(57)【要約】【課題】磁気記録媒体及びその製造方法に関し、磁気記録媒体の保護膜に於ける潤滑剤付着力の向上及び内部応力の緩和を実現して磁気記録媒体の耐久性を向上しようとする。【解決手段】基板１上に磁性層４、炭素系保護膜５、パーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層６を順に積層形成した磁気記録媒体に於いて、炭素系保護膜５は磁性層４との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層６が積層される表面側に炭素を含む２元素以上で構成された領域をもち且つ厚さ方向の中央に近いほど炭素濃度の割合が高くなっている。【選択図】        図１
2004342231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に磁性層、炭素系保護膜、パーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層を順に積層形成した磁気記録媒体に於いて、
前記炭素系保護膜は前記磁性層との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が積層される表面側に炭素を含む２元素以上で構成された領域をもち且つ厚さ方向の中央に近いほど炭素濃度の割合が高くなっていること
を特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
炭素系保護膜に於ける炭素濃度の割合が磁性層との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が積層される表面側から厚さ方向の中央に向かって連続的に増大していること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
炭素系保護膜に含有されている炭素以外の元素が窒素或いは酸素の何れか１種類以上であること
を特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
非磁性基板上に磁性層、炭素系保護膜、潤滑剤層を順に積層形成して磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法に於いて、
前記炭素系保護膜を形成する際に前記磁性層との界面側に応力緩和領域を、そして、潤滑剤層が積層される表面側に潤滑剤親和領域をそれぞれ形成すること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
炭素系保護膜をフィルタード・カソーディック・アーク法を適用して成膜することを
を特徴とする請求項４記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、潤滑剤が均一且つ強固に付着されてヘッド・クラッシュや磁気記録層腐食を防止した磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報記録装置としてヘッドの浮上を必要とする磁気記録装置、即ち、ハード・ディスク・ドライブは、コンピュータ、種々な携帯情報端末、例えばモバイル・パソコン、携帯電話、ゲーム機、ディジタル・カメラ、車載ナビゲータ等の外部記憶装置として広い分野で用いられている。
【０００３】
前記磁気記録装置に現用されている磁気ディスクは、硬質非磁性基板上に良好な磁性特性を示すコバルト系の合金を薄膜磁性合金層として成膜したものであるが、磁性合金層は耐久性や耐蝕性に著しく劣る為、磁気ヘッドとの接触、摺動に依る摩擦、磨耗や湿気吸着に依る腐食発生に起因する磁気特性の劣化や機械的或いは化学的損傷を生じ易い。
【０００４】
そこで、現状では、磁性合金層表面に保護膜を形成し、更に、その保護膜上を潤滑剤で被覆することで耐久性や耐蝕性の向上を図っている。
【０００５】
保護膜としては、ＳｉＯ２  やＡｌ２  Ｏ３  など様々な材料が用いられてきたのであるが、現在では、アモルファスの炭素系保護膜が耐熱性、耐蝕性、耐磨耗性に優れていることから、磁気記録媒体及び磁気ヘッドの保護膜として最適とされ、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｓｉｏｎ）法やＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法など種々な方法に依って成膜された炭素系保護膜が用いられている。
【０００６】
ところで、近年の情報化社会では、あらゆる分野に於いて、取り扱う情報量は増大する傾向にあり、それに伴って磁気ディスクは更なる高記録密度化及び大容量化が希求されている。
【０００７】
高記録密度化への要求に応える為には、磁気記録層と磁気ヘッドの記録／読み取り部との間の間隔、即ち、マグネティック・スペーシングを短縮することが不可欠であり、その為、保護膜の薄膜化が必要であるとされている。
【０００８】
近年、５〔ｎｍ〕以下の極薄膜であっても十分な耐久性を確保できる保護膜を成膜する技法としてフィルタード・カソーディック・アーク（ＦＣＡ）法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
ＦＣＡ法は、その成膜原理から、一般にダイヤモンド結合と呼ばれるｓｐ３  結合量を５０〔％〕以上に増加させることが容易であり、従って、ダイヤモンドに近い硬度及び密度をアモルファス状で実現することができるのであるが、成膜された保護膜は大きな圧縮応力をもつ為、保護すべき磁性層から剥離し易い旨の欠点がある。
【００１０】
また、本発明者らの調査に依ると、ＦＣＡ法で成膜した保護膜は、その直上に塗布する潤滑剤との親和性が従来多用されてきたスパッタリング法やＣＶＤ法で成膜した保護膜に比較して著しく劣ることが判っている。
【００１１】
潤滑剤は、磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触時に於ける摩擦や磨耗を低減させることでヘッド・クラッシュを防止すると共に撥水表面を生成させる性質があり、それに依って大気中のコンタミネーションに起因する磁気記録層の腐食を抑制する役割も果たしているのであるが、十分な効力を発揮させるには、保護膜表面に理想的な状態、即ち、保護膜表面で凝集状態にならず、均一に濡れ拡がり、且つ、強固に付着していることが必要である。
【００１２】
前記したところからすると、ＦＣＡ法で成膜したアモルファスの炭素系保護膜は、確かに機械的強度は優れているが、磁気記録媒体の保護膜であるという視点からすると、直ちに採用するには難点がある。
【００１３】
【特許文献１】
特表２００１−５２１０６６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、磁気記録媒体の保護膜に於ける潤滑剤付着力の向上及び内部応力の緩和を実現して磁気記録媒体の耐久性を向上しようとする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に依る磁気記録媒体及びその製造方法では、保護膜に於ける磁性層との界面側と潤滑剤を積層する表面側とに炭素以外の元素を含有させ、そして、保護膜に於ける厚さ方向の中央に近いほど炭素濃度の割合を高くすることが基本になっている。
【００１６】
保護膜に於ける磁性層との界面側に炭素以外の他の元素が混入された場合、結合歪みに依って生じた内部応力が緩和されて膜剥離が生じ難くなり、また、潤滑剤を積層する表面側に炭素以外の他の元素が混入された場合、表面活性度が増加し、潤滑剤との付着性が向上する。
【００１７】
混入させる元素は窒素又は酸素が好ましいことが判っていて、その理由としては、これ等の元素は結合歪みを解消させることで内部応力を低下させる機能をもち、しかも、表面にあっては、静電相互作用に依って潤滑剤との結合を促進することにある。
【００１８】
保護膜中に炭素以外の元素を混入させるには様々な方法を適用できるのであるが、混入する元素気体の雰囲気中で保護膜を成膜するか、又は、保護膜形成時にプラズマ照射などイオン・アシストに依って混入することで、工程数を少なく、しかも、コストも低く抑えることができ、最も効率が良い。
【００１９】
保護膜に他の元素を混入する領域は、磁性層との界面近傍、及び、表面が好ましく、その理由は、他の元素を混入されることで炭素間のｓｐ３  結合が減少することにあり、従って、機械的強度の低下を抑制するには、保護膜の厚さ方向に於ける中央部分で炭素濃度を９０〔％〕以上とし、また、その中央部分の膜厚が保護膜の全膜厚に対する割合が５０〔％〕以上であれば良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
【実施例】
実施例１
図１は本発明に依る磁気記録媒体の一例を表す要部切断側面図であり、図に於いて、１は基板、２はＮｉ−Ｐ層、３はＣｒ系下地層、４はＣｏ合金磁性層、５は炭素系保護膜層、６はＰＦＰＥ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）系潤滑剤層をそれぞれ示し、炭素系保護膜５は、Ｃｏ合金磁性層４との界面側に位置する他の元素含有領域、厚さ方向の中央部分に位置する炭素主体領域、表面側に位置する他の元素含有領域からなっている。
【００２１】
図１を参照しつつ、磁気記録媒体を製造するプロセスについて説明する。
（１）  めっき法を適用することに依り、アルミニウム合金からなる基板１上にＮｉ−Ｐ層２を形成する。
【００２２】
（２）  スパッタリング法を適用することに依り、Ｎｉ−Ｐ層２上にＣｒ系下地層３及びＣｏ合金磁性層４を順に積層形成する。
【００２３】
（３）  ＦＣＡ法を適用することに依り、ターゲットにグラファイトを用い、アーク電流を１００〔Ａ〕、アーク電圧を２２〔Ｖ〕、カソード・コイル電流を１０〔Ａ〕の条件にして、成膜レートを０．１〔ｎｍ／ｓｅｃ〕にして５  〔ｎｍ〕の炭素系保護膜５を成膜した。
【００２４】
その際、成膜開始後及び終了前の１０〔秒〕間に成膜室内に付設したイオン源も用いてビーム電圧を５００〔Ｖ〕、ビーム電流を５００〔Ａ〕の条件にして窒素プラズマに依るイオン・アシストを行なった。
【００２５】
前記条件に依る炭素系保護膜５の界面及び表面に於ける窒素混入量はＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法に依って測定したところに依ると１５〔％〕であり、また、ＥＥＬＳ（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｅｎｅｒｇｙ  ｌｏｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）法に依って見積もられる窒素含有領域厚は界面並びに表面ともに約１〔ｎｍ〕であった。
【００２６】
（４）  潤滑剤の一種であるＦｏｍｂｌｉｎ  ＴＥＴＲＡＯＬ（アウジモンド社（イタリア）の商品名）を約０．２〔容量％〕に希釈した潤滑剤溶液を用い、浸漬時間３０〔秒〕とする引き上げ法を適用することに依って、炭素系保護膜５上に潤滑剤を１〔ｎｍ〕の厚さに塗布することで潤滑剤層６を形成して磁気記録媒体を完成した。
【００２７】
（５）  完成した磁気記録媒体をフルオロカーボン系溶剤で洗浄した後、潤滑剤層６の初期膜厚に対する膜厚残存率を測定し、潤滑剤の付着力評価を行ったところ、膜厚残存率は７０〔％〕であった。
【００２８】
また、ストレス測定器を用いて炭素系保護膜５の形成前後に於ける基板１の反りから見積もった内部応力は圧縮応力であって４．５〔ＧＰａ〕であった。
【００２９】
更に、耐久性試験として、潤滑剤塗布後の磁気記録媒体にアルミナのピンを回転数６００〔ｒｐｍ〕で接触させて炭素系保護膜５の破断を目的として接触を継続したところ、１００００周回を越えても保護膜５は破壊しなかった。
【００３０】
比較例１
（１）  実施の形態１と同様にすることに依り、基板１上にＮｉ−Ｐ層２、Ｃｒ系下地層３、Ｃｏ合金磁性層４を順に成膜する。
【００３１】
（２）  ＦＣＡ法を適用することに依り、ターゲットをグラファイト、アーク電流を１００〔Ａ〕、アーク電圧を２２〔Ｖ〕、カソード・コイル電流を１０〔Ａ〕の条件にして、成膜レートを１〔Å／ｓｅｃ〕にして５  〔ｎｍ〕の炭素系保護膜５を成膜した。
【００３２】
（３）  その際、成膜中を通して、成膜室内に付設したイオン源も用いてビーム電圧を５００〔Ｖ〕、ビーム電流を５００〔Ａ〕の条件にして窒素プラズマに依るイオン・アシストを行なった。
【００３３】
（４）  前記条件に依る炭素系保護膜５の界面及び表面に於ける窒素混入量はＸＰＳ法に依って測定したところに依ると１５〔％〕であり、また、ＥＥＬＳ法に依る測定に依れば窒素は保護膜５の全膜中に亙って混入されていることが確認された。
【００３４】
（５）  実施の形態１と同様、Ｆｏｍｂｌｉｎ  ＴＥＴＲＡＯＬを約０．２〔容量％〕に希釈した潤滑剤溶液を用い、浸漬時間３０〔秒〕とする引き上げ法を適用することに依って、炭素系保護膜５上に潤滑剤を１〔ｎｍ〕の厚さに塗布することで潤滑剤層６を形成して磁気記録媒体を完成した。
【００３５】
（６）  完成した磁気記録媒体をフルオロカーボン系溶剤で洗浄した後、潤滑剤層６の初期膜厚に対する膜厚残存率を測定し、潤滑剤の付着力評価を行ったところ、膜厚残存率は７０〔％〕であった。
【００３６】
また、ストレス測定器を用いて炭素系保護膜５の形成前後に於ける基板１の反りから見積もった内部応力は圧縮応力であって３〔ＧＰａ〕であった。
【００３７】
更に、耐久性試験として、潤滑剤塗布後の磁気記録媒体にアルミナのピンを回転数６００〔ｒｐｍ〕で接触させて炭素系保護膜５の破断を目的として接触を継続したところ、１００００周回以前に保護膜５は破壊した。
【００３８】
比較例２
炭素系保護膜５に対して他の元素を導入することなく磁気記録媒体を作製し、この磁気記録媒体について、フルオロカーボン系溶剤で洗浄してから、潤滑剤層６の初期膜厚に対する膜厚残存率を測定し、潤滑剤の付着力評価を行ったところ、膜厚残存率は４５〔％〕であった。
【００３９】
また、ストレス測定器を用いて炭素系保護膜５の形成前後に於ける基板１の反りから見積もった内部応力は圧縮応力であって６．２〔ＧＰａ〕であった。
【００４０】
更に、耐久性試験として、潤滑剤塗布後の磁気記録媒体にアルミナのピンを回転数６００〔ｒｐｍ〕で接触させて炭素系保護膜５の破断を目的として接触を継続したところ、１００００周回以前に保護膜５は破壊した。
【００４１】
前記したところに依れば、本発明に依って作製した磁気記録媒体は、著しく高い耐久性を有することが明らかであり、そして、比較例１では全保護膜に亙って窒素が含有されたことに依って機械的強度が減少し、また、比較例２では潤滑剤層６の低付着性及び高内部応力に起因して耐久性が低下したと考えられる。
【００４２】
本発明に於いては、前記説明した実施の形態を含め、多くの形態で実施することができ、以下、それを付記として例示する。
【００４３】
（付記１）
基板上に磁性層、炭素系保護膜、パーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層を順に積層形成した磁気記録媒体に於いて、
前記炭素系保護膜は前記磁性層との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が積層される表面側に炭素を含む２元素以上で構成された領域をもち且つ厚さ方向の中央に近いほど炭素濃度の割合が高くなっていること
を特徴とする磁気記録媒体。
【００４４】
（付記２）
炭素系保護膜に於ける炭素濃度の割合が磁性層との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が積層される表面側から厚さ方向の中央に向かって連続的に増大していること
を特徴とする（付記１）記載の磁気記録媒体。
【００４５】
（付記３）
炭素系保護膜に含有されている炭素以外の元素が窒素或いは酸素の何れか１種類以上であること
を特徴とする（付記１）記載の磁気記録媒体。
【００４６】
（付記４）
炭素系保護膜の炭素濃度が厚さ方向の中央に於いて９０〔％〕以上であることを特徴とする（付記１）乃至（付記３）の何れか１記載の磁気記録媒体。
【００４７】
（付記５）
炭素系保護膜に於ける厚さ方向の中央の厚さが全膜厚の５０〔％〕以上であることを
特徴とする（付記１）乃至（付記４）の何れか１記載の磁気記録媒体。
【００４８】
（付記６）
非磁性基板上に磁性層、炭素系保護膜、潤滑剤層を順に積層形成して磁気記録媒体を製造する磁気記録媒体の製造方法に於いて、
前記炭素系保護膜を形成する際に前記磁性層との界面側に応力緩和領域を、そして、潤滑剤層が積層される表面側に潤滑剤親和領域をそれぞれ形成すること
を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００４９】
（付記７）
炭素系保護膜をフィルタード・カソーディック・アーク法を適用して成膜することを
を特徴とする（付記６）記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に依る磁気記録媒体及びその製造方法に於いては、基板上に磁性層、炭素系保護膜、パーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層を順に積層形成する際、前記炭素系保護膜は前記磁性層との界面側及びパーフロロポリエーテルからなる潤滑剤層が積層される表面側に炭素を含む２元素以上で構成された領域をもち且つ厚さ方向の中央に近いほど炭素濃度の割合を高くする。
【００５１】
保護膜に於ける磁性層との界面側に炭素以外の他の元素が混入された場合、結合歪みに依って生じた内部応力が緩和されて膜剥離が生じ難くなり、また、潤滑剤を積層する表面側に炭素以外の他の元素が混入された場合、表面活性度が増加し、潤滑剤との付着性が向上する。
【００５２】
従って、磁性層と保護膜とは剥離することがなく、また、潤滑剤が均一且つ強固に付着した磁気記録媒体を実現することができ、その磁気記録媒体に於いてはヘッド・クラッシュや磁性層の腐食が防止されて、信頼性は大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に依る磁気記録媒体の実施例を表す要部切断側面図である。
【符号の説明】
１  基板
２  Ｎｉ−Ｐ層
３  Ｃｒ系下地層
４  Ｃｏ合金磁性層
５  炭素系保護膜
６  ＰＦＰＥ系潤滑剤層
【図１】
2004342231.tif 000003