JPH06203375A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦係数が小さく、耐ＣＳＳ特性の優れた炭
化水素質の保護膜を有し、信頼性が高く、寿命の長い磁
気記録媒体を安定に製造する方法を提供する。 【構成】 不活性ガス並びに、水素ガス又は炭化水素ガ
スの一種以上からなるガスの混合ガス雰囲気中で、熱分
解炭素材をターゲットとして用いてスパッタリングする
ことによって、非磁性基板上に形成された磁性膜の上に
炭化水素質の保護膜を形成することを特徴とする。熱分
解炭素材はCVD 法によって作製される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の製造方
法に関し、特に欠陥の少ない炭化水素質の保護膜を有す
る磁気記録媒体を安定的に長時間製造する方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気記録装置はますます高記録密
度化され、これに伴い高い信頼性を有する磁気記録媒体
の開発が望まれている。高い信頼性を有する磁気記録媒
体を得るためには、通常磁気ヘッドとの接触や摺動時の
磁性膜の摩耗、損傷を防ぐために保護膜が設けられてい
る。この保護膜として炭素膜や炭化水素膜などの炭素質
膜が最も広く用いられているが、この炭素質膜は、ピン
ホールや突起などの欠陥がなく均一に成膜されているこ
とが重要である。

【０００３】通常、この炭素質膜の製造方法は、スパッ
タ法が用いられ、ホットプレス法（HP) や熱間均等圧プ
レス法（HIP)、あるいは焼結法で作製された等方性グラ
ファイトをターゲットとして用い、Arガス等によりスパ
ッタリングし炭素質膜を成膜している。たとえば、アル
ゴンなどの不活性ガス中で炭素材料をターゲットとして
スパッタリングして形成されたカーボン保護膜（特開平
2-101616) や水素を含有し、３次元構造を有する絶縁性
炭素膜（特開昭61-117727)などが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルゴ
ンなどの不活性ガス中で炭素材料をターゲットとしてス
パッタリングして形成されたカーボン保護膜は摩擦係数
が大きく、耐久性が十分でない。又水素を含有し、３次
元構造を有する絶縁性炭素膜は安定して製造することが
難しいという問題点があった。

【０００５】たとえば、ホットプレス法や熱間均等圧プ
レス法あるいは焼結法で作製された等方性グラファイト
をターゲットとして用いて、炭化水素ガスを含む不活性
ガスの混合ガス雰囲気中でスパッタリングすると、電極
とターゲットの間でアーク放電（以下アークという）が
発生し、ダストによる炭素質膜のピンホール等の欠陥を
誘発するので、長時間安定して操業することができな
い。

【０００６】このピンホールは、その下に成膜されてい
る磁性膜のCo合金等の局部的な酸化をもたらしたり、磁
気ヘッドとの接触や摺動時による炭素質膜の破損の原因
となるなど、磁気記録媒体の信頼性を損なう大きな要因
となる。また、アークが発生すると、その発生部分はタ
ーゲット材として用いているグラファイト構造が変化
し、局部的にスパッタリングされなくなる領域が生じる
ことにより、成膜させようとする媒体内で膜厚分布が生
じる等の問題点がある。特に生産性を考慮して成膜速度
を大きくすると、上記の問題が顕著となる。

【０００７】このようなアークは、特に炭化水素ガスを
含む不活性ガスとの混合ガス雰囲気中でスパッタリング
した場合特に発生しやすい。このような混合ガスでスパ
ッタリングすることにより炭化水素質の保護膜を形成す
ることができ、磁気記録媒体の耐久性は改善されるが、
アークの発生により耐久性にバラツキが生じたり、長時
間安定製造ができないなどの問題点がある。

【０００８】本発明は上述の問題点を解決するためなさ
れたもので、炭化水素質保護膜を形成する時に発生す
る、電極とターゲット間のアークを押さえ、媒体内での
炭化水素質保護膜の膜厚分布が少なく、またピンホール
や突起などの欠陥が少ない、耐久性に優れた信頼性の高
い磁気記録媒体を安定して製造する方法を提供すること
を目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の特徴
は、不活性ガス並びに、水素ガス又は炭化水素ガスの一
種以上からなるガスの混合ガス雰囲気中で、熱分解炭素
材をターゲットとして用いてスパッタリングすることに
よって、非磁性基板上に形成された磁性膜の上に炭化水
素質の保護膜を形成することであり、また前記炭化水素
ガスがエチレンガスであるか、又はエチレンガスを含む
炭化水素ガスである。また、前記熱分解炭素材がCVD 法
によって作製されてなることである。

【００１０】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において、雰囲気ガスはAr、He、Ne、N₂などの不活
性ガスの他に、水素を供給できるガス、すなわち、水素
ガス又は炭化水素ガスの一種以上からなるガスを含む混
合ガスである。不活性ガスのみの雰囲気では保護膜は水
素を含まない炭素膜しか形成することができず、摩擦係
数が大きく耐久性のよい保護膜は得られない。

【００１１】上述した雰囲気ガス中で、上述した従来の
炭素材料をターゲットとして用いて、スパッタリングす
ると電極とターゲット間にアークをおこしやすい。その
ため、本発明では、熱分解炭素材をターゲットとして使
用する。

【００１２】本発明にいう熱分解炭素材とは、炭化水素
ガスからCVD 法によって分解されて析出されたもの、あ
るいは LP-CVD 法によって熱分解されて作製された配向
性の優れた炭素材料である（例えば、Pfizer社製 PYROI
D ）。

【００１３】炭化水素ガスとしては、CH₄ 、C₂H₆、C₃H₈
などの飽和炭化水素、C₂H₂、芳香族炭化水素などの不飽
和炭化水素が使用できるが、特にエチレンガスを含む炭
化水素ガスの場合は適度の摩擦係数を有し、耐久性の良
好な炭化水素質の保護膜を安定して形成することができ
る。

【００１４】次に、熱分解炭素材をターゲットとして用
い、磁気記録媒体の磁性膜上に炭化水素質の保護膜を形
成する本発明の製造方法について図１を用いて詳細に説
明する。

【００１５】まず、アルミニウム合金基板１の表面にNi
−Ｐ膜を設け、その表面をポリッシング処理し、さらに
テクスチャー加工し、凹凸２を形成した非磁性基板を用
いる。次に該基板上に磁性膜４を設ける。磁性膜４はス
パッタリング法によるCoCrNi、CoCrTa、CoCrPt膜やメッ
キ法によるCo−Ｐ膜など特に限定されるものではない。
スパッタリング法によりCoNiCr、CoCrTa、CoCrPt膜を設
ける場合には、高い保磁力を得るために磁性膜４の下地
膜としてCr膜３などを設けても良い。

【００１６】この磁性膜４を設けた基板上に保護膜５と
して炭化水素質膜をスパッタリング法で設ける。磁性膜
４をスパッタリング法で成膜した場合は、磁性膜４の成
膜に引き続いて炭化水素質の保護膜５を成膜することが
できる。本発明においては、前記炭化水素質の保護膜を
スパッタリング法で設けるさいに、熱分解炭素材をター
ゲットとしてスパッタリングを行う。これにより、炭化
水素質膜をスパッタリングしている際に発生するアーク
を押さえ、媒体内での膜厚分布が少なく、また、ピンホ
ールや突起などの欠陥が少ない信頼性の高い炭化水素質
の保護膜を有する磁気記録媒体が得られる。さらに、熱
分解炭素材は密度が高いため、磁気記録媒体の耐久性も
改善される。

【００１７】不活性ガス並びに、水素ガス又は炭化水素
ガスの一種以上からなるガスとの混合ガス中において、
ホットプレス法や熱間均等圧プレス法あるいは焼結法で
作成された等方性グラファイトをターゲットとして用い
て、スパッタリングすると特にアークが発生しやすい。
スパッタリング条件にも依るが、スパッタリング開始後
数時間でアークが発生し始め、一度アークが発生し始め
るとアークが連続発生する。このような状態で形成され
た炭化水素質の保護膜は、ピンホールや突起等の欠陥が
多発し磁気記録媒体の信頼性が不十分である。

【００１８】ところが、熱分解炭素材をターゲットとし
て用いるとアークの発生が著しく押さえられ、スパッタ
リング開始後、アーク発生までの時間が延び安定して、
欠陥の少ない炭化水素質の保護膜を形成することがで
き、信頼性のすぐれた磁気記録媒体が長時間に渡って製
造可能となるばかりでなく、磁気記録媒体の耐久性も改
善される。

【００１９】

【作用】本発明においては、不活性ガスならびに、水素
ガス又は炭化水素ガスの一種以上からなるガスとの混合
ガス中において、熱分解炭素材をターゲットとして用い
てスパッタリングを行うので、ホットプレス法や熱間均
等圧プレス法あるいは焼結法で作成された等方性グラフ
ァイトと比べてターゲット材料中の空隙が少なく、空隙
中に閉じこめられていたガスによる局部的な圧力変動
や、空隙による形状異常部への電荷の集中によるアーク
の発生を押さえることができ、また、空隙からの放出ガ
スが少なく、高純度な雰囲気下でスパッタリングするこ
とができるので、ピンホールなどの欠陥のない炭化水素
質の保護膜を安定して形成することができ、信頼性が高
く耐久性の高い磁気記録媒体を得ることができる。

【００２０】以下、本発明の実施例について図１を用い
て具体的に説明する。 （実施例１）アルミニウム合金基板１の表面に無電解メ
ッキ法により、Ni−Ｐメッキ膜を形成し、その表面をポ
リッシングマシンで精密研磨しテクスチャー処理を行
い、非磁性基板（φ3.5 ″）を作製した。この非磁性基
板上に下地Cr膜３、CoCrTa磁性膜４、炭化水素質の保護
膜５を順次成膜した。先ず、下地Cr膜３を基板温度 200
℃として500 Å成膜し、次いでCoCrTa膜４を 500Å成膜
し、さらに保護膜５を 200Å成膜して磁気記録媒体を形
成した。保護膜５は、熱分解炭素材をターゲットとして
用い、表１に示すガス雰囲気中でスパッタリングを行っ
た。

【００２１】磁気記録媒体の製造は、下地膜用、磁性膜
用、保護膜用の各ターゲットを連続放電させ、非磁性基
板を連続して真空槽内に投入し連続製造を行った。この
時、熱分解炭素材ターゲット上で発生するアークをカソ
ードの電圧値、電流値をモニターすることにより観察し
た。アークの発生するまでの時間を表１に示した。熱分
解炭素材をターゲットに用いることにより、アークの発
生が抑制された。

【００２２】次に、該磁気記録媒体にパーフルオロポリ
アルキルエーテル系の潤滑剤を塗布し薄膜ヘッド(Al₂O₃
−TIC スライダ）を用いCSS テストを行った。このテス
トはCSS 測定装置を用いて行い、磁気ディスクをセット
し磁気ディストの回転をスタート、ストップさせ、これ
を１サイクルとし、１万サイクル終了後の磁気ディスク
とヘッドとの摩擦係数を求めることにより行った。表１
に示すように、摩擦係数の上昇が抑制された。

【００２３】（実施例２〜７）保護膜５を形成するさい
に、カーボンターゲットの種類と雰囲気ガスを表１のよ
うに変えた以外は実施例１と同様に磁気記録媒体を作製
した。その際のアークが発生し始める時間と CSS一万回
後の摩擦係数の測定結果を同じく表１に示した。

【００２４】

【表１】

【００２５】（比較例１〜５）保護膜５を形成するさい
に、表２に示すターゲット材料（ホットプレス法で作成
した等方性グラファイト、熱間均等圧プレス法で作成し
た等方性グラファイト、焼結法で作成した等方性グラフ
ァイト及び熱分解炭素材）を用いて、表１に示す雰囲気
ガス中でスパッタリングを行った。その他は実施例１と
同様の操作により、磁気記録媒体を得た。これらの磁気
記録媒体を作製する時のアークが発生し始める時間と C
SS一万回後の摩擦係数の測定結果を同じく表２に示し
た。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、炭化水素質の保護膜を
形成する際に、電極とターゲット間のアークの発生を押
さえ、媒体内での炭化水素質膜の膜厚分布が少なく、ま
たピンホールや突起などの欠陥が少なく信頼性の高い、
耐久性の高い磁気記録媒体を安定して得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により得られた磁気記録媒体の一例の断
面図である。

【符号の説明】

１；非磁性基板 ２；微細な凹凸 ３；下地膜 ４；磁性膜 ５；保護膜 ６；潤滑膜

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不活性ガス並びに、水素ガス又は炭化水
   素ガスの一種以上からなるガスの混合ガス雰囲気中で、
   熱分解炭素材をターゲットとして用いてスパッタリング
   することによって、非磁性基板上に形成された磁性膜の
   上に炭化水素質の保護膜を形成することを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記炭化水素ガスがエチレンガスである
   か、又はエチレンガスを含む炭化水素ガスであることを
   特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記熱分解炭素材がCVD 法によって作製
   されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
   の磁気記録媒体の製造方法。