CN105229739B - 用于制造含碳保护膜的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种用于制造较小厚度的保护膜的方法，其使得有可能同时防止该保护膜劣化并保持抗腐蚀性。根据本发明的用于制造含碳保护膜的该方法包括：(a)通过等离子体CVD方法使用含有碳氢化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳材料膜的步骤；以及(b)通过使用从具有阳极和阴极的等离子体CVD设备中的含氮起始材料气体产生的等离子体来氮化该碳材料膜并形成含碳保护膜的步骤。在步骤(b)中，阳极电位等于或大于20V；离子加速电位差在20V到120V的范围内；以及衬底电流密度在4×10^{‑ 6}A/mm²到8×10^‑6A/mm²的范围内。

Description

用于制造含碳保护膜的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于覆盖和保护物质的含碳保护膜的方法。更具体地，本发明涉及一种用于制造在磁记录介质中使用的含碳保护膜的方法。

背景技术

由含碳材料构成的保护膜近来被用于覆盖和保护物质。具体地，由于其优良的性能，诸如硬度和耐久度，使用等离子体CVD方法所形成的由含碳材料构成的保护膜被用于多种应用。

例如，这样的保护膜还经常用于磁记录介质的领域中。为了增加硬盘驱动器(HDD)的记录密度，有必要改善磁记录层，且与此同时，尽可能多地减少读取和写入信息的磁头与磁记录层之间的距离(磁间隔)。出于此目的，使用了诸如在磁记录层上形成的保护膜的厚度减少、保护膜上形成的润滑膜的厚度减少以及磁头的飞行高度的降低之类的度量。此外，还使用了通过使磁头的元件部分凸出来降低有效飞行高度的按需飞行(flying-on-demand)(FOD)技术。

类金刚石碳(DLC)膜已被用作磁记录介质中具有良好耐久度的保护膜。磁记录介质中的保护膜的目标是保护磁记录层免遭由磁头的接触或滑动引起的损伤并且也免遭腐蚀。日本专利申请公开No.2010-55680提出了用于增强保护膜与润滑膜之间的耦合以及通过氮化保护膜表面来抑制污染气体的吸收的技术。

发明内容

由本发明所解决的问题

然而，前述氮化处理可劣化保护膜且降低保护膜的抗腐蚀性。保护膜的抗腐蚀性的这种降低导致保护膜的可靠性降低。当保护膜厚度小时，尤其当保护膜厚度等于或小于2.5nm时，保护膜的抗腐蚀性的降低是特别显著的。在保护膜厚度大的情况下，氮化的效果被限制在保护膜的表面层中，该保护膜作为整体保持其功能，诸如抗腐蚀性。然而，当保护膜厚度小时，氮化影响整个保护膜且因此会降低抗腐蚀性。

因此，本发明的目的是提供一种用于制造较小厚度的保护膜的方法，其使得有可能同时防止该保护膜劣化并保持抗腐蚀性。更具体地，本发明的目的是提供一种用于制造较小厚度的保护膜的方法，其使得有可能通过表面氮化给予期望的性质且还防止该保护膜劣化并保持抗腐蚀性。

解决这些问题的方法

根据本发明的第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法包括：

(a)通过等离子体CVD方法使用含有碳氢化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳材料膜的步骤；以及

(b)通过使用从具有阳极和阴极的等离子体CVD设备中的含氮起始材料气体产生的等离子体氮化碳材料膜并形成含碳保护膜的步骤，其中

在步骤(b)中，阳极电位等于或大于20V；离子加速电位差在20V到120V的范围内；以及衬底电流密度在4×10^-6A/mm²到8×10^-6A/mm²的范围内。所形成的碳材料膜的厚度优选地等于或小于2.5nm。步骤(b)中的氮化量优选在6at％到20at％的范围内。

根据本实施例的第二实施例的用于制造磁记录介质的方法使用根据第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法。更具体地，根据本发明的第二实施例的用于制造磁记录介质的方法包括：

(1)在非磁性衬底上形成磁记录介质构成层的步骤，该磁记录介质构成层至少包括磁记录层；

(2)由根据第一实施例的制造方法在该磁记录介质构成层上形成含碳保护膜的步骤；以及

(3)在含碳保护膜上形成润滑层的步骤。

通过使用前述特征，有可能执行具有等于或小于2.5nm的小厚度的碳材料膜的氮化，而不会不利地影响抗腐蚀性。所获得含碳保护膜尤其适合用作磁记录介质的保护膜。这是因为所获得的含碳保护膜相对于形成在其上的润滑层具有良好的耦合能力，同时具有小厚度从而使得有可能防止归因于磁间隔的损失。

附图说明

图1是示出本在发明的第二实施例中制造的磁记录介质的配置示例的示意性截面图。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法包括：

(a)通过等离子体CVD方法使用包括碳氢化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳材料膜的步骤；以及

(b)通过使用从具有阳极和阴极的等离子体产生装置中的含氮起始材料气体产生的等离子体氮化碳材料膜并形成含碳保护膜的步骤。

从磁记录介质半成品、磁带驱动装置的一部分、夹具和模具中选择用于步骤(a)的衬底。本文所称的“磁记录介质半成品”具有一种结构，该结构至少包括非磁性衬底和形成在非磁性衬底上的磁记录层，且最上层为磁记录层。

使用利用碳氢化合物气体作为起始材料气体的等离子体化学气相沉积(CVD)法来形成碳材料膜。利用等离子体CVD法，从起始材料气体产生等离子体，而等离子体中包含的活性自由基或活性离子沉积在衬底表面上，由此在衬底表面上形成材料膜。在本申请的发明中优选地形成的碳材料膜是非晶碳膜。从表面光滑度和硬度的立场来看，在非晶碳膜之中优选DLC膜。

用于从起始材料气体产生等离子体的功率可由电容耦合系统或电感耦合系统来提供。所提供的功率可以是DC功率、HF功率(从几十千赫到几百千赫的频率)、RF功率(频率：13.56MHz、27.12MHz、40.68MHz等)以及微波(频率2.45GHz等)。

可用于步骤(a)的起始材料气体包括碳氢化合物，诸如甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)、乙烯(C₂H₄)、乙炔(C₂H₂)和丙烷(C₃H₈)。也可使用两个或多个碳氢化合物气体的混合。也可使用一个或多个碳氢化合物气体和一个或多个氟碳气体和/或氢氟碳气体的混合。四氟化碳(CF₄)是可使用的氟碳化合物。起始材料气体也可包括非活性气体，诸如氦气和氩气。

可用于步骤(a)的等离子体CVD设备的示例包括平行板型的等离子体CVD设备、细丝型等离子体CVD设备、ECR型等离子体CVD设备以及螺旋波等离子体CVD设备。在本发明中，优选使用细丝型等离子体CVD设备，其中，通过提供细丝阴极的电流所产生的热电子朝向阳极加速，而等离子体是由经加速热电子与起始材料气体分子的碰撞所产生的。

在步骤(a)中形成的碳材料膜具有1.2nm到2.5nm的厚度，优选为1.2nm到2.0nm。在膜厚度等于或大于1.2nm的情况下，在步骤(b)中形成的保护膜可被给予良好的抗腐蚀性。作为形成具有厚度等于或小于2.5nm的膜的结果，当最终获得的碳保护膜用作磁记录介质的保护膜时，有可能获得具有小磁间隔和良好的电磁转换性质的磁记录介质。

在步骤(b)中，氮化在步骤(a)中形成的碳材料膜而形成含碳保护膜。通过步骤(b)中的氮化所获得的含碳保护膜具有优良的表面光滑度。具体地，当此膜用作磁记录介质的保护膜时，通过氮化处理可获得优良的FOD特性，因为可在含碳保护膜与形成在其上的润滑层之间确保充分的耦合。

可用于步骤(b)中的具有阳极和阴极的等离子体产生设备包括细丝型等离子体CVD设备，其中可独立地设定相对于衬底的偏置电位。

可用于步骤(b)中的含氮起始材料气体的示例包括氮气(N₂)和一氧化二氮(N₂O)。含氮起始材料气体可进一步包括非活性气体，诸如氦气和氩气。

阳极电位E_A相对于细丝阴极是正的，以确保从细丝阴极发射的电子的充分加速。在本发明中，优选阳极电位E_A等于或高于+20V。作为使用等于或高于+20V的阳极电位E_A的结果，有可能实现稳定的等离子体放电。在本发明中，“电位”被定义为相对于接地状态的电位。

施加到衬底和碳材料膜的多层主体的偏置电位E_V低于阳极电位E_A以加速含氮离子。在本发明中，优选的是定义为E_A-E_V的离子加速电位差在20V到120V的范围内。作为离子加速电位差等于或高于20V的结果，有可能实现稳定的等离子体放电。进一步，通过使离子加速电位差等于或小于120V，有可能防止含碳保护膜劣化。更具体地，通过防止离子加速电位差过高，有可能抑制DLC中存在的氢原子(H)从C-H键的脱离而防止具有四面体结构的DLC变成具有石墨结构的含碳保护膜。

进一步，在步骤(b)中，优选的是衬底电流密度i_s在4×10^-6A/mm²到8×10^-6A/mm²的范围内。在本发明中，衬底电流密度i_s意味着由电流除以形成膜的衬底的表面面积所获得的值，该电流流动是因为等离子体中包含的含氮离子到达碳材料层。作为衬底电流密度i_s等于或高于4×10^-6A/mm²的结果，有可能实现稳定的等离子体放电。作为衬底电流密度i_s等于或低于8×10^-6A/mm²的结果，有可能防止含碳保护膜劣化。更具体地，通过防止衬底电流密度i_s过高，可抑制DLC中存在的氢原子(H)从C-H键的脱离且防止构成DLC的碳的耦合状态从四面体结构变成石墨结构。

在步骤(b)中，所形成的含碳保护膜的氮化量可通过控制离子加速电位差、衬底电流密度i_s和氮化时间来控制。在本发明中，含碳保护膜的“氮化量”表示比率(N/(C+N+O))，即氮原子的数量对比含碳保护膜中的碳原子和氮原子的数量与在含碳保护膜的表面上吸收的氧原子的数量的总和的比率。含碳保护膜的“氮化量”可通过诸如X射线光电子光谱法(XPS)的分析方法来测量。

优选步骤(b)中的氮化量为6at％到20at％。作为氮化量等于或小于20at％的结果，有可能防止保护膜劣化。更具体地，通过避免过多的氮化，有可能防止四面体结构变成石墨结构。进一步，当所获得的膜用作磁记录介质的保护膜时，作为氮化量等于或大于6at％的结果，有可能确保含碳保护膜与形成在其上的润滑层之间的充分耦合。

通过以如上所述的方式来控制离子加速电位差、衬底电流密度i_s和氮化量，有可能防止碳材料膜被氮化处理劣化并提供具有等于或小于2.5nm的小厚度和优良的抗腐蚀性的含碳保护膜。进一步，由步骤(b)的氮化处理所获得的含碳保护膜具有与处理之前的碳材料膜相同的厚度。因此，在步骤(b)中获得的含碳保护膜具有1.2nm到2.5nm的厚度，优选为1.2nm到2.0nm。在以上所述的步骤(a)和(b)中获得的含碳保护膜用作磁记录介质的保护膜的情况下，有可能获得具有小磁间隔和良好的电磁转换特性的磁记录介质。

根据本发明的第二实施例的用于制造磁记录介质的方法使用根据第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法。更具体地，根据本发明的第二实施例的用于制造磁记录介质的方法包括：

(1)在非磁性衬底上形成磁记录介质构成层的步骤，该磁记录介质构成层至少包括磁记录层；

(2)由根据第一实施例的制造方法来形成含碳保护膜的步骤；以及

(3)在含碳保护膜上形成润滑层的步骤。

图1示出在本发明的第二实施例中制造的磁记录介质的配置示例。图1中所示的磁记录介质包括非磁性衬底110、非磁性底层120、软磁层130、籽晶层140、间层150、磁记录层160、含碳保护膜170以及润滑层180。在那些层之中，非磁性衬底110、磁记录层160、含碳保护膜170和润滑层180是必要的构成层，而其他层可被选择性提供。

本实施例的步骤(1)是在非磁性衬底110上形成至少包含磁记录层的磁记录介质的构成层的步骤。

非磁性衬底110可从已被传统地用于制造磁记录介质的任何材料来制造。例如，非磁性衬底110可通过使用镀有Ni-P、玻璃、陶瓷、塑料和硅的铝合金来制造。

磁记录层160可具有单层结构或由多个层构成的多层结构。磁记录层160包括至少一个磁层。在图1中所示的磁记录介质中，磁记录层160包括第一磁层161、耦合控制层162、第二磁层163以及第三磁层164。

磁记录层160中的磁层可使用例如铁磁材料(诸如包含Co和Pt的合金)来形成。同样优选铁磁材料的易磁化轴沿着执行磁记录的方向对准。例如，当执行垂直磁记录时，磁层的铁磁材料的易磁化轴应该导向垂直于记录介质表面(即衬底的主平面)的方向。当铁磁材料具有六角密积(hcp)结构时，每个磁化轴是c轴。替代地，使用具有粒状结构的铁磁材料来形成磁层，在该粒状结构中，磁晶粒被设置在非磁性氧化物或非磁性氮化物的基质中。可使用的具有粒状结构的铁磁材料的示例包括CoPt-SiO₂、CoCrPtO、CoCrPt-SiO₂、CoCrPt-TiO₂、CoCrPt-Al₂O₃、CoPt-AlN、以及CoCrPt-Si₃N₄，但材料不限于这些示例。在图1所示的磁记录介质中，使用具有粒状结构的铁磁材料来优选地形成第一磁层161和第二磁层163。在本发明中，从增强磁记录层中的相邻磁晶粒之间的磁间隔和改善介质性质(诸如噪声降低、增大SNR和磁分辨率的改善)的立场来优选具有粒状结构的铁磁材料的使用。

在具有由多个层构成的多层结构的磁记录层160中，磁层可从相同的铁磁材料或从不同的铁磁材料来形成。通过使用由多个磁层构成的多层结构，有可能根据用于读取/写入的磁头的特性来执行磁记录层160的磁特性的灵活控制并且抑制发生在磁记录层160中的噪声。

如图1中的磁记录介质中所示，耦合控制层162可形成在由具有粒状结构的材料所形成的第一磁层161与第二磁层163之间。耦合控制层162可例如由V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Ru、Rh、Ta、W、Re、Ir或具有这些金属作为主成分的合金来形成。耦合控制层具有控制第一磁层161与第二磁层163之间的交换耦合的功能。通过将那些层之间的交换耦合控制到适当值，有可能调节整个磁记录层160的磁化反转场。

进一步，如图1中的磁记录介质中所示，非粒状结构的第三磁层164可形成在第二磁层163上。非粒状结构的第三磁层对于阻碍Co原子洗提(eluting)出粒状结构的非磁性基质和维持磁记录介质的高耐久度是有效的。具有非粒状结构的材料优选地包括例如由包含Co和Pt的合金与来自金属的非磁性晶粒边界构成的金属晶粒而不包括金属氧化物或氮化物。构成非磁性晶粒边界的金属包括从由Ta、Pt、B、Si、Nb和Cu构成的组中选择的至少一个元素。在那些元素之中，优选B用作非磁性颗粒边界的材料，因为它对于磁性上分离由Co基合金构成的磁晶粒方面表现出优良的性能。

可选择性提供的非磁性底层120可使用包含Cr的非磁性材料(诸如CrTi合金)或包含Ti的非磁性材料来形成。

可选择性提供的软磁层130可使用晶体材料(诸如FeTaC和铁硅铝(FeSiAl))、微晶材料(诸如FeTaC、CoFeNi和CoNiP)以及包含Co合金的非晶材料(诸如CoZrNd、CoZrNb和CoTaZr)来形成。软磁层130具有将由磁场所产生的垂直磁场集中在磁记录层160中的垂直磁记录介质中的功能。软磁层130的厚度的最佳值依赖于用于记录的磁头的结构和性质而变化。在考虑到生产力的情况下，通常优选软磁层130具有10nm到150nm的范围内的厚度。

可选择性提供的籽晶层140可使用坡莫合金材料(诸如NiFeAl、NiFeSi、NiFeNb、NiFeB、NiFeNbB、NiFeMo和NiFeCr)、通过向坡莫合金材料进一步添加Co所获得的材料(CoNiFe、CoNiFeSi、CoNiFeB和CoNiFeNb)、Co或Co基合金(诸如CoB、CoSi、CoNi和CoFe)来形成。籽晶层140优选地具有足够用于控制磁记录层160的晶体结构的厚度。通常优选籽晶层140具有3nm到5nm的范围内的厚度。

可选择性提供的间层150可使用Ru或含有Ru作为主成分的合金来形成。间层150优选地具有0.1nm到20nm的范围内的厚度。作为间层150具有此范围内的厚度的结果，有可能向磁记录层160提供高密度记录所需要的性质，而不导致磁记录层160的磁性质与电磁转换特性的劣化。

从非磁性底层120到磁记录层160的构成层可使用本领域中已知的任何方法来形成，例如，溅射法(包括DC磁控管溅射法和RF磁控管溅射法)和真空汽相沉积法。

本实施例的步骤(2)包括通过等离子体CVD法使用包含碳氢化合物气体的起始材料气体在磁记录介质构成层上形成碳材料膜的子步骤以及通过等离子体CVD法使用氮气作为起始材料气体在具有阳极和阴极的等离子体CVD设备中氮化碳材料膜并形成含碳保护膜170的子步骤。可以与第一实施例的步骤(b)相同的方式来实施此步骤。

在本实施例的步骤(3)中，润滑层180形成在含碳保护膜170上。

润滑层180用于当磁头与磁记录介质接触时给予润滑能力。润滑层180可通过使用相关技术领域中公知的液体润滑材料来形成在衬底上。更具体地，优选使用全氟聚醚(PFPE)液体润滑剂。润滑层可通过浸涂(dip coating)法或旋涂(spin coating)法在含碳保护膜170上涂敷液体润滑剂来形成。液体润滑剂的更具体示例包括 Z-tetraol(由Solvay Solexis制造)和Moresco Phosphanol A20H(由MORESCO制造)。

润滑层180优选地具有0.7nm到1.8nm的范围内的厚度。作为厚度等于或大于0.7nm的结果，有可能给予润滑层良好的耐久度。同时，作为厚度等于或小于1.8nm的结果，有可能减少由磁间隔引起的损失并提供具有良好的磁转换特性的磁记录介质。

示例

(示例1)

(1)磁记录介质的构成层的形成

非磁性衬底是通过在具有95mm的外径、25mm的内径和1.27mm的厚度的环形铝盘的表面上电镀具有12μm的厚度的Ni-P膜来准备的。使所获得的非磁性衬底光滑并清洁所获得的非磁性衬底。

然后通过使用DC磁控管溅射法在已清洁的非磁性衬底上以描述的顺序形成磁记录介质的以下构成层。

-非磁性底层，由Cr₅₀Ti₅₀构成并具有6.0nm的厚度。

-软磁层，由CoZrNb构成并具有20nm的厚度。

-籽晶层，由CoNiFe构成并具有8.0nm的厚度。

-间层，由Ru构成并具有10nm的厚度。

-粒状结构的第一磁层，由CoCrPt-SiO₂构成并具有10nm的厚度。

-耦合控制层，由Ru构成并具有0.2nm的厚度。

-粒状结构的第二磁层，由CoCrPt-SiO₂构成并具有3.0nm的厚度。

-具有非粒状结构的第三磁层，由CoCrPt-B构成并具有6.0nm的厚度。

在此情况下，磁记录层由四层而构成，即第一磁层、耦合控制层、第二磁层以及第三磁层，如图1中所示。

(2)碳材料膜的形成

然后，通过使用等离子体CVD法将碳材料膜形成在所获得的磁记录层上。通过使用细丝型等离子体CVD设备并且将作为起始材料气体的乙烯(C₂H₄)气体引入该设备，同时向阴极细丝提供预定的电流以引起热电子的发射来产生等离子体。使用了以下反应条件：乙烯(C₂H₄)气体流动率为50sccm、阳极电位E_A为+60V、偏置电位E_V为-120V以及衬底温度为大约180℃。由DLC构成并具有2.0nm的厚度的碳材料膜通过调节膜沉积时间来形成。

本文上述的术语“sccm”意味着标准条件(1atm(0.1013MPa)/0℃)下每1分钟的流动率(单位：cm³)。

(3)含碳保护膜的形成

所获得的碳材料膜然后经受氮化处理。通过使用细丝型等离子体CVD设备并且将作为含氮起始材料气体的氮气引入该设备，同时向阴极细丝提供预定的电流以引起热电子的发射来产生等离子体。使用了以下反应条件：氮气流动率为40sccm、阳极电位E_A为+40V、偏置电位E_V为-40V、衬底电流密度为6×10^-6A/mm²以及衬底温度为大约180℃。因此，离子加速电位差为80V。具有13at％的氮量的含碳保护膜通过调节处理时间来获得。

(4)润滑层的形成

最后，磁记录介质通过在所获得的含碳保护膜上形成润滑层来获得。通过实施浸涂，具有1.0nm的厚度的润滑层通过涂敷含有 Z-tetraol(HOCH₂CH(OH)CH₂-OCH₂CF₂O-(CF₂CF₂O)_n-(CF₂O)_m-CF₂CH₂O-CH₂CH(OH)CH₂OH,分子量＝2000至4000)作为主成分的液体润滑剂来形成。

(5)抗腐蚀性的估计

0.5mL总量的预定浓度(3.0％)的硝酸的水溶液被滴在用90°间隔在所获得的环形磁记录介质上安排的四个点中的每一个上，允许磁记录介质保持60分钟，以及引起磁记录层中含有的Co洗提。测量了硝酸的水溶液的接触表面面积。然后，回收了位于磁记录介质上的溶液并且通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了洗提出的Co。使用标准样本所获得的校准曲线来确定溶液中的Co的浓度。通过使用硝酸的前述水溶液的体积和接触表面面积，所获得的Co浓度以硝酸的水溶液的每单位接触表面面积(单位：cm²)的Co量(单位：纳克(ng))被重新计算并被估计为“Co洗提量”。本实施例中的Co洗提量是良好的(0.021ng/cm²)。

在本发明中，采取0.040ng/cm²的Co洗提量作为用于确定抗腐蚀性是否是“良好”的参考值。在具有Co洗提量等于或低于此数值的磁记录介质中，在诸如硬盘驱动器的记录设备的可靠性估计上不会产生不利效应。

(示例2到4)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的离子加速电位差被定为80V以及阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例5)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了在步骤(3)中使用了+20V的阳极电位E_A和±0V的偏置电位E_V以及离子加速电位差改变为20V。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例6和7)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的以及离子加速电位差改变为40V。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例8到10)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的以及离子加速电位差改变为60V。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例11到15)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的以及离子加速电位差改变为100V。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例16到21)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的以及离子加速电位差改变为120V。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

(示例22到28)

磁记录介质通过与示例1中相同的程序来获得，除了步骤(3)中的阳极电位E_A与偏置电位E_V是变化的以及离子加速电位差改变为140V。这些示例是本发明的范围之外的比较示例。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表1中示出了这些结果。

表1：氮化处理中的离子加速电位差以及所获得的磁记录介质的抗腐蚀性的估计

衬底电流密度i_s＝6×10^-6A/mm²，

衬底温度为大约180℃，以及

氮化量＝13at％。

如下根据表1，在离子加速电位差在20V到120V的范围内的情况下，获得了具有Co洗提量等于或小于0.040ng/cm²的良好抗腐蚀性结果(示例1至21)。同时，在离子加速电位差为140V的示例22至28中，Co洗提量增加了而且磁记录介质的抗腐蚀性劣化了。

在示例组1至4(80V)、示例组6和7(40V)、示例组8至10(60V)、示例组11至15(100V)、示例组16至21(120V)和示例组22至28(140V)中的每组中，在离子加速电位差相同的情况下，未发现阳极电位E_A与偏置电位E_V中的变化在抗腐蚀性中引起显著的变化。此结果表明离子加速电位差是影响磁记录介质的抗腐蚀性的主要因素。

在示例1至28中，观察到稳定的等离子体放电。此稳定的等离子体放电明显地展示是因为阳极电位E_A被设定为等于或高于+20V的值。

(示例29到31)

磁记录介质通过重复示例1的程序而获得，除了在步骤(3)中衬底电流密度通过调节细丝阴极的温度而使发射的热电子量变化来变化。示例31是本发明的范围之外的比较示例。在示例29至31中，调节了氮化处理时间以及形成了具有13at％的氮化量的含碳保护膜。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表2中示出了这些结果。

表2：氮化处理中的衬底电流密度以及所获得的磁记录介质的抗腐蚀性的估计

阳极电位E_A＝+40V，

偏置电位E_V＝-40V，

衬底温度为大约180℃，以及

氮化量＝13at％。

如表2所清楚地示出，在示例1、29和30中，其中衬底电流密度i_s在4×10^-6A/mm²到8×10^-6A/mm的范围内，获得了具有Co洗提量等于或小于0.040ng/cm²的良好的抗腐蚀性估计。同时，在示例31中，其中衬底电流密度i_s为10×10^-6A/mm²，Co洗提量增加而磁记录介质的抗腐蚀性降低。

(示例32到36)

磁记录介质通过重复示例1中的程序来获得，除了在步骤(3)中氮化量通过调节氮化处理时间而变化。示例36是本发明的范围之外的比较示例。所获得的磁记录介质的抗腐蚀性通过与示例1中相同的程序来估计。表3中示出了这些结果。

表3：氮化处理中的氮化量以及所获得的磁记录介质的腐蚀性估计

阳极电位E_A＝+40V，

偏置电位E_V＝-40V，

衬底电流电位i_s＝6×10^-6A/mm²，以及

衬底温度为大约180℃。

如表2所清楚地示出，在示例1和32至35中，其中氮化量在6at％到20at％的范围内，获得了具有Co洗提量等于或小于0.040ng/cm²的良好的抗腐蚀性估计。同时，在示例36中，其中氮化量为23at％，Co洗提量增加而磁记录介质的抗腐蚀性降低。

附图标记的说明

110 非磁性衬底

120 非磁性底层

130 软磁层

140 籽晶层

150 间层

160 磁记录层

161 第一磁记录层

162 耦合控制层

163 第二磁记录层

164 第三磁记录层

170 含碳保护膜

180 润滑层

Claims (3)

1.一种用于制造含碳保护膜的方法，

所述方法由以下步骤构成：

(a)通过等离子体CVD法使用含有碳氢化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳材料膜的步骤；以及

(b)通过使用从具有阳极和阴极的等离子体CVD设备中的含氮起始材料气体产生的等离子体来氮化所述碳材料膜的步骤，其中

在步骤(b)中，阳极电位等于或大于20V；离子加速电位差在20V到120V的范围内；衬底电流密度在4×10^-6A/mm²到8×10^-6A/mm²的范围内；以及氮化量在6at％到20at％的范围内。

2.如权利要求1所述的用于制造含碳保护膜的方法，其特征在于，所述碳材料膜的厚度等于或大于1.2nm且等于或小于2.5nm。

3.一种用于制造磁记录介质的方法，

所述方法包括：

(1)在非磁性衬底上形成磁记录介质构成层的步骤，所述磁记录介质构成层至少包括磁记录层；

(2)由根据权利要求1至2中的任何一个所述的制造方法在所述磁记录介质构成层上形成含碳保护膜的步骤；以及

(3)在所述含碳保护膜上形成润滑层的步骤。