JPS61224140A - 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、応答性に優れること、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Ａ２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Ａ２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Ｃ８Ｓ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（磁気ヘッドの落下）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−Ｎｉ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
ものではなく、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。

このカーボン保護膜の形成方法としては、特開昭５３−
１４３２０６号公報に記載されるようなスパッタリング
による方法や、特開昭５９−２１３０３０号公報に記載
されるようなイオン化蒸着による方法等が知られている
が、本発明者等の実験によれば、これらの方法によって
得られるカーボン保護膜は、膜厚強度にムラがあること
がわかった。

〔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上に設けたカー
ボン保護膜の膜厚強度にムラがあると、磁気ディスクの
全面にわたって所定の耐久性を確保すことが難しく、著
しくはこの磁気ディスクの記録再生特性を損なう虞れも
ある。

かかる状況から、本発明は、膜厚の均一性に優れ高強度
を有するカーボン保護膜の形成方法を提供し、これによ
り耐久性に優れた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、カーボン保護膜の形成方法として電子ビー
ム蒸着法を採用し、用いる加速電子のエネルギーを所定
の値に設定することにより、均一で高強度なカーボン保
護膜を得ることが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、基板上に金属磁性薄膜を形成し
た後、前記金属磁性薄膜上にカーボン保護膜を５ＫｅＶ
以上のエネルギーを有する加速電子により蒸着すること
を特徴とするものである。

〔作用〕

このように、加熱手段である電子ビームの加速電子のエ
ネルギーを５ＫｅＶ以上に設定してカーボンの真空蒸着
を行うことにより、均一性や付着強度に優れたカーボン
保護膜が形成される。

〔実施例〕

以下、本発明について詳細に説明する。

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質の
ものを使用する場合には、表面を硬くする非磁性金属下
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、Ｎ１−Ｐ合金、　ｃ　ｕ　、ｃ　
ｒ　＋　　Ｚ　ｎ　＋　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４〜２０μｍ程度の膜厚で被着する。例えば、Ａ
ｌ−Ｍｇ合金基板の表面にＮ１−Ｐメッキを施すと、そ
の硬度は４００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等をメンキすることに
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一上記斜方蒸着法は、
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Ｂｔ、ｓｂ、
ｐｂ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ，Ｇｅ。

Ｓｉ、Ｔβ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
、１０−４〜１０−３Ｔｏｒｒ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−’〜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、３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。

Ｖ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、Ｇｏ−Ｎｉ−Ｐｔ合金、
Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｇ　ｏ　−Ｎ
　ｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ合金、Ｃｏ−Ｎ１−Ｆｅ−Ｂ
合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金あるいはこれらにＣｒ、Ａｊ！等
の金属が含有されたもの等が挙げられる。特に、Ｃｏ−
Ｃｒ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〜ｌＩＩｍ程度である。

次いで、上記金属磁性薄膜上にカーボン保護膜を形成す
るが、本発明においては、このカーボン保護膜を、電子
ビーム加熱を用いた真空蒸着法により行う。

上記真空蒸着法の条件としては、圧力５×１０”　’１
ｏｒｒ以下の真空度、基板温度５０〜２５０℃の条件で
あればよく、加熱方法として電子ビーム加熱法を採用す
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。

さらに本発明においては、上記真空蒸着を行う際の電子
ビームとして、５ＫｅＶ以上のエネルギーを有する加速
電子を用いる。

この加速電子のエネルギーが低すぎると、蒸発するカー
ボンのイオン化率が低くなり、得られるカーボン保護膜
の付着強度が低下する。本発明者等の実験によれば、上
記カーボンのイオン化率は、第１図に示すように、上記
加速電子のエネルギーの上昇に伴って高まり、例えば加
速電子のエネルギーが１０ＫｅＶ以上のときに、イオン
化率が１０％程度に達することがわかった。

また、上記加速電子のエネルギーは、カーボンの蒸発速
度にも密接な関係があり、特に、この蒸発速度をＲ１蒸
発時の圧力をＰとしたときに、Ｐ／Ｒの値が小さい程均
−な膜が形成されることもねかワた。上記蒸発速度Ｒは
、第２図に示すように、加速電子のエネルギーが５Ｋｅ
Ｖ以上になったときに急激に上昇し、例えば上記エネル
ギーが３ＫｅＶのときに蒸発速度Ｒはほとんど０人／ｓ
ｅｃ、４ＫｅＶのときに０．２人であるのに対して、エ
ネルギーが５ＫｅＶとなると３人／ｓｅｃ＋　１０　Ｋ
ｅＶのときに１５０人／ｓｅｃとなる。したがって、加
速電子のエネルギーが５ＫｅＶ以上であれば、上記Ｐ／
Ｒの値も極めて小さなものとなり、均一な膜が形成され
る。

このようなことから、上記真空蒸着を行う際に、蒸発源
を加熱する加速電子のエネルギーを５ＫｅＶ以上に設定
すれば、均一性に優れ、強度の高いカーボン保護膜が形
成される。

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、この膜厚があまり少な
いと耐久性の点で問題が生じ、逆に厚すぎるとスペーシ
ングロスが問題となる。

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。

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

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
龍、外径９５ｆｌ、内径２５１）を用意し、このメッキ
層上に圧力Ｉ　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、基板温度１５０
℃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１×１Ｏ−ＳＴｏｒ
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、電子ビーム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。

上述の方法に従い、電子ビームの加速電子のエネルギー
を変えて実験を重ね、得られた磁気ディスクのカーボン
保護膜の強度ムラを調べた。結果を第３図に示す。

この第３図より、加速電子のエネルギーを５ＫｅＶ以上
にすることにより、形成されるカーボン保護膜の強度ム
ラがほとんどな（なり、均一性に優れたものとなること
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、５ＫｅＶ以上のエネルギーを有する加速電子を
用いた電子ビーム蒸着法によりカーボン保護膜を形成し
ているので、このカーボン保護膜が均一性に優れ強度の
高いものとなり、得られる磁気ディスクの耐久性が大幅
に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子ビームの加速電子のエネルギーとカーボン
のイオン化率の関係を示す特性図、第２図は加速電子の
エネルギーとカーボンの蒸着速度の関係を示す特性図、
第３図は加速電子のエネルギーと得られるカーボン保護
膜の強度ムラの関係を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上に金属磁性薄膜を形成した後、前記金属磁性薄膜
   上にカーボン保護膜を５ＫｅＶ以上のエネルギーを有す
   る加速電子により蒸着することを特徴とする磁気ディス
   クの製造方法。