JP2002056526A - 薄膜磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
薄膜磁気記録媒体の製造方法Info
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Abstract
にかつ保護層を傷つけることなく行い、磁気ヘッド浮上
が安定し、記録再生時の信号欠落によるエラーの少ない
薄膜磁気記録媒体の製造方法の提供。 【解決手段】 非磁性基体上にドライプロセスにより少
なくとも磁気記録層および保護層を順次形成する成膜工
程と、該保護層上に潤滑層を形成する潤滑層形成工程と
を具え、成膜工程と潤滑層形成工程との間に、保護層の
表面にプラズマエッチング処理を施すプラズマエッチン
グ工程を具え、成膜工程からプラズマエッチング工程ま
でを真空中で連続して行うこと薄膜磁気記録媒体の製造
方法。
Description
の製造方法、特に記録再生時における信号欠落エラーを
生じない薄膜磁気記録媒体を容易に製造する方法に関す
る。
ク)は、基板の上にCr合金下地層、CoCr合金非磁
性中間層、Co合金磁気記録層、カーボンを主成分とし
た保護層(以下、カーボンを主成分とした保護層を「カ
ーボン保護層」という)、および潤滑層を順次積層した
積層構造をしている(特開2000−200409号公
報参照)。なお、中間層は設けられないものもある。
の製造方法を図1を参照しながら、説明する。図1は、
従来の磁気記録媒体の製造工程を表すフロー図であり、
基板を図中の矢印の方向に運搬することによって磁気記
録媒体が製造される。
状態の薄膜成膜装置201の基板搬入装着室(Load
室)202に挿入する。次いで、基板真空加熱室203
にて基板1を加熱し、下地層成膜室204にて下地層
を、中間層成膜室205にて中間層を、磁気記録層成膜
室206にて磁気記録層をそれぞれ成膜する。次いで、
必要に応じて基板冷却室207にて基板を冷却し、保護
層成膜室208にてカーボン保護層を成膜する。その
後、真空状態の薄膜成膜装置201から大気へ、基板取
り出し室209より、基板を取り出す。以上の操作は、
内部が真空状態である薄膜成膜装置201内で行われ、
ここでの基板の保持および運搬は1系統で、基板搬入装
着室202において基板搬送系に装着された後は、基板
取り出し室209まで各室へ順次搬送されることによっ
て、保護層までを形成することができる。
を、そのカーボン保護層表面のテープ研磨(以下、テー
プポリッシュとする)工程210、および純水または溶
剤洗浄工程211により保護層成膜までに付着したカー
ボンを主成分とした粒子(以後、総称してパーティクル
と表記する)や微小突起などを除去した後、潤滑剤をス
ピンコーター法またはディップ法により塗布する潤滑剤
塗布工程212、および大気中で紫外線または加熱法に
よって潤滑剤を保護膜表面に定着させる潤滑層定着工程
213を経て、最後に媒体表面をテープまたはヘッドを
用いてバニッシュによる表面処理工程214を行う。
とができる。従来の製造方法では、磁気記録媒体の製造
において、真空中の薄膜形成工程、ならびに大気中の洗
浄工程および潤滑層形成工程からなる複雑な工程を必要
としていた。
ーティクルを除去せずにその上に潤滑層を形成すると、
実際にヘッドが媒体上に数十nmの高さを保持しながら
飛行して記録再生を行うときに、パーティクルなどの突
起に衝突してクラッシュし故障するという重大な問題が
発生する。
護層を形成した後、基板を大気中に取り出し、テープポ
リッシュによるパーティクル除去、さらに純水や溶媒に
よるウェット洗浄を施して、表面のパーティクル除去を
十分に行った後に潤滑層を形成していた。
テープポリッシュによるパーティクル除去工程を具える
方法では、テープポリッシュのときにカーボン保護層表
面上に付着したパーティクルおよび微小突起をテープが
接触研磨するために、このパーティクルを巻き込んで表
面を研磨することによる傷が発生してしまった。その結
果、記録再生時における信号欠落によるエラーの原因と
なっていた。
浄工程において、潤滑剤塗布までの大気放置時間の経過
と共に、カーボン保護層が大気に暴露されることによる
酸化、窒化、水分吸着などが生じる。その結果、カーボ
ン保護層表面の品質が変化し、潤滑層との密着性が変化
することにより、品質の安定性が損なわれるという問題
が生じていた。
ーティクル除去を容易に、かつ保護層を傷つけることな
く行い、記録再生時の信号欠落によるエラーの少ない媒
体を効率良く製造する方法を提供する。
ための本発明による薄膜磁気記録媒体の製造方法は、非
磁性基体上にドライプロセスにより少なくとも磁気記録
層および保護層を順次形成する成膜工程と、前記保護層
の上に潤滑層を形成する潤滑層形成工程とを具え、前述
の成膜工程と前述の潤滑層形成工程との間に、前述の保
護層の表面にプラズマエッチング処理を施すプラズマエ
ッチング工程を具え、前述の成膜工程から前述のプラズ
マエッチング工程までを真空中で連続して行う。
グ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、お
よび真空蒸着法よりなる群から選択された方法で行われ
ることが好ましい。
プロセスガスとして不活性ガスと、窒素、酸素、塩素、
およびフッ素よりなる群から選択されたガスとの混合ガ
スを使用することができる。
製造された薄膜磁気記録媒体を具えた磁気ディスク装置
は、エラーが少なく非常に高い信頼性を有する。
4×10-6Torr以下であることが好ましい。
図3を用いてより詳細に説明する。図2は、本発明の製
造方法によって製造される一例の薄膜磁気記録媒体の断
面略図であり、図3は、本発明の薄膜磁気記録媒体の製
造工程を表すフロー図である。
合金基板1a上にNiPメッキ層1bを設けた基板1の
上に、順にクロム合金下地層2、コバルト−クロム合金
中間層3、コバルト−クロム−白金合金磁気記録層4、
カーボン保護層5、および潤滑層6を順に積層した構造
をしている。
ために、本発明では図3に示す工程を具える。先ず、基
板1は真空状態の薄膜成膜装置101の基板搬入装着室
102に挿入され、基板搬送系に装着される。ここで用
いる基板1は、NiPメッキ層を設けたアルミ合金基
板、ガラス基板、セラミック基板、Ti合金基板、また
はプラスチック基板など従来用いられていたものが用い
られ、特に限定はしない。
て加熱され、下地層成膜室104にて下地層2を、中間
層成膜室105にて中間層3を、そして磁気記録層成膜
室106にて磁気記録層4をそれぞれ成膜する。下地層
2は、中間層3、さらには磁気記録層4のエピタキシャ
ル成長促進のために設けられ、中間層3は、磁気記録層
4のエピタキシャル成長促進のために設けられる。
などが挙げられ、具体的にはCr−Mo20およびCr−
W20などがある。中間層3としてはCo−Cr合金、C
o−Cr−Ta合金、Co−Cr−Pt−Ta合金、お
よびCo−Cr−Pt−B合金が挙げられ、具体的には
Co−Cr37、Co−Cr17−Ta5などがある。磁気
記録層4としてはCo−Cr−Pt合金、Co−Cr−
Pt−B合金、Co−Cr−Pt−B−Ta合金、およ
びCo−Cr−Pt−Nb合金などが挙げられ、具体的
にはCo−Cr20−Pt10−B4などがある。いずれ
も、従来用いられていたものが用いられ、特に限定はし
ない。
する。
気記録層4の上に保護層5を形成する。保護層5として
はカーボンを主成分とした薄膜が用いられ、具体的に
は、ダイヤモンド状およびグラファイト状のカーボンの
混合物、またはカーボンにNを8at%以下混合した混
合物を薄膜として用いることができる、下地層2、中間
層3、磁気記録層4、および保護層5を形成する方法と
しては、スパッタリング法、イオンプレーティング法、
プラズマCVD法、および真空蒸着法などを用いること
が好ましいが、これらに限定されるものではない。
である薄膜成膜装置101のドライプラズマエッチング
室109にて、保護層の表面をドライプラズマエッチン
グ処理する。このドライプラズマエッチング処理によっ
て、保護層の表面に付着したパーティクルおよび微小突
起を除去する。ドライプラズマエッチング処理に用いら
れるプロセスガスとしては、ネオンおよびアルゴンのよ
うな不活性ガスと、窒素、酸素、塩素、またはフッ素な
どのガスとの混合ガスを用いることができる。また、こ
のときのエッチング条件の好ましい具体例は、10%の
酸素を含むアルゴンの混合ガスをプロセスガスとして用
い、ガス圧1.0Pa、RF投入電力50W、RF周波
数27.12MHz、および処理時間2.5secであ
る。
は、プロセスガスの組成(酸素含有率)、投入電力、お
よびエッチング時間などによって制御できる。好ましく
は、エッチング時間を前工程の保護層までの成膜時間以
下に設定することによって、各層の成膜時間により決定
される量産性を低下させることなくエッチング処理を実
施することが可能である。
護層を成膜した直後であるため、基板表面の温度が室温
よりも数十℃から数百℃高く、活性が高いために、保護
層表面に付着したパーティクルおよび微小突起は、プラ
ズマに曝されることにより極短い処理時間にて化合、蒸
発、昇華などがおこり除去されることが可能となる。よ
って従来のテープポリッシュや洗浄などのクリーニング
工程を全て省略することが可能となる。
された基板を、真空状態の薄膜成膜装置101の基板取
り出し室110より大気に取り出す。薄膜成膜装置10
1から取り出した基板を、その保護層表面に潤滑剤を塗
布する工程111、および塗布した潤滑剤を加熱処理ま
たはUV処理などによって、具体例としては温度110
℃における60分間にわたる加熱処理、または波長25
3nmもしくは185nmにおいて20秒間にわたるU
V処理によって、保護層表面に定着させる工程112を
経て、薄膜磁気記録媒体7を得る。ここで、潤滑剤の塗
布方法はスピンコーター法、およびディップ法など従来
の方法を用いることができ、特に限定しない。潤滑剤と
しては、フッ素系潤滑剤パーフルオロポリエーテル(P
FPE)を各種溶剤に分散させたものなどを用いること
ができる。
体を製造することができる。
するテープポリッシュを行う薄膜磁気記録媒体の製造方
法では、潤滑層形成後に、薄膜磁気記録媒体表面をテー
プまたはヘッドによるバニッシュを行う必要があった。
しかし、本発明では、テープポリッシュによるパーティ
クル除去を行わないため、信号欠落エラーの原因となる
テープポリッシュの痕跡による不良傷を根絶することが
可能となる。よって、潤滑層形成後の媒体表面へのテー
プまたはヘッドによるバニッシュ工程も省略することが
可能となる。
の製造方法を用いることにより、複雑な大気中の洗浄工
程を経ることなく全て真空中での工程において媒体方面
のパーティクルおよび微小突起を媒体に傷を付けずにク
リーニングすることができ、磁気ヘッドの浮上を安定化
させ、またエラーを大幅に向上させた薄膜磁気記録媒体
を容易にかつ安価な方法で大量生産することができる。
れた磁気記録媒体を具えた磁気ディスク装置は、エラー
が少なく非常に高い信頼性を有する。
NiPメッキ層1bを設けたアルミ合金基板1aを用意
する。これを真空状態の薄膜成膜装置101に挿入す
る。そして、投入電力250WのDC放電にてArガス
圧力0.7Paの条件下で4秒間にわたってDCスパッ
タ法を用いて、膜厚6nmのクロム合金下地層2を形成
した。次いで投入電力120WのDC放電にてArガス
圧力0.7Paの条件下で4秒間にわってDCスパッタ
法を用いて、膜厚3nmのコバルト−クロム合金中間層
3を形成した。そして、投入電力700WのDC放電に
てArガス圧力0.7Paの条件下で5.5秒間にわた
ってDCスパッタ法を用いて、コバルト−クロム−白金
合金磁気記録層4を形成した。
却し、投入電力1250WのDC放電にてArガス圧力
0.7Paの条件下で5.5秒間にわたってDCスパッ
タ法を用いて、カーボン保護層5を形成した。
スをプロセスガスを用いて、プラズマエッチング処理を
施して、カーボン保護層5に付着したパーティクルおよ
び微小突起を除去した。エッチング条件は、直径95m
m基板1枚について、片面当たり、RF投入電力50
W、RF電源の周波数27.12MHz、および処理時
間2.5秒であった。
処理を行った薄膜磁気記録媒体を取り出し、PFPE潤
滑剤をフッ素系潤滑剤に分散させた潤滑剤溶液を用いて
ディップ法にて塗布し、110℃にて60分間にわたっ
て加熱して潤滑剤を定着させて潤滑層6を形成した。
造した。
設ける前に保護層表面のパーティクルの数をパーティク
ルカウンターを用いて計測した。このパーティクルカウ
ンターは、基板表面を真空吸引により集めたパーティク
ルをその直径の違いにより分類し、その個数を計測する
装置である。計測結果を図4に示す。
て、潤滑層を設ける前の各媒体のカーボン保護膜上のパ
ーティクルの測定結果である。
直径0.1、0.3、0.5μmにて3種類に分類した
ときのカウント数を示す。横軸Bが、本実施例における
薄膜磁気記録媒体の結果を表している。
体について、12μmピッチにてR/Wヘッドにより薄
膜磁気記録媒体の半径20.60mm〜46.63mm
の範囲を測定して信号欠落エラーを調べた。測定条件
は、線速度18.2mm/s、信号周波数61.6MH
z、信号欠落(ミッシングパルス)スライスレベル65
%であった。薄膜磁気記録媒体400枚(800面)に
ついて調べた結果は、1面あたりの平均信号欠落エラー
数は、3.8個であった。
後、表面処理を行わずに大気中に基板を出し、潤滑剤層
を形成したあとにヘッドバニッシュを行ったことを除い
て、実施例1と同様にして薄膜磁気記録媒体を製造し
た。
を設ける前のパーティクルの数を実施例1と同様にして
計測した。結果を図4の横軸Aとして示す。
体のエラーを実施例1と同様にして測定した。結果は平
均信号欠落エラー数は、一面当たり9.2個であった。
後、大気中に基板を出し、テープポリッシュ加工を施し
てから潤滑層を設け、潤滑剤層形成後にヘッドバニッシ
ュを行ったことを除いて、実施例1と同様にして薄膜磁
気記録媒体を製造した。テープポリッシュは表面粗さ8
000番、幅38mmのテープを基板の両面から数10
g重を押しつけて、基板回転数1000rpmにて6秒
間にわたって行った。
滑層を設ける前のパーティクルの数を実施例1と同様に
して計測した。結果を図4の横軸Cとして示す。
体のエラーを実施例1と同様にして測定した。結果は平
均信号欠落エラー数は、一面当たり4.6個であった。
後、大気中に基板を出し、テープポリッシュ加工、およ
び純水洗浄を行ってから潤滑層を設け、潤滑層を形成し
た後にヘッドバニッシュを行ったことを除いて、実施例
1と同様にして薄膜磁気記録媒体を製造した。
前のパーティクルの数を実施例1と同様にして計測し
た。結果を図4の横軸Dとして示す。
体のエラーを実施例1と同様にして測定した。結果は平
均信号欠落エラー数は、一面当たり4.2個であった。
空中にてプラズマエッチング処理を行うと、従来の大気
中にてテープポリッシュ加工を施した比較例2、および
テープポリッシュ加工と純水洗浄を行った比較例3と比
較しても、同等以上に基板表面に付着したパーティクル
が除去されている。
媒体はエラーが発生しない、または比較例1から3より
得られた薄膜磁気記録媒体よりも格段に減少されたエラ
ーしか発生しない。これは、実施例1ではテープポリッ
シュ加工を行っていないため、媒体表面にポリッシュ痕
跡による傷が残らないためと考えられる。よって、本発
明では潤滑層を形成した後にバニッシュ工程を行う必要
もない。
い薄膜磁気記録媒体を装着した磁気ディスク装置は、エ
ラーが非常に少なく信頼性が高いものが得られた。
工程におけるプロセスガスをAr、O2、N2を6:1:
3の割合で混合した混合ガスを用いて処理を行ったこと
を除いて、実施例1と同様にして薄膜磁気記録媒体を製
造した。
潤滑層を設ける前に保護層表面のパーティクルの数を、
実施例1と同様にして計測した。結果を図4の横軸Eと
して示す。
体のエラーを実施例1と同様にして測定したところ、平
均信号欠落エラー数が一面当たり4.0個であるという
結果が得られた。
変えても実施例1同様に、良好な結果が得られることが
わかる。
として、基板に対向する電極をカーボン電極にして、こ
のカーボン電極に直流電圧−300Vを印加することに
より、ArおよびO2の9:1割合の混合ガスによる直
流放電を行い、基板側に+100Vのバイアス電圧を印
加することにより、基板表面を酸素イオンによりエッチ
ングを3秒間行うことを除いて実施例1と同様にして薄
膜磁気記録媒体を製造した。
設ける前に保護層表面のパーティクルの数を、実施例1
と同様にして計測した。結果を図4の横軸Fとして示
す。
体のエラーを実施例1と同様にして測定したところ、平
均信号欠落エラー数は一面当たり3.9個であるという
結果が得られた。
にしても、実施例1と同様に良好な結果が得られること
が分かる。
膜磁気記録媒体を製造する、つまり保護層を形成した
後、連続して真空中で基板表面をプラズマエッチング処
理することによって、従来のような大気中でのテープポ
リッシュ工程、および純水もしくは有機溶剤による洗浄
工程、さらにはバニッシュ工程を全く使用せずにパーテ
ィクルおよび微小突起を除去することが可能になる。そ
して、不良原因となるパーティクルおよび微小突起を除
去した媒体を安定して製造することができる。しかも、
大気中でのテープポリッシュ工程および洗浄工程が原因
となる媒体表面の傷による信号欠落エラーやヘッドクラ
ッシュを除去し、さらに、媒体表面の傷による潤滑層の
定着のばらつきもないので、ヘッドの浮上ばらつきもな
いという高品質の高密度媒体を、より容易な工程で安価
に再現性よく安定に製造することができる。
ー図である。
例である薄膜磁気記録媒体の断面略図である。
表すフロー図である。
れた薄膜磁気記録媒体の潤滑層を設ける前の保護層表面
のパーティクル数を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 非磁性基体上にドライプロセスにより少
なくとも磁気記録層および保護層を順次形成する成膜工
程と、前記保護層上に潤滑層を形成する潤滑層形成工程
とを具える薄膜磁気記録媒体の製造方法であって、 前記成膜工程と前記潤滑層形成工程との間に、前記保護
層の表面にプラズマエッチング処理を施すプラズマエッ
チング工程を具え、 前記成膜工程から前記プラズマエッチング工程までを真
空中で連続して行うことを特徴とする薄膜磁気記録媒体
の製造方法。 - 【請求項2】 前記成膜工程は、スパッタリング法、イ
オンプレーティング法、プラズマCVD法、および真空
蒸着法よりなる群から選択された方法で行われることを
特徴とする請求項1に記載の薄膜磁気記録媒体の製造方
法。 - 【請求項3】 前記プラズマエッチング工程は、プロセ
スガスとして不活性ガスと、窒素、酸素、塩素、および
フッ素よりなる群から選択されたガスとの混合ガスを使
用することを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の薄膜磁気記録媒体の製造方法。
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