JPH09237415A

JPH09237415A - 磁気記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09237415A
Application number: JP33938896A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Matsuno; 好洋松野; Toshiyuki Sato; 俊行佐藤
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1995-12-28
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ＣＳＳ特性と耐候性（耐変色性）を同時に満
足する磁気記録媒体の保護膜が提供されていない。【解決手段】磁気記録媒体はアルカリ金属を含むガラ
ス基板１の表面に下地膜２、磁性膜３、保護膜４及び潤
滑膜５を順次積層している。そして、前記保護膜４は少
なくとも２層から成り、下層はＣＳＳ特性に優れた層か
ら構成され、最上層はＣ（炭素）またはＣ（炭素）とＳ
ｉ（珪素）の他に撥水性の炭化水素が含まれるとともに
水に対する接触角が８０°以上となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固定磁気ディスク
記録装置等に用いられる磁気記録媒体とその製造方法に
関し、特に、アルカリ金属を含むガラス材料を基板とし
て用いた場合の保護膜に特徴を持たせた磁気記録媒体と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１に磁気記録媒体の構造の一例を示
す。磁気記録媒体は基板１の表面に下地膜２、磁性膜
３、保護膜４及びパーフロロアルキルエーテル系潤滑剤
からなる潤滑膜５が順次積層されている。

【０００３】基板１としては、アルミ合金基板の他にガ
ラス基板が用いられる。ガラス基板はアルミ合金基板に
比較して研磨によって容易に平滑化でき、且つ強度的に
も遜色ないものである。斯かるガラス基板の材料として
は、ソーダライムシリケート組成のガラス基板、アルミ
ノシリケート組成のガラス基板、結晶化ガラス基板等が
知られている。

【０００４】これらソーダライムシリケート組成のガラ
ス基板、アルミノシリケート組成のガラス基板は、磁気
ディスクメディアとしての強度を保証するために化学強
化を施されて使用される。そのためアルミノシリケート
組成のガラス基板においてもアルカリ金属を必然的に含
有している。また結晶化ガラス基板においてもその組成
上必然的にアルカリ金属を含有している。

【０００５】下地膜２は、磁性膜３の磁気特性向上や磁
性膜の密着性向上のため形成するものであり、磁性膜が
Ｃｏ系の場合、例えばイオンプレーティング法、真空蒸
着法、スパッタリング法などの手法によって形成された
ＣｒあるいはＣｒを主成分とする合金、化合物からなる
膜が用いられる。

【０００６】磁性膜３は、めっき法、イオンプレーティ
ング法、真空蒸着法、スパッタリング法などの手法によ
って形成されたＣｏ，Ｆｅ，Ｎｉ等の強磁性金属、また
はこれらの元素を主成分とする強磁性合金からなる薄膜
が一般に用いられる。

【０００７】磁性膜３は空気中で酸化腐食を起こし易
く、また耐摩耗性も劣るため、保護膜４を磁性膜３の上
に形成する。この保護膜４にはカーボン系保護膜が多く
用いられている。また保護膜４は、磁性膜３と磁気ヘッ
ドの間隔を小さくする必要から、より薄いほど望まし
い。しかし、磁気ヘッドとの摺動時の耐摩耗性向上や磁
性膜に対する腐食防止の観点からは、ある程度以上の膜
厚が必要である。

【０００８】そして上記保護膜４が本発明の主要部分を
占めるものであり、この保護膜４に要求される特性とし
て、ＣＳＳ（Contact Start Stop）特性があり、このＣ
ＳＳ特性には耐摩耗性、摺動性、耐久性等が含まれる。
またＣＳＳ特性とは別に耐候性も要求される。この耐候
性には磁性膜の耐腐食性の他に、保護膜の耐変色性が含
まれる。

【０００９】上記した特性を向上すべく、多くの先行技
術が提案されている。大別すると、Ｃ（炭素）にＳｉ
（珪素）を添加したりＨ₂（水素）を添加することによ
り特性を改善させたもの、保護膜を２層にして夫々の層
に役割分担を行わせるようにしたもの、更には保護膜の
物理的特性（接触角）に注目したものなどがある。

【００１０】保護膜にＣ（炭素）のみでなくＳｉ（珪
素）やＨ₂（水素）を含有せしめる先行技術としては、
特開昭５８−１７９９４０号公報、特開昭６２−３４３
２５号公報、特開昭６２−９７１２３号公報、特開昭６
３−４４１９号公報、特開平１−１８４６１７号公報、
特開平３−１９１２０号公報等が挙げられる。また保護
膜を２層にする先行技術としては、特開昭６４−７６４
３２号公報、特開平５−２２５５５５号公報、特開平５
−２７４６５６号公報等が挙げられる。更に保護膜の接
触角に注目した先行技術としては、特開昭６１−２２２
０２４号公報が挙げられる。この先行技術はボンバード
処理によって保護膜の接触角を７５°以上にしている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】近年、磁気ディスクに
対する高密度化の要求が高まっており、保護膜厚の低減
が求められている。また、ノート型パソコンのようにバ
ッテリを電源とする場合、使用電力の低減の要求から固
定磁気ディスク装置の回転を頻繁に停止するようなこと
も行われている。このため、ＣＳＳ特性の大幅な改善が
求められるようになってきた。さらに、磁気ヘッドの高
硬度化への対応等も求められるようになってきた。しか
しながら、従来のアモルファスカーボン膜では、耐摩耗
性が悪く硬度も低いため、このような要求に十分対応す
ることができない。

【００１２】そこで、本発明者らは上述した先行技術の
内容を踏まえ、更にＣＳＳ特性及び耐候性の改善を試み
た。先ず、本発明者らはＣ₈₀Ｓｉ₂₀保護膜のＣＳＳ特性
改善を目的として、スパッタリングの雰囲気中にＨ
₂（水素）とＣＨ₄（メタン）を導入し、水素化保護膜及
び炭化水素化保護膜を作製した。その結果を図２、図３
及び図４に示す。

【００１３】図２はドラッグ試験後の動摩擦力とＨ₂お
よびＣＨ₄のキャリヤガスに占める濃度との関係を示す
グラフであり、この図から、Ｈ₂については濃度が増大
すると動摩擦力が低下し、ＣＨ₄については５モル％ま
では動摩擦力が低下するが、５モル％を超えると動摩擦
力が大きくなり１０モル％で作製した場合には、ヘッド
クラッシュを起こしてしまうことが判明した。

【００１４】一方、図３及び図４はＣＳＳ特性とＨ₂お
よびＣＨ₄の濃度の関係を示すグラフであり、これらの
図から、Ｈ₂については濃度が増大するとともに、ヘッ
ドクラッシュに至るまでのＣＳＳ回数が増大するが、Ｃ
Ｈ₄については７モル％までは同様であるが、１０モル
％で作製した場合には、ヘッドクラッシュを起こしてし
まうことが判明した。

【００１５】また、図５は磁気記録媒体に発生する変色
域を示す模式図、図６はＨ₂濃度と外周の変色域の幅と
の関係を示すグラフ、図７はＣＨ₄の濃度と外周の変色
域の幅との関係を示すグラフである。

【００１６】上記の変色が発生する原因はガラス基板の
エッジ部に吸着される水が考えられる。即ち、ガラス基
板のエッジ部は磁性膜等が形成されずガラス基板が露出
しているので水が吸着されやすい。吸着された水にガラ
ス中のアルカリ金属が溶出しアルカリ水溶液となる。こ
のアルカリ水溶液はエッジ部のガラス構造を溶解すると
ともに更に水を吸着し、データ面上の保護膜表面まで廻
り込み、廻り込んだアルカリ水溶液中に大気中の塩素、
硫黄、炭酸ガス等が溶解し、ゲル状珪酸、アルカリ金属
塩等を析出する。これが粒子状異物（変色域）として観
察される。因みに、特開昭６１−２２２０２４号公報に
いう腐食は磁性膜の腐食を指しているので、ここで問題
としている変色とは対象が異なる。

【００１７】図６及び図７から、Ｈ₂を導入した膜で
は、Ｈ₂の濃度増大とともに外周の変色域の幅も増大
し、耐候性が悪化するが、ＣＨ₄を導入した膜では、Ｃ
Ｈ₄の濃度増大とともに外周の変色域の幅が減少し、耐
候性が改善されることが分る。

【００１８】以上の実験結果から、保護膜を単層とした
場合には、Ｃ−Ｓｉ保護膜にＨ₂及びＣＨ₄のいずれを導
入した場合でも、ＣＳＳ特性と耐候性の両方を同時に満
足する膜を得ることはできないという知見が得られた。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の知見に基づき、本
発明者らは保護膜を少なくとも上下の２層にて構成し、
最上層を耐候性に優れた層とし、下層をＣＳＳ特性に優
れた層とする前提で保護膜を形成した。

【００２０】図８は保護膜最上層の厚さと外周変色域幅
との関係を示すグラフ、図９は保護膜最上層の厚さと水
との接触角との関係を示すグラフである。図８から保護
膜最上層の厚さが厚くなれば外周変色域幅が小さくなる
ことが分り、また図９から保護膜最上層の厚さが厚くな
れば接触角が大きくなることが分る。そして、これらの
図から外周変色域幅と接触角の関係が比例関係になるこ
とが分る。

【００２１】更に、図１０はＣＨ₄を添加した場合とＨ₂
を添加した場合の水との接触角との関係を示すグラフで
ある。この図から、ＣＨ₄を雰囲気中に添加すること
で、接触角が大きくなることが分る。

【００２２】尚、保護膜上に潤滑膜が形成された場合の
水に対する接触角は、保護膜表面の水に対する接触角と
は無関係である。さらに、保護膜上に潤滑膜が形成され
た状態における接触角の大小は、耐候性には影響を及ぼ
さないことを実験的に確認した。

【００２３】そして、接触角が８０°以上であれば、耐
食性については十分であるといえる。したがって本発明
は、アルカリ金属を含むガラス基体表面に少なくとも磁
性膜と保護膜を形成した磁気記録媒体において、前記保
護膜を少なくとも２層にて構成し、下層はＣＳＳ特性に
優れた層から構成し、最上層はＣ（炭素）またはＣ（炭
素）とＳｉ（珪素）の他に撥水性の炭化水素が含まれる
とともに水に対する接触角が８０°以上であるものとし
た。尚、接触角は８５°以上がより好ましく、９０°以
上が更に好ましい。このように、保護膜表面の水に対す
る接触角を大きくすることで、エッジ部からのアルカリ
金属成分の廻り込みを十分に防止することができる。

【００２４】また、保護膜最上層の厚さと耐候性（接触
角）とも密接な関係があり、保護膜最上層の厚さは０．
２ｎｍ〜５ｎｍの範囲とするのが適当である。尚、保護
膜最上層の厚さとしては１ｎｍから４ｎｍがより好まし
く、１．５ｎｍから３ｎｍが最も好ましい。

【００２５】また保護膜下層の組成としては、Ｃ（炭
素）とＳｉ（珪素）の他に炭化水素を含むようにしても
よい。この場合には、最上層の炭化水素の割合の方が下
層の炭化水素の割合よりも多くなるようにする。具体的
には、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）で定義するＳｉの含有率は、
下層において１２原子％以上４０原子％以下、最上層に
おいて１２原子％未満とする。

【００２６】保護膜下層において、Ｓｉ含有率が１２原
子％未満であると磁性膜との付着力及び耐摩耗性が低下
し、４０原子％以上であると保護膜が脆くなり磁気ディ
スクメディアとした場合にヘッドクラッシュを生じ易く
なる。この面から、保護膜下層のＳｉ含有率は１５〜３
０原子％の範囲内にあることがより好まれる。

【００２７】また、図１１は保護膜がＣＳｉからなる場
合のＣＨ₄の濃度とＳｉ量との関係を示すグラフであ
る。即ち、ＣＨ₄を導入してＣＳｉ膜をスパッタリング
にて形成すると、ＣＨ₄中のＣも膜に取り込まれ、ＣＨ₄
濃度が増大するにつれて膜中のＳｉ量が減少する。従っ
て、ＣＨ₄濃度（モル％）と膜中のＳｉ量とは同一組成
のターゲットを用いた場合には一義的な関係にある。一
方、ＣＨ₄濃度を減少させて保護膜最上層のＳｉ含有率
が１２原子％以上になると、耐候性が劣化すると同時に
水素との共存下で膜が脆くなり易く摩耗特性が劣化す
る。また、ある程度の珪素原子が含まれていた方が前記
保護膜下層との密着性が向上することから、保護膜がＣ
Ｓｉからなる場合の保護膜最上層のＳｉ含有率は２〜８
原子％がより好ましい。

【００２８】更に、保護膜下層の水素含有率は０から３
０原子％未満、保護膜最上層の水素含有率は３０原子％
〜６０原子％であることが好ましい。保護膜下層の水素
含有率が３０原子％以上になると磁性膜との付着力が低
下すると同時に保護膜の硬度が低下して耐摩耗性が劣化
し、保護膜最上層の水素含有率が３０原子％以下となる
と耐候性が劣化してしまう。また６０原子％以上になる
とＣＳＳ特性が劣化してしまう。尚、保護膜下層の水素
含有量は１０〜３０原子％未満、保護膜最上層の水素含
有率は３５原子％〜５５原子％であることがより好まし
い。

【００２９】ところで、保護膜最上層の接触角をコント
ロールする手段としては、保護膜表面の水に対する接触
角をコントロールするために、撥水性の炭化水素基を付
与する手法としては、ＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ₄，Ｃ₂Ｈ₆ 等の炭化
水素ガス雰囲気下で、ＣターゲットやＣとＳｉからなる
ターゲットを反応性スパッタし保護膜を形成する方法、
Ｃ保護膜やＣとＳｉを含む保護膜を形成後、ＣＨ₄，Ｃ₂
Ｈ₄，Ｃ₂Ｈ₆ 等の炭化水素ガスのプラズマに暴露する方
法等が挙げられる。特に、炭化水素ガス雰囲気下で反応
性スパッタリングにより保護膜を形成する手法が、生産
コストの面で有利であるので、本発明にあっては反応性
スパッタリングを採用した。

【００３０】具体的な磁気記録媒体の第１の製造方法
は、アルカリ金属を含むガラス基体表面に直接若しくは
下地膜を介して磁性膜を形成し、次いで、Ｃ（炭素）に
Ｓｉ（珪素）添加したターゲットを用いキャリヤガスに
対して８モル％未満の炭化水素を導入した雰囲気でスパ
ッタリングを行って磁性膜表面に保護膜下層を形成し、
この後同じターゲットを用いキャリヤガスに対して８モ
ル％以上３０モル％以下の炭化水素を導入した雰囲気で
スパッタリングを行って保護膜下層の表面に連続して保
護膜最上層を形成するようにした。この方法によれば、
同種の導入ガスを用いて２層の保護膜を形成できるの
で、コスト面と工程面で有利となる。

【００３１】また第２の製造方法は、アルカリ金属を含
むガラス基体表面に直接若しくは下地膜を介して磁性膜
を形成し、次いで、Ｃ（炭素）にＳｉ（珪素）添加した
ターゲットを用い水素雰囲気でスパッタリングを行って
磁性膜表面に保護膜下層を形成し、この後、Ｃ（炭素）
にＳｉ（珪素）添加したターゲットを用いキャリヤガス
に対して８モル％以上３０モル％以下の炭化水素を導入
した雰囲気でスパッタリングを行って保護膜下層の表面
に保護膜最上層を形成するようにした。この方法によれ
ば、導入ガスは異なるが、下層のＣＳＳ特性を高めるこ
とができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下に具体的な実施例により本発
明を詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。

【００３３】（実施例１）図１に示した断面構造の磁気
ディスクの基板として、内径２０ｍｍ、外径６５ｍｍの
ソーダライムシリケートガラス板を用い、円板加工し表
面を粗研磨した後に、化学強化を施して最終の表面粗さ
をＲｍａｘ≦１ｎｍに平滑研磨した。次いで、この基板
上の所定の位置に、レーザを照射して高さ４０ｎｍ、直
径５μｍの円形凸形状の突起を多数設け、テクスチャー
とした。次いで、厚さ約１０ｎｍのＣｒ系金属下地膜、
厚さ約３０ｎｍのＣｏＰｔＣｒ系の磁性膜をそれぞれス
パッタリング法で順次形成した。さらに、この磁性膜上
に２層構造の水素添加ＣＳｉ保護膜を以下の手順により
形成した。尚、この時に用いた成膜装置としては、トッ
キ株式会社製インライン型スパッタ装置を用いた。

【００３４】まず、ＣにＳｉを２０原子％だけ添加した
ターゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ₄を５ｍｏｌ％混入
し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で直流マグネトロ
ンスパッタ法により、この磁性膜上に１２．５ｎｍの厚
さの水素添加ＣＳｉ膜（保護膜下層）を形成した。この
水素添加ＣＳｉ膜中のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比は１６
％、水素含有率は１７原子％であった。

【００３５】次いで隣接するチャンバー内で、ＣにＳｉ
を２０原子％だけ添加したターゲットを用い、Ａｒガス
にＣＨ₄を表１に示すような種々の割合だけ混入し、ガ
ス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で直流マグネトロンスパ
ッタ法により２．５ｎｍの厚さの水素添加ＣＳｉ膜（保
護膜最上層）を形成し、この水素添加ＣＳｉ膜上に、フ
ロロカーボン系の潤滑剤を塗布し、磁気ディスクメディ
アとした。このときの、それぞれの水素添加ＣＳｉ膜表
面のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比及び水素含有率を表１に示
す。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記の磁気ディスクメディアを、８０℃、
８０％相対湿度の高温高湿環境下に１６５時間放置し、
外周部より発生した変色幅（外周端からの距離（ｍ
ｍ））を光学顕微鏡を用いて測定した。この結果と、水
素添加ＣＳｉ膜の水に対する接触角を表２に示す。

【００３８】

【表２】

【００３９】この表から明らかなように、保護膜表面の
水に対する接触角が増大すると共に、変色幅が減少して
ゆき、接触角が８０°を越えると劇的に耐候性（耐変色
性）が改善された。サンプル１１，１２，１３は、磁気
ディスクメディアとしては耐候性が十分でない。一方、
サンプル１４，１５は、ほぼ実用上問題ないレベルの耐
候性を有しており、特にサンプル１５は優れた耐候性を
有していた。

【００４０】次に、これらの磁気ディスクメディアに対
して、Ａｌ₂Ｏ₃・ＴｉＣ材質のスライダを用いて２０，
０００回のＣＳＳ試験を行った後の摩擦係数μを測定し
た結果を表３に示す。いずれの磁気ディスクメディアも
ＣＳＳ特性は良好であった。

【００４１】

【表３】

【００４２】以上示したように、サンプル１４，１５は
優れた耐候性とＣＳＳ耐久性を両立している。一方、サ
ンプル１１，１２，１３はＣＳＳ耐久性は良好であるも
のの、耐候性が不十分である。この理由は、これらのサ
ンプルの保護膜表面の水に対する接触角が小さく、エッ
ジ部からのアルカリ金属成分の廻り込みを十分には防止
できないためと考えられる。

【００４３】（実施例２）実施例１と同一の基板を用
い、同一の装置及び手順で磁性膜までを形成した。さら
に、この磁性膜上に２層構造の水素添加ＣＳｉ保護膜を
以下の手順により形成した。まず、ＣにＳｉを２０原子
％だけ添加したターゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ₄ を
表４に示すような種々の割合だけ混入し、ガス圧３．３
ｍｂａｒの雰囲気下で直流マグネトロンスパッタ法によ
り、この磁性膜上に１２．５ｎｍの厚さの水素添加ＣＳ
ｉ下層膜を形成した。この水素添加ＣＳｉ下層膜中のＳ
ｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比、水素含有率を表４に示す。

【００４４】

【表４】

【００４５】次いで隣接するチャンバー内で、ＣにＳｉ
を２０原子％だけ添加したターゲットを用い、Ａｒガス
にＣＨ₄ を１５ｍｏｌ％だけ混入し、ガス圧３．３ｍｂ
ａｒの雰囲気下で直流マグネトロンスパッタ法により
２．５ｎｍの厚さの水素添加ＣＳｉ最上層膜を形成し
た。このときに水素添加ＣＳｉ最上層膜表面の水に対す
る接触角は下層膜の組成によらず約９２°、水素添加Ｃ
Ｓｉ最上層膜のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）比は約７％、水素含
有率は３５％以上であった。この水素添加ＣＳｉ最上層
膜上に、実施例１と同一のフロロカーボン系の潤滑剤を
塗布し、磁気ディスクメディアとした。

【００４６】この磁気ディスクメディアを、８０℃、８
０％相対湿度の高温高湿環境下に１６５時間放置し、外
周部より発生した変色幅（外周端からの距離（ｍｍ））
を光学顕微鏡を用いて測定した。この結果と水素添加Ｃ
Ｓｉ膜の水に対する接触角を表５に示す。

【００４７】

【表５】

【００４８】この表から明らかなように、いずれの磁気
ディスクメディアも優れた耐候性を示した。

【００４９】次にこれらの磁気ディスクメディアに対し
て、実施例１と同様のＣＳＳ試験を行った後の摩擦係数
μを測定した結果を表６に示す。いずれの磁気ディスク
メディアのＣＳＳ特性もおおむね良好であったが、サン
プル２２，２３の磁気ディスクメディアはμが低く、特
に良好であった。

【００５０】

【表６】

【００５１】（実施例３）実施例１と同一の基板を用
い、同一の装置及び手順で磁性膜までを形成した。さら
に、この磁性膜上に２層構造の水素添加ＣＳｉ保護膜を
以下の手順により形成した。まず、ＣにＳｉを２０原子
％だけ添加したターゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ₄を
５ｍｏｌ％混入し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で
直流マグネトロンスパッタ法により、この磁性膜上に１
２．５ｎｍの厚さの水素添加ＣＳｉ膜下層膜を形成し
た。この水素添加ＣＳｉ下層膜中のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）
の比は１６％、水素含有率は１７原子％であった。次い
で隣接するチャンバー内で、ＣにＳｉを２０原子％だけ
添加したターゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ₄ を１５ｍ
ｏｌ％だけ混入し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で
直流マグネトロンスパッタ法により種々の厚さの水素添
加ＣＳｉ最上層膜を形成し、これらの水素添加ＣＳｉ最
上層膜上に、実施例１と同一のフロロカーボン系の潤滑
剤を塗布し、磁気ディスクメディアとした。このときの
それぞれの膜厚の水素添加ＣＳｉ最上層膜表面の水に対
する接触角を表７に示す。また、水素添加ＣＳｉ最上層
膜のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比は約７％、水素含有率は３
５原子％以上であった。

【００５２】

【表７】

【００５３】この磁気ディスクメディアを、８０℃、８
０％相対湿度の高温高湿環境下に１６５時間放置し、外
周部より発生した変色幅（外周端からの距離（ｍｍ））
を光学顕微鏡を用いて測定した。この結果を表８に示
す。

【００５４】

【表８】

【００５５】この表から明らかなように、水素添加ＣＳ
ｉ最上層膜の膜厚が増大し、保護膜表面の水に対する接
触角が増大すると共に、変色幅が減少してゆき、接触角
が８０°を越えると劇的に耐候性が改善された。サンプ
ル３１は、磁気ディスクメディアとしては耐候性が十分
でない。一方、サンプル３２から３７は、ほぼ実用上問
題ないレベルの耐候性を有しており、特にサンプル３４
から３７は優れた耐候性を有していた。

【００５６】次にこれらの磁気ディスクメディアに対し
て、実施例１と同様のＣＳＳ試験を行った後の摩擦係数
μを測定した結果を表９に示す。いずれの磁気ディスク
メディアもＣＳＳ特性はほぼ問題ないレベルであった
が、特にサンプル３１から３６が良好なＣＳＳ特性を示
した。

【００５７】

【表９】

【００５８】以上に示した通り、サンプル３２〜３７は
優れた耐候性とＣＳＳ耐久性を両立しており、特にサン
プル３４〜３６は極めて優れた耐候性とＣＳＳ耐久性を
両立している。一方、サンプル３１はＣＳＳ耐久性は良
好であるものの、耐候性が不十分である。この理由は、
サンプルの保護膜表面の水に対する接触角が小さく撥水
性が低いので、エッジ部からのアルカリ成分の廻り込み
を十分に防止できないためと考えられる。

【００５９】（実施例４）アルミノシリケートガラス板
を用い、実施例１と同様に加工してディスク基板とし
た。次いで、実施例１と同様のテクスチャー加工を施
し、この後厚さ約５０ｎｍのＣｒ系金属下地膜、厚さ約
３０ｎｍのＣｏＰｔＣｒ系の磁性膜をそれぞれスパッタ
リング法で順次形成した。さらに、この磁性膜上に２層
構造の水素添加ＣＳｉ保護膜を以下の手順により形成し
た。尚、成膜装置は実施例１と同様の装置を用いた。

【００６０】まず、ＣにＳｉを２０原子％だけ添加した
ターゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ₄ を５ｍｏｌ％混入
し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で直流マグネトロ
ンスパッタ法により、この磁性膜上に１２．５ｎｍの厚
さの水素添加ＣＳｉ下層膜を形成した。この水素添加Ｃ
Ｓｉ下層膜中のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比は１６％、水素
含有率は１７原子％であった。次いで隣接するチャンバ
ー内で、ＣにＳｉを２０原子％だけ添加したターゲット
を用い、ＡｒガスにＣＨ₄ を表１０に示すような種々の
割合だけ混入し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で直
流マグネトロンスパッタ法により２．５ｎｍの厚さの水
素添加ＣＳｉ最上層膜を形成した。この水素添加ＣＳｉ
最上層膜上に、実施例１と同一のフロロカーボン系の潤
滑剤を塗布し、磁気ディスクメディアとした。このとき
のそれぞれのＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）の比、水素含有率を表
１０に示す。

【００６１】

【表１０】

【００６２】これらの磁気ディスクメディアを、前述の
実施例１などよりもさらに厳しい８０℃、９０％相対湿
度の高温高湿環境下に５００時間放置し、外周部より発
生した変色幅（外周端からの距離（ｍｍ））を光学顕微
鏡を用いて測定した。この結果と、水素添加ＣＳｉ膜表
面の水に対する接触角を表１１に示す。

【００６３】

【表１１】

【００６４】この表から明らかなように、アルミノシリ
ケートガラスを基板として用いると全体としてメディア
としての耐候性（変色幅）は改善されたものの、やはり
この場合においても保護膜表面の水に対する接触角が増
大すると共に変色幅が減少してゆき、接触角が８０°を
越えると劇的に耐候性が改善された。サンプル４１，４
２は、このような環境にさらされるような磁気ディスク
メディアとしては耐候性が十分でない。一方、サンプル
４３，４４は、ほぼ実用上問題ないレベルの耐候性を有
しており、特にサンプル４４は極めて優れた耐候性を有
していた。

【００６５】次にこれらの磁気ディスクメディアに対し
て、実施例１と同様のＣＳＳ試験を行った後の摩擦係数
μを測定した結果を表１２に示す。いずれの磁気ディス
クメディアもＣＳＳ特性は良好であった。

【００６６】

【表１２】

【００６７】以上示された通り、サンプル４３，４４は
極めて優れた耐候性とＣＳＳ耐久性を両立している。一
方、サンプル４１，４２はＣＳＳ耐久性は良好であるも
のの、耐候性がサンプル４３，４４と比較すると不十分
である。この理由は、これらのサンプルの保護膜表面の
水に対する接触角が小さく、エッジ部からのアルカリ金
属成分の廻り込みを十分には防止できないためと考えら
れる。

【００６８】なお、アルミノシリケートガラスを基板と
して用いた場合には、ソーダライムシリケートガラスを
基板とした場合に比較して高温高湿環境下で発生する変
色幅が減少した理由は、アルミノシリケートガラス単体
としての耐候性がソーダライムガラスよりもかなり良好
なため、エッジ部からのアルカリ金属の溶出量自体が少
なくなるためであると考えられる。

【００６９】（実施例５）実施例１と同様のディスク基
板を用い、レーザによるテクスチャー加工の代りに、マ
グネトロンスパッタ法によりＴｉ膜、Ａｌ膜をこの順に
積層し、Ａｌの島状構造を発達させることによりテクス
チャーとした。この島状構造の高さは約４０ｎｍ、直径
は約０．２μｍであった。次いで、厚さ約１０ｎｍのＣ
ｒ系金属下地膜、厚さ約３０ｎｍのＣｏＰｔＣｒ系の磁
性膜をそれぞれスパッタリング法で順次形成した。さら
に、この磁性膜上に２層構造の水素添加ＣＳｉ保護膜を
以下の手順により形成した。尚、成膜装置は実施例１と
同様の装置を用いた。

【００７０】まず、ＣにＳｉを２０原子％だけ添加した
ターゲットを用い、ＡｒガスにＨ2を表１３に示すよう
な種々の割合だけ混入し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲
気下で直流マグネトロンスパッタ法により、この磁性膜
上に１２．５ｎｍの厚さの水素添加ＣＳｉ下層膜を形成
した。この水素添加ＣＳｉ下層膜中のＳｉ／（Ｓｉ＋
Ｃ）の比、水素含有率を表１３に示す。次いで隣接する
チャンバー内で、ＣにＳｉを２０原子％だけ添加したタ
ーゲットを用い、ＡｒガスにＣＨ4 を１５ｍｏｌ％だけ
混入し、ガス圧３．３ｍｂａｒの雰囲気下で直流マグネ
トロンスパッタ法により２．５ｎｍの厚さの水素添加Ｃ
Ｓｉ最上層膜を形成し、この水素添加ＣＳｉ最上層膜上
に、実施例１と同一のフロロカーボン系の潤滑剤を塗布
し、磁気ディスクメディアとした。このときの水素添加
ＣＳｉ最上層膜表面の水に対する接触角は下層膜の組成
によらず約９２°、水素添加ＣＳｉ最上層膜のＳｉ／
（Ｓｉ＋Ｃ）比は約７％、水素含有率は３５％以上であ
った。

【００７１】

【表１３】

【００７２】これらの磁気ディスクメディアを、８０
℃、８０％相対湿度の高温高湿環境下に１６５時間放置
し、外周部より発生した変色幅（外周端からの距離）を
光学顕微鏡を用いて測定した。この結果を表１４に示
す。

【００７３】

【表１４】

【００７４】この表から明らかなように、いずれの磁気
ディスクメディアも優れた耐候性を示した。

【００７５】次にこれらの磁気ディスクメディアに対し
て、実施例１と同様のＣＳＳ試験を行った後の摩擦係数
μを測定した結果を表１５に示す。いずれの磁気ディス
クメディアのＣＳＳ特性もおおむね良好であったが、サ
ンプル５３，５４の磁気ディスクメディアはμが低く、
特に良好であった。

【００７６】

【表１５】

【００７７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
アルカリ金属を含むガラス基板表面に少なくとも磁性膜
と保護膜を形成した磁気記録媒体において、前記保護膜
を少なくとも２層にて構成し、下層はＣＳＳ特性に優れ
た層から構成し、最上層はＣ（炭素）とＳｉ（珪素）の
他に撥水性の炭化水素が含まれるとともに水に対する接
触角を大きく（８０°以上）したので、保護膜表面及び
エッジ部に付着する水が減少し、且つアルカリ水溶液が
データ面へ廻り込みにくいため、ＣＳＳ特性と耐候性
（耐腐食性）を同時に満足する保護膜を形成した磁気記
録媒体が得られる。

【００７８】また、耐候性と保護膜最上層の厚さとは密
接な関係があり、保護膜最上層の厚さを０．２ｎｍ〜５
ｎｍとすることによっても、上記の効果が得られる。

【００７９】また、保護層下層の組成がＣ（炭素）とＳ
ｉ（珪素）の他に炭化水素を含み、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）
で定義するＳｉの含有率を、下層において１２原子％以
上４０原子％以下とすることで、保護層下層のＣＳＳ特
性を高めることができ、保護膜最上層のＳｉの含有率
を、１２原子％未満とすることで、耐候性を高めること
ができる。

【００８０】また、保護膜下層の水素含有率が３０原子
％未満とすることで、磁性膜との付着力を高め、耐摩耗
性を向上させることができ、保護膜最上層の水素含有率
が３０原子％〜６０原子％とすることで、耐候性を高め
ることができ、６０原子％以下とすることでＣＳＳ特性
を良好に保つことができる。

【００８１】また、磁気記録媒体の製造方法として、ア
ルカリ金属を含むガラス基体表面に直接若しくは下地膜
を介して磁性膜を形成し、次いで、Ｃ（炭素）にＳｉ
（珪素）添加したターゲットを用い８モル％未満の炭化
水素雰囲気でスパッタリングを行って磁性膜表面に保護
膜下層を形成し、この後同じターゲットを用い８モル％
以上３０モル％以下の炭化水素雰囲気でスパッタリング
を行って保護膜下層の表面に連続して保護膜最上層を形
成するようにすれば、同種の導入ガスを用いて２層の保
護膜を形成できるので、コスト面と工程面で有利とな
る。

【００８２】更に別の製造方法として、アルカリ金属を
含むガラス基体表面に直接若しくは下地膜を介して磁性
膜を形成し、次いで、Ｃ（炭素）にＳｉ（珪素）添加し
たターゲットを用い水素雰囲気でスパッタリングを行っ
て磁性膜表面に保護膜下層を形成し、この後、Ｃ（炭
素）にＳｉ（珪素）添加したターゲットを用い８モル％
以上３０モル％以下の炭化水素雰囲気でスパッタリング
を行って保護膜下層の表面に保護膜最上層を形成するよ
うにすれば、導入ガスは異なるが下層のＣＳＳ特性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な磁気記録媒体の構造を示す断面図。

【図２】ドラッグ試験後の動摩擦力とＨ₂およびＣＨ₄の
濃度の関係を示すグラフ。

【図３】ＣＳＳ特性とＨ₂の濃度の関係を示すグラフ。

【図４】ＣＳＳ特性とＣＨ₄の濃度の関係を示すグラ
フ。

【図５】磁気記録媒体に発生する変色域を示す模式図。

【図６】Ｈ2濃度と外周の変色域の幅との関係を示すグ
ラフ。

【図７】ＣＨ₄の濃度と外周の変色域の幅との関係を示
すグラフ。

【図８】保護膜最上層の厚さと外周変色域幅との関係を
示すグラフ。

【図９】保護膜最上層の厚さと水との接触角との関係を
示すグラフ。

【図１０】ＣＨ₄を添加した場合とＨ2を添加した場合の
水との接触角との関係を示すグラフ。

【図１１】ＣＨ₄の濃度とＣＳｉ膜中のＳｉ量との関係
を示すグラフ

【符号の説明】

１…基板、２…下地膜、３…磁性膜、４…保護膜、５…
潤滑膜。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｇ１１Ｂ 5/84 Ｂ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ金属を含むガラス基板表面に少
なくとも磁性膜と保護膜を形成した磁気記録媒体におい
て、前記保護膜は少なくとも２層から成り、下層はＣＳ
Ｓ特性に優れた層から構成され、最上層はＣ（炭素）ま
たはＣ（炭素）とＳｉ（珪素）の他に撥水性を付与する
炭化水素が含まれることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】請求項１に記載の磁気記録媒体におい
て、前記保護膜最上層の水に対する接触角は８０°以上
であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】請求項１に記載の磁気記録媒体におい
て、前記最上層及び下層の組成はＣ（炭素）とＳｉ（珪
素）の他に炭化水素を含み、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃ）で定義
するＳｉの含有率は、下層において１２原子％以上４０
原子％以下、最上層において１２原子％未満であること
を特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】請求項１に記載の磁気記録媒体におい
て、前記保護膜下層の水素含有率を０から３０原子％未
満、保護膜最上層の水素含有率を３０原子％〜６０原子
％としたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】請求項１乃至請求項４に記載の磁気記録
媒体において、前記保護膜最上層の厚さは０．２ｎｍ〜
５ｎｍであることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】アルカリ金属を含むガラス基体表面に直
接若しくは下地膜を介して磁性膜を形成し、次いで、Ｃ
（炭素）にＳｉ（珪素）を添加したターゲットを用いキ
ャリヤガスに対して８モル％未満の炭化水素を導入した
雰囲気でスパッタリングを行って磁性膜表面に保護膜下
層を形成し、この後同じターゲットを用いキャリヤガス
に対して８モル％以上３０モル％以下の炭化水素を導入
した雰囲気でスパッタリングを行って保護膜下層の表面
に連続して保護膜最上層を形成するようにしたことを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】アルカリ金属を含むガラス基体表面に直
接若しくは下地膜を介して磁性膜を形成し、次いで、Ｃ
（炭素）にＳｉ（珪素）を添加したターゲットを用い水
素雰囲気でスパッタリングを行って磁性膜表面に保護膜
下層を形成し、この後、Ｃ（炭素）にＳｉ（珪素）添加
したターゲットを用いキャリヤガスに対して８モル％以
上３０モル％以下の炭化水素を導入した雰囲気でスパッ
タリングを行って保護膜下層の表面に保護膜最上層を形
成するようにしたことを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。