JPH04360017A - Metallic thin film type magnetic disk and production thereof - Google Patents

Metallic thin film type magnetic disk and production thereof

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JPH04360017A
JPH04360017A JP13602591A JP13602591A JPH04360017A JP H04360017 A JPH04360017 A JP H04360017A JP 13602591 A JP13602591 A JP 13602591A JP 13602591 A JP13602591 A JP 13602591A JP H04360017 A JPH04360017 A JP H04360017A
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Japan
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film
carbon film
magnetic
carbon
magnetic disk
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Application number
JP13602591A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Nakamura
弘幸 中村
Kiyoshi Yamaguchi
潔 山口
Shoji Ishida
祥二 石田
Yoshihiro Mitobe
水戸部 善弘
Sumihisa Ookubo
大久保 純寿
Masahiro Ozaki
小崎 雅弘
Kazunori Tsuchiya
土屋 和憲
Yutaka Akiba
裕 秋葉
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To satisfy the various characteristics required for a carbon film for protecting a magnetic metallic film in the magnetic disk formed by protecting the magnetic metallic film with the carbon film. CONSTITUTION:The carbon film 6 on the magnetic metallic film 5 is formed as a soft film type on a front surface side 62 and as a hard film type on the magnetic metallic film 5 side 61. The texture grooves which are shallowest to the min. required limit for impartation of magnetic anisotropy are formed on the magnetic metallic film 5 and the surface of the carbon film is subjected to a surface roughening treatment in order to prevent the attraction of a magnetic head and to decrease the coefft. of friction. A lubricant is applied thereon. Boron is incorporated into the carbon protective film 6. He is used as a sputtering gas for the carbon film. The carbon film is heat treated in a reducing gaseous atmosphere after the sputtering of the carbon film, by which the oxygen in the carbon film is removed.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータシステム
の外部記憶装置である磁気ディスク装置において、記録
媒体として用いられるメタル薄膜型磁気ディスクおよび
その製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal thin film type magnetic disk used as a recording medium in a magnetic disk drive, which is an external storage device for a computer system, and a method for manufacturing the same.

【0002】近年、高密度記録磁気ディスクとして、ス
パッタやメッキなどの手法で金属薄膜を成膜して磁性膜
とするメタル薄膜型磁気ディスクが主流になりつつある
。メタル薄膜型磁気ディスクは、テクスチャー処理と呼
ばれる手法で非磁性円板上に円周方向の微細溝を形成し
た後、メタル磁性膜、保護膜をスパッタ成膜し、その上
に潤滑剤を塗布するのが一般的であり、保護膜としては
通常カーボン膜が用いられる。
In recent years, metal thin film type magnetic disks, in which a magnetic film is formed by forming a metal thin film using techniques such as sputtering or plating, have become mainstream as high-density recording magnetic disks. Metal thin-film magnetic disks are produced by forming microscopic grooves in the circumferential direction on a non-magnetic disk using a method called texturing, then sputtering a metal magnetic film and a protective film, and applying a lubricant on top of that. Generally, a carbon film is used as the protective film.

【0003】0003

【従来の技術】図12は従来のメタル薄膜型磁気ディス
クの製造方法を工程順に示す断面図である。1はアルミ
ニウムなどの非磁性体からなるドーナツ状の基板であり
、その上に形成されたNiPメッキ下地層2の上に、工
程(1) において、回転している非磁性基板の板面に
研磨テープを押し当てて円周方向に微細なテクスチャー
溝3が形成される。なお、スタンパを用いてテクスチャ
ー溝を転写で形成したり、レーザビーム加工で形成する
ことも提案されている。
2. Description of the Related Art FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conventional method for manufacturing a metal thin film magnetic disk in order of steps. 1 is a donut-shaped substrate made of a non-magnetic material such as aluminum, and on the NiP plating base layer 2 formed thereon, in step (1), polishing is applied to the surface of the rotating non-magnetic substrate. By pressing the tape, fine textured grooves 3 are formed in the circumferential direction. Note that it has also been proposed to form texture grooves by transfer using a stamper or by laser beam processing.

【0004】工程(2) において、テクスチャー溝3
の上に、結合性を高めるためのCr層4を形成し、その
上に工程(3) において、Co合金などから成るメタ
ル磁性膜5が成膜される。工程(4) に示すように、
メタル磁性膜5上に保護膜としてカーボン膜6を形成し
、最後にフォンブリン系の潤滑剤7が塗布される。Cr
層4、Co合金磁性膜5およびカーボン膜6は、スパッ
タなどの手法で成膜される。
[0004] In step (2), the texture groove 3
A Cr layer 4 is formed on top of the Cr layer 4 to improve the bonding property, and a metal magnetic film 5 made of a Co alloy or the like is formed thereon in step (3). As shown in step (4),
A carbon film 6 is formed as a protective film on the metal magnetic film 5, and finally a Fomblin-based lubricant 7 is applied. Cr
Layer 4, Co alloy magnetic film 5, and carbon film 6 are formed by a method such as sputtering.

【0005】工程(1) で形成したテクスチャー溝3
は、メタル磁性膜5に対して、磁気記録/再生特性を良
くするための磁気異方性を付与するためである。また、
テクスチャー溝3に沿ってカーボン膜6も凹凸となるた
め、磁気ヘッドが磁気ディスク面に吸着されにくく、か
つ磁気ヘッドと磁気ディスク面間の摩擦が小さくなる。
Textured groove 3 formed in step (1)
This is to impart magnetic anisotropy to the metal magnetic film 5 to improve magnetic recording/reproducing characteristics. Also,
Since the carbon film 6 also becomes uneven along the textured grooves 3, the magnetic head is less likely to be attracted to the magnetic disk surface, and the friction between the magnetic head and the magnetic disk surface is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このようにカーボン膜
からなる保護層6は、磁気ヘッドとの摺動による影響を
最も受けやすく、その結果メタル磁性膜5に対しても影
響を与えやすい。すなわち、カーボン保護膜の膜強度が
弱いと、下側のメタル磁性膜の保護機能が低下し、また
磁気ヘッドの摺動性が悪かったり磁気ヘッドが吸着しや
すいと、カーボン保護膜が損傷しやすくなる。
As described above, the protective layer 6 made of a carbon film is most susceptible to the effects of sliding with the magnetic head, and as a result, the metal magnetic film 5 is also likely to be affected. In other words, if the film strength of the carbon protective film is weak, the protective function of the underlying metal magnetic film will deteriorate, and if the magnetic head has poor sliding properties or the magnetic head is easily attracted, the carbon protective film will be easily damaged. Become.

【0007】ところで、従来のカーボン膜6は、摺動性
は良いが硬度の軟らかいグラファイトカーボン(以下「
Gカーボン」と略す)と硬質で摺動性の悪いダイヤモン
ドライクカーボン(以下「Dカーボン」と略す)が混在
している。そのため、磁気ヘッドの摺動性も耐摩耗性も
特に悪いとは言えないが、特に良いとも言えず、磁気ヘ
ッドのCSS(Contact Start Stop
)動作を繰り返している間に、摩擦係数が増加し、カー
ボン膜面に摺動痕跡が発生して寿命低下となる。
By the way, the conventional carbon film 6 is made of graphite carbon (hereinafter referred to as "
G carbon) and diamond-like carbon (hereinafter abbreviated as D carbon), which is hard and has poor sliding properties, are mixed. Therefore, although it cannot be said that the sliding properties and wear resistance of the magnetic head are particularly bad, they cannot be said to be particularly good either, and the magnetic head's CSS (Contact Start Stop
) During repeated operations, the coefficient of friction increases, and sliding marks are generated on the carbon film surface, resulting in a shortened service life.

【0008】ところが、近年磁気ディスクの高密度記録
が要求されるにつれて、磁気ヘッドの浮上量がますます
微小化し、磁気ディスク面と接触する確率が高まってい
る。したがって、従来にも増して、磁気ヘッドの摺動性
と耐摩耗性の両方を兼ね備えた磁気ディスクが要求され
ており、そのためにカーボン膜の役割が極めて重要にな
っている。
However, as high-density recording on magnetic disks is required in recent years, the flying height of the magnetic head has become smaller and smaller, and the probability of contact with the magnetic disk surface has increased. Therefore, more than ever before, there is a demand for a magnetic disk that has both magnetic head sliding properties and wear resistance, and for this purpose the role of the carbon film has become extremely important.

【0009】また、カーボン膜本来の機能と相まって、
テクスチャー処理の効果であるカーボン膜面の凹凸も、
磁気ヘッドの粘着や摩擦係数の増加を防止する上で重要
である。
[0009] In addition, in conjunction with the original function of the carbon film,
The unevenness of the carbon film surface, which is the effect of texture processing,
This is important in preventing adhesion of the magnetic head and an increase in the coefficient of friction.

【0010】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、メタル磁性膜がカーボン膜で保護されている磁
気ディスクにおいて、磁気ヘッドの吸着力が弱くかつ摺
動性にすぐれていること、下側のメタル磁性膜を保護で
きるように膜強度が強いこと、潤滑剤を長期間にわたっ
て保持できること、メタル磁性膜に記録/再生を行なう
際にエラーを発生しないこと、メタル磁性膜の磁気特性
を損なわないこと、などメタル磁性膜保護用のカーボン
膜に対して要求される諸特性を満足できるようにするこ
とにある。
The technical problem of the present invention is to address these problems and to provide a magnetic disk in which a metal magnetic film is protected by a carbon film, in which the adsorption force of the magnetic head is weak and the sliding property is excellent. , strong film strength to protect the underlying metal magnetic film, ability to retain lubricant for a long period of time, error-free recording/reproduction on the metal magnetic film, and magnetic properties of the metal magnetic film. The objective is to satisfy various characteristics required of a carbon film for protecting a metal magnetic film, such as not impairing the properties of the carbon film.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】図1は本発明によるメタ
ル磁気ディスクおよびその製造方法の基本原理を説明す
る断面図である。5はメタル磁性膜、6はカーボン膜、
7は潤滑剤である。メタル薄膜型の磁気ディスクにおい
ては、塗膜型の磁気ディスクと違って潤滑剤の含浸が不
可能で、潤滑作用を長期間維持できないため、請求項1
に記載のように、カーボン膜6自体の表面を、潤滑作用
を発揮できるように軟質の膜とし、メタル磁性膜5側は
メタル磁性膜5を保護できるように硬質の膜とする。そ
のため、カーボン膜6は、全体が均一な膜質となってい
るのではなく、メタル磁性膜5側は硬質で表面側は軟質
となるような構成となっている。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a sectional view illustrating the basic principle of a metal magnetic disk and a method of manufacturing the same according to the present invention. 5 is a metal magnetic film, 6 is a carbon film,
7 is a lubricant. Unlike coating-type magnetic disks, metal thin-film type magnetic disks cannot be impregnated with lubricant and cannot maintain a lubricating effect for a long period of time.
As described in , the surface of the carbon film 6 itself is made a soft film so as to exhibit a lubricating effect, and the metal magnetic film 5 side is made a hard film so as to protect the metal magnetic film 5. Therefore, the carbon film 6 does not have uniform film quality throughout, but has a structure in which the metal magnetic film 5 side is hard and the surface side is soft.

【0012】また、このようにカーボン膜6の膜質をメ
タル磁性膜5側と表面側とで変えたりしなくても、潤滑
剤7による潤滑作用を維持でき、磁気ヘッドの摺動性が
確保されるのであれば、カーボン膜6は全体的に硬質で
膜強度が強い方がよい。そのために、請求項2では、カ
ーボン膜6の表面の潤滑作用を維持できるように、カー
ボン膜6の表面に粗面化処理を行なって微細な凹凸を形
成し、その上に潤滑剤を塗布した構成となっている。
Furthermore, even without changing the film quality of the carbon film 6 between the metal magnetic film 5 side and the surface side, the lubricating action of the lubricant 7 can be maintained, and the sliding properties of the magnetic head can be ensured. If so, it is better for the carbon film 6 to be hard as a whole and have strong film strength. For this purpose, in claim 2, the surface of the carbon film 6 is roughened to form fine irregularities, and a lubricant is applied thereon, in order to maintain the lubricating effect on the surface of the carbon film 6. The structure is as follows.

【0013】一方、カーボン膜6の表面に水分が付着し
ていると、潤滑剤を塗布した際に潤滑剤とカーボン膜6
との親和性が低下するが、請求項3のように、高周波加
熱によってカーボン膜表面を乾燥させた後に、潤滑剤を
塗布すると、親和性が向上し、潤滑剤の寿命も長くなる
On the other hand, if moisture is attached to the surface of the carbon film 6, the lubricant and the carbon film 6 will be mixed together when the lubricant is applied.
However, if the lubricant is applied after drying the carbon film surface by high-frequency heating as in claim 3, the affinity will be improved and the life of the lubricant will be extended.

【0014】請求項4は、欠陥の少ない高硬度のカーボ
ン膜を形成するために、スパッタガスとして、原子量が
Arよりも小さな不活性ガスを用いるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in order to form a highly hard carbon film with few defects, an inert gas having an atomic weight smaller than Ar is used as a sputtering gas.

【0015】カーボン膜中に酸素が混入していると欠陥
の要因となり、膜強度が低下するので、請求項5のよう
に、カーボン膜をスパッタした後、還元ガス雰囲気中で
熱処理して、カーボン膜中の酸素を除去する。
If oxygen is mixed into the carbon film, it will cause defects and reduce the film strength. Remove oxygen from the film.

【0016】カーボン膜がダイヤモンドライクになり、
膜質が硬くなると、電気伝導性が低いために、帯電によ
って薄膜型磁気ヘッドの素子部が放電して破壊したり、
塵埃が吸着され易いが、請求項6に記載のように、カー
ボン膜中にホウ素を混入させると、電気伝導性が向上し
、帯電しにくくなる。
[0016] The carbon film becomes diamond-like,
When the film becomes hard, its electrical conductivity is low, and the element part of the thin-film magnetic head may be discharged and destroyed due to charging.
Although dust is easily attracted to the carbon film, if boron is mixed into the carbon film as described in claim 6, the electrical conductivity is improved and it becomes difficult to be charged.

【0017】[0017]

【作用】請求項1のように、メタル磁性膜5が成膜され
た薄膜型の磁気ディスクにおいて、メタル磁性膜5の上
に成膜されたカーボン膜6が、表面側62は軟質の膜質
であり、メタル磁性膜5側61は硬質の膜質となってい
る。 そのため、潤滑剤が消耗し、潤滑作用が低下したとして
も、カーボン膜6の表面側62が軟質なために、磁気ヘ
ッドが摺動接触した際に、磁気ヘッドや磁気ディスク側
に衝撃が発生せず、双方の損傷を防止できる。
[Operation] In the thin-film type magnetic disk on which the metal magnetic film 5 is formed, the carbon film 6 formed on the metal magnetic film 5 has a soft film quality on the surface side 62. The metal magnetic film 5 side 61 has a hard film quality. Therefore, even if the lubricant is consumed and the lubricating effect is reduced, the surface side 62 of the carbon film 6 is soft, so when the magnetic head makes sliding contact, no impact will be generated on the magnetic head or magnetic disk side. damage to both sides can be prevented.

【0018】しかも、カーボン膜6のメタル磁性膜5側
は硬質なため、軟質な表面側62が損傷したりしても、
その下に硬質なカーボン層61が存在するため、メタル
磁性膜5が傷ついたりするのを防止できる。
Moreover, since the metal magnetic film 5 side of the carbon film 6 is hard, even if the soft surface side 62 is damaged,
Since the hard carbon layer 61 is present thereunder, the metal magnetic film 5 can be prevented from being damaged.

【0019】請求項2のように、メタル磁性膜5の下側
におけるテクスチャー処理は、メタル磁性膜に磁気異方
性を付与するのに必要最小限の浅いテクスチャー溝であ
るが、メタル磁性膜5の上のカーボン膜6の表面には、
磁気ヘッドの吸着防止と摩擦係数低減のための粗面化処
理が施されているため、テクスチャー処理の目的はすべ
て満たされ、しかもメタル磁性膜の下に形成されるテク
スチャー溝は極めて浅いため、異常な傷のためにエラー
が発生するのを防止できる。そして、カーボン膜6の表
面の粗面化処理された面に潤滑剤が塗布されているため
、粗面部の窪みに潤滑剤が溜まり、少しずつ凸部に滲み
出して供給されるので、潤滑剤が長期間にわたって維持
され、潤滑剤の寿命が長くなる。
As claimed in claim 2, the texture treatment on the underside of the metal magnetic film 5 is a shallow texture groove that is the minimum necessary for imparting magnetic anisotropy to the metal magnetic film. On the surface of the carbon film 6 on the
The surface has been roughened to prevent the magnetic head from adhering and to reduce the coefficient of friction, so all of the objectives of the texture treatment are met.Moreover, the texture grooves formed under the metal magnetic film are extremely shallow, so no abnormalities can occur. This can prevent errors from occurring due to scratches. Since the lubricant is applied to the roughened surface of the carbon film 6, the lubricant accumulates in the depressions of the rough surface and gradually oozes out to the convex parts and is supplied. is maintained over a long period of time, extending the life of the lubricant.

【0020】このようにカーボン膜6の表面を粗面化処
理し、その上に潤滑剤を塗布することで、潤滑剤の寿命
が長く、磁気ヘッドの摺動性が確保されるが、請求項3
に記載のように、高周波加熱によってカーボン膜表面を
乾燥させた後に、潤滑剤を塗布することにより、カーボ
ン膜6と潤滑剤との親和性が向上し、潤滑剤の寿命がさ
らに長くなる。特に、高周波加熱によって水分のみ加熱
蒸発させるため、メタル磁性膜5の磁気特性が低下する
ことはない。
By roughening the surface of the carbon film 6 and applying a lubricant thereon, the life of the lubricant is extended and the sliding properties of the magnetic head are ensured. 3
As described in , by applying a lubricant after drying the carbon film surface by high-frequency heating, the affinity between the carbon film 6 and the lubricant is improved, and the life of the lubricant is further extended. In particular, since only the moisture is heated and evaporated by high-frequency heating, the magnetic properties of the metal magnetic film 5 do not deteriorate.

【0021】また、請求項4に記載のように、原子量が
Arより小さな不活性ガスをスパッタガスとして、カー
ボン膜をスパッタ形成するため、従来のArなどのよう
に原子量の大きいスパッタガスを用いる場合に比べて、
欠陥の少ない高硬度のカーボン膜を形成することができ
る。
Furthermore, as described in claim 4, since the carbon film is formed by sputtering using an inert gas with an atomic weight smaller than Ar as a sputtering gas, when a conventional sputtering gas with a large atomic weight such as Ar is used. Compared to
A highly hard carbon film with few defects can be formed.

【0022】請求項5に記載のように、カーボン膜をス
パッタした後、還元ガス雰囲気中で熱処理して、カーボ
ン膜中の酸素を除去することにより、カーボン膜中の酸
素量が減少するため、酸素に起因する欠陥が解消され、
膜強度が向上する。
As described in claim 5, after sputtering the carbon film, heat treatment is performed in a reducing gas atmosphere to remove oxygen in the carbon film, thereby reducing the amount of oxygen in the carbon film. Defects caused by oxygen are eliminated,
Membrane strength is improved.

【0023】このようにして、カーボン膜の膜強度が向
上すると、カーボン膜がダイヤモンドライクになり、膜
質が硬くなる。その結果、電気伝導性が低く、帯電によ
って薄膜型磁気ヘッドの素子部が放電破壊したり、塵埃
が吸着され易いが、請求項6に記載のように、カーボン
膜中にホウ素を混入させると、電気伝導性が向上し、帯
電しにくくなる。これより、薄膜型磁気ヘッドの素子部
の放電破壊が防止され、塵埃の付着量も減少し、ヘッド
クラッシュを未然に防止できる。
[0023] When the film strength of the carbon film is improved in this way, the carbon film becomes diamond-like and the film quality becomes hard. As a result, the electrical conductivity is low, and the element part of the thin film magnetic head is easily damaged by discharge due to charging, and dust is easily attracted. However, when boron is mixed into the carbon film as described in claim 6, Improves electrical conductivity and becomes less likely to be charged. This prevents discharge damage to the element portion of the thin-film magnetic head, reduces the amount of dust attached, and prevents head crashes.

【0024】[0024]

【実施例】次に本発明によるメタル薄膜型磁気ディスク
およびその製造方法が実際上どのように具体化されるか
を実施例で説明する。
EXAMPLES Next, examples will be used to explain how the metal thin film type magnetic disk and the manufacturing method thereof according to the present invention are actually implemented.

【0025】〔請求項1の発明の実施例〕図2は請求項
1に記載のメタル薄膜型磁気ディスクの実施例を示す断
面図である。カーボン膜6は、表面側62は軟質なGカ
ーボンの膜であり、メタル磁性膜5側61は硬質のDカ
ーボンの膜となっている。
[Embodiment of the invention according to claim 1] FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the metal thin film type magnetic disk according to claim 1. In the carbon film 6, the surface side 62 is a soft G carbon film, and the metal magnetic film 5 side 61 is a hard D carbon film.

【0026】このように、カーボン膜6のメタル磁性膜
5側を硬質とし、表面側を軟質とするには、スパッタ温
度、スパッタパワー、ターゲット対の組み合わせによっ
て行なうことができる。実施例においては、メタル磁性
膜5側のカーボン膜61を形成する際は低温でスパッタ
し、表面側のカーボン膜62を形成する際に高温でスパ
ッタすることにより、表面側のカーボン膜62は軟質と
し、メタル磁性膜5側のカーボン膜61を硬質とした。 膜厚は、メタル磁性膜5側と表面側の合計で 200〜
500Å程度とした。なお、スパッタ条件を連続的に変
えることで、膜硬度を連続的に変えることもできる。
In this way, the carbon film 6 can be made hard on the metal magnetic film 5 side and soft on the surface side by a combination of sputtering temperature, sputtering power, and target pair. In the embodiment, sputtering is performed at a low temperature when forming the carbon film 61 on the metal magnetic film 5 side, and sputtering is performed at a high temperature when forming the carbon film 62 on the front side, so that the carbon film 62 on the front side is soft. The carbon film 61 on the metal magnetic film 5 side was made hard. The total thickness of the metal magnetic film 5 side and the surface side is 200~
The thickness was about 500 Å. Note that by continuously changing the sputtering conditions, the film hardness can also be changed continuously.

【0027】図3は、カーボン膜のラマン分光分析スペ
クトルを示すもので、(a) は従来のGカーボンとD
カーボンが混在しているカーボン膜、(b)は本発明に
おけるメタル磁性膜5側のカーボン膜、 (c)は本発
明における表面側のカーボン膜である。
FIG. 3 shows the Raman spectra of carbon films, where (a) shows conventional G carbon and D carbon films.
A carbon film in which carbon is mixed, (b) is a carbon film on the metal magnetic film 5 side in the present invention, and (c) is a carbon film on the front side in the present invention.

【0028】(b)図のラマン分光分析スペクトルから
明らかなように、メタル磁性膜5側のカーボン膜61は
、ダイヤモンドライクカーボンのパターンになっており
、 (c)図のラマン分光分析スペクトルから明らかな
ように、表面側のカーボン膜62は、典型的なグラッシ
ーカーボンのパターンになっている。これに対し、(a
) に示すように、従来のカーボン膜は(b) と(c
) の中間のパターン形状となっており、Dカーボンと
Gカーボンが混在していることが認められる。
As is clear from the Raman spectroscopy spectrum shown in (b), the carbon film 61 on the metal magnetic film 5 side has a pattern of diamond-like carbon, and it is clear from the Raman spectroscopy spectrum shown in (c). As shown, the carbon film 62 on the front side has a typical glassy carbon pattern. On the other hand, (a
) As shown in (b) and (c), the conventional carbon film is
), and it is recognized that D carbon and G carbon coexist.

【0029】図4は従来の磁気ディスクと本発明の実施
例の磁気ディスクにつき100rpmで磁気ヘッドスラ
イダーを摺動させたときの摩擦係数を比較する図である
。(a) に示す従来のカーボン膜を有する磁気ディス
クでは、60分後の摩擦係数が0.4 を越えており、
しかも常に摩擦係数が変動しているのに対し、本発明の
実施例では(b)図のように、60分後でも摩擦係数は
0.4 に達しておらず、摩擦係数の変動も発生してい
ない。
FIG. 4 is a diagram comparing the coefficient of friction between a conventional magnetic disk and a magnetic disk according to an embodiment of the present invention when the magnetic head slider is slid at 100 rpm. In the magnetic disk with the conventional carbon film shown in (a), the coefficient of friction after 60 minutes exceeds 0.4.
Furthermore, while the friction coefficient is constantly changing, in the embodiment of the present invention, as shown in Figure (b), the friction coefficient did not reach 0.4 even after 60 minutes, and fluctuations in the friction coefficient did not occur. Not yet.

【0030】また、このように60分摺動後に、1rp
mで静摩擦係数を測定した結果、従来の磁気ディスクで
は0.3程度であり、しかも常時変動しているのに対し
、本発明の実施例では0.1〜0.2程度であり、摩擦
係数の変動も極めて少なかった。
[0030] Also, after 60 minutes of sliding in this way, 1rp
As a result of measuring the coefficient of static friction at m, the coefficient of static friction was approximately 0.3 for conventional magnetic disks and constantly fluctuating, whereas it was approximately 0.1 to 0.2 for the embodiment of the present invention, and the coefficient of friction was approximately 0.3. There was also very little variation.

【0031】このように実験結果からも明らかなように
、表面側のカーボン膜62を軟質のGカーボンとするこ
とにより、摩擦特性が向上し、また軟質なため対衝撃性
も向上する。そして、万一軟質のGカーボン膜62が破
壊されても、下側には硬質のDカーボン膜61が存在す
るため、摩耗の進行が抑制され、メタル磁性膜5の破壊
がより確実に防止される。その結果、摺動性にすぐれ安
定した磁気記録/再生が可能となり、かつ耐摩耗性の向
上により磁気ディスクの長寿命化が実現される。
As is clear from the experimental results, by using soft G carbon as the carbon film 62 on the surface side, the frictional characteristics are improved, and since it is soft, the impact resistance is also improved. Even if the soft G carbon film 62 is destroyed, since the hard D carbon film 61 is present underneath, the progression of wear is suppressed and destruction of the metal magnetic film 5 is more reliably prevented. Ru. As a result, stable magnetic recording/reproduction is possible with excellent sliding properties, and the life of the magnetic disk is extended due to improved wear resistance.

【0032】〔請求項2の発明の実施例〕図5は請求項
2の発明の実施例を示す断面図である。メタル磁性膜5
を形成する前に、テクスチャー溝8を、砥粒が微細なラ
ッピングテープで形成し、メタル磁性膜5に磁気異方性
を付与するのに必要最小限の浅い溝とする。そして、カ
ーボン膜6の表面9が、磁気ヘッドの吸着防止と摩擦係
数低減のために粗面化されており、その上に潤滑剤7が
塗布されている。
[Embodiment of the invention according to claim 2] FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the invention according to claim 2. Metal magnetic film 5
Before forming the textured grooves 8, the textured grooves 8 are formed using a lapping tape with fine abrasive grains, and are made as shallow as necessary to impart magnetic anisotropy to the metal magnetic film 5. The surface 9 of the carbon film 6 is roughened to prevent adsorption of the magnetic head and to reduce the coefficient of friction, and a lubricant 7 is applied thereon.

【0033】テクスチャー処理の目的は、メタル磁性膜
の磁気記録/再生特性を良くするための磁気異方性を付
与すること、磁気ヘッドが磁気ディスク面に吸着される
のを防止すること、磁気ヘッドと磁気ディスクとの間の
摩擦係数を小さくすることにある。従来は図12に示す
ように、メタル磁性膜5を形成する前にテクスチャー加
工が行われるが、テクスチャー溝を形成する際に、溝の
深さ方向に異常な傷が発生し、情報を記録/再生する際
のエラーの原因となっている。
The purpose of the texture treatment is to impart magnetic anisotropy to improve the magnetic recording/reproducing characteristics of the metal magnetic film, to prevent the magnetic head from being attracted to the magnetic disk surface, and to prevent the magnetic head from being attracted to the magnetic disk surface. The objective is to reduce the coefficient of friction between the magnetic disk and the magnetic disk. Conventionally, as shown in FIG. 12, texture processing is performed before forming the metal magnetic film 5, but when forming the textured grooves, abnormal scratches occur in the depth direction of the grooves, making it difficult to record/record information. This causes an error during playback.

【0034】これに対し本発明では、メタル磁性膜5を
形成する前に形成されるテクスチャー溝8は、メタル磁
性膜5に磁気異方性を付与するのに必要最小限の浅い溝
なため、従来のように溝方向に異常に深い傷が発生する
ことはなく、情報を記録/再生する際にエラーを引き起
こすような恐れはない。その結果、磁気ヘッドのコア幅
を狭くして、高密度記録を行なう磁気ディスクに極めて
有効である。
In contrast, in the present invention, the textured grooves 8 formed before forming the metal magnetic film 5 are the minimum shallow grooves necessary to impart magnetic anisotropy to the metal magnetic film 5. Unlike conventional methods, abnormally deep scratches do not occur in the groove direction, and there is no risk of causing errors when recording/reproducing information. As a result, the core width of the magnetic head is narrowed, making it extremely effective for magnetic disks that perform high-density recording.

【0035】メタル磁性膜5を形成する前に行われる従
来のテクスチャー溝は、Ra(中心平均線粗さ)で 1
00Å程度であるが、本発明の場合は、Ra40〜50
Å程度で充分である。実験結果によると、直径5.25
インチのNiP基板上に、WA#8000番のラッピン
グテープでテクスチャー溝を浅く形成し、その上にCr
膜、Co系合金からなるメタル磁性膜、膜厚 500Å
のカーボン保護膜を成膜し、このカーボン膜の表面にW
A#4000番のラッピングテープでRa70Åのテク
スチャー溝を形成したところ、ミッシングエラーは6個
しか発生しなかった。
The conventional texture grooves formed before forming the metal magnetic film 5 have an Ra (center average line roughness) of 1.
00 Å, but in the case of the present invention, Ra40-50
About Å is sufficient. According to the experimental results, the diameter is 5.25
A shallow textured groove was formed on a NiP substrate of inch size using wrapping tape of WA #8000, and a Cr
Film, metal magnetic film made of Co-based alloy, film thickness 500 Å
A carbon protective film is formed on the surface of this carbon film.
When textured grooves with an Ra of 70 Å were formed using A#4000 wrapping tape, only 6 missing errors occurred.

【0036】従来のメタル磁性膜の下のみにRa100
Åのテクスチャー加工を行なった磁気ディスクの場合、
ミッシングエラーが30個発生したのに比べると、エラ
ー発生数が5分の1に減少しており、異常なテクスチャ
ー加工傷が格段と減少していることが裏付けられる。
[0036] Ra100 is applied only under the conventional metal magnetic film.
In the case of a magnetic disk that has been textured with Å,
Compared to the 30 missing errors that occurred, the number of errors has been reduced to one-fifth, which proves that abnormal texture processing flaws have been significantly reduced.

【0037】一方、カーボン膜6の表面9が粗面化処理
されているため、磁気ヘッドは吸着されにくく、また摩
擦係数の増加が抑制される。図12に示すように、メタ
ル磁性膜5を形成する前にテクスチャー溝を形成し、そ
の上にCr層4やメタル磁性膜5、カーボン膜6を積層
することによって、次第に平坦化されてテクスチャー溝
の効果が低減してくるが、本発明は磁気ヘッドが接触す
るカーボン膜6の表面を直接粗面化するので、所望の面
粗度を得るのが容易で、確実に粗面化して磁気ヘッドの
吸着防止と摩擦係数低減を保証することができる。
On the other hand, since the surface 9 of the carbon film 6 has been roughened, the magnetic head is less likely to be attracted to it, and an increase in the coefficient of friction is suppressed. As shown in FIG. 12, a textured groove is formed before forming a metal magnetic film 5, and by laminating a Cr layer 4, a metal magnetic film 5, and a carbon film 6 thereon, the textured groove is gradually flattened. However, since the present invention directly roughens the surface of the carbon film 6 with which the magnetic head comes into contact, it is easy to obtain the desired surface roughness, and the surface is surely roughened and the magnetic head is can guarantee prevention of adsorption and reduction of friction coefficient.

【0038】しかも、カーボン膜表面の粗面化部9は浅
くて足りる。また、従来のカーボン膜表面のような緩や
かな曲面と違って、微細な三角波状となるため、磁気ヘ
ッドの吸着防止と摩擦係数低減の効果が大きく、高密度
記録において要求される磁気ヘッドの低浮上化の要求に
も応えることができる。潤滑剤7の保持性も向上し、磁
気ディスクの長寿命化に寄与できる。
Moreover, it is sufficient that the roughened portion 9 on the surface of the carbon film is shallow. In addition, unlike the gently curved surface of conventional carbon film surfaces, it has a fine triangular wave shape, which is highly effective in preventing magnetic head adsorption and reducing the coefficient of friction, which is required for high-density recording. It can also meet requests for levitation. The retention of the lubricant 7 is also improved, which can contribute to extending the life of the magnetic disk.

【0039】なお、カーボン膜6の表面における粗面化
処理は、従来のテクスチャー加工と同様にラッピングテ
ープを用いる方法で足りるが、メタル磁性膜5の下側に
おけるテクスチャー処理と違って、メタル磁性膜の磁気
異方性を目的としたものではないので、必ずしも円周方
向の溝とする必要はない。
It should be noted that the roughening treatment on the surface of the carbon film 6 can be carried out by using a lapping tape in the same manner as in conventional texturing. However, unlike the texture treatment on the underside of the metal magnetic film 5, Since the purpose is not to achieve magnetic anisotropy, the grooves do not necessarily have to be circumferential.

【0040】〔請求項3の発明の実施例〕請求項3の発
明は、マイクロ波を用いた高周波加熱によってカーボン
膜表面を乾燥させた後に、潤滑剤を塗布することにより
、カーボン膜6と潤滑剤との親和性を向上させる方法で
ある。
[Embodiment of the invention of claim 3] The invention of claim 3 dries the surface of the carbon film by high-frequency heating using microwaves, and then applies a lubricant to the carbon film 6 to lubricate it. This method improves the affinity with the drug.

【0041】カーボン膜6の表面には空気中の水分が付
着しているため、その上に潤滑剤を塗布しても、潤滑剤
とカーボン膜との親和性が悪く、潤滑剤をカーボン膜に
確実かつ安定して付着できない。また、潤滑剤が水分と
混合することで、潤滑剤が変質し、潤滑作用が低下する
Since moisture in the air is attached to the surface of the carbon film 6, even if a lubricant is applied thereon, the affinity between the lubricant and the carbon film is poor, and the lubricant is not applied to the carbon film. It cannot be attached reliably and stably. Furthermore, when the lubricant mixes with water, the quality of the lubricant changes and its lubricating effect decreases.

【0042】そこで従来から、カーボン膜を成膜した後
に、炉中で磁気ディスクを加熱してカーボン膜表面の水
分を蒸発させてから、潤滑剤を塗布していた。ところが
、この熱処理のために、カーボン膜の膜質が変化し、耐
摩耗性が低下するという問題が生じていた。
Conventionally, after forming a carbon film, the magnetic disk is heated in a furnace to evaporate water on the surface of the carbon film, and then a lubricant is applied. However, this heat treatment causes a problem in that the film quality of the carbon film changes and wear resistance decreases.

【0043】これに対し本発明のように、潤滑剤を塗布
する前の磁気ディスクを、マイクロ波を用いて高周波加
熱し、カーボン膜表面を乾燥させると、水分だけが加熱
され、カーボン膜は加熱されない。その結果、カーボン
膜の膜質が変質し、耐摩耗性が低下するといった問題も
発生しない。
On the other hand, as in the present invention, when the magnetic disk before the lubricant is applied is subjected to high-frequency heating using microwaves to dry the surface of the carbon film, only the moisture is heated, and the carbon film is not heated. Not done. As a result, problems such as deterioration of the quality of the carbon film and deterioration of wear resistance do not occur.

【0044】図6はラマン分光分析スペクトルによるカ
ーボン膜質を示す図である。(a)(b)は従来方法に
よる加熱の前後のカーボン膜質を示す図、(c)(d)
は本発明方法による高周波加熱の前後のカーボン膜質を
示す図である。(a)(c)のように加熱前のラマン分
光分析スペクトルは同一パターンになっているのに対し
、(b)(d)のように加熱後のラマン分光分析スペク
トルは異なっている。
FIG. 6 is a diagram showing the quality of the carbon film based on a Raman spectroscopic analysis spectrum. (a) (b) are diagrams showing the carbon film quality before and after heating by the conventional method, (c) (d)
FIG. 2 is a diagram showing the carbon film quality before and after high-frequency heating according to the method of the present invention. While the Raman spectra before heating have the same pattern as shown in (a) and (c), the Raman spectra after heating differ as shown in (b) and (d).

【0045】すなわち、従来法で加熱した後のカーボン
膜は、(b) に10で示すように新たなピークが発生
しており、しかもこのように二つめのピークが発生する
のは、Gカーボンの特徴であり、膜質が軟化しているこ
とが分かる。これに対し、本発明の方法で加熱した後の
カーボン膜は、(d) に示すように、新たなピークは
発生しておらず、加熱前の(c) 図のラマン分光分析
スペクトルとほとんど変わっていない。このように、従
来の加熱方法ではカーボン膜質が軟化しているのに対し
、本発明の高周波加熱法では膜質が変化していない。
[0045] In other words, in the carbon film heated by the conventional method, a new peak appears as shown at 10 in (b), and this second peak occurs because of G carbon. It can be seen that the film quality is softened. On the other hand, in the carbon film heated by the method of the present invention, as shown in (d), no new peaks were generated, and the Raman spectrometry spectrum was almost different from the Raman spectrometry spectrum shown in (c) before heating. Not yet. Thus, while the conventional heating method softens the carbon film quality, the high frequency heating method of the present invention does not change the film quality.

【0046】図7は従来法で加熱した磁気ディスクと本
発明の方法で高周波加熱した磁気ディスクにつき、ラッ
ピングテープを押し当てて摺動させ、加熱処理の前後の
耐摩耗性を測定した結果である。(a) に示すように
従来法で加熱した磁気ディスクは、加熱前に比べて加熱
後のカーボン膜の摩耗深さが極めて深くなっているのに
対し、本発明の方法で加熱した磁気ディスクは、わずか
しか深くなっていない。このようにわずかではあるが、
摩耗深さが深くなっているのは、カーボン膜表面の水分
が発熱した際の伝導熱による昇温の影響と考えられる。
FIG. 7 shows the results of measuring the abrasion resistance before and after heat treatment by pressing and sliding a wrapping tape on a magnetic disk heated by the conventional method and a magnetic disk heated with high frequency by the method of the present invention. . As shown in (a), in the magnetic disk heated by the conventional method, the wear depth of the carbon film after heating is extremely deeper than before heating, whereas the magnetic disk heated by the method of the present invention has , only slightly deeper. Although it is small in this way,
The deeper wear depth is thought to be due to the effect of temperature rise due to conduction heat generated when water on the surface of the carbon film generates heat.

【0047】このように本発明の高周波加熱による水分
除去法によれば、カーボン膜質を軟化させることなしに
、カーボン膜表面の水分を除去してから潤滑剤を塗布す
るため、カーボン膜が変質せずかつ潤滑剤とカーボン膜
との結合力が向上することにより、磁気ディスクの長寿
命化が可能となる。
As described above, according to the moisture removal method using high-frequency heating of the present invention, the moisture on the surface of the carbon film is removed without softening the quality of the carbon film, and then the lubricant is applied, so that the carbon film does not change in quality. By improving the bonding force between the Zukatsu lubricant and the carbon film, it becomes possible to extend the life of the magnetic disk.

【0048】〔請求項4の発明の実施例〕請求項4、5
はカーボン膜の硬度を改善するものであり、そのために
請求項4の発明は、カーボン膜をスパッタ成膜する際に
、原子量の小さいHeをスパッタガスとして用いるもの
である。従来は、カーボン膜をスパッタ成膜する際に、
スパッタガスとしてArを用いているが、スパッタ成膜
の際にスパッタガスであるArがカーボン膜中に混入す
ることは避けられない。
[Embodiment of the invention of claim 4] Claims 4 and 5
The purpose is to improve the hardness of the carbon film, and for this purpose, the invention according to claim 4 uses He, which has a small atomic weight, as a sputtering gas when forming the carbon film by sputtering. Conventionally, when forming a carbon film by sputtering,
Although Ar is used as the sputtering gas, it is inevitable that the sputtering gas Ar will mix into the carbon film during sputtering film formation.

【0049】このようにArがカーボン膜中に混在する
ことは、異物であるArが欠陥となり、カーボン膜強度
を低下させる要因となる。しかもArは原子量が大きい
ために、カーボン膜中に混入しやすく、また大きな欠陥
となる。
[0049] When Ar is mixed in the carbon film as described above, the foreign material Ar becomes a defect and causes a decrease in the strength of the carbon film. Moreover, since Ar has a large atomic weight, it easily mixes into the carbon film and causes large defects.

【0050】これに対し、本発明のようにカーボン膜を
成膜する際のスパッタガスとしてHeを用いると、He
の原子量は4であり、原子量が40のArの10分の1
なため、Heがカーボン膜中に混入した際の欠陥量も1
0分の1となる。原子半径は、Heが−15Å、Arが
−19Åなため、体積比では1対2となり、欠陥の大き
さは2分の1になる。
On the other hand, when He is used as a sputtering gas when forming a carbon film as in the present invention, He
has an atomic weight of 4, which is one-tenth of Ar, which has an atomic weight of 40.
Therefore, the amount of defects when He is mixed into the carbon film is also 1
It becomes 1/0. Since the atomic radius is -15 Å for He and -19 Å for Ar, the volume ratio is 1:2, and the size of the defect is halved.

【0051】基板温度 280℃、スパッターパワー1
KW、スパッタガス圧5mTorrで膜厚 250Åの
カーボン膜を成膜した場合、スパッタガスとしてArを
用いたカーボン膜と、本発明の方法でHeを用いたカー
ボン膜との膜強度を測定した。膜強度の測定は、回転し
ている磁気ディスク面にラッピングテープを一定時間押
し付け、カーボン膜の削れ量を蛍光X線膜厚計で測定し
、カーボン膜の削れ量をもって膜強度を評価した。
[0051] Substrate temperature: 280°C, sputter power: 1
When a carbon film with a thickness of 250 Å was formed using KW and a sputtering gas pressure of 5 mTorr, the film strengths of the carbon film using Ar as the sputtering gas and the carbon film using He using the method of the present invention were measured. To measure the film strength, a wrapping tape was pressed against the rotating magnetic disk surface for a certain period of time, and the amount of abrasion of the carbon film was measured using a fluorescent X-ray film thickness meter, and the film strength was evaluated based on the amount of abrasion of the carbon film.

【0052】その結果、Arを用いてスパッタしたカー
ボン膜は、摩耗量が50Åであったのに対し、Heを用
いてスパッタしたカーボン膜は、摩耗量が20Åであっ
た。すなわち、本発明の方法によってHeを用いてスパ
ッタ成膜したカーボン膜は、Arでスパッタした場合の
2倍以上の強度を示した。
As a result, the carbon film sputtered using Ar had a wear amount of 50 Å, whereas the carbon film sputtered using He had a wear amount of 20 Å. That is, the carbon film formed by sputtering using He according to the method of the present invention exhibited a strength more than twice that of the carbon film formed by sputtering using Ar.

【0053】なお、Arより原子量の小さな不活性ガス
としてHeを用いたが、NeもArより原子量が小さい
ので、Neも有効である。
Although He was used as an inert gas having an atomic weight smaller than Ar, Ne is also effective since it also has a smaller atomic weight than Ar.

【0054】〔請求項5の発明の実施例〕カーボン膜を
スパッタ成膜する際に、前記のようにスパッタガスであ
るArがカーボン膜中に混入する。しかしながら、Ar
のほかに、スパッタチャンバー内の残留水分が解離した
H(水素)やO(酸素)などもカーボン膜中に混入し、
カーボン膜の欠陥となり、膜強度低下の要因となってい
る。
[Embodiment of the invention according to claim 5] When forming a carbon film by sputtering, Ar, which is a sputtering gas, mixes into the carbon film as described above. However, Ar
In addition to this, H (hydrogen) and O (oxygen), which are dissociated from residual moisture in the sputtering chamber, also mix into the carbon film.
This causes defects in the carbon film and causes a decrease in film strength.

【0055】特に反応性の高いOはカーボンと結合しや
すいため混入量が多く、また反応の結果、結合力の弱い
ポリアセチレン構造が混在し、カーボン同士の結合力が
低下する。前記のように、カーボン膜の成膜後に、加熱
処理によってカーボン膜表面の水分を除去することが行
われるが、表面の水分を除去する前にすでに水分が解離
してOやHがカーボン膜中に混入している。
[0055] Particularly highly reactive O easily bonds with carbon, so it is mixed in in a large amount, and as a result of the reaction, polyacetylene structures with weak bonding strength are mixed, resulting in a decrease in the bonding strength between carbons. As mentioned above, after the carbon film is formed, the water on the surface of the carbon film is removed by heat treatment, but before the water on the surface is removed, the water has already dissociated and O and H are released into the carbon film. It is mixed in.

【0056】Oを少なくするために、高真空にしてスパ
ッタチャンバー内の残留水分を除去することも考えられ
るが、スパッタチャンバー内壁に吸着した水分の除去は
非常に困難である。スパッタチャンバー内を10−7T
orr以下の高真空にしてからスパッタを行なっても、
スパッタ中に吸着水分が解離したH2、O2分圧が10
−3Torr程度にまでなっており、Oのカーボン膜中
への混入を避けることは極めて困難である。
In order to reduce the amount of O, it is conceivable to apply a high vacuum to remove residual moisture in the sputtering chamber, but it is extremely difficult to remove moisture adsorbed to the inner wall of the sputtering chamber. 10-7T inside the sputter chamber
Even if sputtering is performed after creating a high vacuum below orr,
The partial pressure of H2 and O2 at which adsorbed moisture is dissociated during sputtering is 10
The temperature is about −3 Torr, and it is extremely difficult to avoid mixing O into the carbon film.

【0057】そこで本発明は、請求項5に記載のように
、カーボン膜をスパッタした後に、H2などのような還
元ガスの雰囲気中で熱処理して、カーボン膜中の酸素を
除去するものである。これにより、カーボン膜中のOは
、還元ガスと反応し、カーボン膜中から除去される。 その結果、カーボン膜はDカーボンとなり、膜強度が向
上する。
[0057] Accordingly, in the present invention, as described in claim 5, after the carbon film is sputtered, it is heat-treated in an atmosphere of a reducing gas such as H2 to remove oxygen in the carbon film. . As a result, O in the carbon film reacts with the reducing gas and is removed from the carbon film. As a result, the carbon film becomes D carbon, and the film strength is improved.

【0058】次に、H2中で加熱処理することによって
Oを除去したカーボン膜と従来の加熱により水分を除去
したカーボン膜との膜強度を評価する。評価に供した磁
気ディスクは、スパッタガスとしてArを用い、基板温
度280℃、スパッターパワー1KW、スパッタガス圧
5mTorrで膜厚 250Åのカーボン膜を成膜した
ものである。そしてカーボン膜成膜後に、 280℃の
H2雰囲気中で1時間熱処理した後、ラマン分光分析に
よって膜質を評価した。
Next, the film strengths of the carbon film from which O was removed by heat treatment in H2 and the carbon film from which water was removed by conventional heating were evaluated. The magnetic disk subjected to evaluation was one in which a carbon film with a thickness of 250 Å was formed using Ar as a sputtering gas at a substrate temperature of 280° C., a sputtering power of 1 kW, and a sputtering gas pressure of 5 mTorr. After the carbon film was formed, it was heat-treated in an H2 atmosphere at 280°C for 1 hour, and then the film quality was evaluated by Raman spectroscopy.

【0059】図8の (a)はこのように本発明の方法
で還元処理したカーボン膜のラマン分光分析スペクトル
である。 280℃に加熱されているにも係わらず、カ
ーボン膜内部のO量が少ないために、ダイヤモンドライ
クの膜質となっている。一方 (b)は単に加熱処理に
よってカーボン膜表面の水分を除去しただけのカーボン
膜のラマン分光分析スペクトルであり、二つめのピーク
10が発生しており、軟質なGカーボンのパターンにな
っている。
FIG. 8(a) is a Raman spectroscopy spectrum of the carbon film thus reduced by the method of the present invention. Despite being heated to 280° C., the carbon film has a diamond-like film quality because the amount of O inside the carbon film is small. On the other hand, (b) is a Raman spectroscopic analysis spectrum of a carbon film in which the moisture on the surface of the carbon film has simply been removed by heat treatment, and the second peak 10 has occurred, forming a pattern of soft G carbon. .

【0060】また、回転している磁気ディスク面にラッ
ピングテープを一定時間押し付け、カーボン膜の削れ量
を蛍光X線膜厚計で測定した結果、H2雰囲気中で1時
間還元処理したカーボン膜は、摩耗量が30Åであった
。還元処理を行なわない従来の磁気ディスクは、カーボ
ン摩耗量が50Åであったのに比べると、本発明の方法
によって還元処理したカーボン膜は、膜強度が従来のカ
ーボン膜の2倍近く向上している。
[0060] Also, as a result of pressing a lapping tape against the rotating magnetic disk surface for a certain period of time and measuring the amount of abrasion of the carbon film using a fluorescent X-ray film thickness meter, the carbon film that had been reduced for one hour in an H2 atmosphere showed The amount of wear was 30 Å. Compared to a conventional magnetic disk without reduction treatment, which had a carbon wear amount of 50 Å, the carbon film treated by the method of the present invention has nearly twice the strength of the conventional carbon film. There is.

【0061】〔請求項6の発明の実施例〕以上のように
カーボン膜の膜強度が向上し磁気ディスクの長寿命化が
可能となったが、硬度の高いダイヤモンドライクのカー
ボン膜は、電気伝導性が低いために、帯電によって薄膜
型の磁気ヘッド素子部が放電破壊するといった障害が発
生しやすい。また、塵埃を吸着し、ヘッドクラッシュを
引き起こす恐れがある。
[Embodiment of the invention as claimed in claim 6] As described above, the film strength of the carbon film has been improved, making it possible to extend the life of the magnetic disk. Because of the low resistance, problems such as discharge destruction of the thin-film magnetic head element section due to charging are likely to occur. In addition, it may attract dust and cause a head crash.

【0062】そこで、ダイヤモンドライクのカーボン膜
の電気伝導度を高めるために種々の実験を行なった結果
、カーボン膜中にホウ素(B) を2〜20%添加する
と電気抵抗値が低下することが明らかとなった。
[0062] As a result of conducting various experiments to increase the electrical conductivity of diamond-like carbon films, it was found that adding 2 to 20% of boron (B) to the carbon film lowers the electrical resistance value. It became.

【0063】図9はカーボンターゲット中のB量を変え
た場合のカーボン膜の抵抗値の変化を測定した図である
。図示のようにホウ素の添加量が増えるにつれてカーボ
ン膜の電気抵抗値が減少しているが、ホウ素添加量が2
0%程度で飽和する。すなわち、従来のカーボン膜の電
気抵抗値が3MΩであるのに対し、本発明によってホウ
素を添加すると、300kΩ程度まで低下した。また、
AE素子を用いて磁気ヘッドの浮上量を測定したところ
、従来の磁気ディスクに比べ、本発明によってカーボン
膜にホウ素を添加した磁気ディスクは、AE素子の接触
回数が減少した。
FIG. 9 is a graph showing the changes in the resistance value of the carbon film when the amount of B in the carbon target was changed. As shown in the figure, the electrical resistance value of the carbon film decreases as the amount of boron added increases, but when the amount of boron added increases
It is saturated at about 0%. That is, while the electrical resistance value of the conventional carbon film is 3 MΩ, when boron is added according to the present invention, the electrical resistance value is reduced to about 300 kΩ. Also,
When the flying height of the magnetic head was measured using an AE element, the number of times the AE element contacted the magnetic disk was reduced compared to the conventional magnetic disk in which boron was added to the carbon film according to the present invention.

【0064】図10は従来の磁気ディスクと本発明によ
ってホウ素を添加したカーボン膜を有する磁気ディスク
との磁気ヘッド浮上特性を比較する図であり、AE素子
を用いてAE素子が接触しなくなる浮上量を求めたもの
である。横軸は8インチ磁気ディスクの半径方向の位置
、縦軸はAE素子の浮上量である。
FIG. 10 is a diagram comparing the magnetic head flying characteristics of a conventional magnetic disk and a magnetic disk having a carbon film doped with boron according to the present invention. This is what we sought. The horizontal axis represents the radial position of the 8-inch magnetic disk, and the vertical axis represents the flying height of the AE element.

【0065】(a)は従来の磁気ディスクの浮上特性で
ある。カーボン膜の電気抵抗値が3MΩと高いために帯
電によって多量の塵埃が吸着しており、AE素子が磁気
ディスク上の塵埃に接触しやすい。その結果、AE素子
が塵埃などに接触しなくなる浮上量は、0.06〜0.
08と高い。
(a) shows the flying characteristics of a conventional magnetic disk. Since the carbon film has a high electrical resistance value of 3 MΩ, a large amount of dust is attracted by charging, and the AE element easily comes into contact with the dust on the magnetic disk. As a result, the flying height at which the AE element does not come into contact with dust, etc. is 0.06 to 0.0.
08 is high.

【0066】(b)は本発明によりホウ素が添加された
カーボン膜を有する磁気ディスクであり、電気抵抗値が
300kΩと低く、帯電による塵埃の吸着量が少ないの
で、AE素子の浮上量を0.06〜0.04程度まで低
くしても、塵埃などとの接触が発生していない。したが
って、磁気ヘッドの浮上量が微小で高密度記録の磁気デ
ィスク装置に適している。
(b) is a magnetic disk having a carbon film doped with boron according to the present invention, and has a low electrical resistance value of 300 kΩ, and because it attracts little dust due to charging, the flying height of the AE element can be reduced to 0. Even if it is as low as 0.06 to 0.04, no contact with dust or the like occurs. Therefore, the magnetic head has a very small flying height and is suitable for high-density recording magnetic disk devices.

【0067】図11は本発明によりホウ素を添加したカ
ーボン膜のラマン分光分析スペクトルであり、二つめの
ピークは発生しておらず、ダイヤモンドライクのカーボ
ンであることが認められる。すなわち、ホウ素を添加し
ても、Dカーボンの膜質は維持されており、硬質のDカ
ーボン膜を有する磁気ディスクにおいても、電気伝導性
を高め、帯電による薄膜型磁気ヘッドの素子破壊や塵埃
吸着によるヘッドクラッシュを防止できる。
FIG. 11 is a Raman spectroscopic analysis spectrum of a carbon film doped with boron according to the present invention, and the second peak does not appear, indicating that it is diamond-like carbon. In other words, even when boron is added, the film quality of D carbon is maintained, and even in magnetic disks with a hard D carbon film, the electrical conductivity is increased and the element destruction of thin film magnetic heads due to charging and dust absorption are prevented. Head crush can be prevented.

【0068】なお、ホウ素を添加するのに、予めカーボ
ンターゲットにホウ素を添加しておく手法を例示したが
、カーボン膜を成膜した後に、イオン打ち込みによって
ホウ素を添加することもできる。
[0068] Although the method of adding boron to the carbon target in advance has been exemplified, it is also possible to add boron by ion implantation after forming the carbon film.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、メタル薄
膜型磁気ディスクにおけるメタル磁性膜を保護するカー
ボン膜は、メタル磁性膜の磁気特性を損なったり、エラ
ー発生を招くことなしに、潤滑性にすぐれ、また磁気ヘ
ッドの吸着を防止でき、しかも下側のメタル磁性膜を十
分保護できるように膜強度が強く、かつ帯電を抑制でき
るように電気伝導性を向上でき、メタル磁性膜を保護す
るカーボン膜に要求される諸特性をすべて満足でき、長
寿命で高密度記録の磁気ディスク装置に極めて有効であ
る。
As described above, according to the present invention, the carbon film that protects the metal magnetic film in a metal thin-film magnetic disk can provide lubrication without impairing the magnetic properties of the metal magnetic film or causing errors. It has excellent properties and can prevent the magnetic head from adhering, and has strong film strength to sufficiently protect the underlying metal magnetic film. It also has improved electrical conductivity to suppress charging and protect the metal magnetic film. It satisfies all the characteristics required of a carbon film, and is extremely effective for long-life, high-density recording magnetic disk drives.

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

【図1】本発明によるメタル磁気ディスクおよびその製
造方法の基本原理を説明する断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating the basic principle of a metal magnetic disk and its manufacturing method according to the present invention.

【図2】請求項1に記載のメタル薄膜型磁気ディスクの
実施例を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the metal thin film type magnetic disk according to claim 1.

【図3】カーボン膜質を比較するためのラマン分光分析
スペクトルを示すもので、(a)は従来のGカーボンと
Dカーボンが混在しているカーボン膜、 (b)は本発
明におけるメタル磁性膜側のカーボン膜、 (c)は本
発明における表面側のカーボン膜である。
FIG. 3 shows Raman spectroscopy spectra for comparing carbon film quality; (a) is the conventional carbon film in which G carbon and D carbon are mixed; (b) is the metal magnetic film side in the present invention. (c) is the carbon film on the front side in the present invention.

【図4】従来の磁気ディスクと本発明の実施例の磁気デ
ィスクにつき摩擦係数を比較する図である。
FIG. 4 is a diagram comparing the coefficient of friction between a conventional magnetic disk and a magnetic disk according to an embodiment of the present invention.

【図5】請求項2の発明の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing an embodiment of the invention according to claim 2.

【図6】従来法と本発明の高周波加熱による加熱前後の
カーボン膜質変化を比較するラマン分光分析スペクトル
である。
FIG. 6 is a Raman spectroscopic analysis spectrum comparing the change in carbon film quality before and after heating by high-frequency heating of the conventional method and the present invention.

【図7】従来法で加熱した磁気ディスクと本発明の方法
で高周波加熱した磁気ディスクにつき、加熱前後の耐摩
耗性を測定した結果である。
FIG. 7 shows the results of measuring the wear resistance before and after heating for a magnetic disk heated by a conventional method and a magnetic disk heated by high frequency heating by a method of the present invention.

【図8】本発明方法で還元処理したカーボン膜と従来法
で加熱処理したカーボン膜のラマン分光分析スペクトル
である。
FIG. 8 shows Raman spectra of a carbon film reduced by the method of the present invention and a carbon film heat-treated by the conventional method.

【図9】カーボンターゲット中のB量を変えた場合のカ
ーボン膜の抵抗値の変化を測定した図である。
FIG. 9 is a graph showing the change in resistance value of the carbon film when the amount of B in the carbon target was changed.

【図10】従来の磁気ディスクと本発明によってホウ素
を添加したカーボン膜を有する磁気ディスクとの磁気ヘ
ッド浮上量を比較する図である。
FIG. 10 is a diagram comparing the flying height of a magnetic head between a conventional magnetic disk and a magnetic disk having a carbon film doped with boron according to the present invention.

【図11】本発明によりホウ素を添加したカーボン膜の
ラマン分光分析スペクトルである。
FIG. 11 is a Raman spectroscopy spectrum of a carbon film doped with boron according to the present invention.

【図12】従来のメタル磁気ディスクの製造方法を工程
順に示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a conventional metal magnetic disk manufacturing method in order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  非磁性基板( Al基板 ) 2  NiPメッキ層 3  テクスチャー溝 4  Cr層 5  メタル磁性膜( またはCo合金 )6  カー
ボン膜 61  基板側のカーボン膜 62  表面側のカーボン膜 7  潤滑剤
1 Non-magnetic substrate (Al substrate) 2 NiP plating layer 3 Texture groove 4 Cr layer 5 Metal magnetic film (or Co alloy) 6 Carbon film 61 Carbon film on the substrate side 62 Carbon film on the surface side 7 Lubricant

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  メタル磁性膜(5) が成膜されたメ
タル薄膜型の磁気ディスクにおいて、メタル磁性膜(5
) の上に成膜されたカーボン膜(6)を、表面側(6
2)は軟質の膜質とし、メタル磁性膜(5) 側(61
)は硬質の膜質としたことを特徴とするメタル薄膜型磁
気ディスク。
Claim 1: In a metal thin film type magnetic disk on which a metal magnetic film (5) is formed, a metal magnetic film (5) is formed.
) on the surface side (6).
2) is a soft film, and the metal magnetic film (5) side (61
) is a metal thin-film magnetic disk characterized by a hard film.
【請求項2】  メタル磁性膜(5) の下側における
テクスチャー処理は、該メタル磁性膜(5) に磁気異
方性を付与するのに必要最小限の浅いテクスチャー溝と
し、メタル磁性膜(5) 上のカーボン膜(6) の表
面には、磁気ヘッドの吸着防止と摩擦係数低減のための
粗面化処理が施され、その上に潤滑剤が塗布されている
ことを特徴とするメタル薄膜型磁気ディスク。
2. The texture treatment on the lower side of the metal magnetic film (5) is performed by forming a shallow texture groove that is the minimum necessary to impart magnetic anisotropy to the metal magnetic film (5). ) The surface of the upper carbon film (6) is roughened to prevent the magnetic head from adhering and to reduce the coefficient of friction, and a lubricant is applied on the surface of the metal thin film. type magnetic disk.
【請求項3】  メタル磁性膜(5) 上にカーボン膜
(6) を形成した後に、高周波加熱法によってカーボ
ン膜表面を乾燥させてから、カーボン膜(6) の表面
に潤滑剤を塗布することを特徴とするメタル薄膜型磁気
ディスクの製造方法。
[Claim 3] After forming the carbon film (6) on the metal magnetic film (5), drying the surface of the carbon film by high-frequency heating, and then applying a lubricant to the surface of the carbon film (6). A method for manufacturing a metal thin film magnetic disk characterized by:
【請求項4】  メタル磁性膜(5) 上にカーボン膜
(6) をスパッタ法で成膜する際に、スパッタガスと
して、原子量がArよりも小さな不活性ガスを用いてス
パッタを行なうことを特徴とするメタル薄膜型磁気ディ
スクの製造方法。
4. When forming the carbon film (6) on the metal magnetic film (5) by sputtering, the sputtering is performed using an inert gas having an atomic weight smaller than Ar as the sputtering gas. A method of manufacturing a metal thin film magnetic disk.
【請求項5】  メタル磁性膜(5) 上にカーボン膜
(6) をスパッタ法で成膜した後に、還元ガス雰囲気
中で熱処理を行ない、カーボン膜(6)中の酸素を除去
することを特徴とするメタル薄膜型磁気ディスクの製造
方法。
5. A carbon film (6) is formed on the metal magnetic film (5) by sputtering, and then heat treatment is performed in a reducing gas atmosphere to remove oxygen in the carbon film (6). A method of manufacturing a metal thin film magnetic disk.
【請求項6】  メタル磁性膜(5) を覆っているカ
ーボン保護膜(6)中にホウ素を混入したことを特徴と
するメタル薄膜型磁気ディスク。
6. A metal thin film type magnetic disk characterized in that boron is mixed into a carbon protective film (6) covering a metal magnetic film (5).
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