JP4344416B2 - Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same - Google Patents

Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same Download PDF

Info

Publication number
JP4344416B2
JP4344416B2 JP06037399A JP6037399A JP4344416B2 JP 4344416 B2 JP4344416 B2 JP 4344416B2 JP 06037399 A JP06037399 A JP 06037399A JP 6037399 A JP6037399 A JP 6037399A JP 4344416 B2 JP4344416 B2 JP 4344416B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective film
magnetic
layer
magnetic head
film
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
Application number
JP06037399A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000260020A (en
Inventor
俊典 大野
雄一 小角
好範 本田
Original Assignee
株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ filed Critical 株式会社日立グローバルストレージテクノロジーズ
Priority to JP06037399A priority Critical patent/JP4344416B2/en
Priority to US09/382,703 priority patent/US6403194B1/en
Publication of JP2000260020A publication Critical patent/JP2000260020A/en
Priority to US10/055,996 priority patent/US7037607B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4344416B2 publication Critical patent/JP4344416B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた信頼性を有し、高密度に磁気記録が可能な磁気記録媒体、及びその製造法、コンピュータの補助記憶装置に用いられる磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大型コンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ等の記憶装置に用いられる磁気ディスク装置は年々その重要性が高まり、大容量小型化へと発展を遂げている。磁気ディスク装置の大容量小型化には高密度化が不可欠であり、これを実現するための技術としては磁気記録媒体の磁気記録層と磁気ヘッドの距離を小さくするということが挙げられる。
【０００３】
従来より、スパッタリングを用いて作製される磁気記録媒体は磁性膜を磁気ヘッドによる摺動から保護する目的で保護膜が設けられている。そして、この保護膜を薄膜化することと、保護膜表面と磁気ヘッドの距離を小さくすることが磁気記録層と磁気ヘッドの距離をより小さくする為の最も有効な手段である。この保護膜には、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング（特開平５−１７４３６９号公報）、ＣＶＤ（特開平４−９０１２５号公報）で作製されるカーボンが最も一般的に用いられており、より強度に優れた保護膜を得るために膜中に窒素原子や水素原子等を混入させる方法（特開昭６２−２４６１２９号公報、特開平５−２２５５５６号公報）が一般的にとられてきた。
【０００４】
また、磁気記録媒体と磁気ヘッドのインターフェイス方式として一般的なものに、非動作時には磁気ヘッドが磁気記録媒体上の磁気記録媒体と磁気ヘッドが粘着しないための微小な凹凸が設けられた所定の位置に接触停止しており、動作時つまり記録の書き込み、読み取り時、及び待ち状態の時には磁気記録媒体との間に極めて微小な隙間を維持しながら浮上するというコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）方式がある。そして、この方式をとる磁気ディスク装置においては、磁気記録媒体の保護膜の薄膜化が進むとともに動作開始時や終了時の磁気記録媒体と磁気ヘッドの接触、摩擦に伴う保護膜の磨耗や破壊の問題が一層深刻化している。また、動作時においても磁気記録媒体の保護膜表面と磁気ヘッドの距離を縮めるほど、不測の接触による保護膜の磨耗や破壊の問題が一層深刻になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来からＣＳＳを行うエリア（以下ＣＳＳエリアと呼ぶ）の保護膜厚をデータの書き込まれるエリア（以下データエリアと呼ぶ）の保護膜厚よりも厚くして耐久性を向上する提案（特公昭６０−２３４０６号公報）がなされているが、現在のような大容量小型化必須の状況では単に膜厚を変えるだけでは十分な効果を得ることはできない。すなわち、限られたディスク面積内に最大限の記録を行うために前記データエリアをできるだけ広くとる必要があり、従ってＣＳＳエリアとデータエリアは必然的に隣接してしまう。このような状況でＣＳＳエリアとデータエリアの膜厚を大きく変えることは工業的に困難であるとともに、たとえ実現したとしてもヘッドをＣＳＳエリアとデータエリア間でシークしたとき急激にディスク面の基準位置が変わることにより磁気ヘッドの姿勢変動の原因となる。従って膜厚差は高々５ｎｍ程度にしかできず、単一の膜質で厚さを変えただけでは効果を得ることができなかった。
【０００６】
これまでにＣＳＳを行うエリアを主にダイヤモンド、データエリアをグラファイトとダイヤモンドが混在する保護膜にする提案（特開平３−２７２０１７号公報）がなされているが、この場合、１０ｎｍ程度まで薄膜化された際ＣＳＳエリアで十分な強度が得られず、動作開始時や終了時の磁気記録媒体と磁気ヘッドの接触、摩擦に伴い簡単に保護膜が破壊されてしまう。
【０００７】
さらには、ＣＳＳを行うエリアをグラファイト構造、データエリアをアモルファス構造とする提案（特開平４−３２０２１号公報）がなされているが、厚さ１０ｎｍ程度のグラファイト構造の薄膜がＣＳＳに耐えないのは明らかである。そして、特開平３−２７２０１７号公報及び特開平４−３２０２１号公報に特公昭６０−２３４０６号公報を組み合わせても、データエリアでの保護膜厚を１０ｎｍ程度以下にしても磁気ヘッドの不測の衝突に対して十分な強度を有し、ＣＳＳエリアにおける動作開始時や終了時の磁気記録媒体と磁気ヘッドの接触、摩擦に伴う保護膜の磨耗や破壊の起こらない磁気記録媒体を得ることはできなかった。
【０００８】
さらには、スパッタリング法でＣＳＳエリアとデータエリアにそれぞれ適した性質の保護膜を成膜使用とした場合や、ＣＳＳエリアのみ膜厚を厚くしようとした場合、データエリアに対して磁記記録媒体と非接触の遮蔽板等を用いて成膜を行っても、スパッタリングの性質上データエリアに対して回り込むスパッタ粒子をある程度までしか制限できず、ＣＳＳエリアとデータエリアの膜質の明確な切り分けや、膜厚を短い距離で大きく変えることは困難であった。
【０００９】
また、スパッタリングで作製した炭素を主成分とする保護膜層よりも薄い膜厚で強固な特性を得られる保護膜層を作製する手段としてイオンビームデポジションが知られている。しかし、イオンガンに用いる熱フィラメントの寿命が短いためにイオンビームデポジションのみで保護膜層を形成するには工業的な困難を伴う。
【００１０】
上述した課題、問題点に着眼して本発明はなされたものであり、本発明の第１の目的は、保護膜層の厚さをデータエリアで１０ｎｍ程度以下に薄膜化し、なおかつＣＳＳエリアにおいて動作開始時や終了時の磁気記録媒体と磁気ヘッドの接触、摩擦に伴う保護膜の破壊が起こらない磁気記録媒体の製造方法を提供することである。即ち、基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体の製造方法において、イオンビームデポジション法とスパッタリング法の両方法を用いることで、データエリアでの十分な耐衝撃性と浮上安定性、並びにＣＳＳエリアにおける十分な耐摺動信頼性を有する磁気記録内体を提供することである。
【００１１】
本発明の第２の目的は、第１の目的の達成の結果得られる磁気記録媒体を提供することにある。第３の目的は、前記第２の目的を達成した磁気記録媒体を用いて高い記録密度と高い信頼性を両立するのに適した磁気記憶装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
【００１５】
基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体において、
磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分が、主に炭素と水素からなるダイヤモンドライク（ＤＬＣ）層と、主に炭素、または炭素と窒素、または炭素と窒素と水素からなるアモルフアスカーボン層と、から構成されており、
前記接触部分以外の前記保護膜の部分が、主に炭素、または炭素と窒素、または炭素と窒素と水素からなるアモルフアスカーボン層で構成されており、
磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分以外の前記保護膜の部分の膜厚が１０ｎｍ以下であり、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分の前記保護膜の部分の膜厚が前記接触部分以外の前記保護膜の部分よりも厚くかつ２０ｎｍ以下であり、
前記接触部分の前記保護膜の膜厚をＡ、前記接触部分以外の前記保護膜の膜厚をＢとしたとき、Ａ／Ｂ＞１．１５を満たし、
イオンビームデポジション法により、前記接触部分の炭素と水素からなるＤＬＣ層を、蒸着粒子遮蔽物を具備して成膜することで、前記膜厚Ａの９０％に相当する膜厚をあたえる膜厚減少方向の端の半径位置をＲｌｍｍ、前記膜厚Ｂの１１０％に相当する膜厚をあたえる膜厚増加方向の端の半径位置をＲ２ｍｍとしたとき、｜Ｒ２−Ｒｌ｜＜５ｍｍを満たし、さらに、前記接触部分の前記保護膜と前記接触部分以外の前記保護膜の境界における前記保護膜の半径方向の膜厚変化率が、前記接触部分以外の前記保護膜における半径方向の膜厚変化率よりも大きく、その値が１．０ｎｍ／ｍｍ以上である前記保護膜を形成する磁気記録媒体。
【００１６】
【発明の実施形態】
まず、本発明の構成と機能並びに作用についての概略を以下に説明する。基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体おいて、磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分が、主に炭素と水素からなるダイヤモンドライク（ＤＬＣ）層と主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層からなるように、前記接触部分以外の前記保護膜の部分は主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層からなるようにする。
【００１７】
前記保護膜の接触部分が主に炭素と水素からなるダイヤモンドライク（ＤＬＣ）層と主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層からなる様にする理由は、ＣＳＳ時の磁気ヘッドとの摺動に対して破壊されないための十分な強度を付与するためである。前記接触部分以外の前記保護膜の部分が主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層からなるようにする理由は、磁気ヘッドとの衝突に対して十分な強度を付与するためである。
【００１８】
さらに、前記保護膜の磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分以外の前記保護膜の部分の膜厚が１０ｎｍ以下が望ましく、さらに磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の部分の膜厚は前記接触部分以外の前記保護膜の部分よりも厚く、かつ２０ｎｍ以下であり、前記接触部分の前記保護膜と前記接触部分以外の前記保護膜の境界における前記保護膜の半径方向の膜厚変化率が前記接触部分以外の前記保護膜の部分における半径方向の膜厚変化率よりも大きく、その値が１．０ｎｍ／ｍｍ以上となることが望ましい。
【００１９】
前記保護膜の磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分以外の前記保護膜の部分の膜厚が１０ｎｍ以下が望ましい理由は、１０ｎｍよりも厚いと磁気ヘッドと磁気記録層の距離が大きくなってしまい高記録密度に適さないためである。磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分の前記保護膜の部分の膜厚が前記接触部分以外の前記保護膜の部分よりも厚く、かつ２０ｎｍ以下であることが望ましい理由は、十分な強度を付与しつつも２０ｎｍよりも厚いと起動時に前記磁気ヘッドの姿勢が安定せず磁気ヘッドと前記磁記記録媒体の接触する可能性が増加してしまうためである。
【００２０】
また、前記接触部分の前記保護膜と前記接触部分以外の前記保護膜の境界における前記保護膜の半径方向の膜厚変化率が前記接触部分以外の前記保護膜の部分における半径方向の膜厚変化率よりも大きく、その値が１．０ｎｍ／ｍｍ以上であることが望ましい理由は、磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の部分の膜厚を短い距離でできるだけ急峻に立ち上げることで、データエリアの膜厚の均一性を確保し、さらに磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜膜厚を所望通りに確保するためである。
【００２１】
上述のような保護膜は、磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜し、次に前記磁気記録媒体の略全面にＨ２，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ２を用いてスパッタリング法により保護膜を形成するか、または前記磁気記録媒体の略全面にＨ２，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ２を用いてスパッタリング法により保護膜を形成し、次に磁気ヘッドの起動および／または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜することによって作製できる。前記接触部分にイオンビーム法で成膜する際、前記磁気記録媒体近傍に遮蔽物を設け、前記接触部分以外に成膜されないような手段を施すことは有効な手段の一つである。
【００２２】
また、本発明の磁気記憶装置は、磁気記録媒体と、該磁気記録媒体を駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、該磁気ヘッドを上記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段と、該磁気ヘッドへの信号入力手段と該磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生信号処理手段とを有する磁気記憶装置において、磁気ヘッドの再生部が磁気抵抗効果型磁気ヘッドで構成され、かつ磁気記録媒体が上述したような様々な構成をとる磁気記録媒体によって構成することにより実現される。
【００２３】
さらに、前記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部が、互いに０．２μｍ以下の距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されており、かつ上述した構成をとる磁気記録媒体の磁性層の厚さｔと記録時における該磁気記録媒体に対する該磁気ヘッドの相対的な走行方向に磁界を印加して測定した残留磁束密度Ｂｒとの積Ｂｒ×ｔが３．２ｍＡ（４０ガウス・ミクロン）以上９．６ｍＡ（１２０ガウス・ミクロン）以下であるようにして構成される。
【００２４】
前記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部が、互いに０．２μｍ以下の距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されなければならないのは、最高線記録密度が２２０ｋＦＣＩを超える磁気記憶装置において十分な再生出力が得られないことによる。軟磁性体からなる２枚のシールド層の距離は工作上の容易さから０．１２μｍ以上とすることが好ましい。
【００２５】
上述した構成をとる磁気記録媒体の磁性層の厚さｔと記録時における該磁気記録媒体に対する該磁気ヘッドの相対的な走行方向に磁界を印加して測定した残留磁束密度Ｂｒとの積Ｂｒ×ｔが３．２ｍＡ（４０ガウス・ミクロン）以上９．６ｍＡ（１２０ガウス・ミクロン）以下であるのは、Ｂｒ×ｔが３．２ｍＡ（４０ガウス・ミクロン）では記録後の長時間放置による再生出力の低下により、誤った情報が再生される危険性が高くなり、また９．６ｍＡ（１２０ガウス・ミクロン）を超えると、記録時の重ね書きが難しくなるためである。
【００２６】
さらに、前記磁記記録媒体の下地層を少なくとも２層形成にすることにより、磁性層の結晶配向性を制御することも可能である。この多層下地層を形成することにより下地層から磁性層への原子拡散の影響を大幅に低減でき、同時に磁性層に近接する下地層の結晶性を向上でき、磁性層と下地層の密着性も強くなり、高い耐摺動性能が得られる。さらに磁性層に近接する下地層の表面が長距離に亘る原子の周期的な配列を持たないので、その上に形成される磁性層の結晶粒を微細化できかつ結晶配向性も制御できるようになる。これにより磁性層を構成する結晶の平均粒径を低ノイズ化に適した１５ｎｍ以下微細なサイズに制御し、同時にその磁化容易軸の方向を面内磁記記録に適した膜面に平行な方向に制御することができる。
【００２７】
また、本発明の磁気記憶装置に用いる磁気抵抗効果型磁気ヘッドが、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、該導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層を含む磁気抵抗センサによって構成される。このような再生ヘッドを用いるのは３００ｋＦＣＩを超える最高線記録密度で記録した信号を安定して再生し信号出力を得るために用いられる。
【００２８】
さらに磁気抵抗効果型磁気ヘッドが、浮上面レールの面積が１．２５ｍｍ2以下であり、質量が２ｍｇ以下の磁気ヘッドスライダー上に形成されていることにより本発明は達成される。浮上面レールの面積が１．２５ｍｍ2以下であるのは、前述した突起と衝突する確率を低減し、同時に質量が２ｍｇ以下とすることにより、耐衝撃信頼性を向上できるためである。これにより、１平方インチ当たり５ギガビット以上の記録密度と高い衝撃性を両立させることができる。
【００２９】
次に、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１に本発明の実施形態の一例を示す。
【００３０】
「実施形態１」
アルミニウム合金基体上（外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）にＮｉ−Ｐメッキを施した基板１にテクスチャリング加工を施し、Ｒａ＝２ｎｍ、Ｒｐ＝１５ｎｍになるよう加工した後（Ｒａ，Ｒｐは粗さを表す指標）、レーザー照射により半径１８．０〜２０．５ｍｍの範囲に高さ１５ｎｍ、直径３．５μｍ、間隔１０μｍの突起を形成し十分洗浄を行った。
【００３１】
これを５．３×１０Ｅ−５Ｐａ（４．０×１０Ｅ−７Ｔｏｒｒ）まで排気された真空層内に導入した。最初に、真空層内の加熱室に搬送し、ＩＲヒータ（赤外線ヒータ）により基板温度を２６０°Ｃに加熱した。続いて、下地層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．８Ｐａ（６ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＣｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２を３０ｎｍ成膜した。
【００３２】
続いて、磁気記録層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．９Ｐａ（７ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３（磁性層を形成する）を２２ｎｍ形成した。この、Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３まで形成した基板を用い、以下に述べる本発明に関わる炭素を主成分とする保護膜層を形成した。
【００３３】
前記基板１には、Ｎｉ−Ｐを無電界めっきしたＡｌ−Ｍｇ合金基板の他に、化学強化したアルミノシリケート、ソーダライムガラス、シリコン、ほう珪酸ガラス等からなるセラミクス、またはガラスグレージングを施したセラミクス等からなる剛体基板などを用いることができる。
【００３４】
下地層２はそのうえに形成する下地層の結晶配向性を支配する下地膜として用いられる。下地層としては、磁性層と結晶整合性の良い（１００）配向させることも可能な不規則固溶体を形成する非磁性のＣｒ−Ｖ，Ｃｒ−Ｔｉ，Ｃｒ−Ｍｏ，Ｃｒ−Ｓｉ，Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔｉ合金などのＣｒ基合金の薄膜を用いることもできる。また、スパッタで用いる放電用のガスに０．５体積％から５０体積％の窒素を同時に添加して下地層を形成すると下地層の結晶粒が微細化した。その結果連続して形成する磁性層の結晶粒も微細化し、媒体ノイズを低減できた。
【００３５】
磁性層３としては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金だけではなく、Ｃｏを主成分とし保磁力を高めるために白金を含有し、さらに媒体ノイズを低減するためにＣｒ，Ｔａ，ＳｉＯ2，Ｎｂ等を添加した多元の合金系を用いることができる。特に、Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉを添加するとターゲットの融点が下がりＣｒを含有した磁性層の組成分離が進行しやすくなり好ましかった。
【００３６】
Ｐｔ，ＮｉあるいはＭｎを添加したＣｏ基合金系では磁気異方性エネルギーの低下が他の添加元素に比べて少なく実用的である。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔの他に、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−ＳｉＯ2，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｍｎ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｖ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔｉ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ−ＳｉＯ2等の合金を用いることができる。強磁性の部分をしめるＣｏ合金層の磁性に関し、Ｃｒの固溶量は５〜１０ａｔ．％、Ｔａの固溶量は約２ａｔ．％であると考えられ、これらの固溶量をこえてＣｏ合金磁性層形成することにより、磁性層における磁気的な分離が進行し媒体ノイズが低減する。
【００３７】
実用的な組成としては、例えば、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２２ａｔ．％Ｃｒ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−８ａｔ．％Ｐｔ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１２ａｔ．％Ｐｔ−５ａｔ．％Ｍｎ合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｎｂ−１０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−５ ａｔ．％Ｖ−１２ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｖ−１５ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｎｂ−５ａｔ．％Ｔａ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、等を用いることができる。
【００３８】
ここで、図１の（１）において、図の左側が磁気ディスクの内周側を表しており隆起部分が存在しＣＳＳエリアであり、図面の右側がディスクの外周側を表しておりデータエリアである。
【００３９】
上記基板を真空層内から出すことなく、図２に示すイオンビーム法による保護膜層形成室２１に搬送した。この保護膜層形成室２１は熱フィラメント２２とアノード２３及び熱フィラメント前方に配置したグリッド２４からなるイオンガンからなる。また、蒸着粒子遮蔽物２５を具備しており基板上の半径２０．７ｍｍ以内の磁気ヘッドが起動および／または停止時に接触する領域にのみ膜が積極的に堆積し、２０．７ｍｍより外側には極めて膜が堆積しにくい構造としている。即ち、ディスクの内周部分のＣＳＳエリアにのみイオンビーム法で成膜するものである。この保護膜層形成室２１をターボモレキュラポンプで排気しながら、アノード後方からＡｒガスを１５ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅｓ）とエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガスを１５ｓｃｃｍマスフローコントローラを介し導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約０．５Ｐａ（４ｍＴｏｒｒ）であった。
【００４０】
次いで、基板の両サイドに位置したイオンガンの熱フィラメントに３５０ｍＡ、アノードに直流＋１２０Ｖを印加しプラズマを誘引した。そして、グリッドに−５３０Ｖを印加してイオンを引き出した。さらに、基板には−８０Ｖ、３ｋＨｚのパルスバイアスを付与した。このときのアノード電流は５００ｍＡ、基板のバイアス電流は１２０ｍＡであった。このいわゆるイオンビームデポジション法（ＩＢＤ）により、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金層３の上の半径２０．７ｍｍ以内の範囲に炭素と水素を主成分とするＤＬＣ保護膜層４を５ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、１．０ｎｍ／ｓであった。
【００４１】
次いで、この基板を、図３に示すスパッタリング法による保護膜形成室３１に搬送した。この保護膜層形成室３１をターボモレキュラポンプで排気しながら、ＡｒにＮ2を３０％とＨ2を６．０％混合したガスをマスフローコントローラーを介し２４ｓｃｃｍ導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約１Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）であった。次いで、基板の両サイドに位置するカソードに固定されたグラファイト焼結ターゲットに、ＤＣ１０００Ｗを印加しプラズマを誘引した。このときの放電電流は約１．５Ａ、放電電圧は約６７０Ｖであった。この、いわゆる反応性スパッタリング法により、保護膜層４を有する基板表面の略全面に炭素と窒素を主成分とし水素含んだアモルファスカーボン保護膜層５を６ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、０．８ｎｍ／ｓであった。
【００４２】
この結果、図１の（２）に示すように、保護膜層は、半径２０．７ｍｍより内側はＤＬＣ層とアモルファスカーボン層の２層構造でトータル厚さは１１ｎｍ、半径２０．７ｍｍより外側ではアモルファスカーボン層のみで厚さは６ｎｍである。この基板を真空層から取り出し、室温まで自然に低下するのを待った。
【００４３】
上述した手法によりディスクを複数枚作製し、あるものは保護膜層の分析を行い、あるものはテープクリーニングを施した後、フルオロカーボン系の潤滑剤を厚みで約２ｎｍ設け、浮上チェックを行なった後に単板での摺動試験、もしくは磁気ディスク装置に組み込み信頼性試験を行った。
【００４４】
上記手法により作製したディスクの保護膜層のコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）エリアから、ＣＳＳを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がないいわゆるデータエリアに至るまでをエリプソメーターを用いて０．１ｍｍピッチで膜厚測定した。その結果、ＣＳＳ領域の膜厚の９０％すなわち９．９ｎｍからデータエリアの膜厚の１１０％、すなわち６．６ｎｍになる遷移領域は２．６ｍｍであった。
【００４５】
即ち、図１の（３）を参照して、ＣＳＳエリアへのＤＬＣ層の成膜は、データエリアとの境界において、図１の（２）に模式的に図示するような鉛直状態での成膜は実際上では殆ど不可能であって、ある程度のなだらかさをもって積層されることとなる。境界での積層状態を表す数値として、ＣＳＳエリアの厚さＡの９０％の点におけるディスク半径Ｒ１とデータエリアの厚さＢの１１０％の点におけるディスク半径Ｒ２との差（Ｒ２−Ｒ１）、即ち遷移領域が小さいほど境界面の急峻さを表すこととなる。前記差が５以下であることが急峻さを示す指標であると言える。また、ＣＳＳエリアでの強度確保のため、Ａ／Ｂが１．３以上で有ることが望ましい。
【００４６】
実施形態１でＣＳＳエリアとデータエリアとの遷移領域が前記指標５よりも小さくなっているのは、イオンビーム法を用いてＤＬＣ層をＣＳＳエリアのみに成膜することに依っている。スパッタリング法ではイオンの回り込み現象が現れて成膜境界での急峻さがイオンビーム法に比べて劣ることが分かった。
【００４７】
また、上記手法により作製したディスクの保護膜層の構造を調べるためにラマン分光分析を行った。簡便のため保護膜層４を設けなかったディスクと保護膜層５を設けなかったディスクを用いた。分析装置は、レニーショウ社製ラマン分光分析装置２０１０を用い、Ａｒレーザー（５１４．５ｎｍ）、測定波数１０００〜１８００若しくは１０００〜２３００／ｃｍとした。この結果、保護膜層４は、図４に示すように、１５５０カイザー（図４の横軸の１５５０（１／ｃｍ））付近にピークを１つだけ持っていて、且つ１３５０カイザー付近にはそれ程大きなピークを持たない特性を示すことによって、典型的なＤＬＣ膜であることが確認できた。
【００４８】
また、保護膜層５は、図５に示すように、９００〜１８００／ｃｍにかけて、ブロードなピークを有する典型的なアモルファスカーボンの波形を示し、２２３０／ｃｍ付近には、Ｃ＝Ｎの末端結合−Ｃ≡Ｎの振動ピークを有する。また、９００〜２３００／ｃｍにかけてバックグランドが緩やかな傾きをもつことから、窒素を多く含み水素も含んだアモルファスカーボンであることが確認できた。
【００４９】
一方、潤滑剤まで設けたディスクをコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）評価装置に装着し試験を行なった。１０枚のディスクを回転数７５００ｒ．ｐ．ｍでＣＳＳ５００００回行ったところ、１０枚ともクラッシュすることなく試験を終了し、その後の表面を注意深く顕微鏡観察及び斜光による目視観察したがディスクの損傷は見られなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体は磁気ヘッドがＣＳＳを行なう領域での保護膜の厚さが１１ｎｍの場合に、耐摺動信頼性が十分であることが証明された。
【００５０】
次いで、ＣＳＳを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がない、いわゆるデータエリア（半径２１ｍｍから４６ｍｍ）において磁気ヘッドのランダムシークを７５００ｒ．ｐ．ｍで行ないながら平均粒径０．１μｍのアルミナ粒子０．１ｇをディスク上に投入し１２０秒間シークした後、顕微鏡観察及び斜光による目視で表面観察を行なった。その結果、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜を破壊する、いわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体は、データエリアにおける保護膜層の厚さが６ｎｍと極めて薄いにも関わらず十分な耐摺動信頼性が得られることが証明された。
【００５１】
「実施形態２」
アルミニウム合金基体上（外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）にＮｉ−Ｐメッキを施した基板１にテクスチャリング加工を施しＲａ＝２ｎｍ、Ｒｐ＝１５ｎｍになるよう加工した後（Ｒａ，Ｒｐは粗さを表す指標）、レーザー照射により半径１８．０〜２０．５ｍｍの範囲に高さ１５ｎｍ、直径３．５μｍ、間隔１０μｍの突起を形成し十分洗浄を行った。
【００５２】
これを５．３×１０Ｅ−５Ｐａ（４．０×１０Ｅ−７Ｔｏｒｒ）まで排気された真空層内に導入した。最初に、真空層内の加熱室に搬送し、ＩＲヒータ（赤外線ヒータ）により基板温度を２６０°Ｃに加熱した。続いて、下地層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．８Ｐａ（６ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＣｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２を３０ｎｍ成膜した。
【００５３】
続いて、磁気記録層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．９Ｐａ（７ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３（磁性層を形成する）を２２ｎｍ形成した。この、Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３まで形成した基板を用い、以下に述べる本発明に関わる炭素を主成分とする保護膜層を形成した。
【００５４】
前記基板１には、Ｎｉ−Ｐを無電界めっきしたＡｌ−Ｍｇ合金基板の他に、化学強化したアルミノシリケート、ソーダライムガラス、シリコン、ほう珪酸ガラス等からなるセラミクス、またはガラスグレージングを施したセラミクス等からなる剛体基板などを用いることができる。
【００５５】
下地層２はそのうえに形成する下地層の結晶配向性を支配する下地膜として用いられる。下地層としては、磁性層と結晶整合性の良い（１００）配向させることも可能な不規則固溶体を形成する非磁性のＣｒ−Ｖ，Ｃｒ−Ｔｉ，Ｃｒ−Ｍｏ，Ｃｒ−Ｓｉ，Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔｉ合金などのＣｒ基合金の薄膜を用いることもできる。また、スパッタで用いる放電用のガスに０．５体積％から５０体積％の窒素を同時に添加して下地層を形成すると下地層の結晶粒が微細化した。その結果連続して形成する磁性層の結晶粒も微細化し、媒体ノイズを低減できた。
【００５６】
磁性層３としては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金だけではなく、Ｃｏを主成分とし保磁力を高めるために白金を含有し、さらに媒体ノイズを低減するためにＣｒ，Ｔａ，ＳｉＯ2，Ｎｂ等を添加した多元の合金系を用いることができる。特にＴａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉを添加するとターゲットの融点が下がりＣｒを含有した磁性層の組成分離が進行しやすくなり好ましかった。
【００５７】
Ｐｔ，ＮｉあるいはＭｎを添加したＣｏ基合金系では磁気異方性エネルギーの低下が他の添加元素に比べて少なく実用的である。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔの他に、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−ＳｉＯ2，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｍｎ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｖ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔｉ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ−ＳｉＯ2等の合金を用いることができる。強磁性の部分をしめるＣｏ合金層の磁性に関し、Ｃｒの固溶量は５〜１０ａｔ．％、Ｔａの固溶量は約２ａｔ．％であると考えられ、これらの固溶量をこえてＣｏ合金磁性層形成することにより、磁性層における磁気的な分離が進行し媒体ノイズが低減する。
【００５８】
実用的な組成としては、例えば、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２２ａｔ．％Ｃｒ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−８ａｔ．％Ｐｔ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１２ａｔ．％Ｐｔ−５ａｔ．％Ｍｎ合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｎｂ−１０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−５ ａｔ．％Ｖ−１２ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｖ−１５ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ −５ａｔ．％Ｎｂ−５ａｔ．％Ｔａ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、等を用いることができる。
【００５９】
上記基板を真空層内から出すことなく図３に示す、スパッタリング法による保護膜層形成室３１に搬送した。この保護膜層形成室３１をターボモレキュラポンプで排気しながら、ＡｒにＮ2を３０％Ｈ２を６．０％混合したガスをマスフローコントローラーを介し２４ｓｃｃｍ導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約１Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）であった。次いで、基板の両サイドに位置するカソードに固定されたグラファイト焼結ターゲットに、ＤＣ１０００Ｗを印加しプラズマを誘引した。このときの放電電流は約１．５Ａ、放電電圧は約６７０Ｖであった。この、いわゆる反応性スパッタリング法により、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金層３の上に炭素と窒素を主成分とし水素含んだアモルファスカーボン保護膜層５をＣＳＳエリア及びデータエリアの全域に亘って６ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、０．８ｎｍ／ｓであった。
【００６０】
次に、この基板を、図２に示すようなイオンビーム法による保護膜層形成室２１に搬送した。この保護膜層形成室２１は熱フィラメント２２とアノード２３及び熱フィラメント前方に配置したグリッド２４からなるイオンガンである。また、図２に示すような蒸着粒子遮蔽物２５を具備しており基板上の半径２０．７ｍｍ以内の磁気ヘッドが起動および／または停止時に接触する領域にのみ膜が積極的に堆積し、２０．７ｍｍより外側には極めて膜が堆積しにくい構造としている。保護膜層形成室２１をターボモレキュラポンプで排気しながら、アノード後方からＡｒガスを１５ｓｃｃｍとエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガスを１５ｓｃｃｍマスフローコントローラを介し導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約０．５Ｐａ（４ｍＴｏｒｒ）であった。
【００６１】
次いで、基板の両サイドに位置したイオンガンの熱フィラメントに３５０ｍＡ、アノードに直流＋１２０Ｖを印加しプラズマを誘引した。そして、グリッドに−５３０Ｖを印加してイオンを引き出した。さらに、基板には−８０Ｖ、３ｋＨｚのパルスバイアスを付与した。このときのアノード電流は５００ｍＡ、基板のバイアス電流は１２０ｍＡであった。このいわゆるイオンビームデポジション法（ＩＢＤ）により、保護膜層５の上の半径２０．７ｍｍ以内の範囲に炭素と水素を主成分とするＤＬＣ保護膜層４を５ｎｍ形成した。即ち、ディスクの内周側にＣＳＳエリアとして、磁性層の上にアモルファスカーボン保護膜層５と、この保護膜層５の上にＤＬＣ層４とを形成するものである。このときの膜の堆積速度は、１．０ｎｍ／ｓであった。この結果、保護膜層は、半径２０．７ｍｍより内側はアモルファスカーボン層とＤＬＣ層の２層構造でトータル厚さは１１ｎｍ、半径２０．７ｍｍより外側ではアモルファスカーボン層のみで厚さは６ｎｍである。この基板を真空層から取り出し、室温まで自然に低下するのを待った。
【００６２】
上述した手法によりディスクを複数枚作製し、あるものは保護膜層の分析を行い、あるものはテープクリーニングを施した後、フルオロカーボン系の潤滑剤を厚みで約２ｎｍ設け、浮上チェックを行なった後に単板での摺動試験、もしくは磁気ディスク装置に組み込み信頼性試験を行った。
【００６３】
上記手法により作製したディスクの保護膜層のコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）エリアから、ＣＳＳを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がないいわゆるデータエリアに至るまでをエリプソメーターを用いて０．１ｍｍピッチで膜厚測定した。その結果、ＣＳＳ領域の膜厚の９０％すなわち９．９ｎｍからデータエリアの膜厚の１１０％、すなわち６．６ｎｍになる遷移領域は２．４ｍｍであった。
【００６４】
また、上記手法により作製したディスクの保護膜層の構造を調べるためにラマン分光分析を行った。簡便のため、保護膜層４を設けなかったディスクと保護膜層５を設けなかったディスクを用いた。分析装置は、レニーショウ社製ラマン分光分析装置２０１０を用い、Ａｒレーザー（５１４．５ｎｍ）、測定波数１０００〜１８００若しくは１０００〜２３００／ｃｍとした。
【００６５】
この結果、保護膜層４は、図４に示すように、１５５０カイザー（図４の横軸の１５５０（１／ｃｍ）付近にピークを１つだけ持っていて、且つ１３５０カイザー付近にはそれ程大きなピークを持たない特性を示すことによって、典型的なＤＬＣ膜であることが確認できた。
【００６６】
また、保護膜層５は、図５に示すように、９００〜１８００／ｃｍにかけて、ブロードなピークを有する典型的なアモルファスカーボンの波形を示し、２２３０／ｃｍ付近には、Ｃ＝Ｎの末端結合−Ｃ≡Ｎの振動ピークを有する。また、９００〜２３００／ｃｍにかけてバックグランドが緩やかな傾きをもつことから、窒素を多く含み水素も含んだアモルファスカーボンであることが確認できた。
【００６７】
一方、潤滑剤まで設けたディスクをコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）評価装置に装着し試験を行なった。１０枚のディスクを回転数７５００ｒ．ｐ．ｍでＣＳＳ５００００回行ったところ、１０枚ともクラッシュすることなく試験を終了し、その後の表面を注意深く顕微鏡観察及び斜光による目視観察したがディスクの損傷は見られなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体は磁気ヘッドがＣＳＳを行なう領域での保護膜の厚さが１１ｎｍの場合に、耐摺動信頼性が十分であることが証明された。
【００６８】
次いで、ＣＳＳを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がない、いわゆるデータエリア（半径２１ｍｍから４６ｍｍ）において磁気ヘッドのランダムシークを７５００ｒ．ｐ．ｍで行ないながら平均粒径０．１μｍのアルミナ粒子０．１ｇをディスク上に投入し１２０秒間シークした後、顕微鏡観察及び斜光による目視で表面観察を行なった。その結果、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜を破壊するいわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体はデータエリアにおける保護膜層の厚さが６ｎｍと極めて薄いにも関わらず十分な耐摺動信頼性が得られることが証明された。
【００６９】
「比較例１」
ＤＬＣ保護膜層４を設けなかったことを除いては、「実施形態１」と略同一の製法でディスクを作製した。即ち、ディスクの略全面にアモルファスカーボン保護膜層５のみで保護したものである。潤滑剤まで設けたディスク１０枚を実施形態１と同様の手法で（ＣＳＳ）評価装置に装着し試験を行なった。その結果、１０枚全てのディスクが１０００回未満でクラッシュするに至った。さらに、別の１０枚を用いて実施形態１と同様の手法でシーク試験及び表面観察を行なったところ、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜を破壊するいわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、比較例１の手法によって作製されたディスクは、データエリアでの耐摺動信頼性は十分に有するもののＣＳＳを行う領域での耐摺動信頼性が十分得られない事が判明した。
【００７０】
「比較例２」
アモルファスカーボン保護膜層５を設けずに、ＤＬＣ保護膜層４を設ける際に蒸着粒子遮蔽物を用いないことでディスクの略全面をＤＬＣ保護膜で覆った。この際保護膜層４を５ｎｍ成膜した。以上のことを除いては、「実施形態１」と略同一の製法でディスクを作製した。潤滑剤まで設けたディスク１０枚を実施形態１と同様の手法で（ＣＳＳ）評価装置に装着し試験を行なった。
【００７１】
その結果、１０枚全てのディスクが７０００回未満でクラッシュするに至った。さらに、別の１０枚を用いて実施形態１と同様の手法でシーク試験及び表面観察を行なったところ、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜層を破壊するいわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、比較例２の手法によって作製されたディスクは、データエリアでの耐摺動信頼性は十分に有するもののＣＳＳを行う領域での耐摺動信頼性が十分得られない事が判明した。
【００７２】
「比較例３」
保護膜形成室２１を保護膜形成室３１と同様のスパッタリング用のガンを有するものとした。また、半径２０．７ｍｍより外側にはスパッタ粒子が付着しにくいように遮蔽物は取り除いていない。そして、保護膜形成室２１で保護膜層４を設ける際に、ＡｒにＮ2を３０％、Ｈ2を６．０％混合したガスをマスフローコントローラーを介し２４ｓｃｃｍ導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約１．０Ｐａ（８．０ｍＴｏｒｒ）であった。
【００７３】
次いで、基板の両サイドに位置するカソードに固定されたグラファイト焼結ターゲットに、ＤＣ１０００Ｗを印加しプラズマを誘引した。このときの放電電流は約１．５Ａ、放電電圧は約６７０Ｖであった。この、いわゆる反応性スパッタリング法により、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金層３の上の半径２０．７ｍｍ以内の範囲に炭素と窒素、水素を多く含んだ保護膜層４を５ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、０．８ｎｍ／ｓであった。以上、保護膜層４を設ける方法を除いては、「実施形態１」と略同一の製法でディスクを作製した。
【００７４】
上記手法により作製したディスクの保護膜層のコンタクトスタートアンドストップ（ＣＳＳ）エリアから、ＣＳＳを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がないいわゆるデータエリアに至るまでをエリプソメーターを用いて０．１ｍｍピッチで膜厚測定した。その結果、ＣＳＳ領域の膜厚の９０％すなわち９．９ｎｍからデータエリアの膜厚の１１０％、すなわち６．６ｎｍになる遷移領域は８．７ｍｍであった。
【００７５】
この結果、保護膜層４を設ける際に反応性スパッタリング法を用いた場合にはイオンビームデポジション法で用いたものと同様の遮蔽物を設けてもＣＳＳエリアの膜厚を短い距離で急峻に立ち上げることができず、データエリアの膜厚の均一性を確保し、ＣＳＳエリアの膜厚を所望どうり確保することができないということが判明した。潤滑剤まで設けたディスク１０枚を実施形態１と同様の手法で（ＣＳＳ）評価装置に装着し試験を行なった。
【００７６】
その結果、１０枚全てのディスクが２５０００回未満でクラッシュするに至った。さらに、別の１０枚を用いて実施形態１と同様の手法でシーク試験及び表面観察を行なったところ、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜層を破壊するいわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、比較例３の手法によって作製されたディスクは、データエリアでの耐摺動信頼性は十分に有するもののＣＳＳを行う領域での耐摺動信頼性が十分得られない事が判明した。
【００７７】
「実施形態３」
「実施形態１」あるいは「実施形態２」に記載した円板について、５万回のＣＳＳ耐摺動試験を実施した結果、磁性膜の厚さを１５ｎｍ，１７ｎｍ，２１ｎｍとしたいずれの磁気記録媒体においても、磁気記録媒体および磁気ヘッドが破壊されることはなく、良好な耐摺動信頼性が得られた。
【００７８】
磁性層の厚さを薄くすることにより、磁性層の厚さｔと残留磁束密度Ｂｒとの積Ｂｒ×ｔが大きく減少した。面内保磁力Ｈｃはおおむね１７６ｋＡ／ｍから２５６ｋＡ／ｍ、保磁力角型比Ｓ*は０．７４から０．６５で０．７前後、角型比Ｓは０．７８から０．７であった。これらの磁気特性は試料振動型磁力計により２５°Ｃで測定した。
【００７９】
これらの磁気記録媒体の電磁変換特性を磁気抵抗効果型再生素子（ＭＲ素子）のシールドギャップ長Ｇｓが０．１８μｍ、書き込み素子のギャップ長が０．３μｍの磁気ヘッドを用いて測定した。ＭＲ素子のセンス電流は６ｍＡ、書き込み電流Ｉｗは４１ｍＡとした。磁気記録媒体（磁気ディスク媒体）の回転数を変化させ、ヘッドの浮上量を変えて、デジタルオシロスコープ（ＴｅｋｔｒｏｎｉｘＴＤＳ５４４Ａ）により孤立再生波の出力半値幅ＰＷ５０を測定した。磁性膜が薄いほど、また、磁気ヘッドの浮上量が低いほどＰＷ５０は小さくなっており、磁性膜の厚さが１５ｎｍでヘッドの浮上量が２５ｎｍの場合に、２４０ｎｍという小さな値が得られた。
【００８０】
スペクトルアナライザで測定した最高線記録密度３６０ｋＦＣＩにおける出力は、デジタルオシロスコープで測定した１０ｋＦＣＩにおける孤立再生波の出力に対して１〜２％であった。スペクトルアナライザで測定した最高線記録密度３６０ｋＦＣＩにおける出力は、奇数次の波形の出力を１００ＭＨｚを超えるまで積算して求めた。さらに、孤立再生波の０−ｐ出力（ＳＬＦ）と３６０ｋＦＣＩの信号を記録した場合の積算媒体ノイズ（Ｎｄ）の比ＳＬＦ／Ｎｄを評価した。ここで、ヘッドの浮上量は２５ｎｍとし、Ｎｄは０．５ｋＦＣＩから５４０ｋＦＣＩに相当する帯域のノイズを積算した値とした。何れの媒体も、３６０ｋＦＣＩという高い記録密度において２４ｄＢ以上の高いＳＬＦ／Ｎｄ比が得られた。
【００８１】
これらの磁気ディスク媒体６１と、該磁気記録媒体を駆動する駆動部６２と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド６３と、該磁気ヘッドを上記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段６４と、該磁気ヘッドへの信号入力手段と該磁気ヘッドからの出力信号再生を行なうための記録再生信号処理手段６５とを有する磁気記憶装置を図６に示すように構成した。
【００８２】
前記磁気ヘッドの再生部が磁気抵抗効果型磁気ヘッドで構成されるようにした。測定に用いた磁気ヘッドの模式的斜視図を図７に示す。このヘッドは基体６０１上に形成された記録用の電磁誘導型ヘッドと再生用の磁気抵抗効果型ヘッドを併せ持つ複合型ヘッドである。前記記録ヘッドはコイル６０２を挟む上部記録磁極６０３と下部記録磁極兼上部シールド層６０４からなり、記録磁極間のギャップ長は０．３μｍとした。また、コイルには厚さ３μｍの銅を用いた。前記再生用ヘッドは磁気抵抗センサ６０５とその両端の電極パターン６０６からなり、磁気抵抗センサは共に１μｍ厚の下部記録磁極兼上部シールド層６０４と下部シールド層６０７で挟まれ、該シールド層間距離は０．２０μｍである。尚、図７では記録磁極間のギャップ層、及びシールド層と磁気抵抗センサとのギャップ層は省略してある。
【００８３】
図８に磁気抵抗センサの断面構造を示す。磁気センサの信号検出領域７０１は、酸化アルミニウムのギャップ層７００上に横バイアス層７０２、分離層７０３、磁気抵抗強磁性層７０４が順次形成された部分からなる。磁気抵抗強磁性層７０４には、２０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ合金を用いた。横バイアス層７０２には２５ｎｍのＮｉ−Ｆｅ−Ｎｂ合金を用いたが、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｒｈ等の比較的電気抵抗が高く、軟磁気特性の良好な強磁性合金であれば良い。横バイアス層７０２は、磁気抵抗強磁性層７０４を流れるセンス電流が作る磁界によって、該電流と垂直な膜面内方向（横方向）に磁化され、磁気抵抗強磁性層７０４に横方向のバイアス磁界を印加する。これによって、媒体６１からの漏洩磁界に対して線形な再生出力を示す磁気センサが選られる。磁気抵抗強磁性層７０４からのセンス電流の分流を防ぐ分離層７０３には、比較的電気抵抗が高いＴａを用い、膜厚は５ｎｍとした。
【００８４】
信号検出領域の両端にはテーパー形状に加工されたテーパー部７０５がある。テーパー部７０５は、磁気抵抗強磁性層７０４を単磁区化するための永久磁石層７０６と、その上に形成された信号を取り出すための一対の電極６０６からなる。永久磁石層７０６は保磁力が大きく、磁化方向が容易に変化しないことが必要であり、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ等の合金が用いられる。
【００８５】
「実施形態１」あるいは「実施形態２」に記載した磁気記録媒体と、図７に示した上記ヘッドと組み合わせて、図６に示す磁気記憶装置を構成した。その結果、磁気的な浮上高さｈｍが４８〜６０ｎｍ程度の浮上系では、磁性層の厚さｔと記録時における該磁気記録媒体に対する該磁気ヘッドの相対的な走行方向に磁界を印加して測定した残留磁束密度Ｂｒとの積Ｂｒ×ｔが９．６ｍＡ（１２０ガウス・ミクロン）を超えると十分な書き込みができずオーバーライト（重ね書き特性が劣化し、特に高線記録密度領域での出力も低下した。
【００８６】
一方、Ｂｒ×ｔが３．２ｍＡ（４０ガウス・ミクロン）よりも小さくなると、媒体の記録層の組成或いは厚さによっては、４日間７０℃に放置して再生出力の減少が認められる場合があった。よって「実施形態１」及び「実施形態２」に記載した磁気記録媒体で述べた磁性層の厚さｔと記録時における該磁気記録媒体に対する該磁気ヘッドの相対的な走行方向に磁界を印加して測定した残留磁束密度Ｂｒとの積Ｂｒ×ｔが３．２ｍＡ（４０ガウス・ミクロン）以上９．６ｍＡ（１２０ガウス・ミクロン）以下であるようにして磁気記憶装置を構成した。
【００８７】
前記磁気抵抗効果型磁気ヘッドの磁気抵抗センサ部が、互いに０．２μｍを超えた距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されたヘッドを用いた場合には、最高線記録密度が２５０ｋＦＣＩを超えると十分な再生出力が得られなかった。軟磁性体からなる２枚のシールド層の距離は０．１２μｍを下回ると、プロセス加工上の困難さから容易に素子形成ができなかった。これらの結果から、０．１２μｍ以上０．２μｍ以下の距離だけ隔てられた軟磁性体からなる２枚のシールド層の間に形成されたヘッドを用いて磁気記憶装置を構成した。このようにして構成した磁気記憶装置によって、１平方インチ当たり５ギガビット以上の記録密度を実現することができた。
【００８８】
「実施の形態４」
前記「実施の形態３」で用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの代わりに、「実施の形態３」に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド６３が、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、この導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層を含む磁気抵抗センサによって構成される磁気ヘッドを用いた以外は、図６と同一の構成で磁気記憶装置を構成した。
【００８９】
図９に用いたセンサの断面図を示す。このセンサはギャップ層６０８上に、５ｎｍのＴａバッファ層８０１、７ｎｍの第１の磁性層８０２、１．５ｎｍの銅からなる中間層８０３、３ｎｍの第２の磁性層８０４、１０ｎｍのＦｅ−５０ａｔ．％Ｍｎ反強磁性合金層８０５が順次形成された構造である。前記第１の磁性層にはＮｉ−２０ａｔ．％Ｆｅ合金を使用し、第２の磁性層８０４にはコバルトを使用した。反強磁性層８０５からの交換磁界により、第２の磁性層８０４の磁化は一方向に固定されている。これに対し、第２の磁性層８０４と非磁性層８０３を介して接する第１の磁性層８０２の磁化の方向は、磁気記録媒体６１からの漏洩磁界により変化するため、抵抗変化が生じる。
【００９０】
このような２つの磁性層の磁化の相対的方向の変化に伴う抵抗変化はスピンバルブ効果と呼ばれる。本実施形態では再生用ヘッドにこの効果を利用したスピンバルブ型磁気ヘッドを使用した。テーパー部７０５は「実施形態３」の磁気センサと同一構成である。
【００９１】
測定に用いた磁気記録媒体のＢｒ×ｔは３，３．２，４，６，８，１０，１２，１４ｍＡとした。Ｂｒ×ｔを３ｍＡ（３７．５ガウスミクロン）とした場合には、再生信号の時間経過に伴う低下が甚だしく、また、実用上好ましい保磁力を得ることが難しかった。 Ｂｒ×ｔは１２ｍＡ（１５０ガウスミクロン）を超えると、２Ｆの出力は大きいものの出力分解能が低下する傾向が顕著になるため好ましくないことが明らかになった。
【００９２】
また、このようなスピンバルブ型の再生ヘッドを用いると「実施形態３」で述べたように３６０ｋＦＣＩを超える最高線記録密度で記録した信号を安定して再生し信号出力を得られた。
【００９３】
ここで示したヘッドは、「実施の形態３」で用いたヘッドと同一のものであり、磁気抵抗効果型磁気ヘッドが、浮上面レールの面積が１．４ｍｍ2以下であり、質量が２ｍｇ以下の磁気ヘッドスライダー上に形成されていた。浮上面レールの面積が１．４ｍｍ2以下であるのは、前述した突起と衝突する確率を低減し、同時に質量が２ｍｇ以下とすることにより、耐衝撃信頼性を向上できるた。これにより、高い記録密度と高い衝撃性を両立させることができ、１平方インチ当たり５ギガビット以上の記録密度で３０万時間以上の平均故障時間間隔（ＭＴＢＦ）が実現ができた。
【００９４】
「実施の形態５」
アルミニウム合金基体上（外径９５ｍｍ、内径２５ｍｍ、厚さ０．８ｍｍ）にＮｉ−Ｐメッキを施した基板１にテクスチャリング加工を施しＲａ＝２ｎｍ、Ｒｐ＝１５ｎｍになるよう加工した後（Ｒａ，Ｒｐは粗さを表す指標）、十分洗浄を行った。これを５．３×１０Ｅ−５Ｐａ（４．０×１０Ｅ−７Ｔｏｒｒ）まで排気された真空層内に導入した。最初に、真空層内の加熱室に搬送し、ＩＲヒータ（赤外線ヒータ）により基板温度を２６０°Ｃに加熱した。
【００９５】
続いて、下地層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．８Ｐａ（６ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法によりＣｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２を３０ｎｍ成膜した。続いて磁気記録層形成室に搬送し、Ａｒ雰囲気約０．９Ｐａ（７ｍＴｏｒｒ）の条件下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３（磁性層を形成する）を２２ｎｍ形成した。
【００９６】
この、Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｍｏ−７．５ａｔ．％Ｔｉ合金下地層２、Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金層３まで形成した基板を用い以下に述べる本発明に関わる炭素を主成分とする保護膜層を形成した。
【００９７】
前記基板１には、Ｎｉ−Ｐを無電界めっきしたＡｌ−Ｍｇ合金基板の他に、化学強化したアルミノシリケート、ソーダライムガラス、シリコン、ほう珪酸ガラス等からなるセラミクス、またはガラスグレージングを施したセラミクス等からなる剛体基板などを用いることができる。
【００９８】
下地層２はそのうえに形成する下地層の結晶配向性を支配する下地膜として用いられる。下地層としては、磁性層と結晶整合性の良い（１００）配向させることも可能な不規則固溶体を形成する非磁性のＣｒ−Ｖ，Ｃｒ−Ｔｉ，Ｃｒ−Ｍｏ，Ｃｒ−Ｓｉ，Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔｉ合金などのＣｒ基合金の薄膜を用いることもできる。また、スパッタで用いる放電用のガスに０．５体積％から５０体積％の窒素を同時に添加して下地層を形成すると下地層の結晶粒が微細化した。その結果連続して形成する磁性層の結晶粒も微細化し、媒体ノイズを低減できた。
【００９９】
磁性層３としては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金だけではなく、Ｃｏを主成分とし保磁力を高めるために白金を含有し、さらに媒体ノイズを低減するためにＣｒ，Ｔａ，ＳｉＯ２，Ｎｂ等を添加した多元の合金系を用いることができる。特にＴａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉを添加するとターゲットの融点が下がりＣｒを含有した磁性層の組成分離が進行しやすくなり好ましかった。
【０１００】
Ｐｔ，ＮｉあるいはＭｎを添加したＣｏ基合金系では磁気異方性エネルギーの低下が他の添加元素に比べて少なく実用的である。具体的には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔの他に、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｔａ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−ＳｉＯ2，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｍｎ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｖ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔｉ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｔａ−Ｐｔ，Ｃｏ−Ｐｔ−Ｎｉ−ＳｉＯ2等の合金を用いることができる。強磁性の部分をしめるＣｏ合金層の磁性に関し、Ｃｒの固溶量は５〜１０ａｔ．％、Ｔａの固溶量は約２ａｔ．％であると考えられ、これらの固溶量をこえてＣｏ合金磁性層を形成することにより、磁性層における磁気的な分離が進行し媒体ノイズが低減する。
【０１０１】
実用的な組成としては、例えば、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−４ａｔ．％Ｔａ−８ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２２ａｔ．％Ｃｒ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−８ａｔ．％Ｐｔ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ2合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−１２ａｔ．％Ｐｔ−５ａｔ．％Ｍｎ合金、
Ｃｏ−１７ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｎｂ−１０ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｖ−１２ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−２０ａｔ．％Ｃｒ−１０ａｔ．％Ｖ−１５ａｔ．％Ｐｔ合金、
Ｃｏ−１５ａｔ．％Ｃｒ−５ａｔ．％Ｎｂ−５ａｔ．％Ｔａ−２０ａｔ．％Ｐｔ合金、等を用いることができる。
【０１０２】
上記基板を真空層内から出すことなく図３に示す保護膜層形成室３１に搬送した。この保護膜層形成室３１をターボモレキュラポンプで排気しながら、ＡｒにＮ2を３０％Ｈ2を６．０％混合したガスをマスフローコントローラーを介し２４ｓｃｃｍ導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約１Ｐａ（８ｍＴｏｒｒ）であった。
【０１０３】
次いで、基板の両サイドに位置するカソードに固定されたグラファイト焼結ターゲットに、ＤＣ１０００Ｗを印加しプラズマを誘引した。このときの放電電流は約１．５Ａ、放電電圧は約６７０Ｖであった。この、いわゆる反応性スパッタリング法により、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ合金層３の上に炭素と窒素を主成分とし水素含んだアモルファスカーボン保護膜層５を６ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、０．８ｎｍ／ｓであった。
【０１０４】
次にこの基板を保護膜層形成室２１に搬送した。この保護膜層形成室２１は熱フィラメント２２とアノード２３及び熱フィラメント前方に配置したグリッド２４からなるイオンガンである。また、図１０に示すような蒸着粒子遮蔽物２５を具備しており基板上の半径４５．５ｍｍより外側の領域にのみ膜が積極的に堆積し、４５．５ｍｍより内側には極めて膜が堆積しにくい構造としている。保護膜層形成室２１をターボモレキュラポンプで排気しながら、アノード後方からＡｒガスを１５ｓｃｃｍとエチレン（Ｃ2Ｈ4）ガスを１５ｓｃｃｍマスフローコントローラを介し導入した。このときの圧力はバラトロンゲージで約０．５Ｐａ（４ｍＴｏｒｒ）であった。
【０１０５】
次いで、基板の両サイドに位置したイオンガンの熱フィラメントに３５０ｍＡ、アノードに直流＋１２０Ｖを印加しプラズマを誘引した。そして、グリッドに−５３０Ｖを印加してイオンを引き出した。さらに、基板には−８０Ｖ、３ｋＨｚのパルスバイアスを付与した。このときのアノード電流は５００ｍＡ、基板のバイアス電流は１２０ｍＡであった。このいわゆるイオンビームデポジション法（ＩＢＤ）により、保護膜層４の上の半径４５．５ｍｍより外側の範囲に炭素と水素を主成分とするＤＬＣ保護膜層５を５ｎｍ形成した。このときの膜の堆積速度は、１．０ｎｍ／ｓであった。この結果保護膜層は、半径４５．５ｍｍより外側はアモルファスカーボン層とＤＬＣ層の２層構造でトータル厚さは１１ｎｍ、半径４５．５ｍｍより内側ではアモルファスカーボン層のみで厚さは６ｎｍである。この基板を真空層から取り出し、室温まで自然に低下するのを待った。
【０１０６】
上述した手法によりディスクを複数枚作製し、あるものは保護膜層の分析を行い、あるものはテープクリーニングを施した後、フルオロカーボン系の潤滑剤を厚みで約２ｎｍ設け、浮上チェックを行なった後に単板での摺動試験、もしくは磁気ディスク装置に組み込み信頼性試験を行った。
【０１０７】
上記手法により作製したディスクの保護膜層のランプロードエリアから、ランプロードを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がないいわゆるデータエリアに至るまでをエリプソメーターを用いて０．１ｍｍピッチで膜厚測定した。その結果、ランプロード領域の膜厚の９０％すなわち９．９ｎｍからデータエリアの膜厚の１１０％、すなわち６．６ｎｍになる遷移領域は２．４ｍｍであった。また、上記手法により作製したディスクの保護膜層の構造を調べるためにラマン分光分析を行った。簡便のため、保護膜層４を設けなかったディスクと保護膜層５を設けなかったディスクを用いた。分析装置は、レニーショウ社製ラマン分光分析装置２０１０を用い、Ａｒレーザー（５１４．５ｎｍ）、測定波数１０００〜１８００若しくは１０００〜２３００／ｃｍとした。
【０１０８】
この結果、保護膜層４は、図４に示すように、実施形態１で説明したのと同様に、典型的なＤＬＣ膜であることが確認できた。また、保護膜層５は、図５に示すように、実施形態１で説明したのと同様に、窒素を多く含み水素も含んだアモルファスカーボンであることが確認できた。
【０１０９】
一方、潤滑剤まで設けたディスクをランプロード評価装置に装着し試験を行なった。１０枚のディスクを回転数７５００ｒ．ｐ．ｍでランプロード５００００回行ったところ、１０枚ともクラッシュすることなく試験を終了し、その後の表面を注意深く顕微鏡観察及び斜光による目視観察したがディスクの損傷は見られなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体は磁気ヘッドがランプロードを行なう領域での保護膜の厚さが１１ｎｍの場合に、耐摺動信頼性が十分であることが証明された。
【０１１０】
次いで、ランプロードを行なう以外の領域で、定常的には磁気ヘッドとの接触がない、いわゆるデータエリア（半径２１ｍｍから４５．５ｍｍ）において磁気ヘッドのランダムシークを７５００ｒ．ｐ．ｍで行ないながら平均粒径０．１μｍのアルミナ粒子０．１ｇをディスク上に投入し１２０秒間シークした後、顕微鏡観察及び斜光による目視で表面観察を行なった。その結果、保護膜表面に極めて浅い傷が多少付いたものの、保護膜を破壊するいわゆるクラッシュには至らなかった。この結果、本発明による磁気記録媒体はデータエリアにおける保護膜層の厚さが６ｎｍと極めて薄いにも関わらず十分な耐摺動信頼性が得られることが証明された。
【０１１１】
以上説明したように、本発明の実施形態は、次のような構成例を含むものである。
【０１１２】
基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体の製造方法において、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜し、次に前記磁気記録媒体の略全面にＨ2，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ2を用いてスパッタリング法により保護膜を形成する磁気記録媒体の製造方法。
【０１１３】
また、基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体の製造方法において、前記磁気記録媒体の略全面にＨ2，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ2を用いてスパッタリング法により保護膜を形成し、次に磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜する磁気記録媒体の製造方法。
【０１１４】
また、基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体おいて、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分が主に炭素と水素からなるダイヤモンドライク（ＤＬＣ）層と主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層で構成されており、前記接触部分以外の前記保護膜の部分が主に炭素と窒素からなり水素を含むアモルファスカーボン層で構成されている磁気記録媒体。
【０１１５】
また、基体上に磁性膜とこれを保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体において、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分以外の前記保護膜の部分の膜厚が１０ｎｍ以下であり、さらに磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分の前記保護膜の部分の膜厚が前記接触部分以外の前記保護膜の部分よりも厚くかつ２０ｎｍ以下であり、前記接触部分の前記保護膜と前記接触部分以外の前記保護膜の境界における前記保護膜の半径方向の膜厚変化率が、前記接触部分以外の前記保護膜のおける半径方向の膜厚変化率よりも大きくその値が１．０ｎｍ／ｍｍ以上である磁気記録媒体。
【０１１６】
【発明の効果】
本発明によれば、基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体の製造方法において、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜し、次に前記磁気記録媒体の略全面にＨ2，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ2を用いてスパッタリング法により保護膜を形成するか、若しくは前記磁気記録媒体の略全面にＨ2，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つとＮ2を用いてスパッタリング法により保護膜を形成し、次に磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分にＮｅ，Ａｒ，Ｋｒ，Ｘｅの内少なくとも一つと炭化水素ガス、または炭化水素ガスのみを用いたイオンビーム法で成膜することにより高密度記録が可能でなおかつ信頼性に優れた磁気記録媒体の製造方法を得ることができる。
【０１１７】
磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分をイオンビーム法で成膜するために、前記接触部分とそれ以外の部分との境界部分が急峻な曲面で形成できて記録領域の効率的な拡大を図ることができる。
【０１１８】
さらには本磁気記録媒体と磁気ヘッドを組み合わせることにより大容量高信頼性の磁気ディスク装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体の断面模式図である。
【図２】保護膜形成室２１の概略図である。
【図３】保護膜形成室３１の概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係わるイオンビームデポジション法によって形成した保護膜層のラマン分光分析結果のスペクトルである。
【図５】本発明の実施形態に係わるスパッタリング法によって形成した保護膜層のラマン分光分析結果のスペクトルである。
【図６】磁気記憶装置の全体構成を示す図である。
【図７】磁気ヘッドの模式的斜視図である。
【図８】磁気抵抗センサの断面構造を示す図である。
【図９】スピンバルブ型磁気ヘッドを用いたセンサの断面図である。
【図１０】磁気記録媒体の外周側に成膜するための保護膜形成室２１の概略図である。
【符号の説明】
１ 非磁性基板
２ Ｃｒ合金下地層
３ Ｃｏ合金磁性層
４ 保護膜層
５ 保護膜層
２１ 保護膜形成室
２２ 熱フィラメント
２３ アノード電極
２４ 熱フィラメント
２５ 蒸着粒子遮蔽物
３１ 保護膜形成室
６１ 磁気記録媒体
６２ 磁気記録媒体を駆動する駆動部
６３ 記録部と再生部からなる磁気ヘッド
６４ 磁気ヘッドを上記磁気記録媒体に対して相対運動させる手段
６５ 磁気ヘッドへの信号入力手段と出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段
６０１ 基体
６０２ コイル
６０３ 上部記録磁極
６０４ 下部記録磁極兼上部シールド層
６０５ 磁気抵抗センサ
６０６ 磁気抵抗センサの両端の電極パターン
６０７ 下部シールド層
６０８ ギャップ層
７００ 酸化アルミニウムのギャップ層
７０１ 磁気センサの信号検出領域
７０２ 横バイアス層
７０３ センス電流の分流を防ぐ分離層
７０４ 磁気抵抗強磁性層
７０５ テーパー形状に加工されたテーパー部
７０６ 永久磁石層
８０１ Ｔａバッファ層
８０２ 第１の磁性層
８０３ 銅からなる非磁性中間層
８０４ 第２の磁性層
８０５ 反強磁性合金層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium having excellent reliability and capable of high-density magnetic recording, a manufacturing method thereof, and a magnetic disk device used for an auxiliary storage device of a computer.
[0002]
[Prior art]
Magnetic disk devices used for storage devices such as large computers, workstations, and personal computers are becoming increasingly important year by year, and have been developed to have a large capacity and a small size. Increasing the density is indispensable for reducing the capacity and size of the magnetic disk device, and a technique for realizing this is to reduce the distance between the magnetic recording layer of the magnetic recording medium and the magnetic head.
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, a magnetic recording medium manufactured using sputtering is provided with a protective film for the purpose of protecting the magnetic film from sliding with a magnetic head. Thinning the protective film and reducing the distance between the surface of the protective film and the magnetic head are the most effective means for reducing the distance between the magnetic recording layer and the magnetic head. For this protective film, carbon produced by DC sputtering, RF sputtering (JP-A-5-174369), CVD (JP-A-4-90125) is most commonly used, and has higher strength. In order to obtain a protective film, a method of mixing nitrogen atoms, hydrogen atoms, etc. into the film (Japanese Patent Laid-Open Nos. 62-246129 and 5-225556) has been generally employed.
[0004]
In addition, as a general interface method between the magnetic recording medium and the magnetic head, when the magnetic head is not in operation, the magnetic head has a minute unevenness on the magnetic recording medium so that the magnetic recording medium and the magnetic head do not adhere to each other. There is a contact start-and-stop (CSS) system in which the contact is stopped during operation, that is, when writing, reading, and waiting, while maintaining a very small gap with the magnetic recording medium. . In a magnetic disk apparatus employing this method, the protective film of the magnetic recording medium is becoming thinner, and the contact between the magnetic recording medium and the magnetic head at the start and end of operation, and the protective film is worn or destroyed due to friction. The problem is getting worse. Further, even during operation, the problem of wear or destruction of the protective film due to unexpected contact becomes more serious as the distance between the surface of the protective film of the magnetic recording medium and the magnetic head is reduced.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
A proposal for improving durability by making the protective film thickness of an area where CSS is performed (hereinafter referred to as a CSS area) thicker than the protective film thickness of an area where data is written (hereinafter referred to as a data area). However, in a situation where a large capacity and downsizing are essential, a sufficient effect cannot be obtained by simply changing the film thickness. That is, it is necessary to make the data area as wide as possible in order to perform maximum recording within a limited disk area, and therefore the CSS area and the data area are necessarily adjacent to each other. In such a situation, it is industrially difficult to greatly change the film thickness of the CSS area and the data area. Even if it is realized, when the head is sought between the CSS area and the data area, the reference position of the disk surface suddenly changes. Changes the position of the magnetic head. Accordingly, the difference in film thickness can only be about 5 nm at the maximum, and the effect cannot be obtained only by changing the thickness with a single film quality.
[0006]
So far, a proposal has been made (JP-A-3-272017) in which the CSS area is mainly diamond and the data area is a mixture of graphite and diamond. In this case, the area is reduced to about 10 nm. In such a case, sufficient strength cannot be obtained in the CSS area, and the protective film is easily destroyed due to contact and friction between the magnetic recording medium and the magnetic head at the start and end of operation.
[0007]
Further, a proposal has been made that the area for performing CSS is a graphite structure and the data area is an amorphous structure (Japanese Patent Laid-Open No. 4-32021). However, a thin film having a graphite structure of about 10 nm cannot withstand CSS. it is obvious. Even if Japanese Patent Publication No. 60-23406 is combined with Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-272017 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-32021, even if the protective film thickness in the data area is about 10 nm or less, an unexpected collision of the magnetic head. It is not possible to obtain a magnetic recording medium that has sufficient strength against contact, contact between the magnetic recording medium and the magnetic head at the start and end of operation in the CSS area, and wear and destruction of the protective film due to friction. It was.
[0008]
Furthermore, when a protective film having properties suitable for the CSS area and the data area is formed by sputtering, or when it is attempted to increase the thickness of only the CSS area, the magnetic recording medium Even when film formation is performed using a non-contact shielding plate or the like, the sputtered particles that wrap around the data area can be limited only to some extent due to the nature of sputtering, and the film quality of the CSS area and the data area can be clearly separated. It was difficult to change the thickness greatly over a short distance.
[0009]
In addition, ion beam deposition is known as a means for producing a protective film layer having a thinner film thickness and stronger characteristics than a protective film layer mainly composed of carbon produced by sputtering. However, since the lifetime of the hot filament used in the ion gun is short, it is industrially difficult to form the protective film layer only by ion beam deposition.
[0010]
The present invention has been made in view of the above-described problems and problems, and a first object of the present invention is to reduce the thickness of the protective film layer to about 10 nm or less in the data area and to operate in the CSS area. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a magnetic recording medium that does not cause contact between the magnetic recording medium and the magnetic head at the start or end, or destruction of a protective film due to friction. That is, in a method of manufacturing a magnetic recording medium in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on a substrate, by using both an ion beam deposition method and a sputtering method, It is an object of the present invention to provide a magnetic recording inner body having sufficient impact resistance and flying stability in a data area and sufficient sliding resistance reliability in a CSS area.
[0011]
A second object of the present invention is to provide a magnetic recording medium obtained as a result of achievement of the first object. A third object is to provide a magnetic storage device suitable for achieving both high recording density and high reliability using a magnetic recording medium that achieves the second object.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
[0015]
In a magnetic recording medium provided with a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film on a substrate,
A contact portion of the protective film that comes into contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped includes a diamond-like (DLC) layer mainly composed of carbon and hydrogen, and mainly carbon, or carbon and nitrogen, or carbon and nitrogen. An amorphous carbon layer made of hydrogen, and
The part of the protective film other than the contact part is mainly composed of an amorphous carbon layer composed of carbon, or carbon and nitrogen, or carbon, nitrogen and hydrogen,
The thickness of the portion of the protective film other than the portion in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped is 10 nm or less, and the portion of the protective film that is in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped Is thicker than the part of the protective film other than the contact part and 20 nm or less,
When the film thickness of the protective film at the contact portion is A and the film thickness of the protective film other than the contact portion is B, A / B> 1.15 is satisfied,
A film thickness corresponding to 90% of the film thickness A is formed by depositing a DLC layer made of carbon and hydrogen at the contact portion with an evaporated particle shield by an ion beam deposition method. When the radius position at the end in the decreasing direction is Rlmm and the radius position at the end in the film thickness increasing direction that gives a film thickness corresponding to 110% of the film thickness B is R2 mm. , | R2-Rl | <5 mm is satisfied, further, The film thickness change rate in the radial direction of the protective film at the boundary between the protective film in the contact portion and the protective film other than the contact portion is larger than the film thickness change rate in the radial direction in the protective film other than the contact portion. Large and the value is 1.0 nm / mm or more Forming the protective film Magnetic recording medium.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, an outline of the configuration, function, and operation of the present invention will be described below. In a magnetic recording medium provided with a magnetic film and a carbon-based protective film for protecting the magnetic film on a substrate, the protective film contacts with the magnetic head when the magnetic head is started and / or stopped The portion of the protective film other than the contact portion is mainly composed of carbon and a diamond like (DLC) layer composed mainly of carbon and hydrogen and an amorphous carbon layer mainly composed of carbon and nitrogen and containing hydrogen. It is made of an amorphous carbon layer made of nitrogen and containing hydrogen.
[0017]
The reason why the contact portion of the protective film is made of a diamond-like (DLC) layer mainly made of carbon and hydrogen and an amorphous carbon layer mainly made of carbon and nitrogen and containing hydrogen is the reason for sliding with the magnetic head during CSS. This is to give a sufficient strength not to be destroyed against the movement. The reason why the portion of the protective film other than the contact portion is made of an amorphous carbon layer mainly made of carbon and nitrogen and containing hydrogen is to provide sufficient strength against collision with the magnetic head.
[0018]
Furthermore, it is desirable that the film thickness of the protective film other than the part in contact with the magnetic head when the magnetic head is started and / or stopped is 10 nm or less, and when the magnetic head is started and / or stopped, The thickness of the portion of the protective film in contact with the head is thicker than the portion of the protective film other than the contact portion and 20 nm or less, and the protective film of the contact portion and the protective film other than the contact portion It is desirable that the thickness change rate in the radial direction of the protective film at the boundary is larger than the thickness change rate in the radial direction in the portion of the protective film other than the contact portion, and the value is 1.0 nm / mm or more. .
[0019]
The reason why the thickness of the portion of the protective film other than the portion in contact with the magnetic head when starting and / or stopping the magnetic head of the protective film is desirably 10 nm or less is that the thickness of the magnetic head and the magnetic recording layer is larger than 10 nm. This is because the distance becomes large and is not suitable for high recording density. The reason why it is desirable that the thickness of the portion of the protective film in contact with the magnetic head when the magnetic head is started and / or stopped is thicker than the portion of the protective film other than the contact portion and 20 nm or less. This is because if the magnetic head is thicker than 20 nm while giving sufficient strength, the posture of the magnetic head is not stabilized at the time of start-up, and the possibility of contact between the magnetic head and the magnetic recording medium increases.
[0020]
Further, the thickness change rate in the radial direction of the protective film at the boundary between the protective film in the contact portion and the protective film other than the contact portion is a radial thickness change in the protective film portion other than the contact portion. The reason why it is desirable that the value is 1.0 nm / mm or more is that the thickness of the portion of the protective film that comes into contact with the magnetic head when starting and / or stopping the magnetic head can be as short as possible. This is because the film thickness in the data area is ensured by the steep rise, and the protective film thickness that contacts the magnetic head when the magnetic head is started and / or stopped is ensured as desired.
[0021]
The protective film as described above is provided with at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe and hydrocarbon gas or hydrocarbon gas at a contact portion of the protective film that contacts the magnetic head when the magnetic head is started and / or stopped. Or a protective film is formed on substantially the entire surface of the magnetic recording medium by sputtering using at least one of H2, Ne, Ar, Kr, and Xe and N2. Alternatively, a protective film is formed on substantially the entire surface of the magnetic recording medium by sputtering using at least one of H2, Ne, Ar, Kr, and Xe and N2, and then the magnetic head is started and / or stopped when the magnetic head is started and / or stopped. Beam method using at least one of Ne, Ar, Kr, Xe and hydrocarbon gas or only hydrocarbon gas at the contact portion of the protective film that contacts It can be made by forming a film. When forming a film on the contact portion by the ion beam method, it is one of effective means to provide a shield in the vicinity of the magnetic recording medium and to prevent the film formation on portions other than the contact portion.
[0022]
The magnetic storage device of the present invention includes a magnetic recording medium, a drive unit that drives the magnetic recording medium, a magnetic head that includes a recording unit and a reproducing unit, and a relative motion of the magnetic head with respect to the magnetic recording medium. And a recording / reproducing signal processing means for reproducing an output signal from the magnetic head, wherein the reproducing part of the magnetic head is a magnetoresistive effect type magnetic head. And the magnetic recording medium is realized by the magnetic recording medium having various configurations as described above.
[0023]
Further, the magnetoresistive sensor portion of the magnetoresistive head is formed between two shield layers made of a soft magnetic material separated from each other by a distance of 0.2 μm or less, and has the above-described configuration. The product Br × t of the magnetic layer thickness t of the magnetic recording medium to be taken and the residual magnetic flux density Br measured by applying a magnetic field in the direction of travel of the magnetic head relative to the magnetic recording medium during recording is 3. It is configured to be 2 mA (40 gauss microns) or more and 9.6 mA (120 gauss microns) or less.
[0024]
The magnetoresistive sensor portion of the magnetoresistive head must be formed between two shield layers made of a soft magnetic material separated from each other by a distance of 0.2 μm or less. This is because a sufficient reproduction output cannot be obtained in a magnetic storage device having a current exceeding 220 kFCI. The distance between the two shield layers made of a soft magnetic material is preferably 0.12 μm or more for ease of work.
[0025]
The product Br × the magnetic layer thickness t of the magnetic recording medium having the above-described configuration and the residual magnetic flux density Br measured by applying a magnetic field in the direction of travel of the magnetic head relative to the magnetic recording medium during recording. t is 3.2 mA (40 gauss microns) or more and 9.6 mA (120 gauss microns) or less. When Br × t is 3.2 mA (40 gauss microns), the reproduction output is left for a long time after recording. This is because there is a high risk that erroneous information will be reproduced due to a decrease in the recording medium, and overwriting at 9.6 mA (120 gauss / micron) makes it difficult to overwrite at the time of recording.
[0026]
Furthermore, the crystal orientation of the magnetic layer can be controlled by forming at least two underlayers of the magnetic recording medium. By forming this multilayer underlayer, the influence of atomic diffusion from the underlayer to the magnetic layer can be greatly reduced, and at the same time the crystallinity of the underlayer adjacent to the magnetic layer can be improved, and the adhesion between the magnetic layer and the underlayer is also improved. Strengthens and high sliding resistance is obtained. Furthermore, since the surface of the underlayer adjacent to the magnetic layer does not have a periodic arrangement of atoms over a long distance, the crystal grains of the magnetic layer formed thereon can be miniaturized and the crystal orientation can be controlled. Become. As a result, the average grain size of the crystals constituting the magnetic layer is controlled to a fine size of 15 nm or less suitable for noise reduction, and the direction of the easy axis of magnetization is parallel to the film surface suitable for in-plane magnetic recording. Can be controlled.
[0027]
In addition, the magnetoresistive head used in the magnetic storage device of the present invention includes a plurality of conductive magnetic layers that cause a large change in resistance due to a relative change in the magnetization direction of each other by an external magnetic field, and the conductive magnetic layer. The magnetoresistive sensor includes a conductive nonmagnetic layer disposed between the layers. The use of such a reproducing head is used to stably reproduce a signal recorded at a maximum linear recording density exceeding 300 kFCI and obtain a signal output.
[0028]
Furthermore, the magnetoresistive head has an air bearing surface area of 1.25 mm. 2 The present invention is achieved by being formed on a magnetic head slider having a mass of 2 mg or less. The area of the air bearing surface rail is 1.25mm 2 The reason for the following is that the impact resistance reliability can be improved by reducing the probability of colliding with the above-mentioned protrusions and simultaneously reducing the mass to 2 mg or less. This makes it possible to achieve both a recording density of 5 gigabits per square inch and high impact properties.
[0029]
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention.
[0030]
“Embodiment 1”
Texturing is performed on the substrate 1 on which an Ni-P plating is applied on an aluminum alloy substrate (outer diameter 95 mm, inner diameter 25 mm, thickness 0.8 mm), and processed to Ra = 2 nm and Rp = 15 nm (Ra , Rp is an index representing roughness), and projections with a height of 15 nm, a diameter of 3.5 μm, and an interval of 10 μm were formed in a radius range of 18.0 to 20.5 mm by laser irradiation and sufficiently washed.
[0031]
This was introduced into a vacuum layer evacuated to 5.3 × 10E-5 Pa (4.0 × 10E-7 Torr). First, it was conveyed to a heating chamber in the vacuum layer, and the substrate temperature was heated to 260 ° C. by an IR heater (infrared heater). Subsequently, the film was transferred to the underlayer forming chamber, and Cr-10 at. Was obtained by DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.8 Pa (6 mTorr). % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2 was deposited to a thickness of 30 nm.
[0032]
Subsequently, the film was transported to the magnetic recording layer forming chamber, and was subjected to a Co-20 at. By DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.9 Pa (7 mTorr). % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy layer 3 (forming a magnetic layer) was formed to 22 nm. This Cr-10 at. % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2, Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. Using the substrate formed up to the% Pt alloy layer 3, a protective film layer mainly composed of carbon according to the present invention described below was formed.
[0033]
In addition to the Al—Mg alloy substrate in which Ni—P is electrolessly plated, the substrate 1 is made of a ceramic made of chemically strengthened aluminosilicate, soda lime glass, silicon, borosilicate glass, or the like, or a ceramic subjected to glass glazing. It is possible to use a rigid substrate made of the like.
[0034]
The underlayer 2 is used as an underlayer that governs the crystal orientation of the underlayer formed thereon. As the underlayer, nonmagnetic Cr—V, Cr—Ti, Cr—Mo, Cr—Si, Cr—Mo forming an irregular solid solution that can be (100) oriented with good crystal matching with the magnetic layer. A thin film of a Cr-based alloy such as a Ti alloy can also be used. Further, when 0.5 to 50% by volume of nitrogen was simultaneously added to the discharge gas used for sputtering to form the underlayer, the crystal grains of the underlayer were refined. As a result, the crystal grains of the magnetic layer formed continuously were made finer, and medium noise could be reduced.
[0035]
The magnetic layer 3 includes not only a Co—Cr—Ta—Pt alloy, but also contains platinum as a main component and increases coercivity, and further reduces Cr, Ta, and SiO in order to reduce medium noise. 2 , Nb and the like can be used. In particular, when Ta, Nb, V, or Ti is added, the melting point of the target is lowered and the composition separation of the magnetic layer containing Cr is likely to proceed, which is preferable.
[0036]
A Co-based alloy system to which Pt, Ni, or Mn is added is practical because there is less decrease in magnetic anisotropy energy than other additive elements. Specifically, in addition to Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, Co—Cr—Pt—SiO 2 Co-Cr-Pt-Mn Co-Cr-Nb-Pt Co-Cr-V-Pt Co-Cr-Ti-Pt Co-Cr-Nb-Ta-Pt Co-Pt-Ni-SiO 2 An alloy such as can be used. Regarding the magnetism of the Co alloy layer which shows the ferromagnetic part, the amount of Cr dissolved is 5 to 10 at. %, The solid solution amount of Ta is about 2 at. When the Co alloy magnetic layer is formed beyond the amount of these solid solutions, magnetic separation in the magnetic layer proceeds and medium noise is reduced.
[0037]
As a practical composition, for example,
Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy,
Co-22 at. % Cr-20 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-8 at. % Pt-20mol% SiO 2 alloy,
Co-17 at. % Cr-12 at. % Pt-5 at. % Mn alloy,
Co-17 at. % Cr-5 at. % Nb-10 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-5 at. % V-12 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-10 at. % V-15 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-5 at. % Nb-5 at. % Ta-20 at. % Pt alloy or the like can be used.
[0038]
Here, in (1) of FIG. 1, the left side of the figure represents the inner peripheral side of the magnetic disk and a raised portion exists and is a CSS area, and the right side of the drawing represents the outer peripheral side of the disk and is the data area. is there.
[0039]
The substrate was transferred from the vacuum layer to the protective film layer forming chamber 21 by the ion beam method shown in FIG. The protective film layer forming chamber 21 is made of an ion gun including a hot filament 22, an anode 23, and a grid 24 arranged in front of the hot filament. In addition, a film is actively deposited only in a region where a magnetic head having a radius of 20.7 mm or less on the substrate is in contact when starting and / or stopping, and the outer side of 20.7 mm is outside the 20.7 mm. The structure is extremely difficult to deposit a film. That is, the film is formed only by the ion beam method in the CSS area in the inner peripheral portion of the disk. While the protective film layer forming chamber 21 is evacuated with a turbomolecular pump, Ar gas is supplied from the rear of the anode to 15 sccm (Standard Cubic centimeter per minute) and ethylene (C 2 H Four ) Gas was introduced through a 15 sccm mass flow controller. The pressure at this time was about 0.5 Pa (4 mTorr) with a Baratron gauge.
[0040]
Next, plasma was attracted by applying 350 mA to the hot filament of the ion gun located on both sides of the substrate and +120 V DC to the anode. Then, −530 V was applied to the grid to extract ions. Further, a pulse bias of −80 V and 3 kHz was applied to the substrate. At this time, the anode current was 500 mA, and the substrate bias current was 120 mA. By this so-called ion beam deposition method (IBD), a DLC protective film layer 4 mainly composed of carbon and hydrogen was formed to a thickness of 2 nm on the Co—Cr—Ta—Pt alloy layer 3 within a radius of 20.7 mm. . At this time, the deposition rate of the film was 1.0 nm / s.
[0041]
Next, this substrate was transferred to the protective film forming chamber 31 by sputtering shown in FIG. While this protective film layer forming chamber 31 is evacuated with a turbomolecular pump, Ar is replaced with N. 2 30% and H 2 24 sccm was introduced through a mass flow controller. The pressure at this time was about 1 Pa (8 mTorr) with a Baratron gauge. Next, DC 1000 W was applied to the graphite sintered target fixed to the cathode located on both sides of the substrate to induce plasma. The discharge current at this time was about 1.5 A, and the discharge voltage was about 670V. By this so-called reactive sputtering method, an amorphous carbon protective film layer 5 containing carbon and nitrogen as main components and containing hydrogen was formed on the entire surface of the substrate having the protective film layer 4 to have a thickness of 6 nm. At this time, the deposition rate of the film was 0.8 nm / s.
[0042]
As a result, as shown in FIG. 1 (2), the protective film layer has a two-layer structure of a DLC layer and an amorphous carbon layer inside the radius of 20.7 mm, the total thickness is 11 nm, and outside the radius of 20.7 mm. Only the amorphous carbon layer has a thickness of 6 nm. The substrate was removed from the vacuum layer and waited for a natural drop to room temperature.
[0043]
After producing a plurality of discs by the above-mentioned method, some of them analyze the protective film layer, and after performing tape cleaning, some provide a fluorocarbon-based lubricant with a thickness of about 2 nm, and after performing a flying check A sliding test with a single plate or a built-in reliability test was performed on a magnetic disk device.
[0044]
The ellipsometer is used from the contact start and stop (CSS) area of the protective film layer of the disk manufactured by the above method to the so-called data area where there is no contact with the magnetic head in a region other than CSS. The film thickness was measured at a pitch of 0.1 mm. As a result, the transition region from 90% of the thickness of the CSS region, that is, 9.9 nm, to 110% of the thickness of the data area, that is, 6.6 nm, was 2.6 mm.
[0045]
That is, referring to (3) of FIG. 1, the formation of the DLC layer in the CSS area is performed in a vertical state as schematically shown in (2) of FIG. 1 at the boundary with the data area. The film is almost impossible in practice and is laminated with a certain degree of gentleness. As a numerical value indicating a stacking state at the boundary, a difference (R2−R1) between a disk radius R1 at a point 90% of the CSS area thickness A and a disk radius R2 at a point 110% of the data area thickness B, That is, the smaller the transition region, the more steep the boundary surface. It can be said that the difference being 5 or less is an indicator of steepness. In order to secure strength in the CSS area, it is desirable that A / B is 1.3 or more.
[0046]
The reason why the transition area between the CSS area and the data area is smaller than the index 5 in the first embodiment is that the DLC layer is formed only in the CSS area using the ion beam method. In the sputtering method, it was found that the ion wraparound phenomenon appeared and the steepness at the film formation boundary was inferior to the ion beam method.
[0047]
In addition, Raman spectroscopic analysis was performed to examine the structure of the protective film layer of the disk produced by the above method. For simplicity, a disk without the protective film layer 4 and a disk without the protective film layer 5 were used. The analyzer used was a Raman spectroscopic analyzer 2010 manufactured by Renyshaw, with Ar laser (514.5 nm) and a measurement wave number of 1000-1800 or 1000-2300 / cm. As a result, as shown in FIG. 4, the protective film layer 4 has only one peak in the vicinity of 1550 Kaiser (1550 (1 / cm) on the horizontal axis in FIG. 4), and much in the vicinity of 1350 Kaiser. It was confirmed that the film was a typical DLC film by showing the characteristics without a large peak.
[0048]
Further, as shown in FIG. 5, the protective film layer 5 shows a typical amorphous carbon waveform having a broad peak from 900 to 1800 / cm, and a C = N terminal bond is present around 2230 / cm. It has a vibration peak of -C≡N. Moreover, since the background has a gentle slope from 900 to 2300 / cm, it was confirmed that the carbon was amorphous carbon containing a lot of nitrogen and containing hydrogen.
[0049]
On the other hand, a disk provided with a lubricant was mounted on a contact start and stop (CSS) evaluation device and tested. Ten disks are rotated at a rotational speed of 7500 r. p. When the test was performed 50000 times at m, the test was completed without crashing all 10 sheets, and the subsequent surface was carefully observed with a microscope and obliquely observed, but no damage to the disk was observed. As a result, it was proved that the magnetic recording medium according to the present invention has sufficient sliding resistance reliability when the thickness of the protective film in the region where the magnetic head performs CSS is 11 nm.
[0050]
Next, in a region other than the CSS, a random seek of the magnetic head is performed at 7500 r.m in a so-called data area (radius 21 mm to 46 mm) where there is no regular contact with the magnetic head. p. While conducting m, 0.1 g of alumina particles having an average particle diameter of 0.1 μm were put on the disk and seeked for 120 seconds, and then surface observation was performed by microscopic observation and visual observation by oblique light. As a result, although the surface of the protective film had some very shallow scratches, a so-called crash that would destroy the protective film was not achieved. As a result, it was proved that the magnetic recording medium according to the present invention has sufficient sliding resistance reliability despite the extremely thin protective film layer of 6 nm in the data area.
[0051]
“Embodiment 2”
The substrate 1 on which the Ni-P plating is applied on the aluminum alloy substrate (outer diameter 95 mm, inner diameter 25 mm, thickness 0.8 mm) is subjected to texturing and processed to Ra = 2 nm and Rp = 15 nm (Ra, Rp is an index representing roughness), and by laser irradiation, protrusions having a height of 15 nm, a diameter of 3.5 μm, and an interval of 10 μm were formed in a radius range of 18.0 to 20.5 mm and sufficiently washed.
[0052]
This was introduced into a vacuum layer evacuated to 5.3 × 10E-5 Pa (4.0 × 10E-7 Torr). First, it was conveyed to a heating chamber in the vacuum layer, and the substrate temperature was heated to 260 ° C. by an IR heater (infrared heater). Subsequently, the film was transferred to the underlayer forming chamber, and Cr-10 at. Was obtained by DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.8 Pa (6 mTorr). % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2 was deposited to a thickness of 30 nm.
[0053]
Subsequently, the film was transported to the magnetic recording layer forming chamber, and was subjected to a Co-20 at. By DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.9 Pa (7 mTorr). % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy layer 3 (forming a magnetic layer) was formed to 22 nm. This Cr-10 at. % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2, Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. Using the substrate formed up to the% Pt alloy layer 3, a protective film layer mainly composed of carbon according to the present invention described below was formed.
[0054]
In addition to the Al—Mg alloy substrate in which Ni—P is electrolessly plated, the substrate 1 is made of a ceramic made of chemically strengthened aluminosilicate, soda lime glass, silicon, borosilicate glass, or the like, or a ceramic subjected to glass glazing. It is possible to use a rigid substrate made of the like.
[0055]
The underlayer 2 is used as an underlayer that governs the crystal orientation of the underlayer formed thereon. As the underlayer, nonmagnetic Cr—V, Cr—Ti, Cr—Mo, Cr—Si, Cr—Mo forming an irregular solid solution that can be (100) oriented with good crystal matching with the magnetic layer. A thin film of a Cr-based alloy such as a Ti alloy can also be used. Further, when 0.5 to 50% by volume of nitrogen was simultaneously added to the discharge gas used for sputtering to form the underlayer, the crystal grains of the underlayer were refined. As a result, the crystal grains of the magnetic layer formed continuously were made finer, and medium noise could be reduced.
[0056]
The magnetic layer 3 includes not only a Co—Cr—Ta—Pt alloy, but also contains platinum as a main component and increases coercivity, and further reduces Cr, Ta, and SiO in order to reduce medium noise. 2 , Nb and the like can be used. In particular, the addition of Ta, Nb, V, and Ti is preferable because the melting point of the target is lowered and the composition separation of the magnetic layer containing Cr is likely to proceed.
[0057]
A Co-based alloy system to which Pt, Ni, or Mn is added is practical because there is less decrease in magnetic anisotropy energy than other additive elements. Specifically, in addition to Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, Co—Cr—Pt—SiO 2 Co-Cr-Pt-Mn Co-Cr-Nb-Pt Co-Cr-V-Pt Co-Cr-Ti-Pt Co-Cr-Nb-Ta-Pt Co-Pt-Ni-SiO 2 An alloy such as can be used. Regarding the magnetism of the Co alloy layer which shows the ferromagnetic part, the amount of Cr dissolved is 5 to 10 at. %, The solid solution amount of Ta is about 2 at. When the Co alloy magnetic layer is formed beyond the amount of these solid solutions, magnetic separation in the magnetic layer proceeds and medium noise is reduced.
[0058]
As a practical composition, for example,
Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy,
Co-22 at. % Cr-20 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-8 at. % Pt-20mol% SiO 2 alloy,
Co-17 at. % Cr-12 at. % Pt-5 at. % Mn alloy,
Co-17 at. % Cr-5 at. % Nb-10 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-5 at. % V-12 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-10 at. % V-15 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-5 at. % Nb-5 at. % Ta-20 at. % Pt alloy or the like can be used.
[0059]
The substrate was transferred from the vacuum layer to the protective film layer forming chamber 31 by sputtering shown in FIG. While this protective film layer forming chamber 31 is evacuated with a turbomolecular pump, Ar is replaced with N. 2 24 sccm of a gas mixed with 6.0% of 30% H2 was introduced through a mass flow controller. The pressure at this time was about 1 Pa (8 mTorr) with a Baratron gauge. Next, DC 1000 W was applied to the graphite sintered target fixed to the cathode located on both sides of the substrate to induce plasma. The discharge current at this time was about 1.5 A, and the discharge voltage was about 670V. By this so-called reactive sputtering method, an amorphous carbon protective film layer 5 containing carbon and nitrogen as main components and containing hydrogen is formed on the Co—Cr—Ta—Pt alloy layer 3 by 6 nm over the entire CSS area and data area. Formed. At this time, the deposition rate of the film was 0.8 nm / s.
[0060]
Next, this substrate was transferred to a protective film layer forming chamber 21 by an ion beam method as shown in FIG. This protective film layer forming chamber 21 is an ion gun comprising a hot filament 22, an anode 23, and a grid 24 arranged in front of the hot filament. Further, a film is actively deposited only in a region having a vapor deposition particle shield 25 as shown in FIG. 2 and contacting a magnetic head having a radius of 20.7 mm or less on the substrate when starting and / or stopping. The structure is such that the film is extremely difficult to deposit outside of .7 mm. While the protective film layer forming chamber 21 was evacuated with a turbomolecular pump, Ar gas was supplied at 15 sccm and ethylene (C 2 H Four ) Gas was introduced through a 15 sccm mass flow controller. The pressure at this time was about 0.5 Pa (4 mTorr) with a Baratron gauge.
[0061]
Next, plasma was attracted by applying 350 mA to the hot filament of the ion gun located on both sides of the substrate and +120 V DC to the anode. Then, −530 V was applied to the grid to extract ions. Further, a pulse bias of −80 V and 3 kHz was applied to the substrate. At this time, the anode current was 500 mA, and the substrate bias current was 120 mA. By this so-called ion beam deposition method (IBD), a DLC protective film layer 4 mainly composed of carbon and hydrogen was formed in a range of 20.7 mm in radius on the protective film layer 5. That is, the amorphous carbon protective film layer 5 is formed on the magnetic layer and the DLC layer 4 is formed on the protective film layer 5 as a CSS area on the inner peripheral side of the disk. At this time, the deposition rate of the film was 1.0 nm / s. As a result, the protective film layer has a two-layer structure of an amorphous carbon layer and a DLC layer inside the radius of 20.7 mm, the total thickness is 11 nm, and the thickness outside the radius of 20.7 mm is only the amorphous carbon layer and the thickness is 6 nm. . The substrate was removed from the vacuum layer and waited for a natural drop to room temperature.
[0062]
After producing a plurality of discs by the above-mentioned method, some of them analyze the protective film layer, and after performing tape cleaning, some provide a fluorocarbon-based lubricant with a thickness of about 2 nm, and after performing a flying check A sliding test with a single plate or a built-in reliability test was performed on a magnetic disk device.
[0063]
The ellipsometer is used from the contact start and stop (CSS) area of the protective film layer of the disk manufactured by the above method to the so-called data area where there is no contact with the magnetic head in a region other than CSS. The film thickness was measured at a pitch of 0.1 mm. As a result, the transition region from 90% of the thickness of the CSS region, that is, 9.9 nm, to 110% of the thickness of the data area, that is, 6.6 nm, was 2.4 mm.
[0064]
In addition, Raman spectroscopic analysis was performed to examine the structure of the protective film layer of the disk produced by the above method. For simplicity, a disk without the protective film layer 4 and a disk without the protective film layer 5 were used. As the analyzer, a Raman spectroscopic analyzer 2010 manufactured by Renyshaw was used, and an Ar laser (514.5 nm) and a measurement wave number of 1000 to 1800 or 1000 to 2300 / cm were used.
[0065]
As a result, as shown in FIG. 4, the protective film layer 4 has only one peak near 1550 Kaiser (in the vicinity of 1550 (1 / cm) on the horizontal axis in FIG. 4), and much larger near 1350 Kaiser. By showing the characteristic without a peak, it was confirmed that the film was a typical DLC film.
[0066]
Further, as shown in FIG. 5, the protective film layer 5 shows a typical amorphous carbon waveform having a broad peak from 900 to 1800 / cm, and a C = N terminal bond is present around 2230 / cm. It has a vibration peak of -C≡N. Further, since the background has a gentle slope from 900 to 2300 / cm, it was confirmed that the carbon was amorphous carbon containing a lot of nitrogen and containing hydrogen.
[0067]
On the other hand, a disk provided with a lubricant was mounted on a contact start and stop (CSS) evaluation device and tested. Ten disks are rotated at a rotational speed of 7500 r. p. When the test was performed 50000 times at m, the test was completed without crashing all 10 sheets, and the subsequent surface was carefully observed with a microscope and obliquely observed, but no damage to the disk was observed. As a result, it was proved that the magnetic recording medium according to the present invention has sufficient sliding resistance reliability when the thickness of the protective film in the region where the magnetic head performs CSS is 11 nm.
[0068]
Next, in a region other than the CSS, a random seek of the magnetic head is performed at 7500 r.m in a so-called data area (radius 21 mm to 46 mm) where there is no regular contact with the magnetic head. p. While conducting m, 0.1 g of alumina particles having an average particle diameter of 0.1 μm were put on the disk and seeked for 120 seconds, and then surface observation was performed by microscopic observation and visual observation by oblique light. As a result, although the surface of the protective film was slightly damaged, a so-called crash that destroys the protective film was not achieved. As a result, it has been proved that the magnetic recording medium according to the present invention can provide sufficient sliding resistance reliability even though the thickness of the protective film layer in the data area is as thin as 6 nm.
[0069]
"Comparative Example 1"
Except that the DLC protective film layer 4 was not provided, a disk was manufactured by a manufacturing method substantially the same as that of “Embodiment 1”. That is, the substantially entire surface of the disk is protected only by the amorphous carbon protective film layer 5. A test was carried out by mounting 10 discs provided with a lubricant to a (CSS) evaluation apparatus in the same manner as in the first embodiment. As a result, all 10 discs crashed in less than 1000 times. Furthermore, when a seek test and surface observation were performed using the other 10 sheets in the same manner as in the first embodiment, the surface of the protective film had some very shallow scratches, but the so-called crash that destroys the protective film was reached. There wasn't. As a result, it was found that the disk manufactured by the method of Comparative Example 1 has sufficient sliding resistance reliability in the data area, but does not have sufficient sliding resistance reliability in the CSS area.
[0070]
"Comparative Example 2"
The amorphous carbon protective film layer 5 was not provided, and when the DLC protective film layer 4 was provided, the vapor deposition particle shielding material was not used so that the substantially entire surface of the disk was covered with the DLC protective film. At this time, the protective film layer 4 was formed to a thickness of 5 nm. Except for the above, a disk was manufactured by a manufacturing method substantially the same as that of “Embodiment 1”. A test was carried out by mounting 10 discs provided with a lubricant to a (CSS) evaluation apparatus in the same manner as in the first embodiment.
[0071]
As a result, all 10 discs crashed in less than 7000 times. Furthermore, when a seek test and surface observation were carried out using the other 10 sheets in the same manner as in the first embodiment, the surface of the protective film had some very shallow scratches, but there was a so-called crash that destroyed the protective film layer. It did not come. As a result, it was found that the disk manufactured by the method of Comparative Example 2 has sufficient sliding resistance reliability in the data area, but does not have sufficient sliding resistance reliability in the CSS area.
[0072]
“Comparative Example 3”
The protective film forming chamber 21 has a sputtering gun similar to the protective film forming chamber 31. Further, the shield is not removed so that the sputtered particles are less likely to adhere outside the radius of 20.7 mm. Then, when the protective film layer 4 is provided in the protective film formation chamber 21, Ar is replaced with N 2 30%, H 2 24 sccm was introduced through a mass flow controller. The pressure at this time was about 1.0 Pa (8.0 mTorr) with a Baratron gauge.
[0073]
Next, DC 1000 W was applied to the graphite sintered target fixed to the cathode located on both sides of the substrate to induce plasma. The discharge current at this time was about 1.5 A, and the discharge voltage was about 670V. By this so-called reactive sputtering method, a protective film layer 4 containing a large amount of carbon, nitrogen, and hydrogen was formed to a thickness of 2 nm on the Co—Cr—Ta—Pt alloy layer 3 within a radius of 20.7 mm. At this time, the deposition rate of the film was 0.8 nm / s. As described above, except for the method of providing the protective film layer 4, a disk was manufactured by a manufacturing method substantially the same as that of “Embodiment 1”.
[0074]
The ellipsometer is used from the contact start and stop (CSS) area of the protective film layer of the disk manufactured by the above method to the so-called data area where there is no regular contact with the magnetic head in the area other than the CSS area. The film thickness was measured at a pitch of 0.1 mm. As a result, the transition region from 90% of the thickness of the CSS region, that is, 9.9 nm, to 110% of the thickness of the data area, that is, 6.6 nm, was 8.7 mm.
[0075]
As a result, when the reactive sputtering method is used when the protective film layer 4 is provided, the thickness of the CSS area is steeply shortened over a short distance even if the same shield as that used in the ion beam deposition method is provided. It was found that the film thickness could not be started up, the uniformity of the film thickness in the data area was ensured, and the film thickness in the CSS area could not be ensured as desired. A test was carried out by mounting 10 discs provided with a lubricant to a (CSS) evaluation apparatus in the same manner as in the first embodiment.
[0076]
As a result, all 10 discs crashed in less than 25,000 times. Furthermore, when a seek test and surface observation were performed using the other 10 sheets in the same manner as in the first embodiment, the surface of the protective film had some very shallow scratches, but there was a so-called crash that destroyed the protective film layer. It did not come. As a result, it was found that the disk manufactured by the method of Comparative Example 3 has sufficient sliding resistance reliability in the data area, but does not have sufficient sliding resistance reliability in the CSS area.
[0077]
“Embodiment 3”
As a result of performing the CSS sliding resistance test 50,000 times on the disk described in “Embodiment 1” or “Embodiment 2”, any magnetic recording medium having a magnetic film thickness of 15 nm, 17 nm, or 21 nm is obtained. However, the magnetic recording medium and the magnetic head were not destroyed, and good sliding reliability was obtained.
[0078]
By reducing the thickness of the magnetic layer, the product Br × t of the thickness t of the magnetic layer and the residual magnetic flux density Br greatly decreased. The in-plane coercivity Hc is approximately 176 kA / m to 256 kA / m, and the coercivity squareness ratio S * Was 0.74 to 0.65 and around 0.7, and the squareness ratio S was 0.78 to 0.7. These magnetic properties were measured at 25 ° C. using a sample vibration type magnetometer.
[0079]
The electromagnetic conversion characteristics of these magnetic recording media were measured using a magnetic head having a shield gap length Gs of a magnetoresistive effect type reproducing element (MR element) of 0.18 μm and a gap length of a writing element of 0.3 μm. The MR element sense current was 6 mA, and the write current Iw was 41 mA. The output half-value width PW50 of the isolated reproduction wave was measured with a digital oscilloscope (Tektronix TDS544A) while changing the rotational speed of the magnetic recording medium (magnetic disk medium) and changing the flying height of the head. The thinner the magnetic film and the lower the flying height of the magnetic head, the smaller the PW50. When the magnetic film thickness was 15 nm and the flying height of the head was 25 nm, a small value of 240 nm was obtained.
[0080]
The output at the highest linear recording density of 360 kFCI measured with a spectrum analyzer was 1 to 2% with respect to the output of a solitary reproduction wave at 10 kFCI measured with a digital oscilloscope. The output at the highest linear recording density of 360 kFCI measured with a spectrum analyzer was obtained by integrating the output of odd-order waveforms until it exceeded 100 MHz. Furthermore, the SLF / Nd ratio of accumulated medium noise (Nd) when a 0-p output (SLF) of a solitary reproduction wave and a 360 kFCI signal were recorded was evaluated. Here, the flying height of the head was 25 nm, and Nd was a value obtained by integrating noise in a band corresponding to 0.5 kFCI to 540 kFCI. All the media obtained a high SLF / Nd ratio of 24 dB or more at a recording density as high as 360 kFCI.
[0081]
These magnetic disk media 61, a drive unit 62 for driving the magnetic recording medium, a magnetic head 63 comprising a recording unit and a reproducing unit, means 64 for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium, A magnetic storage device having signal input means for the magnetic head and recording / reproduction signal processing means 65 for reproducing the output signal from the magnetic head is constructed as shown in FIG.
[0082]
The reproducing part of the magnetic head is constituted by a magnetoresistive effect type magnetic head. FIG. 7 shows a schematic perspective view of the magnetic head used for the measurement. This head is a composite head having both a recording electromagnetic induction head formed on a substrate 601 and a reproducing magnetoresistive head. The recording head comprises an upper recording magnetic pole 603 sandwiching a coil 602 and a lower recording magnetic pole / upper shield layer 604, and the gap length between the recording magnetic poles was 0.3 μm. Further, copper having a thickness of 3 μm was used for the coil. The reproducing head is composed of a magnetoresistive sensor 605 and electrode patterns 606 at both ends thereof. The magnetoresistive sensor is sandwiched between a lower recording magnetic pole / upper shield layer 604 and a lower shield layer 607 both having a thickness of 1 μm. .20 μm. In FIG. 7, the gap layer between the recording magnetic poles and the gap layer between the shield layer and the magnetoresistive sensor are omitted.
[0083]
FIG. 8 shows a cross-sectional structure of the magnetoresistive sensor. The signal detection region 701 of the magnetic sensor includes a portion in which a lateral bias layer 702, a separation layer 703, and a magnetoresistive ferromagnetic layer 704 are sequentially formed on an aluminum oxide gap layer 700. A 20 nm Ni—Fe alloy was used for the magnetoresistive ferromagnetic layer 704. Although a 25 nm Ni—Fe—Nb alloy was used for the lateral bias layer 702, any ferromagnetic alloy such as Ni—Fe—Rh having a relatively high electrical resistance and good soft magnetic properties may be used. The lateral bias layer 702 is magnetized in the in-plane direction (lateral direction) perpendicular to the current by a magnetic field generated by a sense current flowing through the magnetoresistive ferromagnetic layer 704, and a lateral bias magnetic field is applied to the magnetoresistive ferromagnetic layer 704. Apply. As a result, a magnetic sensor showing a linear reproduction output with respect to the leakage magnetic field from the medium 61 is selected. Ta, which has a relatively high electrical resistance, was used for the separation layer 703 for preventing the shunting of the sense current from the magnetoresistive ferromagnetic layer 704, and the film thickness was 5 nm.
[0084]
At both ends of the signal detection region, there are tapered portions 705 processed into a tapered shape. The tapered portion 705 includes a permanent magnet layer 706 for making the magnetoresistive ferromagnetic layer 704 a single magnetic domain, and a pair of electrodes 606 for taking out signals formed thereon. The permanent magnet layer 706 needs to have a large coercive force and the magnetization direction does not easily change, and an alloy such as Co—Cr or Co—Cr—Pt is used.
[0085]
The magnetic storage device shown in FIG. 6 was configured by combining the magnetic recording medium described in “Embodiment 1” or “Embodiment 2” with the head shown in FIG. As a result, in a levitation system with a magnetic levitation height hm of about 48 to 60 nm, a magnetic field is applied to the magnetic layer thickness t and the traveling direction of the magnetic head relative to the magnetic recording medium during recording. When the product Br × t with the measured residual magnetic flux density Br exceeds 9.6 mA (120 gauss · micron), sufficient writing cannot be performed and overwriting (overwriting characteristics deteriorates, and output in a high linear recording density region in particular. Also declined.
[0086]
On the other hand, when Br × t is smaller than 3.2 mA (40 Gauss · micron), depending on the composition or thickness of the recording layer of the medium, there may be a case where a decrease in reproduction output is observed after being left at 70 ° C. for 4 days. It was. Therefore, a magnetic field is applied in the magnetic layer thickness t described in the magnetic recording media described in “Embodiment 1” and “Embodiment 2” and the traveling direction of the magnetic head relative to the magnetic recording medium during recording. The magnetic storage device was configured such that the product Br × t with the residual magnetic flux density Br measured in this way was 3.2 mA (40 gauss microns) or more and 9.6 mA (120 gauss microns) or less.
[0087]
When the magnetoresistive sensor portion of the magnetoresistive effect type magnetic head uses a head formed between two shield layers made of a soft magnetic material separated from each other by a distance exceeding 0.2 μm, When the maximum linear recording density exceeded 250 kFCI, sufficient reproduction output could not be obtained. If the distance between the two shield layers made of a soft magnetic material was less than 0.12 μm, the element could not be easily formed due to difficulty in processing. From these results, a magnetic storage device was configured using a head formed between two shield layers made of a soft magnetic material separated by a distance of 0.12 μm or more and 0.2 μm or less. With the magnetic storage device thus configured, a recording density of 5 gigabits or more per square inch could be realized.
[0088]
“Embodiment 4”
Instead of the magnetoresistive effect type magnetic head used in “Embodiment 3,” the magnetoresistive effect type magnetic head 63 described in “Embodiment 3” has a mutual magnetization direction relatively changed by an external magnetic field. Except for using a magnetic head constituted by a magnetoresistive sensor including a plurality of conductive magnetic layers that cause a large change in resistance and a conductive nonmagnetic layer disposed between the conductive magnetic layers. The magnetic storage device was configured with the same configuration as in FIG.
[0089]
FIG. 9 shows a sectional view of the sensor used. This sensor includes a 5 nm Ta buffer layer 801, a 7 nm first magnetic layer 802, an intermediate layer 803 made of 1.5 nm copper, a 3 nm second magnetic layer 804, a 10 nm Fe-50 at layer on the gap layer 608. . % Mn antiferromagnetic alloy layer 805 is sequentially formed. The first magnetic layer has Ni-20 at. % Fe alloy was used, and cobalt was used for the second magnetic layer 804. The magnetization of the second magnetic layer 804 is fixed in one direction by the exchange magnetic field from the antiferromagnetic layer 805. On the other hand, the magnetization direction of the first magnetic layer 802 that is in contact with the second magnetic layer 804 via the nonmagnetic layer 803 changes due to the leakage magnetic field from the magnetic recording medium 61, so that a resistance change occurs.
[0090]
Such a resistance change accompanying a change in the relative direction of magnetization of the two magnetic layers is called a spin valve effect. In this embodiment, a spin-valve magnetic head using this effect is used for the reproducing head. The tapered portion 705 has the same configuration as the magnetic sensor of “Embodiment 3”.
[0091]
The Br × t of the magnetic recording medium used for the measurement was 3, 3.2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 mA. When Br × t was set to 3 mA (37.5 Gauss micron), the reproduction signal significantly decreased with time, and it was difficult to obtain a practically preferable coercive force. When Br × t exceeds 12 mA (150 gauss micron), the output of 2F is large, but the output resolution tends to decrease, which is not preferable.
[0092]
Further, when such a spin valve type reproducing head is used, as described in “Embodiment 3,” a signal recorded at the maximum linear recording density exceeding 360 kFCI can be reproduced stably to obtain a signal output.
[0093]
The head shown here is the same as the head used in “Embodiment 3,” and the magnetoresistive head has an air bearing surface area of 1.4 mm. 2 The magnetic head slider had a mass of 2 mg or less. The area of the air bearing surface rail is 1.4mm 2 What is described below is that the probability of colliding with the above-mentioned protrusions is reduced, and at the same time, the impact resistance reliability can be improved by setting the mass to 2 mg or less. As a result, both high recording density and high shock resistance can be achieved, and an average failure time interval (MTBF) of 300,000 hours or more can be realized at a recording density of 5 gigabits per square inch or more.
[0094]
“Embodiment 5”
The substrate 1 on which the Ni-P plating is applied on the aluminum alloy substrate (outer diameter 95 mm, inner diameter 25 mm, thickness 0.8 mm) is subjected to texturing and processed to Ra = 2 nm and Rp = 15 nm (Ra, Rp is an index that represents roughness) and was sufficiently washed. This was introduced into a vacuum layer evacuated to 5.3 × 10E-5 Pa (4.0 × 10E-7 Torr). First, it was conveyed to a heating chamber in the vacuum layer, and the substrate temperature was heated to 260 ° C. by an IR heater (infrared heater).
[0095]
Subsequently, the film was transferred to the underlayer forming chamber, and Cr-10 at. Was obtained by DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.8 Pa (6 mTorr). % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2 was deposited to a thickness of 30 nm. Subsequently, the film was transported to the magnetic recording layer forming chamber, and was subjected to a Co-20 at. By DC magnetron sputtering under an Ar atmosphere of about 0.9 Pa (7 mTorr). % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy layer 3 (forming a magnetic layer) was formed to 22 nm.
[0096]
This Cr-10 at. % Mo-7.5 at. % Ti alloy underlayer 2, Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. Using the substrate formed up to the% Pt alloy layer 3, a protective film layer mainly composed of carbon according to the present invention described below was formed.
[0097]
In addition to the Al—Mg alloy substrate in which Ni—P is electrolessly plated, the substrate 1 is made of a ceramic made of chemically strengthened aluminosilicate, soda lime glass, silicon, borosilicate glass, or the like, or a ceramic subjected to glass glazing. It is possible to use a rigid substrate made of the like.
[0098]
The underlayer 2 is used as an underlayer that governs the crystal orientation of the underlayer formed thereon. As the underlayer, nonmagnetic Cr—V, Cr—Ti, Cr—Mo, Cr—Si, Cr—Mo forming an irregular solid solution that can be (100) oriented with good crystal matching with the magnetic layer. A thin film of a Cr-based alloy such as a Ti alloy can also be used. Further, when 0.5 to 50% by volume of nitrogen was simultaneously added to the discharge gas used for sputtering to form the underlayer, the crystal grains of the underlayer were refined. As a result, the crystal grains of the magnetic layer formed continuously were made finer, and medium noise could be reduced.
[0099]
The magnetic layer 3 includes not only a Co—Cr—Ta—Pt alloy but also platinum containing Co as a main component to increase the coercive force, and Cr, Ta, SiO 2, Nb, etc. for reducing medium noise. A multi-element alloy system to which is added can be used. In particular, the addition of Ta, Nb, V, and Ti is preferable because the melting point of the target is lowered and the composition separation of the magnetic layer containing Cr is likely to proceed.
[0100]
A Co-based alloy system to which Pt, Ni, or Mn is added is practical because there is less decrease in magnetic anisotropy energy than other additive elements. Specifically, in addition to Co—Cr—Pt, Co—Cr—Pt—Ta, Co—Cr—Pt—SiO 2 Co-Cr-Pt-Mn Co-Cr-Nb-Pt Co-Cr-V-Pt Co-Cr-Ti-Pt Co-Cr-Nb-Ta-Pt Co-Pt-Ni-SiO 2 An alloy such as can be used. Regarding the magnetism of the Co alloy layer which shows the ferromagnetic part, the amount of Cr dissolved is 5 to 10 at. %, The solid solution amount of Ta is about 2 at. By forming the Co alloy magnetic layer exceeding the solid solution amount, magnetic separation in the magnetic layer proceeds and the medium noise is reduced.
[0101]
As a practical composition, for example,
Co-20 at. % Cr-4 at. % Ta-8 at. % Pt alloy,
Co-22 at. % Cr-20 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-8 at. % Pt-20mol% SiO 2 alloy,
Co-17 at. % Cr-12 at. % Pt-5 at. % Mn alloy,
Co-17 at. % Cr-5 at. % Nb-10 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-5 at. % V-12 at. % Pt alloy,
Co-20 at. % Cr-10 at. % V-15 at. % Pt alloy,
Co-15 at. % Cr-5 at. % Nb-5 at. % Ta-20 at. % Pt alloy or the like can be used.
[0102]
The said board | substrate was conveyed to the protective film layer formation chamber 31 shown in FIG. 3, without taking out from the inside of a vacuum layer. While this protective film layer forming chamber 31 is evacuated with a turbomolecular pump, Ar is replaced with N. 2 30% H 2 24 sccm was introduced through a mass flow controller. The pressure at this time was about 1 Pa (8 mTorr) with a Baratron gauge.
[0103]
Next, DC 1000 W was applied to the graphite sintered target fixed to the cathode located on both sides of the substrate to induce plasma. The discharge current at this time was about 1.5 A, and the discharge voltage was about 670V. By this so-called reactive sputtering method, an amorphous carbon protective film layer 5 containing carbon and nitrogen as main components and containing hydrogen was formed on the Co—Cr—Ta—Pt alloy layer 3 by 6 nm. At this time, the deposition rate of the film was 0.8 nm / s.
[0104]
Next, this substrate was transferred to the protective film layer forming chamber 21. This protective film layer forming chamber 21 is an ion gun comprising a hot filament 22, an anode 23, and a grid 24 arranged in front of the hot filament. In addition, a vapor deposition particle shield 25 as shown in FIG. 10 is provided, and the film is positively deposited only in a region outside the radius 45.5 mm on the substrate, and the film is extremely deposited inside 45.5 mm. The structure is difficult to do. While the protective film layer forming chamber 21 was evacuated with a turbomolecular pump, Ar gas was supplied at 15 sccm and ethylene (C 2 H Four ) Gas was introduced through a 15 sccm mass flow controller. The pressure at this time was about 0.5 Pa (4 mTorr) with a Baratron gauge.
[0105]
Next, plasma was attracted by applying 350 mA to the hot filament of the ion gun located on both sides of the substrate and +120 V DC to the anode. Then, −530 V was applied to the grid to extract ions. Further, a pulse bias of −80 V and 3 kHz was applied to the substrate. At this time, the anode current was 500 mA, and the substrate bias current was 120 mA. By this so-called ion beam deposition method (IBD), a DLC protective film layer 5 containing carbon and hydrogen as main components was formed in a thickness of 5 nm on the protective film layer 4 outside the radius of 45.5 mm. At this time, the deposition rate of the film was 1.0 nm / s. As a result, the protective film layer has a two-layer structure of an amorphous carbon layer and a DLC layer outside the radius of 45.5 mm and has a total thickness of 11 nm, and inside the radius of 45.5 mm, only the amorphous carbon layer has a thickness of 6 nm. The substrate was removed from the vacuum layer and waited for a natural drop to room temperature.
[0106]
After producing a plurality of discs by the above-mentioned method, some of them analyze the protective film layer, and after performing tape cleaning, some provide a fluorocarbon-based lubricant with a thickness of about 2 nm, and after performing a flying check A sliding test with a single plate or a built-in reliability test was performed on a magnetic disk device.
[0107]
Using an ellipsometer, the area from the ramp load area of the protective film layer of the disk manufactured by the above method to the so-called data area where there is no regular contact with the magnetic head in the area other than the ramp load is 0. The film thickness was measured at a pitch of 1 mm. As a result, the transition region from 90% of the ramp load region thickness, ie, 9.9 nm, to 110% of the data area thickness, ie, 6.6 nm, was 2.4 mm. In addition, Raman spectroscopic analysis was performed to examine the structure of the protective film layer of the disk produced by the above method. For simplicity, a disk without the protective film layer 4 and a disk without the protective film layer 5 were used. The analyzer used was a Raman spectroscopic analyzer 2010 manufactured by Renyshaw, with Ar laser (514.5 nm) and a measurement wave number of 1000-1800 or 1000-2300 / cm.
[0108]
As a result, the protective film layer 4 was confirmed to be a typical DLC film as described in the first embodiment, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 5, the protective film layer 5 was confirmed to be amorphous carbon containing a large amount of nitrogen and also containing hydrogen, as described in the first embodiment.
[0109]
On the other hand, a disk provided with a lubricant was mounted on a lamp load evaluation apparatus and tested. Ten disks are rotated at a rotational speed of 7500 r. p. When the lamp load was repeated 50000 times at m, the test was completed without crashing all 10 sheets, and the subsequent surface was carefully observed with a microscope and visually observed with oblique light, but no disc damage was observed. As a result, it was proved that the magnetic recording medium according to the present invention has sufficient sliding resistance reliability when the thickness of the protective film in the region where the magnetic head is ramp loaded is 11 nm.
[0110]
Next, in a region other than ramp loading, a random seek of the magnetic head is performed at 7500 r.m in a so-called data area (radius 21 mm to 45.5 mm) where there is no regular contact with the magnetic head. p. While conducting m, 0.1 g of alumina particles having an average particle diameter of 0.1 μm were put on the disk and seeked for 120 seconds, and then surface observation was performed by microscopic observation and visual observation by oblique light. As a result, although the surface of the protective film was slightly damaged, a so-called crash that destroys the protective film was not achieved. As a result, it has been proved that the magnetic recording medium according to the present invention can provide sufficient sliding resistance reliability even though the thickness of the protective film layer in the data area is as thin as 6 nm.
[0111]
As described above, the embodiment of the present invention includes the following configuration example.
[0112]
In a method for manufacturing a magnetic recording medium, in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on a substrate, the protective film is in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped A film is formed on the portion by an ion beam method using at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe and a hydrocarbon gas or only a hydrocarbon gas. 2 , Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 A method for manufacturing a magnetic recording medium, in which a protective film is formed by sputtering using the method.
[0113]
Further, in the method of manufacturing a magnetic recording medium in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on a substrate, a substantially H of the magnetic recording medium 2 , Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 Then, a protective film is formed by sputtering, and at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe and a hydrocarbon gas at a contact portion of the protective film that comes into contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped. Alternatively, a method for manufacturing a magnetic recording medium in which a film is formed by an ion beam method using only hydrocarbon gas.
[0114]
Further, in a magnetic recording medium in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on a substrate, the protective film is in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped. The portion is composed of a diamond-like (DLC) layer mainly composed of carbon and hydrogen and an amorphous carbon layer mainly composed of carbon and nitrogen and containing hydrogen, and the portion of the protective film other than the contact portion is mainly composed of carbon. A magnetic recording medium composed of an amorphous carbon layer made of nitrogen and containing hydrogen.
[0115]
Further, in the magnetic recording medium in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on the substrate, a portion of the protective film other than a portion that contacts the magnetic head when the magnetic head is started or stopped The film thickness of the protective film at the part that contacts the magnetic head when the magnetic head is started or stopped is thicker than the part of the protective film other than the contact part and is 20 nm or less. The thickness change rate in the radial direction of the protective film at the boundary between the protective film in the contact portion and the protective film other than the contact portion is the radial thickness in the protective film other than the contact portion. A magnetic recording medium having a value greater than the rate of change and a value of 1.0 nm / mm or more.
[0116]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a method of manufacturing a magnetic recording medium in which a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film are provided on a substrate, the magnetic head is brought into contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped. Then, a film is formed on the contact portion of the protective film by an ion beam method using at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe and a hydrocarbon gas or only a hydrocarbon gas, and then substantially over the entire surface of the magnetic recording medium. H 2 , Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 A protective film is formed by a sputtering method using Hf or H on almost the entire surface of the magnetic recording medium. 2 , Ne, Ar, Kr, Xe and N 2 Then, a protective film is formed by sputtering, and at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe and a hydrocarbon gas at a contact portion of the protective film that comes into contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped. Alternatively, a method of manufacturing a magnetic recording medium capable of high-density recording and excellent in reliability can be obtained by forming a film by an ion beam method using only hydrocarbon gas.
[0117]
Since the contact portion of the protective film that contacts the magnetic head when the magnetic head is started or stopped is formed by the ion beam method, the boundary portion between the contact portion and the other portion can be formed with a steep curved surface. The recording area can be efficiently expanded.
[0118]
Furthermore, a large capacity and highly reliable magnetic disk device can be provided by combining the magnetic recording medium and the magnetic head.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a protective film forming chamber 21. FIG.
3 is a schematic view of a protective film formation chamber 31. FIG.
FIG. 4 is a spectrum of a Raman spectroscopic analysis result of a protective film layer formed by an ion beam deposition method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a spectrum of a Raman spectroscopic analysis result of a protective film layer formed by a sputtering method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an overall configuration of a magnetic storage device.
FIG. 7 is a schematic perspective view of a magnetic head.
FIG. 8 is a diagram showing a cross-sectional structure of a magnetoresistive sensor.
FIG. 9 is a sectional view of a sensor using a spin valve type magnetic head.
FIG. 10 is a schematic view of a protective film forming chamber 21 for forming a film on the outer peripheral side of the magnetic recording medium.
[Explanation of symbols]
1 Non-magnetic substrate
2 Cr alloy underlayer
3 Co alloy magnetic layer
4 Protective film layer
5 Protective film layer
21 Protective film formation room
22 Hot filament
23 Anode electrode
24 Hot filament
25 Deposition particle shield
31 Protective film formation room
61 Magnetic recording media
62 Drive unit for driving magnetic recording medium
63 Magnetic head comprising a recording unit and a reproducing unit
64 Means for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium
65 Signal input means to magnetic head and recording / reproduction signal processing means for reproducing output signal
601 substrate
602 coil
603 Upper recording magnetic pole
604 Lower recording magnetic pole and upper shield layer
605 Magnetoresistive sensor
606 Electrode pattern at both ends of magnetoresistive sensor
607 Lower shield layer
608 Gap layer
700 Aluminum oxide gap layer
701 Signal detection area of magnetic sensor
702 lateral bias layer
703 Separation layer to prevent sense current shunting
704 Magnetoresistive ferromagnetic layer
705 Taper processed into taper shape
706 Permanent magnet layer
801 Ta buffer layer
802 First magnetic layer
803 Nonmagnetic intermediate layer made of copper
804 Second magnetic layer
805 Antiferromagnetic alloy layer

Claims (2)

基体上に磁性膜と前記磁性膜を保護する炭素を主成分とする保護膜とを設けた磁気記録媒体において、
磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する前記保護膜の接触部分が、主に炭素と水素からなるダイヤモンドライク（ＤＬＣ）層と、主に炭素、または炭素と窒素、または炭素と窒素と水素からなるアモルフアスカーボン層と、から構成されており、
前記接触部分以外の前記保護膜の部分が、主に炭素、または炭素と窒素、または炭素と窒素と水素からなるアモルフアスカーボン層で構成されており、
磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分以外の前記保護膜の部分の膜厚が１０ｎｍ以下であり、磁気ヘッドの起動または停止時に前記磁気ヘッドと接触する部分の前記保護膜の部分の膜厚が前記接触部分以外の前記保護膜の部分よりも厚くかつ２０ｎｍ以下であり、
前記接触部分の前記保護膜の膜厚をＡ、前記接触部分以外の前記保護膜の膜厚をＢとしたとき、Ａ／Ｂ＞１．１５を満たし、
イオンビームデポジション法により、前記接触部分の炭素と水素からなるＤＬＣ層を、蒸着粒子遮蔽物を具備して成膜することで、前記膜厚Ａの９０％に相当する膜厚をあたえる膜厚減少方向の端の半径位置をＲｌｍｍ、前記膜厚Ｂの１１０％に相当する膜厚をあたえる膜厚増加方向の端の半径位置をＲ２ｍｍとしたとき、｜Ｒ２−Ｒｌ｜＜５ｍｍを満たし、さらに、前記接触部分の前記保護膜と前記接触部分以外の前記保護膜の境界における前記保護膜の半径方向の膜厚変化率が、前記接触部分以外の前記保護膜における半径方向の膜厚変化率よりも大きく、その値が１．０ｎｍ／ｍｍ以上である前記保護膜を形成する
ことを特徴とする磁気記録媒体。In a magnetic recording medium provided with a magnetic film and a protective film mainly composed of carbon that protects the magnetic film on a substrate,
A contact portion of the protective film that comes into contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped includes a diamond-like (DLC) layer mainly composed of carbon and hydrogen, and mainly carbon, or carbon and nitrogen, or carbon and nitrogen. An amorphous carbon layer made of hydrogen, and
The part of the protective film other than the contact part is mainly composed of an amorphous carbon layer composed of carbon, or carbon and nitrogen, or carbon, nitrogen and hydrogen,
The thickness of the portion of the protective film other than the portion in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped is 10 nm or less, and the portion of the protective film that is in contact with the magnetic head when the magnetic head is started or stopped Is thicker than the part of the protective film other than the contact part and 20 nm or less,
When the film thickness of the protective film at the contact portion is A and the film thickness of the protective film other than the contact portion is B, A / B> 1.15 is satisfied,
A film thickness corresponding to 90% of the film thickness A is formed by depositing a DLC layer made of carbon and hydrogen at the contact portion with an evaporated particle shield by an ion beam deposition method. When the radius position at the end in the decreasing direction is Rlmm, and the radius position at the end in the film thickness increasing direction that gives a film thickness corresponding to 110% of the film thickness B is R2 mm , | R2-Rl | <5 mm is satisfied, and , radial thickness change rate of the protective film at the boundary of the protective film and the protective film other than the contact portion of the contact portion, than the radial thickness change rate of the protective film other than the contact portion And the protective film having a value of 1.0 nm / mm or more is formed . 請求項１記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する駆動部と、記録部と再生部を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドとの間で信号授受を行う記録再生信号処理部と、前記磁気ヘッドの再生部としての磁気抵抗効果型磁気ヘッドと、を備えることを特徴とする磁気記憶装置。  The magnetic recording medium according to claim 1, a drive unit that drives the magnetic recording medium, a magnetic head having a recording unit and a reproducing unit, and a recording / reproducing signal processing unit that exchanges signals with the magnetic head, A magnetic storage device comprising: a magnetoresistive effect type magnetic head as a reproducing unit of the magnetic head.
JP06037399A 1998-09-03 1999-03-08 Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same Expired - Fee Related JP4344416B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06037399A JP4344416B2 (en) 1999-03-08 1999-03-08 Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same
US09/382,703 US6403194B1 (en) 1998-09-03 1999-08-23 Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus
US10/055,996 US7037607B2 (en) 1998-09-03 2002-01-28 Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06037399A JP4344416B2 (en) 1999-03-08 1999-03-08 Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000260020A JP2000260020A (en) 2000-09-22
JP4344416B2 true JP4344416B2 (en) 2009-10-14

Family

ID=13140278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06037399A Expired - Fee Related JP4344416B2 (en) 1998-09-03 1999-03-08 Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4344416B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8008632B2 (en) * 2008-07-24 2011-08-30 Seagate Technology Llc Two-zone ion beam carbon deposition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000260020A (en) 2000-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7056604B2 (en) Magnetic recording media and magnetic recording system using the same
EP0751502B1 (en) Magnetic recording system and magnetic recording medium used therefor
JP2009238299A (en) Vertical magnetic recording medium and method for making vertical magnetic recording medium
JPWO2009014205A1 (en) Perpendicular magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic recording / reproducing apparatus
CN108573715B (en) Assisted magnetic recording medium and magnetic memory apparatus
US6372367B1 (en) Magnetic recording medium, method for producing the same and magnetic recording apparatus using the same
US7147943B2 (en) Magnetic recording medium, the manufacturing method and magnetic recording apparatus using the same
JP4199913B2 (en) Method for manufacturing magnetic recording medium
JP2001184626A (en) Magnetic recording medium and magnetic memory device
JP3648450B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage device
JP3665221B2 (en) In-plane magnetic recording medium and magnetic storage device
JP4344416B2 (en) Magnetic recording medium and magnetic storage device having the same
US7037607B2 (en) Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus
EP0809238A2 (en) Magnetic recording media and magnetic recording system using the same
JP2002032907A (en) Carbon protective film, magnetic recording medium, method for manufacturing them and magnetic disk device
JP2005174531A (en) Magnetic body for non-reactive treatment for use in granular perpendicular recording
US20060153975A1 (en) Magnetic recording medium, the manufacturing method and magnetic recording apparatus using the same
JP2001250223A (en) Magnetic recording medium and magnetic recorder
JP2000123345A (en) Magnetic recording medium and magnetic disk device
US20060019125A1 (en) Magnetic recording medium and production method thereof as well as magnetic disc device
JP3721754B2 (en) Magnetic recording medium and magnetic storage device
JP2001006145A (en) Magnetic recording medium and manufacture of the same and magnetic storage device
JP3394108B2 (en) Magnetic storage device and multilayer magnetic layer magnetic recording medium
JP3429777B2 (en) Magnetic recording medium and magnetic storage device using the same
JP2006155844A (en) Perpendicular magnetic recording medium and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080318

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090414

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090603

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090630

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090713

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120717

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130717

Year of fee payment: 4

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees