(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、それぞれ少なくとも１層の順次積層された磁性膜とカーボン保護膜と液体潤滑層とを有し、前記カーボン保護膜を形成した後に、前記液体潤滑層を真空中で連続形成する磁気記録媒体の製造方法において、
前記液体潤滑層は、前記カーボン保護膜と結合した第１の層と、前記カーボン保護膜と結合していない第２の層とを有し、
前記液体潤滑層を真空蒸着法により形成する際に、前記非磁性基板を８０℃〜１４０℃範囲内の所定の温度で加熱しており、該所定の温度に応じて、前記液体潤滑層の総膜厚に対する、前記液体潤滑層のうちの前記第１の層の膜厚の割合を制御することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
非磁性基板上に、それぞれ少なくとも１層の順次積層された磁性膜とカーボン保護膜と液体潤滑層とを有し、前記カーボン保護膜を形成した後に、前記液体潤滑層を真空中で連続形成する磁気記録媒体の製造方法において、
前記液体潤滑層は、前記カーボン保護膜と結合した第１の層と、前記カーボン保護膜と結合していない第２の層とを有し、
前記液体潤滑層の蒸着前に、前記カーボン保護膜の表面を酸素雰囲気中に一定圧力で一定時間暴露し、前記圧力および前記時間の少なくとも一方に応じて、前記液体潤滑層の総膜厚に対する、前記液体潤滑層のうちの前記第１の層の膜厚の割合を制御することを特徴とする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、ハードディスク装置を構成するハードディスク磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳細には、真空蒸着法により潤滑層を形成する磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク装置は、コンピューターの主要な外部記録装置であり、マルチメディアの進行とともに急速に高記録密度化・高転送速度化・小型化が進んでいる。これにともなって、ハードディスク装置主要部品である磁気記録媒体に対しても、記録密度の向上とともにトライポロジー的な機械強度の維持が要求されている。
【０００３】
磁気記録媒体は、情報を磁気的に記録する部品であり、基板上に下地膜と磁性膜と保護膜とが積層され、さらに潤滑剤が塗布されている。通常、基板はＡｌ合金よりなり、ＮｉＰメッキ層を施すことにより基板表面は保護されている。対衝撃性を向上させるために、ガラス基板が用いられている。
【０００４】
情報を記録する磁性膜は、Ｃｏ系の強磁性体からなり、その磁気的な特性を向上させるためにＣｒ下地膜が挿入される。また、磁性膜を保護するために、潤滑性に優れ、摩耗し難いダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）といわれる硬いカーボン系保護膜がコートされる。通常、カーボン保護膜はＣｒ下地膜や磁性膜と同様にスパッタ法で蒸着される。
【０００５】
保護膜の上に塗布される潤滑層は、パーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）が主に用いられる。これを溶媒で希釈し、ディッピングやスピンコートにより形成される。その潤滑層の厚さは１ｎｍから数ｎｍ程度となっている。
【０００６】
保護膜上の潤滑層は、２種の層に分けられる。一方は保護膜と結合した層（結合潤滑層）であり、他方は結合していない層（自由潤滑層）である。自由潤滑層が厚いとヘッドへ付着してヘッド浮上量に影響を与えたり、ディスク媒体とヘッドが吸着してディスクが回転しなくなったりする。また、ディスク媒体は高速で回転するため、自由潤滑層が遠心力で外周側へ移動し、磨耗し易くなる。このため、自由潤滑層を薄く、従って、結合潤滑層を厚くすることが望まれている。
【０００７】
カーボン保護膜の表面を大気に晒すことなく、潤滑層を形成することによって、保護膜と結合する潤滑剤の成分を増やすことができる。その手法として、保護膜と潤滑層を真空一貫プロセスで形成する方法が報告されている。カーボン系の保護膜を作製するにはスパッタ法やプラズマＣＶＤ法が用いられ、液体である潤滑剤については真空蒸着法が用いられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
真空中で保護膜と潤滑層を連続して形成するプロセスにおいて、潤滑剤を真空蒸着する際、図５に示すように、蒸着された潤滑層の総膜厚により結合潤滑層の膜厚は決まり、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合を制御することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、一定温度に加熱した基板に潤滑剤を蒸着する、もしくは蒸着させる基板を蒸着前に酸素雰囲気に暴露した状態で潤滑剤を蒸着することにより、カーボン保護膜と液体潤滑剤分子の結合率を制御するようにした磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非磁性基板上に、それぞれ少なくとも１層の順次積層された磁性膜とカーボン保護膜と液体潤滑層とを有し、前記カーボン保護膜を形成した後に、前記液体潤滑層を真空中で連続形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記液体潤滑層は、前記カーボン保護膜と結合した第１の層と、前記カーボン保護膜と結合していない第２の層とを有し、前記液体潤滑層を真空蒸着法により形成する際に、前記非磁性基板を８０℃〜１４０℃範囲内の所定の温度で加熱しており、該所定の温度に応じて、前記液体潤滑層の総膜厚に対する、前記液体潤滑層のうちの前記第１の層の膜厚の割合を制御することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、非磁性基板上に、それぞれ少なくとも１層の順次積層された磁性膜とカーボン保護膜と液体潤滑層とを有し、前記カーボン保護膜を形成した後に、前記液体潤滑層を真空中で連続形成する磁気記録媒体の製造方法において、前記液体潤滑層は、前記カーボン保護膜と結合した第１の層と、前記カーボン保護膜と結合していない第２の層とを有し、前記液体潤滑層の蒸着前に、前記カーボン保護膜の表面を酸素雰囲気中に一定圧力で一定時間暴露し、前記圧力および前記時間の少なくとも一方に応じて、前記液体潤滑層の総膜厚に対する、前記液体潤滑層のうちの前記第１の層の膜厚の割合を制御することを特徴とする。
【００１４】
つまり、本発明は、一定温度に加熱した基板上に潤滑剤を蒸着させる、もしくは蒸着される基板を蒸着前に酸素雰囲気に暴露した状態で潤滑剤を蒸着させて、カーボン保護膜と液体潤滑剤分子の結合率を制御するようにしたものである。
【００１５】
このような構成により、加熱した基板に蒸着された潤滑層は、加熱なしと比べて潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合が高く、その割合は加熱温度によって制御できる。蒸着前に酸素雰囲気に暴露した基板に蒸着された潤滑層は、暴露なしと比べて潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合が低く、その割合は暴露圧力・暴露時間によって制御できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法によって作成された磁気記録媒体の断面図で、図中符号１は、磁気記録媒体で、この磁気記録媒体１は、非磁性基板２上に順次積層された磁性膜５とカーボン保護膜６と液体潤滑層７とを有している。非磁性基板２は、アルミ合金、ガラス、プラスチック基板など、慣用のいかなる非磁性基板でもよい。具体的なプラスチック基板としては、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミドなどから成る基板を挙げることができる。
【００１７】
また、非磁性基板２は、２．５インチ、３インチ、３．３インチ、３．５インチ、５インチ、のいずれかの大きさのディスク基板であってもよく、またその形態も、ディスク状に限らず、カード状、帯状などいかなる形態でもよい。なお、ここで示した大きさは公称値であり、当該技術において汎用されているものであると理解されるべきである。
【００１８】
磁性膜５は、記録層として使用できる強磁性金属を含み、具体的には、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＴａＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒＴａＰｔ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒＴａＰｔ−ＺｒＯ２、ＣｏＣｒＴａＰｔ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒＴａＰｔ−Ａｌ２Ｏ３などを成分とする磁性膜である。
【００１９】
磁性膜５の厚さは、２０ｎｍ以下であり、好ましくは１０〜２０ｎｍである。磁性膜を複数用いて多層構造の記録層としてもよい。
【００２０】
また、磁性膜５と基板２の間に下地膜４を形成してもよい。下地膜４は、下地膜を形成する慣用のいかなる成分から形成されてもよく、特に限定されない。具体的には、Ｃｒ、Ｃｒ−Ｗ、Ｃｒ−Ｖ、Ｃｒ−Ｍｏ、Ｃｒ−Ｓｉ、Ｎｉ−Ａｌ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔなどから成る。下地膜の厚さは、２０ｎｍ以下であり、好ましくは１０〜２０ｎｍである。
【００２１】
カーボン保護膜６は、記録層を形成する磁性膜をヘッドの衝撃、外界の腐食性物質などの腐食から保護する機能を有する。保護膜の厚さは８ｎｍ以下であり、好ましくは２〜８ｎｍである。成膜方法はスパッタ法やプラズマＣＶＤ法などいかなる方法でもよい。カーボン膜質は水素添加アモルファスカーボンや窒素添加アモルファスカーボンなど慣用のいかなる成分から形成されてもよい。
【００２２】
潤滑剤は、パーフルオロ・ポリエーテルであり、Ｚ−ｄｏｌ，Ｚ−ｔｅｔｒａｏｌ，Ｚ−ｄｏｌＴＸ，ＡＭなど、いずれの液体潤滑剤でもよい。潤滑層の膜厚は赤外線分光法により測定し、−ＣＦ振動に伴う１２７０ｃｍ−１付近の吸収から求めた。結合潤滑層の膜厚は、フルオロカーボン溶剤中で超音波洗浄し自由潤滑層を除去して、赤外線分光法による同様な測定により求めた。
【００２３】
潤滑剤の蒸着時に、基板を８０〜１４０℃に加熱保持することによって、加熱なしと比べて結合潤滑層を厚く、すなわち潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合を高くすることができた。図２は、本発明における基板温度と結合潤滑層の膜厚の関係を示す図である。
【００２４】
基板温度が８０℃以下であると、加熱なしと比べて結合潤滑層の膜厚はほとんど変わらず、基板温度が１４０℃以上であると、蒸着された潤滑剤が再蒸着させてしまう。
【００２５】
また、潤滑剤の蒸着前に、基板を酸素雰囲気に暴露することによって、暴露なしと比べて結合潤滑層を薄く、すなわち潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合を低くすることができた。図３は、本発明における酸素暴露時の圧力と結合潤滑層の膜厚の関係を示す図である。
【００２６】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は本実施例にのみ限定されるものではない。
【００２７】
[実施例１]
図１に示すように、アルミ合金基板上２に、Ｎｉ−Ｐメッキ３を施し、その上にスパッタ法で２０ｎｍのＣｒ下地層４、２０ｎｍのＣｏ磁性層５および８ｎｍの窒素添加アモルファスカーボン保護膜６を成膜した。さらに、以下に詳細に説明する蒸着法により液体潤滑剤（Ｚ−ｄｏｌ：商品名Ａｕｓｉｍｏｎｔ社）をカーボン膜上に成膜した。
【００２８】
図４は、本実験に用いた成膜装置の模式図である。潤滑剤の原液を加熱するルツボ１５、シャッター１７と基板１１から構成され、ルツボと基板の間の距離は２００ｍｍである。一定量の潤滑剤をルツボに入れ、カーボン保護膜の成膜後、真空搬送した基板に、圧力３×１０−４Ｐａ以下で液体潤滑剤を蒸着した。この際、基板は加熱され１４０℃に保たれていた。
【００２９】
得られた磁気記録媒体の潤滑層の総膜厚と結合潤滑層の膜厚を測定したところ、総膜厚が約２ｎｍで、結合潤滑層は約１．４ｎｍであり、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合は約７０％となった。基板加熱をしない従来の製造方法では、総膜厚が約２ｎｍのとき結合潤滑層は約１．１ｎｍで、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合は約５５％であり、基板を１４０℃に加熱保持したことにより、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合を高くすることができた。
【００３０】
[実施例２]
実施例１と同様に、アルミ合金基板２上に、Ｎｉ−Ｐメッキ３を施し、その上にスパッタ法で２０ｎｍのＣｒ下地層４、２０ｎｍのＣｏ磁性層５および８ｎｍの窒素添加アモルファスカーボン保護膜６を成膜した。さらに、以下に詳細に説明する蒸着法により液体潤滑剤（Ｚ−ｄｏｌ：商品名Ａｕｓｉｍｏｎｔ社）をカーボン膜上に成膜した。
【００３１】
カーボン保護膜の成膜後、真空搬送した基板を、圧力１００００Ｐａで２時間、酸素雰囲気に暴露した。このときの基板温度はＲＴであった。
【００３２】
得られた磁気記録媒体の潤滑層の総膜厚と結合潤滑層の膜厚を測定したところ、総膜厚が約２ｎｍで、結合潤滑層は約０．８２ｎｍであり、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合は約４０％となった。基板加熱をしない従来の製造方法では、総膜厚が約２ｎｍのとき結合潤滑層は約１．１ｎｍで、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合は約５５％であり、基板を酸素雰囲気に暴露したことにより、潤滑層の総膜厚に対する結合潤滑層の割合を低くすることができた。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カーボン保護膜と液体潤滑層を真空中で連続形成する製造方法において、一定温度に加熱した基板に潤滑剤を蒸着する、酸素雰囲気に暴露してから潤滑剤を蒸着することにより、カーボン保護膜と液体潤滑剤分子の結合率を制御することを特徴とする。これにより、いかなる設計の磁気記録媒体にも対応する潤滑層を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法によって作成された磁気記録媒体の断面図である。
【図２】本発明における基板温度と結合潤滑層の膜厚の関係を示す図である。
【図３】本発明における酸素暴露時の圧力と結合潤滑層の膜厚の関係を示す図である。
【図４】本発明で用いた成膜装置の模式図である。
【図５】従来の蒸着法における潤滑層の総膜厚と結合潤滑層の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  磁気記録媒体
２  非磁性基板
３  めっき層
４  下地層
５  磁性層
６  カーボン保護膜
７  液体潤滑層
８  保護膜成膜室
９  潤滑層蒸着室
１０  搬送室
１１  基板
１２  カーボンターゲット
１３  直流電源
１４  潤滑剤
１５  ルツボ
１６  ヒータ
１７  シャッター
１８  ガス導入部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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