JPH02101616A - 薄膜磁気記録媒体 - 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〕 本発明は、磁気ディスク等の薄膜磁気記録媒体に関し、
特にそのカーボン保護膜の摩擦係数の低減に関するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は、磁性層の上にカーボン保護膜を有する薄膜磁
気記録媒体において、該カーボン保護膜を密度２．０ｇ
／ｃｍ’以上のカーボン材をターゲットとするスパッタ
リングにより形成することにより、得られるカーボン保
護膜の摩擦係数の低減を可能とするものである。

〔従来の技術〕

現在、コンピュータ等の記録媒体としてはランダムアク
セスが可能な円板状の磁気ディスクが広く用いられてい
る。なかでも応答性に優れること、記憶容量が大きいこ
と、保存性が良好で信頼性が高いこと等から、基板にＡ
Ｉ！、合金板、ガラス板９プラスチツク板等の硬質材料
を用い、その上にＣｏ−Ｎｉ合金等からなる磁性層を形
成したいわゆるハードディスクが内部ディスク、あるい
は外部ディスクとして使用されるようになりでいる。

このような磁気ディスクに対する情報の記録・再生は、
磁気ディスクを高速に回転させながら磁性層内の同心円
状のトラックで行われる。

ところで、上述の磁気ディスクに対して記録再生を行う
場合、掻作開始前には静止している磁気ディスクの磁性
層面と磁気ヘッドとが接触保持されているが、操作が開
始されると上記磁気ディスクが高速で回転するとともに
磁性層面と磁気ヘッドとが微小な間隙を介して対向し、
操作終了時には再び両者が接触するという方式が一般に
採用されている。この方式はＣ３Ｓ　（コンタクト・ス
タート・ストップ）方式と呼ばれている。

このように、Ｃ３Ｓ方弐では操作開始時と終了時に磁性
層面と磁気ヘッドとが繰り返し接触することになるので
、両者の間に生ずる摩擦力はこれら磁気ヘッドや磁気デ
ィスクを摩耗させる原因となる。あるいは、磁気ヘッド
に塵埃や磁性層から脱落した粉体が付着すると、ヘッド
クラッシュ（磁気へントの落下）が発生したり、磁気へ
ンドの跳躍等による突発的な磁性層面への衝撃が発生し
たりする虞れがあり、記録・再生の信顛性や装置の耐久
性等の観点から好ましくない。特に、近年では真空薄膜
形成技術や無電解メツキ等により磁性層が薄膜化される
傾向にあり、このような薄膜磁気記録媒体においては上
述の現象による障害も大きくなる。

そこで従来、薄膜磁気記録媒体の表面にカーボン保護膜
を形成して耐久性を向上させることが検討されている。

このカーボン保護膜は、たとえばカーボン焼結体をター
ゲットとするスパッタリングにより成膜されている。こ
こで用いられるカーボン焼結体は、一般に１．７〜１．
９ｇ／ｃｍ３程度の密度を有するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述のカーボン保護膜によっても耐久性
、走行性、耐衝撃性等の種々の要求を同時に満足させる
ことは難しいのが現状である。

そこで本発明は、種々の特性（いわゆるＣ８Ｓ特性）に
優れるカーボン保護膜を有する薄膜磁気記録媒体の提供
を目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは、上述の目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、スパッタリング用のターゲットとして従来
のカーボン焼結体に代えてより密度の高いカーボン材を
使用することにより、成膜されるカーボン保護膜の摩擦
係数が低減され、Ｃ３Ｓ特性の良好な薄膜磁気記録媒体
が得られることを見出し、本発明に至ったものである。

すなわち、本発明にかかる薄膜磁気記録媒体は、密度２
．０ｇ／ｃｍ’以上のカーボン材をターゲットとするス
パッタリングにより形成されたカーボン保護膜を有する
ことを特徴とするものである。

本発明は、主として基板上に金属磁性層を形成した磁気
ディスクに適用されるものであり、カーボン保護膜は該
金属磁性層の上に上述のようなカーボン材をターゲット
としてスパッタリングを行うことにより形成される。

本発明ではスパッタリング用のターゲットとして密度２
．０ｇ／ｃｍ’以上、より好ましくは２．１ｇ／ｃｍ３
以上のカーボン材が使用される。黒鉛の真密度はχ線回
折等により２．２５ｇ／ｃｍ３であることが知られてお
り、本発明で使用されるカーボン材は従来のカーボン材
に比べて上記の真密度に近い値を有するものであると言
える。このようなカーボン材としては、たとえばＣＶＤ
法により作成されるパイロリティフク・グラファイトが
あり、種々の密度のものが市販品として入手可能である
。従来の焼結法では、密度２．０ｇ／ｃｍ３以上のカー
ボン材を作成することは困難であるが、何らかの改良あ
るいは工夫を加えることにより密度２．０ｇ／ｃｍ’以
上のカーボン焼結体を得ることができれば、これも使用
可能である。

なお、市販品として入手できるパイロリティフク・グラ
ファイトには、肉眼でも判別できる裏表の区別がある。

これは、ＣＶＤの過程において基板上でグラファイトの
ノジュールが上方に向かって円錐形状に広がるように成
長してゆくためであり、表面（基板から違い面）からは
ノジュール径が大きく、裏面（基板に接する面）からは
ノジュール径が小さく見える。スパッタリングに際して
は、ノジュール径の小さい裏面をターゲットのスパッタ
面とした方が異常放電（アーキング）を抑制する観点か
ら好ましい。

スパッタリングには気体放電の方法によって直１ＪＬ２
極スパツタリング、直流３極スパツタリング。

高周波スパッタリング、あるいはマグネトロンスパッタ
リング等の様々な種類があるが、適宜選択して行えば良
い。条件としては通常の一般的な条件が適用され、アル
ゴンガス圧１０−　’〜１０−　”Ｔｏｒｒ基板温度５
０〜２５０°Ｃにて投入パワー１〜１０ｋＷの高周波ス
パッタリング、あるいは投入パワー０．５〜１０ｋＷの
直流スパッタリングを行う。形成されるカーボン保護膜
の膜厚は１０〜８００人であることが好ましい。

本発明の薄膜磁気記録媒体に使用される基板としては、
アルミニウム合金、チタン合金等の軽合金、ポリスチレ
ン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ＡＢＳ樹脂等
のプラスチック、アルミナガラス等のセラミクス、ガラ
ス、単結晶シリコン等が挙げられる。ここで、上記基板
として比較的柔らかい材質のものを使用する場合には、
表面を固くする非磁性金属下地膜を形成しておくことが
好ましい。この非磁性金属下地膜の材料としては、Ｎ１
−Ｐ合金、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、　ステンレス等が挙げら
れる。これらをメツキ、スパッタリング。

蒸着等の手法により基板表面に４〜２０μｍ程度の膜厚
に形成する。たとえばＡ／！−Ｍｇ合金基板の表面にＮ
１−Ｐメツキを施して磁性層を形成すると、その硬度は
約４００となる。あるいはＡｌ基板を使用する場合には
、アルマイト処理等によってその表面の硬度を増大させ
ても良い。

また上記磁性層の材料としては、Ｆｅ、Ｃｏ。

Ｎｉ等の金属の他、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−ｐｔ金合金
Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金。

Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−
Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ合金、Ｃ。

−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、Ａ１等の金属が添加
されたものが挙げられる。特にＣｏ−Ｃｒ合金を使用し
た場合には、垂直磁化膜が形成される。この磁性層の膜
厚は０．０４〜１μｍ程度に選ばれる。

〔作用〕

本発明の薄膜磁気記録媒体においては、金属磁性層の上
に形成されるカーボン保護膜が、従来スパッタリング用
ターゲットとして一般に使用されていたカーボン焼結体
に比べて密度の高いカーボン材を使用して形成されてい
る。このようなターゲットを使用することにより、得ら
れるカーボン保護膜の摩擦係数が低減される。

アルゴンガス圧１．５Ｘ１０−”Ｔｏｒｒ、投入パワー
４５０■の直流スパッタリングにより膜厚３００人のカ
ーボン保護膜を形成し、各薄膜磁気記録媒体を作成した
。このとき、スパッタ面はパイロリティック・グラファ
イトの裏面、すなわち肉眼にてノジュール径が小さく見
える方とした。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について説明する。

実施例１ 本実施例は、密度２．０３ｇ／ｃｍ３のパイロリティッ
ク・グラファイトをターゲットとしてカーボン保護膜を
形成した薄膜磁気記録媒体の例である。

まず、予めＣｏ−Ｎｉ合金をスパッタリングにより磁性
層として形成した５、２５インチ径の磁気ディスクと、
密度２．０３　ｇ　／Ｃｍ″のパイロリティック・グラ
ファイトからなるターゲットとをスパッタリング装置の
チャンバー内で対向配置させ、実施例２ パイロリティック・グラファイトの密度を２．１５ｇ／
ｃｍ’とした他は、第１の実施例と同様にして薄膜磁気
記録媒体を作成した。

実施例３ パイロリティック・グラファイトの密度を２．２２ｇ／
ｃｍ３とした他は、第１の実施例と同様にして薄膜磁気
記録媒体を作成した。

比較例１ ターゲットとなるカーボン材として密度が１．８２ｇ／
ｃｍ’　と本発明で限定されるより低いカーボン焼結体
を使用した他は、第１の実施例と同様にして薄膜磁気記
録媒体を作成した。

比較例２ ターゲットとなるカーボン材として密度が１．９２ｇ／
ｃｍ３と本発明で限定されるより低いカーボン焼結体を
使用した他は、第１の実施例と同様にして薄膜磁気記録
媒体を作成した。

以上の各実施例および各比較例にて作成された各薄膜磁
気記録媒体について、Ｃ３Ｓ特性を測定した。すなわち
、磁気ヘッドとしてＭｎ−Ｚｎミニモノリシックヘッド
を使用し、ヘッド荷重９．５ｇにてコンタクト・スター
ト・ストップを３０００回繰り返した後、各薄膜磁気記
録媒体と磁気ヘッドとの間の静止摩擦係数を測定した。

この結果を第１図に示す。

図中、縦軸は静止摩擦係数μ、横軸はターゲットとなる
カーボン材の密度ρ（ｇ／ｃｍ’　）を表す。この図よ
り、密度２．Ｑｇ／ｃｍ’未満のターゲット、すなわち
カーボン焼結体を使用した比較例では静止摩擦係数が約
１．７以−Ｅといずれも高いのに対し、密度２．Ｑｇ／
Ｃｍ”以上のターゲット、すなわちパイロリティック・
グラファイトを使用した実施例ではいずれも静止摩擦係
数が約０．７以下に低下していることが明らかである。

さらに、密度２．２２　ｇ　／　ｃ　ｍ’のターゲット
については、ノジュール径の大きい表面をスパッタ面と
してもスパッタリングを行い、同様に薄膜磁気記録媒体
を作成した。その結果、裏面をスパッタ面とした場合に
はスパッタリング中の異常放電の回数が２回であったの
に対し、ターゲットの表面をスパッタ面とした場合には
同一時間内で１１回にも増加した。したがって、スパッ
タ面はターゲットの裏面とした方が好ましいことがわか
った。

〔発明の効果〕 以上の説明からも明らかなように、本発明にがかる′ｉ
ｉｌ膜磁気記録媒体はカーボン保護膜が従来よりも高い
密度を有するカーボン材をターゲットを使用したスパッ
タリングにより形成されているため、Ｃ８Ｓ特性に優れ
、信頼性の高い磁気記録再生が可能となる。また、ター
ゲットの使用法によっては製造時の異常放電も抑制する
ことができるため、生産性や歩留りの向とも可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタリング用ターゲ・ノドであるカーボン
材の密度ρによる薄膜磁気記録媒体の静止摩擦係数μの
変化を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 密度２．０ｇ／ｃｍ＾３以上のカーボン材をターゲット
   とするスパッタリングにより形成されたカーボン保護膜
   を有する薄膜磁気記録媒体。