JPH08329452A - 磁気記録媒体及びその製造法 - Google Patents

磁気記録媒体及びその製造法

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JPH08329452A
JPH08329452A JP13773195A JP13773195A JPH08329452A JP H08329452 A JPH08329452 A JP H08329452A JP 13773195 A JP13773195 A JP 13773195A JP 13773195 A JP13773195 A JP 13773195A JP H08329452 A JPH08329452 A JP H08329452A
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JP
Japan
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film
magnetic
recording medium
magnetic recording
protective film
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JP13773195A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Miyamoto
幸博 宮元
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非磁性基板上に金属下地膜、磁性膜及び保護
膜を順次積層してなる磁気記録媒体において、磁気ヘッ
ドの低浮上化が可能で且つ変動の少ない出力波形を与え
る磁気記録媒体を提供する。 【構成】 テキスチュアリングを施さない基板を用い、
磁性膜の成膜に引続いて窒素を含む雰囲気中で融点が1
000℃以下の金属又はその合金のスパッタリングを行
ない、磁性膜上に金属の島状突起が不連続に分布してい
る中間金属膜を成膜し、さらにその上に1500kg/
mm2 以上の高硬度の炭素質保護膜を成膜する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体およびその
製造法に関するものであり、特に磁気ヘッドと磁気記録
媒体との間の接触抵抗を低減した磁気記録媒体に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】現在広く用いられている磁気記録装置
は、磁気ヘッドを用いて情報を磁気記録媒体に記録し、
また、磁気記録媒体から必要に応じて情報を読み出すよ
うになっている。磁気記録媒体の代表的な製造法の1例
は次の通りである。即ち、アルミニウム合金から成る非
磁性基板上に無電解めっき法によりNiP膜を10〜2
0μm程度形成し、その表面を鏡面状にポリッシングす
る。その後、砥粒の付いている研磨テープなどを用い
て、表面粗さがRaで20〜80A程度のレコード溝状
のテキスチャーを形成し、磁気記録媒体の基板とする。
この基板をスパッタリング装置に挿入し、到達真空度5
×10-6Torr以下程度まで減圧し、200〜280
℃程度まで加熱後、1〜20mTorrアルゴン雰囲気
中でCr下地膜、Co系磁性膜、カーボン保護膜を順次
積層する。Co系磁性膜には、Coを主成分として種々
の金属が添加されている。その後フッ素系の潤滑剤を1
0〜40A程度塗布し、製品の磁気記録媒体とする。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、磁気記録媒体の
高記録密度化が進み、磁気ヘッドと記録媒体との間の距
離の縮少、すなわち磁気ヘッドの低浮上化が図られつつ
ある。この高密度化に対応するには、従来のテキスチャ
ーでは記録媒体表面の凹凸が大きすぎて、磁気ヘッドの
低浮上化の妨げとなっている。そこで、更に、Raの小
さな基板を目ざして検討が行なわれている。しかし、研
磨テープや遊離砥粒による機械加工のテキスチャーで
は、溝を浅くしても加工時に発生するバリにより異常突
起が生成する。そして基板自体のうねりによるランナウ
ト(基板が回転した時の基板表面の上下変動の加速度)
の影響で、異常突起が磁気ヘッドに衝突し、ヘッドクラ
ッシュを引き起こす可能性が高い。また、磁性膜もテキ
スチャーの凹凸に沿った形状となり、磁気ヘッドとの距
離が変動し、出力波形が乱れる一因となる。そこで、登
場したのがアルミニウム合金基板より平滑なガラス基板
で、近年多く用いられ始めている。しかし、ガラス基板
やガラス基板上に導電性を付与する為の金属をプレスパ
ッタした基板上に、通常の製法でCr下地膜、Co磁性
膜、カーボン保護膜を積層しフッ素系潤滑剤を塗布して
なる磁気記録媒体は、表面が平滑な故に摩擦係数が大き
く、磁気ヘッドのパーキング時に吸着現象が生じ、ディ
スクの起動時にヘッドクラッシュを引き起こす可能性が
高い。そこで、ガラス基板を化学エッチングして基板表
面に凹凸を設ける方法が検討されている。また特開平5
−20659、特開平5−20680、特開平5−20
681、特開平6−60368には、スパッタリングに
より粒状形状のテキスチャーを形成する方法が示されて
いる。本発明はこのスパッタリングにより粒状形状のテ
キスチャーを形成した磁気記録媒体の更に改良されたも
のを提供せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気記録媒
体は、非磁性基板上に少くとも金属下地膜、磁性膜及び
保護膜が順次積層されており、磁性膜上には更に融点が
1000℃以下の金属またはその合金から成る島状突起
が離散的に分布している中間金属膜が形成されており、
且つ保護膜がビッカース硬さで表示して1500kg/
mm2 以上の硬さを有する炭素質保護膜であることを特
徴とするものである。
【0005】本発明について更に詳細に説明するに、本
発明者の検討によれば、磁性膜上に中間金属膜をスパッ
タリングにより形成してなる磁気記録媒体においては、
中間金属膜を融点が1000℃以下の金属またはその合
金で形成した場合には、保護膜をビッカース硬さが15
00kg/mm2 以上の高硬度の炭素質膜とすることが
重要であることが見出された。その理由は詳らかでない
が、アルミニウム等の融点が1000℃以下の金属は比
較的軟らかいので、この金属またはその合金から成る島
状突起が同じく軟らかいアモルファスカーボンから成る
保護膜で被覆されている場合には、磁気ヘッドが突起に
接触したときの荷重が突起先端に集中するためヘッドク
ラッシュし易い。これに対し保護膜が高硬度の炭素質膜
である場合には、磁気ヘッドが突起に接触したときの荷
重が保護膜により分散されて突起先端に集中しないの
で、ヘッドクラッシュが発生し難いものと推定される。
また高硬度の炭素質保護膜は耐摩耗性が大きいこともヘ
ッドクラッシュが発生し難いことに寄与しているものと
考えられる。
【0006】本発明に係る磁気記録媒体の製造に際して
は、基板としてはNiPめっきしたアルミニウム合金基
板やガラス基板、カーボン基板などの常用の非磁性基板
が用いられる。この基板上に常法に従ってCr下地膜を
形成し、更にその上にCoNiCr系、CoCrTa
系、CoCrPt系等のCo系磁性膜を形成する。これ
らの膜の形成は不活性ガス、通常はアルゴンガス雰囲気
中で行なう。本発明ではCo系磁性膜の形成に引続いて
アルミニウム、マグネシウム、銀、鉛のような融点が1
000℃以下の金属またはその合金をスパッタリングし
て、島状突起が離散的に分布している中間金属膜を形成
する。スパッタリングはアルゴン、クリプトン、キセノ
ン等の不活性ガスに窒素ガスを0.1〜5容量%、好ま
しくは0.1〜2容量%混合した不活性ガス−窒素ガス
雰囲気中で、1〜30mTorr、好ましくは3〜10
mTorrの圧力で行なう。雰囲気中の窒素ガスの比率
が高くなると、島状突起が離散せずに連続膜となりCS
S耐久性が悪化する。またガス圧力が高くなると成膜速
度が著るしく低下し、且つスパッタガスが膜中に取り込
まれるので好ましくない。
【0007】スパッタリングに際しての基板の温度は、
NiP非磁性膜を有する基板の場合には150〜280
℃が好ましく、これ以上の高温ではNiP膜が結晶化し
て磁性を帯び、得られる磁気記録媒体の記録再生特性を
悪化させるおそれがある。ガラス基板やカーボン基板そ
の他のNiP非磁性膜を有していない基板の場合には、
基板温度は130〜400℃、好ましくは130〜30
0℃である。成膜時間は成膜速度に基づいて20〜30
0Å、好ましくは20〜200Åの膜厚となるように制
御すればよい。このようにして成膜すると、大きさが2
00〜2000Åで、高さが30〜500Åの島状突起
が、500〜10000個/100μm 2 の密度で分布
している不連続膜が形成される。なお、本明細書におい
て島状突起の大きさとは、電子顕微鏡写真において測定
される島状突起の面積に相当する円の直径であり、複数
箇所の電子顕微鏡写真からの平均値である。また、島状
突起の高さは原子間力顕微鏡(Digital Ins
truments社製、NanoScope、カンチレ
バー先端曲率半径15nm)により複数の突起を測定し
た平均値(最高高さの平均値)あるが、簡単には断面の
電子顕微鏡写真から求めることができる。
【0008】中間金属膜を成膜したのち、その上に炭素
質保護膜を成膜する。炭素質保護膜の厚さは中間金属膜
の島状突起の高さの0.2〜5倍、好ましくは0.2〜
2倍である。特に50〜200Åの膜厚の範囲内で上記
の条件を満足するのが好ましい。炭素質保護膜の硬さは
ビッカース硬度で1500kg/mm2 以上であること
が必要であり、特に1800kg/mm2 以上の高硬度
であるのが好ましい。このような高硬度の炭素質保護膜
の成膜法としては、例えばアルゴン、クリプトン、キセ
ノン等の不活性ガスに水素ガスを添加した混合雰囲気中
で炭素をスパッタリングして、水素化カーボン膜を生成
させる方法がある。雰囲気ガス中の水素の比率は2〜2
0容量%であるのが好ましい。水素の比率がこれよりも
少ないと生成する保護膜の柔軟性が低下する。逆に水素
の比率が多すぎると生成する保護膜の硬度が低下し、耐
摩耗性が不十分となる傾向がある。
【0009】また別法として、前述の不活性ガスに窒素
または窒素と酸素との4:1の混合ガスを雰囲気中での
濃度が0.1〜5容量%、好ましくは0.1〜3容量%
となるように添加した雰囲気中で炭素をスパッタリング
して、窒化カーボン保護膜を生成させる方法もある。炭
素質保護膜の成膜を終えたディスクは、常法により潤滑
剤、例えばフッ素系潤滑剤を10〜40Å程度となるよ
うに塗布して製品とする。
【0010】
【実施例】以下に実施例により本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもので
はない。 実施例1 磁気記録媒体の製造;バッチ式RFマグネトロンスパッ
タリング装置にガラス基板を装着し、210℃に加熱し
ながら3.75×10-6Torrまで減圧した。この基
板上に5mTorrのアルゴンガス雰囲気でCr下地膜
を1000Å成膜し、次いで基板側に−100Vのバイ
アス電圧を印加しながらCoNiCrBTa磁性膜を3
50Å成膜した。この成膜に引続いて窒素を含むアルゴ
ンガス雰囲気中で5mTorrの圧力下でアルミニウム
中間膜を成膜した。中間膜の成膜に際してはバイアス電
圧は印加せず、成膜速度から計算される膜厚が70Åと
なるまでスパッタリングを行なった。
【0011】これに引続いて水素を10容量%含むアル
ゴン雰囲気中で炭素のスパッタリングを行ない、水素化
カーボン保護膜を200Å成膜した。スパッタリングを
終えたディスクをスパッタリング装置から取出し、アル
ミナテープ(8000番手、日本ミクロコーティング社
製品)を圧空でディスク表面に押付けながらディスクを
回転させて表面の付着物などを除去した。次いでフッ素
系液体潤滑剤(商品名Z−dol−2000、アウジモ
ンド社製品)を浸漬引上げ法で約25Å塗布した。
【0012】測定; 炭素質保護膜の硬度:薄膜硬度計MHA−400(NE
C社製品、圧子形状は対稜角80°の三角圧子)を用
い、押し込み荷重0.1gf、押し込み速度2.7nm
/minで測定した。その結果、保護膜の硬度はビッカ
ース硬度で1840kg/mm2 であった。 アルミニウム膜の島状突起の大きさと高さ:同一バッチ
内のアルミニウム成膜を終えたディスクについて、走査
型電子顕微鏡でその大きさを観察した。突起高さは同じ
ディスクの断面を走査型電子顕微鏡で観察した。結果を
表1に示す。 CSS試験:ヘッド荷重5gfの50%ナノスライダー
ヘッドを用い、12秒サイクルで2万回行なった。結果
を表1に示す。
【0013】
【表1】 *1 水素を含まないアルゴン雰囲気中で炭素のスパッタリングを行なった。炭 素質保護膜の硬度は1320kg/mm2 であった。
【0014】表1から明らかな如く、中間金属膜の島状
突起が大きく高さが高い場合にはヘッドクラッシュす
る。中間膜成膜時の雰囲気中の窒素濃度が高くなるにつ
れて中間膜の島状突起の大きさ及び高さが減少しCSS
は良好となる。しかし窒素濃度が更に高くなると島状突
起がさらに小さくなり、摩擦係数がやや高くなるものの
2万回のテストには合格する。窒素の濃度を10%まで
増すと島状突起が生成せずに連続膜となり、用をなさな
くなる。また島状突起の大きさ高さとしては適正であっ
ても、炭素質保護膜が軟らかいアモルファスカーボンで
あると、ヘッドクラッシュする。
【0015】実施例2 実施例1において、ガラス基板の加熱温度を変更した以
外は実施例1と同様にして実験を行なった。結果を表2
に示す。
【0016】
【表2】
【0017】表2から明らかな如く、基板温度が高くな
るにつれて中間膜の島状突起の大きさ(および高さ)が
大きくなる。
【0018】
【発明の効果】本発明に係る磁気記録媒体は、Co系磁
性膜の上に融点が1000℃以下の比較的軟かい金属ま
たはその合金の島状突起が不連続に分布している中間膜
を有し、さらにその上に高硬度の炭素質保護膜が形成さ
れている。そのためCSS耐久性に優れ、かつ保護膜の
表面にはその下の比較的平坦で且つ高さのそろった島状
突起の形状が反映されているので、出力変動の小さい出
力波形が得られる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基板上に少くとも金属下地膜、磁
    性膜及び保護膜が順次積層されて成る磁気記録媒体にお
    いて、磁性膜上に更に融点が1000℃以下の金属また
    はその合金から成る島状突起が離散的に分布している中
    間金属膜が形成されており、且つ保護膜がビッカース硬
    さで表示して1500kg/mm2 以上の硬さを有する
    炭素質保護膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】 中間金属膜が、大きさ200〜2000
    Å、高さ30〜500Åの島状突起が500〜1000
    0個/100μm2 の密度で分布して形成されており、
    且つ炭素質保護膜の厚さが島状突起の高さの0.2〜5
    倍であることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒
    体。
  3. 【請求項3】 スパッタリングによる磁性膜の形成に引
    続いて、融点が1000℃以下の金属またはその合金
    を、窒素を0.1〜5容量%含有する不活性ガス−窒素
    混合ガス雰囲気中で磁性膜上にスパッタリングすること
    を特徴とする請求項1または2記載の磁気記録媒体の製
    造法。
JP13773195A 1995-06-05 1995-06-05 磁気記録媒体及びその製造法 Pending JPH08329452A (ja)

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