KR100328604B1 - 스퍼터텍스처링된자기기록매체 - Google Patents

Abstract

개선된 활공 및 CSS 특성을 갖는 자기 기록 매체는 비금속 기판(20) 상에 금속층(21)을 스퍼터링 증착시킴에 의해 제조되며, 이에 의해 증착된 금속층(21)은 텍스처 구조면을 갖는다. 일실시예에서, 다수의 비교적 균일한 돌출부를 포함하는 텍스처 구조면을 갖는 티타늄계 합금층은 니켈-인 도금된 알루미늄-마그네슘 합금 기판 또는 도전성 그라파이트 기판과 같은 비자성 기판(20) 상에 직접 스퍼터링 증착되며, 자성층(22)이 크롬 하층을 갖거나 갖지 않은 스퍼터링 증착된 금속층(21) 상에 증착된다.

Description

스퍼터 텍스처링된 자기 기록 매체 {SPUTTER TEXTURED MAGNETIC RECORDING MEDIUM}

자기 디스크 및 디스크 드라이브는 일반적으로 자화 형태로 데이터를 저장하는데 사용된다. 전형적으로, 하나 이상의 디스크는 디스크의 기록면에 매우 인접해 있는 데이터 변환 헤드와 조합한 중앙 축선을 중심으로 회전하며, 데이터 변환 헤드에 대해 반경반향으로 이동된다. 자기 디스크는 대개 디스크의 표면의 접촉하여 탄성적으로 특정한 하중을 가지며 디스크의 표면에 대해 눌려지는 자기 헤드와 함께 자기 디스크 유닛에 정지 상태로 수용된다.

동작시에, 자기 디스크는 일반적으로 접촉 시작 정지법(contact start stop, CSS)에 의해 구동되며, 디스크가 회전하기 시작할 때 헤드는 디스크의 표면에 대항하여 미끄러지기 시작한다. 소정의 높은 회전 속도에 도달할 때, 헤드와 디스크의 슬라이딩 표면 사이에서 발생된 공기 흐름에 의한 동적 압력 영향에 기인하여, 헤드는 공기중에서 디스크의 표면에서 소정의 거리로 플로팅(floating)한다. 판독 및 기록 동작시에, 변환 헤드는 기록면으로부터 조절된 거리에 유지되며, 디스크가 회전될 때 공기 베어링 상에서 지지된다. 자기 헤드 유닛은 헤드가 플로팅 상태로 디스크의 둘레 방향과 반경 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 배열되어서 데이터가 원하는 위치에서 디스크의 표면 상에 기록되고 검색되도록 한다.

디스크 드라이브의 동작이 종결됨과 동시에, 디스크의 회전 속도는 감소되고, 헤드는 다시 디스크의 표면에 대항하여 미끄러지기 시작하며, 결국에는 디스크와 접촉하여 디스크를 누르면서 멈추게 된다. 따라서, 변환 헤드는 디스크가 정지되거나 또는 정지로부터 가속되거나 또는 완전하게 정지되기 바로 전에 감속되는 동안 기록면과 접촉한다. 헤드와 디스크 조립체가 구동될 때마다 헤드의 슬라이딩 면은 정지, 디스크의 면에 대항한 슬라이딩, 공기중의 플로팅, 디스크의 면에 대항한 슬라이딩, 및 정지로 구성되는 주기적 동작을 반복한다.

판독 및 기록 동작 동안, 각각의 변환 헤드를 그와 관련된 기록면에 가능한 한 근접하게 유지시키는 것, 즉 헤드의 플라잉 높이를 최소로 유지시키는 것이 바람직하다. 이러한 목적은 면적 기록 밀도가 증가할 때 특히 현저하게 된다. 면적 밀도(Mbits/in²)는 단위 면적당 기록 밀도이며, 이는 인치당 트랙으로 계산한 트랙 밀도(TPI) × 인치당 비트로 계산한 선형 밀도(BPI)와 동일하다. 따라서, 평활한 기록면 뿐만 아니라 관련 변환 헤드의 평활한 대향면이 바람직하며, 이에 의해 헤드와 디스크가 어텐던드(attendant)와 보다 근접하게 위치되어서 예측 가능성을 증가시키고 헤드를 지지하는 공기 베어링의 행동과 일치하게 한다. 그렇지만, 다른 요인이 상기한 목적에 대항하여 작용한다. 만일 헤드 표면 및 기록면이 너무 편평하다면, 이들 표면의 정확한 일치는 개시 및 정지 상태에서 과도한 스틱션과 마찰을 발생시켜서, 이에 의해 헤드와 기록면이 마모되고, 결국에는 "헤드 크래시(head crash)"가 발생한다. 따라서, 헤드/디스크의 마찰을 감소시키고 변환기의 플라잉 높이를 최소화하는 것을 목적하게 된다.

이들 목적들을 만족시키기 위해, 자기 디스크의 기록면은 일반적으로 헤드/디스크 마찰을 감소시키기 위해 "텍스처링(texturing)"으로 불리는 기술에 의해 거친 표면이 제공된다. 일반적인 텍스처링 기술은 디스크 기판 상에 하층, 자기층, 탄소 오버코팅(overcoat), 및 윤활제 상부코팅(topcoat)과 같은 코팅물을 증착시키기 전에 디스크 기판 상에 텍스처(texture)를 제공하기 위해 디스크 기판의 표면을 연마하는 공정을 포함하는데, 여기서 기판 상의 텍스처링된 면은 자기 디스크의 표면상에서 재생된다.

전형적인 자기 기록 매체가 도 1에 도시되어 있으며, 이러한 자기 기록 매체는 비결정질 니켈-인(NiP)의 층이 도금된 알루미늄-마그네슘(Al-Mg) 합금과 같은 알루미늄계 합금으로 구성된 기판(10)을 포함하고 있다. 기판(10) 위에는 크롬 하층(11), 코발트계 합금 자기층(12), 보호용 탄소 오버코팅(13), 및 윤활제 상부코팅(14)이 연속하여 증착되어 있다. 크롬 하층(11), 코발트계 합금 자기층(12), 및 보호성 탄소 오버코팅(13)은 일반적으로 스퍼터링 기술에 의해 증착된다. 종래의 알루미늄 합금 기판은 알루미늄 기판의 경도를 증가시키기 위해 주로 NiP 도금이제공되는데, 이는 필수적인 표면 조도 또는 텍스처를 제공하기 위한 적절한 연마용 표면으로서 역할을 하며, 실질적으로 디스크 표면상에서 재생된다.

높은 면적 기록 밀도에 대한 요구는 보자력, 스틱션 각형비, 하부 매체 소음, 및 좁은 트랙 기록 성능의 관점에서 박막 자기 매체에 대한 보다 큰 요구를 부여한다. 추가로, 고밀도 및 대용량의 자기 디스크에 대한 요구가 증가함에 따라 플라잉 높이, 즉 헤드가 CSS 드라이브내의 디스크의 표면 위를 플로팅하는 거리를 점차적으로 감소시키는 것이 요구되고 있다. 보다 높은 기록 밀도와 용량에 의해 부여된 헤드의 플라잉 높이를 감소시키려는 요구는 특히 헤드 크래시를 방지하도록 조절된 텍스처링 기술에 대한 요구를 만족시키기가 어렵다.

텍스처링된 면을 갖는 디스크 기판을 제공하기 위한 종래의 기술은 연마와 같은 기계적 동작을 포함한다. 예컨대, 나카무라(Nakamura) 등이 출원한 미국 특허 제 5,202,810호를 참조하라. 종래의 기계적 텍스처링 기술은 많은 단점을 가지고 있다. 예컨대, 기계적 마모에 의해 형성된 파편에 기인하여 청결한 텍스처 구조면을 제공하는 것이 매우 어렵다. 더욱이, 이러한 면은 기계적 동작을 행하는 동안 불가피하게 스크래칭되며, 이러한 스크래치는 글라이드(glide) 특성을 불량하게 하고 보다 많은 결함을 발생시킨다. 추가로, 여러 기판이 기계적 텍스처링 기술에 의해 처리하는 것이 난해하다. 이러한 기계적 텍스처 구조면에 대한 바람직하지 않은 제한은 많은 저렴한 기판의 사용뿐만 아니라 높은 보자력을 달성하기에 용이한 도전성 그래파이트 기판의 사용을 사실상 배제한다.

기계적 처리에 대한 선택적인 텍스처링 기술이 시도되어 왔다. 이러한 선택적인 기계적 텍스처링 기술 중 하나는 레이저를 사용하는 것이다. 이에 대해서는 예컨대 란잔(Ranjan) 등이 출원한 미국 특허 제 5,062,021호를 참조하라. 다른 선택적인 기계적 텍스처링 기술은 랄(Lal) 등이 출원한 미국 특허 제 5,166,006호에 개시되어 있으며, 여기서는 화학적 에칭을 포함하고 있다. 이러한 선택적인 기술은 유용하지 못하며, 유리, 유리-세라믹 재료, 및 도전성 그래파이트와 같은 비금속 기판 상에 반복가능하고 조절 가능한 텍스처링된 패턴을 제공하는 것이 매우 어렵다.

따라서, 개선된 플로팅 특성과 개선된 슬라이딩-내마모성, 저잡음, 및 고보자력을 갖는 반복가능하고 조절 가능한 텍스처링된 패턴을 갖는 자기 기록 매체를 제공할 필요가 있다. 또한 상기한 단점들과 기계적 텍스처링 기술과 같은 종래의 텍스처링 기술의 한계를 갖지 않으며, 도전성 그래파이트 기판을 포함하는 다양한 기판에 유용한 자기 기록 매체를 제조하는 방법을 제공할 필요가 있다.

본 발명은 자기 데이터를 기록, 저장, 및 판독하는 것에 관한 것으로서, 특히 자기 변환 헤드와 접촉하도록 텍스처링된 면을 갖는 박막 자기 디스크와 같은 회전가능한 자기 기록 매체에 관한 것이다. 본 발명은 저잡음을 나타내며 플라잉 높이(flying height)가 감소된 고밀도 자기 기록 매체에 특히 유용하다.

도 1은 종래의 자기 기록 매체 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 자기 기록 매체 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따라 스퍼터 텍스처링된 면의 주사선의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따라 스퍼터 텍스처링된 면의 상면도이다.

도 5는 본 발명에 따라 스퍼터 텍스처링된 디스크 상에서의 글라이드 시험의 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명의 목적은 저잡음, 고보자력, 개선된 플라잉 특성, 및 개선된 슬라이딩-내마모성을 갖는 텍스처링된 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저잡음, 고보자력, 개선된 플로팅 특성, 및 개선된 슬라이딩-내마모성을 갖는 텍스처링된 자기 기록 매체를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 부가적인 목적, 장점, 및 다른 특성은 이하에 상세하게 기술될 것이며, 이러한 기술은 당업자들에게 명백할 것이다. 본 발명의 목적 및 장점은 특히 첨부된 청구항에 개시되어 있다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 상기한 목적 및 다른 목적들은 비자기 기판, 이러한 기판 상에 형성되고 다수의 돌출부를 포함하는 텍스처링된 면을 갖는 스퍼터링 금속층, 및 스퍼터링 증착된 금속층 상에 형성된 자기층을 포함하는 자기 기록 매체에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 따른 자기 기록 매체는 기판, 이러한 기판 상에 형성되고 다수의 돌출부를 포함하는 텍스처링된 면을 갖는 스퍼터링된 Ti 또는 Ti계 합금층, 및 스퍼터링된 층상에 형성된 자기층을 포함한다.

본 발명의 다른 목적은 증착된 자기층이 다수의 돌출부를 포함하는 텍스처링된 면을 갖도록 비자기 기판 상에 금속층을 증착하는 단계와, 증착된 금속층 상에 자기층을 형성하는 단계를 포함하는 자기 기록 매체 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 특징에 따른 자기 기록 매체 제조 방법은 스퍼터링된 금속층이 다수의 돌출부를 포함하는 텍스처링된 면을 갖도록 비자기 기판 상에 금속층을 스퍼터링 증착하는 단계와, 상기 스퍼터링된 금속층 상에 자기층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명에 다른 특징에 따른 자기 기록 매체 제조 방법은 스퍼터링 증착된 Ti 또는 Ti계 합금이 다수의 돌출부를 포함하는 텍스처링된 면을 갖도록 비자기 기판 상에 Ti 또는 Ti계 합금을 스퍼터링 증착하는 단계와, 상기 스퍼터링된 Ti 또는 Ti계 합금층상에 자기층을 형성하는 단계를 포함한다.

본 발명의 부가적인 목적 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통해 당업자들에게 명백하게 이해될 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 개념을 벗어나지 않으면서 다양한 관점에서 개조될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서의 도면 및 상세한 설명에 제한되지 않는다.

본 발명은 종래의 제조 방법에 용이하게 통합될 수 있는 효과적이고 비용-효율적인 방법에 의해 고보자력, 저잡음, 개선된 플라잉 특성, 및 개선된 슬라이딩 내마모성을 갖는 텍스처링된 자기 기록 매체를 제공하는 것이다. 더욱이, 본 발명은 기계적 방법과 같은 종래의 텍스처링 기술이 갖는 단점을 해소한 방법을 이용하여 상대적으로 균일하고 조절 가능한 표면 텍스처를 갖는 자기 기록 매체를 제공하는 것이다. 유리하게, 본 발명은 유리, 유리-세라믹 재료, 및 도전성 그래파이트 기판과 같은 여러 폭넓은 기판 재료에 유용하게 적용된다.

본 발명에 따르면, 비자기 기판 위에 금속층을 스퍼티링 증착시킴으로써, 스퍼티링된 금속층이 상대적으로 균일하고 조절 가능한 크기와 분포를 갖는 다수의돌출부를 포함하는 표면 텍스처를 가지도록 한다. 비교적 균일한 돌출부를 갖는 텍스처링된 면은 하층, 자기층, 탄소 오버코팅, 및 윤활제 상부코팅과 같은 연속적으로 적용된 층을 통해 자기 기록 매체의 표면상에 재생된다. 자신으로부터 연장하는 돌출부를 갖는 스퍼터링된 금속층을 본 명세서에서는 "융기층(bump layer)"이라 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 융기층은 바람직하게는 시드층(seed layer)을 필요로 하지 않고 비자기 기판 상에 직접 스퍼터링 증착된다. 즉, 본 발명에 따르면, 융기층은 스퍼터링된 층에 대한 기판의 상대적인 표면 특성을 고려하지 않으면서 공정 요인을 조절함으로써 스퍼터링 증착된다.

본 발명의 융기층은 바람직하게는 종래의 NiP 도금된 알루미늄계 합금 기판뿐만 아니라 유리, 유리-세라믹 재료, 및 도전성 그래파이트와 같은 여러 기판 상에 증착될 수 있다. 여러 다양한 기판에 대한 본 발명의 유용성은 내충격성 유리 및 유리-세라믹 기판을 선택하는데 있어서 경제적인 장점을 제공한다. 유리 및 유리-세라믹 재료는 높은 내충격성을 가지며, 헤드가 슬랩핑(slapping)되는 문제점을 방지할 수 있다. 따라서, 유리 및 유리-세라믹 기판은 휴대용 컴퓨터 분야에서 하드 디스크 드라이브 설계에 적절하다. 추가로, 높은 보자력을 갖는 자기 기록 매체는 도전성 그래파이트 기판을 적용함으로써 본 발명에 따라 제조될 수 있다.

본 발명에 따르면, 융기층은 비자기 기판 상에 형성되어서 실질적으로 균일하게 조절된 패턴의 돌출부를 갖는 텍스처링된 면을 제공한다. 바람직하게는, 이러한 돌출부는 약 2 내지 10 미크론의 직경 및 약 30 내지 100Å를 약간 초과하는높이로 조절된다. 본 발명의 융기층은 크롬 하층을 갖는 알루미늄 또는 크롬 하층이 없는 알루미늄과 같은 또한 금속 기판 상에 스퍼터링될 수 있다. 따라서, 본 발명의 융기층은 NiP 도금된 알루미늄계 합금을 포함하는 종래 기판에 직접 적용될 수 있다.

폭넓은 실험을 행한 후, 스퍼터링 증착된 금속 융기층이 특정한 기판 재료를 고려하지 않고 다양한 기판 상에 형성될 수 있음을 알 수 있었다. 보다 상세하게, 다수의 실질적으로 균일한 돌출부를 포함하는 텍스처 구조면이 스퍼터링 증착될 수 있고, 돌출부의 형태와 분포는 기판에 주입되는 열 및 돌출부가 형성되기 전에 스퍼터링 증착된 금속층의 두께와 같은 공정 요인을 적절하게 조절함으로써 제어될 수 있다. 기판에 주입되는 열은 기판이 복사 가열기에 인접하여 통과될 때의 속도, 열에너지의 주기적 적용, 유도 가열, 및 펄스형 레이저 가열과 같은 여러 기술에 의해 조절될 수 있다. 특별한 형태의 가열 수단은 기판 재료를 고려하여 선택될 수 있다.

돌출부의 형성을 유도하는 스퍼터링된 금속층의 최적의 두께는 스퍼터링을 행하는 동안의 타겟의 전력 및 기판 이동 속도를 조절함으로써 결정될 수 있다. 스퍼터링을 행하는 동안 금속 타겟 상에 바이어스의 적용을 피하는 것이 특히 바람직함을 알 수 있었다. 금속 타겟, 특히 Ti 또는 Ti계 합금 타겟으로의 바이어스의 적용은 특히 돌출부의 형성을 감소시키며, 돌출부의 형태와 분포를 불규칙하게 한다.

본 발명의 일 실시예에서는, Ti 또는 Ti계 합금이 다양한 기판, 즉 NiP 도금된 알루미늄 기판 또는 도전성 그래파이트 기판 상에 스퍼터링 증착된다. 스퍼터링 증착된 Ti 또는 Ti계 합금 융기층은 조절된 두께와 조절된 패턴을 갖는 돌출부를 갖는다.

기판 가열 속도 및 돌출부가 형성되기 이전의 스퍼터링 증착된 금속층의 두께와 같은 변수를 이용하여, 당업자들은 특정 분야에 대한 이러한 공정 인자를 용이하게 최적화시킬 수 있다. 예컨대, NiP 도금된 알루미늄 합금 기판은 NiP 자화 온도인 약 280℃미만의 온도, 바람직하게는 약 80 내지 275℃의 온도로 가열되어야만 한다. Ti 또는 Ti계 합금을 증착할 때, Ti 함유층의 두께는 약 600 내지 1300Å으로 조절될 수 있다.

종래의 제조 방법에 있어서, 다수의 기판은 팔레트(pallet) 상에 제공되며, 하층, 자기층, 및 탄소 오버코팅이 연속적으로 스퍼터링 증착된 자기 기록 매체의 다양한 층상에 제공된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 기판에 주입되는 열은 기판이 석영 복사 가열기와 같은 열원에 근접하여 통과할 때 팔레트 이동 속도를 변화시킴으로써 조절될 수 있다.

본 발명의 실시예는 도 2에 개략적으로 도시되어 있으며, Ti계 합금의 융기층(21)은 기판(20) 상에 직접 스퍼터링 증착된다. 융기층 그 자체는 돌출부를 갖는 Ti계 합금의 균일한 층을 포함하여서 실질적으로 균일하게 조절된 텍스처 구조면을 형성한다. 자기층(22) 및 탄소 오버코팅(23)은 실질적으로 스퍼터링에 의해 증착된다. 이후, 윤활제 상부코팅(24)이 적용된다. 크롬 하층(도시되지 않음)이 융기층(21) 상에 선택적으로 증착될 수 있으며, 자기층(22)은 크롬 하층상에 증착될 수 있다. 선택적인 크롬 하층은 약 500 내지 2000Å의 두께를 가질 수 있으며, 자기층은 약 150 내지 600Å의 두께를 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 융기층(21)은 상대적으로 균일하게 분포된 실질적으로 균일한 크기 및 높이를 갖는 융기부 또는 돌출부를 포함하는 턱스처링된 면을 갖는다. 이러한 텍스처링된 면은 연속적으로 적용된 선택적인 크롬 하층, 자기층(22), 탄소 오버코팅(23), 및 윤활막(24)을 통해 재생된다. 본 발명에 따른 스퍼터링 증착된 융기층의 텍스처링된 면은 도 3에 도시된 주사선 단면에 의해 평가되며, 도 4에 도시된 스퍼터 텍스처링된 면의 상부는 실질적으로 균일한 분포의 돌출부(40)를 포함하고 있다.

보다 폭넓은 실험을 행하는 동안, 돌출부의 형성은 기판의 표면을 가로질러 온도 변화율이 형성되도록 기판을 동적인 방식으로 가열함으로써 강화됨을 알 수 있었다. 즉, 본 발명에 따라 NiP 도금된 알루미늄계 기판 상에 Ti 또는 Ti계 합금을 증착할 때, 기판은 석영 실리콘 복사 가열기와 같은 열원에 의해 원하는 온도 범위로 기판을 상승시키기에 충분한 속도로 이동된다. 최적의 팔레트 속도는 원하는 온도 변화율을 달성하기 위해 특정한 조건에서 결정될 수 있다.

Ti계 합금 돌출부는 일반적으로 NiP 도금된 기판 표면상의 높은 온도 변화율에서 크고 덜 조밀하며, 낮은 온도 변화율에서 작고 덜 조밀하다. 높은 온도 변화율은 팔레트 속도를 증가시킴으로써 달성될 수 있는 반면에, 낮은 온도 변화율은 팔레트 속도를 감소시킴으로써 달성될 수 있다. 돌출부를 형성하기 이전에 스퍼터링된 Ti계 합금층의 두께는 고정된 팔레트 속도에서 Ti계 합금 타겟 전력을 증가시킴으로써 보다 높고 큰 융기부를 형성하도록 조절될 수 있다.

동적 가열이 스퍼터링을 행하는 동안 돌출부의 형성에 기여하거나 강화시킴에 의한 정확한 메커니즘은 공지되지 않았다. 그렇지만, 돌출부의 형성은 기판의 국부 가열/냉각, 즉 온도 변화율 효과에 의존한다고 여겨진다. 최대로 국부화된 온도 변화율이 달성될 때, Ti와 같은 금속은 돌출부를 성장시키고 보다 큰 돌출부를 형성하기 위해 충분하게 이동된다. 횡방향 성장이 표면장력 효과에 의해 수직방향 성장 보다 빠르며, 이에 의해 돌출부의 밀도가 감소된다. 그렇지만, 증가된 전력 입력은 국부화된 온도 변화율을 강하시키며, 이에 의해 돌출부는 보다 작고 조밀하게 된다. 돌출부는 낮은 타겟 전력 및/또는 높은 팔레트 속도에서 감소된다.

본 발명에 따르면, 5Å미만의 기판 평활도에 대한 서브-마이크로-인치 글라이드 성능 및 30Å를 초과하는 중심선 평균 표면 조도(Ra)를 갖는 기계적으로 텍스처링된 디스크에 대응하는 CSS 성능이 달성되도록 비교적 균일한 텍스처를 나타내는 자기 기록 매체가 제공된다. 일반적으로, 본 발명에 따른 자기 기록 매체는 약 7 내지 32Å의 중심선 평균 표면 조도(Ra)를 나타내며, 약 30 내지 200Å의 표면 피크 조도(Rp)를 나타낸다. 따라서, 본 발명에 따라 형성된 자기 매체는 바람직한 글라이드 특성 및 CSS 성능을 나타낸다.

본 발명에 따르면, Co계 층과 같은 적절한 자기층이 융기층에 직접 제공되거나 또는 융기층 상에 형성된 크롬 하층에 제공될 수 있다. 바람직하게는, 적어도 2000오르스텟의 보자력이 용이하게 달성된다. 본 발명의 실시예에서는, CoCrPtTa 자기층이 스퍼터링에 의해 Ti 융기층에 직접 제공된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 Ti 융기층이 형성된 후, 기판은 재가열되고, Co-Cr-Ta 자기층이 스퍼터링에 의해 적용된다.

실험은 기판을 포함하는 팔레트를 대략 분당 3피이트의 속도로 10%의 전력으로 동작되는 복사 가열기에 가장 근접하게 이동시킴으로써 Ti계 합금을 전체적으로 약 80℃의 온도에서 NiP 도금된 알루미늄계 합금 기판 상에 스퍼터링 증착시킴으로써 수행되었다. 전력 입력이 15 내지 25%로 증가된 가열기를 통과할 때, Ti계 합금 돌출부는 크기는 증가되지만 높이는 증가되지 않았으며, 밀도는 증가되었다. 또한, 실험에서 30%의 전력 입력시에는 Ti계 합금 돌출부의 크기는 감소하지만 높이는 감소하지 않았고, 밀도는 증가되었다. 즉, 특별한 조건에 대해, 열입력량 및 팔레트 속도는 돌출부의 크기 및 분포를 조절하기 위해 변화될 수 있다.

예

글라이드 시험이 두 그룹의 스퍼터 텍스처링된 구조의 디스크에 대해 다음과 같은 조건에서 수행되었다. 즉, 25% 전력 및 분당 6피이트에서의 패스-바이 세팅(pass-by setting), 3.5Kw 및 5.5Kw에서의 Ti 세팅, 분당 1피이트에서의 팔레트 속도. 스퍼터 텍스처가 두 기판면 상에 적용되는데, 이중 하나는 NiP 도금된 Al계 합금이고, 다른 하나는 연마된 NiP 도금물 위의 크롬 코팅물을 갖는 기판면이다. GHA(Glide Height Avalanche)시험 결과가 세로축이 밀리볼트 단위의 RMS(Root Mean Square)이고 가로축이 마이크로인치 단위의 FHT(Flying Height Test)으로 도시된 도 5의 그래프에 나타나 있다.

도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 크롬 코팅물에 의해 형성된 조도는 3.5Kw및 5.5Kw 타겟 세팅에서 증가된 글라이드 애벌런시를 나타낸다. Ni 도금된 기판 위로 3.5Kw Ti 돌출부에 대한 글라이드 애벌런시는 약 1.0 내지 1.1 마이크로인치이며, 5.5Kw Ti 돌출부에 대한 글라이드 애벌런시는 약 1.2 내지 1.3 마이크로인치이다. 즉, 스퍼터 텍스처링된 디스크 상에서의 글라이드 애벌런시는 돌출부 높이에 의존하며, 이러한 높이는 패스-바이 가열, 타겟 전력, 및 팔레트 속도로 조절될 수 있다.

서브-마이크로 인치 글라이드 및 원하는 CSS 성능을 달성하기 위해 자기 기록 매체를 텍스처링하기 위한 스퍼터링 기술의 사용은 경제적으로 유리한데, 이는 하층, 자기층, 및 탄소 오버코팅이 일반적으로 스퍼터링에 의해 증착되는 스퍼터링 텍스처링 기술이 종래의 제조 방법과 용이하게 융화되기 때문이다. 바람직하게는, 본 발명의 융기층은 아르곤, 질소, 산소, 또는 그의 혼합물과 같은 스퍼터 가스를 사용하는 종래의 스퍼터링 장치에 의해 증착될 수 있다. 또한, 스퍼터링의 사용은 자기 결함을 제거하고 기계적 텍스처링 단계를 제거하며, 이에 의해 생산성과 수율이 향상된다. 추가로, 본 발명은 유리, 유리-세라믹 재료, 또는 도전성 그래파이트와 같은 여러 기판 재료에 유용하다. 유리-세라믹 재료는 그 위에 얇은 세라믹 결정층을 형성하기 위해 일반적으로 표면의 열처리에 의해 형성된다. 도전성 그래파이트는 고보자력을 갖는 디스크를 얻는데 바람직하다.

자기 기록 매체의 제조시에 사용된 종래의 자기 합금이 본 발명의 자기 기록 매체를 제조하는데 사용될 수 있다. 이러한 종래의 자기 합금은 코발트-크롬(CoCr), 코발트-사마륨(CoSm), 코발트-크롬-탄탈늄(CoCrTa), 코발트-니켈-크롬(CoNiCr), 코발트-크롬-사마륨(CoCrSm), 코발트-크롬-플라티늄-탄탈늄(CoCrPtTa) , 코발트-크롬-플라티늄(CoCrPt), 코발트-니켈-플라티늄(CoNiPt), 코발트-니켈-크롬-플라티늄(CoNiCrPt), 및 코발트-크롬-플라티늄-붕소(CoCrPtB)와 같은 Co계 합금을 포함하며, 이에 제한되지 않는다. 자기층의 두께는 자기 기록 매체를 제조하는 종래의 방법과 일치한다. 약 100 내지 1000Å의 두께, 바람직하게는 약 200 내지 500Å의 두께를 갖는 Co계 합금이 적절한 것으로 판명되었다.

본 발명은 본 명세서에 개시된 특정 재료에 제한되지 않는다. Ti 및 Ti계 합금 이외의 다양한 금속이 다양한 기판 위에 융기층을 스퍼터링 증착하는데 사용될 수 있으며, 다양한 자기 재료가 하층을 갖거나 갖지 않은 융기층에 적용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 적절한 두께, 바람직하게는 약 75 내지 200Å의 두께를 갖는 탄소 오버코팅이 자기층 상에 증착될 수 있다. 추가로, 적절한 두께, 바람직하게는 약 10 내지 30Å의 두께를 갖는 윤활제 상부코팅이 탄소 오버코팅 상에 증착될 수 있다. 따라서, 본 발명은 재생가능하고 균일한 표면 특성을 가지며 바람직한 글라이드 성능과 개선된 CSS 성능을 갖는 자기 기록 매체를 형성하기 위한 효과적인 방법을 제공한다.

본 명세서에서는 본 발명의 소정의 실시예 및 몇 가지의 장점을 기술하였지만, 본 발명의 개념을 벗어나지 않으면서 변형 및 개조될 수 있음을 명백하다.

Claims (19)

1. 비자기 기판;

   상기 기판 상에 형성된 스퍼터링된 티타늄층을 포함는데, 상기 스퍼터링된 티타늄층은 30 내지 100Å의 높이를 갖는 다수의 돌출부를 갖는 증착된 텍스처링된 면을 구비하고; 및

   상기 스퍼터링된 티타늄층 상에 형성된 자기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 제 1항에 있어서, 상기 스퍼터링된 티타늄층이 1.0 내지 1.3마이크로인치의 글라이드 애벌런시를 나타내는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
3. 제 1항에 있어서, 상기 기판이 니켈-인 도금된 알루미늄계 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
4. 제 1항에 있어서, 상기 스퍼터링 증착된 티타늄층이 상기 기판 상에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
5. 제 1항에 있어서, 상기 스퍼터링된 티타늄층은 약 600 내지 1300Å의 두께를 갖고, 상기 돌출부는 약 2 내지 10미크론의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
6. 제 3항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 상기 기판 상에 크롬층을 더 포함하며, 상기 스퍼터링된 티타늄층은 상기 크롬층상에 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
7. 제 2항에 있어서, 상기 자기층이 적어도 2000오르스텟의 보자력을 갖는 코발트계 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
8. 제 1항에 있어서, 상기 자기층은 7 내지 32Å의 중심선 평균 표면 조도(Ra)와 30 내지 200Å의 표면 피크 조도(Rp)를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
9. 자기 기록 매체를 제조하는 방법으로서,

   비금속 기판 상에 티타늄층을 스퍼터 증착하여, 상기 증착된 티타늄층이 30 내지 100Å의 높이를 갖는 다수의 돌출부를 구비하는 텍스처링된 면을 갖도록 하는 단계; 및

   상기 스퍼터 증착된 티타늄층상에 자기층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 티타늄층이 1.0 내지 1.3 마이크로인치의 글라이드 애벌런시를 갖도록 하는 조건하에서 상기 티타늄층을 스퍼터 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
11. 제 9항에 있어서, 상기 스퍼터 증착된 티타늄층상에 자기층을 증착하는 단계 및 상기 기판상에 상기 티타늄층을 직접 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
12. 제 9항에 있어서, 상기 기판을 275℃미만의 온도로 가열하는 단계 및 600 내지 1300Å의 두께를 갖는 티타늄층을 스퍼터 증착하는 단계를 포함하여, 다수의 돌출부를 갖는 텍스처링된 면이 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 스퍼터링된 티타늄층은 2 내지 10미크론의 직경을 갖는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
14. 제 9항에 있어서, 상기 기판을 복사 가열기에 인접하게 연속하도록 이동시켜서 80 내지 270℃의 온도로 가열하는 단계 및 상기 티타늄층을 상기 가열된 기판 상에 스퍼터 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
15. 제 9항에 있어서,

    상기 기판을 80 내지 270℃의 온도로 주기적으로 가열하는 단계; 및

    상기 가열된 기판상에 상기 티타늄층을 스퍼터 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
16. 제 15항에 있어서, 상기 기판을 유도 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
17. 제 15항에 있어서, 상기 기판을 펄스형 레이저 비임으로 가열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체 제조 방법.
18. 제 9항에 있어서,

    상기 티타늄층의 스퍼터-형성에 이어 기판을 가열하는 단계; 및

    상기 재가열된 기판 상에 코발트계 자기 합금층을 증착하는 단계를 포함하는 자기 기록 매체 제조 방법.
19. 제 1항에 있어서, 상기 자기층은 상기 스퍼터링 증착된 티타늄층상에 직접 형성되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.