JP2003006837A - Magnetic disk medium having ultra-thin film protective film - Google Patents

Magnetic disk medium having ultra-thin film protective film

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JP2003006837A
JP2003006837A JP2001188997A JP2001188997A JP2003006837A JP 2003006837 A JP2003006837 A JP 2003006837A JP 2001188997 A JP2001188997 A JP 2001188997A JP 2001188997 A JP2001188997 A JP 2001188997A JP 2003006837 A JP2003006837 A JP 2003006837A
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Japan
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film
magnetic disk
disk medium
protective film
magnetic
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Pending
Application number
JP2001188997A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouji Tani
谷  弘詞
Hiroyuki Matsumoto
浩之 松本
Yoko Ogawa
陽子 小川
Yoshifumi Matsuda
好文 松田
Michinori Ozaki
倫典 小崎
Tetsuya Kanbe
哲也 神邊
Mitsuhiro Shoda
光広 正田
Koji Sakamoto
浩二 阪本
Yotsuo Yaku
四男 屋久
Koji Sonoda
幸司 園田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/34Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions
    • C03C17/36Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal
    • C03C17/40Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with at least two coatings having different compositions at least one coating being a metal all coatings being metal coatings

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combination of the material for a seed film and the material for a lubricant film of a magnetic disk medium, in which the recording/ reproducing characteristic, the dust resistance and the wear resistance of the magnetic disk medium having an ultra-thin film protective film can be improved. SOLUTION: In the magnetic recording medium which is made by forming a seed film, an under film, a magnetic film, and a protective film on a nonmagnetic magnetic disk medium substrate and by coating a liquid lubricant having a perfluoropolyether structure on the surface thereof, the seed film consists of a Ni alloy. The thickness of the protective film is in the range of 1.0-5.0 nm. The lubricant film on the protective film is made to contain one or more kinds of lubricant components consisting of the structure described in chemical formula (1) or chemical formula (2).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
の磁気記録媒体に係り、特に、媒体表面の保護膜が数n
m程度のものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic recording medium of a magnetic disk device, and more particularly to a protective film on the surface of the medium of several n.
About m.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置における記録密度は著
しい増大の一途を辿り、最近は1平方インチ当たり10
ギガビットを超えるものまで発表されている。このよう
な高記録密度を達成するためには、磁気ヘッドと磁気デ
ィスク媒体の磁気記録層との距離・間隔をできるだけ近
づけることが必要であり、現在は20nmより小さくし
なければならない。
2. Description of the Related Art The recording density in a magnetic disk device has been increasing remarkably, and recently, the recording density is 10 per square inch.
Even those exceeding gigabit have been announced. In order to achieve such a high recording density, it is necessary to make the distance and the distance between the magnetic head and the magnetic recording layer of the magnetic disk medium as close as possible, and it must be smaller than 20 nm at present.

【0003】この間隔の大半は、磁気ディスク媒体の磁
気記録層の表面に施される保護膜と、磁気ヘッドの浮上
高さによって占められる。従って、保護膜厚と磁気ヘッ
ドの浮上高さとはトレードオフの関係に有り、磁気ディ
スク媒体に対しては出来るだけ保護膜厚が薄く、磁気ヘ
ッドが接触した場合に対する耐摺動性の高いものが要求
される。磁気ヘッドと磁気ディスク媒体の磁気記録層と
の間隔から計算して、保護膜の厚さは今後5nmより小
さくしなければならない。
Most of this space is occupied by the protective film formed on the surface of the magnetic recording layer of the magnetic disk medium and the flying height of the magnetic head. Therefore, there is a trade-off relationship between the protective film thickness and the flying height of the magnetic head. For the magnetic disk medium, the protective film should be as thin as possible and the sliding resistance against contact with the magnetic head should be high. Required. The thickness of the protective film must be smaller than 5 nm in the future, calculated from the distance between the magnetic head and the magnetic recording layer of the magnetic disk medium.

【0004】最近の磁気ディスク装置においては、上記
間隔を出来るだけ近づけるために磁気ディスク媒体の表
面粗さを極力小さくしている。このため、磁気ディスク
媒体の回転の停止の際には磁気ヘッドが磁気ディスク媒
体と接触しており、磁気ディスク媒体が回転し始めると
その気流によって磁気ヘッドが浮上するというコンタク
トスタートストップ方式から、磁気ディスク媒体の停止
の際には磁気ヘッドが磁気ディスク媒体上から退避して
おり(アンロード)、磁気ディスク媒体が回転し始める
と磁気ヘッドを磁気ディスク媒体上にロードオンされる
ロードアンロード方式が採用される傾向にある。後者で
は、耐摺動性への要求は若干緩和されるが、ロードオン
の際の衝撃や通常動作においても突発的に発生し得る磁
気ヘッドの姿勢異常による接触などに耐えなければなら
ない。
In recent magnetic disk devices, the surface roughness of the magnetic disk medium is made as small as possible in order to make the distance as close as possible. Therefore, when the rotation of the magnetic disk medium is stopped, the magnetic head is in contact with the magnetic disk medium, and when the magnetic disk medium starts to rotate, the air flow causes the magnetic head to levitate. When the disk medium is stopped, the magnetic head is retracted from the magnetic disk medium (unloading), and when the magnetic disk medium starts rotating, the magnetic head is loaded on the magnetic disk medium. It tends to be adopted. In the latter case, the requirement for the sliding resistance is slightly relaxed, but it is necessary to withstand the impact at the time of load-on and the contact due to the abnormal posture of the magnetic head that may suddenly occur even in the normal operation.

【0005】一方、磁気ディスク媒体の記録再生能力を
上げるため、シード膜、下地膜、磁性膜の材料探索、膜
構成の改良などが行われている。例えば、シード膜の材
料として特開2000−215438にはCoCrZr
合金が、特開平11−328646にはNiAl、Ni
AlRuなどのNi合金が、特開平10−74620に
はNiCu合金が、特開平11−339239にはNi
Al合金が、それぞれ開示されている。
On the other hand, in order to improve the recording / reproducing capability of the magnetic disk medium, the material search for the seed film, the base film, and the magnetic film, and the improvement of the film structure have been conducted. For example, as a material for the seed film, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-215438 discloses CoCrZr.
The alloy is NiAl, Ni in JP-A-11-328646.
Ni alloys such as AlRu, NiCu alloys in JP-A-10-74620, and Ni alloys in JP-A-11-339239.
Al alloys are each disclosed.

【0006】特開2001−56924では、記録され
た信号の熱安定性を向上し、媒体ノイズを低減するため
に、少なくとも1つの交換層構造と該交換層構造上に設
けられた磁性層を備えた磁気ディスク媒体構造が開示さ
れている。また、交換層構造は下部の強磁性層と非磁性
結合層よりなり、非磁性磁性層としてはRu、Rh、I
r及びそれらの合金が開示されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2001-56924, at least one exchange layer structure and a magnetic layer provided on the exchange layer structure are provided in order to improve the thermal stability of recorded signals and reduce medium noise. A magnetic disk media structure is disclosed. The exchange layer structure is composed of a lower ferromagnetic layer and a nonmagnetic coupling layer, and the nonmagnetic magnetic layer is made of Ru, Rh, I.
r and their alloys are disclosed.

【0007】保護膜に関しては、米国特許Re3246
4号公報等で開示されているように、従来からカーボン
系のものが使用されている。例えば、特開昭59−15
4641号公報に記載のように水素の添加や特開平8−
106629号公報に記載のようにスパッタ法による成
膜の際に窒素ガスを添加する等によりカーボン系保護膜
の硬度を増加させ、薄膜化を図ることが数多く提案され
ている。
Regarding the protective film, US Pat. No. Re3246
As disclosed in Japanese Patent No. 4 etc., carbon-based materials have been used conventionally. For example, JP-A-59-15
Addition of hydrogen as described in JP-A-4641 and JP-A-8-
As described in Japanese Patent No. 106629, it has been proposed in many cases to increase the hardness of a carbon-based protective film by adding nitrogen gas during film formation by a sputtering method and to reduce the film thickness.

【0008】特に、水素添加のカーボン保護膜の中でも
硬度の高いダイヤモンドライクカーボン膜は古くから注
目され、前出の特開昭59−154641号公報に記載
のような炭化水素系のガスを用いて放電を生じさせてガ
スを分解して基板に堆積させるケミカルベーパーデポジ
ション法(以下、CVD法と略す。)や、熱っしたフィ
ラメントを用いて発生させた熱電子を炭化水素ガスに照
射してイオン化し、そのイオンビームを基板に印加した
バイアス電圧で加速してその基板に衝突させることによ
り堆積させるイオンビームデポジション法(以下、IB
D法と略す。)など、種々の製法が提案されている。
In particular, a diamond-like carbon film having a high hardness among the hydrogenated carbon protective films has been attracting attention for a long time, and a hydrocarbon-based gas as described in JP-A-59-154641 mentioned above is used. Chemical vapor deposition method (hereinafter abbreviated as CVD method) in which electric discharge is generated to decompose gas and deposit it on a substrate, and thermoelectrons generated by using a heated filament are irradiated to hydrocarbon gas for ionization. Then, the ion beam is deposited by accelerating the ion beam with a bias voltage applied to the substrate and colliding it with the substrate (hereinafter referred to as IB
Abbreviated as D method. ) And various other manufacturing methods have been proposed.

【0009】一方、特開昭61−126827号公報に
記載のように、カーボン系保護膜の硬度を上げるだけで
は耐摺動性は向上せず、パーフルオロポリエーテル構造
等のフッ素系潤滑剤と併用しなければならないことも明
らかにされており、潤滑剤との最適化も磁気ディスク媒
体を設計する上で重要な要素となっている。
On the other hand, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-126827, only by increasing the hardness of the carbon-based protective film, the sliding resistance cannot be improved, and a fluoro-based lubricant such as a perfluoropolyether structure is used. It has been clarified that they must be used together, and optimization with a lubricant is also an important factor in designing a magnetic disk medium.

【0010】米国特許第5908817号に記載されて
いるように、潤滑剤の性能を向上させるために、ホスフ
ァゼン環を持つ添加剤を混合することや、特開平6−2
20077号公報に記載されているようにパーフルオロ
ポリエーテルの末端にホスファゼン環を持つ潤滑剤も提
案されている。また、特願平11−267696号に示
されるように、パーフルオロエーテルの末端にホスファ
ゼン環を付ける技術も開発されている。更に、特開平1
1−328647号公報に記載のように、磁気ディスク
媒体の耐摺動性に対しては磁気記録層の下地膜の材質も
影響を与えることがわかっている。
As described in US Pat. No. 5,908,817, in order to improve the performance of the lubricant, it is possible to mix an additive having a phosphazene ring, and JP-A-6-2.
A lubricant having a phosphazene ring at the end of perfluoropolyether has also been proposed as described in Japanese Patent Publication No. 20077. Further, as disclosed in Japanese Patent Application No. 11-267696, a technique for attaching a phosphazene ring to the end of perfluoroether has been developed. Furthermore, JP-A-1
As described in JP-A-1-328647, it has been known that the material of the underlayer film of the magnetic recording layer also affects the sliding resistance of the magnetic disk medium.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で示したよ
うな、非磁性基板上に、シード膜、下地膜、磁性膜、カ
ーボン保護膜を形成し、その表面に液体潤滑剤を塗布し
た磁気ディスク媒体の場合、保護膜の膜厚が5nm以下
になると、耐摺動に関する信頼性が急激に低下するとと
もに、耐塵埃性が低下する。ここで、耐塵埃性とは、微
小塵埃がヘッド・ディスク・インターフェースに進入し
たとき磁気ディスク媒体に傷が入らない強さをいう。
As described in the prior art, a magnetic film obtained by forming a seed film, a base film, a magnetic film, and a carbon protective film on a non-magnetic substrate and applying a liquid lubricant to the surface of the magnetic film. In the case of a disk medium, when the film thickness of the protective film is 5 nm or less, the reliability with respect to sliding resistance is rapidly lowered and the dust resistance is lowered. Here, the dust resistance means the strength with which the magnetic disk medium is not damaged when minute dust enters the head-disk interface.

【0012】微小塵埃に対する耐塵埃性は、カーボン保
護膜が薄くなるとともに急激に低下する。これは塵埃が
数μmから数10nmのサイズであり、ヘッド・ディス
ク・インターフェースにこれらの塵埃が進入した場合
に、もはや保護膜の変形では接触応力を吸収できず、磁
気ディスク媒体の膜の破壊に至っているためと推定され
る。
[0012] The dust resistance against minute dust sharply decreases as the carbon protective film becomes thinner. This is because the dust has a size of several μm to several tens of nm, and when the dust enters the head disk interface, the contact stress can no longer be absorbed by the deformation of the protective film, resulting in destruction of the magnetic disk medium film. It is estimated that this is because it has reached.

【0013】また、接触応力の集中は保護膜表面ではな
くシード膜や基板などの深い位置で起こっていると推定
される。そのため、磁性膜、下地膜、シード膜の層構
成、材料の最適な組合せを検討し、保護膜が薄膜であっ
ても磁性膜その他下部膜で接触応力を吸収して耐塵埃性
の向上を図るともに、高い記録再生特性を持つ層構成・
材料の組合せを見いだすことが必要である。
Further, it is presumed that the concentration of contact stress occurs not at the surface of the protective film but at a deep position such as the seed film or the substrate. Therefore, consider the optimal combination of the layer structure of magnetic film, underlayer film, seed film, and material, and even if the protective film is thin, the magnetic film and other lower films absorb contact stress to improve dust resistance. Both have a layer structure with high recording / reproducing characteristics.
It is necessary to find a combination of materials.

【0014】また、耐摩耗性と耐塵埃性とは、磁気ディ
スク媒体の接触応力分布において異なる特性を示してい
ると考えるのが妥当であり、膜構成・材料を改良して耐
塵埃性を向上させても、耐摩耗性が向上するとは限らな
い。そこで耐塵埃性を保ちつつ、更に耐摩耗性を向上さ
せる膜構成・材料と潤滑膜・保護膜の最適な組合せが必
要となる。
Further, it is appropriate to consider that the wear resistance and the dust resistance have different characteristics in the contact stress distribution of the magnetic disk medium, and the film structure and material are improved to improve the dust resistance. Even if it does, abrasion resistance is not always improved. Therefore, it is necessary to optimally combine a film structure / material with a lubricating film / protective film that further improves wear resistance while maintaining dust resistance.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】非磁性磁気ディスク媒体
上にシード膜、下地膜、磁性膜、保護膜を形成し、その
保護膜の膜厚を2nmから6nmのとし、その表面にパ
ーフルオロポリエーテル構造を有する液体潤滑剤を塗布
した磁気ディスク媒体とする。
A seed film, a base film, a magnetic film, and a protective film are formed on a non-magnetic magnetic disk medium, and the thickness of the protective film is set to 2 nm to 6 nm. A magnetic disk medium coated with a liquid lubricant having an ether structure.

【0016】種々のシード膜、磁性膜構造の膜構造・材
料と潤滑剤の組合せについて検討した結果、シード膜を
Ni合金として交換層構造を持つ磁性膜とし、潤滑膜を
化学式(1)または(2)の潤滑剤より形成すること
で、保護膜の膜厚を1.0−5.0nmにして、優れた
記録再生特性と耐塵埃性・耐摩耗性を実現することが可
能である。また、検討の結果、Ni合金シード層、化学
式(1)または(2)の潤滑剤の組合せで効果的に上記
の特性が得られることが判った。
As a result of examining combinations of various seed films, film structures / materials of magnetic film structures, and lubricants, the seed film was a magnetic film having an exchange layer structure using Ni alloy, and the lubricating film was represented by the chemical formula (1) or ( By using the lubricant of 2), it is possible to achieve excellent recording / reproducing characteristics and dust resistance / wear resistance by setting the thickness of the protective film to 1.0-5.0 nm. Further, as a result of the study, it was found that the above characteristics can be effectively obtained by the combination of the Ni alloy seed layer and the lubricant represented by the chemical formula (1) or (2).

【0017】更に好適な組合せとして、シード膜の材料
がNiTa合金でその膜厚が少なくとも20nmであ
り、非磁性中間層としてRuを用いた交換層構造を持つ
磁性膜であり、保護膜がダイヤモンドライクカーボン膜
を含んでおり、潤滑膜が化学式(1)または(2)の潤
滑剤を含んだ、1.0−5.0nmの極薄膜保護膜を持つ
磁気ディスク媒体において、優れた記録再生特性、熱安
定性、低ノイズ性と耐摩耗性、耐塵埃性、耐食性を具現
化できる。
As a more preferable combination, the seed film is made of a NiTa alloy and has a film thickness of at least 20 nm, and the protective film is a diamond-like magnetic film having an exchange layer structure using Ru as a non-magnetic intermediate layer. A magnetic disk medium containing a carbon film, the lubricant film containing the lubricant of the chemical formula (1) or (2), and having an extremely thin protective film of 1.0 to 5.0 nm has excellent recording and reproducing characteristics. It can realize thermal stability, low noise, abrasion resistance, dust resistance, and corrosion resistance.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】実施の態様における検討では、非
磁性磁気ディスク媒体基板として磁気ディスク媒体用と
して市販されているガラス基板を用いた。磁気ディスク
媒体表面の面粗さは基板面の表面粗さを反映させるた
め、基板面の粗さが、Ra 0.25−0.8nm、Rp
3.0−8.0nmとしたものを用意した。ここで、R
a、Rpは、それぞれJISB0601−1994の算
術平均粗さ、山頂線−平均線間距離である。 <実施例1>図1に実施例1の磁気ディスク媒体の膜構
成の概略を示す。前述したガラス基板1を洗浄した後、
その上に、枚葉式スパッタリング装置(インテバック社
製MDP−250)を用いて、図に示したシード膜
(2)、下地膜(3)、下部磁性膜(4)、非磁性中間
膜(5)、上部磁性膜(6)、ダイヤモンドライクカー
ボン膜(7)を成膜した。シード膜(2)は、62.5
at.%Ni−37.5at.%Ta合金ターゲットを使
用してスパッタし、膜厚は30nmである。シード膜の
膜厚は蛍光X線測定法によって測定し求めた。シード膜
成膜後、260℃に加熱した後、99Vol%Ar−1
Vol%酸素混合ガス中に3.5秒暴露した。そしてシ
ード膜上にCrTi合金下地膜(3)を5nm、下部磁
性層(4)としてCoCrPt合金磁性膜を3.5n
m、更に中間膜(5)としてRuを0.5nm、上部磁
性膜(6)としてCoCrPtB膜を15nm形成し
た。上部磁性膜の上には、IBD法によってカーボン保
護膜(7)を3.5nm形成した。保護膜の膜厚はX線
反射法を用いて、膜厚測定の精度を上げるために保護膜
上にCrを5nm成膜し定量化した。X線反射法での膜
厚の定量化は理学電機工業社製のSLX2000(登録
商標)によりCu Kα1のX線を用いて測定を行っ
た。保護膜の上には、住友スリーエム社製HFE710
0を溶媒として化学式(3)の潤滑剤に対し、化学式
(2)の潤滑剤を10wt%含んだ混合潤滑剤溶液に磁
気ディスク媒体をディップし潤滑膜を形成した。潤滑膜
厚はFTIRで測定したところ2.0nmであった。 <実施例2>実施例1と同様に磁気ディスク媒体を作製
した。但し、実施例2ではシード膜として70at.%
Ni−20at.%Cr−10at.%Zr合金ターゲッ
トをスパッタし10nmのNiCrZr膜を形成した
後、62.5at.%Ni−37.5at.%Ta合金ター
ゲットをスパッタし30nmの膜を形成した2層シード
膜とした。 <比較例1>実施例2に示した10nm膜厚のNiCr
Zr下部シード膜上に60at.%Co−30at.%C
r−10at.%Zrの上部シード膜を30nm形成し
た。その他の作製方法は実施例2と同じである。 <比較例2>実施例2に示した10nm膜厚のNiCr
Zr下部シード膜上に60at.%Co−30at.%C
r−10at.%Zrの中間シード膜を30nm形成し
た。その後上部シード膜として62.5at.%Ni−3
7.5at.%Ta膜を5nm形成した。その他の作製方
法は実施例2と同じである。 <比較例3>実施例1に示した膜構成と同じで潤滑膜に
化学式(2)で示した潤滑剤を含まない磁気ディスク媒
体を作製した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the examination in the embodiments, a glass substrate which is commercially available for a magnetic disk medium is used as the non-magnetic magnetic disk medium substrate. Since the surface roughness of the magnetic disk medium surface reflects the surface roughness of the substrate surface, the surface roughness of the substrate surface is Ra 0.25-0.8 nm, Rp
The one having a thickness of 3.0 to 8.0 nm was prepared. Where R
a and Rp are the arithmetic average roughness and the peak line-average line distance of JIS B0601-1994, respectively. <Embodiment 1> FIG. 1 schematically shows a film structure of a magnetic disk medium of Embodiment 1. After cleaning the glass substrate 1 described above,
On top of that, a seed film (2), an undercoat film (3), a lower magnetic film (4), a non-magnetic intermediate film ( 5), the upper magnetic film (6) and the diamond-like carbon film (7) were formed. Seed film (2) is 62.5
Sputtering was performed using an at.% Ni-37.5 at.% Ta alloy target, and the film thickness was 30 nm. The film thickness of the seed film was measured and determined by a fluorescent X-ray measurement method. After forming the seed film, after heating to 260 ° C., 99 Vol% Ar-1
The sample was exposed to a Vol% oxygen mixed gas for 3.5 seconds. Then, a CrTi alloy base film (3) having a thickness of 5 nm is formed on the seed film, and a CoCrPt alloy magnetic film having a thickness of 3.5 n is used as a lower magnetic layer (4).
Further, Ru was formed to 0.5 nm as an intermediate film (5), and a CoCrPtB film was formed to 15 nm as an upper magnetic film (6). A carbon protective film (7) having a thickness of 3.5 nm was formed on the upper magnetic film by the IBD method. The film thickness of the protective film was quantified using an X-ray reflection method by forming Cr to a thickness of 5 nm on the protective film in order to improve the accuracy of film thickness measurement. The film thickness was quantified by the X-ray reflection method using SLX2000 (registered trademark) manufactured by Rigaku Denki Kogyo Co., Ltd. using X-rays of Cu Kα1. On the protective film, HFE710 manufactured by Sumitomo 3M Ltd.
The magnetic disk medium was dipped in a mixed lubricant solution containing 0 wt% of the lubricant of chemical formula (3) and 0 as a solvent to form a lubricant film. The lubricating film thickness was 2.0 nm as measured by FTIR. Example 2 A magnetic disk medium was manufactured in the same manner as in Example 1. However, in Example 2, the seed film was 70 at.%.
A Ni-20 at.% Cr-10 at.% Zr alloy target was sputtered to form a 10 nm NiCrZr film, and then a 62.5 at.% Ni-37.5 at.% Ta alloy target was sputtered to form a 30 nm film. A layer seed film was used. <Comparative Example 1> NiCr having a thickness of 10 nm shown in Example 2
60 at.% Co-30 at.% C on Zr lower seed film
An upper seed film of r-10 at.% Zr was formed to 30 nm. The other manufacturing method is the same as that of the second embodiment. <Comparative Example 2> NiCr having a film thickness of 10 nm shown in Example 2
60 at.% Co-30 at.% C on Zr lower seed film
An intermediate seed film of r-10 at.% Zr was formed to 30 nm. Then, as an upper seed film, 62.5 at.% Ni-3
A 7.5 at.% Ta film was formed to a thickness of 5 nm. The other manufacturing method is the same as that of the second embodiment. <Comparative Example 3> A magnetic disk medium having the same film structure as that of Example 1 but containing no lubricant represented by the chemical formula (2) in the lubricating film was produced.

【0019】実施例1、2および比較例1−3により本
発明の具体的な効果を示す。まず、記録再生特性を巨大
磁気抵抗効果型再生素子(GMR素子)と電磁誘導型書
き込み素子を有する磁気ヘッドを用いて測定した。S/
N比(再生信号出力と媒体ノイズの比)、記録分解能と
媒体ノイズとを測定した。結果を図2、図3に示す。分
解能、S/N比ともに比較例1、2に対し実施例1、2
は増加している。また、実施例1、2の方が比較例に比
べ媒体ノイズが小さくなっている。この結果より、Ni
合金からなるシード膜を有する磁気ディスク媒体が記録
再生能力に優れていることがわかる。
Specific effects of the present invention will be shown by Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1-3. First, the recording / reproducing characteristics were measured using a magnetic head having a giant magnetoresistive effect reproducing element (GMR element) and an electromagnetic induction type writing element. S /
The N ratio (ratio between reproduction signal output and medium noise), recording resolution and medium noise were measured. The results are shown in FIGS. 2 and 3. Both the resolution and the S / N ratio are as compared with Comparative Examples 1 and 2, as compared with Examples 1 and 2.
Is increasing. Further, the media noise of Examples 1 and 2 is smaller than that of Comparative Example. From this result, Ni
It can be seen that the magnetic disk medium having the seed film made of an alloy has excellent recording / reproducing ability.

【0020】次に実施例1と比較例1で得られた媒体を
用いて、塵埃投入試験を行なった。実施例1、比較例1
ともにカーボン膜厚を1.0nm−6.0nmまで変化さ
せた磁気ディスク媒体を作製して試験を行った。塵埃投
入試験は次のように行った。磁気ヘッドが磁気ディスク
媒体上をシークしている状態で、30秒間0.5μm径
のアルミナ粒子を磁気ディスク媒体に吹き付けた後、シ
ークを300秒継続した。磁気ディスク媒体がクラッシ
ュするまでの時間を塵埃投入試験耐力と定義した。結果
を図4に示す。
Next, using the media obtained in Example 1 and Comparative Example 1, a dust introduction test was conducted. Example 1, Comparative Example 1
In both cases, a magnetic disk medium having a carbon film thickness varied from 1.0 nm to 6.0 nm was prepared and tested. The dust input test was performed as follows. With the magnetic head seeking over the magnetic disk medium, alumina particles having a diameter of 0.5 μm were sprayed onto the magnetic disk medium for 30 seconds, and then the seek was continued for 300 seconds. The time until the magnetic disk medium crashed was defined as the dust input test proof stress. The results are shown in Fig. 4.

【0021】明らかに実施例1の磁気ディスク媒体の方
が塵埃投入試験耐力に優れている。また比較例1では、
カーボン保護膜が5nm以下で急激に耐力が減少してい
るのに対して、実施例1では1nmまで比較的高い耐力
を有している。このことからNi合金シード膜に耐塵埃
性を向上させる特性が有ることが判明した。比較例1で
は潤滑膜に化学式(2)の潤滑剤を含んでいるにも係わ
らず、耐塵埃性は好ましくない結果を示しており、単に
潤滑剤の改良のみでは耐塵埃性の向上が図れないことを
示している。
Obviously, the magnetic disk medium of Example 1 is superior in the dust input test proof strength. In Comparative Example 1,
While the yield strength of the carbon protective film is sharply reduced at 5 nm or less, Example 1 has a relatively high yield strength up to 1 nm. From this, it was found that the Ni alloy seed film has the property of improving the dust resistance. In Comparative Example 1, although the lubricant of the chemical formula (2) is contained in the lubricating film, the dust resistance shows an unfavorable result, and the dust resistance cannot be improved only by improving the lubricant. It is shown that.

【0022】更に潤滑膜に化学式(2)の潤滑剤を含ま
せる効果を確認するために実施例1と比較例3とを比較
した。実施例1、比較例3ともにカーボン膜厚を1.0
nm−6.0nmまで変化させた磁気ディスク媒体を作
製して、試験を行った。高速接触試験として4000/
minの回転数で磁気ヘッドを通常の走行方向と逆方向
に摺動させ、磁気ディスク媒体のクラッシュまでの時間
を測定した。結果を図5に示す。
Further, Example 1 and Comparative Example 3 were compared in order to confirm the effect of including the lubricant of the chemical formula (2) in the lubricating film. In both Example 1 and Comparative Example 3, the carbon film thickness was 1.0.
A magnetic disk medium having a wavelength changed from nm to 6.0 nm was manufactured and tested. 4000 / for high-speed contact test
The magnetic head was slid in the direction opposite to the normal running direction at a rotation speed of min, and the time until the magnetic disk medium crashed was measured. Results are shown in FIG.

【0023】比較例3はカーボン膜厚が1.0−5.0n
mの領域で高速接触試験耐力が著しく小さいが、実施例
1は優れた耐力を有している。このことから化学式
(2)に示した潤滑剤を潤滑膜に添加することで磁気ヘ
ッドとの接触摺動にたいする耐摩耗性は著しく向上する
ことがわかった。
In Comparative Example 3, the carbon film thickness is 1.0-5.0n.
The high-speed contact test yield strength is remarkably small in the m range, but Example 1 has excellent yield strength. From this, it was found that by adding the lubricant represented by the chemical formula (2) to the lubricating film, the wear resistance against sliding contact with the magnetic head was significantly improved.

【0024】以上の検討結果より、シード膜としてNi
合金膜を用いて潤滑膜に化学式(2)で示した潤滑剤を
添加することで、極薄膜保護膜(1.0−5.0nm)の
磁気ディスク媒体の記録再生特性と耐塵埃性と耐摩耗性
を全て向上させることが出来て高信頼性・高性能の磁気
ディスク媒体とすることが可能となることが判明した。
From the above examination results, Ni was used as the seed film.
By adding the lubricant represented by the chemical formula (2) to the lubricant film using the alloy film, the recording / reproducing characteristics, the dust resistance, and the resistance to dust of the magnetic disk medium of the ultra-thin protective film (1.0-5.0 nm) can be obtained. It has been found that it is possible to improve the abrasion resistance and to make a magnetic disk medium with high reliability and high performance.

【0025】シード膜の材料としては、実施例で示した
NiCrZr、NiTa以外にもNiAl等のNi合金
であれば同様の効果を得ることができる。この場合に
は、Ni濃度として30−90at%が適当であろう
が、磁性膜、下地膜との組合せで記録再生特性を最適化
することができる。
As the material of the seed film, the same effect can be obtained as long as it is a Ni alloy such as NiAl other than NiCrZr and NiTa shown in the embodiment. In this case, a Ni concentration of 30 to 90 at% may be appropriate, but the recording / reproducing characteristics can be optimized by combining the magnetic film and the underlayer.

【0026】更に、Ni合金シード膜を用いた場合に、
シード膜の膜厚に関して好適な膜厚が存在することが明
らかになった。実施例1においてシード膜の膜厚をパラ
メータとして塵埃投入試験を行った結果を図6に示す。
シード膜の膜厚の増加とともに塵埃投入試験強度が増加
する傾向があり、好ましくはシード膜の膜厚として20
nm程度、必要であることが判る。
Further, when a Ni alloy seed film is used,
It has been revealed that there is a suitable film thickness with respect to the film thickness of the seed film. FIG. 6 shows the result of the dust injection test performed in Example 1 using the thickness of the seed film as a parameter.
The dust injection test strength tends to increase with an increase in the thickness of the seed film.
It can be seen that about nm is necessary.

【0027】さて、実施例1、実施例2ともに化学式
(2)の潤滑剤を化学式(3)の潤滑剤に添加した複合
潤滑膜を有した磁気ディスク媒体であった。化学式
(1)、(2)の潤滑剤がそれぞれ単体で潤滑膜を形成
していてもその効果に差は無かった。このとき、それぞ
れの潤滑剤は、化学式(1)、(2)で示される潤滑剤
の主鎖の部分の潤滑剤は平均分子量で1500−250
0が好ましい。
Now, both Example 1 and Example 2 are magnetic disk media having a composite lubricant film in which the lubricant of the chemical formula (2) is added to the lubricant of the chemical formula (3). Even if the lubricants represented by the chemical formulas (1) and (2) alone form the lubricating film, there is no difference in their effects. At this time, each of the lubricants in the main chain portion of the lubricant represented by the chemical formulas (1) and (2) has an average molecular weight of 1500-250.
0 is preferred.

【0028】更に化学式(1)または(2)の潤滑剤を
化学式(4)、化学式(5)の潤滑剤に10wt%添加
した実施例1に準ずる磁気ディスク媒体を作製し塵埃投
入試験、高速接触試験を行ったが、実施例1と同等以上
の耐力を有していることが判った。
Further, a magnetic disk medium according to Example 1 was prepared by adding 10 wt% of the lubricant of the chemical formula (1) or (2) to the lubricants of the chemical formulas (4) and (5). A test was conducted and it was found that the proof stress was equal to or higher than that of Example 1.

【0029】保護膜の製造方法に関しては、通常に使用
されているスパッタ法による窒素添加スパッタカーボン
膜を、IBD法で製造した保護膜の替わりに使用した実
施例1に準じた磁気ディスク媒体を作製し評価した。そ
の結果、実施例1と同等の耐力を有することが判明し
た。一般に、ダイヤモンドライクカーボン保護膜の方が
耐食性に優れているため、本実施例の場合にはダイヤモ
ンドライクカーボン膜を有した磁気ディスク媒体とする
ことが好ましいが、実際の磁気ディスク装置の内部の温
湿度環境や使用状態に合わせて、カーボン膜の膜質を適
宜選択することが経済的である。
Regarding the method of manufacturing the protective film, a magnetic disk medium according to Example 1 was prepared in which a nitrogen-added sputtered carbon film by a commonly used sputtering method was used instead of the protective film manufactured by the IBD method. And evaluated. As a result, it was found that the proof stress was equivalent to that of Example 1. In general, since the diamond-like carbon protective film is more excellent in corrosion resistance, it is preferable to use a magnetic disk medium having a diamond-like carbon film in the case of this embodiment, but the internal temperature of the actual magnetic disk device is It is economical to appropriately select the film quality of the carbon film according to the humidity environment and the usage state.

【0030】このように、本発明で明らかとなったシー
ド膜の材料をNi合金として潤滑膜に化学式(1)また
は化学式(2)の潤滑剤が含ませることで、保護膜の膜
厚が1.0−5.0nmの極薄膜保護膜を有する磁気ディ
スク媒体において、優れた記録再生能力、耐塵埃性、耐
摩耗性を具現化することが可能となる。すなわち、図7
に示した磁気ディスク媒体(10)と磁気ヘッド(9)
が組み込まれた磁気ディスク装置において、本発明の磁
気ディスク媒体は、優れた記録再生特性、耐塵埃性、耐
摩耗性を有するため、磁気ディスク装置の記録再生能
力、信頼性も大きく向上する。
As described above, by using the material of the seed film, which is clarified in the present invention, as a Ni alloy and including the lubricant of the chemical formula (1) or the chemical formula (2) in the lubricating film, the film thickness of the protective film becomes 1 In a magnetic disk medium having an ultra-thin protective film of 0.0-5.0 nm, excellent recording / reproducing ability, dust resistance, and wear resistance can be realized. That is, FIG.
Magnetic disk medium (10) and magnetic head (9) shown in FIG.
The magnetic disk medium of the present invention has excellent recording / reproducing characteristics, dust resistance, and abrasion resistance, so that the recording / reproducing capability and reliability of the magnetic disk apparatus are greatly improved.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明により保護膜の膜厚が1.0−5.
0nmの極薄膜保護膜を有する磁気ディスク媒体におい
て、優れた記録再生能力、耐塵埃性、耐摩耗性を具現化
することが可能となる。
According to the present invention, the thickness of the protective film is 1.0-5.
In a magnetic disk medium having a 0 nm ultrathin protective film, excellent recording / reproducing capability, dust resistance, and abrasion resistance can be realized.

【0032】[0032]

【化1】 [Chemical 1]

【化2】 [Chemical 2]

【化3】 [Chemical 3]

【化4】 [Chemical 4]

【化5】 [Chemical 5]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の磁気ディスク媒体の断面構造の概略
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross-sectional structure of a magnetic disk medium of Example 1.

【図2】実施例と比較例との記録再生特性の比較を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a comparison of recording and reproducing characteristics between an example and a comparative example.

【図3】実施例と比較例との記録再生特性の比較を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing a comparison of recording and reproducing characteristics between an example and a comparative example.

【図4】実施例・比較例の塵埃投入試験強度の比較を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of dust input test strengths of Examples and Comparative Examples.

【図5】実施例と比較例の高速接触摺動試験強度の比較
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a comparison of high-speed contact sliding test strength between an example and a comparative example.

【図6】塵埃投入試験強度のシード膜厚依存性の関係を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the seed film thickness dependency of the dust injection test strength.

【図7】磁気ディスク装置の概略を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an outline of a magnetic disk device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1---非磁性基板、 2---シード膜、 3---
下地膜、 4---下部磁性膜、 5---非磁性中
間層、6---上部磁性膜、 7---保護膜、
8---潤滑膜、 9---磁気ヘッド、 10---磁
気ディスク媒体。
1 --- non-magnetic substrate, 2 --- seed film, 3 ----
Underlayer film, 4--lower magnetic film, 5--non-magnetic intermediate layer, 6 --- upper magnetic film, 7 --- protective film,
8--Lubrication film, 9 --- Magnetic head, 10 ---- Magnetic disk medium.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 陽子 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 松田 好文 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 小崎 倫典 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 神邊 哲也 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 正田 光広 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 阪本 浩二 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 屋久 四男 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 (72)発明者 園田 幸司 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージ事業部内 Fターム(参考) 5D006 AA01 AA06 BB07 CA01 DA03 EA03 FA02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yoko Ogawa             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Yoshifumi Matsuda             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Minori Ozaki             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Tetsuya Kambe             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Mitsuhiro Masada             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Koji Sakamoto             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Yakuo             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division (72) Inventor Koji Sonoda             2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Association             Company Hitachi Ltd. Storage Division F-term (reference) 5D006 AA01 AA06 BB07 CA01 DA03                       EA03 FA02

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性磁気ディスク媒体基板上にシード
膜、下地膜、磁性膜、保護膜を形成し、その表面にパー
フルオロポリエーテル構造を有する液体潤滑剤を塗布し
てなる磁気記録媒体において、シード膜がNi合金より
なり、保護膜の膜厚が1.0nmから5.0nmの範囲に
あり、かつ保護膜上の潤滑膜が、化学式(1)または化
学式(2)に記載の構造よりなる潤滑剤成分を含むこと
を特徴とする極薄膜保護膜磁気ディスク媒体。ここでp
は5から36、qは4から30、xは1から5の自然数
である。
1. A magnetic recording medium in which a seed film, a base film, a magnetic film, and a protective film are formed on a non-magnetic magnetic disk medium substrate and a liquid lubricant having a perfluoropolyether structure is applied to the surface thereof. , The seed film is made of Ni alloy, the thickness of the protective film is in the range of 1.0 nm to 5.0 nm, and the lubricating film on the protective film has a structure according to the chemical formula (1) or the chemical formula (2). An ultra-thin protective film magnetic disk medium containing the following lubricant component. Where p
Is a natural number of 5 to 36, q is 4 to 30, and x is a natural number of 1 to 5.
【請求項2】請求項1に記載の極薄膜保護膜磁気ディス
ク媒体において、シード膜がNiおよびTaを含んだ合
金よりなることを特徴とする極薄膜保護膜磁気ディスク
媒体。
2. An ultra-thin protective film magnetic disk medium according to claim 1, wherein the seed film is made of an alloy containing Ni and Ta.
【請求項3】請求項1又は請求項2に記載の極薄膜保護
膜磁気ディスク媒体において、磁性膜にRuを含んだ非
磁性中間層を有することを特徴とする極薄膜保護膜磁気
ディスク媒体。
3. An ultra-thin protective film magnetic disk medium according to claim 1 or 2, wherein the magnetic film has a non-magnetic intermediate layer containing Ru.
【請求項4】請求項1乃至請求項3に記載の極薄膜保護
膜磁気ディスク媒体において、保護膜がダイヤモンドラ
イクカーボン膜を含んだ保護膜よりなることを特徴とす
る極薄膜保護膜磁気ディスク媒体。
4. The ultra-thin protective film magnetic disk medium according to claim 1, wherein the protective film is a protective film containing a diamond-like carbon film. .
【請求項5】請求項1乃至請求項4に記載の極薄膜保護
膜磁気ディスク媒体において、シード膜の膜厚が少なく
とも20nmあることを特徴とする極薄膜保護膜磁気デ
ィスク媒体。
5. The ultra-thin protective film magnetic disk medium according to any one of claims 1 to 4, wherein the seed film has a thickness of at least 20 nm.
【請求項6】請求項1乃至請求項5に記載の極薄膜保護
膜磁気ディスク媒体において、潤滑膜に化学式(3)か
ら(5)で表される潤滑剤のうちの1つを含んでいるこ
とを特徴とする極薄膜保護膜磁気ディスク媒体。ここで
p、q、sはそれぞれ自然数である。
6. The ultra-thin protective film magnetic disk medium according to any one of claims 1 to 5, wherein the lubricating film contains one of the lubricants represented by chemical formulas (3) to (5). An ultra-thin protective film magnetic disk medium characterized by the above. Here, p, q, and s are natural numbers.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010108583A (en) * 2008-10-03 2010-05-13 Showa Denko HD Singapore Pte Ltd Magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device

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