JPH01166321A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク用保＃膜に係り、とくにスパッタ
法により形成した炭素質保護膜とその製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

現在、磁気ディスクに代表される記録媒体の主流はγ−
Ｆｅａｒｓの塗布型媒体であるが、近年、ますます増大
する記録容量に対応するため、高密度磁気記録が可能な
薄膜記録媒体が開発されつつあり、一部は実用段階に入
っている。

強磁性金属やγ−Ｆｅａｒｓのスパッタ膜を磁性膜とし
て利用する薄膜記録媒体の問題点の１つは。

耐摺動特性が、塗布型媒体に比べて劣ることである。高
記録密度を実現するためには、磁気ヘッドと媒体の間の
ギャップを狭くする必要がある。そのため、極めて薄い
膜でしかも磁性膜を摩耗と破壊から保護する保護膜が使
われている。金属薄膜を媒体として用いる磁気ディスク
の保護膜としては、一般に炭素質膜が使われている。

従来、磁気ディスク用保護膜の炭素質膜は特開昭６１−
４５４１２号公報に示されているように、アルゴン（Ａ
ｒ）ガスをスパッタ用ガスとして用したスパッタ法によ
って作られている。これはアルゴンガスが種々の物質に
対して大きなスパッタ率を示し、また安価な点でスパッ
タ用ガスとして優れているためである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

現在の炭素質スパッタ膜は磁気ディスクに適用した場合
、十分な摺動強度を示すに至っていない。

炭素質膜の性質はスパッタ条件２例えばガスの種類と圧
力、スパッタリング方式、投入電力、基板温度等によっ
て違ったものになる。そのため、薄膜でかつ十分な潤滑
性と堅固さを備えた炭素質膜を形成するには、スパッタ
条件の最適化が必要である。本発明の目的はスパッタ条
件中のガスの種類を最適化し、摺動強度が優れた炭素質
膜を形成することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的である耐摺動特性の優れた炭素質膜は、膜形
成条件の内、特にスパッタガスを変え、その時に得られ
る炭素質膜の付着力と耐摺動特性の関係を調べた結果を
もとに見いだされた。すなわち、炭素質膜形成時にヘリ
ウムをスパッタガスに入れることにより達成できる。

〔作用〕

従来、ヘリウムのように分子量が小さいガスはスパッタ
リング率が低く、膜形成の効率が下がることから、実用
的でなかった。しかし、炭素質膜の形成においては１次
に述べるような理由から、成膜速度は低いものの、十分
な強度を有する膜が形成できることが分った。

一般にスパッタ法により膜形成を行うと、スパッタリン
グ開始とともに基板表面の温度は急激に上昇する。温度
が短時間で急変すると膜に大きな熱歪が発生し、膜の下
地への付着力は大きく低下する。炭素質膜は付着力が増
大するほど、耐摺動特性が向上することが分った。本発
明の過程で比熱が小さいヘリウムをスパッタガスに用い
ると、基板表面から熱の放熱が大きくなり、基板温度の
上昇はアルゴンガスを使用した時に比べ２０〜３０％低
くなる。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例により詳細に説明する。

去】１１Ｌ 直流２極スパツタ装置を用いて、第１図に示す磁気ディ
スク上に炭素膜からなる保護膜を形成した。ここで１は
炭素膜、２はコバルト・ニッケル合金（Ｃｏ−Ｎｉ）か
らなる膜厚７０ｎｍの磁性膜、３は磁性膜の配向性を制
御する膜厚３００ｎｍのクローム膜（Ｃｒ）、４はニッ
ケル・リン層（Ｎｉ−Ｐ）、５はアルミ合金基板である
。炭素膜１の形成は、ターゲットに密度２．０ｇ／ｃｄ
の緻密なグラファイトを用い、基板温度１５０℃。

投入電力２　ｋ　ｗ　＋スパッタガスには男−ボン膜１
の形成時のみヘリウムを用い、他はアルゴンを使用した
。圧力はいずれも５Ｐａで行った。炭素膜厚は５０ｎｍ
とした。基板にはＮ　ｉ　Ｐの他に、膜の付着力の大き
さを調べる目的で石英ガスラス上を使用し、引っかき試
験用の試料を作製した。

得られた膜の評価は、主に引っかき試験と耐摺動特性試
験で行った。引っかき試験は、先端半径７０μｍのダイ
アモンド針を薄膜に押しつけ、荷重をだんだん増やし、
試料を動かして膜に傷が発生するときの荷重を測定する
方法である６ヘリウムガスを用いた場合は５００ｇの荷
重でも膜は剥離しなかった。一方、炭素膜の耐摺動特性
の評価はコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方
式を用いた。評価条件はディスク周速２７　ｍ　／　ｓ
　。

ヘッド浮上高０．２　μｍでＭｎ−Ｚｎフェライトヘッ
ドを用いて行った。ヘッドはスタートから１０ｓ間摺動
させたのち、３０ｓ浮上させ、再び１５ｓ摺動させる。

評価はこれを繰り返すことで行った。

炭素膜１の形成にヘリウムガスを用いた場合には５００
００回以上の強度が得られた。また、炭素膜１を加熱し
、ガス分析を行った結果、４ｏ○℃に加熱した時、ヘリ
ウムガスの放出が検出された。

比較例１ 実施例１と同じ薄膜積層構造を同じスパッタ装置を用い
て作製した。スパッタガスは、磁性膜２゜クローム膜３
の形成およびカーボン膜１の形成、全てアルゴンガスを
用いた。ガス圧力は５Ｐａで行った。得られた膜を引っ
かき試験で評価した結果、荷重５００ｇで膜の剥離が発
生した。また、耐摺動特性の評価をＣ８Ｓ方式で調べた
結果、３５０００回で炭素膜が破損した。

大嵐班叉 実施例１と同じ薄膜構造を同じスパッタ装置を用いて作
製した。スパッタガスには、磁性膜２゜クローム膜３の
形成には実施例１と同じアルゴンガスを用い、炭素膜１
の形成にはＨｅ８０％Ａｒ２０％の混合ガスを用いた。

ガス圧力は５Ｐａで行った。得られた膜の耐摺動特性を
Ｃ８Ｓ方式で調べた結果、４００００回の強度が得られ
、Ｈｅガス混入の効果があった。

失態■旦 実施例１と同じ薄膜構造を同じスパッタ装置を用いて作
製した。スパッタガスには、磁性膜２゜クローム膜３の
形成には実施例１と同じアルゴンガスを用い、炭素膜１
の形成にはＨｅ　３０％Ａｒ７０％の混合ガスを用いた
。ガス圧力は５Ｐａで行った。得られた膜の耐摺動特性
をＣ８Ｓ方式で調べた結果、３２０００回の強度が得ら
れ、Ｈｅガス混入の効果があった。

来五班土 実施例１と同じ薄膜構造を同じスパッタ装置を用いて作
製した。スパッタガスには、磁性膜２゜クローム膜３の
形成には実施例１と同じアルゴンガスを用い、炭素膜１
の形成にはＨｅ２５％Ａｒ７５％の混合ガスを用いた。

ガス圧力は５Ｐａで行った。得られた膜の耐摺動特性を
ＣＳＳ方式で調べた結果、３００００回でアルゴンガス
のみを用いた場合（比較例１）と同程度であった。

比較例２ 比較例１と同じ薄膜構造を同じスパッタ装置を用いて作
製した。スパッタガスには、磁性膜２゜クローム膜３の
形成には実施例１と同じアルゴンガスを用い、炭素膜１
の形成にはクリプトン（Ｋｒ）を用いた。ガス圧力は５
Ｐａであった。得られた膜を引っかき試験で評価した結
果、荷重３００ｇで剥離が生じた。さらに膜の耐摺動特
性をＣＳＳ方式で調べたところ、１００００回で炭素膜
１が破壊し、保護膜として不十分であった。

以上、実施例および比較例でガスの種類および混合比を
変えて形成した炭素膜の引っかき試験の結果をまとめる
と第１表のようになる。ＣＳＳ方式で測定した耐摺動特
性を炭素膜形成時のスパッタガスごとに、プロットする
と第２図のようになる。この結果からヘリウムを３０〜
１００容量％含むガス下でスパッタを行うと、保護膜と
して優れた炭素質膜を得られることが分る。

第　　　１　　　表 〔発明の効果〕 本発明によれば、スパッタガスにヘリウムを用いて炭素
質膜を磁性膜上に形成することにより、磁気ディスクの
耐摺動特性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気ディスクの断面構造図、第２図はコンタク
ト・スタート・ストップ回数とスパッタガスの関係を示
す図である。 １・・・炭素質膜、２・・・磁性膜、３・・・クローム
膜、４・・・ニッケル・リン層、５・・・アルミ合金基
板。 代理人　弁理士　小川勝男に１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板と、該基板上に形成された磁気記録層と、該磁
   気記録層上に形成された炭素質保護膜とを有する磁気記
   録媒体において、上記炭素質保護膜はヘリウム（Ｈｅ）
   を含んでいることを特徴とする磁気記録媒体。 ２、基板と、該基板上に形成された磁気記録層と、該磁
   気記録層上に形成された炭素質保護膜を有する磁気記録
   媒体の製造方法において、上記炭素質保護膜はスパッタ
   法により形成され、その時使用するスパッタガスにはヘ
   リウムが３０〜１００容量％含まれていることを特徴と
   する磁気記録媒体の製造方法。