JPH0534728B2 - - Google Patents

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JPH0534728B2
JPH0534728B2 JP61243438A JP24343886A JPH0534728B2 JP H0534728 B2 JPH0534728 B2 JP H0534728B2 JP 61243438 A JP61243438 A JP 61243438A JP 24343886 A JP24343886 A JP 24343886A JP H0534728 B2 JPH0534728 B2 JP H0534728B2
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JP
Japan
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film
diamond
recording layer
carbon
durability
Prior art date
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JP61243438A
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JPS6398825A (ja
Inventor
Hideo Kurokawa
Tsutomu Mitani
Masaru Odagiri
Taketoshi Yonezawa
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Priority to US07/027,895 priority patent/US4833031A/en
Priority to DE8787104123T priority patent/DE3773239D1/de
Priority to EP87104123A priority patent/EP0239028B1/en
Publication of JPS6398825A publication Critical patent/JPS6398825A/ja
Publication of JPH0534728B2 publication Critical patent/JPH0534728B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、強磁性体金属及びその酸化物からな
る薄膜を記録層としたビデオ、オーデイオ、デー
タ等の信号を記録する磁気記録媒体に関するもの
である。 従来の技術 最近、高密度記録を実現するための記録媒体と
してCo、Ni、Cr、Fe等の強磁性体金属薄膜を記
録層に用いるものが注目され、その実用化が検討
されている。しかし媒体表面が金属であるために
摩擦係数が大きく、磁気ヘツドなどとの摺動によ
り短時間で記録層がはく離するなどの損傷を受け
る。条件によつては磁気ヘツドが損傷する場合も
ある。このため、従来では例えば記録層表面を酸
化させる等の方法で記録層自身の耐久性を向上さ
せるとともに、記録層を有効に保護する保護膜の
開発が重要な課題であつた。 従来から、保護膜としては例えばステアリン
酸、ミリスチン酸など有機系物質の潤滑材料を塗
布もしくは真空蒸着したものが試みられている
が、未だ実用特性を満足するものは得られていな
い。 発明が解決しようとする問題点 我々は保護膜に、ダイヤモンドもしくはダイヤ
モンドに近い諸特性を示すダイヤモンド状炭素膜
を応用することを考えた。ダイヤモンドは、物質
中で最高の硬さを示し化学的にも極めて安定であ
ることから、耐久性、耐候性に優れた理想的な保
護膜材料と考えられる。ダイヤモンドもしくはダ
イヤモンド状炭素膜の合成方法に関しては、従来
から多くの方法が報告されている。 (参考文献) (1) 難波義提;ダイヤモンド薄膜の低圧合成の研
究、応用機械工学 (2) 松本精一郎;ダイヤモンドの低圧合成、現代
化学、1984年9月号 (3) 瀬高信雄;ダイヤモンドの低圧合成、日本産
業技術振興協会、技術資料No.138、59/60/20 しかしながらいずれの方法も研究段階であり、
また、 (1) 成膜時の基板温度が高い(400℃以上) (2) 成膜速度が遅い(最高でも200〜300Å/分) などの理由から、磁気記録媒体の保護膜形成手段
として利用することは極めて難しかつた。 我々は、この課題を解決し基板温度が低温でか
つ高速でダイヤモンド状炭素膜を合成できる方法
を開発した(特顔昭60−80515号、膜形成方法及
び膜形成装置)。 この方法は、例えばメタンガスなどの炭化水素
ガスを原料ガスとして10〜100Paの低圧でこれを
プラズマ化し、少なくともイオンを加速しつつこ
のプラズマを基板に噴射して成膜する方法で、
我々はプラズマ・インジエクシヨンCVD法(PI
−CVD法)と称している。PI−CVD法によれ
ば、基板を加熱することなく室温程度の低温でビ
ツカース硬さ2000Kg/mm2以上のダイヤモンド状炭
素膜を最高5000Å/分程度の高速で合成すること
ができ、磁気記録媒体の保護膜として応用するこ
とが可能となつた。 Co−Ni−Oの金属薄膜を記録層とするテープ
状磁気記録媒体表面にPI−CVD法により膜厚約
200Å以上のダイヤモンド状炭素膜を合成してス
チル耐久試験を行つたところ、有機系物質を保護
膜としたものに比べ50〜100倍以上の耐久性を確
認することができた(特許出願No.60−50031号、
磁気記録媒体)。しかしながら、200Åより薄いダ
イヤモンド状炭素膜で耐久性を向上させようとす
ると次のような問題点が生じる。PI−CVD法で
は、メタンガス等の炭化水素ガスをプラズマ化し
て使用するために、炭化水素ガスが分解して原子
状水素が発生する。原子状水素は、非常に活性で
表面を化学的にスパツタリングしたりあるいは還
元したりするために、ダイヤモンド状炭素膜の合
成時に記録層表面を変質させる。例えば先述のよ
うな耐久性の向上を目的として記録層表面を酸化
させた磁気記録媒体の場合には、原子状水素やイ
オンの衝撃によりこの酸化層が還元される。 PI−CVD法に限らず、ダイヤモンド状炭素膜
を合成する方法では原子状水素を使用することが
普通で、還元作用による記録層表面の変質はいず
れの方法でも問題となる。 酸化層が還元されると記録層自身の耐久性が著
しく劣化し、その上にダイヤモンド状炭素膜を合
成しても効果は半減する。ダイヤモンド状炭素膜
が膜厚200Å以上であれば、上述のようにダイヤ
モンド状炭素膜の剛性により記録層の耐久性劣化
を補つて耐久性を向上することができる。しか
し、さらに膜厚を薄くしようとすると、ダイヤモ
ンド状炭素膜だけの剛性では記録層変質による記
録層自身の耐久性劣化を補うことができなくな
り、磁気記録媒体は耐久性の弱くなつた記録層変
質部から破壊が生じる。このため200Åより薄い
ダイヤモンド状炭素膜を保護膜として形成した磁
気記録媒体は、有機系薄膜を潤滑膜とする従来の
磁気記録媒体に比べても耐久性に劣るという問題
点があつた。 保護膜として形成したダイヤモンド状炭素膜
は、磁気ヘツドと記録層との間隙となりスペーシ
ング損失による出力低下の原因になるため、でき
る限り薄いことが望ましい。特に高密度記録化
(短波長記録化)を目指した強磁性体金属薄膜を
記録層とする磁気記録媒体ではこの損失が大きく
なる(例えば記録波長0.7μmの場合、200Åのダ
イヤモンド状炭素膜により約3dB出力が低下す
る。) 従つて、強磁性体金属薄膜を記録層とする磁気
記録媒体の保護膜にダイヤモンド状炭素膜を応用
して高出力、耐久性の高い磁気記録媒体を実現す
るには、記録層表面を変質することなくダイヤモ
ンド状炭素膜を合成し、記録層の耐久性を保持し
つつより薄いダイヤモンド状炭素膜で耐久性を向
上させなければならないという問題点があつた。 本発明は上記問題点を解決するもので、記録層
表面を変質させずにダイヤモンド状炭素膜を合成
し、高出力で高密度記録に適し、耐久性、信頼性
に優れた磁気記録媒体を提供するものである。 問題点を解決するための手段 記録層表面を変質させることなくダイヤモンド
状炭素膜を合成するためには、記録層の表面を原
子状水素の還元作用およびイオンの衝撃によるス
パツタリング作用から防御しなければならない。
この手段として、我々は記録層表面に防御膜を設
置することを考えた。第1図にその概略を示す。
防御膜3の形成方法については、均一でピンホー
ルがなく成膜時に磁性層2表面を変質させなけれ
ば、スパツタリング法、プラズマCVD法、塗布
方法などいずれの方法を用いてもかまわない。防
御膜3の材料としては、ダイヤモンド状炭素膜4
を合成する時のイオン衝撃によりスパツタリング
され、これがダイヤモンド状炭素膜4中へ混入す
るなどして膜質を劣化させることを防ぐために、
スパツタリングされにくい材料か、あるいは混入
しても膜質劣化の小さい元素(炭素、水素、弗素
など)から構成されるものが望ましい。防御膜3
の厚みは100Å以下でも十分効果があり、記録特
性を考慮すれば50Å以下が望ましい。 作 用 上記の防御膜3を記録層2表面に合成すること
で、ダイヤモンド状炭素膜4を合成する時に発生
する原子状水素は記録層2表面に到達せず、また
加速したイオンは防御膜3を衝撃し一部これをス
パツタリングするが、防御膜3の材料を選定する
ことで記録層2には直接影響しない。このため記
録層2表面は変質することなくダイヤモンド状炭
素膜4が形成され、耐久性、信頼性に優れた磁気
記録媒体を得ることができる。 実施例 第2図に、本発明の一実施例を示す。ポリエチ
レン、ガラスなどの非磁性体基板5上に、蒸着
法、スパツタリング法などによりCo、Niの金属
磁性膜が記録層6として形成される。記録層6の
表面には、耐久性、耐蝕性を向上するために酸化
層(膜厚100〜150Å)が形成されている。酸化層
の上には、防御膜として例えば含弗素有機物膜7
が例えばプラズマCVD法により形成される。こ
の実施例ではオクタフルオロシクロブタン(C−
C4F8)を原料ガスとし、高周波(13.56MHz)で
これをプラズマ化して含弗素有機物膜7を形成し
た。含弗素有機物膜7はCxFy(y/x=1.2〜1.8)
で、膜厚は100Å以下である。原料ガスとしては
C−C4F8以外でもCF4、C2F4、C3F8、C6F6など
弗素を含んだガスであればいずれもかまわない。 含弗素有機物膜7は、膜厚が100Å以上になる
とスペーシング損失により出力特性が低下すると
共に、含弗素有機物自身の耐久性が大きく影響し
てダイヤモンド状炭素膜の効果が十分得られなく
なる。また膜厚が10Å以下では防御膜としての効
果が少なく、原子状水素の還元作用およびイオン
衝撃によるスパツタリング作用から記録層6表面
を十分防御できない。従つて、含弗素有機物膜7
の膜厚は10〜100Åが望ましく、高密度記録化を
考えれば10〜50Åが望ましい。 含弗素有機物膜7の上には、例えばPI−CVD
法によりダイヤモンド状炭素膜が合成される。先
にも述べたように、PI−CVD法は、例えばメタ
ンガス等の炭化水素ガスを原料ガスとして10〜
100Paの低圧でこれをプラズマ化し、少なくとも
イオンを加速しつつこのプラズマを噴射してダイ
ヤモンド状炭素膜を合成する方法で、加速された
イオンの他に炭化水素ガスが分解して生じた原子
状水素がプラズマ中には存在する。含弗素有機物
膜7をあらかじめ記録層上に形成しない時には、
第3図のESCA分析結果が示すように原子状水素
の還元作用およびイオンの衝撃エネルギーにより
Co−Oの酸化層がなくなる。すなわち記録層6
の表面が変質し耐久性が著しく低下する。 これに対して、記録層6の上に含弗素有機物膜
7を防御膜として形成すると、ESCA分析の結
果、第4図に示すようにダイヤモンド状炭素膜8
を形成した後も90%近くのCo−Oが残存するこ
とが確認できた。 さらに、この媒体の実用耐久性を、スチル耐久
試験により評価した。その結果の一例を下表に示
す。
【表】 先にも述べたように、ダイヤモンド状炭素膜が
200Å以上であれば、含弗素有機物膜を設定しな
くても十分高いスチル耐久性を得ることができ
る。しかしダイヤモンド状炭素膜の膜厚を薄くす
ると、記録層表面の変質(Co−O→Co)に伴う
記録層自身の耐久性低下をカバーしきれなくな
り、スチル耐久性が著しく低下する。これに対し
て含弗素有機物膜7をあらかじめ記録層6上に形
成すると、第4図に示すESCA分析からわかるよ
うに、ダイヤモンド状炭素膜8を合成した後も
Co−O/Co値の減少は少なく、これは記録層6
表面の変質(Co−O→Co)が少ないことを示し
ている。このためスチル耐久性は向上し、ダイヤ
モンド状炭素膜8の厚みが60Å程度でも含弗素有
機物膜7を形成しないで膜厚150Åのダイヤモン
ド状炭素膜を合成した場合に比べてスチル耐久性
は向上する。 含弗素有機物膜7の防御効果は、膜厚50Å以下
でも十分発揮され、スペーシング損失による磁気
特性劣化は小さい。 また、さらにすべり性、耐久性をより向上させ
るために、ダイヤモンド状炭素膜8の上に、例え
ば有機物保護膜を周知の手段により形成してもか
まわない。 この実施例では、防御膜として弗素系有機物膜
を用いたが、メタンガス、エタンガスを用いて形
成されたC−H系有機物あるいはC−H−O系有
機物でも同様の結果が得られる。さらに有機物以
外でも、比較的スパツタリングされにくいSiC、
Ti3N4などの無機系膜や有機物と金属とが混合し
た有機金属膜なども、防御膜としては効果があ
る。 発明の効果 本発明は、例えば含弗素有機物の防御膜を記録
層上に形成した後、防御膜上にダイヤモンド状炭
素膜を形成する磁気記録媒体およびその製造方法
に関するものであり、記録層表面が変質すること
なくダイヤモンド状炭素膜を形成することが可能
である。このため、薄いダイヤモンド状炭素膜で
も、スチル耐久性、走行耐久性に優れた磁気記録
媒体を得ることができ、高密度記録化を実現する
上で極めて有効なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における磁気記録媒
体の基本概念を示す断面図、第2図は本発明の一
実施例における磁気記録媒体の断面図、第3図、
第4図はダイヤモンド状炭素膜の成膜前後におけ
るESCA分析結果を示す特性図である。 2……記録層、3……防御膜、4……ダイヤモ
ンド状炭素膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非磁性材料の基板上に形成された、強磁性体
    金属及びその酸化物からなる記録層と、前記記録
    層上に形成された、前記酸化物の少なくとも還元
    を防止する防御膜と、前記防御膜の表面に形成さ
    れた、少なくとも炭化水素を含むガスをプラズマ
    化し照射することで形成したダイヤモンド膜、又
    はダイヤモンド状炭素膜を備えた磁気記録媒体。 2 防御膜が、炭素、水素、酸素および弗素のい
    ずれか、もしくはその組合せから構成された薄膜
    である特許請求の範囲第1項記載の磁気記録媒
    体。 3 防御膜が、膜厚50Å以下である特許請求の範
    囲第1項記載の磁気記録媒体。 4 ダイヤモンド膜、又はダイヤモンド状炭素膜
    の膜厚が150Å以下である特許請求の範囲第1項
    記載の磁気記録媒体。
JP61243438A 1986-03-20 1986-10-14 磁気記録媒体 Granted JPS6398825A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61243438A JPS6398825A (ja) 1986-10-14 1986-10-14 磁気記録媒体
US07/027,895 US4833031A (en) 1986-03-20 1987-03-19 Magnetic recording medium
DE8787104123T DE3773239D1 (de) 1986-03-20 1987-03-20 Magnetisches aufzeichnungsmedium.
EP87104123A EP0239028B1 (en) 1986-03-20 1987-03-20 Magnetic recording medium

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JP61243438A JPS6398825A (ja) 1986-10-14 1986-10-14 磁気記録媒体

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Publication Number Publication Date
JPS6398825A JPS6398825A (ja) 1988-04-30
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JP61243438A Granted JPS6398825A (ja) 1986-03-20 1986-10-14 磁気記録媒体

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59127232A (ja) * 1983-01-11 1984-07-23 Seiko Epson Corp 磁気記録媒体
JPS61105720A (ja) * 1984-10-26 1986-05-23 Denki Kagaku Kogyo Kk 磁気記憶媒体
JPS61210518A (ja) * 1985-03-13 1986-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 磁気記録媒体の製造方法

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JPS6398825A (ja) 1988-04-30

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