CN101015003A - 磁记录介质及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁记录介质，它具有优秀的启动操作性能和耐久性，以及令人满意的表面润滑性。本发明涉及到一种磁记录介质的制造工艺，在这种磁记录介质中，在非磁性基底上顺序层叠至少一层磁性层、一层保护膜层和一层润滑层，在所述制造工艺中，用在接近大气压的一个气压下产生的等离子体所激活的气体对所述保护膜层进行表面处理。本发明也涉及到根据上述制造工艺所产生的一种磁记录介质。

Description

磁记录介质及其制造工艺

技术领域

本发明涉及到磁盘驱动器或其它磁记录器件中所用的一种磁记录介质及其制造工艺。

背景技术

硬盘驱动器是一种用作信息处理器件等存储器件的磁记录器件，它具有用于回放和记录的磁头、和以含有磁性层的磁盘的形式提供的磁记录介质。磁盘中的所述磁性层通过用溅射、气相沉积或化学镀等等方法在非磁性基底上沉积一层铁磁金属或其合金来形成。通常，在硬盘驱动器中采用一种所谓的接触启停(contact start stop，CSS)方法来记录和回放数据。在使用CSS方法的硬盘驱动器中，磁头在开始工作时与磁性圆盘(简称为磁盘)相接触，当磁盘开始转动时，磁头在磁盘上滑动，当磁盘转动速度增加时，磁头便从磁盘上抬起来，在这种状态下进行记录和回放。当停止的时候，在磁盘的转动速度降低时磁头又开始在磁盘上滑动。

在磁盘中，为了防止磁盘的耐久性由于与磁头滑动接触所产生的摩擦损坏而退化，在磁性层上施加一层保护膜层和一层润滑层来提高磁盘的抗磨损性以及减少磁头和磁盘滑动接触时的静摩擦和动摩擦。通常使用碳膜、SiO₂、ZrO₂以及其它氧化物膜、氮化物膜和硼化物膜作为前述的保护膜层。

另外，前述的润滑剂层通常是通过在磁盘表面涂一层诸如液体全氟聚醚化合物(perfluoropolyether)的润滑剂来形成。

在磁盘中，润滑剂层中自由移动的分子和润滑剂层中与保护膜表面键合的分子的数目和特性对于抗磨损性有重要影响。例如，如果润滑层中自由移动的分子的数量太多，磁盘的静摩擦系数就会增加，导致磁头和磁盘之间吸附现象(所谓的粘贴，stiction)的发生更加容易。如果数量太少，磁盘表面的滑动摩擦系数增加，导致润滑性降低、使磁头坠落的发生更加容易。

为了减小粘贴，通过使磁盘表面具有一定程度的被称为纹理化的粗糙性，或者通过赋予用激光辐射形成被称作激光纹理的小凸起，来减少磁头和磁盘之间的接触面积。然而最近，磁头在磁盘表面的飞行高度变得非常低，为25nm或更低，以便获得较高的记录密度。因此，需要使磁盘表面尽可能光滑，并减小由激光纹理化形成的凸起的高度，来避免开始驱动时磁盘和磁头间的接触。然而，这样做之后，粘贴性反而变坏。因为粘贴性不能只通过由激光纹理化形成的凸起来充分地减小，也需要控制润滑层中自由移动分子和润滑层中与保护膜层表面键合的分子的数目和特性，如前面所述。

随着记录密度的增加，要求润滑层增强与保护膜层的键合强度。这种需求的原因如下所述。通过使用MR元件、GMR元件等等磁头来提高记录密度，硬盘驱动器正变得越来越紧凑和轻便，而且要求通过降低静摩擦系数以便减少也构成磁头负载的初始驱动力来改进启动操作。为了减小静摩擦系数，通过增加润滑剂和保护膜层之间的键合强度来减少润滑层中自由移动分子的数目是很有效的。

除了CSS(接触启停)方法外，近来在实际中也使用斜坡加载方法(rampload method)。斜坡加载方法指这样一种方法，它使用一种机构，通过这种机构，在磁盘的外周附近提供一个磁头退出区，当磁盘转动停止时，磁头可以停泊在该退出区中。在这种方法中，因为磁盘静止时磁头不与磁盘接触，据说不必如CSS方法那样担心粘贴问题。然而已经确定，在斜坡加载方法中也需要减小磁头到磁盘的吸附，以便当磁头和磁盘间不经意接触时减少磁头的行为变化。因此，在斜坡加载方法中减少静摩擦系数也是很重要的。

另外，为了增加记录密度，在记录和回放期间磁盘的转动速度已经增加了。在增加转动速度的情形中，会发生一种所谓的spin-off(旋飞)现象，其中由于离心力的作用润滑剂向外飞溅。结果，润滑层膜厚减小的问题就会发生。因此也希望增加与保护膜层的键合强度，以便防止旋飞现象，增强耐用性。此外，用键合比作为润滑剂和保护膜层之间键合强度的指示。该值指示出在上面形成有润滑剂层的磁盘用氟基溶剂(例如，Asahi Glass Co.，Ltd.生产的AS225)冲洗后残留润滑剂的比例(％)，并为润滑剂与保护膜层间的键合强度给出一个一般的参考。

于是，在润滑剂层上尝试了各种处理方法，以便增强润滑剂层和保护膜层之间的键合强度。例如，在日本待审专利申请，公开号No.H11-25452中公布了一种方法，其中，在润滑剂涂层上进行热处理，然后再进行紫外线辐射处理。此外，在日本待审专利申请，公开号No.H8-124142中公布了一种方法，其中，形成润滑剂层后用波长在150到180nm的紫外线辐射润滑剂层。此外，在日本待审专利申请，公开号No.H7-85461中公布了一种方法，其中，润滑剂层被涂在一个氢化的碳保护膜上，然后进行紫外线辐射。此外，在日本待审专利申请，公开号No.H5-217162中公布了一种方法，其中，润滑剂被涂在碳保护膜上，然后进行热处理。此外，在日本待审专利申请，公开号No.S62-150526中公布了一种方法，其中，在碳保护膜上进行等离子体处理。

然而，现有技术在磁记录介质的制造过程中，其中润滑剂层和保护膜采用这些处理方法形成，很难制造一种能增强润滑剂层和保护膜层之间的键合强度而又不增加滑动摩擦系数的磁记录介质。于是，需要有这样一种磁记录介质，它具有卓越的启动性能和耐用性而同时又具有足够的表面润滑性。

此外，除了上述的目标外，磁记录介质也要求能指示关于抗腐蚀方面的耐用性。

在磁记录介质中所用的非磁性基底主要使用在Al基底上和在含有Li和Na的玻璃基底上电镀有NiP的基底。此外，Co基合金被用于磁性层。如果有细的保护膜的话，Ni、Li、Na和Co不会沉淀到磁记录介质的表面上。然而，如果保护膜不细或者有小坑形成，那么在这些位置处Ni、Li、Na和Co等元素会形成氧化物和氢氧化物，结果这些元素沉积在磁记录介质的表面上。这被称作腐蚀。

尽管腐蚀以各种形式发生，其高度常常超过25nm。腐蚀的高度通常为100到10000nm。因此，如果腐蚀发生了，磁头就会与腐蚀碰撞，导致磁头坠落。

考虑到上述情况，本发明的目标为，获得一种磁记录介质，它具有卓越的启动性能和耐用性、有令人满意的表面润滑性和卓越的腐蚀特性。

发明内容

作为为了解决上述问题而进行的广泛研究的结果，本发明的发明人发现，在制造工艺中，其中在接近大气压的一个气压下产生的辉光放电等离子体所激活的处理气体对保护膜层进行表面处理，通过使用正弦波高频电源作为产生所述等离子体的电源，不仅可以增强润滑剂与保护膜层之间的键合强度、降低静摩擦系数、改进启动操作、增强耐用性以及获得卓越的表面润滑性，而且也能改进腐蚀特性，因此导致了本发明的完成。

就是说，本发明采用下述章程来实现上述的目标。

(1)一种磁记录介质的制造工艺，包括在一个非磁性基底上顺序层叠至少一层磁性层、一层保护膜层和一层润滑层，并用接近大气压的一个气压下产生的等离子体所激活的气体来对所述保护膜层进行表面处理；其中，使用正弦波高频电源作为产生所述等离子体的电源。

(2)如上述(1)中所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述电源的频率在1kHz到100kHz之间的范围内。

(3)如上述(1)或(2)中所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述等离子体为辉光放电等离子体。

(4)如上述(1)到(3)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，在形成所述保护膜层之后用所述被激活的气体对所述保护膜层的表面进行处理，接着形成所述润滑层。

(5)如上述(1)到(4)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述气体包含从由氮气、氧气和氩气构成的一组气体中选出来的至少一种类型的气体。

(6)如上述(1)到(5)中的任何一项所描述的的磁记录介质的制造工艺，其中，在接近大气压的一个气压下产生的所述等离子体是通过在相对电极之间施加一个电场所产生的一种等离子体。

(7)如上述(6)所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述相对电极设置为从垂直于待处理基底的位置倾斜1度到45度角，在所述待处理基底中，至少所述磁性层和保护膜层形成在所述非磁性基底上。

(8)如上述(6)所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述相对电极形成为垂直于待处理基底，在所述待处理基底中，至少所述磁性层和保护膜层形成在所述非磁性基底上。

(9)如上述(6)所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，通过将待处理基底安置在所述相对电极之间来对所述保护膜层进行表面处理，在所述待处理基底中，在所述非磁性基底上。

(10)如上述(1)到(9)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，使用所述被激活的气体对所述待处理基底的两面同时进行表面处理，在所述待处理基底中，至少所述磁性层和保护膜层形成在所述非磁性基底上。

(11)如上述(1)到(10)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述非磁性基底是从玻璃基底和硅基底中选出来的一种基底。

(12)如上述(1)到(10)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述非磁性基底中，由NiP或NiP合金构成的一层薄膜形成在从Al、Al合金、玻璃和硅中选出来的一种材料构成的基板(base)的表面上。

(13)一种磁记录介质，根据上述(1)到(12)中的任何一项所描述的磁记录介质的制造工艺所制造。

(14)一种磁记录和回放器件，设置有磁记录介质和在所述磁记录介质上记录和回放数据的磁头；其中所述磁记录介质是上述(13)所描述的磁记录介质。

(15)一种表面处理器件，它具有一个功能，即在接近大气压的一个气压下通过在相对电极之间施加一个电场来产生等离子体从而形成被激活的气体，并使被激活的气体辐射到待处理基底的表面上，在所述待处理基底中，至少一层磁性层和一层保护膜层形成在非磁性基底上。

本申请中的发明与日本待审专利申请，公开号No.S62-150526的类似处在于，使用等离子体来改进所述保护膜的表面特性。然而，与日本待审专利申请，公开号No.S62-150526中所描述的在真空中进行等离子体处理的技术相反，本申请中的发明的很不同之处在于，等离子体处理在接近大气压的一个气压下进行。如果等离子体处理在真空中进行，因为被激活的处理气体在几乎没有损失其任何活性的情况下与所述保护膜的表面接触，所述保护膜自身的一部分会被腐蚀。另一方面，如果所用的处理气体在接近大气压的气压下用等离子体处理，那么由于其极高的分子密度，在其分子之间有频繁的碰撞发生，其活性就降低，因此使其适合于所述保护膜的表面处理。此外，由于包括诸如真空腔、抽气泵、以及从大气压到真空中进行传送的传送系统，用于在真空中进行等离子体处理的真空设备很大，而且也很贵。另一方面，用在接近大气压的一个气压下用等离子体进行处理的情形中，不需要真空设备，可以使设备简化并降低成本。

此外，在所述磁记录介质的制造中，通常包括的一个步骤为，在沉积了保护膜之后，用诸如水、酸或碱等液体进行清洗以移去在真空设备中附着上的灰尘。如果在真空中进行等离子体处理，表面修饰(modification)特性会严重退化，因为所述保护膜表面在随后的清洗步骤中变湿了。尽管必须在清洗步骤之后进行等离子体处理来防止这一点，因为这需要另外一个真空设备，成本就会增加很多。另一方面，在接近大气压的一个气压下进行等离子体处理的情形中，即使在一个清洗步骤之后进行处理，也不需要进行装备的变更，因此不会导致任何成本的增加。

附图说明

图1是一个剖面图，显示了本发明中的磁记录介质的一个实施例；

图2是一个示意框图，显示了用于制造本发明中的磁记录介质的等离子体产生单元的一个实施例；

图3是一个示意框图，显示了用于制造本发明中的磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；

图4是一个示意框图，显示了用于制造本发明中的磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；

图5是一个示意框图，显示了用于制造本发明中的磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；

图6是一个示意框图，显示了用于制造本发明中的磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例。

具体实施方式

下面参考附图对本发明的实施例给出解释。

图1是一个剖面图，显示了本发明中的磁记录介质的一个实施例。

本实施例中的磁记录介质通过在非磁性基底1上顺序层叠基底层2、中间层3、磁性层4和保护膜层5，然后在最上面的一层上施加一层润滑剂层6而形成。

可以用于非磁性基底1的材料的例子包括，金属材料诸如铝和铝合金、无机材料诸如玻璃、陶瓷、钛、碳和硅、以及高分子化合物诸如聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚酰亚胺(polyimide)、聚酰胺(polyamide)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚砜(polysulfone)、聚萘乙烯(polyethylene naphthalate)、聚氯乙稀(polyvinyl chloride)以及循环含烃聚烯烃(cyclic hydrocarbon-containing polyolefin)。此外，从NiP、NiP合金和其它合金中选出的一种或多种薄膜可以通过电镀或溅射等等被气相沉积在这些基底的表面上。

所述基底层2的材料可以为Cr或由Cr以及从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种材料构成的Cr合金。

在基底层2为具有多层结构的非磁性基底层的情形中，构成所述非磁性基底层的至少一个组分层可以用上述Cr合金或Cr来构成。

上述非磁性基底层也可以由NiAl基合金、RuAl基合金或Cr合金(由Cr以及从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种材料构成的合金)来构成。

在非磁性基底层具有多层结构的情形中，构成所述非磁性基底层的至少一个组分层可以由NiAl基合金、RuAl基合金或上述的Cr合金构成。

中间层3的材料是用来帮助Co合金的外延生长的，它优选是一种具有hep结构的非磁性材料，Co为主要原材料的Co合金就是这种材料。优选例子包括这样的材料，其中含有从Co-Cr基合金、Co-Cr-Ru基合金、Co-Cr-Ta基合金、Co-Cr-Zr基合金中选出来的任何一种材料。

所述磁性层4的材料优选是一种具有hcp结构的材料，以Co为主要原材料的Co合金就是这种材料。优选例子包括这样的材料，其中含有从Co-Cr-Ta基合金、Co-Cr-Pt基合金、Co-Cr-Pt-Ta基合金、Co-Cr-Pt-B基合金、和Co-Cr-Pt-B-Cu基合金中选出来的任何一种材料。

用作所述保护膜层5的材料可以是一种碳基材料，诸如非晶碳、含氢碳和含氟碳，或者是一种陶瓷基材料，诸如硅石(silica)和氧化鋯(zirconia)。具体说，优选使用硬而密的CVD碳，不仅因为其耐用性，也因为其经济而产率高。因为如果所述保护膜层5的厚度过薄就会降低其耐用性，而如果其厚度过厚就会增加记录和回放期间的损失，所以，保护膜层5的膜厚被设定为10到150埃(1到15nm)，优选设定为20到60埃(2到6nm)。如后面所述，使用等离子体激活的气体(处理气体)对保护膜层5进行表面处理。

最上面的润滑层6包含一种聚合体，它是一种含有可聚合(polymerizeable)不饱和基团的全氟聚醚(perfluoropolyether)化合物。含有可聚合不饱和基团的全氟聚醚化合物的例子包括通过将含有可聚合不饱和键的有机基团与作为主链的全氟聚醚的至少一个末端键合起来而构成的化合物。

本发明中的磁记录和回放器件配备了上述磁记录介质，该介质具有保护膜层5，在其上用上述处理气体进行了表面处理，还配备磁头在所述磁记录介质上记录和回放信息。

下面将解释本发明所述的磁记录介质制造工艺的一个例子。

首先，在非磁性基底1上形成基底层2、中间层3、磁性层4和保护膜层之后，使用等离子体激活的气体来在保护膜层上进行表面处理来形成保护膜层5，其中等离子体是在约为大气压的气压下所产生的。接着，在该保护膜层5上形成润滑层6。上述等离子体优选为辉光放电等离子体。

这里用来进行表面处理的表面处理器件可以使用一种等离子体产生单元，该等离子体产生单元能够在接近大气压的气压下产生稳定的等离子体，它使用正弦波高频电源作为产生等离子体的电源。

可用器件例子包括常压等离子表面修饰器件(Esquare)和大气压等离子体清洁头(Matsushita Electric Works)。

接近大气压的气压是指1.3×10⁴到13×10⁴Pa的气压。具体说，优选使用9.9×10⁴到10.3×10⁴pa的接近大气压的一个气压，因为它能够方便压强调节并简化所述器件的构成。

下面利用图2来解释本实施例中所用的等离子体产生单元。

图2中的等离子体产生单元主要由一对相对的电极板(相对电极)21a和21b、一个用来在电极板21a和21b之间提供气体的气体入口22、一个在所述相对电极之间施加电场的等离子体产生电源23、以及一个用于固定待处理基底25的基底托架26构成。

待处理基底25至少有形成在一个非磁性基底上的一层磁性层和没有经过表面处理的保护膜层，在本实施例的情形中，具有形成在一个非磁性基底1上的基底层2、中间层3、磁性层4和没经过表面处理的保护膜层。

所述等离子体产生单元具有一个功能，即在接近大气压的一个气压下通过在一对相对电极21a和21b之间施加一个电场所产生的等离子体来形成激活的气体，并使激活的气体辐射到待处理基底25的表面上。

每个电极板的材料使用铁、铜、铝或其合金。尽管所述相对电极之间的距离优选为0.1到50mm，但考虑到等离子体放电的稳定性，该距离更优选是取0.1到5mm。

每个电极上优选覆盖一层介电物质。用介电物质覆盖每个电极可以防止构成电极的金属被等离子体氧化和氮化。优选使用一种氧化物如氧化铝(Al₂O₃)来作为介电物质材料。

用一个高频正弦波来在电极板21a和21b之间施加电场。考虑到等离子体放电的稳定性，优选使用正弦波的频率为1到100kHz，特别是10到50kHz。

在本发明中，使用正弦波的好处在下面介绍。

如果比较正弦波与脉冲波，在使用脉冲波的时候需要增加峰值电压，因为通常用于等离子体放电的脉冲波的占空比较低。例如，等离子体放电所用的正常条件包括频率10kHz，脉冲宽度10微秒(占空比10％)，峰值电压30000V。另一方面，在正弦波的情形中，峰值电压可以降低，因为尽管波形为正弦波，但是电压的施加是连续的。例如，频率为10kHz时峰值电压为10000V。

尽管峰值电压和腐蚀之间的关系还没有完全被理解，但容易想象，较高的峰值电压很可能使微火花放电(micro-arcing)发生的可能性增加。尽管腐蚀的发生有各种原因，已经普遍知道的是，如果在保护膜中形成小坑，那么在基底和磁性层所含的Ni、Li、Na、Co等等最终从这些坑中扩散到保护膜的表面上。如果微火花放电发生，那么在保护膜中形成小坑，相信这反过来会导致腐蚀的发生。

在使用高频正弦波的情形中，优选在负载端的电极和电源端的电源之间进行阻抗匹配。如果阻抗不匹配，会产生反射波，导致工作不稳定并增加微火花放电的可能性。

根据反应气体(氮气、氧气、氩气或其混合物)的类型或待处理基底的材料和大小，电极端的阻抗会发生涨落。在这种情形中，使用PLL电路，通过允许电源端的振荡频率根据电极端阻抗的变化而变化，使阻抗得以匹配。此外，PLL电路是指锁相环，用于产生一个与某个频率的信号的相位同步的新信号，它是一种使高频电路稳定运行的技术。

在电极板21a和21b之间提供的气体优选使用氮气、氧气、氩气或其混合物。因为在接近大气压的气压下使用时所消耗的气体量很大，所以，更优选使用便宜的氮气、氧气或氮气和氧气的混合气体。

图2中，在进行表面处理前(待处理基底25)，一对电极板21a和21b垂直于保护膜层而安置。尽管等离子体产生于所述电极之间，但因为所产生的等离子体向外扩散，所以等离子体从所述电极之间散出的地方也产生了等离子状态。从所述相对电极板的一端到保护膜层(待处理基底25)之间的距离优选为0.1到5mm。如果该距离少于0.1mm，待处理基底25有被电极板撞破的危险，因此不希望该距离太小。如果该距离超过5mm，因为等离子体过度散开，使得效果减小很多，于是就不能获得表面处理效果。在接近大气压的气压下提供给一对电极板21a和21b之间的气体由于被在这些电极之间产生的等离子体的激活而变成处理气体，因为该处理气体具有极高的分子密度，由于分子间频繁碰撞的发生而使活性下降，因此使其适合于保护膜的表面处理。

优选使用一种不接触所述基底的两个表面的传送方法，以便能使用磁记录介质(磁盘)的两面。因此，优选通过夹持内缘或外缘来传送待处理基底25。传送速度优选为10到6000mm/分钟。考虑到高的产量和表面处理效果，传送速度更优选为100到3000mm/分钟。传送方法可以包括移动待处理基底25或移动等离子体产生单元。移动待处理基底25的传送方法的例子有，通过使用基底托架26来移动待处理基底25，该基底托架具有一个功能，该功能使它能够上下移动，以便能用处理气体顺序处理保护膜层的表面。

如图3所示，为了能使用磁记录介质的两个表面，优选在待处理基底25的两面如前面所述那样安置等离子体产生单元，并用在接近大气压的一个气压下产生的等离子体所激活的气体对待处理基底25的两面进行表面处理。

在通过夹持待处理基底25的内缘或外缘来传送的情形中，待处理基底25的内缘或外缘最终被托架26的阴影所遮住，导致被遮住处表面处理效果有降低的危险。为了防止这一点，优选是，所述相对的一对电极板21a和21b被设置为相对于表面处理前的保护膜层(待处理基底25)从垂直位置倾斜1到45度的角，如图4所示。此外，图4中显示了通过夹持着待处理基底25的外缘来传送它的器件的例子。

如果将一对相对电极板21a和21b相对于待处理基底25设置为从垂直位置倾斜1到45度的角，然后进行表面处理的话，因为等离子体相对于保护膜倾斜着辐射，由等离子体激活的处理气体也能接触到被托架26的阴影所遮住的部分。在这种情形中，还优选在待处理基底25的两面安置等离子体产生单元，如图5所示。

待处理基底25上的保护膜层也可以通过使待处理基底25从所述一对相对电极板21a和21b之间通过来进行表面处理，如图6所示。在这种情形中，可以进行更强的表面处理，因为等离子体的密度更高。

[例1到例17]

将镀有NiP膜的铝合金基底(直径：95mm，内径：25mm，厚度：1.27mm)充分清洗并干燥之后，用激光从半径17mm到19mm(CSS区)对其进行辐射以形成高度为10nm的凸起。随后，所述基底被放置在一个直流磁电管溅射系统(C3010型，Anelva)中。在将空气抽到可以达到的2×10^-7Torr(2.7×10^-5Pa)真空后，所述基底被加热到250℃。

加热之后，利用由Cr组成的靶来层叠厚度为5nm的非磁性基底层。此外，利用由Cr-Mo合金(Cr：80at％，Mo：20at％)组成的靶层叠厚度为5nm的非磁性基底层。接着，利用由Co-Cr合金(Co：65at％，Cr：35at％)组成的靶层叠厚度为2nm的非磁性中间层。接着，利用由Co-Cr-Pt-B合金(Co：60at％，Cr：22at％，Pt：12at％，B：6at％)构成的靶形成膜厚为20nm的CoCrPtB合金层形式的磁性层作为磁性层，并利用等离子体CVD系统层叠厚度为5nm的由CVD碳构成的保护膜来得到一个待处理基底。在薄膜沉积期间氩气的压强被设定为6mTorr(0.8Pa)。沉积了保护膜之后，所述基底从真空系统中移走，利用旋涂器用纯水清洗并干燥。随后，采用常压等离子体表面修饰单元(Esquare)作为等离子体产生单元对待处理基底的保护膜表面以图2所示的方式进行表面处理。用正弦波高频电源作为等离子体产生电源。该电源输出被设定为1kw。因为该表面处理器件装备有PLL电路，频率会发生波动以防止共振。因此，正弦波频率被控制为12到17kHz。传送速度、氮气流速、氧气流速、从相对电极的一端(离待处理基底最近的一端)到待处理基底上的保护膜的距离的变化示于表1。

用一个水接触计(water contact gauge)来测量这些样品的接触角。这些结果示于表1。

在上述表面处理之后，由全氟聚醚构成的润滑剂在调整到重量百分比0.05％之后用浸蘸的方法以3mm/sec的牵拉速度(pulling rate)被涂到所述保护膜上，以得到磁盘(样品)。此外，氟基溶剂AK225(Asahi Glass)在这个时候被用作溶剂。

[比较例1]

此外，除了不在保护膜层上进行上述表面处理之外，以和上述方法同样的方式制造一个样品，用来进行比较。

用FTIR测量所制造的每个样品上的润滑剂膜的厚度。这些结果示于表1。此外，用下面描述的方式测量键合比，作为润滑剂层与保护膜层之间键合强度的指标。通过浸入氟基溶剂AK225(Asahi Glass)15分钟来清洗上述磁盘的表面之后，在半径为20mm处的一个位置上用FTIR测量冲洗之前和之后润滑剂层的厚度，取冲洗之后润滑剂层的厚度比冲洗之前润滑剂层的厚度作为键合比(％)。这些结果示于表1。

也测量了动摩擦系数。在温度为25℃、湿度为60％RH的条件下进行了CSS(接触启停)耐用性测试。在这个测试中，用一个CSS测试器和一个作为磁头的参考MR头(DLC涂层，30％滑块，负载：2.5g)在CSS区进行10,000次CSS操作(包括以10,000rpm的转速转动(维持1秒)和停止(1秒)，以5秒的间隔重复)。10,000次CSS操作之后磁盘表面的动摩擦系数示于表1。

也测量了静摩擦系数。在温度为25℃、湿度为60％RH的条件下进行了CSS(接触启停)耐用性测试。在这个测试中，用一个CSS测试器和一个作为磁头的参考MR头(DLC涂层，30％滑块，负载：2.5g)在CSS区进行10,000次CSS操作(包括以10,000rpm的转速转动(维持1秒)和停止(1秒)，以5秒的间隔重复)。10,000次CSS操作之后磁盘表面的静摩擦系数示于表1。

也测试了薄膜厚度减小率(旋飞测试)。磁盘在80℃的环境中以10,000rpm的转速转动72小时。在此操作之前和之后测量半径20mm处的一个位置上的润滑剂层的厚度，用FTIR测量测试之前和之后润滑剂层膜厚的减小率。这些结果示于表1。

此外，尽管所示润滑剂膜厚值的单位为埃，通过将表中所示润滑剂膜厚的这些值乘以0.1，可以将它们转化为以纳米为单位的值。也进行了腐蚀测试。将样品在温度80℃和湿度85％RH中放置96小时。用显微镜观察样品的表面并数出腐蚀斑的数目。在整个表面上观察1微米或更大的异物，这些异物被算作腐蚀斑。此外，在进行腐蚀测试之前确认样品的表面没有1微米或更大的异物。

[比较例2到4]

用常压等离子体表面修饰单元(Sekisui Chemical)以与例1相同的方式对待处理基底上的保护膜层进行表面处理。使用脉冲电源作为产生等离子体的电源。频率设定为30kHz，脉冲宽度设定为10微秒。其它处理条件与例1相同。传送速度、氮气流速、氧气流速、从相对电极的一端(离待处理基底最近的一端)到待处理基底上的保护膜的距离的变化示于表1。

表1

	传送速度	氮气流速	氧气流速	相对电极端到保护膜的距离	接触角	润滑剂膜厚	键合比	动摩擦系数	静摩擦系数	膜厚减小率	腐蚀斑
													mm/min	l/min	ml/min	mm	度		％			％	No.
例1	500	40	10	2	5.6	20.6	71	0.34	0.42	2	6
												例2	1000	40	10	2	10.3	20.5	73	0.37	0.43	3	4
例3	2000	40	10	2	11.6	20.7	74	0.33	0.41	4	2
												例4	4000	40	10	2	12.7	20.1	72	0.31	0.47	6	0
例5	2000	40	10	1	9.4	20.9	71	0.34	0.41	2	1
												例6	2000	40	10	3	11.2	20.1	74	0.36	0.43	3	2
例7	2000	40	10	5	14.5	19.6	70	0.32	0.50	5	5
												例8	2000	40	10	10	17.3	18.3	61	0.34	0.55	12	0
例9	2000	1	10	2	20.4	18.4	57	0.35	0.71	11	0
												例10	2000	10	10	2	17.2	18.5	64	0.37	0.66	9	0

例11	2000	20	10	2	14.3	19.4	67	0.31	0.61	8	0
												例12	2000	100	10	2	7.8	20.6	75	0.34	0.41	5	4
例13	2000	200	10	2	6.4	20.7	78	0.33	0.45	4	2
												例14	2000	40	0	2	25.4	18.2	54	0.36	0.41	4	0
例15	500	40	0	2	10.4	20.1	75	0.31	0.44	4	0
												例16	2000	40	20	2	7.8	20.4	70	0.37	0.43	5	3
例17	2000	40	40	2	6.4	20.6	72	0.39	0.40	3	2
												比较例1	无等离子体处理				44.7	17.3	41	0.31	1.30	17	0
比较例2	600	40	0	2	3.8	20.2	69	0.39	0.50	3	481
												比较例3	1000	40	0	2	3.9	20.7	72	0.34	0.51	5	394
比较例4	600	40	0	5	10.1	18.6	57	0.35	0.78	8	97

如从表1所示结果中所看到的，由于进行了等离子体处理，接触角从44.7度(比较例1)明显地降低到5.6-25.4度(例1到17)。随着接触角的降低，键合比从41％(比较例1)明显地提高到54-78％(例1到17)。这意味着，润滑剂中自由移动分子的数目减少了，于是，静摩擦系数从1.30(比较例1)大幅度改进为0.40-0.71(例1到17)，而且从旋飞测试中所确定的膜厚减少率也从17％(比较例1)大幅度改进为2-12％。此外，在这些例子中确定，当相对电极的一端到保护膜的距离增加时，接触角也增加。

在这些例子中，如果相对电极的一端到保护膜层的距离为10mm的话，没有观察到表面处理的效果。

此外，尽管如果不进行等离子体处理的话没有观察到腐蚀斑(比较例1)，但是如果使用常压等离子体表面修饰单元的话，可以观察到腐蚀斑在100到500个的量级(比较例2到4)。另一方面，如果所使用的常压等离子体表面修饰单元使用正弦波的话，可以观察到，腐蚀斑的数目显著降低到0到6个斑(例1到17)。

基于上述结果，由于采用了正弦波常压等离子体表面修饰单元在接近大气压的一个气压下对保护膜层进行了等离子体表面处理，发现接触角有了显著改进，结果，也观察到了润滑剂粘附性的改进。结果，不仅静摩擦系数充分降低，由于防止了旋飞现象，启动操作得以改进且耐用性得以增强，而且也得到了令人满意的表面润滑特性。此外，还能够得到具有满意的腐蚀特性的磁记录介质。

根据本发明所述的磁记录介质的制造工艺，可以制造出一种磁记录介质，它具有优秀的启动操作和耐用性、令人满意的表面润滑性和卓越的腐蚀特性。

本发明所述的磁记录介质具有优秀的启动操作和耐用性、令人满意的表面润滑性和卓越的腐蚀特性。

Claims (15)

1.一种磁记录介质的制造工艺，包括在一个非磁性基底上顺序层叠至少一层磁性层、一层保护膜层和一层润滑层，并用接近大气压的一个气压下产生的等离子体所激活的气体来对所述保护膜层进行表面处理；其中，

使用正弦波高频电源作为产生所述等离子体的电源。

2.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述电源的频率在1kHz到100kHz之间的范围内。

3.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述等离子体为辉光放电等离子体。

4.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，在形成所述保护膜层之后用所述被激活的气体对所述保护膜层的表面进行处理，接着形成所述润滑层。

5.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述气体包含从由氮气、氧气和氩气构成的一组气体中选出来的至少一种类型的气体。

6.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，在接近大气压的一个气压下产生的所述等离子体是通过在相对电极之间施加一个电场所产生的等离子体。

7.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述相对电极设置为从垂直于待处理基底的位置倾斜1度到45度角，在所述待处理基底中，在所述非磁性基底上至少形成有所述磁性层和保护膜层。

8.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述相对电极形成为垂直于待处理基底，在所述待处理基底中，在所述非磁性基底上至少形成有所述磁性层和保护膜层。

9.根据权利要求6所述的磁记录介质的制造工艺，其中，通过将待处理基底安置在所述相对电极之间来对所述保护膜层进行表面处理，在所述待处理基底中，在所述非磁性基底上至少形成有所述磁性层和保护膜层。

10.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，使用被激活的气体对待处理基底的两面同时进行表面处理，在所述待处理基底中，在所述非磁性基底上至少形成有所述磁性层和保护膜层。

11.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述非磁性基底是从玻璃基底和硅基底中选出来的一种基底。

12.根据权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺，其中，所述非磁性基底中，由NiP或NiP合金构成的一层薄膜形成在从Al、Al合金、玻璃和硅中选出来的一种材料构成的基板的表面上。

13.一种磁记录介质，由权利要求1所述的磁记录介质的制造工艺所制造。

14.一种磁记录和回放器件，设置有磁记录介质和在所述磁记录介质上记录和回放数据的磁头；其中所述磁记录介质是根据权利要求13所述的磁记录介质。

15.一种表面处理器件，它具有一个功能，即在接近大气压的一个气压下通过在相对电极之间施加一个电场来产生等离子体进而形成被激活的气体，并使该被激活的气体辐射到待处理基底的表面上，在所述待处理基底中，在非磁性基底上至少形成有一层磁性层和一层保护膜层。

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