JPH05225556A - 保護膜を改良した磁気記録ディスク - Google Patents
保護膜を改良した磁気記録ディスクInfo
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- JPH05225556A JPH05225556A JP4305108A JP30510892A JPH05225556A JP H05225556 A JPH05225556 A JP H05225556A JP 4305108 A JP4305108 A JP 4305108A JP 30510892 A JP30510892 A JP 30510892A JP H05225556 A JPH05225556 A JP H05225556A
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- disk
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/72—Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction
- G11B5/727—Inorganic carbon protective coating, e.g. graphite, diamond like carbon or doped carbon
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
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- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 薄膜磁気記録ディスクの保護炭素膜を改良す
る。 【構成】 磁気記録ディスクは、基板上に形成された金
属合金磁気層上に被膜を持つ。被膜は主として炭素より
成り、窒素を含む膜である。被膜には水素を加えること
ができる。
る。 【構成】 磁気記録ディスクは、基板上に形成された金
属合金磁気層上に被膜を持つ。被膜は主として炭素より
成り、窒素を含む膜である。被膜には水素を加えること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜金属合金の磁気記
録ディスクに関し、特に、基本的には炭素の保護膜を持
ち、窒素も含むディスクに関する。
録ディスクに関し、特に、基本的には炭素の保護膜を持
ち、窒素も含むディスクに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】回転す
る剛性ディスク・ファイルの種類は多いが、読取り／書
込みトランスデューサ（ヘッド）は各々、キャリア（ま
たはスライダ）に支持され、スライダはこれに関連する
ディスクの表面のクッションすなわち空気の層（ベアリ
ング）に乗る。スライダは、比較的脆い支持体によって
リニア・アクチュエータまたは回転アクチュエータに接
続される。ディスク・ファイルにディスクが積み重ねら
れ、アクチュエータが複数のスライダを支持するものも
ある。アクチュエータはスライダをディスクの半径方向
に移動させ、これにより各ヘッドが、関連するディスク
表面の記録エリアにアクセスできる。
る剛性ディスク・ファイルの種類は多いが、読取り／書
込みトランスデューサ（ヘッド）は各々、キャリア（ま
たはスライダ）に支持され、スライダはこれに関連する
ディスクの表面のクッションすなわち空気の層（ベアリ
ング）に乗る。スライダは、比較的脆い支持体によって
リニア・アクチュエータまたは回転アクチュエータに接
続される。ディスク・ファイルにディスクが積み重ねら
れ、アクチュエータが複数のスライダを支持するものも
ある。アクチュエータはスライダをディスクの半径方向
に移動させ、これにより各ヘッドが、関連するディスク
表面の記録エリアにアクセスできる。
【０００３】このような従来のディスク・ファイルで
は、支持体からの小さい力によってスライダに対してデ
ィスク表面の方向にバイアスがかけられる。そのためス
ライダは、ディスク・ファイルの電源が入り、ディスク
の速度がスライダが空気ベアリングに乗るのに充分な速
度に達するまで、ディスク表面と接触する。ディスク・
ファイルの電源が切れ、ディスクの回転速度が空気ベア
リングを作るのに必要な速度よりも下がると、スライダ
は再びディスク表面と接触する。このような接触始動／
停止型（ＣＳＳ）ディスク・ファイルでは、保護膜と潤
滑剤がしばしばディスク表面に保たれ、ディスクの始動
と停止の間にヘッドとディスクの破損を防ぐ。
は、支持体からの小さい力によってスライダに対してデ
ィスク表面の方向にバイアスがかけられる。そのためス
ライダは、ディスク・ファイルの電源が入り、ディスク
の速度がスライダが空気ベアリングに乗るのに充分な速
度に達するまで、ディスク表面と接触する。ディスク・
ファイルの電源が切れ、ディスクの回転速度が空気ベア
リングを作るのに必要な速度よりも下がると、スライダ
は再びディスク表面と接触する。このような接触始動／
停止型（ＣＳＳ）ディスク・ファイルでは、保護膜と潤
滑剤がしばしばディスク表面に保たれ、ディスクの始動
と停止の間にヘッドとディスクの破損を防ぐ。
【０００４】上述のようなこれまでのＣＳＳ磁気記録デ
ィスク・ファイルのほかに、ヘッドとディスクの界面
に、トランスデューサのキャリアとディスクとの間の液
体ベアリングとして液体膜が含まれる剛性ディスク・フ
ァイルが提案されている。界面に液体ベアリングを使用
したこの種のディスク・ファイルの例は、米国特許出願
第２６４６０４号（1988年10月31日出願、1990年5月9日
に欧州特許公開第367510号として発行）に述べられてい
る。
ィスク・ファイルのほかに、ヘッドとディスクの界面
に、トランスデューサのキャリアとディスクとの間の液
体ベアリングとして液体膜が含まれる剛性ディスク・フ
ァイルが提案されている。界面に液体ベアリングを使用
したこの種のディスク・ファイルの例は、米国特許出願
第２６４６０４号（1988年10月31日出願、1990年5月9日
に欧州特許公開第367510号として発行）に述べられてい
る。
【０００５】剛性ディスク・ファイルに用いるディスク
のタイプとして薄膜金属合金ディスクがある。これは通
常、表面にニッケル燐（ＮｉＰ）をコーティングしたア
ルミニウム・マグネシウム（ＡｌＭｇ）合金等の基板、
基板上の磁気層としてスパッタ蒸着したＣｏＰｔ、Ｃｏ
Ｎｉ合金等のコバルト合金、及び、磁気層に形成され
る、スパッタ蒸着の無定形（アモルファス）炭素膜等の
保護層より成る。薄膜ディスクは、磁気層と保護層のほ
かに、基板と磁気層の間には、クロム（Ｃｒ）、クロム
・バナジウム（ＣｒＶ）、タングステン（Ｗ）等のスパ
ッタ蒸着した下層を、磁気層と保護層の間には、Ｃｒ、
Ｗ、チタニウム（Ｔｉ）等のスパッタ蒸着した接着層を
加えることもできる。
のタイプとして薄膜金属合金ディスクがある。これは通
常、表面にニッケル燐（ＮｉＰ）をコーティングしたア
ルミニウム・マグネシウム（ＡｌＭｇ）合金等の基板、
基板上の磁気層としてスパッタ蒸着したＣｏＰｔ、Ｃｏ
Ｎｉ合金等のコバルト合金、及び、磁気層に形成され
る、スパッタ蒸着の無定形（アモルファス）炭素膜等の
保護層より成る。薄膜ディスクは、磁気層と保護層のほ
かに、基板と磁気層の間には、クロム（Ｃｒ）、クロム
・バナジウム（ＣｒＶ）、タングステン（Ｗ）等のスパ
ッタ蒸着した下層を、磁気層と保護層の間には、Ｃｒ、
Ｗ、チタニウム（Ｔｉ）等のスパッタ蒸着した接着層を
加えることもできる。
【０００６】薄膜合金ディスクの保護炭素膜は周知のと
おりである。通常は、黒鉛（グラファイト）のターゲッ
トからのスパッタ蒸着によって形成されるもので、一般
には単に保護炭素膜、スパッタ炭素膜、"ダイヤモンド
状"炭素膜、無定形炭素膜、あるいはまた、水素含有ガ
ス中のスパッタ蒸着によって形成される被膜の場合に
は、水素添加炭素膜と呼ばれる。Tsaiらは、"Structure
and Properties ofSputtered Carbon Overcoats on Ri
gid Magnetic Media Disks"（J．VacScience Technolog
y A6（4）、July/August 1988、pp．2307-2314 の中
で、このような保護炭素膜について述べ、それらを無定
形"ダイヤモンド状"炭素膜と呼ぶ。"ダイヤモンド状"
は、その結晶構造ではなく硬度を指している。米国特許
第４５０３１２５号明細書は、黒鉛ターゲットのスパッ
タリングによって形成される無定形炭素保護膜について
述べている。特開昭６０−１５７７２５号には、アルゴ
ンガスと炭化水素ガス中で黒鉛ターゲットの反応性スパ
ッタリングによって形成される無定形水素添加炭素膜の
ディスク保護層が説明されている。米国特許第４７７８
５８２号明細書は、Ａｒ及び水素とともに黒鉛ターゲッ
トのスパッタリングによって形成される水素添加保護炭
素膜について述べている。無定形炭素膜に水素を導入す
ることによって、保護膜の硬度と電気抵抗が高まる。
おりである。通常は、黒鉛（グラファイト）のターゲッ
トからのスパッタ蒸着によって形成されるもので、一般
には単に保護炭素膜、スパッタ炭素膜、"ダイヤモンド
状"炭素膜、無定形炭素膜、あるいはまた、水素含有ガ
ス中のスパッタ蒸着によって形成される被膜の場合に
は、水素添加炭素膜と呼ばれる。Tsaiらは、"Structure
and Properties ofSputtered Carbon Overcoats on Ri
gid Magnetic Media Disks"（J．VacScience Technolog
y A6（4）、July/August 1988、pp．2307-2314 の中
で、このような保護炭素膜について述べ、それらを無定
形"ダイヤモンド状"炭素膜と呼ぶ。"ダイヤモンド状"
は、その結晶構造ではなく硬度を指している。米国特許
第４５０３１２５号明細書は、黒鉛ターゲットのスパッ
タリングによって形成される無定形炭素保護膜について
述べている。特開昭６０−１５７７２５号には、アルゴ
ンガスと炭化水素ガス中で黒鉛ターゲットの反応性スパ
ッタリングによって形成される無定形水素添加炭素膜の
ディスク保護層が説明されている。米国特許第４７７８
５８２号明細書は、Ａｒ及び水素とともに黒鉛ターゲッ
トのスパッタリングによって形成される水素添加保護炭
素膜について述べている。無定形炭素膜に水素を導入す
ることによって、保護膜の硬度と電気抵抗が高まる。
【０００７】ディスク保護膜にかかわる問題点の１つ
は、下の磁気層の磨耗や腐食に対する耐性に必要な固有
の厚みにより、ヘッドと磁気層の間隔を広げなければな
らないということである。データを書込みヘッドで磁気
層に書込むための信号の強度と、読取りヘッドによって
磁気層から読取られる信号の強度は、ヘッドと磁気層の
間隔に正比例するため、この間隔を狭めるのが望まし
い。一般に入手できる磁気記録ディスクでは、無定形保
護炭素膜または無定形水素添加炭素膜の最小厚みは２０
０乃至２５０ （オングストローム）の範囲である。し
かし実験では、保護膜としての機能が失われる前の最小
膜厚は、約１２５ のレンジである。
は、下の磁気層の磨耗や腐食に対する耐性に必要な固有
の厚みにより、ヘッドと磁気層の間隔を広げなければな
らないということである。データを書込みヘッドで磁気
層に書込むための信号の強度と、読取りヘッドによって
磁気層から読取られる信号の強度は、ヘッドと磁気層の
間隔に正比例するため、この間隔を狭めるのが望まし
い。一般に入手できる磁気記録ディスクでは、無定形保
護炭素膜または無定形水素添加炭素膜の最小厚みは２０
０乃至２５０ （オングストローム）の範囲である。し
かし実験では、保護膜としての機能が失われる前の最小
膜厚は、約１２５ のレンジである。
【０００８】窒素でドープされた無定形炭素膜の化学構
造は、Kaufman、Metin、Sapersteinによって研究されて
いる（"Symmetry breaking in nitrogen-doped amorpho
uscarbon：Infrared observations of the Raman-activ
e G and D bands"、Physical Review B、Third Serie
s、Vol．39、No．18、15 June 1989-II、 pp．13-053 t
o 13-060）。特開平１−４８２２１号は、第１層が窒化
クロム、第２層すなわち上層が水素及び窒素とともに炭
素ターゲットをスパッタリングして形成された膜である
２層のディスク保護膜について述べている。これらはい
ずれも、基本的には無定形水素添加炭素膜に窒素を加え
ることに言及しており、膜を薄くでき、しかもディスク
保護層として機能し得る膜の性質を示唆している。
造は、Kaufman、Metin、Sapersteinによって研究されて
いる（"Symmetry breaking in nitrogen-doped amorpho
uscarbon：Infrared observations of the Raman-activ
e G and D bands"、Physical Review B、Third Serie
s、Vol．39、No．18、15 June 1989-II、 pp．13-053 t
o 13-060）。特開平１−４８２２１号は、第１層が窒化
クロム、第２層すなわち上層が水素及び窒素とともに炭
素ターゲットをスパッタリングして形成された膜である
２層のディスク保護膜について述べている。これらはい
ずれも、基本的には無定形水素添加炭素膜に窒素を加え
ることに言及しており、膜を薄くでき、しかもディスク
保護層として機能し得る膜の性質を示唆している。
【０００９】必要なのは、耐磨耗性と耐腐食性を与える
とともに、ディスク磁気層とヘッドとの間隔を最小にす
る薄膜ディスク被膜である。
とともに、ディスク磁気層とヘッドとの間隔を最小にす
る薄膜ディスク被膜である。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明に
よる薄膜金属合金磁気記録ディスクは、窒素を含む保護
炭素膜を持つ。被膜内の窒素は事実上、膜の応力を低減
する。膜の応力が低いため、被膜の層割れ、座屈、ディ
スク・ファイルの動作時の下の磁気層からの磨耗等の可
能性が大幅に減少する。これにより、被膜厚をかなり小
さくし、ディスク・ファイルのヘッドとディスクの間隔
を狭めることができる。この被膜は、従来の炭素膜より
もかなり薄いが、窒素のない炭素膜よりも耐磨耗性、耐
腐食性が大きい。また、被膜が水素添加炭素膜であれ
ば、窒素の存在により、膜に添加される水素の量によっ
て決まる一定範囲内にあれば、膜の硬度が高くなる。
よる薄膜金属合金磁気記録ディスクは、窒素を含む保護
炭素膜を持つ。被膜内の窒素は事実上、膜の応力を低減
する。膜の応力が低いため、被膜の層割れ、座屈、ディ
スク・ファイルの動作時の下の磁気層からの磨耗等の可
能性が大幅に減少する。これにより、被膜厚をかなり小
さくし、ディスク・ファイルのヘッドとディスクの間隔
を狭めることができる。この被膜は、従来の炭素膜より
もかなり薄いが、窒素のない炭素膜よりも耐磨耗性、耐
腐食性が大きい。また、被膜が水素添加炭素膜であれ
ば、窒素の存在により、膜に添加される水素の量によっ
て決まる一定範囲内にあれば、膜の硬度が高くなる。
【００１１】
【実施例】ディスク保護膜として用いられる無定形水素
添加炭素膜の性質に対する窒素の効果は、プラズマ・エ
ンハンスＣＶＤ（化学的気相成長法）及びスパッタ蒸着
で形成された膜について観察されている。いずれのプロ
セスでも、窒素を含む水素添加炭素膜は、薄膜ディスク
上及び単結晶半導体品質のシリコン・ウエハ上に形成さ
れ、窒素を用いずに形成された同等の被膜と比較され
た。被覆が形成された薄膜金属合金磁気ディスクは、表
面にＮｉＰをコーティングしたＡｌＭｇ基板と、約３０
０ 厚のＣｏＰｔＣｒ磁気層より成る。
添加炭素膜の性質に対する窒素の効果は、プラズマ・エ
ンハンスＣＶＤ（化学的気相成長法）及びスパッタ蒸着
で形成された膜について観察されている。いずれのプロ
セスでも、窒素を含む水素添加炭素膜は、薄膜ディスク
上及び単結晶半導体品質のシリコン・ウエハ上に形成さ
れ、窒素を用いずに形成された同等の被膜と比較され
た。被覆が形成された薄膜金属合金磁気ディスクは、表
面にＮｉＰをコーティングしたＡｌＭｇ基板と、約３０
０ 厚のＣｏＰｔＣｒ磁気層より成る。
【００１２】プラズマ・エンハンスＣＶＤプロセスの場
合、蒸着圧は６ｍＴｏｒｒに保たれ、水素添加炭素膜の
蒸着は、プラズマに炭化水素ガス（シクロペンタン）を
導入して行なわれた。メタン、エチレン、ベンゼン等の
炭化水素ガスも使用できる。炭化水素ガスの部分圧は
０．５ｍＴｏｒｒに保たれた。プラズマは、低周波ＲＦ
（３００ＫＨｚ）、４００ワットで点火された。基板は
−３００ＶＤＣにバイアスされた。実験から、基板バイ
アスは、約−２００乃至−６００ＶＤＣの範囲で、充分
な硬度の膜を得るのに重要であることが確かめられてい
る。窒素を含む水素添加炭素膜の蒸着には、アルゴン／
窒素比を１：１としたキャリア・ガスが用いられた。蒸
着時間は標準４５秒、被膜の総厚みは標準７５ であっ
た。ラザフォードの後方散乱と前方反跳散乱（ＲＢＳ）
による計測では、このプラズマＣＶＤプロセスで形成さ
れた窒素を含む水素添加炭素膜は、原子百分率（ａｔ．
％）が窒素で約５、水素で約２５であった。炭化水素ガ
スと窒素ガスの量を変化させることによって、水素と窒
素の量の異なる膜が形成された。
合、蒸着圧は６ｍＴｏｒｒに保たれ、水素添加炭素膜の
蒸着は、プラズマに炭化水素ガス（シクロペンタン）を
導入して行なわれた。メタン、エチレン、ベンゼン等の
炭化水素ガスも使用できる。炭化水素ガスの部分圧は
０．５ｍＴｏｒｒに保たれた。プラズマは、低周波ＲＦ
（３００ＫＨｚ）、４００ワットで点火された。基板は
−３００ＶＤＣにバイアスされた。実験から、基板バイ
アスは、約−２００乃至−６００ＶＤＣの範囲で、充分
な硬度の膜を得るのに重要であることが確かめられてい
る。窒素を含む水素添加炭素膜の蒸着には、アルゴン／
窒素比を１：１としたキャリア・ガスが用いられた。蒸
着時間は標準４５秒、被膜の総厚みは標準７５ であっ
た。ラザフォードの後方散乱と前方反跳散乱（ＲＢＳ）
による計測では、このプラズマＣＶＤプロセスで形成さ
れた窒素を含む水素添加炭素膜は、原子百分率（ａｔ．
％）が窒素で約５、水素で約２５であった。炭化水素ガ
スと窒素ガスの量を変化させることによって、水素と窒
素の量の異なる膜が形成された。
【００１３】スパッタ蒸着プロセスでは、高純度、高圧
縮の黒鉛ターゲットと、１．５キロワットのＤＣ源を使
用し、ＤＣマグネトロンによってスパッタリングが行な
われた。基板は、３００ＫＨｚで動作する低周波電源で
６５０ワットにバイアスされた。基板バイアスを加える
と、膜の耐磨耗性が向上することが実験で確認されてい
るが、基板バイアスを用いずに適切な膜を形成すること
は可能である。キャリア・ガスは、窒素を用いずに形成
されたディスク被膜でアルゴンと４％水素、窒素を含む
ディスク被膜でアルゴン、４％水素、及び５０％窒素で
ある。ＲＢＳによる計測では、窒素を含む水素添加炭素
膜は窒素で約１４ａｔ．％、水素で約１１ａｔ．％であ
った。窒素を付加せずに形成された膜は水素で約２０ａ
ｔ．％であり、窒素は検出されなかった。スパッタリン
グ室に導入される水素ガスと窒素ガスの量を変化させる
ことによって、水素と窒素の量が異なる膜が形成され
た。
縮の黒鉛ターゲットと、１．５キロワットのＤＣ源を使
用し、ＤＣマグネトロンによってスパッタリングが行な
われた。基板は、３００ＫＨｚで動作する低周波電源で
６５０ワットにバイアスされた。基板バイアスを加える
と、膜の耐磨耗性が向上することが実験で確認されてい
るが、基板バイアスを用いずに適切な膜を形成すること
は可能である。キャリア・ガスは、窒素を用いずに形成
されたディスク被膜でアルゴンと４％水素、窒素を含む
ディスク被膜でアルゴン、４％水素、及び５０％窒素で
ある。ＲＢＳによる計測では、窒素を含む水素添加炭素
膜は窒素で約１４ａｔ．％、水素で約１１ａｔ．％であ
った。窒素を付加せずに形成された膜は水素で約２０ａ
ｔ．％であり、窒素は検出されなかった。スパッタリン
グ室に導入される水素ガスと窒素ガスの量を変化させる
ことによって、水素と窒素の量が異なる膜が形成され
た。
【００１４】上述のプロセスで形成された窒素を含む水
素添加炭素膜は、応力が驚くほど低いことが確認され
た。この、予想外の膜応力の減少は、両プロセスにより
シリコン・ウエハ上に形成された膜について、窒素添加
の関数として図１に示した。膜の内部応力は、Ionic Sy
stems 社のウエハ撓みゲージで測定された。応力の測定
に用いられた膜は、直径３インチ（約７６．２ｍｍ）の
シリコン・ウエハ上に標準２０００ の厚みに形成され
た。ウエハは次に、膜側を光センサに向けてゲージにセ
ットされた。応力測定の背後にある考え方は、膜は、シ
リコン・ウエハ上に形成された時、ウエハに撓みあるい
はバウをもたらすというものである。このバウを正確に
測定すれば膜の応力を計算できる。この全体の撓みから
膜応力の大きさを求めることができる。ディスク保護膜
としての膜の応力は、薄膜ディスク上の下の磁気層に接
着するかどうかに直接関係する。被膜はゼロの応力が望
ましい。これはつまり磁気層との接着性が最大というこ
とであり、よって、層割れ、座屈、ディスク・ファイル
動作時の磁気層からの磨耗等の可能性が低いということ
である。
素添加炭素膜は、応力が驚くほど低いことが確認され
た。この、予想外の膜応力の減少は、両プロセスにより
シリコン・ウエハ上に形成された膜について、窒素添加
の関数として図１に示した。膜の内部応力は、Ionic Sy
stems 社のウエハ撓みゲージで測定された。応力の測定
に用いられた膜は、直径３インチ（約７６．２ｍｍ）の
シリコン・ウエハ上に標準２０００ の厚みに形成され
た。ウエハは次に、膜側を光センサに向けてゲージにセ
ットされた。応力測定の背後にある考え方は、膜は、シ
リコン・ウエハ上に形成された時、ウエハに撓みあるい
はバウをもたらすというものである。このバウを正確に
測定すれば膜の応力を計算できる。この全体の撓みから
膜応力の大きさを求めることができる。ディスク保護膜
としての膜の応力は、薄膜ディスク上の下の磁気層に接
着するかどうかに直接関係する。被膜はゼロの応力が望
ましい。これはつまり磁気層との接着性が最大というこ
とであり、よって、層割れ、座屈、ディスク・ファイル
動作時の磁気層からの磨耗等の可能性が低いということ
である。
【００１５】窒素を追加して生じる膜応力の減少が確認
されたことで、被膜の厚みが、これまで磨耗や腐食に対
する相応の耐性を犠牲にせずに得られた厚みよりも大幅
に少なくできるかどうかを調べる実験が行なわれた。コ
バルト合金の磁気層に形成された窒素を含む無定形水素
添加炭素膜は、パーフルオロポリエチル（Ｍｏｎｔｅｄ
ｉｓｏｎのＺ−ＤＯＬ）でルーブされ、ＣＳＳテスタに
セットされて、障害がいつ起こるかをみるＣＳＳサイク
ルにかけられた。テストされた窒素を含む炭素膜は厚み
７５ で、４２，０００ＣＳＳサイクルに耐えた。これ
に対して、ほぼ同じ厚みで、窒素のない実験用の被膜を
同じテストにかけた場合、ディスク障害の発生回数は１
５，０００ＣＳＳサイクル未満だった。また、同じ７５
厚の窒素を含む炭素膜を持つディスクは、２００ 厚
の窒素のない無定形水素添加炭素膜の何と１０倍も高い
耐腐食性を示した。
されたことで、被膜の厚みが、これまで磨耗や腐食に対
する相応の耐性を犠牲にせずに得られた厚みよりも大幅
に少なくできるかどうかを調べる実験が行なわれた。コ
バルト合金の磁気層に形成された窒素を含む無定形水素
添加炭素膜は、パーフルオロポリエチル（Ｍｏｎｔｅｄ
ｉｓｏｎのＺ−ＤＯＬ）でルーブされ、ＣＳＳテスタに
セットされて、障害がいつ起こるかをみるＣＳＳサイク
ルにかけられた。テストされた窒素を含む炭素膜は厚み
７５ で、４２，０００ＣＳＳサイクルに耐えた。これ
に対して、ほぼ同じ厚みで、窒素のない実験用の被膜を
同じテストにかけた場合、ディスク障害の発生回数は１
５，０００ＣＳＳサイクル未満だった。また、同じ７５
厚の窒素を含む炭素膜を持つディスクは、２００ 厚
の窒素のない無定形水素添加炭素膜の何と１０倍も高い
耐腐食性を示した。
【００１６】一般に入手できる炭素被膜を持つ薄膜金属
合金ディスクは通常、炭素膜厚が約２００乃至２５０
である。一方、ＣｏＰｔＣｒ磁気層上の水素添加炭素膜
を、膜厚を変化させて試験的にＣＳＳテストにかけた結
果をみると、ディスク・ファイルでの使用を目的にして
得られる最小厚みは約１２５ である。図１に示すよう
に、窒素を含む水素添加炭素膜の窒素濃度の関数とし
て、予想外に膜応力の減少が見られたことにより、被膜
はかなり薄く形成でき、したがってディスク・ファイル
のヘッドとディスクの間隔が狭まる。その上、上述の内
容から明らかなように、このように大幅に薄くなったデ
ィスク膜は、従来の窒素のない水素添加炭素膜よりも良
好な、予想を上回る耐磨耗性、耐腐食性を示す。
合金ディスクは通常、炭素膜厚が約２００乃至２５０
である。一方、ＣｏＰｔＣｒ磁気層上の水素添加炭素膜
を、膜厚を変化させて試験的にＣＳＳテストにかけた結
果をみると、ディスク・ファイルでの使用を目的にして
得られる最小厚みは約１２５ である。図１に示すよう
に、窒素を含む水素添加炭素膜の窒素濃度の関数とし
て、予想外に膜応力の減少が見られたことにより、被膜
はかなり薄く形成でき、したがってディスク・ファイル
のヘッドとディスクの間隔が狭まる。その上、上述の内
容から明らかなように、このように大幅に薄くなったデ
ィスク膜は、従来の窒素のない水素添加炭素膜よりも良
好な、予想を上回る耐磨耗性、耐腐食性を示す。
【００１７】従来のディスクの無定形炭素膜に水素を加
えることで、被膜の硬度と電気抵抗性が向上することは
知られている。一方、図２に示すように、無定形水素添
加炭素膜に窒素を加えると、窒素が、被膜の水素量によ
って決まる一定量存在する場合には、水素だけの場合に
得られるよりも膜の硬度が大きくなる。図２で、膜の硬
度はギガパスカル（ＧＰａ）で表わしているが、水素が
２５ａｔ．％の被膜の曲線は、窒素が最大約１０ａｔ．
％まで存在する時、被膜硬度は窒素が存在しない場合よ
りも大きい。同様に、水素が５ａｔ．％の被膜の曲線
は、窒素が最大約２５ ＣＴＲＬ ａｔ．％まで存在す
る場合に被膜の硬度が大きくなることを示す。ここから
図２のデータは、被膜の水素と窒素に、ある種の相乗効
果があることを示唆する。
えることで、被膜の硬度と電気抵抗性が向上することは
知られている。一方、図２に示すように、無定形水素添
加炭素膜に窒素を加えると、窒素が、被膜の水素量によ
って決まる一定量存在する場合には、水素だけの場合に
得られるよりも膜の硬度が大きくなる。図２で、膜の硬
度はギガパスカル（ＧＰａ）で表わしているが、水素が
２５ａｔ．％の被膜の曲線は、窒素が最大約１０ａｔ．
％まで存在する時、被膜硬度は窒素が存在しない場合よ
りも大きい。同様に、水素が５ａｔ．％の被膜の曲線
は、窒素が最大約２５ ＣＴＲＬ ａｔ．％まで存在す
る場合に被膜の硬度が大きくなることを示す。ここから
図２のデータは、被膜の水素と窒素に、ある種の相乗効
果があることを示唆する。
【００１８】上記の説明と実験データから明らかなよう
に、無定形水素添加炭素膜に窒素を加えることで、薄膜
ディスクの保護膜を、これまで一般に得られていた膜厚
２００ 及び試験的に確認されていた厚み１２５ のい
ずれよりも大幅に下回る厚みに形成できる。これは、窒
素の追加によって生じる膜応力の大幅な低減が確認され
た結果として、また、そのような薄い膜は、従来の水素
添加炭素膜よりも耐磨耗性、耐腐食性、及び硬度が大き
いということが確認された結果として得られるものであ
る。
に、無定形水素添加炭素膜に窒素を加えることで、薄膜
ディスクの保護膜を、これまで一般に得られていた膜厚
２００ 及び試験的に確認されていた厚み１２５ のい
ずれよりも大幅に下回る厚みに形成できる。これは、窒
素の追加によって生じる膜応力の大幅な低減が確認され
た結果として、また、そのような薄い膜は、従来の水素
添加炭素膜よりも耐磨耗性、耐腐食性、及び硬度が大き
いということが確認された結果として得られるものであ
る。
【図１】プラズマＣＶＤ及びスパッタリングによって形
成された膜について、窒素を含む水素添加炭素膜の応力
を膜内の窒素量の関数として示した図である。
成された膜について、窒素を含む水素添加炭素膜の応力
を膜内の窒素量の関数として示した図である。
【図２】水素含有量の異なる膜について、窒素を含む水
素添加炭素膜の硬度を示す図である。
素添加炭素膜の硬度を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームズ・ハーベイ・コフマン アメリカ合衆国95112、カリフォルニア州、 サウス・トゥエルフス・ストリート 499 (72)発明者 サーハット・ミーティン アメリカ合衆国94114、カリフォルニア州 サンフランシスコ シックスティーンス・ ストリート 3519 (72)発明者 ダニー・ディーン・パーマー アメリカ合衆国95020、カリフォルニア州 ギルロイ、ジェファーソン・ドライブ 2045 (72)発明者 デビッド・ドーン・サパステイン アメリカ合衆国94028、カリフォルニア州 ポートラ・バレー、デュラズノ・ウェイ 130 (72)発明者 アンソニー・ウェイ・ウ アメリカ合衆国95120、カリフォルニア州 サンホセ、ブライア・ランチ・レーン 663
Claims (8)
- 【請求項１】基板と、 上記基板上に形成されたコバルト合金より成る磁気層
と、 上記磁気層上に形成され、厚みが２００オングストロー
ム未満の、炭素、水素、及び窒素より成る保護膜とを含
む、 薄膜磁気記録ディスク。 - 【請求項２】上記保護膜が原子百分率５乃至２５の水素
を含む、請求項１記載のディスク。 - 【請求項３】上記保護膜が原子百分率２５未満の窒素を
含む、請求項１記載のディスク。 - 【請求項４】基板と、 上記基板上に形成された金属合金磁気層と、 上記磁気層上に形成され、厚みが２００オングストロー
ム未満の、主として、基本的には無定形の炭素より成
り、窒素を含む膜である保護膜とを含む、 薄膜磁気記録ディスク。 - 【請求項５】上記炭素膜が水素を含む、請求項４記載の
薄膜ディスク。 - 【請求項６】上記炭素膜が原子百分率２５未満の窒素を
含む、請求項４記載の薄膜ディスク。 - 【請求項７】水素が原子百分率２５未満で、窒素が原子
百分率１５未満の、請求項５記載の薄膜ディスク。 - 【請求項８】水素が原子百分率５未満で、窒素が原子百
分率２５未満の、請求項５記載の薄膜ディスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US80833891A | 1991-12-16 | 1991-12-16 | |
| US808338 | 1991-12-16 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225556A true JPH05225556A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=25198504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4305108A Pending JPH05225556A (ja) | 1991-12-16 | 1992-11-16 | 保護膜を改良した磁気記録ディスク |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP0844603A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05225556A (ja) |
| KR (1) | KR960011788B1 (ja) |
| BR (1) | BR9204634A (ja) |
| DE (1) | DE69227013T2 (ja) |
| SG (1) | SG47386A1 (ja) |
| TW (1) | TW210391B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06333231A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Nec Corp | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US5837357A (en) * | 1995-11-06 | 1998-11-17 | Fuji Electric Co., Ltd. | Magnetic recording medium having a carbon protective layer and method for manufacturing the same |
| US6403194B1 (en) | 1998-09-03 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5521781A (en) * | 1992-10-30 | 1996-05-28 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Substrate for magnetic recording medium |
| EP0637821B1 (en) * | 1993-07-31 | 1999-05-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method for the preparation of a substrate for magnetic recording medium |
| US6565719B1 (en) | 2000-06-27 | 2003-05-20 | Komag, Inc. | Magnetic disk comprising a first carbon overcoat having a high SP3 content and a second carbon overcoat having a low SP3 content |
| JP2010250929A (ja) | 2009-03-27 | 2010-11-04 | Wd Media Singapore Pte Ltd | 磁気ディスク用潤滑剤化合物、磁気ディスク及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486312A (en) * | 1986-05-09 | 1989-03-31 | Tdk Corp | Magnetic recording medium |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253021A (ja) * | 1984-05-30 | 1985-12-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 磁気記録媒体 |
| DE3578017D1 (de) * | 1985-11-19 | 1990-07-05 | Ibm | Verfahren und vorrichtung zur regelung der flughoehe des kopfes in einem magnetspeicher. |
| US5285343A (en) * | 1989-10-13 | 1994-02-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk with surface protective layer having convex portions and magnetic disk apparatus including such a magnetic disk |
-
1992
- 1992-11-16 JP JP4305108A patent/JPH05225556A/ja active Pending
- 1992-11-17 KR KR1019920021539A patent/KR960011788B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-12-01 BR BR9204634A patent/BR9204634A/pt not_active Application Discontinuation
- 1992-12-07 SG SG1996000407A patent/SG47386A1/en unknown
- 1992-12-07 EP EP98101435A patent/EP0844603A1/en not_active Withdrawn
- 1992-12-07 DE DE69227013T patent/DE69227013T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-07 EP EP92311134A patent/EP0547820B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-11 TW TW082100122A patent/TW210391B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6486312A (en) * | 1986-05-09 | 1989-03-31 | Tdk Corp | Magnetic recording medium |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06333231A (ja) * | 1993-05-21 | 1994-12-02 | Nec Corp | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| US5837357A (en) * | 1995-11-06 | 1998-11-17 | Fuji Electric Co., Ltd. | Magnetic recording medium having a carbon protective layer and method for manufacturing the same |
| US6403194B1 (en) | 1998-09-03 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium, process for producing same and magnetic disc apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9204634A (pt) | 1993-06-22 |
| DE69227013D1 (de) | 1998-10-22 |
| DE69227013T2 (de) | 1999-06-02 |
| EP0844603A1 (en) | 1998-05-27 |
| KR960011788B1 (ko) | 1996-08-30 |
| EP0547820B1 (en) | 1998-09-16 |
| SG47386A1 (en) | 1998-04-17 |
| EP0547820A1 (en) | 1993-06-23 |
| TW210391B (ja) | 1993-08-01 |
| KR930014316A (ko) | 1993-07-22 |
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