JP2744970B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JP2744970B2 JP2744970B2 JP63235483A JP23548388A JP2744970B2 JP 2744970 B2 JP2744970 B2 JP 2744970B2 JP 63235483 A JP63235483 A JP 63235483A JP 23548388 A JP23548388 A JP 23548388A JP 2744970 B2 JP2744970 B2 JP 2744970B2
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- Japan
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- magnetic recording
- layer
- recording medium
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Description
【発明の詳細な説明】 「発明の利用分野」 本発明は、炭素系被膜を保護層として応用する上で、
酸化物の磁気記録媒体表面を有する基材に対し、界面特
性、特に密着性を向上させ、炭素系被膜の特徴である耐
摩耗性、高平滑性、高硬度等の諸特性を最大限に引き出
すものである。
酸化物の磁気記録媒体表面を有する基材に対し、界面特
性、特に密着性を向上させ、炭素系被膜の特徴である耐
摩耗性、高平滑性、高硬度等の諸特性を最大限に引き出
すものである。
「従来技術」 従来より、多種多様な基材に炭素または炭素を主成分
とする被膜を形成することが試みられているが、下地基
材の違いによって必ずしも満足のいく密着性が得られて
いないのが現状である。
とする被膜を形成することが試みられているが、下地基
材の違いによって必ずしも満足のいく密着性が得られて
いないのが現状である。
特に、酸化物の磁気記録媒体を表面に有する基材に関
しては、本質的に炭素系被膜と良好な界面特性、主に密
着性が得られないことから、新しい技術の開発が急がれ
る。
しては、本質的に炭素系被膜と良好な界面特性、主に密
着性が得られないことから、新しい技術の開発が急がれ
る。
「従来技術の問題点」 界面密着性が良好でない原因として、カーボン系有機
汚染物あるいは酸化性汚染物が下地基材に含浸または表
面に吸着している為と考えられているが、これがどのよ
うに作用しているかは不明な点が多い。
汚染物あるいは酸化性汚染物が下地基材に含浸または表
面に吸着している為と考えられているが、これがどのよ
うに作用しているかは不明な点が多い。
そして上記汚染物に関してはUV（紫外線）を用いたオ
ゾン処理または真空加熱処理およびイオンボンバート処
理等で軽減できることは周知のことである。
ゾン処理または真空加熱処理およびイオンボンバート処
理等で軽減できることは周知のことである。
しかし基材自身が酸化物の場合、基材表面には酸素を
介して結合を有している。そこに炭素系被膜を形成する
際、界面付近において、炭素と酸素が反応し、COが形成
されこの界面に吸着または含有される。これは本来、気
体であるために表面から離脱する。結果として、これら
の上面に炭素または炭素を主成分とする被膜が形成され
たとしても、界面にＣ−Ｏ結合が混在していればこの結
合は本来気体性であるため、初期及び経時に密着性が低
下することは明らかである。
介して結合を有している。そこに炭素系被膜を形成する
際、界面付近において、炭素と酸素が反応し、COが形成
されこの界面に吸着または含有される。これは本来、気
体であるために表面から離脱する。結果として、これら
の上面に炭素または炭素を主成分とする被膜が形成され
たとしても、界面にＣ−Ｏ結合が混在していればこの結
合は本来気体性であるため、初期及び経時に密着性が低
下することは明らかである。
原子間結合エネルギを以下に示す。
Ｃ−Ｏ 256Kcal/mol Ｃ−Ｃ 144Kcal/mol Ｏ−Ｈ 102Kcal/mol Fe−Ｏ 98Kcal/mol Ｃ−Ｈ 81Kcal/mol Si−Ｏ 192Kcal/mol Si−Ｃ 104Kcal/mol Ｈ−Ｈ 104Kcal/mol Si−Ｈ 75Kcal/mol 「問題を解決すべき手段」 本発明は、炭素または炭素を主成分とする被膜を酸化
物磁気記録媒体表面を有する基材上に積層するに際し、
この中間層として応力歪を緩和する目的でSi1-XCx（０
＜ｘ＜１）で示され得るバッファ層を設けることが主で
ある。そしてこのｘの値を磁気記録媒体側で小さく、ま
た炭素側で大きくすることにより、グレーティングをさ
せたものである。
物磁気記録媒体表面を有する基材上に積層するに際し、
この中間層として応力歪を緩和する目的でSi1-XCx（０
＜ｘ＜１）で示され得るバッファ層を設けることが主で
ある。そしてこのｘの値を磁気記録媒体側で小さく、ま
た炭素側で大きくすることにより、グレーティングをさ
せたものである。
特に−５〜−20×109dyn/cm2の圧縮応力を有す炭素系
被膜と下地酸化物表面を有する基材との間での応力緩和
と、下地基材との密着性向上のため直接Ｃ−Ｏ結合を排
除することで、従来困難とされていた酸化物基材上にSi
1-XCx（０＜ｘ＜1 xを可変）とその上に炭素または炭素
を主成分とする被膜形成を可能としたものである。
被膜と下地酸化物表面を有する基材との間での応力緩和
と、下地基材との密着性向上のため直接Ｃ−Ｏ結合を排
除することで、従来困難とされていた酸化物基材上にSi
1-XCx（０＜ｘ＜1 xを可変）とその上に炭素または炭素
を主成分とする被膜形成を可能としたものである。
炭素膜のコーティングに介しては、本発明人の出願に
なる特許願「炭素または炭素を主成分とする被膜を形成
する方法」（昭和63年３月２日出願）が知られている。
上記の目的を達成する為に、本発明の実施に使用したバ
ッファ層および炭素系被膜の作製装置の概要を実施例に
従って説明する。
なる特許願「炭素または炭素を主成分とする被膜を形成
する方法」（昭和63年３月２日出願）が知られている。
上記の目的を達成する為に、本発明の実施に使用したバ
ッファ層および炭素系被膜の作製装置の概要を実施例に
従って説明する。
「実施例」 第１図は平行平板型プラズマ装置で、ガス系（１）に
おいて、キャリアガスである水素を（２）より、反応性
気体である珪化水素気体、例えばシラン、ジシランを
（３）より、炭化水素気体、例えばメタン、エチレンを
（４）、それらのエッチング用気体である弗化物気体、
例えば三弗化窒素、六弗化流黄等を（５）より、また炭
素系被膜専用のエッチング気体として酸素を（６）よ
り、バルブ（７），流量計（８）を介して反応系（９）
中のノズル（10）より導入する。
おいて、キャリアガスである水素を（２）より、反応性
気体である珪化水素気体、例えばシラン、ジシランを
（３）より、炭化水素気体、例えばメタン、エチレンを
（４）、それらのエッチング用気体である弗化物気体、
例えば三弗化窒素、六弗化流黄等を（５）より、また炭
素系被膜専用のエッチング気体として酸素を（６）よ
り、バルブ（７），流量計（８）を介して反応系（９）
中のノズル（10）より導入する。
反応系（９）では減圧下にて珪素系被膜、炭化珪素系
被膜および炭素系被膜の成膜およびそれらのエッチング
処理を行う。反応系（９）では第１の電極（11）、第２
の電極（12）を有し、一対の電極（11）、（12）間には
高周波電源（13），マッチングトランス（14）、直流バ
イアス電源（15）より電気エネルギが加えられ、プラズ
マが発生する。反応性気体のより一層の分解を促進する
為には、2.45GHzのマイクロ波にて、200〜2KWのマイク
ロ波励起を用いるのはよい。
被膜および炭素系被膜の成膜およびそれらのエッチング
処理を行う。反応系（９）では第１の電極（11）、第２
の電極（12）を有し、一対の電極（11）、（12）間には
高周波電源（13），マッチングトランス（14）、直流バ
イアス電源（15）より電気エネルギが加えられ、プラズ
マが発生する。反応性気体のより一層の分解を促進する
為には、2.45GHzのマイクロ波にて、200〜2KWのマイク
ロ波励起を用いるのはよい。
本実施例によると、酸化物磁気記録媒体、例えばアル
ミニウム基板上にγ−Fe2O3またはこれに添加物を加え
た磁気材料を第１の電極即ち切り換えスイッチ（18），
（19）を選択して、接地側にセットした。次にこの反応
系を１×10-5torr以下に真空引きして基材上および反応
容器内の残存気体を除去した。その後、反応性気体であ
るモノシラン、例えばH2ベース３％シランとエチレンと
を導入し、0.01〜1torr,代表的には0.1torrに圧力調整
バルブ（21）にて調整し、高周波電圧を印加し、反応性
気体をプラズマ化させ、周知の如く、Si−SiおよびSi−
Ｈ結合を多数形成したアモルファス構造のSi1-XCx（０
＜ｘ＜１）を形成する。この形成に際して、連続的にグ
レーティングをさせる場合、エチレンの導入量をまずC2
H4/SiH4＝0.1とした。これを成膜とともに漸増して１〜
10にまでした。この成膜速度は概略10Å／分と遅くし、
この厚さは20〜1000Å、代表的には200Åとした。
ミニウム基板上にγ−Fe2O3またはこれに添加物を加え
た磁気材料を第１の電極即ち切り換えスイッチ（18），
（19）を選択して、接地側にセットした。次にこの反応
系を１×10-5torr以下に真空引きして基材上および反応
容器内の残存気体を除去した。その後、反応性気体であ
るモノシラン、例えばH2ベース３％シランとエチレンと
を導入し、0.01〜1torr,代表的には0.1torrに圧力調整
バルブ（21）にて調整し、高周波電圧を印加し、反応性
気体をプラズマ化させ、周知の如く、Si−SiおよびSi−
Ｈ結合を多数形成したアモルファス構造のSi1-XCx（０
＜ｘ＜１）を形成する。この形成に際して、連続的にグ
レーティングをさせる場合、エチレンの導入量をまずC2
H4/SiH4＝0.1とした。これを成膜とともに漸増して１〜
10にまでした。この成膜速度は概略10Å／分と遅くし、
この厚さは20〜1000Å、代表的には200Åとした。
この後、第１図において基材をカソード側として、炭
素を500〜5000Å形成した。そして第２図を得た。
素を500〜5000Å形成した。そして第２図を得た。
第３図（Ａ）はこの成膜した構造をSIMS（二次イオン
型質量分析機）で測定したものである。鉄（31），シリ
コン（33），炭素（34）である。
型質量分析機）で測定したものである。鉄（31），シリ
コン（33），炭素（34）である。
第２図のγ−Fe2O3（24）,Si1-XCx（０＜ｘ＜１）（2
5），炭素（26）における深さ分布、特にＡ−Ａ′での
分布を調べた。
5），炭素（26）における深さ分布、特にＡ−Ａ′での
分布を調べた。
またこのSi1-XCx（０＜ｘ＜１）のバッファ層とし
て、炭化珪素をｘ＝0.1,0.3と多層構造とするには、成
膜中にC2H4/SiH4を0.3および1.0と可変すればよい。
て、炭化珪素をｘ＝0.1,0.3と多層構造とするには、成
膜中にC2H4/SiH4を0.3および1.0と可変すればよい。
次に切り換えスイッチ（18），（19）を選択して、基
材が高周波印加電極側になるようにする。この状態で反
応性気体であるメタンと水素とを2:1の割合で導入し、
0.01〜1.0torr代表的には0.1torrに調整し、高周波電圧
を印加して反応性気体をプラズマ化させた。すると、プ
ラズマ中の電子がイオンと移動度の差および質量の差に
より、高周波が印加された電極に電荷が蓄積される。す
るとプラズマの電位との間に電界が発生し、プラズマ中
にとり残された正イオン（例えばC,CH,CH2,H）が加速さ
れ、炭素系被膜の堆積過程において耐エッチング性の低
いグラファイト成分がエッチング除去されながらSP3結
合を有するアモルファスカーボンを堆積させることが可
能となる。その結果、硬質の炭素性被膜が20Å/min.の
成膜速度で100〜5000Å代表的には1000Å形成される。
反応後の不要物は排気系（20）より圧力調整バルブ（2
1）、ターボ分子ポンプ（22）、ロータリーポンプ（2
3）を経て排気される。こうして得られた炭素系被膜は
ビッカース硬度が1000〜7000kg/mm2代表的には2000〜25
00Kg/mm2前後である。
材が高周波印加電極側になるようにする。この状態で反
応性気体であるメタンと水素とを2:1の割合で導入し、
0.01〜1.0torr代表的には0.1torrに調整し、高周波電圧
を印加して反応性気体をプラズマ化させた。すると、プ
ラズマ中の電子がイオンと移動度の差および質量の差に
より、高周波が印加された電極に電荷が蓄積される。す
るとプラズマの電位との間に電界が発生し、プラズマ中
にとり残された正イオン（例えばC,CH,CH2,H）が加速さ
れ、炭素系被膜の堆積過程において耐エッチング性の低
いグラファイト成分がエッチング除去されながらSP3結
合を有するアモルファスカーボンを堆積させることが可
能となる。その結果、硬質の炭素性被膜が20Å/min.の
成膜速度で100〜5000Å代表的には1000Å形成される。
反応後の不要物は排気系（20）より圧力調整バルブ（2
1）、ターボ分子ポンプ（22）、ロータリーポンプ（2
3）を経て排気される。こうして得られた炭素系被膜は
ビッカース硬度が1000〜7000kg/mm2代表的には2000〜25
00Kg/mm2前後である。
第３図（Ｂ）において、バッファ層（25）はSi1-XCx
（０＜ｘ＜１）で示されるＣを２層とした。このため、
下地の酸化物磁気記録媒体と炭素との間の応力歪を少な
くし、またこのバッファ層の炭素の平均濃度は実験でバ
ラツキはあったが、１×1019〜２×1021cm-3の範囲に入
っていた。
（０＜ｘ＜１）で示されるＣを２層とした。このため、
下地の酸化物磁気記録媒体と炭素との間の応力歪を少な
くし、またこのバッファ層の炭素の平均濃度は実験でバ
ラツキはあったが、１×1019〜２×1021cm-3の範囲に入
っていた。
「効果」 本発明によれば、従来難しいとされていた基材、特に
酸化物基材上に対し、界面応力緩和効果、即ち応力を階
段状に制御可変すること、および本質的に整合性の悪い
とされる酸化物と炭化物を直接接触させないことによる
界面Ｃ−OB結合の阻止効果がバッファ層により期待でき
る。
酸化物基材上に対し、界面応力緩和効果、即ち応力を階
段状に制御可変すること、および本質的に整合性の悪い
とされる酸化物と炭化物を直接接触させないことによる
界面Ｃ−OB結合の阻止効果がバッファ層により期待でき
る。
以上により、界面特性、特に密着性の初期および経時
変化に対し、多大な改善効果があることを見出したもの
である。
変化に対し、多大な改善効果があることを見出したもの
である。
第１図は本発明の実施に使用した平行平板型プラズマ装
置の概要を示す。 第２図は本発明により作製されたバッファ層を介して形
成した炭素系被膜の断面を示す。 第３図は本発明により作製された磁気記録媒体の深さ方
向の濃度の分布を示す。
置の概要を示す。 第２図は本発明により作製されたバッファ層を介して形
成した炭素系被膜の断面を示す。 第３図は本発明により作製された磁気記録媒体の深さ方
向の濃度の分布を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−125522（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】基板上の磁気記録層と、該記録層上に設け
られたSi1-XCx（０＜ｘ＜１）で示され得るシリコン炭
化物層と、該シリコン炭化物層上の炭素または炭素を主
成分とする層からなる保護層とを有する磁気記録媒体に
おいて、 前記シリコン炭化物層は、基板を接地電位に配置して高
周波プラズマCVDを用いて形成され、かつｘは前記磁気
記録層側で小さく、前記保護層側で大きな値を有するこ
とを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、Si1-XCx
（０＜ｘ＜１）で示され得るシリコン炭素化物層は炭素
を１×1019〜２×1021cm-3の濃度にその平均濃度で含有
するとともに、水素が１×1020〜２×1022cm-3の濃度に
添加された非晶質よりなることを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、Si1-XCx
（０＜ｘ＜１）で示され得るシリコン炭化物層は、少な
くとも２つの異なるｘからなる２積層を有する多層構造
にすることを特徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235483A JP2744970B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63235483A JP2744970B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 磁気記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0283816A JPH0283816A (ja) | 1990-03-23 |
| JP2744970B2 true JP2744970B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=16986730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63235483A Expired - Lifetime JP2744970B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744970B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04313812A (ja) * | 1991-04-12 | 1992-11-05 | Nec Corp | 磁気ディスク |
| US5637373A (en) * | 1992-11-19 | 1997-06-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US6805941B1 (en) | 1992-11-19 | 2004-10-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US6835523B1 (en) | 1993-05-09 | 2004-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Apparatus for fabricating coating and method of fabricating the coating |
| US5932302A (en) | 1993-07-20 | 1999-08-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for fabricating with ultrasonic vibration a carbon coating |
| WO2004056681A1 (ja) | 2002-12-20 | 2004-07-08 | Honda Motor Co., Ltd. | 搬送システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62125522A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-06 | Hitachi Ltd | 薄膜磁気デイスク用保護膜 |
-
1988
- 1988-09-19 JP JP63235483A patent/JP2744970B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0283816A (ja) | 1990-03-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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|
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