JPH07296373A - 磁気記録媒体 - Google Patents
磁気記録媒体Info
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- JPH07296373A JPH07296373A JP10606794A JP10606794A JPH07296373A JP H07296373 A JPH07296373 A JP H07296373A JP 10606794 A JP10606794 A JP 10606794A JP 10606794 A JP10606794 A JP 10606794A JP H07296373 A JPH07296373 A JP H07296373A
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- JP
- Japan
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- substrate
- recording medium
- magnetic recording
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Abstract
(57)【要約】
【目的】より厳しくなる摺動条件下で充分に耐え得る優
れた耐摺動性を有する磁気記録媒体を提供する。 【構成】基板上に形成された磁性層上にスパッタリング
法にて保護層を形成して成る磁気記録媒体において、保
護層がカーボンを主成分とする非晶質層で構成され、特
定のヌープ硬度と弾性度（ヌープ硬度／ヤング率の比）
とを有する。斯かる保護層は、水素ガスの存在下にプラ
ズマ電位に対して基板の電位が相対的に低くなるバイア
ス電位を印加した条件下でカーボンターゲットをスパッ
タリングして形成される。
れた耐摺動性を有する磁気記録媒体を提供する。 【構成】基板上に形成された磁性層上にスパッタリング
法にて保護層を形成して成る磁気記録媒体において、保
護層がカーボンを主成分とする非晶質層で構成され、特
定のヌープ硬度と弾性度（ヌープ硬度／ヤング率の比）
とを有する。斯かる保護層は、水素ガスの存在下にプラ
ズマ電位に対して基板の電位が相対的に低くなるバイア
ス電位を印加した条件下でカーボンターゲットをスパッ
タリングして形成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気録媒体に関するも
のであり、詳しくは、優れた耐摺動特性を有する磁気記
録媒体に関するものである。
のであり、詳しくは、優れた耐摺動特性を有する磁気記
録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録媒体（磁気デイスク）の磁性層
の上に形成される保護層として、非晶質カーボン層が広
く使用されている。非晶質カーボン層は、通常、カーボ
ンターゲットを使用し、アルゴン雰囲気下、直流マグネ
トロンスパッタリング法で形成される。
の上に形成される保護層として、非晶質カーボン層が広
く使用されている。非晶質カーボン層は、通常、カーボ
ンターゲットを使用し、アルゴン雰囲気下、直流マグネ
トロンスパッタリング法で形成される。
【０００３】近時、保護層の耐摩耗性を向上させるた
め、高硬度化を目指した保護層も検討されている。例え
ば、基板バイアススパッタリング法による非晶質カーボ
ン層、アルゴンと水素ガス雰囲気下のスパッタリング法
による非晶質水素化カーボン層、スパッタリング法によ
る炭化物（例えば炭化珪素）や酸化物（例えば酸化ジル
コニウム）等のセラミクス層が挙げられる。
め、高硬度化を目指した保護層も検討されている。例え
ば、基板バイアススパッタリング法による非晶質カーボ
ン層、アルゴンと水素ガス雰囲気下のスパッタリング法
による非晶質水素化カーボン層、スパッタリング法によ
る炭化物（例えば炭化珪素）や酸化物（例えば酸化ジル
コニウム）等のセラミクス層が挙げられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非晶質
カーボン層およびセラミクス層は、耐摩耗性に優れた高
硬度保護層であるにも拘らず、柔軟性が低いため、容易
に破壊してヘッドクラッシュを引き起こす欠点がある。
一方、非晶質水素化カーボン層は、最近、特に多用され
る様になったが、実際に使用されている非晶質水素化カ
ーボン層は、水素含有量が多く、非水素化の非晶質カー
ボン層と同程度の硬度を有し、必ずしも高硬度保護層と
して使用されているわけではない。本発明は、斯かる実
情に鑑みなされたものであり、その目的は、より厳しく
なる摺動条件下で充分に耐え得る優れた耐摺動性を有す
る磁気記録媒体を提供することにある。
カーボン層およびセラミクス層は、耐摩耗性に優れた高
硬度保護層であるにも拘らず、柔軟性が低いため、容易
に破壊してヘッドクラッシュを引き起こす欠点がある。
一方、非晶質水素化カーボン層は、最近、特に多用され
る様になったが、実際に使用されている非晶質水素化カ
ーボン層は、水素含有量が多く、非水素化の非晶質カー
ボン層と同程度の硬度を有し、必ずしも高硬度保護層と
して使用されているわけではない。本発明は、斯かる実
情に鑑みなされたものであり、その目的は、より厳しく
なる摺動条件下で充分に耐え得る優れた耐摺動性を有す
る磁気記録媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の要旨は、基板上に形成された磁性層上にスパッタリン
グ法にて保護層を形成して成る磁気記録媒体において、
保護層がカーボンを主成分とする非晶質層で構成され、
次の（１）及び（２）に定義するヌープ硬度と弾性度と
を有することを特徴とする磁気記録媒体に存する。
の要旨は、基板上に形成された磁性層上にスパッタリン
グ法にて保護層を形成して成る磁気記録媒体において、
保護層がカーボンを主成分とする非晶質層で構成され、
次の（１）及び（２）に定義するヌープ硬度と弾性度と
を有することを特徴とする磁気記録媒体に存する。
【０００６】（１）同一スパッタリング条件の下に厚さ
５００μｍのシリコン基板表面に５０００Åの厚さで上
記の保護層を形成し、ヌープ圧子を使用して荷重Ｗ
（ｇ）で圧痕を形成した後、圧痕の対角線長さ（ＤL μ
ｍ）から以下の数式に基づいて算出したヌープ硬度（Ｈ
K ）が１５ギガパスカル以上であること。
５００μｍのシリコン基板表面に５０００Åの厚さで上
記の保護層を形成し、ヌープ圧子を使用して荷重Ｗ
（ｇ）で圧痕を形成した後、圧痕の対角線長さ（ＤL μ
ｍ）から以下の数式に基づいて算出したヌープ硬度（Ｈ
K ）が１５ギガパスカル以上であること。
【０００７】（２）同一スパッタリング条件の下に厚さ
１００μｍの石英基板の両面に上記の保護層を形成し、
中央集中荷重負荷形式の３点曲げの原理に基づく測定装
置を使用して荷重と変位を測定し、以下の数式に基づい
て石英基板自体のヤング率（Ｅs ）を算出した後、以下
の数式に基づいて保護層自体のヤング率（Ｅt ）を算出
し、これと上記のヌープ硬度とにより、ヌープ硬度／ヤ
ング率の比として定義される弾性度が０．１８以上であ
る。
１００μｍの石英基板の両面に上記の保護層を形成し、
中央集中荷重負荷形式の３点曲げの原理に基づく測定装
置を使用して荷重と変位を測定し、以下の数式に基づい
て石英基板自体のヤング率（Ｅs ）を算出した後、以下
の数式に基づいて保護層自体のヤング率（Ｅt ）を算出
し、これと上記のヌープ硬度とにより、ヌープ硬度／ヤ
ング率の比として定義される弾性度が０．１８以上であ
る。
【０００８】
【数２】ＨK ＝１３９．５×Ｗ×（１／ＤL 2 ） Ｅs ＝ＰＬ3 / ４８ＩＸs Ｅt ＝Ｅs(1-Ｓs/Ｓt)( Ｓs/Ｓt)/(3(Ｔt/Ｔs)+3( Ｔt/
Ｔs)2 +(Ｔt/Ｔs)3 ) （ここで、Ｐは荷重、Ｌは基板支持のスパン、Ｉは基板
の断面2 次モーメント、Ｘs は基板の変位、Ｓs は基板
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｓt は基板と保護層
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｔt は保護層の厚
さ、Ｔs は基板の厚さを表す。）
Ｔs)2 +(Ｔt/Ｔs)3 ) （ここで、Ｐは荷重、Ｌは基板支持のスパン、Ｉは基板
の断面2 次モーメント、Ｘs は基板の変位、Ｓs は基板
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｓt は基板と保護層
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｔt は保護層の厚
さ、Ｔs は基板の厚さを表す。）
【０００９】また、本願発明の第２の要旨は、基板上に
形成された磁性層上に保護層を形成して成る磁気記録媒
体において、保護層が水素ガスの存在下にプラズマ電位
に対して基板の電位が相対的に低くなるバイアス電位を
印加した条件下でカーボンターゲットをスパッタリング
して形成されたものであることを特徴とする磁気記録媒
体に存する。
形成された磁性層上に保護層を形成して成る磁気記録媒
体において、保護層が水素ガスの存在下にプラズマ電位
に対して基板の電位が相対的に低くなるバイアス電位を
印加した条件下でカーボンターゲットをスパッタリング
して形成されたものであることを特徴とする磁気記録媒
体に存する。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて、基板としては、アルミニウム、アルミニウム合
金、ガラス等の通常のデイスク状非磁性基板が使用され
る。基板は、通常、表面に鏡面研磨を施した後、無電解
メッキにより、非磁性金属、例えば、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｐ合金を約５〜２０μｍの厚さで形成して使
用される。
おいて、基板としては、アルミニウム、アルミニウム合
金、ガラス等の通常のデイスク状非磁性基板が使用され
る。基板は、通常、表面に鏡面研磨を施した後、無電解
メッキにより、非磁性金属、例えば、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎ
ｉ−Ｃｕ−Ｐ合金を約５〜２０μｍの厚さで形成して使
用される。
【００１１】先ず、磁気ヘッドと磁気記録媒体の吸着を
防止するため、基板上に微細な凹凸を精度よく加工す
る。次いで、加工表面上にクロム等の下地層を形成した
後、磁性層を形成する。下地層は、通常、スパッタリン
グ法により形成され、その厚さは、通常５０〜２０００
Åとされる。
防止するため、基板上に微細な凹凸を精度よく加工す
る。次いで、加工表面上にクロム等の下地層を形成した
後、磁性層を形成する。下地層は、通常、スパッタリン
グ法により形成され、その厚さは、通常５０〜２０００
Åとされる。
【００１２】磁性層としては、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎ
ｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ等で表されるＣｏ系合金で形成する
のが好ましい。ここで、Ｘとしては、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ、Ｓｍ、及び、Ｅｕよりなる群から選ばれた１種また
は２種以上の元素が挙げられる。磁性層は、スパッタリ
ング法により形成され、その厚さは、通常５０〜６００
Åとされる。
ｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ等で表されるＣｏ系合金で形成する
のが好ましい。ここで、Ｘとしては、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、
Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐ
ｍ、Ｓｍ、及び、Ｅｕよりなる群から選ばれた１種また
は２種以上の元素が挙げられる。磁性層は、スパッタリ
ング法により形成され、その厚さは、通常５０〜６００
Åとされる。
【００１３】保護層は、磁性層の表面に形成されるが、
両者の密着性を高めるため、磁性層と保護層との間にＣ
ｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｗなどの密着層が形成されることもあ
る。斯かる密着層は、スパッタリング法で形成され、そ
の厚さは、通常５０〜１００Åとされる。そして、本発
明における保護層は、スパッタリング法で形成されてカ
ーボンを主成分とする非晶質層で構成される。保護層の
厚さは、通常５０〜５００Åとされる。
両者の密着性を高めるため、磁性層と保護層との間にＣ
ｒ、Ｓｉ、Ｍｏ、Ｗなどの密着層が形成されることもあ
る。斯かる密着層は、スパッタリング法で形成され、そ
の厚さは、通常５０〜１００Åとされる。そして、本発
明における保護層は、スパッタリング法で形成されてカ
ーボンを主成分とする非晶質層で構成される。保護層の
厚さは、通常５０〜５００Åとされる。
【００１４】第１の要旨の本発明において、保護層は、
前記の（１）及び（２）に定義するヌープ硬度と弾性度
とを有することが重要である。斯かる保護層は、後述の
実施例によって明らかにされている通り、磁気ヘッド浮
上量が０．０５μｍという様な厳しい摺動条件下でも耐
摺動特性に優れている。
前記の（１）及び（２）に定義するヌープ硬度と弾性度
とを有することが重要である。斯かる保護層は、後述の
実施例によって明らかにされている通り、磁気ヘッド浮
上量が０．０５μｍという様な厳しい摺動条件下でも耐
摺動特性に優れている。
【００１５】本発明者等の知見によれば、磁気ヘッドの
浮上量が上記の様な厳しい摺動条件下では、摩耗防止の
ため高硬度が要求され、同時に磁気ヘッドからの荷重を
分散するため、または、磁気ヘッドとの接触時における
磁性層以下の変形に追従するため、高弾性保護層が必要
である。
浮上量が上記の様な厳しい摺動条件下では、摩耗防止の
ため高硬度が要求され、同時に磁気ヘッドからの荷重を
分散するため、または、磁気ヘッドとの接触時における
磁性層以下の変形に追従するため、高弾性保護層が必要
である。
【００１６】図１は、ヌープ硬度と弾性度との関係を示
すグラフであり、後述の実施例および比較例で得られた
データを含む数多くのデータに基づいて作成されたもの
である。図１に示す様に、ヌープ硬度が１０ギガパスカ
ル（ＧＰａ）の非晶質カーボン層の弾性度は０．０５で
あり、同硬度の非晶質水素化カーボン層の弾性度は０．
１８である。すなわち、磁気ヘッドとの接触点で保護層
が降伏（塑性変形）しない限り、非晶質水素化カーボン
層は、非晶質カーボン層より弾性変形量が約３倍大き
い。
すグラフであり、後述の実施例および比較例で得られた
データを含む数多くのデータに基づいて作成されたもの
である。図１に示す様に、ヌープ硬度が１０ギガパスカ
ル（ＧＰａ）の非晶質カーボン層の弾性度は０．０５で
あり、同硬度の非晶質水素化カーボン層の弾性度は０．
１８である。すなわち、磁気ヘッドとの接触点で保護層
が降伏（塑性変形）しない限り、非晶質水素化カーボン
層は、非晶質カーボン層より弾性変形量が約３倍大き
い。
【００１７】本発明におけるヌープ硬度と弾性度とは、
磁気記録媒体に設けられた保護層からは、直接測定する
ことが困難である。例えば、保護層のヌープ硬度の測定
においては、ヌープ圧子を使用して荷重Ｗ（ｇ）で圧痕
を形成するため、実際に設けられる保護層より厚い保護
層を形成することが必要であり、また、保護層のヤング
率の測定においては、内部応力の影響を排除するため、
基板の両面に保護層を形成することが必要となる。
磁気記録媒体に設けられた保護層からは、直接測定する
ことが困難である。例えば、保護層のヌープ硬度の測定
においては、ヌープ圧子を使用して荷重Ｗ（ｇ）で圧痕
を形成するため、実際に設けられる保護層より厚い保護
層を形成することが必要であり、また、保護層のヤング
率の測定においては、内部応力の影響を排除するため、
基板の両面に保護層を形成することが必要となる。
【００１８】そこで、本発明においては、前述の様に、
磁気記録媒体に設けられる保護層とは別途に設けられた
保護層について、ヌープ硬度と弾性度を求め、前述の各
値を満足し得るスパッタ条件を採用し、磁気記録媒体に
保護層を設ける。ここに、スパッタ条件としては、パワ
ー密度、雰囲気ガス及び基板電位が重要である。ターゲ
ットとしては、アモルファスカーボンやグラファイトカ
ーボンが使用される。
磁気記録媒体に設けられる保護層とは別途に設けられた
保護層について、ヌープ硬度と弾性度を求め、前述の各
値を満足し得るスパッタ条件を採用し、磁気記録媒体に
保護層を設ける。ここに、スパッタ条件としては、パワ
ー密度、雰囲気ガス及び基板電位が重要である。ターゲ
ットとしては、アモルファスカーボンやグラファイトカ
ーボンが使用される。
【００１９】本発明においては、保護層のヌープ硬度が
１８ＧＰａ以上であり、且つ、弾性度が０．１８以上で
あるのが好ましく、更には、保護層のヌープ硬度が１８
ＧＰａ以上であり、且つ、弾性度が０．２８以上である
のが好ましい。そして、保護層が水素化カーボン層であ
るのが好ましく、更には、導電性金属を含有する水素化
カーボン層であるのが好ましい。
１８ＧＰａ以上であり、且つ、弾性度が０．１８以上で
あるのが好ましく、更には、保護層のヌープ硬度が１８
ＧＰａ以上であり、且つ、弾性度が０．２８以上である
のが好ましい。そして、保護層が水素化カーボン層であ
るのが好ましく、更には、導電性金属を含有する水素化
カーボン層であるのが好ましい。
【００２０】前記の（１）に定義するヌープ硬度の測定
においては、圧子がシリコン基板に達しない様に操作す
ることが必要であり、従って、圧子にかかる荷重Ｗ
（ｇ）は５ｇ程度とするのがよい。
においては、圧子がシリコン基板に達しない様に操作す
ることが必要であり、従って、圧子にかかる荷重Ｗ
（ｇ）は５ｇ程度とするのがよい。
【００２１】また、前記の（２）において定義される弾
性度において、ヤング率の測定に使用する装置として
は、例えば、日本電気（株）製の硬度計「ＭＨＡ−４０
０」が挙げられる。この装置は、中央集中荷重負荷形式
の３点曲げの原理に基づき、荷重と変位を測定する装置
である。
性度において、ヤング率の測定に使用する装置として
は、例えば、日本電気（株）製の硬度計「ＭＨＡ−４０
０」が挙げられる。この装置は、中央集中荷重負荷形式
の３点曲げの原理に基づき、荷重と変位を測定する装置
である。
【００２２】上記の装置を使用した場合、先ず、両端支
持の短冊状基板の中央に集中荷重を加えた際の荷重と変
位を測定し、基板自体のヤング率を測定し、次いで、同
様の操作を行うことによって荷重と変位を測定し、これ
らの測定値と基板のヤング率から前述の数式により保護
層自体のヤング率を求める。
持の短冊状基板の中央に集中荷重を加えた際の荷重と変
位を測定し、基板自体のヤング率を測定し、次いで、同
様の操作を行うことによって荷重と変位を測定し、これ
らの測定値と基板のヤング率から前述の数式により保護
層自体のヤング率を求める。
【００２３】第２の要旨の本発明において、保護層は、
水素ガスの存在下にプラズマ電位に対して基板の電位が
相対的に低くなるバイアス電位を印加した条件下でカー
ボンターゲットをスパッタリングして形成されたもので
あることが重要である。斯かるスパッタリング法によれ
ば、磁気ヘッド浮上量が０．０５μｍという様な厳しい
摺動条件下でも耐摺動特性に優れた保護層が得られる。
すなわち、斯かるスパッタリング法によれば、通常、第
１の要旨の本発明におけると同一の保護層が得られる。
そして、ターゲットとしては、前記と同様に、アモルフ
ァスカーボンやグラファイトカーボンが使用される。
水素ガスの存在下にプラズマ電位に対して基板の電位が
相対的に低くなるバイアス電位を印加した条件下でカー
ボンターゲットをスパッタリングして形成されたもので
あることが重要である。斯かるスパッタリング法によれ
ば、磁気ヘッド浮上量が０．０５μｍという様な厳しい
摺動条件下でも耐摺動特性に優れた保護層が得られる。
すなわち、斯かるスパッタリング法によれば、通常、第
１の要旨の本発明におけると同一の保護層が得られる。
そして、ターゲットとしては、前記と同様に、アモルフ
ァスカーボンやグラファイトカーボンが使用される。
【００２４】バイアス電位を印加する方法としては、ス
パッタリング装置本体の接地部に対して負の電位を基板
に印加する方法（基板バイアス法）、基板は接地電位の
ままとし、プラズマ電位を接地電位より高くする方法な
どを採用することが出来る。後者の方法においては、上
記のターゲットにＭｏ、Ｃｒ、Ｗなどの導電性金属を少
量（例えば１〜７原子％）含有させるならば、バイアス
電位を印加する観点から好ましい。また、これにより、
導電性金属を含有する水素化カーボン層が形成される。
パッタリング装置本体の接地部に対して負の電位を基板
に印加する方法（基板バイアス法）、基板は接地電位の
ままとし、プラズマ電位を接地電位より高くする方法な
どを採用することが出来る。後者の方法においては、上
記のターゲットにＭｏ、Ｃｒ、Ｗなどの導電性金属を少
量（例えば１〜７原子％）含有させるならば、バイアス
電位を印加する観点から好ましい。また、これにより、
導電性金属を含有する水素化カーボン層が形成される。
【００２５】基板バイアス法に適用される負のバイアス
電位は、通常−５０Ｖ以下、好ましくは−８０〜−５０
０Ｖ、更に好ましくは−１００〜−４００Ｖとされる。
上記の後者の方法は、例えば、ターゲットの近傍に中間
電極を配置することにより行うことが出来、斯かる中間
電極法に適用される正のバイアス電位は、通常５０Ｖ以
上、好ましくは８０〜５００Ｖ、更に好ましくは１００
〜４００Ｖとされる。
電位は、通常−５０Ｖ以下、好ましくは−８０〜−５０
０Ｖ、更に好ましくは−１００〜−４００Ｖとされる。
上記の後者の方法は、例えば、ターゲットの近傍に中間
電極を配置することにより行うことが出来、斯かる中間
電極法に適用される正のバイアス電位は、通常５０Ｖ以
上、好ましくは８０〜５００Ｖ、更に好ましくは１００
〜４００Ｖとされる。
【００２６】スパッタリングは、通常アルゴンガスの雰
囲気で行われ、上記の水素ガスの含有量は、通常２〜２
０ｖｏｌ．％、好ましくは５〜１０ｖｏｌ．％とされ
る。水素ガスの含有量が２ｖｏｌ．％未満の場合は、得
られる保護層の柔軟性が不十分であり、また、２０ｖｏ
ｌ．％より多い場合は、得られる保護層の硬度が減少し
て耐摩耗性が不十分となる。雰囲気ガスとしては、アル
ゴン以外の希ガスと水素ガスとの混合ガス、または、希
ガスとメタンガスとの混合ガスも使用できる。
囲気で行われ、上記の水素ガスの含有量は、通常２〜２
０ｖｏｌ．％、好ましくは５〜１０ｖｏｌ．％とされ
る。水素ガスの含有量が２ｖｏｌ．％未満の場合は、得
られる保護層の柔軟性が不十分であり、また、２０ｖｏ
ｌ．％より多い場合は、得られる保護層の硬度が減少し
て耐摩耗性が不十分となる。雰囲気ガスとしては、アル
ゴン以外の希ガスと水素ガスとの混合ガス、または、希
ガスとメタンガスとの混合ガスも使用できる。
【００２７】スパッタリング法としては、通常、直流マ
グネトロンスパッタリング法が採用されるが、高周波マ
グネトロンスパッタリング法も使用できる。スパッタリ
ング時のチャンバー内の圧力は、通常０．５〜２０ｍＴ
ｏｒｒ、好ましくは１〜１０ｍＴｏｒｒとされ、基板の
温度は、通常３００℃以下、好ましくは１５０℃以下と
される。
グネトロンスパッタリング法が採用されるが、高周波マ
グネトロンスパッタリング法も使用できる。スパッタリ
ング時のチャンバー内の圧力は、通常０．５〜２０ｍＴ
ｏｒｒ、好ましくは１〜１０ｍＴｏｒｒとされ、基板の
温度は、通常３００℃以下、好ましくは１５０℃以下と
される。
【００２８】上記方法で得られる水素化カーボン層は、
前述したヌープ硬度が１５ＧＰａ以上、好ましくは１８
ＧＰａ以上であり、且つ、前述した弾性度が０．１８以
上、好ましくは０．２８以上である。従って、上記の保
護層は、高弾性で柔軟性を有し、且つ、高硬度で耐摩耗
性に優れている。ヌープ硬度が上記未満では硬度が不十
分であり、弾性度が上記未満では柔軟性がなく硬くて脆
くなる。なお、保護層の表面には潤滑層が設けられる
が、潤滑剤としては、例えば、パーフルオロポリエーテ
ル等が好適である。潤滑層の厚さは、通常１５〜３０Å
とされる。
前述したヌープ硬度が１５ＧＰａ以上、好ましくは１８
ＧＰａ以上であり、且つ、前述した弾性度が０．１８以
上、好ましくは０．２８以上である。従って、上記の保
護層は、高弾性で柔軟性を有し、且つ、高硬度で耐摩耗
性に優れている。ヌープ硬度が上記未満では硬度が不十
分であり、弾性度が上記未満では柔軟性がなく硬くて脆
くなる。なお、保護層の表面には潤滑層が設けられる
が、潤滑剤としては、例えば、パーフルオロポリエーテ
ル等が好適である。潤滑層の厚さは、通常１５〜３０Å
とされる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。
【００３０】実施例１〜２及び比較例１〜４ 先ず、外径９５ｍｍの非磁性基板（アルミニウム）の表
面に中心線平均粗さ（Ｒａ）が８０Åになる様に凹凸加
工を施し、順次、下地層（Ｃｒ）、金属磁性層（Ｃｏ系
合金）及びＣｒ密着層を形成した。次いで、グラファイ
ト状カーボンターゲットを使用し、直流マグネトロンス
パッタリング法により、１００Åの非晶質水素化カーボ
ン保護層を形成した。ターゲットにかかるパワー密度は
３．５Ｗ／ｃｍ3 の一定条件とし、アルゴンガスと水素
ガスから成る雰囲気と基板側にかける負バイアス電位を
表１に示す様に変化させた。
面に中心線平均粗さ（Ｒａ）が８０Åになる様に凹凸加
工を施し、順次、下地層（Ｃｒ）、金属磁性層（Ｃｏ系
合金）及びＣｒ密着層を形成した。次いで、グラファイ
ト状カーボンターゲットを使用し、直流マグネトロンス
パッタリング法により、１００Åの非晶質水素化カーボ
ン保護層を形成した。ターゲットにかかるパワー密度は
３．５Ｗ／ｃｍ3 の一定条件とし、アルゴンガスと水素
ガスから成る雰囲気と基板側にかける負バイアス電位を
表１に示す様に変化させた。
【００３１】上記の各例におけるのと同一のスパッタリ
ング条件を採用し、厚さ５００μｍのシリコン基板表面
に上記の保護層を５０００Åの厚さで形成し、前記に定
義した保護層のヌープ硬度（ＨK ）を測定した。また、
上記の各例におけるのと同一のスパッタリング条件を採
用し、厚さ１００μｍの石英基板の両面に上記の保護層
を形成し、前記に定義した保護層の弾性度を測定した。
これらの結果と磁気記録媒体のＣＳＳテスト（耐摺動性
テスト）の結果を表１に示す。
ング条件を採用し、厚さ５００μｍのシリコン基板表面
に上記の保護層を５０００Åの厚さで形成し、前記に定
義した保護層のヌープ硬度（ＨK ）を測定した。また、
上記の各例におけるのと同一のスパッタリング条件を採
用し、厚さ１００μｍの石英基板の両面に上記の保護層
を形成し、前記に定義した保護層の弾性度を測定した。
これらの結果と磁気記録媒体のＣＳＳテスト（耐摺動性
テスト）の結果を表１に示す。
【００３２】ＣＳＳテストは、回転数３６００ｒｐｍ迄
の５秒間の加速過程、１０秒間の減速過程、５秒間の停
止過程を１サイクルとし、磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の間の摩擦係数が１を越えるか、または、磁気記録媒体
に傷が入る迄のサイクル数を調べた。磁気ヘッドとして
は、浮上量０．０５μｍ、押し付け荷重９．５ｇの７０
％マイクロ薄膜ヘッド（スライダ材：Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｔｉ
Ｃ）を使用した。なお、保護層上には潤滑層としてパー
フルオロポリエーテルを厚さ２０Åに塗布した。
の５秒間の加速過程、１０秒間の減速過程、５秒間の停
止過程を１サイクルとし、磁気ヘッドと磁気記録媒体と
の間の摩擦係数が１を越えるか、または、磁気記録媒体
に傷が入る迄のサイクル数を調べた。磁気ヘッドとして
は、浮上量０．０５μｍ、押し付け荷重９．５ｇの７０
％マイクロ薄膜ヘッド（スライダ材：Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｔｉ
Ｃ）を使用した。なお、保護層上には潤滑層としてパー
フルオロポリエーテルを厚さ２０Åに塗布した。
【００３３】実施例３及び比較例５ 実施例１と同様に金属磁性層まで形成した後、密着層を
形成せずに、５原子％のＭｏを含有するカーボンターゲ
ットを使用し、直流マグネトロンスパッタリング法によ
り、磁性層上に１５０Åの非晶質Ｍｏ含有水素化カーボ
ン保護層を形成した。ターゲットにかかるパワー密度は
３．５Ｗ／ｃｍ3 、アルゴンガス分圧は４．６ｍＴｏｒ
ｒ、水素ガス分圧は０．４ｍＴｏｒｒとし、基板は接地
電位のままとし、基板の近傍に設置した中間電極の電位
をプラズマ電位よりも１００Ｖ高くした（但し、比較例
５においては中間電極の電位を０Ｖとした）。そして、
実施例１と同様に操作して保護層のヌープ硬度および弾
性度を測定した。これらの結果と磁気記録媒体のＣＳＳ
テスト（耐摺動性テスト）の結果を表１に示す。
形成せずに、５原子％のＭｏを含有するカーボンターゲ
ットを使用し、直流マグネトロンスパッタリング法によ
り、磁性層上に１５０Åの非晶質Ｍｏ含有水素化カーボ
ン保護層を形成した。ターゲットにかかるパワー密度は
３．５Ｗ／ｃｍ3 、アルゴンガス分圧は４．６ｍＴｏｒ
ｒ、水素ガス分圧は０．４ｍＴｏｒｒとし、基板は接地
電位のままとし、基板の近傍に設置した中間電極の電位
をプラズマ電位よりも１００Ｖ高くした（但し、比較例
５においては中間電極の電位を０Ｖとした）。そして、
実施例１と同様に操作して保護層のヌープ硬度および弾
性度を測定した。これらの結果と磁気記録媒体のＣＳＳ
テスト（耐摺動性テスト）の結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、耐摺動性
に優れた信頼性の高い磁気記録媒体が提供され、斯かる
磁気記録媒体によれば、磁気ヘッドの低浮上量化が実現
できるため、高密度記録が可能となる。
に優れた信頼性の高い磁気記録媒体が提供され、斯かる
磁気記録媒体によれば、磁気ヘッドの低浮上量化が実現
できるため、高密度記録が可能となる。
【図１】弾性度とヌープ硬度との関係を示すグラフであ
る。
る。
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に形成された磁性層上にスパッタ
リング法にて保護層を形成して成る磁気記録媒体におい
て、保護層がカーボンを主成分とする非晶質層で構成さ
れ、次の（１）及び（２）に定義するヌープ硬度と弾性
度とを有することを特徴とする磁気記録媒体。 （１）同一スパッタリング条件の下に厚さ５００μｍの
シリコン基板表面に５０００Åの厚さで上記の保護層を
形成し、ヌープ圧子を使用して荷重Ｗ（ｇ）で圧痕を形
成した後、圧痕の対角線長さ（ＤL μｍ）から以下の数
式に基づいて算出したヌープ硬度（ＨK ）が１５ギガパ
スカル以上であること。 （２）同一スパッタリング条件の下に厚さ１００μｍの
石英基板の両面に上記の保護層を形成し、中央集中荷重
負荷形式の３点曲げの原理に基づく測定装置を使用して
荷重と変位を測定し、以下の数式に基づいて石英基板自
体のヤング率（Ｅs ）を算出した後、以下の数式に基づ
いて保護層自体のヤング率（Ｅt ）を算出し、これと上
記のヌープ硬度とにより、ヌープ硬度／ヤング率の比と
して定義される弾性度が０．１８以上である。 【数１】ＨK ＝１３９．５×Ｗ×（１／ＤL 2 ） Ｅs ＝ＰＬ3 / ４８ＩＸs Ｅt ＝Ｅs(1-Ｓs/Ｓt)( Ｓs/Ｓt)/(3(Ｔt/Ｔs)+3( Ｔt/
Ｔs)2 +(Ｔt/Ｔs)3 ) （ここで、Ｐは荷重、Ｌは基板支持のスパン、Ｉは基板
の断面2 次モーメント、Ｘs は基板の変位、Ｓs は基板
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｓt は基板と保護層
のたわみ量（一定荷重での変位）、Ｔt は保護層の厚
さ、Ｔs は基板の厚さを表す。） - 【請求項２】 保護層のヌープ硬度が１８ギガパスカル
以上であり、且つ、弾性度が０．１８以上である請求項
１に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項３】 保護層のヌープ硬度が１８ギガパスカル
以上であり、且つ、弾性度が０．２８以上である請求項
１に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項４】 保護層が水素化カーボン層である請求項
１〜３の何れかに記載の磁気記録媒体。 - 【請求項５】 保護層が導電性金属を含有する水素化カ
ーボン層である請求項１〜４の何れかに記載の磁気記録
媒体。 - 【請求項６】 保護層が水素ガスの存在下にプラズマ電
位に対して基板の電位が相対的に低くなるバイアス電位
を印加した条件下でカーボンターゲットをスパッタリン
グして形成されたものである請求項１〜５の何れかに記
載の磁気記録媒体。 - 【請求項７】 基板上に形成された磁性層上に保護層を
形成して成る磁気記録媒体において、保護層が水素ガス
の存在下にプラズマ電位に対して基板の電位が相対的に
低くなるバイアス電位を印加した条件下でカーボンター
ゲットをスパッタリングして形成されたものであること
を特徴とする磁気記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10606794A JPH07296373A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 磁気記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10606794A JPH07296373A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 磁気記録媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07296373A true JPH07296373A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14424265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10606794A Pending JPH07296373A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 磁気記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07296373A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999046765A1 (fr) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Hitachi, Ltd. | Support d'enregistrement magnetique et memoire magnetique |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP10606794A patent/JPH07296373A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999046765A1 (fr) * | 1998-03-13 | 1999-09-16 | Hitachi, Ltd. | Support d'enregistrement magnetique et memoire magnetique |
| US6329037B1 (en) | 1998-03-13 | 2001-12-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic memory |
| US6491798B2 (en) | 1998-03-13 | 2002-12-10 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021030 |