JPH08129747A - Magnetic recording medium and production thereof - Google Patents

Magnetic recording medium and production thereof

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JPH08129747A
JPH08129747A JP26787694A JP26787694A JPH08129747A JP H08129747 A JPH08129747 A JP H08129747A JP 26787694 A JP26787694 A JP 26787694A JP 26787694 A JP26787694 A JP 26787694A JP H08129747 A JPH08129747 A JP H08129747A
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Abstract

PURPOSE: To form a protective film capable of ensuring satisfactory durability in spite of a small film thickness. CONSTITUTION: When a DLC film is formed as a protective film by a vacuum thin film forming technique on a nonmagnetic substrate 1 with a formed ferromagnetic metallic thin film, part of the interior of a reaction tube 6(or a reaction chamber) is divided into two or more chambers 6a, 6b and gaseous hydrocarbon and gaseous fluorocarbon are introduced into the chambers 6a, 6b, respectively, so that a hydrogen-rich DLC film is formed near the metallic thin film and a fluorine-rich DLC film is formed on the surface side.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性支持体上に強磁
性金属薄膜を磁性層として有する、いわゆる金属磁性薄
膜型の磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called metal magnetic thin film type magnetic recording medium having a ferromagnetic metal thin film as a magnetic layer on a non-magnetic support, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、非磁
性支持体上に酸化物磁性粉末或いは合金磁性粉末等の磁
性粉末材料を塩化ビニル−酢酸ビニル系強重合体、ポリ
エステル樹脂、ウレタン樹脂等の有機バインダー中に分
散せしめた磁性塗料を塗布、乾燥することにより製造さ
れる、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使用されて
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a magnetic recording medium, a magnetic powder material such as an oxide magnetic powder or an alloy magnetic powder is provided on a non-magnetic support and a vinyl chloride-vinyl acetate strong polymer, polyester resin, urethane resin, etc. A so-called coating type magnetic recording medium is widely used, which is produced by coating a magnetic coating material dispersed in an organic binder of 1 above and drying it.

【0003】これに対して、高密度磁気記録への要求の
高まりとともにCo−Ni合金、Co−Cr合金、Co
−O等の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段
(真空蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティン
グ法等)によってポリエステルフィルムやポリアミド、
ポリイミドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着し
た、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録媒体が提案され
注目を集めている。
On the other hand, with the increasing demand for high-density magnetic recording, Co--Ni alloys, Co--Cr alloys, Co
A metallic magnetic material such as —O is coated with a polyester film or polyamide by plating or a vacuum thin film forming means (vacuum deposition method, sputtering method, ion plating method, etc.).
A so-called metal magnetic thin film type magnetic recording medium, which is directly deposited on a non-magnetic support such as a polyimide film, has been proposed and attracts attention.

【0004】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れ、磁性層の厚みを極めて薄くでき
る為、記録減磁や再生時の厚み損失が著しく小さく短波
長での電磁変換特性に優れるばかりでなく、磁性層中に
非磁性材であるバインダーを混入する必要がないため磁
性材料ん充填密度を高めることができる等、数々の利点
を有している。このため、この金属磁性薄膜型の磁気記
録媒体は、磁気特性的な優位さ故に高密度磁気記録の主
流になると考えられる。
This metal magnetic thin film type magnetic recording medium is excellent in coercive force, squareness ratio and the like, and the thickness of the magnetic layer can be made extremely thin. Therefore, thickness loss during recording demagnetization and reproduction is extremely small and electromagnetic waves at short wavelengths are reduced. Not only is it excellent in conversion characteristics, but since it is not necessary to mix a binder, which is a non-magnetic material, in the magnetic layer, it has a number of advantages such that the packing density of the magnetic material can be increased. For this reason, it is considered that this metal magnetic thin film type magnetic recording medium becomes the mainstream of high density magnetic recording due to its superior magnetic characteristics.

【0005】このような金属磁性薄膜型の磁気記録媒体
においては、更に電磁変換特性を向上させ、より大きな
出力を得ることができるようにするために、該磁気記録
媒体の磁性層を形成する際に、磁性層を斜めに蒸着す
る、いわゆる斜方蒸着が提案され実用化されている。と
ころで、この種の磁気記録媒体では、上記磁性層の形成
に際し、蒸着時に酸素ガスを導入することによって磁気
特性の向上を図り、高密度磁気記録に適した電磁変換特
性を確保するとともに、媒体表面が金属酸化物に覆われ
ることによる耐久性の向上を図っている。
In such a metal magnetic thin film type magnetic recording medium, when the magnetic layer of the magnetic recording medium is formed in order to further improve the electromagnetic conversion characteristics and obtain a larger output. In addition, so-called oblique vapor deposition, in which the magnetic layer is obliquely vapor-deposited, has been proposed and put into practical use. By the way, in this type of magnetic recording medium, when forming the magnetic layer, an oxygen gas is introduced at the time of vapor deposition to improve the magnetic characteristics, and the electromagnetic conversion characteristics suitable for high density magnetic recording are ensured, and Is covered with metal oxide to improve durability.

【0006】また、耐久性の向上を図る有効な手段とし
て、例えば磁性層に予め微細な凹凸を設けて摩擦の低下
を図る方法や、潤滑剤の塗布による媒体表面の膜質を改
善する方法、硬質保護膜を設ける方法等が検討されてお
り、とりわけダイヤモンド状硬質炭素(DLC)膜を用
いた保護膜の形成が注目されている。
As an effective means for improving the durability, for example, a method of previously providing fine irregularities on the magnetic layer to reduce friction, a method of improving the film quality of the medium surface by applying a lubricant, a hard method Methods for providing a protective film and the like have been studied, and in particular, attention has been paid to forming a protective film using a diamond-like hard carbon (DLC) film.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ダ
イヤモンド状硬質炭素膜(以下、DLC膜と省略す
る。)を保護膜としてCo単体やCo−Ni合金等から
なる強磁性金属薄膜上に直接形成した場合、得られる耐
久性を実用水準まで高めるためには、上記DLC膜の膜
厚を厚くしなければならない。このため、今後更なる高
密度記録化に伴って短波長化が進められると、スペーシ
ング損失による出力低下が無視できなくなり、重大な問
題となる。
However, the diamond-like hard carbon film (hereinafter, abbreviated as DLC film) is directly formed on the ferromagnetic metal thin film made of Co alone or Co-Ni alloy as a protective film. In this case, in order to improve the obtained durability to a practical level, the thickness of the DLC film must be increased. For this reason, if the wavelength is further shortened along with higher density recording in the future, the output reduction due to the spacing loss cannot be ignored and becomes a serious problem.

【0008】そこで、本発明は、このような実情に鑑み
て提案されたものであって、保護膜としてDLC膜を使
用した場合において、該DLC膜の膜厚を薄くしても十
分な耐久性を確保することができる磁気記録媒体及びそ
の製造方法を提供する事を目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of such circumstances, and when a DLC film is used as a protective film, it has sufficient durability even if the film thickness of the DLC film is reduced. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium and a method for manufacturing the same that can ensure the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成せんものと鋭意研究の結果、保護膜として使用
されるDLC膜を形成する際に、反応管又は反応室を間
仕切りすることによって導入する炭化水素及びフッ化炭
素等のガス組成を連続的に変化させ、磁性層側に水素リ
ッチなDLC膜を形成し、表面側にフッ素リッチなDL
C膜を形成することにより、耐久性が向上し、良好な結
果が得られることを見いだし、本発明を完成するに至っ
たものである。
Means for Solving the Problems As a result of earnest studies that the above-mentioned objects cannot be achieved, the present inventors partition a reaction tube or a reaction chamber when forming a DLC film used as a protective film. By continuously changing the gas composition of hydrocarbons and fluorocarbons to be introduced, a hydrogen-rich DLC film is formed on the magnetic layer side, and a fluorine-rich DL is formed on the surface side.
By forming the C film, it was found that durability was improved and good results were obtained, and the present invention was completed.

【0010】即ち、本発明の磁気記録媒体は、非磁性支
持体上に真空薄膜形成技術により形成された強磁性金属
薄膜上にダイヤモンド状硬質炭素膜が形成されてなる磁
気記録媒体において、上記強磁性金属薄膜近傍部に水素
を多く含有するダイヤモンド状硬質炭素膜が形成され、
表面近傍にフッ素を多く含有するダイヤモンド状硬質炭
素膜が形成されてなる構造を有することを特徴とするも
のである。
That is, the magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium in which a diamond-like hard carbon film is formed on a ferromagnetic metal thin film formed by a vacuum thin film forming technique on a non-magnetic support. A diamond-like hard carbon film containing a large amount of hydrogen is formed in the vicinity of the magnetic metal thin film,
It is characterized by having a structure in which a diamond-like hard carbon film containing a large amount of fluorine is formed near the surface.

【0011】また、本発明の磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性支持体上に真空薄膜形成技術により強磁性金
属薄膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上にダイヤモン
ド状硬質炭素膜を形成する磁気記録媒体の製造方法にお
いて、上記ダイヤモンド状硬質炭素膜を形成する際に、
反応管又は反応室内部の一部を二室以上に間仕切りし、
これら間仕切りされた室内にそれぞれ炭化水素ガス、フ
ッ化炭素ガスを導入することを特徴とするものである。
In the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, a ferromagnetic metal thin film is formed on a non-magnetic support by a vacuum thin film forming technique, and then a diamond-like hard carbon film is formed on the ferromagnetic metal thin film. In the method for manufacturing a magnetic recording medium, when forming the diamond-like hard carbon film,
Partition a part of the reaction tube or reaction chamber into two or more chambers,
It is characterized in that a hydrocarbon gas and a fluorocarbon gas are introduced into each of these partitioned chambers.

【0012】本発明においては、非磁性支持体上に磁性
層として形成される強磁性金属薄膜上に保護膜としてダ
イヤモンド状硬質炭素膜が設けられる。カーボンのラマ
ン分光スペクトルでは、ダイヤモンド構造に由来するピ
ークと、グラファイト構造に由来するピークが観測され
るが、ここで言うダイヤモンド状硬質炭素膜とは、前記
ダイヤモンド構造に由来するピークが存在するものを言
う。
In the present invention, a diamond-like hard carbon film is provided as a protective film on a ferromagnetic metal thin film formed as a magnetic layer on a non-magnetic support. In the Raman spectrum of carbon, a peak derived from a diamond structure and a peak derived from a graphite structure are observed, but the diamond-like hard carbon film referred to here is one in which a peak derived from the diamond structure exists. To tell.

【0013】このダイヤモンド状硬質炭素膜を形成する
方法としては、例えばスパッタリング法、CVD法等が
使用可能である。本発明では、このダイヤモンド状硬質
炭素膜を形成する際に、反応管又は反応室内部の一部を
二室以上に間仕切りし、これら間仕切りされた室内にそ
れぞれ炭化水素ガス、フッ化炭素ガスを導入する。ここ
で、炭化水素ガスとしては、メタン、エタン、トルエ
ン、プロパン、アセチレン、ブタン等を用いることがで
き、またフッ化水素ガスとしては、フッ化エチレン、フ
ッ化エタン、オクタフルオロシクロブタン、フロン23
等を用いることができる。
As a method for forming this diamond-like hard carbon film, for example, a sputtering method, a CVD method or the like can be used. In the present invention, when forming the diamond-like hard carbon film, the reaction tube or a part of the reaction chamber is partitioned into two or more chambers, and a hydrocarbon gas and a fluorocarbon gas are introduced into the partitioned chambers, respectively. To do. Here, as the hydrocarbon gas, methane, ethane, toluene, propane, acetylene, butane, or the like can be used, and as the hydrogen fluoride gas, ethylene fluoride, ethane fluoride, octafluorocyclobutane, or freon 23 is used.
Etc. can be used.

【0014】これにより、上記強磁性金属薄膜側は水素
を多く含有するDLC膜が形成され、表面近傍はフッ素
を多く含有するDLC膜が形成されるようになる。この
ように導入ガスの組成を変化させて得られるDLC膜中
の水素とフッ素の含有量を制御することにより、耐久性
の向上が図られる。ここで、上記水素とフッ素の含有量
は、保護膜の厚み方向で連続的に変化することが好まし
い。これにより、膜自体の強度が向上し、膜厚が薄くて
も十分な耐久性を確保することができる。
As a result, a DLC film containing a large amount of hydrogen is formed on the ferromagnetic metal thin film side, and a DLC film containing a large amount of fluorine is formed near the surface. By controlling the contents of hydrogen and fluorine in the DLC film obtained by changing the composition of the introduced gas in this way, the durability can be improved. Here, it is preferable that the hydrogen and fluorine contents continuously change in the thickness direction of the protective film. As a result, the strength of the film itself is improved, and sufficient durability can be secured even if the film thickness is thin.

【0015】また、このダイヤモンド状硬質炭素膜の形
成に際し、例えばヘキサメチルジシロキサン、オクタメ
チルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタ
シロキサン等の有機シリコン化合物(シリコーン)ガス
又は有機フッ化シリコンガスを導入してもよい。これに
より、得られるダイヤモンド状硬質炭素膜中に珪素が取
り込まれ、より顕著な効果を期待することができる。
In forming the diamond-like hard carbon film, an organic silicon compound (silicone) gas such as hexamethyldisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane or an organic silicon fluoride gas is introduced. May be. Thereby, silicon is taken into the obtained diamond-like hard carbon film, and a more remarkable effect can be expected.

【0016】本発明が適用される磁気記録媒体として
は、非磁性支持体上に真空薄膜形成技術により強磁性金
属薄膜が磁性層として形成される、いわゆる金属磁性薄
膜型の磁気記録媒体が挙げられる。上記金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体において、上記非磁性支持体や強磁性金
属薄膜を構成する金属磁性材料等は従来よりこの種の磁
気記録媒体において使用されているものがいずれも使用
可能であり、特に限定されるものではない。
The magnetic recording medium to which the present invention is applied includes a so-called metal magnetic thin film type magnetic recording medium in which a ferromagnetic metal thin film is formed as a magnetic layer on a non-magnetic support by a vacuum thin film forming technique. . In the above-mentioned metal magnetic thin film type magnetic recording medium, the nonmagnetic support and the metal magnetic material forming the ferromagnetic metal thin film may be any of those conventionally used in this type of magnetic recording medium. It is not particularly limited.

【0017】具体的に例示するならば、金属磁性材料と
してはFe,Co,Ni等の強磁性金属、Fe−Co,
Co−O,Fe−Co−Ni,Fe−Cu,Co−C
u,Co−Au,Co−Pt,Mn−Bi,Mn−A
l,Fe−Cr,Co−Cr,Ni−Cr,Fe−Co
−Cr,Co−Ni−Cr,Fe−Co−Ni−Cr等
の強磁性合金等が挙げられる。
As a specific example, the magnetic metal material is a ferromagnetic metal such as Fe, Co, or Ni, Fe--Co,
Co-O, Fe-Co-Ni, Fe-Cu, Co-C
u, Co-Au, Co-Pt, Mn-Bi, Mn-A
1, Fe-Cr, Co-Cr, Ni-Cr, Fe-Co
Examples include ferromagnetic alloys such as —Cr, Co—Ni—Cr, and Fe—Co—Ni—Cr.

【0018】これらの単層膜であっても良いし、多層膜
であっても良い。また、上記非磁性支持体と上記強磁性
金属薄膜間、或いは多層膜の場合には、各層間の付着力
の向上、並びに抗磁力の制御等のために、下地層、又は
中間層を設けても良い。更に、例えば磁性層表面近傍が
耐食性の改善等のために酸化物となっていても良い。
These may be a single layer film or a multilayer film. Further, between the non-magnetic support and the ferromagnetic metal thin film, or in the case of a multilayer film, an underlayer or an intermediate layer is provided to improve the adhesive force between the layers and control the coercive force. Is also good. Further, for example, the vicinity of the surface of the magnetic layer may be an oxide in order to improve the corrosion resistance.

【0019】この強磁性金属薄膜を形成する手段として
は、真空下で上述の金属磁性材料を加熱蒸発させ上記非
磁性支持体上に被着せしめる真空蒸着法や、上記金属磁
性材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティング法、
アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電を起こし
生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子をたたき
出すスパッタ法等、いわゆるPVD技術がいずれも使用
可能である。
As means for forming this ferromagnetic metal thin film, a vacuum vapor deposition method in which the above-mentioned metal magnetic material is heated and vaporized under vacuum to be deposited on the non-magnetic support, or vaporization of the metal magnetic material is discharged. Ion plating method,
Any so-called PVD technique such as a sputtering method in which atoms on the target surface are knocked out by argon ions generated by glow discharge in an atmosphere containing argon as a main component can be used.

【0020】勿論、本発明が適用される磁気記録媒体の
構成としては、これに限定され留ものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲での変更、例えば必要に応じて
バックコート層を形成したり、上記非磁性支持体上に下
塗り層を形成したり、潤滑剤層等の各種層を形成するこ
とはなんら差し支えない。この場合、上記バックコート
層に含まれる非磁性顔料、樹脂結合剤、或いは上記潤滑
剤層に含まれる材料等としては、従来公知のものがいず
れも使用可能である。
Of course, the constitution of the magnetic recording medium to which the present invention is applied is not limited to this, and may be changed without departing from the scope of the present invention, for example, a back coat layer may be formed if necessary. There is no problem in forming the undercoat layer or forming various layers such as a lubricant layer on the non-magnetic support. In this case, as the non-magnetic pigment, the resin binder, the material contained in the lubricant layer, etc. contained in the back coat layer, any conventionally known materials can be used.

【0021】[0021]

【作用】非磁性支持体上に真空薄膜形成技術により形成
された強磁性金属薄膜上に保護膜としてDLC膜を形成
する際に、反応管又は反応室内部の一部を二室以上に間
仕切りし、これら間仕切りされた室内にそれぞれ炭化水
素ガス、フッ化炭素ガスを導入する。これにより、得ら
れる保護膜において、上記強磁性金属薄膜側では水素を
多く含有し、表面近傍ではフッ素を多く含有するような
構成となる。この結果、上記強磁性金属薄膜に対して水
素リッチなDLC膜が強固に付着し、一方表面近傍では
フッ素の効果により優れた潤滑性が得られ、且つ摩擦係
数が低減する。従って、十分な耐久性が得られる。
When a DLC film is formed as a protective film on a ferromagnetic metal thin film formed by a vacuum thin film forming technique on a non-magnetic support, a reaction tube or a part of the reaction chamber is partitioned into two or more chambers. A hydrocarbon gas and a fluorocarbon gas are introduced into each of these partitioned chambers. As a result, the obtained protective film has a structure in which a large amount of hydrogen is contained on the ferromagnetic metal thin film side and a large amount of fluorine is contained near the surface. As a result, the hydrogen-rich DLC film is firmly attached to the ferromagnetic metal thin film, while on the other hand, near the surface, excellent lubricity is obtained due to the effect of fluorine, and the friction coefficient is reduced. Therefore, sufficient durability can be obtained.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例により説明す
るが、本発明がこの実施例に限定されるものでないこと
は言うまでもない。先ず、本実施例の磁気テープを作製
する際に、保護膜の形成工程において使用したプラズマ
CVD連続膜形成装置の構成について説明する。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to specific examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to these examples. First, the structure of the plasma CVD continuous film forming apparatus used in the step of forming the protective film when the magnetic tape of this example is manufactured will be described.

【0023】このプラズマCVD連続膜形成装置は、図
1に示すように、頭部に取り付けられた排気系12によ
り内部が所定の真空度に保たれた真空槽11内におい
て、CoやCo−Ni膜等からなる磁性層が蒸着法等に
より形成されてなるテープ状の非磁性支持体(被処理
体)1が、図1中の反時計回り方向に定速回転する送り
ロール4から反時計回り方向に定速回転する巻き取りロ
ール5に向かって順次走行するようになされている。
In this plasma CVD continuous film forming apparatus, as shown in FIG. 1, Co or Co--Ni is placed in a vacuum chamber 11 whose inside is kept at a predetermined vacuum degree by an exhaust system 12 attached to the head. A tape-shaped non-magnetic support (object to be processed) 1 in which a magnetic layer made of a film or the like is formed by an evaporation method or the like is rotated counterclockwise from a feed roll 4 that rotates at a constant speed in the counterclockwise direction in FIG. The winding rolls 5 are rotated in a constant direction, and the winding rolls 5 are sequentially run.

【0024】これら送りロール4側から巻き取りロール
5側に亘って上記非磁性支持体1が走行する中途部に
は、該非磁性支持体1を図1中下方に引き出すように設
けられるとともに、上記各ロール4,5の径よりも大径
となされた回転支持体3が図1中時計回り方向に定速回
転するように設けられている。また、これら送りロール
4と回転支持体3及び該回転支持体3と巻き取りロール
5間には、ガイドロール2a,2bがそれぞれ配設され
ており、上記送りロール4と回転支持体3及び該回転支
持体3と巻き取りロール5間を走行する上記非磁性支持
体1に適当なテンションを与えつつ、円滑な走行がなさ
れるようになされている。
The non-magnetic support 1 is provided at a midpoint where the non-magnetic support 1 runs from the feed roll 4 side to the take-up roll 5 side so as to pull out the non-magnetic support 1 downward in FIG. A rotary support 3 having a diameter larger than that of each of the rolls 4 and 5 is provided so as to rotate at a constant speed in the clockwise direction in FIG. Further, guide rolls 2a and 2b are provided between the feed roll 4 and the rotary support 3, and between the rotary support 3 and the take-up roll 5, respectively. The non-magnetic support 1 running between the rotary support 3 and the winding roll 5 is appropriately tensioned while being smoothly run.

【0025】なお、上記送りロール4、巻き取りロール
5及び回転支持体3は、それぞれ上記非磁性支持体1の
幅と略同じ長さからなる円筒状をなすものである。従っ
て、このプラズマCVD連続膜形成装置においては、上
記非磁性支持体1が、上記送りロール4から順次送り出
され、上記回転支持体3の外周面に沿って通過し、更に
上記巻き取りロール5に巻き取られていくようになされ
ている。
The feed roll 4, the take-up roll 5, and the rotary support 3 each have a cylindrical shape having a length substantially the same as the width of the non-magnetic support 1. Therefore, in this plasma CVD continuous film forming apparatus, the non-magnetic support 1 is sequentially fed from the feed roll 4, passes along the outer peripheral surface of the rotary support 3, and is further wound on the winding roll 5. It is designed to be rolled up.

【0026】一方、上記真空槽11内には、上記回転支
持体3の下方に反応管6が設けられ、これら回転支持体
3と反応管6の間を通過する際に、表面に磁性層を有す
る上記非磁性支持体1上に保護膜が形成されるようにな
されている。この反応管6としては、例えば石英管パイ
レックスガラス、プラスチック等が使用可能である。
On the other hand, in the vacuum chamber 11, a reaction tube 6 is provided below the rotary support 3, and a magnetic layer is formed on the surface when passing between the rotary support 3 and the reaction tube 6. A protective film is formed on the above-mentioned non-magnetic support 1. As the reaction tube 6, for example, a quartz tube Pyrex glass, plastic or the like can be used.

【0027】この反応管6の内部には、プラズマを発生
させる加速電極10が組み込まれている。この加速電極
10としては、ガスを透過しやすく、且つ電界を均一に
かけることができ、柔軟性に富んだ材質であることが望
ましく、例えば金網のような金属メッシュ等が好適であ
る。このような加速電極10の構成材料としては、例え
ば銅等が代表的であるが、導電性から言えば例えば金等
も使用可能である。
An accelerating electrode 10 for generating plasma is incorporated inside the reaction tube 6. The accelerating electrode 10 is preferably made of a material having a high flexibility, capable of easily transmitting a gas, uniformly applying an electric field, and a metal mesh such as a wire mesh, for example, is suitable. As a constituent material of such an accelerating electrode 10, for example, copper or the like is representative, but in terms of conductivity, for example, gold or the like can also be used.

【0028】この加速電極10には、上記真空槽11の
外部に配設された直流電源13が接続されており、該直
流電源13により基板電位よりも高い電圧が供給され
る。この加速電極10に印可される電圧としては、+5
00V〜2000Vであることが好ましい。また、上記
反応管6内には、仕切り板7が配設されており、該仕切
り板7によりその内部が二室6a,6bに間仕切りされ
ている。
A DC power supply 13 arranged outside the vacuum chamber 11 is connected to the acceleration electrode 10, and a voltage higher than the substrate potential is supplied by the DC power supply 13. The voltage applied to this acceleration electrode 10 is +5.
It is preferably from 00V to 2000V. A partition plate 7 is arranged in the reaction tube 6, and the partition plate 7 partitions the interior into two chambers 6a and 6b.

【0029】これら間仕切りされた二室6a,6bに
は、それぞれ炭化水素ガス導入口8、フッ化炭素ガス導
入口9がそれぞれ形成されている。これら炭化水素ガス
導入口8、フッ化炭素ガス導入口9は、上記真空槽11
の底部を貫通して設けられており、該炭化水素ガス導入
口8、フッ化炭素ガス導入口9を介して上記間仕切りさ
れた二室6a,6b内に炭化水素ガス、フッ化炭素ガス
がそれぞれ導入され、所定の雰囲気に制御されるように
なされる。
A hydrocarbon gas introduction port 8 and a fluorocarbon gas introduction port 9 are formed in the two chambers 6a and 6b which are partitioned from each other. The hydrocarbon gas inlet 8 and the fluorocarbon gas inlet 9 are provided in the vacuum chamber 11 described above.
Of the two chambers 6a and 6b partitioned by the hydrocarbon gas introduction port 8 and the fluorocarbon gas introduction port 9 respectively. It is introduced and controlled to a predetermined atmosphere.

【0030】これにより、上記加速電極10に所定の電
圧を印加してプラズマCVDを行い保護膜の成膜を行う
に際し、上記送りロール4より送り出され、上記回転支
持体3の外周面に沿って走行する上記非磁性支持体1が
上記回転支持体3と上記間仕切りされた室6a間を通過
する時点で該非磁性支持体1上の磁性層上に水素を多く
含有するDLC膜が形成され、上記回転支持体3と上記
間仕切りされた室6b間を通過する時点で上記水素を多
く含有するDLC膜上にフッ素を多く含有するDLC膜
が形成される。この結果、上記磁性層と上記水素を多く
含有するDLC膜が強固に付着し、一方表面近傍に形成
された上記フッ素を多く含有するDLC膜により優れた
潤滑性が得られるとともに、摩擦係数の低減が図られ
る。故に、良好な耐久性を確保することができる。
Thus, when a predetermined voltage is applied to the accelerating electrode 10 to perform plasma CVD to form a protective film, the protective film is fed out from the feed roll 4 and along the outer peripheral surface of the rotary support 3. A DLC film containing a large amount of hydrogen is formed on the magnetic layer on the non-magnetic support 1 when the running non-magnetic support 1 passes between the rotary support 3 and the partitioned chamber 6a. A DLC film containing a large amount of fluorine is formed on the DLC film containing a large amount of hydrogen when passing between the rotary support 3 and the partitioned chamber 6b. As a result, the magnetic layer and the DLC film containing a large amount of hydrogen firmly adhere to each other, while the DLC film containing a large amount of fluorine formed in the vicinity of the surface provides excellent lubricity and reduces the friction coefficient. Is planned. Therefore, good durability can be ensured.

【0031】そこで、このような構成を有するのプラズ
マCVD連続膜形成装置を使用して、以下のようにして
磁気テープを作製した。先ず、厚さ10μmのポリエチ
レンテレフタレートからなる非磁性支持体上に直径12
0オングストロームのシリカ微粒子を12個/μm2
る割合で塗布し下塗り層を設けた後、該下塗り層上に真
空蒸着法によりCoからなる強磁性金属薄膜を膜厚が
0.15μmとなるように形成して単層膜からなる磁性
層を設けた。
Then, using the plasma CVD continuous film forming apparatus having such a structure, a magnetic tape was manufactured as follows. First, a diameter of 12 μm was formed on a non-magnetic support made of polyethylene terephthalate having a thickness of 10 μm.
After applying 0 angstrom silica fine particles at a rate of 12 particles / μm 2 to form an undercoat layer, a ferromagnetic metal thin film made of Co is formed on the undercoat layer by a vacuum deposition method so that the film thickness becomes 0.15 μm. A magnetic layer composed of a single layer film was formed.

【0032】続いて、上記図1に示すプラズマCVD連
続膜形成装置(上記回転支持体の直径は60cm、反応
管は20×10cmの直方体のものを用いた。)を使用
し、上記強磁性金属薄膜が形成された上記非磁性支持体
を上述の送りロールに装着した後、所定の条件にてプラ
ズマCVDを行って、上記強磁性金属薄膜上に膜厚50
Åのダイヤモンドライクカーボン膜を形成した。
Then, using the plasma CVD continuous film forming apparatus shown in FIG. 1 (the rotating support has a diameter of 60 cm, and the reaction tube has a rectangular parallelepiped shape of 20 × 10 cm), the ferromagnetic metal is used. After mounting the non-magnetic support on which the thin film is formed on the above-mentioned feed roll, plasma CVD is performed under a predetermined condition to form a film having a thickness of 50 on the ferromagnetic metal thin film.
A diamond-like carbon film of Å was formed.

【0033】このプラズマCVDを行うに際し、上述の
炭化水素ガス導入口からトルエンを、フッ化炭素ガス導
入口からはフッ化エチレンを4:1の割合となるように
導入した。また、反応時の圧力は、0.1Torrと
し、上記加速電極として金メッシュを使用して、該加速
電極に1.5kVの直流電圧を印加した。そして、この
ようなグロー放電でトルエンとフッ化エチレンを分解
し、上記強磁性金属薄膜表面にフッ素を含有するDLC
膜を形成した。
In carrying out this plasma CVD, toluene was introduced through the above-mentioned hydrocarbon gas inlet and fluorinated ethylene was introduced through the fluorocarbon gas inlet at a ratio of 4: 1. The pressure during the reaction was 0.1 Torr, a gold mesh was used as the accelerating electrode, and a DC voltage of 1.5 kV was applied to the accelerating electrode. Then, DLC containing fluorine on the surface of the ferromagnetic metal thin film is obtained by decomposing toluene and ethylene fluoride by such glow discharge.
A film was formed.

【0034】その後、フッ素化フォスファジン(ダウケ
ミカル社製)を潤滑剤層として膜厚20オングストロー
ムとなるように上記DLC膜上に塗布形成し、更にこれ
を8ミリ幅に裁断してサンプルテープを得た。以上のよ
うにして作製したサンプルテープ1と、比較例として上
述のプラズマCVD装置における炭化水素ガス導入口の
みからトルエン単体を導入し、その他は上記実施例と同
様にして作製した比較テープ1、及び炭化水素ガス導入
口のみからトルエンとフッ化エチレンの混合ガス(4:
1の割合)を導入し、その他は上記実施例と同様にして
作製した比較テープ2について、市販の8ミリビデオデ
ッキ(ソニー社製、商品名:CVD−1000)を用
い、ギャップ長20μmのセンダストヘッドにより最短
記録波長が0.5μmとなるようにして記録再生を行っ
た。
Then, fluorinated phosphazine (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) was applied as a lubricant layer on the DLC film so as to have a film thickness of 20 Å, and this was cut into 8 mm width to form a sample tape. Obtained. The sample tape 1 produced as described above, and the comparative tape 1 produced in the same manner as in the above example except that toluene alone was introduced only through the hydrocarbon gas introduction port in the plasma CVD apparatus described above as a comparative example, and A mixed gas of toluene and fluorinated ethylene (4:
1) was introduced, and the others were manufactured in the same manner as in the above-mentioned example, and a commercially available 8 mm video deck (manufactured by Sony Corporation, trade name: CVD-1000) was used, and sendust having a gap length of 20 μm. Recording and reproduction were performed with the head so that the shortest recording wavelength was 0.5 μm.

【0035】そして、これらサンプルテープ1及び比較
テープ1,2を温度20℃、相対湿度60%の環境下で
100回記録した後、再生して、初期の出力値に対する
100回後の出力値の劣化量を調べた。この結果、本実
施例では、繰り返し記録後の劣化量は1dB以内に止ま
った。これに対して、比較テープ1では4〜5dB、比
較テープ2では2〜3dBも劣化した。
Then, the sample tape 1 and the comparative tapes 1 and 2 were recorded 100 times in an environment of a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 60% and then reproduced to obtain the output value 100 times after the initial output value. The amount of deterioration was examined. As a result, in the present embodiment, the deterioration amount after repeated recording stopped within 1 dB. On the other hand, the comparative tape 1 deteriorated by 4 to 5 dB, and the comparative tape 2 deteriorated by 2 to 3 dB.

【0036】また、同様の環境下にてスチル再生を行っ
たところ、再生出力が3dB低下するまでの時間は、本
実施例は任意の20点について2時間以上安定したのに
対して、比較テープ1では5〜20分とバラツキも大き
く、時間も短かった。また、比較テープ2では、30〜
60分であり、いずれにしても本実施例には及ばなかっ
た。
Further, when still reproduction was performed in the same environment, the time until the reproduction output decreased by 3 dB was stable for 2 hours or more for any 20 points in the present embodiment, whereas the comparison tape was used. In No. 1, there was a large variation of 5 to 20 minutes, and the time was short. Moreover, in the comparative tape 2, 30-
It was 60 minutes, and in any case, it did not reach this example.

【0037】さらに、各テープの摩擦係数を測定したと
ころ、サンプルテープ1では0.20、比較テープ1で
は0.30、比較テープ2では0.25であり、やはり
サンプルテープ1が優位にあることがわかった。このこ
とから、DLC膜を保護膜として形成するだけでは耐久
性が不足し、またフッ素をただ含有するDLC膜でも十
分な走行性、耐久性を確保することはできないが、磁性
層側は水素を多く含有するDLC膜とし、表面近傍のみ
をフッ素を多く含有するDLC膜とすることにより、5
nm程度の薄い膜厚においても良好な耐久性が得られる
ことが判った。
Furthermore, when the friction coefficient of each tape was measured, it was 0.20 for sample tape 1, 0.30 for comparative tape 1, and 0.25 for comparative tape 2, and sample tape 1 is also superior. I understood. From this, the durability is insufficient only by forming the DLC film as a protective film, and a DLC film containing only fluorine cannot secure sufficient running property and durability, but the magnetic layer side does not contain hydrogen. By using a DLC film containing a large amount of fluorine and a DLC film containing a large amount of fluorine only near the surface,
It was found that good durability can be obtained even with a thin film thickness of about nm.

【0038】次に、先のサンプルテープ1と同様の条件
で、フッ化エチレンの代わりにヘキサメチルジシロキサ
ンを用いてサンプルテープ2を作成した。このサンプル
テープ2の繰り返し記録後の劣化量は1dB以内、スチ
ル再生において再生出力が3dB低下するまでの時間は
2時間以上、摩擦係数は0.18であり、先のサンプル
テープ1よりさらに改善が認められた。
Next, under the same conditions as the sample tape 1, a sample tape 2 was prepared by using hexamethyldisiloxane instead of fluorinated ethylene. The deterioration amount of this sample tape 2 after repeated recording is within 1 dB, the time until the reproduction output is reduced by 3 dB in the still reproduction is 2 hours or more, and the friction coefficient is 0.18, which is a further improvement over the previous sample tape 1. Admitted.

【0039】以上のように、本実施例のように、DLC
膜からなる保護膜を形成する際に、反応管(或いは反応
室)内の一部を間仕切りし、通常導入ガスとして使用さ
れる炭化水素ガスを一方の部屋内に導入する他に、フッ
化炭素ガスを他方の部屋に導入し、これら導入ガスの組
成を連続的に変化させることにより、潤滑性に優れ、且
つ磁性層に対して強固に付着したDLC膜を得ることが
でき、耐久性の向上を図ることができる。
As described above, as in this embodiment, the DLC
When forming a protective film consisting of a membrane, a part of the reaction tube (or reaction chamber) is partitioned, and in addition to introducing the hydrocarbon gas that is normally used as the introduction gas into one chamber, fluorocarbon By introducing the gas into the other chamber and continuously changing the composition of these introduced gases, it is possible to obtain a DLC film excellent in lubricity and firmly adhered to the magnetic layer, and the durability is improved. Can be achieved.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、磁性層を有する非磁性支持体上に保護膜と
してDLC膜を形成する際に、反応管又は反応室内の一
部を間仕切りして、これら間仕切りされた室内に炭化水
素ガスとフッ化炭素ガスをそれぞれ導入し、ガス組成が
連続的に変化するようにしているので、得られる膜が磁
性層側で水素リッチになり、表面近傍でフッ素リッチに
なるような構造とされる。このため、硬質で自己潤滑性
に優れた保護膜が得られるとともに、磁性層に対する付
着力を強固にすることができ、耐久性を改善することが
できる。
As is apparent from the above description, in the present invention, when a DLC film is formed as a protective film on a non-magnetic support having a magnetic layer, a reaction tube or a part of the reaction chamber is partitioned. Then, a hydrocarbon gas and a fluorocarbon gas are introduced into each of these partitioned chambers so that the gas composition changes continuously, so that the obtained film becomes hydrogen-rich on the magnetic layer side, The structure is such that it becomes rich in fluorine in the vicinity. Therefore, it is possible to obtain a protective film that is hard and has excellent self-lubricating property, and it is possible to strengthen the adhesive force to the magnetic layer and improve the durability.

【0041】従って、本発明によれば、高密度記録特性
を損なうことなく、良好な耐久性を有する磁気記録媒体
を提供することが可能となる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium having good durability without impairing the high density recording characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明を適用して磁気テープを製造するに際
し、ダイヤモンドライクカーボン膜の成膜時に使用した
プラズマCVD装置の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a plasma CVD apparatus used in forming a diamond-like carbon film when a magnetic tape is manufactured by applying the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非磁性支持体(被処理体) 3 回転支持体 4 送りロール 5 巻き取りロール 6 反応管 7 仕切り板 8 炭化水素ガス導入口 9 フッ化炭素ガス導入口 10 加速電極 11 真空槽 12 排気系 1 Non-magnetic Support (Processing Object) 3 Rotating Support 4 Feed Roll 5 Winding Roll 6 Reaction Tube 7 Partition Plate 8 Hydrocarbon Gas Inlet 9 Fluorocarbon Gas Inlet 10 Accelerating Electrode 11 Vacuum Tank 12 Exhaust System

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非磁性支持体上に真空薄膜形成技術によ
り形成された強磁性金属薄膜上にダイヤモンド状硬質炭
素膜が形成されてなる磁気記録媒体において、 上記強磁性金属薄膜近傍部に水素を多く含有するダイヤ
モンド状硬質炭素膜が形成され、表面近傍にフッ素を多
く含有するダイヤモンド状硬質炭素膜が形成されてなる
構造を有することを特徴とする磁気記録媒体。
1. A magnetic recording medium in which a diamond-like hard carbon film is formed on a ferromagnetic metal thin film formed on a non-magnetic support by a vacuum thin film forming technique, wherein hydrogen is provided in the vicinity of the ferromagnetic metal thin film. A magnetic recording medium having a structure in which a diamond-like hard carbon film containing a large amount is formed and a diamond-like hard carbon film containing a large amount of fluorine is formed near the surface.
【請求項2】 上記ダイヤモンド状硬質炭素膜におい
て、水素とフッ素の含有量が厚み方向で連続的に変化す
る構造を有することを特徴とする請求項1記載の磁気記
録媒体。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the diamond-like hard carbon film has a structure in which the contents of hydrogen and fluorine continuously change in the thickness direction.
【請求項3】 上記ダイヤモンド状硬質炭素膜中に珪素
を含有することを特徴とする請求項1又は2記載の磁気
記録媒体。
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the diamond-like hard carbon film contains silicon.
【請求項4】 非磁性支持体上に真空薄膜形成技術によ
り強磁性金属薄膜を形成した後、該強磁性金属薄膜上に
ダイヤモンド状硬質炭素膜を形成する磁気記録媒体の製
造方法において、 上記ダイヤモンド状硬質炭素膜を形成する際に、反応管
又は反応室内部の一部を二室以上に間仕切りし、これら
間仕切りされた室内にそれぞれ炭化水素ガス、フッ化炭
素ガスを導入することを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。
4. A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising forming a ferromagnetic metal thin film on a non-magnetic support by a vacuum thin film forming technique, and then forming a diamond-like hard carbon film on the ferromagnetic metal thin film. When forming a rigid carbon film, a part of the inside of the reaction tube or reaction chamber is partitioned into two or more chambers, and hydrocarbon gas and fluorocarbon gas are introduced into the partitioned chambers, respectively. Manufacturing method of magnetic recording medium.
【請求項5】 上記ダイヤモンド状硬質炭素膜を形成す
る際に、有機シリコン化合物ガス又は有機フッ化シリコ
ンガスを導入して上記ダイヤモンド状硬質炭素膜中に珪
素を含有せしめることを特徴とする請求項4記載の磁気
記録媒体の製造方法。
5. When forming the diamond-like hard carbon film, an organic silicon compound gas or an organic silicon fluoride gas is introduced so that silicon is contained in the diamond-like hard carbon film. 4. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to 4.
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