere of 30 mTorr.

【0034】さらに引き続いて、15mTorrのAr
ガス雰囲気下でSiOを10mol%添加したCoC
12Pt12ターゲットを用い、RFスパッタ法によ
りグラニュラー磁性層5を15nmを形成した。ついで
カーボン保護層6を10nmに積層した後に真空中から
取り出し、その後、液体潤滑剤7を1.5nmに塗布し
て、図1に示した構造の磁気記録媒体を作製した。な
お、成膜に先立つ基板加熱は行なっていない。
Further, subsequently, Ar of 15 mTorr
CoC with 10 mol% of SiO 2 added in a gas atmosphere
A granular magnetic layer 5 having a thickness of 15 nm was formed by an RF sputtering method using an r 12 Pt 12 target. Then, the carbon protective layer 6 was laminated to a thickness of 10 nm, taken out from the vacuum, and then the liquid lubricant 7 was applied to a thickness of 1.5 nm to manufacture a magnetic recording medium having the structure shown in FIG. The substrate was not heated prior to film formation.

【0035】図5は、酸素ガスの分圧比を変化させ作製
した磁気記録媒体の結晶粒径Dと、磁気ヘッドの浮上特
性の関係を示した図である。薄膜磁気ヘッドを用いスピ
ンスタンドテスターを用いて測定したものである。図5
に示したように、結晶粒径Dの増加と伴に、磁気ヘッド
の浮上高さは増大していく傾向にあることが判る。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the crystal grain size D of the magnetic recording medium produced by changing the partial pressure ratio of oxygen gas and the floating characteristic of the magnetic head. It is measured using a spin stand tester using a thin film magnetic head. Figure 5
As shown in (1), it is understood that the flying height of the magnetic head tends to increase as the crystal grain size D increases.

【0036】この関係より、低浮上特性の要求に対応
し、結晶粒径Dの上限が定まることが判る。また、結晶
粒径Dと表面粗さ(Ra)とは比例関係にあることか
ら、表面粗さ(Ra)に対しても同様な変化を示す。従
って、良好な浮上特性が得られる結晶粒径Dは200n
m以下であり、表面粗さ(Ra)としては3.0nm以
下である。
From this relationship, it can be seen that the upper limit of the crystal grain size D is determined in response to the demand for low floating characteristics. Further, since the crystal grain size D and the surface roughness (Ra) are in a proportional relationship, the same change is shown also in the surface roughness (Ra). Therefore, the crystal grain size D for obtaining good floating characteristics is 200 n
m or less, and the surface roughness (Ra) is 3.0 nm or less.

【0037】図6は、酸素ガスの分圧比を変化させ作製
した磁気記録媒体の結晶粒径Dと、磁気ヘッドとの摩擦
係数μとの関係を示した図である。薄膜磁気ヘッドを用
いスピンスタンドテスターを用いて測定したものであ
る。図6に示したように、結晶粒径Dの増加と伴に、摩
擦係数μは減少していく傾向にあることが判る。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the crystal grain size D of the magnetic recording medium produced by changing the partial pressure ratio of oxygen gas and the friction coefficient μ with the magnetic head. It is measured using a spin stand tester using a thin film magnetic head. As shown in FIG. 6, it is understood that the friction coefficient μ tends to decrease as the crystal grain size D increases.

【0038】この関係より、低摩擦特性の要求に対応
し、結晶粒径Dの下限が定まることが判る。また結晶粒
径Dと表面粗さ(Ra)とは比例関係にあることから、
表面粗さ(Ra)に対しても同様な変化を示す。従っ
て、良好な摩擦特性が得られる結晶粒径Dは10nm以
上であり、表面粗さ(Ra)は0.3nm以上である。
From this relationship, it can be seen that the lower limit of the crystal grain size D is determined in response to the demand for low friction characteristics. Since the crystal grain size D and the surface roughness (Ra) are in a proportional relationship,
A similar change is shown for the surface roughness (Ra). Therefore, the crystal grain size D with which good friction characteristics are obtained is 10 nm or more, and the surface roughness (Ra) is 0.3 nm or more.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、凹
凸形成層を付与することにより非磁性基板の表面粗さを
制御することが可能となり、低浮上特性と低摩擦特性の
要求に対応することが可能となる。具体的には、結晶粒
径の範囲としては10nm以上200以下であり、表面
粗さの範囲としては0.3nm以上3.0以下である。
As described above, according to the present invention, it becomes possible to control the surface roughness of the non-magnetic substrate by providing the concavo-convex forming layer, and it is possible to meet the requirements of low floating characteristics and low friction characteristics. It becomes possible to do. Specifically, the crystal grain size range is 10 nm or more and 200 or less, and the surface roughness range is 0.3 nm or more and 3.0 or less.

【0040】また、従来の機械的な凹凸溝を形成するテ
クスチュア加工工程に代わるものであり、工程の短縮化
がなされ、製造コストの低減を図ることが可能である。
更に、基板加熱も省略することが可能な為、安価なプラ
スチックを基板として用いることも可能となる。
Further, this is an alternative to the conventional texturing process for forming mechanical uneven grooves, and the process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.
Furthermore, since heating of the substrate can be omitted, inexpensive plastic can be used as the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を説明する
ための断面図である。
FIG. 1 is a sectional view for explaining an embodiment of a magnetic recording medium of the present invention.

【図2】凹凸形成層3を形成する際の酸素ガスの分圧比
と島状凸部の結晶粒径D(直径)と表面粗さ(Ra)と
の関係を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a partial pressure ratio of oxygen gas, a crystal grain size D (diameter) of an island-shaped convex portion, and a surface roughness (Ra) when forming the concave-convex forming layer 3.

【図3】酸素ガスの分圧比0.001%からなる雰囲気
にて形成した試料の断面を透過電子顕微鏡(TEM)を
用いて観察した結果を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a result of observing a cross section of a sample formed in an atmosphere having a partial pressure ratio of oxygen gas of 0.001% using a transmission electron microscope (TEM).

【図4】酸素ガスの分圧比を10%からなる雰囲気にて
形成した試料の断面を透過電子顕微鏡(TEM)を用い
て観察した結果を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a result of observing a cross section of a sample formed in an atmosphere having a partial pressure ratio of oxygen gas of 10% using a transmission electron microscope (TEM).

【図5】酸素ガスの分圧比を変化させ作製した磁気記録
媒体の結晶粒径Dと、磁気ヘッドの浮上特性の関係を示
した図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the crystal grain size D of a magnetic recording medium manufactured by changing the partial pressure ratio of oxygen gas and the flying characteristic of a magnetic head.

【図6】酸素ガスの分圧比を変化させ作製した磁気記録
媒体の結晶粒径Dと、磁気ヘッドとの摩擦係数μとの関
係を示した図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a crystal grain size D of a magnetic recording medium manufactured by changing a partial pressure ratio of oxygen gas and a friction coefficient μ with a magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性基体 2 非磁性金属密着層 3 凹凸形成層 4 非磁性下地層 5 グラニュラー磁性層 6 保護膜 7 液体潤滑材層 1 Non-magnetic substrate 2 Non-magnetic metal adhesion layer 3 Concavo-convex forming layer 4 Non-magnetic underlayer 5 Granular magnetic layer 6 protective film 7 Liquid lubricant layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 庄司 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 上住 洋之 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 及川 忠昭 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 (72)発明者 中村 雅 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 Fターム(参考) 5D006 BB01 BB02 BB06 BB07 CA01 CA04 CA05 CB01 EA03 5D112 FA04 FB20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shoji Sakaguchi             1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Within Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Uesumi             1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Within Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Tadaaki Oikawa             1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Within Fuji Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masaru Nakamura             1-1 Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Within Fuji Electric Co., Ltd. F-term (reference) 5D006 BB01 BB02 BB06 BB07 CA01                       CA04 CA05 CB01 EA03                 5D112 FA04 FB20

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非磁性基板上に、少なくとも凹凸形成層
と、非磁性下地層と、Coを含有して強磁性を有する結
晶粒と該結晶粒を取り巻く非磁性粒界からなるグラニュ
ラー磁性層と、保護膜及び液体潤滑剤層が順次積層され
てなる磁気記録媒体において、 前記凹凸形成層は、酸素を含有する非磁性の金属堆積物
であって、前記非磁性金属密着層の表面上に離散的に分
布した島状の凸形状を有してなることを特徴とする磁気
記録媒体。
1. A non-magnetic substrate, at least an unevenness forming layer, a non-magnetic underlayer, and a granular magnetic layer comprising Co-containing ferromagnetic crystal grains and a non-magnetic grain boundary surrounding the crystal grains. A magnetic recording medium in which a protective film and a liquid lubricant layer are sequentially laminated, wherein the concavo-convex forming layer is a nonmagnetic metal deposit containing oxygen, and is discrete on the surface of the nonmagnetic metal adhesion layer. A magnetic recording medium having an island-shaped convex shape that is randomly distributed.
【請求項2】 前記凹凸形成層は、Al,Cu,Zn,
Ag,Au,Pb,Ti,Si,Zr,Crから成る群
より選ばれた1種の金属または2種以上の合金であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体。
2. The concavo-convex forming layer is made of Al, Cu, Zn,
The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is one metal or an alloy of two or more selected from the group consisting of Ag, Au, Pb, Ti, Si, Zr, and Cr.
【請求項3】 前記非磁性基板は、ポリカーボネートあ
るいはポリオレフィン等の樹脂からなることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の磁気記録媒体。
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the non-magnetic substrate is made of resin such as polycarbonate or polyolefin.
【請求項4】 前記非磁性基板と前記凹凸形成層の密着
性を向上させる非磁性金属密着層を有することを特徴と
する請求項2又は3に記載の磁気記録媒体。
4. The magnetic recording medium according to claim 2, further comprising a non-magnetic metal adhesion layer that improves adhesion between the non-magnetic substrate and the unevenness forming layer.
【請求項5】 前記凹凸形成層はAlであって、前記島
状凸部の最大直径が、10nm以上200nm以下且つ
表面粗さ(Ra)を0.3nm以上3.0nm以下の範
囲にあることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記
載の磁気記録媒体。
5. The irregularity forming layer is made of Al, and the maximum diameter of the island-shaped convex portion is in the range of 10 nm or more and 200 nm or less and the surface roughness (Ra) of 0.3 nm or more and 3.0 nm or less. The magnetic recording medium according to any one of claims 1 to 4, wherein
【請求項6】 請求項1乃至5いずれかに記載の磁気記
録媒体の製造方法であって、Arと酸素とからなる混合
スパッタリングガス雰囲気下において、前記凹凸形成層
をスパッタ形成するスパッタリングを有することを特徴
とする磁気記録媒体の製造方法。
6. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, further comprising sputtering for forming the concavo-convex forming layer by sputtering in a mixed sputtering gas atmosphere containing Ar and oxygen. And a method for manufacturing a magnetic recording medium.
【請求項7】 前記凹凸形成層はAlであって、前記混
合スパッタリングに占めるArに対する酸素の分圧比が
0.01%以上20%以下の範囲にあることを特徴とす
る請求項6に記載の磁気記録媒体の製造方法。
7. The unevenness forming layer is made of Al, and the partial pressure ratio of oxygen to Ar in the mixed sputtering is in the range of 0.01% or more and 20% or less. Manufacturing method of magnetic recording medium.
【請求項8】 前記非磁性基体を加熱せずに成膜プロセ
スを行なうことを特徴とする請求項7に記載の磁気記録
媒体の製造方法。
8. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 7, wherein the film forming process is performed without heating the non-magnetic substrate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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