JP2008171505A - 炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置 - Google Patents

炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置 Download PDF

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Abstract

【課題】プラズマCVD装置内におけるパーティクルの発生を低減して炭素保護膜表面の平坦性を向上させ、高い記録密度を有し、且つ記録再生特性に優れた磁気記録媒体を製造することが可能な炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びにこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】成膜チャンバ10内に、磁性膜が形成された円盤状の基板Dを設置し、該基板Dの両面に離間対向した電極11を設け、表面11aが粗面化処理された電極11を用い、成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で該基板D上に炭素保護膜を形成する成膜工程と、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返す形成方法としている。
【選択図】図1

Description

本発明は、ハードディスク装置等に用いられる、炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置に関するものである。

近年、磁気記録媒体、とりわけ磁気ディスクの分野においては記録密度の向上が著しく、特に最近では、記録密度が10年間で100倍程度と、驚異的な速度で伸び続けている。このような記録密度の向上を支える技術は多岐にわたるが、キーテクノロジーの一つとして、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間における摺動特性の制御技術を挙げることができる。
一般に、ウインテェスター様式と呼ばれる、磁気ヘッド−磁気記録媒体間における接触摺動〜ヘッド浮上〜接触摺動を基本動作とするCSS(接触起動停止)方式がハードディスクドライブの主流となって以来、記録媒体上でのヘッドの摺動は避けることのできないものとなり、磁気ヘッド−磁気記録媒体間のトライボロジーに関する問題は、宿命的な技術課題となって現在に至っている。このため、媒体表面の耐摩耗性、耐摺動性は、磁気記録媒体の信頼性の大きな柱となり、磁性膜上に積層される保護膜、潤滑膜などの開発、改善の努力が営々と続けられている。

磁気記録媒体の保護膜としては、様々な材質からなるものが提案されているが、成膜性、耐久性等の総合的な見地から、主にカーボン膜が採用されている。カーボン膜は、通常、スパッタリング法によって形成されており、この成膜の際の条件は、カーボン膜の耐コロージョン性、あるいはCSS特性に如実に反映されるため、非常に重要である。
また、記録密度の向上を図るためには、磁気ヘッドの飛行高さ(フライングハイト)の低減、媒体回転数の増加等を行うことが好ましいため、磁気記録媒体にはより高い摺動耐久性が要求されるようになってきている。
その一方、スペーシングロスを低減して記録密度を高めるため、保護膜の厚さを出来るだけ薄く、例えば100Å以下の膜厚にすることが要求されるようになってきており、平滑性は勿論のこと、薄く且つ強靭な保護膜が強く求められている。

しかしながら、従来のスパッタリング成膜法によって形成されたカーボン保護膜では、この膜を出来るだけ薄く、例えば100Å以下の膜厚とした場合、その耐久性が不十分となることがある。
このため、スパッタリング法に比べて高強度のカーボン保護膜を形成することができる方法として、プラズマCVD法を採用した方法が主流となっている(例えば、特許文献1、2)。

しかしながら、特許文献1、2に記載されたような、プラズマCVD法を用いてカーボン保護膜を形成する方法では、成膜装置において、基板の表面のみならず、成膜チャンバ内の露出面、例えば電極表面等にもカーボンが堆積する。このような、成膜チャンバ内の露出面におけるカーボンの堆積量が多くなると、堆積したカーボンからなる膜が内部応力等によって露出面から剥離する。このような剥離によって生じたカーボンの微粒子(パーティクル)が基板表面に付着した場合、カーボン保護膜の表面に突起が形成されて局所的な膜厚異常となり、製品不良の原因となるという問題がある。特に、プラズマCVD法を用いてカーボン保護膜を成膜する場合、従来のスパッタ法を用いてカーボン保護膜を形成する場合に比べ、カーボンからなる膜の硬度が高く、また、膜の内部応力も高いため、カーボンのパーティクルの発生が多く、上述のような膜厚異常等を生じるという問題があった。

上述のようなパーティクルの発生を防止するため、成膜装置内に堆積したカーボン膜を、酸素プラズマによってアッシング除去する方法が提案されている(例えば、特許文献3、4)。
また、プラズマCVD装置において、処理室内部でのパーティクルの発生を防止するため、電極の表面を粗面化することにより、電極上の堆積物の剥離を抑制する方法が提案されている(例えば、特許文献5)。

しかしながら、近年、磁気記録媒体の記録密度をさらに向上させるため、磁気記録媒体の表面の平滑性をより一層向上させることが求められているが、特許文献3〜5に記載の方法を用いた場合であってもパーティクルを充分に低減することができず、磁気記録媒体表面の平坦性を高めることが困難であるという問題があった。このため、これまで以上に、プラズマCVD装置内におけるパーティクルの発生を低減する方法が求められていた。
特公平7−21858号公報 特開平7−73454号公報 特開平11−229150号公報 特開2002−025047号公報 特開2006−173343号公報

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、プラズマCVD装置内におけるパーティクルの発生を効果的に低減し、炭素(カーボン)保護膜表面の平坦性を向上させることができ、高い記録密度を有し、且つ記録再生特性に優れた磁気記録媒体を製造することが可能な炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びにこの磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意努力研究したところ、プラズマCVD法によって基板上に炭素保護膜を形成する際、成膜チャンバ内に備えられた電極表面に予め粗面化処理を施し、その成膜チャンバ内において、基板表面への炭素保護膜の成膜と、電極表面に堆積した炭素膜のアッシング除去とを繰り返すことにより、電極に析出した炭素膜が剥離して基板上の炭素保護膜に混入するのを抑制できることを見出した。
一方、本発明者等は、電極表面に堆積した炭素膜を完全にアッシング除去すると、電極表面が成膜チャンバ内に形成されたイオンによりスパッタされ、電極材料が磁気記録媒体の炭素保護膜中に混入する虞があることをつきとめた。このため、炭素膜をアッシング除去した後の電極表面に、成膜チャンバ内に基板を設置しない状態で炭素膜を形成する工程を設けることにより、電極表面がスパッタされて電極材料が炭素保護膜中に混入するのを効果的に抑制できることを見いだし、本発明を完成させた。
即ち、本発明は以下に関する。

[1] 成膜チャンバ内に、磁性膜が形成された円盤状の基板を設置し、該基板の両面に離間対向した電極を設け、炭素含有ガス中で前記電極と前記基板との間にプラズマを発生させることにより、前記基板の両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜を形成する方法であって、前記電極として、表面が粗面化処理された電極を用い、前記成膜チャンバ内に前記基板を設置した状態で該基板上に炭素保護膜を形成する成膜工程と、前記成膜チャンバ内に前記基板を設置しない状態で前記電極の表面に堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すことを特徴とする炭素保護膜の形成方法。
[2] 前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すとともに、前記成膜工程を連続して複数回繰り返した後、前記除去工程を行うことを特徴とする[1]に記載の炭素保護膜の形成方法。
[3] 前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すとともに、前記除去工程と、その後の前記成膜工程との間に、更に、前記成膜チャンバ内に基板を設置しない状態で前記電極の表面に炭素膜を形成する被覆工程が備えられていることを特徴とする[1]又は[2]に記載の炭素保護膜の形成方法。

[4] 成膜チャンバ内に、表面が粗面化された電極が備えられていることを特徴とする炭素保護膜成膜用CVD装置。
[5] 前記電極がステンレススチールからなり、その表面粗さRaが8μm〜9μmの範囲とされていることを特徴とする[4]に記載の炭素保護膜成膜用CVD装置。
[6] 非磁性基板上に少なくとも磁性膜及び炭素保護膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素保護膜を、上記[1]〜[3]の何れかに記載の炭素保護膜の形成方法、あるいは、上記[4]又は[5]の何れかに記載の炭素保護膜成膜用CVD装置を用いて形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
[7] 上記[6]に記載の磁気記録媒体の製造方法によって製造される磁気記録媒体。
[8] 上記[7]に記載の磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させるヘッド駆動手段と、前記磁気ヘッドへの信号入力と磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段を組み合わせてなる磁気記録再生装置。

本発明の炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法によれば、基板の両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜を形成する際、表面が粗面化処理された電極を用い、成膜チャンバ内に基板を設置した状態で該基板上に炭素保護膜を形成する成膜工程と、成膜チャンバ内に基板を設置しない状態で電極の表面に堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、これら成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返す方法なので、電極表面に析出した炭素膜が剥離してパーティクルとなり、成膜チャンバ内に放出されるのを防止することができる。
また、成膜工程を連続して複数回繰り返した後、除去工程を行う方法とすることにより、電極表面がスパッタされて電極材料のパーティクルが生じるのを抑制することができる。
さらに、除去工程とその後の成膜工程との間に、電極の表面に炭素膜を形成する被覆工程が備えられた方法とすることにより、電極表面がスパッタされるのを防止できるとともに、電極表面に堆積した炭素膜の剥離を抑制することができるので、成膜チャンバ内におけるパーティクルの発生をより効果的に抑制することが可能となる。
これにより、平坦性に優れた炭素保護膜を基板上に成膜することができるので、高い記録密度を有し、且つ記録再生特性に優れた磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置を提供することが可能となる。

以下に、本発明に係る炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置の実施形態について、図1〜3を適宜参照しながら説明する。

本実施形態の炭素保護膜の形成方法は、図1に示すような成膜装置(炭素保護膜成膜用CVD装置)1において、成膜チャンバ10内に、磁性膜が形成された円盤状の基板Dを設置し、該基板Dの両面に離間対向した電極11を設け、炭素含有ガス中で電極11と基板Dとの間にプラズマを発生させることにより、基板Dの両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜(図2の符号24を参照)を形成する方法であり、電極として、表面が粗面化処理された電極11を用い、成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で該基板D上に炭素保護膜24を形成する成膜工程と、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、これらの成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返す方法である。

[磁気記録媒体]
以下に、本実施形態の炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法によって得られる磁気記録媒体の一例について、主に図2の断面模式図を参照しながら説明する。
図2に示す本実施形態の磁気記録媒体2は、非磁性基板21上に、非磁性下地膜22、磁性膜23が順次積層され、磁性膜23上に、本実施形態の形成方法によって形成される炭素保護膜24が積層され、概略構成されている。また、図2に例示する磁気記録媒体2では、炭素保護膜24上に潤滑剤層25が設けられている。

非磁性基板21の材料としては、通常、磁気記録媒体の基板に用いられる非磁性材料を何ら制限無く用いることができ、例えば、NiPメッキ膜が形成されたアルミニウム合金基板の他、各種ガラス、シリコンなどからなるものを用いることができる。また、本実施形態の非磁性基板21は、ガラス材料からなる基体と、この基体表面にNiP、NiP合金、又は他の合金から選ばれる1種以上からなる膜を、メッキ、スパッタ法等の方法により蒸着させて形成した表面層とから構成されたものとしても良い。
また、非磁性基板21は、その表面にメカニカルテクスチャ処理などのテクスチャー処理を施したものとするのが好ましく、特に、表面平均粗さRaを1〜20Åとしたものを用いることがより好ましい。
また、非磁性基板21には、大気圧近傍の圧力下で発生するプラズマによって活性化されたガス(処理ガス)を用いて前処理を施すことができる。

非磁性下地膜22の材料としては、Ti,Mo,Al,Ta,W,Ni,B,Si,Mn及びVの群から選ばれる1種又は2種以上とCrとからなるCr合金か、或いはCrを用いることができ、特に、Cr、Cr/Ti系、Cr/W系、Cr/V系、Cr/Si系の合金を用いるのが好適である。
また、非磁性下地膜22を多層構造の下地膜とする場合には、非磁性下地膜22を構成する層の内、少なくとも1層を上記Cr合金又はCrで構成することができる。
また、非磁性下地膜22は、NiAl系合金、RuAl系合金、又はCr合金(Ti,Mo,Al,Ta,W,Ni,B,Si及びVの群から選ばれる1種もしくは2種以上とCrとからなる合金)で構成することもできる。
また、非磁性下地膜22を多層構造とする場合には、非磁性下地膜22を構成する各層の内、少なくとも1層をNiAl系合金、RuAl系合金、又は上記Cr合金で構成することができる。
また、非磁性下地膜22の厚さは、50〜1000Åの範囲とすることが好ましい。

磁性膜23の材料としては、Coを主原料としたCo合金であって、hcp構造を有する材料を用いることが好ましい。例えば、Co/Cr系、Co/Cr/Ta系、Co/Cr/Pt系、Co/Cr/Pt/Ta系、Co/Cr/Pt/B系、Co/Cr/Pt/B/Cu系合金から選ばれる何れか1種を含むものとすることが好ましい。
なお、本実施形態の磁気記録媒体では、さらに、磁性膜を2種以上の積層構造としたものとしてもよい。
また、磁性膜23の厚さは、50〜800Åの範囲とすることが好ましい。

なお、非磁性下地膜22と磁性膜23との間には、Coを主原料としたCo合金であってhcp構造である非磁性材料からなる中間層を設けることが、Co合金のエピタキシャル成長を助長する点で好ましい。中間層を設ける場合、例えば、Co−Cr系、Co−Cr−Ru系、Co−Cr−Ta系、Co−Cr−Zr系合金から選ばれる何れか1種を含む材料を用いることができる。

本実施形態の磁気記録媒体2に備えられる炭素保護膜24は、詳細を後述する本実施形態の炭素保護膜の形成方法によって積層される保護膜である。
炭素保護膜に用いられる材料としては、本実施形態の形成方法のようなプラズマCVD法によって形成されるCVDカーボンの他、非晶質カーボン、含水素カーボン、含窒素カーボン、含フッ素カーボン等の各種カーボン系材料があるが、CVDカーボンは硬く緻密な構造であり、耐久性の面のみならず、経済性や生産性等の面からも優れており、好適に用いられる。
また、炭素保護膜24の膜厚は、薄すぎると耐久性が低下し、厚すぎると記録再生時の損失が大きくなるため、10〜150Å(1〜15nm)の範囲とすることが好ましく、20〜60Å(2〜6nm)の範囲に設定することがより好ましい。

本実施形態の磁気記録媒体2において最上層となる潤滑剤層25は、フォンブリン系潤滑剤、又は重合性不飽和基含有パーフルオロポリエーテル化合物の重合物を含む材料からなる層である。ここで、重合性不飽和基含有パーフルオロポリエーテル化合物としては、主鎖であるパーフルオロポリエーテルの少なくとも一端に、重合性を有する不飽和結合を持つ有機基が結合されてなる化合物を挙げることができる。

なお、本発明に係る炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法で製造する磁気記録媒体としては、面内磁気記録媒体、垂直磁気記録媒体を問わない。
また、磁気記録媒体の基板として用いられる非磁性材料としては、上述のような非磁性材料の他、例えば、Alを主成分としたAl−Mg合金等のAl合金や、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂材料等、非磁性材料であれば任意のものを用いることも可能である。

[炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法]
以下に、本実施形態の炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法の一例について、図1に示す例の成膜装置(炭素保護膜成膜用CVD装置)1及び図2に示す例の磁気記録媒体2を参照しながら説明する。

本実施形態の炭素保護膜の形成方法は、上述したように、成膜チャンバ10内に、少なくとも磁性膜23が形成された円盤状の基板D(図2の磁気記録媒体2における符号Dを参照)を設置し、該基板Dの両面D1、D2に離間対向した電極11を設け、炭素含有ガス中で電極11と基板Dとの間にプラズマを発生させることにより、基板Dの両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜5を形成する方法であり、電極として、表面が粗面化処理された電極11を用い、成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で該基板D上に炭素保護膜5を形成する成膜工程と、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面に堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、これらの成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返す方法である。

(成膜装置:炭素保護膜成膜用CVD装置)
図1に示す成膜装置(炭素保護膜成膜用CVD装置)1は、本発明に係る炭素保護膜の形成方法を実施するために用いられる製造装置の主要部となるプラズマCVD装置の例を示し、この成膜装置1は、炭素保護膜24を形成するためのものであり、基板Dを収容する成膜チャンバ10と、該成膜チャンバ10の両側壁内面に相対向するように設置され、表面が粗面化処理された電極11と、これら電極11に電力を供給する電源12と、基板D上に形成する炭素保護膜24の原料となる反応ガスの供給源14とを備え、概略構成されている。また、本実施形態では、必要に応じて、成膜装置1に、成膜チャンバ10内に設置された基板Dにバイアス電圧を印加するためのバイアス電源13を設けた構成とすることが好ましい。

成膜チャンバ10には、供給源14から供給された反応ガスを成膜チャンバ10内に導入する導入管15と、成膜チャンバ10内のガスを系外に排出する排気管16が接続されている。排気管16には、排気量調節バルブ17が設けられており、排気量を調節することにより、チャンバ10の内圧を任意の値に設定することができるようになっている。

電極11の表面を粗面化処理する方法としては、サンドブラスト処理を用いることが好ましい。また、サンドブラスト処理に用いる粒体としては、SiC、Al、SiO等を用いることができる。また、サンドブラスト処理後の電極11の表面粗さとしては、電極11の材料にステンレススチールを用いた場合は、表面粗さRaを8μm〜9μmの範囲とすることが好ましい。

電源12は、本実施形態の炭素保護膜の形成方法において、炭素含有ガス中で電極11と基板Dとの間にプラズマを発生させるための電力を供給するものである。
電源12としては、高周波電源、マイクロ波電源、DC電源等を用いることができる。また、電源12の容量としては、炭素保護膜24形成時に、電極11に50〜2000Wの電力を供給することができるものを用いることが好ましい。

また、本実施形態の炭素保護膜の形成方法においては、図1に示すように、バイアス電源13を用いて基板Dにバイアス電圧を印加することが好ましい。
バイアス電源13としては、DC電源又はパルス直流電源を用いるのが好ましい。また、基板Dに印加するバイアス電圧としては、DC及びパルス電圧で、−400〜−10Vの範囲の電圧(平均電圧)とすることが好ましい。

(炭素保護膜の形成方法)
本実施形態の炭素保護膜の形成方法では、上述したように、成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返す方法としている。成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で基板D上に炭素保護膜24を形成する成膜工程と、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面に堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とを繰り返すことにより、基板D表面への炭素保護膜24の形成に際して、電極11表面に堆積する炭素膜を除去することが可能となる。しかしながら、成膜工程とアッシングによる除去工程とを繰り返すだけでは、電極11に徐々に炭素膜が堆積したり、また、アッシング除去後の残渣がパーティクルとして発生する虞がある。このため、本実施形態では、電極として、表面11aが粗面化処理された電極11を用い、堆積物等が剥離するのを抑制する方法としている。

なお、本発明で説明するアッシングとは、電極11に堆積した炭素膜をプラズマによってガス化して除去することを言う。この際に発生させるプラズマとしては、酸素プラズマ、水素プラズマ、ハロゲンガスプラズマ等が挙げられる。酸素プラズマは炭素膜をCOガスやCOガスとして分解し、水素プラズマは炭素膜を例えばCHガスとして分解し、また、ハロゲンガスプラズマは炭素膜を炭素のハロゲン化物ガスとして分解するものと考えられる。この中で、特に、酸素ガスプラズマを用いるのが、その除去速度の観点から好ましい。

また、本発明に係る炭素保護膜の形成方法では、上述のような成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返すとともに、成膜工程を連続して複数回繰り返した後、除去工程が行われる方法とすることがより好ましい。このような構成の製造工程とすることにより、電極11の表面11aに堆積した炭素膜が完全には除去されず、薄膜のように若干被覆された状態において成膜工程が行われるので、電極材料がスパッタされて成膜チャンバ10内に放出されるのを防止することが可能となる。

また、本発明に係る炭素保護膜の形成方法では、上述のような成膜工程と除去工程とを、この順で繰り返すとともに、除去工程と、その後の成膜工程との間に、更に、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに炭素膜を形成する被覆工程を備えた方法とすることがより好ましい。
上述したように、基板Dの表面への炭素保護膜24の形成と、電極11の表面11aに堆積した炭素膜のアッシング除去を繰り返すことにより、基板Dの表面への炭素保護膜24の形成に際し、電極11の表面11aに堆積した炭素膜を除去することが可能となるが、成膜とアッシングを繰り返すことにより、電極11に徐々に炭素膜が堆積したり、また、アッシング後の残渣がパーティクルとして発生する虞がある。このような堆積物や残渣が剥離してパーティクルとなるのを防止するため、アッシングによる炭素膜の除去工程の後に、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で、電極11に炭素膜を形成する被覆工程を設けると、電極11の表面11aの炭素膜の堆積物や残渣が均一な炭素膜に覆われ、これら堆積物や残渣が電極11から剥離しにくくなり、パーティクルの発生を防止することが可能となる。

また、電極11の表面11aに堆積した炭素膜を完全にアッシング除去し、電極11を構成する電極材料が露出した状態とすると、表面11aが成膜チャンバ10内に形成されたイオンによってスパッタされ、電極材料が成膜チャンバ10内に放出されてしまい、その電極材料が、基板D表面に形成する炭素保護膜24中に混入する虞がある。本実施形態では、電極11の表面11aに堆積した炭素膜をアッシングする除去工程の後に、電極11に炭素膜を形成する被覆工程を設けることにより、電極材料がスパッタされるのを防止することができる。

なお、上述のような被覆工程を、成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で電極11の表面11aに炭素膜を形成する方法とすることも可能と考えられるが、基板Dを設置した状態で電極11に炭素膜を形成すると、炭素膜を形成するラジカル種が基板D側に吸い寄せられ、この結果、電極11への炭素膜の析出膜厚が不均一なものとなるので好ましくない。

以下、基板上に炭素保護膜24を形成する際の手順の一例について説明する。
まず、スパッタ法等の方法によって、非磁性基板21上に非磁性下地膜21及び磁性膜23の各層が積層された基板D(図2に示す符号Dを参照)を、図1に示す成膜装置1の成膜チャンバ10内に搬入し、供給源14から供給された反応ガスを、導入管15を通じて成膜チャンバ10内に導入しつつ、成膜チャンバ10内のガスを、排気管16を通じて外部に排出することによって成膜チャンバ10内でガスを流通させ、基板Dの表面D1、D2を反応ガスに曝す。
この際に用いる反応ガスとしては、炭化水素及び水素を、体積比で1:0.5〜1:100の範囲となるよう混合した混合ガスを用いる。

本実施形態で用いる炭化水素としては、低級飽和炭化水素、低級不飽和炭化水素、および低級環式炭化水素の内の1種又は2種以上を用いることが好ましい。
また、低級飽和炭化水素としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、オクタン等を用いることができる。また低級不飽和炭化水素としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、ブタジエン等を用いることができる。また低級環式炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン、ナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキサジエン等を用いることができる。
また、上記炭化水素の中でも、特に、トルエンを用いるのが好ましく、トルエンと水素の混合比率は、体積比で1:15〜1:20の範囲とすることが好ましい。
なお、ここで述べる低級とは、炭素数が1〜10の範囲であることを指す。また、環式炭化水素とは、ベンゼン環などの環状構造をもつ炭化水素のことを言う。

本実施形態において、炭化水素と水素の混合比率を上記範囲とした理由は、炭化水素の水素に対する割合が上記範囲下限値未満であると、成膜レートが低くなり実用的な工業生産に適さなくなるためであり、また、上記範囲上限値を越えると、基板D表面に形成される炭素保護膜内に残留する応力が高くなり、得られる炭素保護膜の密着性、耐CSS性が低下するためである。
また、炭化水素として低級炭化水素を用いるのが好ましいとした理由は、炭化水素の炭素数が上記範囲上限値を越えると、ガスとして供給するのが困難となることに加え、放電時の炭化水素の分解が進行しにくくなり、炭素保護膜が、強度に劣る高分子成分を多く含むものとなるためである。

また、上述のような反応ガスの流通操作を行うには、反応ガスの流量を50〜500sccmの範囲とすることが好ましい。また、排気量調節バルブ17を用いて成膜チャンバ10内のガスの排出量を適宜調節することにより、成膜チャンバ10の内圧を所定の値、例えば0.1〜10Paの範囲に保持することが好ましい。

上述のような反応ガスの流通操作と同時に、高周波電源12を用いて、好ましくは50〜2000Wの範囲の高周波電力を電極11に供給してプラズマを発生させ、上記反応ガスを原料とするプラズマ化学気相成長により、炭素保護膜24を基板Dの両面D1、D2に形成する。炭素保護膜24の厚さは、30〜100Åの範囲とすることが好ましい。本実施形態の方法により、炭素保護膜24を、基板Dの表裏両面(D1、D2)に同時に形成することができる。
電極11に電力供給する際には、これら電極11(図1に示す例では2個の電極11)に供給する電力の位相を互いにずらした状態とすることが好ましい。これは、両電極11に供給する電力の位相を互いにずらすことにより、成膜レートの向上、炭素保護膜の耐久性の向上を図ることができるためである。また、両電極11に供給する電力の位相差は90〜270゜の範囲とすることが好ましく、特に、逆相(180゜)とすることがより好ましい。

また、炭素保護膜24の形成時には、バイアス電源13を用いて、例えば、高周波バイアス又はパルス直流バイアスを基板Dに印加しつつ、成膜を行うことが好ましい。バイアス電源13として高周波電源を用いる場合には、10〜300Wの範囲の高周波電力を基板Dに印加することが好ましい。また、バイアス電源13としてパルス直流電源を用いる場合には、−400〜−10Vの範囲の電圧(平均電圧)を基板Dに印加するのが好ましく、この際のパルス幅は10〜50000n秒の範囲、周波数は10kHz〜1GHzの範囲とすることが好ましい。
また、バイアスを基板Dに印加する場合、基板Dに直接バイアスを印加する方法としても良いし、図示略の基板キャリア等を介してバイアス印加を行う方法としても良い。

また、実用的な工業生産に対応するためには、炭素保護膜24の成膜レートを200Å(20nm)/分以上とするが好ましく、さらには、400Å/分以上とすることがより好ましい。
また、本実施形態では、成膜チャンバ10内に設置した基板D表面に炭素保護膜24を形成する成膜工程における成膜時間は、直径3.5インチの円盤状基板に高周波電力600Wを投入した場合で、5秒〜60秒の範囲とすることが好ましい。また、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程におけるアッシング時間は、高周波電力600Wを投入した酸素プラズマの場合で、5秒〜300秒の範囲とすることが好ましい。さらに、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11に炭素膜を形成する被覆工程における成膜時間は、高周波電力600Wを投入した場合で、5秒〜300秒の範囲とすることが好ましい。

なお、本実施形態において、成膜チャンバ10内に設置した基板Dの表面D1、D2に炭素保護膜24を形成する成膜工程を複数回行う場合には、その回数を2回〜100回の範囲とすることが好ましい。

以上説明したように、本実施形態の炭素保護膜の形成方法によれば、基板Dの両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜24を形成する際、表面11aが粗面化された電極11を用い、成膜チャンバ10内に基板Dを設置した状態で該基板D上に炭素保護膜24を形成する成膜工程と、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、これら成膜工程と除去工程とをこの順で繰り返す方法なので、電極11の表面11aに析出した炭素膜が剥離してパーティクルとなり、成膜チャンバ10内に放出されるのを防止することができる。

また、本実施形態の炭素保護膜の形成方法では、上記成膜工程を連続して複数回繰り返した後に除去工程が行われる方法とすることにより、電極11の表面11aに堆積した炭素膜が完全に除去されない状態で成膜工程を行うので、電極材料がスパッタされてパーティクルとなり、成膜チャンバ10内に放出されるのを防止できる。
また、本実施形態の炭素保護膜の形成方法では、除去工程と、その後の成膜工程との間に、更に、成膜チャンバ10内に基板Dを設置しない状態で電極11の表面11aに炭素膜を形成する被覆工程を備えた方法とすることにより、電極11の表面11aがスパッタされるのを防止できるとともに、電極11上の堆積物や残渣が表面11aから剥離しにくくなり、成膜チャンバ10内におけるパーティクルの発生をより効果的に抑制することが可能となる。
従って、パーティクルの炭素保護膜中への混入を防止でき、平坦性に優れた炭素保護膜24を成膜することが可能となる。

(磁気記録媒体の製造方法)
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法は、図2に示すような非磁性基板21上に少なくとも磁性膜23及び炭素保護膜24を形成する方法であり、炭素保護膜24を上述したような本実施形態の炭素保護膜の形成方法、又は、本実施形態の成膜装置(炭素保護膜成膜用CVD装置)を用いて形成する方法である。
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法では、スパッタリング法等の方法を用いて、非磁性基板21の両面(図2では片面側のみ図示)に、非磁性下地膜22及び磁性膜23を形成する。
以下、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法について詳述する。

本実施形態では、まず、上述したような非磁性基板21の表面にテクスチャー加工を施した後、非磁性基板21を洗浄処理する。この際、例えば、テクスチャー加工を施す前に、非磁性基板21に対して、前記処理ガスを用いた前処理を施しても良い。また、非磁性基板21の洗浄処理の前及び/又は後に、非磁性基板21に対して前記処理ガスを用いる前処理を施しても良く、或いは、テクスチャー加工を施す前と、洗浄処理の前及び/または洗浄処理の後との両方で、前記処理ガスを用いる前処理を施しても良い。

なお、非磁性基板21にテクスチャー加工を施すことは必須ではないが、テクスチャー加工を施すことにより、磁性膜23に磁気異方性が備えられ、磁気ヘッドと磁気記録媒体との吸着を防止でき、磁気異方性が良好となる点で好ましい。
テクスチャー加工の方法としては、特に限定されず、例えば、非磁性基板21の表面に、固定砥粒及び/又は遊離砥粒を用いた機械的加工を施すことにより、円周方向にテクスチャーを施す方法とすることができる。この場合、非磁性基板21の表面にテクスチャー用研磨テープを押し付けて接触させ、非磁性基板21とテープとの間に研磨砥粒を含む研磨スラリーを供給しながら非磁性基板21を回転させるとともに、テープを移送することで処理することが可能である。

非磁性基板21の洗浄処理は、主として、アルカリ洗剤又は中性洗剤の浸漬、スクラブ洗浄、純水による振り切り乾燥又はIPAベーパー乾燥からなる構成で行うことができる。アルカリ洗剤又は中性洗剤の浸漬とスクラブ洗浄の順番は、どちらが先であっても構わないが、非磁性基板21の濡れ性を向上させるためには、アルカリ洗剤又は中性洗剤の浸漬を先とすることが好ましい。但し、非磁性基板21に対して前記前処理を行うことで濡れ性が向上するので、必ずしもこの順番としなくても良い。

また、洗浄処理の前に、非磁性基板21に対して前記処理ガスを用いた前処理を施すことにより、濡れ性が向上するので、アルカリ洗剤又は中性洗剤は不要か或いは濃度を大幅に低減してピットの発生を抑制することができ、ピットに起因するエラーを防止できる。
また、スクラブ洗浄は、カップブラシまたはロールブラシを用いて行なうことが好ましい。
洗浄処理の後、前記処理ガスを用いて非磁性基板21を前処理することにより、有機物残渣が分解されHO,COとなって気化蒸発するので、有機物残渣の除去効果を向上することができ、有機物残渣に起因するエラーが防止できるので、ヘッドの浮上特性を向上させることが可能となる。

前記前処理に用いられる装置としては、大気圧近傍付近の圧力下で安定にプラズマを発生することができるプラズマ発生ユニットを用いることができる。例えば、常圧プラズマ表面改質ユニット(積水化学製)や大気圧プラズマクリーニングヘッド(松下電工製)等を用いることができる。なお、上述の大気圧近傍付近の圧力下とは、1.3×10〜13×10Paの圧力を指し、特に、大気圧付近の9.9×10〜10.3×10Paで使用することが、圧力調整が容易であり、装置構成が簡便になるので好ましい。

次いで、上述のような処理が施された非磁性基板21上に、成膜工程において、非磁性下地膜22、磁性膜23、炭素保護膜24の各層を順次形成する。
磁気記録媒体の各層を形成する成膜方法は任意であるが、非磁性下地膜22、磁性膜23の各層の成膜方法としては、例えば直流(マグネトロン)スパッタリング法、高周波(マグネトロン)スパッタリング法、ECRスパッタリング法、真空蒸着法等の物理的蒸着法が挙げられる。

本実施形態の製造方法では、上記非磁性下地膜22、磁性膜23の各層の成膜工程で使用する成膜装置として、例えば、図3に示すような、チャンバ30内に、起立した状態の非磁性基板21を収容自在に構成し、非磁性基板21の両面側にターゲット材32a、32bを配し、これらターゲット材32a、32bの反基板側にマグネット板31a、31bをそれぞれ平行に配置し、ターゲット材32a、32bに高周波電圧を印加できるように高周波電源33が接続自在とされた構成のスパッタ法を用いたスパッタ成膜装置3を用いることができる。
また、図3に示すスパッタ成膜装置3の構成では、非磁性基板21に対して高周波電圧のバイアスを印加するためのバイアス電源34が接続されており、ターゲット材32a、32bに対しては、高周波電圧に加えて直流電圧を印加できるように構成されているが、このバイアス電源34は略しても良い。
そして、成膜装置3のチャンバ30には、スパッタリングガス38を導入するためのバルブ付き導入管35が接続され、更に、チャンバ30の内部を真空ポンプに接続するためのバルブ付き排気管36が接続され、チャンバ30の内部を減圧可能に構成されている。
図示例のスパッタ成膜装置3では、チャンバ30の内部を規定の圧力に減圧するとともに、スパッタリングガス38をバルブ付き導入管35から導入してターゲット材32a、32bの周囲にプラズマを発生させ、チャンバ30の内部に収容した非磁性基板21表面に、スパッタリング法により薄膜を形成し、上記非磁性下地膜22、磁性膜23の各層を成膜する。

そして、磁性膜23の上に、上述したような本実施形態の形成方法、又は、成膜装置により、プラズマCVD法を用いて炭素保護膜24を成膜する。

なお、本実施形態の形成方法によって成膜した炭素保護膜24の上には、潤滑剤層25を形成することが好ましい。
潤滑剤層25に用いる潤滑剤としては、上述したような材質のものが挙げられ、上記材料を用いて、通常1〜4nmの厚さで潤滑剤層25を形成する。潤滑剤層25の形成方法としては、例えば、ディッピング法、スピンコート法等、従来公知の方法を採用することができる。

本実施形態の磁気記録媒体2の製造方法によれば、非磁性基板21上に少なくとも磁性膜23及び炭素保護膜24を形成して磁気記録媒体2を製造する際、炭素保護膜24を、上記炭素保護膜の形成方法又は成膜装置(炭素保護膜成膜用CVD装置)を用いて形成する方法なので、平坦性に優れた炭素保護膜24を成膜することができ、高い記録密度を有し、且つ記録再生特性に優れた磁気記録媒体2が得られる。

[磁気記録再生装置]
図4は、上記本発明に係る炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法によって得られる磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の一例を示すものである。
この磁気記録再生装置40は、上記形成方法及び製造方法により得られる磁気記録媒体2と、磁気記録媒体2を回転駆動させる媒体駆動部41と、磁気記録媒体2に情報を記録再生する磁気ヘッド42と、ヘッド駆動部(ヘッド駆動手段)43と、記録再生信号処理系(記録再生信号処理手段)44とを備えている。記録再生信号処理系44は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド42に送出し、また、磁気ヘッド42からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
本発明に係る磁気記録再生装置は、上記炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法によって得られる磁気記録媒体を用いているので、記録再生特性に優れた磁気記録再生装置が得られる。

以下に、本発明に係る炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法を実証するための実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。

[実施例1]
アルミナスラリーを用いて表面粗さRaが20Åとなるようにテクスチャリングを施したNiPメッキアルミニウム基板からなる非磁性基板21を、図3に例示するようなスパッタ成膜装置3(DCマグネトロンスパッタ装置)のチャンバ30内にセットし、チャンバ30内を到達真空度2×10−4Paまで排気した後、非磁性基板21の両面に、Crからなる厚さ400Åの非磁性下地膜22、及びCo82Cr15Ta3(at%)合金からなる磁性膜23を順次形成し、基板Dを得た。
次いで、基板Dを、図1に例示するような成膜装置1(プラズマCVD装置)の成膜チャンバ10内に搬入した。ここで、成膜装置1の電極11は、材質がSUS304であり、その表面11aに#20〜#30のSiC粒によってサンドブラスト処理を施し、表面粗さRaを8.5μmとした。

次いで、成膜チャンバ10内に、メタンガスと水素ガスを体積比1:100の割合で混合した反応ガスを供給した。この際の成膜チャンバ10の内圧は2Paとした。
また、上記反応ガスの成膜チャンバ10内への流通と同時に、高周波バイアス(50W)を基板Dに印加しつつ、300Wの高周波電力(周波数13.56MHz)を電極11に供給して成膜チャンバ10内にプラズマを発生させ、基板Dの両面D1、D2に、厚さ50Åの炭素保護膜24を形成した。なお、成膜時の基板Dの温度は130℃とした。また、基板Dと電極11と間の距離は30mmとした。また、2つの電極11、11に供給する電力の位相差は180°とし、成膜時間は8秒とした。
次いで、成膜チャンバ10内から基板を取り出し、成膜チャンバ10内に酸素ガスプラズマを発生させて、電極11の表面11aのアッシング処理を行った。この際、成膜チャンバ10内の酸素ガスの圧力は5Pa、電極11へ印加する高周波電力は600W、アッシング時間は8秒とした。
以上のような、基板Dへの炭素保護膜24の成膜工程と、成膜チャンバ10内におけるアッシング処理による除去工程とを1000回繰り返し、計1000枚の磁気記録媒体2を製造した。

[実施例2]
アルミナスラリーを用いて表面粗さRaが20Åとなるようにテクスチャリングを施したNiPメッキアルミニウム基板からなる非磁性基板21を、図3に例示するようなスパッタ成膜装置3(DCマグネトロンスパッタ装置)のチャンバ30内にセットし、チャンバ30内を到達真空度2×10−4Paまで排気した後、非磁性基板21の両面に、Crからなる厚さ400Åの非磁性下地膜22、及びCo82Cr15Ta3(at%)合金からなる磁性膜23を順次形成し、基板Dを得た。
次いで、基板Dを、図1に例示するような成膜装置1(プラズマCVD装置)の成膜チャンバ10内に搬入した。成膜装置1の電極11は、材質がSUS304であり、その表面11aに#20〜30#のSiC粒によってサンドブラスト処理を施し、表面粗さRaを8.5μmとした。

次いで、成膜チャンバ10内に、メタンガスと水素ガスを体積比1:100の割合で混合した反応ガスを供給した。この際の成膜チャンバ10の内圧は2Paとした。
また、上記反応ガスの成膜チャンバ10内への流通と同時に、高周波バイアス(50W)を基板Dに印加しつつ、300Wの高周波電力(周波数13.56MHz)を電極11に供給し、成膜チャンバ10内にプラズマを発生させ、基板Dの両面D1、D2に厚さ50Åの炭素保護膜24を形成した。なお、成膜時の基板Dの温度は130℃とした。また、基板Dと電極11との間の距離は30mmとした。また、2つの電極11に供給する電力の位相差は180°とし、成膜時間は8秒とした。このような条件で、連続して25枚の基板Dについて、成膜チャンバ10内で炭素保護膜24の成膜を行った。
次いで、成膜チャンバ10内から基板を取り出し、成膜チャンバ10内に酸素ガスプラズマを発生させて、電極11の表面11aのアッシング処理を行った。この際、成膜チャンバ10内の酸素ガスの圧力は5Pa、電極11へ印加した高周波電力は600W、アッシング時間は60秒とした。

その後、基板Dを成膜チャンバ10内に設置しない状態で、電極11の表面11aに炭素膜を成膜する被覆工程を行った。この際の成膜(被覆)条件は、メタンガスと水素ガスを体積比1:100の割合で混合した反応ガスをチャンバ内に供給し、成膜チャンバ10の内圧は2Paとした。また、電極11への供給電力は300Wの高周波(周波数13.56MHz)とし、2つの電極11、11に供給する電力の位相差は180°とした。また、この際の成膜時間は30秒とした。
以上のような、実施例1と同様の成膜工程、除去工程に加え、被覆工程の操作を40回繰り返し、計1000枚の磁気記録媒体2を製造した。

[比較例1]
アッシング処理による除去工程を設けなかった点を除き、実施例1と同様の手順で、連続して炭素保護膜の成膜工程の処理を行い、この条件下で、1000枚の磁気記録媒体(比較例1)を製造した。

[比較例2]
炭素保護膜を形成する成膜チャンバ内に備えられた電極の表面にサンドブラスト処理を施さなかった点を除き、実施例1と同様の手順で、連続して炭素保護膜の成膜工程の処理を行い、この条件下で、1000枚の磁気記録媒体(比較例2)を製造した。なお、成膜チャンバ内の電極表面における表面粗さ(Ra)は2μmとした。

[評価方法]
実施例1及び2、比較例1及び2の各条件で製造した、各々1000枚の磁気記録媒体について、磁気記録媒体表面に付着したダスト(小塵)の個数の計測、及び炭素保護膜のSecondary Ionization Mass Spectrometer(SIMS)による分析を行い、評価した。
ここで、ダストの個数の計測については、磁気記録媒体表面にハロゲンランプ光を照射し、その照射によって肉眼で観察できるダストの輝点をカウントすることにより行った。
また、SIMSによる分析は、炭素保護膜中におけるFe原子のカウント数を比較した。

上記実施例及び比較例の評価結果一覧を下記表1に示す。

[評価結果]
表1に示すように、本発明に係る炭素保護膜の形成方法及び磁気記録媒体の製造方法によって得られた実施例1及び2の磁気記録媒体は、磁気記録媒体表面へのダストの付着が少なく、何れも肉眼で確認できるダストが無かった。また、実施例1及び2の磁気記録媒体は、炭素保護膜中におけるFe原子が非常に少ないことが明らかとなった。

これに対し、従来の方法で炭素保護膜を形成し、従来の製造方法で製造された比較例1の磁気記録媒体は、磁気記録媒体表面に付着したダストの個数が12個と、実施例1及び2に比べて非常に多くなっているとともに、炭素保護膜中におけるFe原子が4000(カウント数)と非常に多くなっている。これは、比較例1においては、成膜チャンバ内に基板を設置しない状態での除去工程、並びに、電極への炭素膜の被覆工程を行なわなかったため、電極表面から剥離した炭素膜がパーティクルとなって基板上の炭素保護膜表面に付着するとともに、電極の表面がスパッタされることによって成膜チャンバ内に電極材料が放出され、これが炭素保護膜中に混入したためと考えられる。

また、成膜チャンバ内に備えられた電極の表面にサンドブラスト処理(粗面化処理)を施さなかった比較例2の磁気記録媒体は、磁気記録媒体表面に付着したダストの個数が5個と、実施例1及び2に比べて多くなっているとともに、炭素保護膜中におけるFe原子が3000(カウント数)と非常に多くなっている。これは、比較例2においては、成膜チャンバ内に備えられた電極の表面に粗面化処理を施さなかったため、電極表面に堆積した炭素膜が剥離しやすく、パーティクルとなって基板上の炭素保護膜表面に付着するとともに、電極の表面がスパッタされることによって成膜チャンバ内に電極材料が放出され、これが炭素保護膜中に混入したためと考えられる。

以上、本発明に係る炭素保護膜の形成方法により、成膜チャンバ内におけるパーティクルの発生を効果的に低減し、平坦性に優れた炭素保護膜を成膜することができることから、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によって得られる磁気記録媒体が、高い記録密度を有し、且つ記録特性に優れていることが明らかである。

本発明に係る炭素保護膜の形成方法の一例を模式的に説明する図であり、基板表面に炭素保護膜を成膜するための成膜装置を示す概略図である。 本発明に係る磁気記録媒体の一例を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に成膜される各層構造を示す概略図である。 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を模式的に説明する図であり、非磁性基板上に非磁性下地膜及び磁性膜を成膜するためのスパッタ成膜装置を示す概略図である。 本発明に係る磁気記録再生装置の一例を模式的に説明する図である。

符号の説明

1…成膜装置、2…磁気記録媒体、3…スパッタ成膜装置、4…磁気記録再生装置、10…成膜チャンバ、11…電極、11a…表面(電極)、21…非磁性基板、22…非磁性下地膜、23…磁性膜、24…炭素保護膜、25…潤滑剤層、42…駆動部、42…磁気ヘッド、43…ヘッド駆動部(ヘッド駆動手段)、44…記録再生信号処理系(記録再生信号処理手段)、D…基板、D1、D2…表面(基板)

Claims (8)

  1. 成膜チャンバ内に、磁性膜が形成された円盤状の基板を設置し、該基板の両面に離間対向した電極を設け、炭素含有ガス中で前記電極と前記基板との間にプラズマを発生させることにより、前記基板の両面に化学気相成長(CVD)法で炭素保護膜を形成する方法であって、
    前記電極として、表面が粗面化処理された電極を用い、
    前記成膜チャンバ内に前記基板を設置した状態で該基板上に炭素保護膜を形成する成膜工程と、前記成膜チャンバ内に前記基板を設置しない状態で前記電極の表面に堆積した炭素膜をアッシング除去する除去工程とが備えられ、
    前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すことを特徴とする炭素保護膜の形成方法。
  2. 前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すとともに、
    前記成膜工程を連続して複数回繰り返した後、前記除去工程を行うことを特徴とする請求項1に記載の炭素保護膜の形成方法。
  3. 前記成膜工程と前記除去工程とを、この順で繰り返すとともに、
    前記除去工程と、その後の前記成膜工程との間に、更に、前記成膜チャンバ内に基板を設置しない状態で前記電極の表面に炭素膜を形成する被覆工程が備えられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の炭素保護膜の形成方法。
  4. 成膜チャンバ内に、表面が粗面化された電極が備えられていることを特徴とする炭素保護膜成膜用CVD装置。
  5. 前記電極がステンレススチールからなり、その表面粗さRaが8μm〜9μmの範囲とされていることを特徴とする請求項4に記載の炭素保護膜成膜用CVD装置。
  6. 非磁性基板上に少なくとも磁性膜及び炭素保護膜を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、前記炭素保護膜を、請求項1〜3の何れか1項に記載の炭素保護膜の形成方法、あるいは、請求項4又は5の何れかに記載の炭素保護膜成膜用CVD装置を用いて形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  7. 請求項6に記載の磁気記録媒体の製造方法によって製造される磁気記録媒体。
  8. 請求項7に記載の磁気記録媒体と、この磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対運動させるヘッド駆動手段と、前記磁気ヘッドへの信号入力と磁気ヘッドからの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段を組み合わせてなる磁気記録再生装置。

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011084771A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Fuji Electric Holdings Co Ltd 成膜装置及びその動作方法、並びに電気機器
WO2012029857A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法
JP2014167142A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Tokyo Electron Ltd カーボン膜形成方法及びカーボン膜
KR20160052005A (ko) * 2014-10-31 2016-05-12 (주)에스엔텍 플라즈마 화학기상 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229150A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Anelva Corp 情報記録ディスク用成膜装置
JP2002133650A (ja) * 2000-10-24 2002-05-10 Anelva Corp 磁気記録ディスク用成膜装置
JP2002222511A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体およびその製造方法
JP2006173343A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Sharp Corp プラズマcvd装置及びcvd装置用電極

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5275850A (en) * 1988-04-20 1994-01-04 Hitachi, Ltd. Process for producing a magnetic disk having a metal containing hard carbon coating by plasma chemical vapor deposition under a negative self bias
JPH0721858B2 (ja) 1989-12-11 1995-03-08 松下電器産業株式会社 磁気記録媒体およびその製造方法
JPH0773454A (ja) 1993-09-01 1995-03-17 Hitachi Ltd カーボン保護膜製造方法及びプラズマ処理装置
US5462784A (en) * 1994-11-02 1995-10-31 International Business Machines Corporation Fluorinated diamond-like carbon protective coating for magnetic recording media devices
US6086730A (en) * 1999-04-22 2000-07-11 Komag, Incorporated Method of sputtering a carbon protective film on a magnetic disk with high sp3 content
JP4502159B2 (ja) 2000-07-12 2010-07-14 キヤノンアネルバ株式会社 情報記録ディスク用成膜装置
US20040115477A1 (en) * 2002-12-12 2004-06-17 Bruce Nesbitt Coating reinforcing underlayment and method of manufacturing same
JP2005056535A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Tdk Corp 磁気記録媒体の製造方法及び製造装置
JP4794514B2 (ja) * 2007-07-11 2011-10-19 昭和電工株式会社 磁気記録媒体の製造方法および製造装置
JP2009074118A (ja) * 2007-09-19 2009-04-09 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 保護層形成装置
JP2010020820A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Toshiba Storage Device Corp 磁気ディスク装置、ガスセンサ、及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11229150A (ja) * 1998-02-16 1999-08-24 Anelva Corp 情報記録ディスク用成膜装置
JP2002133650A (ja) * 2000-10-24 2002-05-10 Anelva Corp 磁気記録ディスク用成膜装置
JP2002222511A (ja) * 2001-01-24 2002-08-09 Fuji Electric Co Ltd 磁気記録媒体およびその製造方法
JP2006173343A (ja) * 2004-12-15 2006-06-29 Sharp Corp プラズマcvd装置及びcvd装置用電極

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011084771A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Fuji Electric Holdings Co Ltd 成膜装置及びその動作方法、並びに電気機器
WO2012029857A1 (ja) * 2010-08-31 2012-03-08 Hoya株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法
CN106057218A (zh) * 2010-08-31 2016-10-26 Hoya株式会社 磁盘用玻璃基板的制造方法以及磁盘的制造方法
JP2014167142A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Tokyo Electron Ltd カーボン膜形成方法及びカーボン膜
KR20160052005A (ko) * 2014-10-31 2016-05-12 (주)에스엔텍 플라즈마 화학기상 장치
KR101632397B1 (ko) * 2014-10-31 2016-06-21 (주)에스엔텍 플라즈마 화학기상 장치

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