JPS61210521A - 磁気デイスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク装置の如き磁気的記憶装置の記
憶媒体として用いられる磁気ディスクの製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

例えばコンピュータ等の記憶媒体としては、ランダムア
クセスが可能な円板状の磁気ディスクが広く用いられて
おり、なかでも、応答性に優れ４こと、記憶容量が大き
いこと、保存性が良好で信頼性が高いこと等から、基板
にＡＮ合金板やガラス板、プラスチック板等の硬質材料
を用いた磁気ディスク、いわゆるハードディスクが固定
ディスク、あるいは外部ディスクとして使用されるよう
になっている。

上記ハードディスクは、例えばＡ１合金基板上に記録再
生に関与する磁性層を形成したものであって、高速で回
転して同心円状の多数のトラックに情報の記録再生を行
うものである。

ところで、上述のハードディスクに対して記録再生を行
う場合には、操作開始時に磁気ヘッドと磁性層面とを接
触状態で装着した後、上記ハードディスクに所定の回転
を与えることによりヘッドと磁性層面との間に微小な空
気層を形成し、この状態で記録再生を行うＣＳＳ方式（
コンタクト・スタート・ストップ方式）によるのが一般
的である。

このようなＣ３Ｓ方式では、磁気ヘッドは、操作開始時
や操作終了時には磁性層面と接触摩擦状態にあり、ヘッ
ドと磁気ディスクの間に生じる摩擦力は、これら磁気ヘ
ッドや磁気ディスクを摩耗させる原因となる。あるいは
、磁気ヘッドに塵埃や磁性層の剥離粉の付着があると、
ヘッドクラッシュ（ｍ気へ・７ドの落下）が発生し易く
なり、またヘッドの跳躍等により記録再生中に突発的に
磁気ヘッドが磁気ディスクに接触する等、磁気ディスク
に大きな衝撃が加わることがあり、これら磁気ディスク
や磁気ヘッドを破損する原因ともなっている。

特に、磁性層がＣｏ−Ｎｔ等の合金を真空蒸着やスパッ
タリング等の真空薄膜形成技術により薄膜化する方法や
、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ等の合金を無電解メッキ等の湿式法に
より薄膜化する方法等によって形成される連続薄膜であ
る場合には、この傾向が顕著である。

このような磁気ディスクと磁気ヘッドの接触摺動から発
生する耐久性の劣化はノイズの発生を招くので好ましい
ものではな（、また、磁気ディスクに対する衝撃は、磁
気ヘッドやディスク面の傷つき等をもたらし、良好な記
録再生の妨げとなる。

そこで従来、上述の磁気ディスクの金属磁性薄膜の表面
にカーボン保護膜を形成し、この磁気ディスクの耐久性
を向上することが検討されているが、基板や金属磁性薄
膜の表面平滑化に伴い、上記カーボン保ｌ！膜と金属磁
性薄膜との付着強度の低下が問題となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、磁性層である金属磁性薄膜とカーボン保護
膜との付着強度が低下すると、磁気ディスクの耐久性を
確保することは難しく、上記カーボン保護膜を設けたこ
とによる効果が著しく損なわれる。

かかる状況から、本発明は、金属磁性薄膜とカーボン保
１ｌｌＩｌの付着強度を高め、磁性層である金属磁性薄
膜の耐久性を大幅に向上することが可能な磁気ディスク
の製造方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述のような目的を達成せんものと鋭意
研究の結果、イオンボンバード処理により金属磁性薄膜
の表面状態をあらかじめコントロールしておくことによ
り、金属磁性薄膜とカーボン保護膜の付着強度を確保で
きることを見出し本発明を完成するに至ったものであっ
て、基板上に金属磁性ＴＲ膜を形成し、前記金属磁性薄
膜の表面をイオンボンバード処理した後、この金属磁性
薄膜上にカーボン保ｌＩ！膜を形成することを特徴とす
るものである。

本発明が適用される磁気ディスクは、ディスク基板上に
磁性層として強磁性金属の連続膜を設けたものであるが
、ここでディスク基板の素材としては、アルミニウム合
金、チタン合金等の軽合金、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂
等の熱可塑性樹脂、アルミナガラス等のセラミックス、
単結晶シリコン等が使用可能である。

ここで、上記ディスク基板として比較的軟らかい材営の
ｔｌのを伸田すス憔Ａ−にＬ士−弗面本卯イする非磁性
金属下地層を形成しておくことが好ましい。上記非磁性
金属下地層の材質としては、Ｎｉ〜Ｐ合金、Ｃｕ、Ｃｒ
、Ｚｎ、ステンレス等が好ましい。これらをメッキ、ス
パッタリング、蒸着等の手法により基板表面に４〜２０
μｍ程度の膜厚で被着する０例えば、Ａｊ？−Ｍｇ合金
基板の表面にＮ１−Ｐメッキを施すと、その硬度は４０
０程度になり、この基板上に形成した磁性層の磁気特性
が優れたものとなる。

また、上記磁性層は、メッキやスパッタリング。

真空蒸着等の手法により連続膜として形成される。

例えばＣｏ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎ１−Ｐ等をメッキすることに
より金属磁性薄膜が磁性層として形成される。

あるいは、真空蒸着法やイオンブレーティング法、スパ
ッタリング法等の真空薄膜形成技術によってもよい。

上記真空蒸着法は、１０−’〜１０−”Ｔｏｒｒの真空
下で強磁性金属材料を抵抗加熱、高周波加熱、電子ビー
ム加熱等により蒸発させ、ディスク基板上に蒸発金属（
強磁性金属材料）を沈着するというものであり、斜方蒸
着法及び垂直蒸着法に大別される。上記斜方蒸着法は、
高い抗磁力を得るため基板に対して上記強磁性金属材料
を斜めに蒸着するものであって、より高い抗磁力を得る
ために酸素雰囲気中で上記蒸着を行うものも含まれる。

上記垂直蒸着法は、蒸着効率や生産性を向上し、かつ高
い抗磁力を得るために基板上にあらかじめＢｉ、ｓｂ、
ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ，Ｇｅ。

Ｓｉ、Ｔｊ！等の下地金属層上に上記強磁性金属材料を
垂直に蒸着するというものである。

上記イオンブレーティング法も真空蒸着法の一種であり
、１０〜４〜１０−”Ｔｏｒｒの不活性ガス雰囲気中で
ＤＣグロー放電、ＲＦ　　グロー放電を起こして、放電
中ディスク上記強磁性金属材料を蒸発させるというもの
である。

上記スパッタリング法は、１０−３〜１０−’Ｔｏｒｒ
のアルゴンガスを主成分とする雰囲気中でグロー放電を
起こし、生じたアルゴンガスイオンでターゲット表面の
原子をたたき出すというものであり、グロー放電の方法
により直流２極２３極スパツタ法や、高周波スパッタ法
、またはマグネトロン放電を利用したマグネトロンスパ
ッタ法等がある。

このスパッタリング法による場合には、ＣｒやＷ。

■等の下地膜を形成しておいてもよい。

このような真空薄膜形成技術により金属磁性薄膜を形成
する際に、使用される強磁性金属材料としては、Ｆｅ、
Ｃｏ、Ｎｉ等の金属の他に、Ｃ。

−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合
金、　Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎｉ　−Ｆ　ｅ−Ｂ
合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、ＡＮ等の
金属が含有されたもの等が挙げられる。特に、Ｃｏ−Ｃ
ｒ合金を使用した場合には、垂直磁化膜が形成される。

このような手法により形成される磁性層の膜厚は、０．
０４〜１μｍ程度である。

そして、本発明においては、先ず、上述の磁気ディスク
の金属磁性薄膜の表面をイオンボンバード処理により改
質する。

上記イオンボンバード処理は、金属磁性薄膜の表面に気
体イオンを照射してドライエツチングを施すというよう
に、上記金属磁性薄膜表面に対して物理化学的な表面処
理を加えるものであって、これにより上記金属磁性薄膜
の面粗度をコントロールすることができる。

ここで、上記イオンボンバード処理を行う手段としては
、スパッタ装置を用いる逆スパツタ法や、イオンミーリ
ング装置を用いる方法、プラズマ反応装置を用いる方法
等が挙げられる。

上記イオンボンバード処理の時間は、長いほど後述のカ
ーボン保護膜の付着強度向上に効果があるが、あまり長
すぎると上記金属磁性薄膜の磁気−特性を損ないノイズ
等が発生する虞れがある。したがって、上記イオンボン
バード処理時の印加電圧等を考慮して適宜設定すること
が好ましい。

このように金属磁性薄膜表面の改質を図り、表面状態を
コントロールした後、この金属磁性薄膜上にカーボン保
護膜を形成する。

上記カーボン保護膜は、潤滑性や耐蝕性等に優れたもの
であり、通常、真空蒸着法やスパッタリング法等の手法
により形成される。

例えば、真空蒸着法による場合には、圧力５×１０−’
Ｔｏｒｒ以下の真空度、基板温度５０〜２５０℃の条件
であればよく、加熱方法としては電子ビーム加熱法、抵
抗加熱法、誘導加熱法やアーク放電法等の手法が用いら
れる。ここで、基板温度が高すぎると、例えば基板面上
に下地膜として形成されるＮ１−Ｐメッキ層が結晶化す
る等の不具合が生ずる虞れがある。

また、スパッタリング法による場合には、Ａｒ等の不活
性ガスを導入し、圧力ｌＸｌ０−”〜１×１０−’Ｔｏ
ｒｒの真空度、基板温度５０〜２５０℃の条件で、ター
ゲットとしてカーボン板（厚さ１〜４龍程度）を用い、
ＲＦ電力１〜ｌ０ＫＷあるいはＤＣＣ電力５註０ なお、このカーボン保護膜の膜厚は、１００〜８００人
の範囲内であることが好ましい。

以上のような工程を経て、耐久性の優れた磁気ディスク
が作製される。

（作用〕 このように、金属磁性薄膜の表面に対してイオンボンバ
ード処理を施しておくことにより、この金属磁性薄膜の
表面状態がコントロールされ、金属磁性薄膜とカーボン
保護膜との付着強度が確保される。

〔実施例〕

実施例。

先ず、非磁性金属下地層として厚さ１５μｍのＮ１−Ｐ
メッキ層を形成したＡｌ−Ｍｇ合金基板（厚さ約１．５
ｎ、外径９５ｍｍ、内径２５ｎ）を用意し、このメッキ
層上に圧力Ｉ　Ｘ　ｌ　Ｏ−’Ｔｏｒｒ、基板温度１５
０℃の条件でＢｉを電子ビーム蒸着して膜厚２００人の
低融点金属下地膜を形成した。

次いでこの下地膜上に、同様に圧力ｌＸｌ０−’Ｔｏｒ
ｒ、基板温度１５０℃の条件で、Ｃｏを電子ビーム蒸着
し、膜厚１０００人の金属磁性薄膜を形成した。

さらに、上記金属磁性薄膜表面に対し、圧力０゜５　Ｔ
ｏｒｒのボンバード室で交流ボンバード処理を行った・ 最後に、真空蒸着法によりこの金属磁性薄膜上にカーボ
ン保護膜を形成した。

上記交流ボンバード処理時の印加電圧及びカーボン保護
膜の膜厚を第１表に示すように変え、サンプルディスク
１〜サンプルデイスク３を得た。

比較例１゜ 先の実施例と同様の手法によりＮ１−Ｐメッキ層を形成
したＡｌ−Ｍｇ合金基板上に低融点金属下地膜及び金属
磁性薄膜を形成した後、イオンボンバード処理を施さな
いでカーボン保護膜を形成した。得られた磁気ディスク
を比較サンプルディスク１とした。

比較例２゜ 先の実施例と同様の手法によりＮ１−Ｐメッキ層を形成
したＡＪ−Ｍｇ合金基板上に低融点金属下地膜及び金属
磁性薄膜を形成した後、この金属磁性薄膜の表面に対し
て交流ボンバード処理を行った。得られた磁気ディスク
を比較サンプルディスク２とした。

上述の実施例及び比較例で得られた各サンプルディスク
について、一般に知られているコンタクト・スタート・
ストップ（Ｃ３Ｓ）試験によりＣ８Ｓ特性を調べた。結
果を第１表に示す。

第１表 この表より、金属磁性薄膜の表面に対してあらかじめイ
オンボンバード処理を施して、その後にカーボン保護膜
を形成した各サンプルディスクにあっては、Ｃ３Ｓ特性
が大幅に向上し、耐久性が向上したことがわかる。

以上、本発明の具体的な実施例について説明したが、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。

〔発明の効果〕

以上の説明からも明らかなように、本発明の製造方法に
よれば、あらかじめ磁性層である金属磁性薄膜の表面を
イオンボンバード処理しておき、その後カーボン保護膜
を被着形成しているので、上記金属磁性薄膜とカーボン
保護膜との付着強度が高まり、得られる磁気ディスクの
耐久性が大幅に向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に金属磁性薄膜を形成し、前記金属磁性薄膜の表
   面をイオンボンバード処理した後、この金属磁性薄膜上
   にカーボン保護膜を形成することを特徴とする磁気ディ
   スクの製造方法。