JPH03235218A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ この発明は、磁気ディスク、磁気ドラムなどの磁気記録
媒体の製造方法に係り、詳しくは、チタン基板を用いた
高保磁力を有する磁気記録媒体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 周知のように、磁気ディスクなどの磁気記録媒体におい
ては、その高記録密度化が進められている。一般に、磁
気記録媒体の性能を決定する因子として、次式■で表さ
れる磁化遷移幅ａ（μｍ）がある。

ａｃＣδ・Ｂｒ／　（ｍ−Ｈｃ）　　　　　　−■但し
、δは磁性体層膜厚（μｍ）、Ｂｒは残留磁束密度（Ｇ
）　、ｍは角形性に関する因子、Ｈｅは保磁力（Ｏｅ）
である。

記録密度を向上させるには、上記の式■テ表される磁化
遷移幅ａの値を小さくする必要があり、磁性体層の薄膜
化とともに、保磁力の向上が有効な手段となっている。

そのため、従来、保磁力を向上させる方法としては以下
に説明する方法が採られている。

すなわち、針状のγ−ＦｅｚＯｘ　、耐久性を確保する
ためのフィラーとしての＾ＩＪｓ　、及びバインダを混
練し、これをアルミニウム合金基板上にスピンコード法
により塗布する塗布型媒体においては、γ−Ｆｅｚ０３
針状粒子を微細化したり、あるいはＣｏ　（コバルト）
を被着したりすることが行われている。

また、アルミニウム合金基板の表面に耐久性、表面精度
を確保するためのＮｉＰめっきを施した基板Ｃ以下、Ｎ
ｉＰめっき基板という）上に、Ｃｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−
Ｐなどの磁性体層を無電解めっき法により形成するめっ
き薄膜型媒体においては、めっき浴組成の改善が行われ
ている。

さらに、ＮｉＰめっき基板上にＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、　Ｇ
ｏ−Ｎｉなとの金属磁性体層をスパッタ法により形成す
るスパッタ１膜型媒体においては、磁性体組成の改善が
行われている。また、基板を高温にして磁性体層を形成
する方法（例えば、石川ら、第１１回日本応用磁気学会
学術講演概要集、ｐ１８．１９８７．１１）、あるいは
、基板に逆バイアス電圧を印加して磁性体層の成膜条件
を最適化するようにした方法（例えば、橋本ら、第３５
回応用物理学関係連合講演予稿集、ｐ５７．１９８８．
１０）などが提案されている。

このような方法により保磁力を向上させ高記録密度化が
進められているが、塗布型媒体での薄膜化の困難性、あ
るいは生産性や操作性などの点から、基板上に磁性体層
をスパッタ法により形成した磁気記録媒体が高密度磁気
記録媒体として期待されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このスパッタ薄膜型媒体における上記従
来技術のうち、磁性体組成の改善による方法は、磁性体
層の材料としてＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔといった貴金属を用い
るようにしているので、製品価格が高くなるという不具
合があった。

また、基板を高温にして磁性体層を形成する方法では、
基板温度を高めることによって保磁力が向上した磁気記
録媒体が得られているが、基板を保持するためのキャリ
アが加熱により変形し易くなる等の成膜装置上の問題か
ら、研究レベルではなく量産を行う場合には、基板温度
が２５０　’Ｃを超えた状態での磁性体層の形成は容易
でない。

一方、基板に逆バイアス電圧を印加した状態で成膜する
方法では、保磁力が向上した磁気記録媒体が得られてい
るが、逆バイアス電圧を印加する必要があるため、成膜
装置の構造がｗｉ雑で高価になるという不具合がある。

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
ものであって、基板上に磁性体層を形成した後この基板
を２５０℃以上の温度で加熱することにより、基板の磁
化、変形を生じさせることなく保磁力を向上させた磁気
ディスクなどの磁気記録媒体を製造できる、磁気記録媒
体の製造方法の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、請求項１の発明による磁気
記録媒体の製造方法は、チタン基板上に磁性体層、保護
・潤滑層を順に形成した後、これを２５０〜８８５℃の
温度で加熱処理することを特徴としている。

また、請求項２の発明による磁気記録媒体の製造方法は
、加熱処理によって保磁力をより向上させるため、請求
項１に加えてチタン基板と磁性体層との間にＣｒ層を形
成し、チタン基板上にＣｒ層、磁性体層、保護・潤滑層
を順に形成した後、これを２５０〜８８５℃の温度で加
熱処理することを特徴としている。

［作　用］ この発明による方法においては、磁気記録媒体を構成す
る基板をチタンからなるチタン基板としている。これは
、磁気記録媒体の製作にあたり、アルミニウム合金基板
では、高記録密度化のため磁性金属をスパッターするこ
とも可能であるが、この際に基板温度を２５０℃以上に
すると基板の変形が生じるとともに、基板表面が軟らか
く取り扱い難いという問題があり、また、ＮｉＰめっき
基板では、２５０℃以上に加熱するとＮｉＰめっき層が
仕様限界値を超えて磁化され磁性体層に悪影響を与える
という問題があるためである。さらに、強化処理ガラス
基板では、表面平坦度の確保が容易であること等からＮ
ｉＰめっき基板に代わるものとして注目されているが、
高温加熱を行うと強化処理層中のイオンが磁性体層中に
拡散し、磁性体性能を劣化させるという問題がある。

これに対して、チタン基板は、■非磁性であり、２５０
℃以上に加熱されても極めて変形しにくく高温での熱処
理が可能なこと、■硬度がアルミニウム合金のビッカー
ス硬度Ｈシ＝６０程度に比べＨｖ−２００程度と高く、
ＮｉＰめっきを施すことなく磁性体層を直接形成できる
こと、■高温でも他元素との反応性が低いこと、■耐食
性に優れていること、などの磁気記録媒体の基板として
の長所を備えている。なお、チタン基板としては、ピン
トエラーの原因となる晶出物などの欠陥の発生が少ない
高純度チタンからなるものが望ましい。

このような理由により定めたチタン基板上に磁性体層、
保護・潤滑層を順に形成したものを、あるいはチタン基
板上にＣｒ層、磁性体層、保護・潤滑層を順に形成した
ものを、２５０〜８８５℃の温度で加熱処理することに
より、基板の磁化、変形を生しることなく保磁力を向上
させることができた。磁性体層の材料としては、スパッ
タ法で用いられる代表的なものであるＣｏ−Ｎｉ−Ｃｒ
、　Ｃｏ−Ｎｉ等のＣ０基合金が挙げられる。

上記の加熱処理による保磁力向上の作用機構は、次のよ
うに推定される。すなわち、磁性体層を大気中で加熱処
理した場合にはその粒界が選択的に酸化され、磁性体層
にＣｒを含む場合には粒界へのＣｒの偏析が促進される
。これにより、磁性体層の結晶粒自体が単磁区粒子とし
て振る舞うことにより保磁力が向上するものと考えられ
る。また、チタン基板表面上に下地層としてのＣｒ層が
形成されている場合には、その厚みを厚くすることによ
りＣｒの（１１０）面が加熱処理によって成長し、Ｃ０
基合金では磁化容易軸（０輪）が面内に配向され易くな
り、保磁力がより向上するものと考えられる。

また、この発明における加熱処理温度は２５０〜８８５
℃の範囲が適当である。現状の技術では、磁性体層など
の形成にあたり、基板温度は、上述したように基板材料
の性質や装置上の制約から、２００〜２５０℃程度が限
度となっている。したがって、２５０″Ｃより低い温度
では、上記保磁力向上効果を得るためには長時間の加熱
処理を要し、生産性の点から好ましくない。また、８８
５℃を超えて加熱処理すると、チタン基板の結晶構造が
それまでのＨ，Ｃ，Ｐ、　（最密六方格子）構造からＢ
、Ｃ，Ｃ，（体心六方格子）構造に変化し、チタン基板
表面上に形成されている磁性体層、あるいは、Ｃｒ層の
表面に微細な凹凸が生じ、これらの特性が劣化するとい
う悪影響がある。なお、加熱処理時間は温度条件により
定められるものである。

〔実施例］ 以下にこの発明の一実施例を示し、さらに具体的に説明
する。

まず、チタン材（神戸製鋼所型、ＫＳ−４０、純チタン
、ＪＩＳＩ種）を厚さ１．２７０−５直径３．５インチ
に成形し、これに所定の内外周端面加工、表面研磨を施
し、磁気ディスク用基板とした。

次いで、下記に示す条件により、磁気ディスクの断面構
成図の第１図（ａ）に示すように、上記のチタン基板１
上に、順次、Ｃｒ層２、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ合金からなる
磁性体層３、Ｃ（炭素）からなる保護・潤滑層４の３層
を形成した。また、磁気ディスクの断面構成図の第１図
（１））に示すように、チタン基板１上に、順次、Ｃｏ
−Ｎｉ−Ｃｒ合金からなる磁性体層３、Ｃからなる保護
・潤滑層４を形成した。その後、これらを大気雰囲気中
で加熱処理して磁気ディスクを製作した。

■ｙｄしＬＬＬ製詐製作 成膜袋ｆｆｉ　：　Ｄ、Ｃ，マグネトロンスパッタ装置
基板温度＝２５０℃ 構成：チタン基板／　Ｃｒ層（ＩＮ！厚：０．３０００
人）　／Ｃｏｈｚ、　５Ｎｉｓｏｃｒｙ、　ｓ層（膜厚
：６００人）７０層（膜厚：３００人） 加熱処理温度二５００．６００℃（大気中）（加熱時間
は第２図参照） （以下、余白） 次に得られた磁気ディスクの保磁力Ｈｅを振動試料型磁
力計により測定した。その結果を第２図に示す。また、
基板の変形量を比較するために、３．５インチ用の上記
チタン基板と同サイズのＮｉＰめっき基板（ＡＩ−Ｍｇ
合金の上に厚み約１５μｍのＮｉＰめっきを施し、表面
研摩したもの）とをそれぞれ３枚づつ用意し、これらを
３５０．４５０．６５０℃の温度で各２時間加熱処理し
、加熱処理による各基板の変形量を面歪み計（商品名：
ＮＩＤＥＫ、ニデンク社製）により測定した。

その結果を第１表に示す。

（以下、余白） 第１表 （以下、余白） 第２図から、この発明による方法で製作された磁気ディ
スクは、８００〜１０００　（Ｏｅ）程度の保磁力を有
する従来のＣｒ層を備えたそれに比較して、保磁力が向
上していることが判る。また、Ｃｒ層を設けないものに
おいても加熱処理を行うことにより保磁力が向上してい
る。また、第１表に示すように、従来のＮｉＰめっき基
板では加熱温度が３００℃程度（第１表には記載してい
ないが、実験結果に蟇づ＜ｆ）超えると変形が発生する
が、この発明に係るチタン基板では、加熱処理しても変
形することはない、このように、基板の磁化、変形を生
じることなく、保磁力が向上した磁気ディスクを製作す
ることができた。

なお、上記実施例では、大気雰囲気中で加熱処理を行う
ようにしたが、保護・潤滑層として０層を用いた場合に
は、Ｃ＋Ｏ１−＋ＣＯ，の反応によりＣが飛散し易くな
ることから無酸素雰囲気中、例えば窒素、アルゴン雰囲
気中で加熱処理を行うことが好ましい。また、磁性体層
などの形成は、スパッタ法に限らず、１着法、化学気相
成長法、めっき法などの他の方法で行ってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、請求項１の発明による磁気記録媒
体の製造方法では、チタン基板上に磁性体層、保護・潤
滑層を順に形成した後、これを２５０〜８８５℃の温度
で加熱処理することにより、基板の磁化、変形を生じる
ことなく、保磁力が向上した磁気記録媒体が得られる。

また、請求項２の発明による磁気記録媒体の製造方法で
は、請求項１の構成に加えてチタン基板と磁性体層との
間にＣｒ層を設け、加熱処理を施すようにしたので、保
磁力がより向上した磁気記録媒体を製造することができ
る。これにより、この発明によれば、高記録密度化に適
した磁気ディスクなどの磁気記録媒体を捷供できる。

さらに、製造に際して広く使用されている一般の成膜装
置がそのまま使用でき、低コスト化が図れるという経済
的効果をも得られるとともに、チタン基板を用いたこの
発明により製造された磁気記録媒体によれば、記録密変
の向上に加えて、従来のＮｉＰめっき基板に比べて基板
強度が高いことから薄肉化が可能となり、磁気ディスク
装置の大型化を招くことなくその高容量化に寄与するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ、（ｂ）はこの発明に係る磁気ディスクの
断面構成図、第２図はこの発明による方法により得られ
た磁気ディスクの保磁力の一例を示す図である。 ｌ−チタン基板、２−Ｃｒ層、３−磁性体層、４−保護
・潤滑層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）チタン基板上に磁性体層、保護・潤滑層を順に形
   成した後、これを２５０〜８８５℃の温度で加熱処理す
   ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. （２）チタン基板上にＣｒ層、磁性体層、保護・潤滑層
   を順に形成した後、これを２５０〜８８５℃の温度で加
   熱処理することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。