用于制造含碳保护膜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于制造用于覆盖和保护物质的含碳保护膜的方法。更具体地， 本发明设及一种用于制造在磁记录介质中使用的含碳保护膜的方法。
【背景技术】
[0002] 由含碳材料构成的保护膜近来被用于覆盖和保护物质。具体地，由于其优良的性 能，诸如硬度和耐久度，使用等离子体CVD方法所形成的由含碳材料构成的保护膜被用于 多种应用。
[0003] 例如，运样的保护膜还经常用于磁记录介质的领域中。为了增加硬盘驱动器 (皿D)的记录密度，有必要改善磁记录层，且与此同时，尽可能多地减少读取和写入信息 的磁头与磁记录层之间的距离（磁间隔）。出于此目的，使用了诸如在磁记录层上形成 的保护膜的厚度减少、保护膜上形成的润滑膜的厚度减少W及磁头的飞行高度的降低之 类的度量。此外，还使用了通过使磁头的元件部分凸出来降低有效飞行高度的按需飞行 (fl}dng-〇n-demand) (F0D)技术。
[0004] 类金刚石碳值LC)膜已被用作磁记录介质中具有良好耐久度的保护膜。磁记录介 质中的保护膜的目标是保护磁记录层免遭由磁头的接触或滑动引起的损伤并且也免遭腐 蚀。日本专利申请公开No. 2010-55680提出了用于增强保护膜与润滑膜之间的禪合W及通 过氮化保护膜表面来抑制污染气体的吸收的技术。 阳0化]
【发明内容】
由本发明所解决的问题
[0006] 然而，前述氮化处理可劣化保护膜且降低保护膜的抗腐蚀性。保护膜的抗腐蚀性 的运种降低导致保护膜的可靠性降低。当保护膜厚度小时，尤其当保护膜厚度等于或小于 2. 5nm时，保护膜的抗腐蚀性的降低是特别显著的。在保护膜厚度大的情况下，氮化的效果 被限制在保护膜的表面层中，该保护膜作为整体保持其功能，诸如抗腐蚀性。然而，当保护 膜厚度小时，氮化影响整个保护膜且因此会降低抗腐蚀性。
[0007] 因此，本发明的目的是提供一种用于制造较小厚度的保护膜的方法，其使得有可 能同时防止该保护膜劣化并保持抗腐蚀性。更具体地，本发明的目的是提供一种用于制造 较小厚度的保护膜的方法，其使得有可能通过表面氮化给予期望的性质且还防止该保护膜 劣化并保持抗腐蚀性。 解决运些问题的方法
[0008] 根据本发明的第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法包括： (a)通过等离子体CVD方法使用含有碳氨化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳 材料膜的步骤；W及 化）通过使用从具有阳极和阴极的等离子体CVD设备中的含氮起始材料气体产生的等 离子体氮化碳材料膜并形成含碳保护膜的步骤，其中 在步骤化）中，阳极电位等于或大于20V;离子加速电位差在20V到120V的范围内；W及衬底电流密度在4Xl〇6A/mm2到8X106A/mm2的范围内。所形成的碳材料膜的厚度优选 地等于或小于2. 5nm。步骤化）中的氮化量优选在6at%到20at%的范围内。
[0009] 根据本实施例的第二实施例的用于制造磁记录介质的方法使用根据第一实施例 的用于制造含碳保护膜的方法。更具体地，根据本发明的第二实施例的用于制造磁记录介 质的方法包括： (1) 在非磁性衬底上形成磁记录介质构成层的步骤，该磁记录介质构成层至少包括磁 记录层； (2) 由根据第一实施例的制造方法在该磁记录介质构成层上形成含碳保护膜的步骤； W及 (3) 在含碳保护膜上形成润滑层的步骤。
[0010] 通过使用前述特征，有可能执行具有等于或小于2. 5nm的小厚度的碳材料膜的氮 化，而不会不利地影响抗腐蚀性。所获得含碳保护膜尤其适合用作磁记录介质的保护膜。运 是因为所获得的含碳保护膜相对于形成在其上的润滑层具有良好的禪合能力，同时具有小 厚度从而使得有可能防止归因于磁间隔的损失。
【附图说明】
[0011] 图1是示出本在发明的第二实施例中制造的磁记录介质的配置示例的示意性截 面图。
【具体实施方式】
[0012] 根据本发明的第一实施例的用于制造含碳保护膜的方法包括： (a)通过等离子体CVD方法使用包括碳氨化合物气体的起始材料气体在衬底上形成碳 材料膜的步骤；W及 化）通过使用从具有阳极和阴极的等离子体产生装置中的含氮起始材料气体产生的等 离子体氮化碳材料膜并形成含碳保护膜的步骤。
[0013] 从磁记录介质半成品、磁带驱动装置的一部分、夹具和模具中选择用于步骤（a) 的衬底。本文所称的"磁记录介质半成品"具有一种结构，该结构至少包括非磁性衬底和形 成在非磁性衬底上的磁记录层，且最上层为磁记录层。
[0014] 使用利用碳氨化合物气体作为起始材料气体的等离子体化学气相沉积（CVD)法 来形成碳材料膜。利用等离子体CVD法，从起始材料气体产生等离子体，而等离子体中包含 的活性自由基或活性离子沉积在衬底表面上，由此在衬底表面上形成材料膜。在本申请的 发明中优选地形成的碳材料膜是非晶碳膜。从表面光滑度和硬度的立场来看，在非晶碳膜 之中优选DLC膜。
[0015]用于从起始材料气体产生等离子体的功率可由电容禪合系统或电感禪合系统来 提供。所提供的功率可W是DC功率、HF功率（从几十千赫到几百千赫的频率）、RF功率 (频率：13. 56MHz、27. 12MHz、40.68MHz等）W及微波（频率 2. 45GHz等）。
[0016]可用于步骤（a)的起始材料气体包括碳氨化合物，诸如甲烧（邸4)、乙烧也恥、乙 締也电)、乙烘（c化）和丙烷佑恥。也可使用两个或多个碳氨化合物气体的混合。也可使 用一个或多个碳氨化合物气体和一个或多个氣碳气体和/或氨氣碳气体的混合。四氣化碳 (CF4)是可使用的氣碳化合物。起始材料气体也可包括非活性气体，诸如氮气和氣气。
[0017] 可用于步骤（a)的等离子体CVD设备的示例包括平行板型的等离子体CVD设备、 细丝型等离子体CVD设备、ECR型等离子体CVD设备W及螺旋波等离子体CVD设备。在本 发明中，优选使用细丝型等离子体CVD设备，其中，通过提供细丝阴极的电流所产生的热电 子朝向阳极加速，而等离子体是由经加速热电子与起始材料气体分子的碰撞所产生的。
[0018] 在步骤（a)中形成的碳材料膜具有1. 2nm到2. 5nm的厚度，优选为1. 2nm到2.Onm。 在膜厚度等于或大于1.2nm的情况下，在步骤化）中形成的保护膜可被给予良好的抗腐蚀 性。作为形成具有厚度等于或小于2. 5nm的膜的结果，当最终获得的碳保护膜用作磁记录 介质的保护膜时，有可能获得具有小磁间隔和良好的电磁转换性质的磁记录介质。
[0019] 在步骤化）中，氮化在步骤（a)中形成的碳材料膜而形成含碳保护膜。通过步骤 化）中的氮化所获得的含碳保护膜具有优良的表面光滑度。具体地，当此膜用作磁记录介质 的保护膜时，通过氮化处理可获得优良的F0D特性，因为可在含碳保护膜与形成在其上的 润滑层之间确保充分的禪合。
[0020] 可用于步骤化）中的具有阳极和阴极的等离子体产生设备包括细丝型等离子体 CVD设备，其中可独立地设定相对于衬底的偏置电位。
[0021] 可用于步骤化）中的含氮起始材料气体的示例包括氮气（成）和一氧化二氮（成0)。 含氮起始材料气体可进一步包括非活性气体，诸如氮气和氣气。
[0022] 阳极电位E