JP2651568B2

JP2651568B2 - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JP2651568B2
Application number: JP61106151A
Authority: JP
Inventors: 研二横山; 正俊中山; 文生丸田; 国博上田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: JPS62264424A

Description

【発明の詳細な説明】Ｉ発明の背景技術分野本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関し、さらに詳
しくは、いわゆるハードタイプの磁気ディスク、磁気ド
ラム等の耐久性等の改善に関するものである。

先行技術とその問題点磁気ディスク装置に用いられる磁気記録媒体は、一般
に磁気ディスク、またはディスク媒体と呼ばれ、その基
体構造はドーナツ状の基板と通常その両面に設置された
磁性層を有している。

このような記録媒体の基板材質は、例えばアルミ合金
等のハード材と、磁気テープ媒体と同じマフラーなどの
プラスチック材の二種類があり、一般に前者をハードタ
イプの磁気ディスク、後者をフレキシブルディスクと呼
んでいる。

ところで、磁気ディスク装置、磁気ドラム装置におけ
る磁気記録媒体、特にハードタイプの磁気ディスクで
は、磁気ヘッドとの機械的接触に対する耐久性、耐摩耗
性等の点で問題があり、そのため通常これらの磁気記録
媒体には保護膜が施される。このような媒体の保護膜と
して、従来無機保護膜あるいは固体潤滑剤等の潤滑膜を
設けることが知られている。

無機保護膜としては、Rh、Cr（特公昭52−18001号公
報）、Ni−Ｐ（特公昭54−33726号公報）そのほか、R
e、Os、Ru、Ag、Au、Cu、Pt、Pd（特公昭57−6177号公
報）、Ni−Cr（特公昭57−17292号公報）等が用いら
れ、他方、固体潤滑剤としては、無機ないし有機の潤滑
剤、例えば、珪素化合物、例えばSiO₂、SiO、Si₃N₄等
（特公昭54−33726号公報）、ポリ酸化もしくはシラン
カップリング剤、例えばテトラヒドロキシシラン、ポリ
アミノシラン等（特公昭59−39809号公報）およびカー
ボン等が使用されている。

しかしながら、磁性層上に設けられるこれらの従来の
保護膜の材質および構造では、媒体の耐久性、耐摩耗
性、耐候性、耐食性等が満足できるものとはいえない。

そこで、本発明者らは、先に、カーボン保護層上に、
有機フッ素化合物のトップコート層を設けると、耐久
性、耐摩耗性、耐候性、耐食性等が格段と向上する旨を
提案している［特願昭60−289010号、同60−289011号、
同60−296301号、同60−296302号、同60−296303号、同
60−296304号、昭和61年４月３日の特許願、同４月４日
の特許願（１）］。

しかしながら、これらの諸特性に対する要求は厳し
く、さらにより一層の改善が要望されている。

II 発明の目的本発明の目的は、媒体の耐久性、耐摩耗性、耐候性、
耐食性等に優れ、ヘッド吸着もなく、実用に際してきわ
めて高い信頼性を有する磁気記録媒体を提供することに
ある。

III 発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成され
る。

すなわち、本発明は、非磁性基体上に、表面が酸化さ
れた金属薄膜磁性層を有し、この上にトップコート膜と
して、炭素およびフッ素または炭素、フッ素および水素
を含有するプラズマ重合膜を有する磁気記録媒体を製造
する方法であって、トップコート膜の形成が、W/（Ｆ・Ｍ）［ここにＷは
プラズマ投入電力（Joule/sec）、Ｆは原料ガス流量（K
g/sec）、Ｍは原料ガス分子量］が10⁷以上の条件で行
い、トップコート膜の表面部にも磁性層側界面部にも炭素
およびフッ素を含有させ、トップコート膜の炭素含有量を30〜80at％、トップコート膜のフッ素／炭素の原子比を0.3〜２、トップコート膜表面から1/3の厚さで測定されるフッ
素と炭素の平均原子比F/Cを、トップコート膜の基体側
から1/3の厚さで測定されるフッ素と炭素の平均原子比F
/Cの1.5倍以上とし、トップコート膜の水との接触角を100〜130゜とするこ
とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法である。

IV 発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
第１図には本発明により製造される磁気記録媒体の一実
施例が示される。

この磁気記録媒体１は、非磁性基体２上に一般に下地
層３を有し、この下地層３の上には通常、非磁性金属中
間層４を有し、この上に金属薄膜磁性層５（以下、磁性
層５という）を有し、磁性層上に一般に非磁性金属保護
層６、必要に応じカーボン保護膜７を有し、さらにこの
上にトップコート膜８を有する。

本発明における磁性層５はCoとＯ、またはCoとＯとN
i、Cr、Ｐのうちの１種以上とを主成分とするものであ
り、磁性層５中のＯは、主として磁性層表面を後述する
プラズマ酸化することによって導入される。

このような磁性層中のCoとＯの平均原子比O/Coは0.01
〜0.3、より好ましくは0.01〜0.2である。

この値が0.3をこえると磁気特性における角型比が悪
化し、また0.01未満であると本発明の効果が実現しな
い。

そして、磁性層表面側から1/10までの厚さに含有され
るCoとＯの平均原子比O/Coは、それより下、すなわち磁
性層の基体側から1/10の位置までの層中に含有されるCo
とＯの平均原子比O/Coの３倍以上、より好ましくは５倍
以上である。

この値が３未満であると耐久性、耐摩耗性、耐候性等
が十分改善されない。

このような磁性層５を形成させるには、まず最初に、
基体上に通常、下地層等を介してCoまたはCoとNi、Cr、
Ｐのうちの１種以上を主成分とする薄膜を、後述するス
パッタ法やメッキ法等で成膜し、その後、この薄膜を酸
化して、表面にＯを導入する。この場合、薄膜表面で
は、酸素が、前記のCo等の強磁性金属と酸化物を形成し
ている。

すなわち、表面部、特に表面から100Å、より好まし
くは表面から50Åの厚さの範囲までには、オージェ分光
分析により、酸化物を示すピークが認められるものであ
る。

酸化処理としては種々の方法を用いることができる
が、特にオンラインの処理ができる点、処理の安定性、
均一に酸化できること、薬液を使用しないでできるこ
と、低温でできること等の点でプラズマ酸化を行うこと
が好ましい。

本発明におけるプラズマ酸化法は、処理ガスとして、
後述するような酸化性ガスを用い、このガスの放電プラ
ズマを前述したCo−Ni等の薄膜に接触させることによ
り、磁性層表面をプラズマ酸化するものである。

このプラズマ酸化処理によって、媒体の耐久性、耐摩
耗性、耐候性、耐食性等は格段と向上する。

プラズマ酸化の原理について概説すると、基体を低圧
に保ち電場を作用させると、基体中に少量存在する自由
電子は、常圧に比べ分子間距離が非常に大きいため、電
界加速を受け、５〜10eVの運動エネルギー（電子温度）
を獲得する。

この加速電子が原子や分子に衝突すると、原子軌道や
分子軌道を分断し、これを電子、イオン、中性ラジカル
など、通常の状態では不安定の化学種に解離させる。

解離した電子は再び電界加速を受けて、別の原子や分
子を解離させるが、この連鎖作用で基体はたちまち高度
の電離状態となる。そしてこれは、プラズマガスと呼ば
れている。

気体分子は電子との衝突の機会が少ないのでエネルギ
ーをあまり吸収せず、常温に近い温度に保たれている。

このように、電子の運動エネルギー（電子温度）と、
分子の熱運動（ガス温度）が分離した系は低温プラズマ
と呼ばれ、ここでは化学種が比較的原型を保ったまま重
合等の加成的化学反応を進めうる状況を創出しており、
本発明はこの状況を利用して磁性層５表面をプラズマ酸
化しようとするものである。

プラズマにより基体２上に設けられた磁性層５表面を
処理する装置例が第２図に示してある。第２図は、周波
数可変型の電源を用いたプラズマ酸化処理装置である。

第２図において、反応容器Ｒには、処理ガス源511ま
たは512から処理ガスがそれぞれマスフロートコントロ
ーラー521および522を経て供給される。ガス源511また
は512から別々のガスを供給する場合は、混合器53にお
いて混合して供給する。

処理ガスは、各々１〜250ml/分の流量範囲をとりう
る。

反応容器Ｒ内には、被処理体111が一方の電極552に支
持される。

さらに、電極551,552が設けられており、一方の電極5
51は周波数可変型の電源54に接続され、他方の電極552
は８にて接地されている。

さらに、反応容器Ｒ内には、容器内を排気するための
真空系統が配備され、そしてこれは液体窒素トラップ5
7、油回転ポンプ58および真空コントローラ59を含む。
これら真空系統は、反応容器内を0.01〜10Torrの真空度
の範囲に維持する。

操作においては、反応容器Ｒ内がまず10^-3Torr以下に
なるまで油回転ポンプにより容器内を排気し、その後処
理ガスが所定の流量において容器内に混合状態で供給さ
れる。

このとき、反応容器内の真空は0.01〜10Torrの範囲に
管理される。

処理ガスの流量が安定すると、周波数可変型電源がオ
ンにされる。こうして、被処理体の表面がプラズマ酸化
処理される。

このようなプラズマ酸化において、本発明では処理ガ
スとして、O₂、O₃、H₂O、CO、CO₂、NO、NO₂、NO_X、空気
等の酸化性ガスの１種以上を用いる。また、これらに加
えて、N₂、Ar、He、Ne等を混合して用いてもよい。

電源の周波数は直流、交流、高周波、マイクロ波等い
ずれであってもよい。

印加電流、処理時間等は通常の条件とすればよい。

上述してきたような金属薄膜磁性層５の膜厚は200〜5
000Å、特に500〜1000Åが好ましい。

このような磁性層表面のプラズマ酸化処理前の薄膜の
組成は、CoまたはCoとNi、Cr、Ｐのうちの１種以上を主
成分とする。

このものの組成の具体例としては、Co−Ni、Co−Ni−
Cr、Co−Cr、Co−Ni−Ｐ、Co−Zn−Ｐ、Co−Ni−Mn−Re
−Ｐ等がある。これらの中では特にCo−Ni、Co−Ni−C
r、Co−Cr、Co−Ni−Ｐ等が好ましく、これらの合金の
好適組成比は重量比で、Co:Ni＝1:1〜9:1、（Co_xNi_y）_ACr_Bにおいてx:y＝1:1〜9:1、A:B＝99.9:
0.1〜75:25、 Co:Cr＝7:3〜9:1、（Co_xNi_y）_AP_Bにおいて、 x:y＝1:0〜1:9、A:B＝99.9:0.1〜85:15である。これ
らの範囲をはずれると記録特性が低下する。

このような薄膜は気相もしくは液相の種々のメッキ法
で設層可能であるが、中でも特に気相法の１種であるス
パッタ法が好ましい。スパッタ法を用いることによって
磁気特性の良好な磁性層が得られる。

スパッタ法は作業を行う領域によって、さらにプラズ
マ法とイオンビーム法の２つに大別することができる。

プラズマ法によりスパッタ法では、Ar等の不活性ガス
雰囲気中で異常グロー放電を発生させ、Arイオンによっ
てターゲット（蒸着物質）のスパッタを行い、例えば、
被着体に蒸着させる。

ターゲットに数KVの直流電圧を印加する直流スパッタ
リング、数百〜数KWの高周波数電力を印加する高周波ス
パッタリングのいずれであってもよい。

また、２極から３極、４極スパッタ装置と多極化した
ほか、直行電磁界を加えてプラズマ中の電子のマグネト
ロンと同様サイクロイド運動を与え、高密度プラズマを
作るとともに、印加電圧を低くし、スパッタを高能率化
したマグネトロン系スパッタリングを用いてもよい。

イオンビーム法では、適当なイオン源を用いてArなど
をイオン化し、引出し、電極に印加した負高電圧によっ
て高真空側にイオンビームとして引出し、ターゲット表
面に照射してスパッタしたターゲット物質を例えば被着
体に蒸着させる。

また、スパッタ法における被着粒子の運動エネルギー
は約数eV〜100eVであり、例えば蒸着法のそれ（約0.1eV
〜1eV）と比べてきわめて大きい。

本発明において、ターゲットの材質としては、目的と
する薄膜の組成に対応する合金等を用いればよい。

ところで、薄膜の組成をCoPないしCoNiPとする場合に
は、液相メッキ法、特に無電解メッキ法で設層してもよ
い。そしてその磁性層は上記スパッタ法と同様に良好な
磁性特性を示す。

無電解メッキに用いるメッキ浴組成、メッキ条件等と
しては公知の種々のものが適用可能であり、例えば、特
公昭第54−9136号公報、特公昭第55−14865号公報等に
記載のものはいずれも使用可能である。

ところで、表面がプラズマ酸化された磁性層５の上に
はトップコート膜８が形成される。

本発明におけるトップコート膜８はプラズマ重合膜で
あり、この膜は炭素およびフッ素または炭素、フッ素お
よび水素を含有する薄膜である。

プラズマ重合の原理は、前述のプラズマ酸化処理法の
それと基本的には同一である。

そして、上述の炭素およびフッ素等を含む薄膜は、通
常操作性の良いことから常温で気体のフッ化炭素、例え
ばテトラフロロメタン、オクタフロロプロパン、オクタ
フロロシクロブタン、テトラフロロエチレン、ヘキサフ
ロロプロピレン等やフッ化炭化水素、例えばフロロメタ
ン、ジフロロメタン、トリフロロメタン、ジフロロエタ
ン、テトラフロロエタン等の１種以上を原料ガスとして
用い、プラズマ重合によって形成される。

また、さらにこれらに加えて炭化水素、例えばメタ
ン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、エチレン、
プロピレン、ブテン、ブタジエン、アセチレン、メチル
アセチレン等の１種以上を混合させて原料ガスとして用
いることもできる。

また、その他のフッ化物例えば、フッ化ホウ素、フッ
化窒素、フッ化ケイ素等も原料ガスの１成分として上記
ガスと混合して用いることもできる。

またさらに、必要に応じて常温で液体または固体のフ
ロン12,フロン13B1,フロン22等を原料として用いてもよ
い。

また、必要に応じて、原料に窒素、酸素、ホウ素、リ
ン等の微量成分を添加してもよい。

これらの結果、トップコート膜には、ホウ素、窒素、
酸素、リン、ケイ素等が微量含有されていてもよい。

本発明のトップコート膜８の炭素含有量は、30〜80at
％、より好ましくは30〜60at％である。

炭素含有量が80at％をこえると走行摩擦が高くなる。
また30at％未満となると走行耐久性が低下する。

この値が1.0をこえると走行摩擦が大きくなる。

本発明のトップコート膜８に炭素およびフッ素が含有
される場合、フッ素／炭素の原子比は0.3〜２であり、
より好ましくは0.2〜1.5であることが好ましい。この原
子比が0.3未満であると、走行摩擦が十分低下しない。

また、この原子比が２をこえると耐久性が悪化し好ま
しくない。

トップコート膜に炭素、フッ素および水素が含有され
る場合、炭素／水素の原子比は２〜８であり、より好ま
しくは2.5〜５であることが好ましい。この原子比が２
未満であると、耐食性が十分でない。

また、この原子比が８をこえると、耐久走行後の出力
低下が大きくなる。

また、水素／フッ素の原子比は0.2〜1.0であり、より
好ましくは0.2〜0.9であることが好ましい。

この原子比が0.2未満であると、耐久性の改善効果が
十分でなくなる。

また、1.0をこえると初期摩擦が大きすぎる。

さらに本発明においては、トップコート膜８に含有さ
れるフッ素／炭素の原子比がトップコート膜８の表面方
向にいくにつれて大きくなるように成膜することが好ま
しい。

具体的には、トップコート膜８表面から1/3の位置で
含有されるフッ素と炭素の平均原子比F/Cがトップコー
ト膜８の基体２側から1/3の位置での膜中に含有される
フッ素と炭素の平均原子比F/Cの1.5倍以上、より好まし
くは２倍以上である。

このようなフッ素の濃度分布をもたせる場合、トップ
コート膜は、通常、炭素、フッ素および水素を含有す
る。そして、膜全体の炭素等の含有量は上記したとおり
である。

そして、表面部のフッ素／水素の原子比は1.5〜3.0、
また反対側のフッ素／水素の原子比は1.0〜1.5であり、
その比が1.5以上であることが好ましい。

このようにトップコート膜８表面側をフッ素リッチに
することによって、媒体の耐久性はさらに向上する。な
お、このような膜中のフッ素／炭素の分布は、連続的で
も非連続的であってもよく、これらの製法はプラズマ原
料ガスの組成を時間的に制御すればよい。

なお、トップコート膜８のF/Cの元素分析は、SIMS,ES
CAオージェなどの分析方法を用いればよい。SIMSを用い
る場合、通常Ar等でイオンエッチングを行いながらＦお
よびＣのプロファイルを測定して算出する。

SIMSの測定については、表面科学基礎講座第３巻（19
84）表面分析の基礎と応用P70“SIMSおよびLAMMA"の記
載に従えばよい。

そして、プラズマ重合膜の膜厚は３〜800Å程度であ
る。

この膜厚が800Åをこえるとスペーシングロスが大き
くなり好ましくない。

また３Å未満であると、本発明の実効がなくなる。

なお、後述のカーボン保護膜を磁性層上に設層すると
きは、プラズマ重合膜の膜厚は３〜300Åであることが
好ましい。

膜厚の測定はエリプソメーター等を用いればよい。

さらに、このトップコート膜と水との接触角は100〜1
30゜であり、より好ましくは110〜125゜である。この接
触角が100゜未満であると、初期摩擦が大きく、実用上
使用に耐えない。

またこの接触角が130゜をこえるプラズマ重合膜をつ
くるのは困難であり、また実用上その必要性がないから
である。

このような膜厚の制御は、プラズマ重合膜形成時の反
応時間、原料ガス流量等を制御すればよい。

本発明のプラズマ重合膜８の形成は、W/（Ｆ・Ｍ）
［ここに、Ｗはプラズマ投入電力（Joule/sec）、Ｆは
原料ガス流量（Kg/sec）、Ｍは原料ガス分子量］値が10
⁷Joule/Kg以上の条件範囲内で行われる。W/（Ｆ・Ｍ）
値が10⁷未満であると、表面が緻密なプラズマ重合膜が
出来ない。そのため耐食性に劣り実用に耐えない。

なおW/（Ｆ・Ｍ）の上限値は、一般に10¹⁵Joule/Kg程
度である。

なお、原料ガスを２種以上用いるとき、ＦおよびＭ
は、その総和で算入される。

プラズマ重合膜は、原料ガスとしての前述のフッ化炭
素等を用い、このガスの放電プラズマを被処理体に接触
させることにより重合膜を形成するものである。

本発明で使用される非磁性基体２は、例えば、アルミ
ニウム、アルミニウム合金等の金属、ガラス、セラミッ
クス、エンジニアリングプラスチックス等が挙げられ
る。そして、これらの中でも、機械的剛性、加工性等が
良好でしかも後述する下地層が容易に設置できるアルミ
ニウム、アルミニウム合金等を用いるのが好ましい。

このような非磁性基体２の厚さは1.2〜1.9mm程度であ
り、その形状は通常、ディスク状、ドラム状等特に制限
はない。

このような非磁性基体２の材質として、特にAl等の金
属基体を用いるときには、この基体２上に下地層３を設
けることが好ましい。この下地層３は、Ni−Ｐ、Ni−Cu
−Ｐ、Ni−Ｗ−Ｐ、Ni−Ｂ等のいずれかの組成を含有し
て形成される。このものは、液相メッキ法、特に無電解
メッキ法で成膜させることが好ましい。無電解メッキ法
によれば、きわめて緻密な膜が形成でき、機械的剛性、
硬度、加工性を上げることができる。

なお、上記の組成からなる下地層の組成比（wt）は、
以下のとおりである。

すなわち、（NixCuy）_AP_B、（NixWy）_AP_B これらの場合においては、 x:y＝100:0〜10:90、 A:B＝97:3〜85:15である。

NixByの場合にはx:y＝97:3〜90:3である。

この無電解メッキ法のプロセスの一例を簡単にのべる
と、まず、アルカリ性脱脂および酸性脱脂を行った後、
数回のジンケート処理をくり返して行い、さらに重炭酸
ナトリウム等で表面調整したのちpH4.0〜6.0のニッケル
・メッキ溶中で約80〜95℃、約0.5〜３時間メッキ処理
すればよい。

これらメッキ処理は、例えば特公昭第48−18842号公
報、特公昭第50−1438号公報等に記載されている。

このような下地層３の膜厚は３〜50μｍ、特に５〜20
μｍが好ましい。

さらに下地層３の表面には凹凸部を設けることが好ま
しい。

凹凸部をつくるには、例えば、下地層３が設層された
円板状基体２を回転させながら、研磨剤等を作用させ、
下地層３の表面に同心円状に不規則な溝を設ける。

なお凹凸部は、下地層３上にランダムに設けてもよ
い。

このような凹凸部を設けることによって、いわゆる吸
着特性および耐久性が向上する。

なお、下地層３を基体２上に設けない場合には、直接
基体２上に上記の凹凸を設ければよい。

下地層３上には、図示のごとくCrを含む非磁性金属中
間層４を設けることが好ましい。

この非磁性金属中間層４を設けることによって、媒体
の磁気特性が向上し、記録特性の信頼性の向上をも図る
ことができる。

そしてこの非磁性金属中間層４は通常Crから形成され
るのが最も好ましいが、Cr含有量は99wt％以上であれば
よい。

そしてこの非磁性金属中間層４は、種々の公知の気相
成膜法で形成可能であるが、通常、上述した磁性層５と
同様にスパッタ法で成膜することが好ましい。このよう
な非磁性金属中間層４の膜厚は用いる金属薄膜磁性層５
の種類によって適宜決定すべきであるが、通常500〜400
0Å程度である。

本発明の磁気記録媒体１は前述した磁性層５とトップ
コート膜７との間にCrなどの非磁性金属保護膜６を設層
することが好ましい。

そして、この保護膜６の成膜方法は上記の非磁性金属
中間層４の場合と同様にすればよい。

このような非磁性金属保護膜６の膜厚は30〜300Å、
特に50〜200Åが好ましい。

さらに、この非磁性金属保護膜６の上にカーボン保護
膜７を設けることが好ましい。

カーボン保護膜７を設けることによって耐久性、耐候
性はさらに優れたものになる。

スーボン保護膜７は、その組成としてＣ単独からなる
が、他の元素を5wt％未満含有するものであってよい。

カーボン保護膜７は、スパッタ法、イオンプレーティ
ング法、蒸着法、CVD等の各種気相成膜法で形成可能で
あるが、中でも特にスパッタ法によるのが好ましい。こ
の場合には、形成された膜がきわめて緻密となり、一段
と耐久性、耐候性に優れた効果を有する。

このように、より好ましい態様として形成されるカー
ボン保護膜７の膜厚は10〜800Å、特に100〜400Åが好
ましい。

上述してきたような磁気記録媒体１は、第１図に示さ
れるように片面記録の媒体としてもよいが、基体２の両
面側に磁性層等を第１図と同様に設けた、いわゆる両面
記録の媒体としてもよい。

Ｖ発明の具体的作用効果本発明によれば、表面が好ましくはプラズマ酸化され
た磁性層を有し、この上に所定の組成成分を含有するプ
ラズマ重合膜からなるトップコート膜を有する。

そのため、得られた媒体は、吸着性、耐久性、耐摩耗
性、耐候性、耐食性等に優れ、実用に際してきわめて高
い信頼性を有する。

VI 発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに
詳細に説明する。

（実施例１） φ13cm、厚さ1.9mmのディスク状のAl基体２上に、厚
さ20μｍのNiPの下地層３を無電解メッキ法で設けた。
なお、無電解メッキ法は下記のプロセスおよび製造条件
で行った。

（NiP無電解メッキ）なお、下地層３の組成はNi:P＝85:15（重量比）、厚
さは20μｍとした。

このようなNiPの下地層３を有するAl基体２の他に、
表１に示されるような、Al、ガラス（コーニング社
製）、プラスチック（ポリエーテルイミド樹脂）の種々
の材質の基体２も用いた。

次いで、上記の各種基体２表面（基体表面上に下地層
３を有するものは、その下地層の表面）を下記の条件に
て研磨処理した。

＜表面研磨処理＞磁気ディスク用ラッピングマシンを用い、上記基体を
回転させながら、不二見研磨（株）の研磨液、メディポ
ールNo.8（50％希釈液）を用い、100gの加重をかけなが
ら10分間研磨を行った。

その後、ディスク基板洗浄装置を用いて洗浄した。工
程は以下に示すとおりである。

＜洗浄工程＞ 1.中性洗剤溶液、浸漬、超音波 2.超純水、スクラブ 3.超純水、スクラブ 4.超純水、浸漬、超音波 5.超純水、浸漬 6.フロン／エタノール混合液、浸漬、超音波 7.フロン／エタノール混合液、浸漬 8.フロン／エタノール、蒸気（→乾燥）このような洗浄工程後、基体２表面（基体表面上に下
地層３を有するものは、その下地層３の表面）に凹凸部
を下記のようにして設けた（以下、テクスチャリング工
程という）。すなわち、テープポリッシングマシンを用
い、基体を回転させながら、基体表面に同心円状の不規
則な溝を設けた。工程条件は、ポリッシングテープ番手
＃4000、コンタクト圧力1.2Kg/cm²、オシレーション50
回／分、ワーク回転数150回／分とした。

その後、さらに前記と同様な洗浄を行った後、Crから
成る非磁性金属中間層４をスパッタで膜厚2000Åに設層
した。

設層条件は、Arガス圧2.0Pa、DC8KWとした。なお、こ
の非磁性金属中間層４の形成前にArガス圧0.2Pa、RF400
Wの条件でエッチング処理を行った。

その後、この上に連続して以下に示すような各種金属
薄膜磁性層５を設層した。なお、無電解メッキ法で磁性
層を設層する場合には、上記のエッチング処理は行わ
ず、しかもCrからなる非磁性金属中間層４も設けなかっ
た。

＜金属薄膜磁性層の形成＞磁性層No.1 CoNi磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条件
はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。CoNi組成重量比はCo/N
i＝80/20、膜厚は600Åとした。

その後、この磁性層表面を下記の条件でプラズマ酸化
処理した。

処理ガス:NO₂ ガス流量:10SCCM 真空度:0.05Torr 電源:13.56MHz 膜平均▲▼:0.1 表面から1/10までの（O/Co）_u:0.8 表面から1/10より基板側の（O/Co）_l:0.01 磁性層No.2 CoNiCr磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条
件はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。

CoNiCr組成重量比は62.5:30:7.5とし、膜厚は600Åと
した。

処理ガス:O₂ ガス流量:25SCCM 真空度:0.01Torr 電源:2.45GHz ▲▼:0.08 （O/Co）_u:0.5 （O/Co）_l:0.01 磁性層No.3 CoCr磁性層をスパッタ法を用いて形成した。成膜条件
はArガス圧2.0Pa、DC8KWとした。

CoCrの組成重量比はCo/Cr＝87/13、膜厚は1000Åとし
た。

処理ガス:O₂ ガス流量:25SCCM 真空度:0.01Torr 電源:2.45GHz ▲▼:0.15 （O/Co）_u:1.0 （O/Co）_l:0.008 磁性層No.4 CoNiP磁性層を無電解メッキ法を用いて形成した。CoN
iPの組成重量比はCo:Ni:P＝6:4:1、膜厚は1000Åとし
た。

処理ガス:O₂ ガス流量:25SCCM 真空度:0.01Torr 電源:2.45GHz ▲▼:0.20 （O/Co）_u:0.1 （O/Co）_l:0.02 なお、無電解メッキプロセスおよび製造条件は以下の
とおりとした。

磁性層５磁性層１において、プラズマ酸化処理を行なわなかっ
た。

磁性層６磁性層２において、プラズマ酸化処理を行なわなかっ
た。

磁性層７磁性層３において、プラズマ酸化処理を行なわなかっ
た。

磁性層８磁性層４において、プラズマ酸化処理を行なわなかっ
た。

磁性層５〜８のO/Coは0.005〜0.05であった。

このようにして設層された種々の金属薄膜磁性層５上
にCrから成る非磁性金属保護膜６を形成した。成膜はス
パッタ法で行い、その条件は、Arガス圧2.0Pa、DC8KWと
し、膜厚は100Åとした。

ただし、金属薄膜磁性層５として前述した磁性層No.1
〜４のうち磁性層No.4の材料を用いた場合に限り、非磁
性金属保護膜６を形成する直前に、金属薄膜磁性層５表
面にArガス圧0.2Pa、RF400Wの条件でエッチング処理を
施した。

この上に下記に示される条件でプラズマ重合膜のトッ
プコート膜８を成膜させた。

すなわち、第２図に示されるごとく、上記被処理体を
真空チャンバ中に入れて、一旦10^-3Torrの真空に引い
た。そして、この中に下記表１に示される所定の原料ガ
スを導入し、その後、ガス圧0.05Torrに保ちながら、1
3.56MHzの高周波電圧をかけてプラズマを発生させ所定
のプラズマ重合膜を有する種々のサンプルを作製した。

これらのサンプルについて、下記の特性を測定した。

なお、サンプルNo.15は、非磁性金属薄膜６の上にカ
ーボン保護膜７を100Å厚に形成し、この上にトップコ
ート膜を設けたものである。

また、サンプルNo.17については、非磁性金属保護膜
６の表面をプラズマ処理した後にプラズマ重合膜のトッ
プコート膜８を設けた。

プラズマ条件は処理ガスN₂、圧力5Pa、電源は13.56MH
zの高周波とし、投入電力は3KWとした。

（１）耐CSS特性磁気ディスクサンプルの作成直後およびCSS（コンタ
クト・スタート・アンド・ストップ）３万回後および10
万回後のディスク記録面当りのエラー数を測定し、CSS
前後でのエラー数（ミッシングパルス数）の増加を表示
した［単位：ビット／面］。

なお、ディスク記録面当りのエラー数は、磁気ディス
ク用サーディファイヤーにて測定し、設定条件は、ミッ
シングパルスのスライスレベルを65％とした。

（２）摩擦係数 CSS（コンタクト・スタート・アンド・ストップ）３
万回後、ヘッドを接触させたままの状態で20℃、60％RH
の環境下で24時間放置した後磁気ディスクサンプル表面
の摩擦係数を測定した。

なお、ヘッドはMn−Znフェライトヘッドを使用した。

なお、表１の項目の（F/C）_u/（F/C）_ｌは、トップコ
ート膜表面から1/3で測定されるF/Cの平均原子比（F/
C）_ｕと、トップコート膜の基板側から1/3の位置で測定
されるF/Cの平均原子比（F/C）_ｌとの比を表わす。

また、本発明のサンプルの（F/H）_ｕは1.5〜3.0、（F
/H）_ｌは1.0〜1.5であった。

結果を表１に示す。

表１の結果より本発明の効果があきらかである。すな
わち、本発明に従い、CSS耐久試験後も、エラーは生じ
ず、μも0.25をはるかに下回っている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明により製造される磁気記録媒体の断面
図を示す。第２図は、プラズマ酸化処理装置の概略図である。符号の簡単な説明１……磁気記録媒体、２……非磁性基体、３……下地層、４……非磁性金属中間層、５……金属薄膜磁性層、６……非磁性金属保護膜、７……カーボン保護膜、８……トップコート層、 53……混合器、 54……直流、交流および周波数可変型電源、 56……油回転ポンプ、 57……液体窒素トラップ、 58……油回転ポンプ、 59……真空コントローラ、111……被処理体、 511,512……処理ガス源、 521,522……マスフローコントローラ、 551,552……電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸田文生東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者上田国博東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (56)参考文献特開昭57−135442（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−16028（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−119536（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−115232（ＪＰ，Ａ) 特公平６−10870（ＪＰ，Ｂ２) 特公平６−22054（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上に、表面が酸化された金属薄
膜磁性層を有し、この上にトップコート膜として、炭素
およびフッ素または炭素、フッ素および水素を含有する
プラズマ重合膜を有する磁気記録媒体を製造する方法で
あって、トップコート膜の形成が、W/（Ｆ・Ｍ）［ここにＷはプ
ラズマ投入電力（Joule/sec）、Ｆは原料ガス流量（Kg/
sec）、Ｍは原料ガス分子量］が10⁷以上の条件で行い、トップコート膜の表面部にも磁性層側界面部にも炭素お
よびフッ素を含有させ、トップコート膜の炭素含有量を30〜80at％、トップコート膜のフッ素／炭素の原子比を0.3〜２、トップコート膜表面から1/3の厚さで測定されるフッ素
と炭素の平均原子比F/Cを、トップコート膜の基体側か
ら1/3の厚さで測定されるフッ素と炭素の平均原子比F/C
の1.5倍以上とし、トップコート膜の水との接触角を100〜130゜とすること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】トップコート膜の表面部のF/Hを1.5〜3.
0、磁性層側界面部のF/Hを1.0〜1.5とする特許請求の範
囲第１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】金属薄膜磁性層がCoとＯ、またはCoとＯと
Ni、Cr、Ｐのうちの１種以上とを主成分とする磁気記録
媒体が製造される特許請求の範囲第１項または第２項に
記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】金属薄膜磁性層中のCoとＯの平均原子比O/
Coが0.01〜0.3である磁気記録媒体が製造される特許請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の磁気記
録媒体の製造方法。
【請求項５】金属薄膜磁性層表面側から1/10の位置まで
の厚さに含有されるCoとＯの平均原子比O/Coが、金属薄
膜磁性層の基体側から1/10位置までの厚さに含有される
ＯとCoの平均原子比O/Coの３倍以上である磁気記録媒体
が製造される特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】酸化がプラズマ酸化である特許請求の範囲
第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項７】トップコート膜の水素／フッ素の原子比が
０〜1.0である磁気記録媒体が製造される特許請求範囲
第１項ないし第６項のいずれかに記載の磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項８】トップコート膜の膜厚が３〜800Åである
磁気記録媒体が製造される特許請求の範囲第１項ないし
第７項のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】基体と金属薄膜磁性層との間に下地層を有
する磁気記録媒体が製造される特許請求の範囲第１項な
いし第８項のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方
法。
【請求項１０】金属薄膜磁性層の基体側に磁性層に接し
て非磁性金属中間層を有する磁気記録媒体が製造される
特許請求の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】金属薄膜磁性層とトップコート膜との間
に非磁性金属保護膜を有する磁気記録媒体が製造される
特許請求の範囲第１項ないし第10項のいずれかに記載の
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】非磁性金属保護膜とトップコート膜との
間にカーボン保護膜を有する磁気記録媒体が製造される
特許請求の範囲第１項ないし第11項のいずれかに記載の
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】下地層の表面に凹凸を有する磁気記録媒
体が製造される特許請求の範囲第８項ないし第12項のい
ずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】非磁性基体が剛性基体である磁気記録媒
体が製造される特許請求の範囲第１項ないし第13項のい
ずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】ディスク状の形状をもつ磁気記録媒体が
製造される特許請求の範囲第１項ないし第14項のいずれ
かに記載の磁気記録媒体の製造方法。