JP3304281B2 - 磁気ヘッドの表面の改変 - Google Patents
磁気ヘッドの表面の改変Info
- Publication number
- JP3304281B2 JP3304281B2 JP12851097A JP12851097A JP3304281B2 JP 3304281 B2 JP3304281 B2 JP 3304281B2 JP 12851097 A JP12851097 A JP 12851097A JP 12851097 A JP12851097 A JP 12851097A JP 3304281 B2 JP3304281 B2 JP 3304281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- substrate
- layer
- magnetic head
- disk
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/82—Disk carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
- C23C16/26—Deposition of carbon only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
- C23C16/56—After-treatment
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
- G11B5/255—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features comprising means for protection against wear
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/8408—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers protecting the magnetic layer
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
- G11B5/3106—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般の磁気ディス
ク・ドライブ（ハード・ディスク）、特に磁気ディスク
と磁気ヘッドの配置に関するものである。本発明は特
に、磁気ヘッドの表面の改変に関するものである。
ク・ドライブ（ハード・ディスク）、特に磁気ディスク
と磁気ヘッドの配置に関するものである。本発明は特
に、磁気ヘッドの表面の改変に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスクは、非常に大容量のデータ
記憶装置である。寸法が約９５ｍｍの磁気ディスクに約
４億字（バイト）を記憶させることができる。
記憶装置である。寸法が約９５ｍｍの磁気ディスクに約
４億字（バイト）を記憶させることができる。
【０００３】ディスクは、記憶密度が高いことに加え
て、正確な機械特性と摩擦特性も必要である。最近で
は、ディスクは毎分約５４００回転の速度で回転する。
すなわち、ディスクの外縁の速度は１００ｋｍ／ｈにも
なるが、読み書きヘッドはディスクの表面からわずか千
分の数十ミリメートルの位置にある。
て、正確な機械特性と摩擦特性も必要である。最近で
は、ディスクは毎分約５４００回転の速度で回転する。
すなわち、ディスクの外縁の速度は１００ｋｍ／ｈにも
なるが、読み書きヘッドはディスクの表面からわずか千
分の数十ミリメートルの位置にある。
【０００４】これらの品質要件は、最大の製造精度と、
統計的工程管理によってのみ達成される。
統計的工程管理によってのみ達成される。
【０００５】オーバーハングの少ない磁気ヘッドが製造
されるようになってから、これらのハード・ディスクに
は、摩擦、摩耗、および損傷（摩擦的影響）を防止する
ために、潤滑剤が使用されている。この潤滑剤は、通常
直鎖のまたは側鎖を有する過フッ素化ポリエステルであ
り、確実に表面に分布させるために、まずはディスクに
適用された。このような構成は、たとえばドイツ特許Ａ
Ｓ−２８３９３７８号明細書および欧州特許Ａ−０１２
３７０７号明細書により知られている。
されるようになってから、これらのハード・ディスクに
は、摩擦、摩耗、および損傷（摩擦的影響）を防止する
ために、潤滑剤が使用されている。この潤滑剤は、通常
直鎖のまたは側鎖を有する過フッ素化ポリエステルであ
り、確実に表面に分布させるために、まずはディスクに
適用された。このような構成は、たとえばドイツ特許Ａ
Ｓ−２８３９３７８号明細書および欧州特許Ａ−０１２
３７０７号明細書により知られている。
【０００６】他のシステムは、選択的蒸気圧貯めを使用
するもので、気相からクリティカルな区域に凝縮させる
ために気化可能な潤滑剤をさらにドライブに導入するも
のである。
するもので、気相からクリティカルな区域に凝縮させる
ために気化可能な潤滑剤をさらにドライブに導入するも
のである。
【０００７】このように潤滑されたディスクに磁気ヘッ
ドが適用され、ドライブが始動されると、ヘッドは、デ
ィスクからヘッドへの分子の移動により、潤滑剤の層を
受けるので、ディスクの外層上の潤滑剤によって「汚
染」される。
ドが適用され、ドライブが始動されると、ヘッドは、デ
ィスクからヘッドへの分子の移動により、潤滑剤の層を
受けるので、ディスクの外層上の潤滑剤によって「汚
染」される。
【０００８】このような磁気ヘッドとハードディスクと
の境界面に対する配置の内部で、通過する空気流は２つ
のフッ素化された表面にも達する。潤滑剤層の自己反撥
性により、ヘッドとディスクが偶然接触する際に伝達さ
れるエネルギーが最小限にまで減少する。
の境界面に対する配置の内部で、通過する空気流は２つ
のフッ素化された表面にも達する。潤滑剤層の自己反撥
性により、ヘッドとディスクが偶然接触する際に伝達さ
れるエネルギーが最小限にまで減少する。
【０００９】磁気ヘッドの潤滑も、有機材料の親和性、
電位の堆積、および凝縮物が大幅に減少するので、潤滑
剤が化学的表面保護材として機能するという、追加の利
点をもつ。
電位の堆積、および凝縮物が大幅に減少するので、潤滑
剤が化学的表面保護材として機能するという、追加の利
点をもつ。
【００１０】米国特許出願第５４０９７３８号明細書に
は、基板、対応するデータを取り出すための薄膜、磁気
層上の保護層、およびこの保護層上に設けられた潤滑剤
層からなる記録媒体が記載されている。プラズマ中での
表面の酸化重合により、製品中で主分子鎖が保護層に化
学的に結合する。このようにして、水などの不純物や、
ディスクと潤滑剤との間の有機結合を避けることができ
る。この方法は、基板表面上で新たな境界面を形成し非
常に容易に磁気ヘッドを汚染する、別個の層がさらに形
成するという欠点を有する。潤滑剤による磁気ヘッドの
ぬれは発生しない。
は、基板、対応するデータを取り出すための薄膜、磁気
層上の保護層、およびこの保護層上に設けられた潤滑剤
層からなる記録媒体が記載されている。プラズマ中での
表面の酸化重合により、製品中で主分子鎖が保護層に化
学的に結合する。このようにして、水などの不純物や、
ディスクと潤滑剤との間の有機結合を避けることができ
る。この方法は、基板表面上で新たな境界面を形成し非
常に容易に磁気ヘッドを汚染する、別個の層がさらに形
成するという欠点を有する。潤滑剤による磁気ヘッドの
ぬれは発生しない。
【００１１】これより新しいハードディスク・ドライブ
では、記憶密度を高めるため、ヘッドとディスクとの間
隔がさらに小さくなっている。当然、磁気ディスクと磁
気ヘッドとの間の境界面における摩擦特性がより強く要
求される。表面の硬さを改善するため、ダイヤモンドに
類似した炭素の層（炭素オーバーコート）を基板の表面
に設け、この上に潤滑剤を最終層として設ける。このよ
うにして、摩耗が減少し、磁気ディスク上に平滑な層が
得られる。
では、記憶密度を高めるため、ヘッドとディスクとの間
隔がさらに小さくなっている。当然、磁気ディスクと磁
気ヘッドとの間の境界面における摩擦特性がより強く要
求される。表面の硬さを改善するため、ダイヤモンドに
類似した炭素の層（炭素オーバーコート）を基板の表面
に設け、この上に潤滑剤を最終層として設ける。このよ
うにして、摩耗が減少し、磁気ディスク上に平滑な層が
得られる。
【００１２】潤滑剤がハードディスクの作動中に自動的
に塗布されるため、従来は磁気ヘッドの追加の「所望
の」潤滑は必要ではなかった。磁気ヘッドの予備潤滑に
より、スティクションという、存在することがすでに知
られていた問題が増大することがわかっている。
に塗布されるため、従来は磁気ヘッドの追加の「所望
の」潤滑は必要ではなかった。磁気ヘッドの予備潤滑に
より、スティクションという、存在することがすでに知
られていた問題が増大することがわかっている。
【００１３】磁気ヘッドのクリティカルな表面が最初に
潤滑剤によってぬれるか、汚染によってぬれるかは、と
りわけ吸収比に依存する。一般に、このような競合する
過程では、排他法、すなわち汚染物質の小滴（たとえば
油）の吸収が優勢である場合には、表面は油の吸収によ
りその親和性を大幅に変化させるため、潤滑剤によるぬ
れは生じにくい。この過程はどちらか一方の方向に偏
る。これは、自己触媒親和性とも呼ばれる。
潤滑剤によってぬれるか、汚染によってぬれるかは、と
りわけ吸収比に依存する。一般に、このような競合する
過程では、排他法、すなわち汚染物質の小滴（たとえば
油）の吸収が優勢である場合には、表面は油の吸収によ
りその親和性を大幅に変化させるため、潤滑剤によるぬ
れは生じにくい。この過程はどちらか一方の方向に偏
る。これは、自己触媒親和性とも呼ばれる。
【００１４】油の小滴が吸収されると、空気の流れによ
り磁気ヘッドの裏側の縁部に溜まる。ヘッドがディスク
上での移動を停止すると、それが毛細管の引力により磁
気ヘッドの下側に沿って、ヘッドとディスクとの間隙に
引き込まれ、磁気ヘッドをディスクに密着させる（ガラ
ス・ディスク効果）。ヘッドが十分長時間移動せず、そ
れに応じて密着効果が強い場合、この現象により磁気ヘ
ッドはホルダから引き離され、磁気ディスクに修復不可
能な損傷が生じる。
り磁気ヘッドの裏側の縁部に溜まる。ヘッドがディスク
上での移動を停止すると、それが毛細管の引力により磁
気ヘッドの下側に沿って、ヘッドとディスクとの間隙に
引き込まれ、磁気ヘッドをディスクに密着させる（ガラ
ス・ディスク効果）。ヘッドが十分長時間移動せず、そ
れに応じて密着効果が強い場合、この現象により磁気ヘ
ッドはホルダから引き離され、磁気ディスクに修復不可
能な損傷が生じる。
【００１５】より高い記憶密度とより短い読み書き距離
に向けてインターフェースの最適化が進んできたため、
ディスク・ドライブを最初に使用する間に潤滑剤は十分
速やかにディスクからヘッドへ移動しなくなる点で、そ
の最適化が限界に達したと思われる。出願人による最近
の分析的観察によれば、選択した読み書き間隔に応じ
て、また数週間の運転条件で、ヘッドに潤滑剤の痕跡も
なく、接着した層もほとんどないことがわかった。一
方、運転の最初の数時間に、可塑剤、接着剤およびエラ
ストマの気化生成物など、あらゆる種類の汚染物質が測
定されたが、これらがドライブの動作に障害を与え、ス
ティクションによる故障の原因となる可能性がある。
に向けてインターフェースの最適化が進んできたため、
ディスク・ドライブを最初に使用する間に潤滑剤は十分
速やかにディスクからヘッドへ移動しなくなる点で、そ
の最適化が限界に達したと思われる。出願人による最近
の分析的観察によれば、選択した読み書き間隔に応じ
て、また数週間の運転条件で、ヘッドに潤滑剤の痕跡も
なく、接着した層もほとんどないことがわかった。一
方、運転の最初の数時間に、可塑剤、接着剤およびエラ
ストマの気化生成物など、あらゆる種類の汚染物質が測
定されたが、これらがドライブの動作に障害を与え、ス
ティクションによる故障の原因となる可能性がある。
【００１６】スティクションの問題のために潤滑剤層が
直接読み取りヘッドに導入されずに、一方保護層の欠如
により汚染物質が吸収され、そのためさらにスティクシ
ョンが生じるために、潤滑剤の層を磁気ヘッドの炭素オ
ーバーコートに塗布し、しかも同時にスティクション効
果の欠点を受けないような方法を開発することが必要で
ある。さらに、磁気ヘッドの上には他の層は設けるべき
ではない。これは硬い炭素オーバーコート層と比較して
軟らかく、さらに汚染される原因となるためである。
直接読み取りヘッドに導入されずに、一方保護層の欠如
により汚染物質が吸収され、そのためさらにスティクシ
ョンが生じるために、潤滑剤の層を磁気ヘッドの炭素オ
ーバーコートに塗布し、しかも同時にスティクション効
果の欠点を受けないような方法を開発することが必要で
ある。さらに、磁気ヘッドの上には他の層は設けるべき
ではない。これは硬い炭素オーバーコート層と比較して
軟らかく、さらに汚染される原因となるためである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、磁気ヘッド上のダイヤモンド型の層の外側原子層
を、一方では使用する潤滑剤に対する親和力が高く、他
方では汚染物質に対する親和力が低くなるように改変す
る方法を提案することにある。
は、磁気ヘッド上のダイヤモンド型の層の外側原子層
を、一方では使用する潤滑剤に対する親和力が高く、他
方では汚染物質に対する親和力が低くなるように改変す
る方法を提案することにある。
【００１８】本発明の他の目的は、そのような方法を、
他の層を追加せずに行えるようにすることにある。
他の層を追加せずに行えるようにすることにある。
【００１９】さらに、本発明の他の目的は、最初から正
しい方向に材料を吸収させる自己触媒法を提供すること
にある。
しい方向に材料を吸収させる自己触媒法を提供すること
にある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記その他の目的は、本
発明の請求項１に記載の方法、および請求項７に記載の
層によって達成される。
発明の請求項１に記載の方法、および請求項７に記載の
層によって達成される。
【００２１】本発明のさらに有用な形態は、従属請求項
に記載する。
に記載する。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明はダイヤモンド型コーティ
ングを有する磁気ヘッドに限定されるものではなく、一
般的に基板に設けられた層の外側原子層の改変に使用す
ることができる。説明しやすくするため、このようなハ
ードディスクの境界面を使用して説明する。パラメータ
は、基板および基板に設ける層によって変化する。専門
家は簡単な実験により正しいパラメータを知ることがで
きる。
ングを有する磁気ヘッドに限定されるものではなく、一
般的に基板に設けられた層の外側原子層の改変に使用す
ることができる。説明しやすくするため、このようなハ
ードディスクの境界面を使用して説明する。パラメータ
は、基板および基板に設ける層によって変化する。専門
家は簡単な実験により正しいパラメータを知ることがで
きる。
【００２３】潤滑剤として定評のある過フッ素化ポリエ
ステルの最も重要な官能基は、−ＣＦ2−基および−Ｃ
Ｆ3−基である。これらは潤滑剤となり、滑りおよび親
和力に関して「テフロン様の」性質を有する潤滑された
表面を与える。本発明を使用すれば、炭素オーバーコー
ト層を改変することにより磁気ヘッド上にこれらの基を
直接形成させることができる。
ステルの最も重要な官能基は、−ＣＦ2−基および−Ｃ
Ｆ3−基である。これらは潤滑剤となり、滑りおよび親
和力に関して「テフロン様の」性質を有する潤滑された
表面を与える。本発明を使用すれば、炭素オーバーコー
ト層を改変することにより磁気ヘッド上にこれらの基を
直接形成させることができる。
【００２４】ここでは、固定した共有結合が、基板表面
に形成され、これにより基板に対して確実に化学的アン
カリングが行われる。
に形成され、これにより基板に対して確実に化学的アン
カリングが行われる。
【００２５】さらに、本発明の方法は、改変された表面
上での長い重合体の分子鎖の生成を阻止し、基板への結
合より炭素１原子当たり統計的にはるかに少ない結合が
形成される。本発明の方法を使用すれば、表面への固定
した結合が特に多い最大数のフッ素原子が接着した層に
移転されずに捕捉される。
上での長い重合体の分子鎖の生成を阻止し、基板への結
合より炭素１原子当たり統計的にはるかに少ない結合が
形成される。本発明の方法を使用すれば、表面への固定
した結合が特に多い最大数のフッ素原子が接着した層に
移転されずに捕捉される。
【００２６】磁気ヘッドの表面をできるだけ均一にし、
化学薬品浸漬または凝縮法（これらは機能的に受け入れ
られない表面の不均一性と界面層効果の原因となる）な
どによるアイランド効果を阻止するため、ラジカルおよ
びイオン・プラズマ法が特に適している。
化学薬品浸漬または凝縮法（これらは機能的に受け入れ
られない表面の不均一性と界面層効果の原因となる）な
どによるアイランド効果を阻止するため、ラジカルおよ
びイオン・プラズマ法が特に適している。
【００２７】このような方法は通常プラズマ・チェンバ
または反応器中で行われ、このようなチェンバは原則的
に２つの異なるモードで働くことができる。たとえば、
ＳＦ6などのガスを、一定の圧力、一定の高周波発生装
置出力で使用すると、チェンバはエッチング・モードで
働き、すなわち一定の条件で処理される基板の表面が除
去される（ＲＩＥ−反応性イオン・エッチング）。
または反応器中で行われ、このようなチェンバは原則的
に２つの異なるモードで働くことができる。たとえば、
ＳＦ6などのガスを、一定の圧力、一定の高周波発生装
置出力で使用すると、チェンバはエッチング・モードで
働き、すなわち一定の条件で処理される基板の表面が除
去される（ＲＩＥ−反応性イオン・エッチング）。
【００２８】一方、ＣＨ4などの炭化水素をやはり一定
の圧力または一定の高周波発生装置出力あるいはその両
方で使用すると、基板上に他の層が付着し（ＣＶＤ−化
学蒸着）、チェンバは付着モードで働く。
の圧力または一定の高周波発生装置出力あるいはその両
方で使用すると、基板上に他の層が付着し（ＣＶＤ−化
学蒸着）、チェンバは付着モードで働く。
【００２９】チェンバをこれらのモードの両方が平衡に
なるように運転すると、エッチングと付着が均衡を保つ
状態に達することができる。
なるように運転すると、エッチングと付着が均衡を保つ
状態に達することができる。
【００３０】これにより、チェンバの運転方法が基本的
に決定的なパラメータ、すなわち圧力、ガス組成、およ
び高周波発生装置出力に設定することが可能となり、過
度にエッチングされることも、過度に付着することもな
く、処理される基板表面が単に活性化されるだけとな
る。
に決定的なパラメータ、すなわち圧力、ガス組成、およ
び高周波発生装置出力に設定することが可能となり、過
度にエッチングされることも、過度に付着することもな
く、処理される基板表面が単に活性化されるだけとな
る。
【００３１】たとえば反応ガスとして、圧力が約２×１
０-3ヘクトパスカルないし約８×１０-3ヘクトパスカ
ル、好ましくは６×１０-3ヘクトパスカル、高周波発生
装置の出力が約１００Ｗないし約２５０Ｗ、好ましくは
約１５０Ｗのアルゴンを使用すると、最初に基板の上部
境界層がＡｒ+イオンにより活性化され（事前コンディ
ショニング）、それによりある種の官能基がこの活性化
された表面に容易に結合できるようになる。
０-3ヘクトパスカルないし約８×１０-3ヘクトパスカ
ル、好ましくは６×１０-3ヘクトパスカル、高周波発生
装置の出力が約１００Ｗないし約２５０Ｗ、好ましくは
約１５０Ｗのアルゴンを使用すると、最初に基板の上部
境界層がＡｒ+イオンにより活性化され（事前コンディ
ショニング）、それによりある種の官能基がこの活性化
された表面に容易に結合できるようになる。
【００３２】プラズマ処理の終了時に、基板表面には多
数の反応性部位があり、したがって表面は高度に反応性
である。工程を終了すると、たとえば再結合および環境
中の分子との反応により、上層は自動的に安定化する。
この工程を終了させずに、定義された条件で、すなわち
フッ素化されたガスを供給したままでプラズマ・トーチ
だけを「消す」と、上部原子層がこのガスにより制御可
能に改変される。本発明では、たとえばガス混合物の追
加成分として１０％の範囲でＣＨＦ3を使用するが、他
のフッ素化ガスも使用することができる。ここで、反応
式（ａ）によれば、基板は結合分離によって改変され、
追加ガスのＣＦ3−基が基板材料によって取り込まれる
ようになる。二次反応により、−ＣＦ2−および−ＣＦ
−基も取り込まれるが、少量である。このようにして、
潤滑剤に対する親和力が増大し、同時に不純物に対する
親和力が低くなるように基板材料の表面張力が変化す
る。この現象は明確に測定可能であり、ぬれ角度の測定
を利用して制御可能になる。したがって、デスク・ドラ
イブを始動させる時に、磁気ヘッドが不純物に汚染され
る前に潤滑剤を磁気ヘッドに付着させることができる。
数の反応性部位があり、したがって表面は高度に反応性
である。工程を終了すると、たとえば再結合および環境
中の分子との反応により、上層は自動的に安定化する。
この工程を終了させずに、定義された条件で、すなわち
フッ素化されたガスを供給したままでプラズマ・トーチ
だけを「消す」と、上部原子層がこのガスにより制御可
能に改変される。本発明では、たとえばガス混合物の追
加成分として１０％の範囲でＣＨＦ3を使用するが、他
のフッ素化ガスも使用することができる。ここで、反応
式（ａ）によれば、基板は結合分離によって改変され、
追加ガスのＣＦ3−基が基板材料によって取り込まれる
ようになる。二次反応により、−ＣＦ2−および−ＣＦ
−基も取り込まれるが、少量である。このようにして、
潤滑剤に対する親和力が増大し、同時に不純物に対する
親和力が低くなるように基板材料の表面張力が変化す
る。この現象は明確に測定可能であり、ぬれ角度の測定
を利用して制御可能になる。したがって、デスク・ドラ
イブを始動させる時に、磁気ヘッドが不純物に汚染され
る前に潤滑剤を磁気ヘッドに付着させることができる。
【化１】
【００３３】分析的特徴付け（ＥＳＣＡ、レーザＩＣ
Ｒ、ぬれ角度測定）を使用して、所期の基が炭素基板の
表面に排他的に生成することを実証することができる。
この改変は、単に外側原子層だけであるが、表面張力の
所要の変化を達成するのに十分である。慎重に作成した
所定の厚さの層でも、より好ましい表面張力の変化は示
さない。さらに、摩損および汚染の危険があるため、こ
れらは望ましくない。このようにして改変した磁気ヘッ
ドをハードディスク・ドライブに組み込み、スティクシ
ョン試験を行った。ここで、これらのディスク・ドライ
ブは３０日後もスティクションを示す高いモータ電流を
示さなかった。
Ｒ、ぬれ角度測定）を使用して、所期の基が炭素基板の
表面に排他的に生成することを実証することができる。
この改変は、単に外側原子層だけであるが、表面張力の
所要の変化を達成するのに十分である。慎重に作成した
所定の厚さの層でも、より好ましい表面張力の変化は示
さない。さらに、摩損および汚染の危険があるため、こ
れらは望ましくない。このようにして改変した磁気ヘッ
ドをハードディスク・ドライブに組み込み、スティクシ
ョン試験を行った。ここで、これらのディスク・ドライ
ブは３０日後もスティクションを示す高いモータ電流を
示さなかった。
【００３４】
【実施例】第１に、反応性イオン・エッチングおよびイ
オン・ビーム・エッチングを用いて磁気ヘッドの高品質
のための決定的な表面形状を作成した。磁気ヘッドを機
械的摩耗および化学的腐食から保護するため、ダイヤモ
ンド型炭素の薄い保護コート（炭素オーバーコート、Ｃ
ＯＣ）を付着させた。この工程の終了時に、この層の選
択的密着品質と、それに付随するきわめて薄い被膜ディ
スク上での磁気ヘッドの滑りを改善するために、このＣ
ＯＣ層の上部原子層を本発明の方法で改変した。
オン・ビーム・エッチングを用いて磁気ヘッドの高品質
のための決定的な表面形状を作成した。磁気ヘッドを機
械的摩耗および化学的腐食から保護するため、ダイヤモ
ンド型炭素の薄い保護コート（炭素オーバーコート、Ｃ
ＯＣ）を付着させた。この工程の終了時に、この層の選
択的密着品質と、それに付随するきわめて薄い被膜ディ
スク上での磁気ヘッドの滑りを改善するために、このＣ
ＯＣ層の上部原子層を本発明の方法で改変した。
【００３５】この場合、標準状態で約２０〜４０ｍｌ毎
分（好ましくは２０ｍｌ毎分）のアルゴンと、標準状態
で約４０〜２０００ｍｌ毎分（好ましくは２００ｍｌ毎
分）のＣＨＦ3の混合ガス中で、高周波発生装置の出力
１００〜２５０Ｗ（好ましくは１５０Ｗ）でプラズマを
点火し、基板表面を改変する。
分（好ましくは２０ｍｌ毎分）のアルゴンと、標準状態
で約４０〜２０００ｍｌ毎分（好ましくは２００ｍｌ毎
分）のＣＨＦ3の混合ガス中で、高周波発生装置の出力
１００〜２５０Ｗ（好ましくは１５０Ｗ）でプラズマを
点火し、基板表面を改変する。
【００３６】ＣＯＣ層の付着と、表面の改変は、どちら
かを行った直後に行っても、プラズマ・チェンバを相当
する圧力および成分比に再コンディショニングして、２
段階工程で行ってもよい。後者の作業法は、再現性のあ
る結果をもたらし、工程が以前の工程の条件と無関係に
なる。
かを行った直後に行っても、プラズマ・チェンバを相当
する圧力および成分比に再コンディショニングして、２
段階工程で行ってもよい。後者の作業法は、再現性のあ
る結果をもたらし、工程が以前の工程の条件と無関係に
なる。
【００３７】本明細書に記載する方法は、基板の外側原
子層のみを改変するため、不純物の原因となる可能性の
ある追加の層の付着を必要としない。また、磁気間隔
（磁気層と一定の高さにある読み書き素子との有効間
隔）を追加する必要もない。さらに、この方法によっ
て、吸着、脱着、滑りなどの表面パラメータを、炭素オ
ーバーコートの良好な特性を失うことなく、特定の値に
制御することができる。硬度の変化は測定できない。本
発明の方法の他の利点は、実際にこの方法を実施するに
当たって、ハードウェアを追加する必要がないことであ
る。
子層のみを改変するため、不純物の原因となる可能性の
ある追加の層の付着を必要としない。また、磁気間隔
（磁気層と一定の高さにある読み書き素子との有効間
隔）を追加する必要もない。さらに、この方法によっ
て、吸着、脱着、滑りなどの表面パラメータを、炭素オ
ーバーコートの良好な特性を失うことなく、特定の値に
制御することができる。硬度の変化は測定できない。本
発明の方法の他の利点は、実際にこの方法を実施するに
当たって、ハードウェアを追加する必要がないことであ
る。
【００３８】本明細書に記載する摩擦的層をコンディシ
ョニングするための表面改変法は、磁気ヘッドの炭素オ
ーバーコートに適用できるだけではなく、たとえば、ハ
ードディスクの炭素層にも適用できる。
ョニングするための表面改変法は、磁気ヘッドの炭素オ
ーバーコートに適用できるだけではなく、たとえば、ハ
ードディスクの炭素層にも適用できる。
【００３９】ＣＨＦ3を使用する改変方法の他の可能な
適用例は、接着剤技術や、重合のコンディショニングに
見られる。この方法は特に、基板とコーティングとの界
面をチェックするのにも使用することができる。したが
って最初の原子層の結合は、あらかじめ定義される。
適用例は、接着剤技術や、重合のコンディショニングに
見られる。この方法は特に、基板とコーティングとの界
面をチェックするのにも使用することができる。したが
って最初の原子層の結合は、あらかじめ定義される。
【００４０】他のフッ素化ガスを使用することも可能で
ある。しかし、反応物質中に少なくとも１個の水素原子
がなければならない。
ある。しかし、反応物質中に少なくとも１個の水素原子
がなければならない。
【００４１】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００４２】（１）プラズマ・チェンバの運転方法を基
本的に決定するパラメータ、すなわち圧力、ガス組成、
および高周波発生装置の出力を相互にマッチさせて、プ
ラズマ・チェンバがエッチングと気相付着が平衡した状
態で作動するようにし、ガス組成が、基板の表面を化学
的・物理的に活性化させる少なくとも１種類のガスと、
プラズマ中で反応性を有し、この活性化した表面と化学
的に結合できる成分を有する少なくとも１種類のガスと
を含有することを特徴とする、プラズマ・チェンバの基
板上の外側原子層を改変する方法。 （２）基板が磁気ヘッドであることを特徴とする、上記
（１）に記載の方法。 （３）基板に付着させる層がダイヤモンド型の層（炭素
オーバーコート）であることを特徴とする、上記（２）
に記載の方法。 （４）活性化ガスが不活性ガスであり、結合ガスがフッ
素化ガスであることを特徴とする、上記（１）ないし上
記（３）のいずれか一項に記載の方法。 （５）圧力が２×１０-3〜８×１０-3ヘクトパスカルの
範囲、好ましくは６×１０-3ヘクトパスカルであり、高
周波発生装置の出力が１００〜２５０Ｗ、好ましくは１
５０Ｗであることを特徴とする、上記（１）ないし上記
（４）のいずれか一項に記載の方法。 （６）不活性ガスがアルゴンであり、フッ素化ガスがＣ
ＨＦ3であることを特徴とする、上記（４）に記載の方
法。 （７）最外層の原子層がフッ素を含有する部分官能基で
あることを特徴とする、基板に付着させた層。 （８）上記（７）の層の、磁気ディスク・ドライブ中の
磁気ヘッドの表面としての使用。
本的に決定するパラメータ、すなわち圧力、ガス組成、
および高周波発生装置の出力を相互にマッチさせて、プ
ラズマ・チェンバがエッチングと気相付着が平衡した状
態で作動するようにし、ガス組成が、基板の表面を化学
的・物理的に活性化させる少なくとも１種類のガスと、
プラズマ中で反応性を有し、この活性化した表面と化学
的に結合できる成分を有する少なくとも１種類のガスと
を含有することを特徴とする、プラズマ・チェンバの基
板上の外側原子層を改変する方法。 （２）基板が磁気ヘッドであることを特徴とする、上記
（１）に記載の方法。 （３）基板に付着させる層がダイヤモンド型の層（炭素
オーバーコート）であることを特徴とする、上記（２）
に記載の方法。 （４）活性化ガスが不活性ガスであり、結合ガスがフッ
素化ガスであることを特徴とする、上記（１）ないし上
記（３）のいずれか一項に記載の方法。 （５）圧力が２×１０-3〜８×１０-3ヘクトパスカルの
範囲、好ましくは６×１０-3ヘクトパスカルであり、高
周波発生装置の出力が１００〜２５０Ｗ、好ましくは１
５０Ｗであることを特徴とする、上記（１）ないし上記
（４）のいずれか一項に記載の方法。 （６）不活性ガスがアルゴンであり、フッ素化ガスがＣ
ＨＦ3であることを特徴とする、上記（４）に記載の方
法。 （７）最外層の原子層がフッ素を含有する部分官能基で
あることを特徴とする、基板に付着させた層。 （８）上記（７）の層の、磁気ディスク・ドライブ中の
磁気ヘッドの表面としての使用。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピエール・ジェリス ドイツ連邦共和国 ディー55129 マイ ンツ ドクトル・カール・シュラムシュ トラーセ １ (72)発明者 マルティン・シュトラウプ ドイツ連邦共和国 ディー55268 ニー ダーオルムミュールヴェーク 21 (56)参考文献 特開 平１−245425（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 16/56 C23F 1/00 - 4/04 G11B 5/187 G11B 5/255 G11B 5/72 G11B 5/84
Claims (6)
- 【請求項１】プラズマ・チェンバの運転方法を基本的に
決定するパラメータ、すなわち圧力、ガス組成、および
高周波発生装置の出力を相互にマッチさせて、プラズマ
・チェンバがエッチングと気相付着が平衡した状態で作
動するようにし、ガス組成が、基板の表面を化学的・物
理的に活性化させる少なくとも１種類のガスと、プラズ
マ中で反応性を有し、この活性化した表面と化学的に結
合できる成分を有する少なくとも１種類のガスとを含有
することを特徴とする、 プラズマ・チェンバ中の基板上の外側原子層を改変する
方法。 - 【請求項２】基板が磁気ヘッドであることを特徴とす
る、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】基板の表面にダイヤモンドに類似した炭素
の層（炭素オーバーコート）が設けられていることを特
徴とする、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】活性化ガスが不活性ガスであり、結合ガス
がフッ素化ガスであることを特徴とする、請求項１ない
し請求項３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】圧力が２×１０-3〜８×１０-3ヘクトパス
カルの範囲、好ましくは６×１０-3ヘクトパスカルであ
り、高周波発生装置の出力が１００〜２５０Ｗ、好まし
くは１５０Ｗであることを特徴とする、請求項１ないし
請求項４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】不活性ガスがアルゴンであり、フッ素化ガ
スがＣＨＦ3であることを特徴とする、請求項４に記載
の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19622732.1 | 1996-06-07 | ||
| DE19622732A DE19622732C2 (de) | 1996-06-07 | 1996-06-07 | Oberflächenmodifikation von Magnetköpfen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1068083A JPH1068083A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3304281B2 true JP3304281B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=7796308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12851097A Expired - Fee Related JP3304281B2 (ja) | 1996-06-07 | 1997-05-19 | 磁気ヘッドの表面の改変 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5989625A (ja) |
| EP (1) | EP0811704B1 (ja) |
| JP (1) | JP3304281B2 (ja) |
| KR (1) | KR100215180B1 (ja) |
| CN (1) | CN1177168A (ja) |
| DE (2) | DE19622732C2 (ja) |
| MY (1) | MY120696A (ja) |
| SG (1) | SG60049A1 (ja) |
| TW (1) | TW325562B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100267368B1 (ko) * | 1998-04-11 | 2000-10-16 | 윤종용 | 하드디스크 드라이브의 커버장치 |
| JP3992125B2 (ja) | 1999-04-08 | 2007-10-17 | Ｔｄｋ株式会社 | 薄膜磁気ヘッド及びその保護膜形成方法 |
| CN100341047C (zh) * | 2003-09-17 | 2007-10-03 | 新科实业有限公司 | 薄膜形成方法和系统 |
| CN1322490C (zh) * | 2004-05-26 | 2007-06-20 | 富士通株式会社 | 磁头滑动器和磁记录装置 |
| DE102004039512B4 (de) * | 2004-06-01 | 2009-01-08 | Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh | Kohlenstoffhaltiger Körper sowie Verfahren zum Behandeln eines solchen |
| US7508632B2 (en) * | 2005-07-25 | 2009-03-24 | Seagate Technology Llc | Head-disc interface (HDI) with solid lubricants |
| TWI401331B (zh) | 2007-12-06 | 2013-07-11 | Intevac Inc | 雙面濺射蝕刻基板之系統與方法（二） |
| JP5287592B2 (ja) * | 2009-08-11 | 2013-09-11 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
| JP5396264B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2014-01-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 成膜装置 |
| US8518563B2 (en) * | 2010-02-23 | 2013-08-27 | Seagate Technology Llc | Covalently bound monolayer for a protective carbon overcoat |
| US10304482B2 (en) | 2015-03-22 | 2019-05-28 | Seagate Technology Llc | Devices including an overcoat layer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3374152D1 (en) * | 1983-05-02 | 1987-11-26 | Ibm Deutschland | Device consisting of a magnetic disc with a lubricant and a magnetic head, and process for manufacturing the device |
| US4863809A (en) * | 1988-03-10 | 1989-09-05 | Magnetic Peripherals, Inc. | Surface treatment for sliders and carbon coated magnetic media |
| EP0408681A1 (de) * | 1988-12-07 | 1991-01-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Magnetisches aufzeichnungsmedium sowie verfahren zu dessen herstellung |
| US5266409A (en) * | 1989-04-28 | 1993-11-30 | Digital Equipment Corporation | Hydrogenated carbon compositions |
| JP2781656B2 (ja) * | 1990-11-21 | 1998-07-30 | 株式会社日立製作所 | 記録媒体 |
| US5661618A (en) * | 1995-12-11 | 1997-08-26 | International Business Machines Corporation | Magnetic recording device having a improved slider |
-
1996
- 1996-06-07 DE DE19622732A patent/DE19622732C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-10-18 TW TW085112770A patent/TW325562B/zh active
-
1997
- 1997-03-31 SG SG1997001014A patent/SG60049A1/en unknown
- 1997-04-28 KR KR1019970015968A patent/KR100215180B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-05-09 DE DE69704231T patent/DE69704231T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-09 EP EP97107646A patent/EP0811704B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-15 MY MYPI97002125A patent/MY120696A/en unknown
- 1997-05-16 CN CN97111568A patent/CN1177168A/zh active Pending
- 1997-05-19 JP JP12851097A patent/JP3304281B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-04 US US08/869,119 patent/US5989625A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SG60049A1 (en) | 1999-02-22 |
| DE19622732A1 (de) | 1998-01-29 |
| US5989625A (en) | 1999-11-23 |
| EP0811704A1 (en) | 1997-12-10 |
| EP0811704B1 (en) | 2001-03-14 |
| TW325562B (en) | 1998-01-21 |
| JPH1068083A (ja) | 1998-03-10 |
| DE69704231T2 (de) | 2001-08-09 |
| DE69704231D1 (de) | 2001-04-19 |
| CN1177168A (zh) | 1998-03-25 |
| DE19622732C2 (de) | 2000-04-13 |
| KR980004415A (ko) | 1998-03-30 |
| MY120696A (en) | 2005-11-30 |
| KR100215180B1 (ko) | 1999-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5674638A (en) | Fluorinated diamond-like carbon protective coating for magnetic recording media devices | |
| US8012920B2 (en) | Lubricant for magnetic disks, method for producing the lubricant used in the magnetic disks, and method for manufacturing the same | |
| US5227211A (en) | Magnetic recording disk medium comprising a magnetic thin film and a carbon overcoat having surface nitrogen atoms, a specified carbon structure, and oxygen atoms | |
| JP3304281B2 (ja) | 磁気ヘッドの表面の改変 | |
| JP4078317B2 (ja) | 固体表面の評価方法、磁気ディスクの評価方法、磁気ディスクおよびその製造方法 | |
| JP5183134B2 (ja) | 磁気ディスク及び磁気ディスクの製造方法 | |
| JP4247535B2 (ja) | ロードアンロード方式用磁気ディスク、ロードアンロード方式用磁気ディスクの製造方法及びロードアンロード方式用磁気ディスクの評価方法 | |
| US7166319B2 (en) | Magnetic disk and method of producing the same | |
| US6855232B2 (en) | Magnetic disk comprising a first carbon overcoat having a high SP3 content and a second carbon overcoat having a low SP3 content | |
| JP2746073B2 (ja) | 磁気記憶体の製造方法 | |
| US6249403B1 (en) | Magnetic hard disk drive and process for producing the same | |
| KR20080073258A (ko) | 자기 기록 헤드 및 매체 오버코트 | |
| JP2743851B2 (ja) | 磁気ヘッド | |
| WO1995023878A1 (en) | Diamond-like carbon coated transducers for magnetic recording media | |
| KR102268582B1 (ko) | Ｃｍｐ 패드 컨디셔너 제조방법 및 이를 이용한 ｃｍｐ 패드 컨디셔너 | |
| US5922415A (en) | Lubrication of magnetic disk storage media | |
| US6686019B1 (en) | In-situ stabilization of composite lubricant/additive films on thin film media | |
| JPS63251981A (ja) | 磁気ヘツドスライダとその製造方法 | |
| US6849304B1 (en) | Method of forming lubricant films | |
| US6764757B1 (en) | Recording medium with a lubricating layer having increased thermal stability | |
| US20090263592A1 (en) | Plasma-enhanced chemical vapor deposition of advanced lubricant for thin film storage medium | |
| US20100103559A1 (en) | Magnetic recording medium and method of manufacturing same | |
| JP2006059491A (ja) | 磁気ディスク用潤滑剤の製造方法、並びに、磁気ディスク及びその製造方法 | |
| EP0655733B1 (en) | Magnetic recording medium and method for producing the same | |
| JP2727504B2 (ja) | 磁気記録媒体 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |