JPH01317227A - 磁気ディスクの製造方法 - 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］ この発明は、磁気ディスク装置に搭載される磁気ディス
クに関するものである。

［従来の技術］ ＝】ンビュータの外部記憶装置の一つである固定磁気デ
ィスク装置は主に磁気ディスクと磁気ヘッドスライダで
構成されているが、第３図にその概念図を示す。これは
、例えば文献（柳沢雅広「め−）き形磁気ディスク媒体
のトライポロジ」ト１本応用磁気学会誌、ＶＯＬ、１１
　、ＮＯｌ　、　１９８７）　ニＲＬ　＜　示されてい
る。図において、（２３）は基板に形成された磁気記録
媒体層に情報が記録される磁気ディスク、（２４）は磁
気ディスク（２３）に情報を書き込んだり読み出したり
する磁気・＼ラドスライダ、（２５）は磁気へラドスラ
イダ（２４）を磁気ディスク（２３）に押し付けるサス
ペンション、（２６）は磁気ディスク　（２３）を図中
矢印方向に回転させるスピンドルである。

このように構成された磁気ディスク装置において、磁気
ディスク（２３）に情報を書き込んだり読み出したりす
る場合は、磁気ディスク（２３）を矢印方向に高速回転
（例えば３６００ｒｐｍ　）させる。この回転により生
じる空気流で５磁気へラドスライダ（２４）は空気軸受
の原理で、磁気ディスク（２３）表面よりサブミクロン
の隙間を保って浮上する。すなわち、サスペンション（
２５）の押付力と空気流の押−Ｆ力が釣り合って、磁気
へラドスライダ（２４）は安定浮上する。

一方、磁気ディスク装置を使用しないときは５、スピン
ドル（２６）の回転は停止し、磁気へッドスライダ（２
４）はサスペンション（２５）により押し付けられて磁
気ディスク（２４（Ｈ−に接触した状態となる。

第４図、第５図は第３図における磁気／＼ラッドライダ
付近の拡大図であり、第４図は磁気ディスク装置の稼動
時（Ｉａ気ディスクは回転している）、第５図は磁気デ
ィスク装置の停止時（磁気ディスクは静市している）を
それぞれ示す。

磁気ディスク装置は以−トのような機構を有するため、
磁気ディスクの始動時には磁気へットスライダは磁気デ
ィスク表面をこすりながら浮上する。同様に停止時には
こずりながら着陸する。この動作をコンタクト・スター
ト・ストップ（ＣＳ　Ｓ）という。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の磁気デーｆスクは以りのように構成されているの
で、Ｃ８Ｓ動作のため磁気ディスクはしだいに摩耗して
・くる。従来この摩耗が磁気ディスクにおける最大の問
題であった。例えば、摩耗によって記録情報が消失した
り、摩耗粉のかみ込みによりヘッドクラッシュが起きた
りする。また、摩耗によりディスク表面が平滑になり、
ヘット吸着を起こしたりＩＪ−る。この対策のため、従
来の磁気ディスク表面層には保護膜が適用されてきた。

ＳｉＯ２やカーボン膜などが一般的であるが、最近、ビ
ッカース硬度Ｈｖが１５００以上の硬質炭素膜が注目さ
れてきた。硬質炭素膜とは、例えば炭素を主成分とし膜
中に水素を例えば２〜７ＸＩＯ２２原子個／　ｃ　ｃを
含むようなダイヤモンド状のカーボン膜（同一出願人に
よる特開昭Ｂｌ）３６３１８号明細書に詳しく記載）で
、ビッカース硬度ＨＶが１５００以ｔで自己潤滑性を持
ち、はっ水性も大きいため、保護膜として良好な特徴を
備えている。形成方法としては、例えば特開昭６０−１
２７２９９号公報に示された方法がある。

ところが硬質炭素膜をＣＶ　Ｄ法やＰ　Ｖ　１．）法で
成膜した場合、その膜の最表面に、脆く軟らかいカーボ
ン膜が極薄く形成されることが多い。

第６図に従来の技術における磁気ディスクの構成を示す
。図において、（１）は硬質炭素膜、（２）は磁気記録
媒体膜、（３）はＮ　ｉ　−Ｐ等のド地硬化膜、（４）
はＡｌ−１／Ｉｇ合金等の基材である。硬質炭素膜（１
）の最表面に脆く軟らかいカーボン層（２７）が形成さ
れている。このカーボン層（２７）は脆く軟らかいため
ＣＳＳにより筒中に剥離し、摩耗粉の原因となり、磁気
ヘッドスライダの正常な浮動を阻害することが多かった
。また、時にはヘットクラッシュの原因となることがあ
った。

このカーボン層（２７）が形成される原因は次に通りで
ある。硬質炭素膜（１）は原料ガスとしてハイドロカー
ボン（ＣＩ［４やＣ２Ｈ４，）と水素（Ｈ２）を用いて
、ＣＶ　Ｄ法やＰＶＤ法で形成する。パイトロカーボン
は硬質炭素膜の直接の原料となるガスである。これが基
板上で反応し、（イ）水素リッチな高分子状カーボン層
、あるいは（ロ）結晶結合力の弱いグラファイト状のカ
ーボン層を形成する。これらの層を水素イオンで叩くこ
とにより（イ）水素リッチな高分子状カーボン層より水
素を取り除く、あるいは（ロ）結晶結合力の弱いグラフ
ァイト状のカーボン層を崩し、アモルファス状カーボン
層を形成する。以上のように、不完全な膜の成長と水素
イオンによる叩き込みのバランスをとることにより、硬
質炭素膜が形成される。硬質炭素膜が所定の膜厚となる
と、ガスを止めて成膜を停＋ｈするが、この際、チャン
バー内に残留した原料ガスにより表面に数分子のカーボ
ン膜がどうしても形成されてしまう。ところが、この膜
は、膜成長と水素イオンの叩き込みのバランスをとって
形成したものではないため、水素リッチな高分子状カー
ボン膜か、結晶結合力の弱いグラファイト状カーボン膜
の層となってしまう。これがさきに示した脆く軟らかい
カーボン層である。

このように、ＣＶ　Ｄ法や））　Ｖ　Ｄ法を用いて硬質
炭素膜を成膜する際に、このカーボン層（２７）はどう
してもできてしまう。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、硬質炭素膜の最表面に機械的な特性に劣る脆
く軟らかいカーボン層が形成されるのを防止し、Ｃ８Ｓ
特性の良好な磁気ディスクを得ることを目的としている
。

［課題を解決するための手段コ この発明に係る磁気ディスクの製造方法は、磁気記録媒
体膜を保護する硬質炭素膜を、イオン化蒸着法によって
成膜するものである。

［作ＩＴｌ］ この発明におけるイオン化蒸着法によって形成した硬質
炭素膜は、最表面に脆く軟らかいカーボン層を形成しな
いために、硬質炭素膜の特徴である硬く自己潤滑性を有
し、ばつ水性が大きいという保護膜の長所を十分利用で
きるため、磁気へットスライダと磁気ディスクの何れの
摩耗も押えられ、Ｃ８Ｓによる耐久性が向」ニし、ヘッ
トクラッシュの危険性もなくなる。

［実施例］ 以ド、この発明の一実施例を図について説明する。第２
図に、この発明の一実施例で用いられるイオン化蒸着装
置の構成を示−ケ。図において、（５）は真空槽、（６
）は排気系、（７）はバルブ、（８）はガスボンへ、（
９）はバルブ、（ｌＯ）はノズル、（１１）はタングス
テンワイヤ、（１２）はフィラメント、（１３）、（１
４）は加速電極、（１５）はシールド、（１６）は基板
、（１７）は交流電源、（１８）は第一の直流電源、（
１９）は第二の直流電源、（２０）は噴射ガス、（２１
）はプラズマ放電領域、（２２）はシャッタである。噴
射ガス（２０）は硬質炭素膜の原料ガスであるハイドロ
カーボン（ＣＩ　、やＣ２ＨＩ、）と水素（Ｎ２）であ
る。また、水素は用いない場合もある。

排気系（６）によって高真空に保たれている真空１！　
（５）内の内部槽中にガスボンへ（８）から噴射ガス（
２０）となるハロゲンカーボンなどを噴射ノズル（ｌＯ
）より導入し、フィラメント（１２）よりタングステン
ワイヤ（１１）に電圧を印加することによって電子ビー
ムなを放出させて安定的なグロー放電を維持し、加速型
ｔｉ’Ｍ（１３１、（１４）により有効にイオンを引き
出し、加速されて基板（１６）上に硬質炭素膜を形成す
る。

ＣＶＤ法やＰＶＤ法を用いて硬質炭素膜を形成ｊ−る場
合には、所定膜厚となりガスを市めて成膜を停止するた
め、真空槽内の残留ガスにより、どうしても最表面に機
械的な特性に劣る異質のカーボン膜が形成されたが、イ
オン化蒸着法では、例えば、プラズマ放電領域（２１）
を遮るシャッタ（２２）を動作させることにより、成膜
は瞬時に停止ヒされ、膜質の異なったカーボン層が形成
されることはない。イオン化蒸着法では、成膜を瞬時に
停止させることは上記シャッタ以外の方法によっても容
易に可能であり、異質なカーボン層を最表面に持たない
硬質炭素膜が形成できる。

第１図にこの発明の一実施例により得られた磁気ディス
クの一例を示す。図において、（１）はイオン化蒸着法
によって形成された硬質炭素膜、（２）は例えばγ−Ｆ
　ｅ　２０　ｙ、スパッタ膜からなる磁−（記録媒体膜
、（３）は例えばＮ１−Ｐ合金より成る下地硬化膜、（
４）は例えばΔ１−　Ｍ　ｇ合金より成る基材である。

なお、上記実施例の硬質炭素膜（１）はラマン分光分析
によりダイヤモンド状炭素膜であることが確認された。

また、磁気ディスクと磁気へットスシーイダを用いてＣ
８Ｓ特性を検査した結果、摩耗はほとんど確認されず、
良好な特性を得た。

なお、」１記実施例ではクラスタ・イオン・ビーへ法に
ついて説明したが、これに限るものではなく、例えば、
刊行物（ダイヤモンド合成技術とその応用例、第１０［
相］、「イオン化蒸着によるダイヤモンド薄膜生成」、
応用技術出版）に示されているようなものであっｐもよ
い。

また、上記実施例では基材（４）としてＡＩ　−Ｍｇ合
金を用いた場合を示したが、Ａｌ−Ｔｉ、Δｌ−Ｍｏ、
Ａｌ−８ｉなどであってもヨ・＜、サラにガラスやセラ
ミックなどであってもよい。

同様に下池硬化膜（３）についても−１−記実施例のＮ
１−Ｐ以外にＮ１−Ｃｕ−Ｐやアルマイトなどであって
もよく、またド地硬化膜（３）は無くてもよい。

また、上記実施例では磁気記録媒体膜（２）としてγ−
■・ｅ２０．から成るスパッタ膜を用いた場合を示した
が、これに限るものではなく、例えばＧ　ｏ　−Ｎ　ｉ
　、　Ｇ　ｏ　−Ｆ　ｅ　、　ｃｏ　−Ｍ　ｇ、　ＣＯ
−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒなど他の磁性材料であっても
よい。

さらに、硬質炭素膜（１）」−に潤滑層を設けた場台に
もこの発明の効果は失われない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、磁気記録媒体膜を保
護する硬質炭素膜をイオン化蒸着法によって成膜するの
で、成膜を瞬時に停止でき、硬質炭素膜の最表面に脆く
軟らかいカーボン膜が形成されるのを防止し、（二Ｓ　
Ｓ特性が良好な磁気ディスクを得ることができる効果が
ある１、

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例により得られた磁気デ、イ
スクを示す断面図、第２図はこの発明の一実施例による
磁気ディスクの製造方法に用いられるイオン化蒸着装置
を示す構成図、第３図は一般的な磁気ディスク装置を示
す概念図、第４図、第５図はそれぞれ第：３図の装置の
稼動状態および静１ヒ状態における磁気へットスライダ
の位置を拡大してを示す概念図、第６図は従来の方法に
より得られた磁気ディスクを示す断面図である。 図において、（１）は硬質炭素膜、（２）は磁気記録媒
体膜、（３）は下地硬化膜、（４）は基材、（２３）は
磁気ディスク、（２４）は磁気ヘッドスライダ、（２７
）は軟らかいカーボン膜である。 なお、各図中同一符号は同一°または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に形成された磁気記録媒体膜とこの磁気記録媒
   体膜を保護する硬質炭素膜とを有する磁気ディスクの製
   造方法において、上記硬質炭素膜はイオン化蒸着法によ
   って成膜することを特徴とする磁気ディスクの製造方法
   。