JPH0223522A - 磁気記録媒体の製造方法 - 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、強磁性金属からなる磁性膜（以下、「金属系
磁性膜」）の表面に、その保護潤滑膜としてダイヤモン
ド状炭素を含む硬質炭素膜を形成した耐摩耗性・潤滑性
にすぐれた磁気記録媒体の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

非磁性基体に金属系磁性膜を設けた金属薄膜型磁気記録
媒体の機能および耐用寿命を安定化するには、磁性膜面
とこれに近接対向する記録・再生用磁気ヘッドとの接触
を滑らかにし、磁気ヘッドと磁性膜の摩耗・損傷を防止
することが必要であり、近時、その磁性膜面の保護潤滑
膜として、炭素質膜を、真空蒸発法やスパッタリング法
等により形成した磁気記録媒体が実用されている。なか
でも、１−Ｃ（ア′イカ−ボン）と称されている非晶質
構造を有するダイヤモンド状炭素膜は、硬さや比抵抗値
などダイヤモンドに近い物性を示し、磁性膜の保護潤滑
膜として望まれる卓抜した耐摩耗性と良好な潤滑特性と
を兼ね備えている。そのダイヤモンド状炭素膜の成膜法
として、Ａｒにメタン（Ｃ）（４）を１５容量％以上添
加した混合ガス雰囲気下、黒鉛をターゲットとしてスパ
ッタ蒸発させる方法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、スパッタ雰囲気をＡｒとメタンの混合雰囲気
として黒鉛ターゲットをスパッタさせる上記方法により
成膜されるダイヤモンド状炭素膜は、表面凹凸が著しく
、かつ緻密性に乏しいため、記録再生操作時の磁気ヘッ
ドの接触による剥離・損傷を生じ易く、また欠損した炭
素微粒子が磁気ヘッドに付着して再生出力の著しい低下
の原因となる等、保護潤滑膜としての機能や耐久性等に
問題がある。

なお、上記成膜法により形成されるダイヤモンド状炭素
膜が緻密性に乏しく、凹凸粗面となるのは、そのスパッ
タ成膜過程で、スパッタ室内に炭素フレークが生成し、
その炭素フレークが磁性膜面上に落下付着するためであ
る。そのスパッタ雰囲気をメタンを含まないＡｒ単味の
雰囲気とすれば、炭素フレークの生成を回避することは
可能であるが、Ａｒ単味の雰囲気でスパッタ成膜を行う
と、炭素膜はアモルファスとなり、硬質のダイヤモンド
状炭素膜を形成することができなくなる。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、磁性膜面が
、非晶質構造のダイヤモンド状炭素を含む緻密で平滑な
表面を有する硬質炭素質膜で被覆された磁気記録媒体の
製造方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段および作用］本発明の磁気
記録媒体の製造方法は、 ダイヤモンド状炭素（以下、「アイカーボン」）を含む
炭素質ターゲットを、Ａｒガス雰囲気、またはＡｒガス
と１０容量％以下の水素もしくは炭化水素ガスとの混合
ガス雰囲気下にスパッタ蒸発させることにより、磁性膜
の膜面にダイヤモンド状炭素を含む硬質炭素質膜を形成
することを特徴としている。

本発明における磁性膜の保護潤滑膜である炭素質膜の成
膜に使用される炭素質ターゲラＩ・は、例えば化学的反
応により生成させたアイカーボンからなるブロックを所
要のターゲラＩ・形状に機械加工したもの、あるＩ、ｓ
はアイカーボン粉末を所・要形状に圧粉成形したもの等
であってよい。また、その炭素質ターゲットは、必ずし
もその全体がアイカーボンである必要はなく、例えばグ
ラファイト、アモルファス等の炭素分を含有するもので
あってさしつかえない。従って、例えばアイカーボン粉
末を圧粉成形してターゲットを製作する場合は、アイカ
ーボン粉末に、黒鉛粉末などの他の炭素粉末等を混合し
たものであってよい。いずれの場合にも、成膜される炭
素質膜にダイヤモンド状炭素特有の高硬度・高耐摩耗性
を十分発揮させるために、そのターゲットにおけるアイ
カーボンの占める割合は約３０重量％以上であることが
好ましい。

本発明における炭素質膜のスパッタリング成膜は、直流
スパッタ、高周波スパッタ、マグネトロンスパッタ、イ
オンビームスパッタ等の公知のスパッタリング法により
常法に従って行うことができる。なかでも、マグネトロ
ン直流スパッタリング法は、上記アイカーボン含有ター
ゲットを使用する本発明におけるダイヤモンド状炭素含
有硬質炭素質膜の効果的な成膜法として橿めて好適であ
る。

また、そのスパッタリングは、前記従来の成膜法と異な
って、Ａｒ単一の雰囲気下に達成することがで５きる。

もっとも、そのスパッタ雰囲気に他のガス成分を混在さ
せてはならないという意味ではなく、所望により、ダイ
ヤモンド状炭素膜のより安定な成膜の促進を目的として
少量の水素ガスまたは炭化水素ガス（メタン、アセチレ
ン等）を添加した混合雰囲気を使用することができる。

その場合の混合ガス成分は約３０重量％以上、例えば、
数％（約４〜７容量％程度）で十分である。このように
、本発明におけるダイヤモンド状炭素含有硬質炭素質膜
を成膜するための、スパッタ雰囲気は、Ａｒ単一の雰囲
気であってよく、またこれに他のガス成分を混合した雰
囲気を用いる場合にも、その混合割合は従来法における
それと異なって、掻く少量であるから、スパッタリング
過程においては従来法のような炭素フレークの生成はな
（、従ってそのスパッタリングにより磁性膜面に形成さ
れる炭素質膜は緻密・均一性と平滑な膜面を有している
。また、そのスパッタリング成膜では、基板を加熱保持
する必要がなく、常温で行うことができるので磁性膜の
磁気特性の熱的劣化を生じることもない。なお、その炭
素質膜の必要な膜厚は、対象とする磁気記録媒体の種類
や、記録再生操作の形式等により異なるが、あまり薄い
膜厚では均質性に欠けるので、約１００Å以上とするの
がよい。また、その膜厚は約５００人程度までで十分で
ある。

本発明の対象とする金属薄膜型磁気記録媒体は、磁気デ
ィスクをはじめ、各種磁気ドラム、磁気テープ、磁気シ
ート等が包含される。これらは、いずれもその磁性膜面
上に上記炭素質膜のスパッタ成膜が行われる点を除いて
、公知の一般的な工程および条件に従って製作される。

−例として、面内記録用磁気ディスクについて述べれば
、アルミニウム合金板等の基体表面に硬質のＮ１−Ｐ無
電解めっき膜（膜厚：例えば１５〜２５μｍ）を設け、
ポリッシュおよびテキスチャ処理を施したうえ、磁性膜
に面内異方性を与えるための下地層としてＣｒ膜（膜厚
：例えば５００〜３０００人）を形成し、その膜面上に
磁性膜（Ｃｏ、ＣｏＮｉ系、ＣｏＣｒ系、ＣｏＮｉＣｒ
系等）を所定の膜厚（例えば５００〜２０００人）に形
成する。ついでその膜面に前述のスパッタリング成膜を
行って所定の炭素質膜を形成することにより、多層積層
構造を有する面内記録用磁気ディスクを得る。その積層
構造は上記の例に限定されず、例えば、耐候性をより高
める目的で、磁性膜に、約１００〜５００人の膜厚のＣ
ｒ膜を形成したうえ、炭素質膜を成膜した構造とし、あ
るいは炭素膜面の表面に更に潤滑剤（例えば、モンテジ
ソン社製ｒＡＭ２００ｂ等）の薄膜（例えば１０−１０
０人）を塗設して磁気ヘッドとの摩擦に対する潤滑特性
をより高めた積層構造とすることもできる。

〔実施例〕

（Ｉ）供試磁気ディスクの製作 アルミニウム合金基板の表面に、Ｎ１−Ｐ無電解めっき
膜（膜厚２０μｍ）を形成し、表面をポリッシュした後
、テキスチャ処理し、ついで直流マグネトロンスパッタ
リング法（雰囲気：　０．７　Ｘｌ０−”ＴｏｒｒＡ　
ｒ　）により、Ｃｒ膜（膜厚：　２５００人）およびＣ
ｏＮｉＣｒ系磁性膜（膜厚：８００人）をこの順に形成
した。ついでそのスパッタ室内において、次の条件で炭
素質膜を形成して供試磁気ディスク（１３０ｍｍ型）を
得た。これを磁気ディスクＡとする。

（ｉ）ターゲット アイカーボン：３５重量％、残部黒鉛 （ｉｉ）雰囲気：　Ｉ　ＸＩＯ””　　ＴｏｒｒＡ　ｒ
投入型カニ３〜５ＫＷ 他方、比較例として、炭素膜のスパッタリング成膜にお
けるターゲットに黒鉛を使用した点を除いて上記と同一
の条件により供試磁気ディスクを得た。この供試磁気デ
ィスクをＢとする。

（ｎ）炭素質膜の構造 供試磁気ディスクＡおよびＢの各炭素質膜のレーザラマ
ンスペクトルを、それぞれ第１図および第２図に示す。

発明例の磁気ディスクＡの炭素質膜は、第１図のように
波長１５５０ｃｍ−’近傍に幅広いラマン分光特性を有
しており、ダイヤモンド状炭素質膜であることがわかる
。他方、磁気ディスクＢは、第２図のように波長１３６
０ｃｍ−’と１５８０Ｃ１ｍ−’近傍にピークがあり、
このことは、その炭素質膜が、磁気ディスクＡのそれと
異なって、アモルファス炭素に近い構造の膜体であるこ
とを示している。

（ＩＩＩ）　Ｃ３Ｓ試験 供試磁気ディスクＡおよびＢについて、その炭素質膜面
に対する磁気ヘッド（コンポジットタイプ）を反復接触
させるＣ　Ｓ　Ｓ　（Ｃｏｎｔａｃｔ　Ｓ　ｔａｒｔａ
ｎｄＳ　ｔｏｐ）テストを行い、炭素質膜面に疵等の目
視変化が生じるまでの反復回数（ＣＳＳ回数）を求めた
。

供試磁気ディスク　　　　　ＣＳＳ回数Ａ（発明例＞　
　　　　　　　ｓｏ、　ｏｏ。

Ｂ（比較例）　　　　　　　　３０．０００上記のよう
に、発明例の磁気ディスクの磁性膜を被覆する炭素質膜
は、磁気ヘッドの衝突・摺接が繰り返される使用条件に
おいても長期に亘って安定した保護潤滑膜機能を維持す
ることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明方法による磁気記録媒体は、磁性膜面が耐久性に
すぐれた耐摩耗性潤滑膜で被覆保護されているので、磁
気ヘッドの接触を伴う記録再生の繰返し使用条件下にも
、磁性膜の損傷・劣化が効果的に防止され、長期に亘っ
て磁気メディアとしての機能が保持され、従来のもので
は得られないすぐれた耐用寿命が保証される。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は磁性膜面上に形成された炭素質膜のレ
ーザラマンスペクトルを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ダイヤモンド状炭素を含む炭素質ターゲットを、Ａ
   ｒガス雰囲気、またはＡｒガスと１０容量％以下の水素
   もしくは炭化水素ガスとの混合ガス雰囲気下にスパッタ
   させることにより、非磁性基板上の強磁性金属からなる
   磁性膜の膜面に硬質炭素質膜を形成することを特徴とす
   る磁気記録媒体の製造方法。 ２、炭素質ターゲットのダイヤモンド状炭素量が３０重
   量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁気
   記録媒体の製造方法。