磁记录介质的制造方法

磁记录介质的制造方法
【专利摘要】本发明涉及磁记录介质的制造方法，提供一种能够得到兼具良好的耐腐蚀性和润滑剂的附着性的保护层的制造方法。在制造以下磁记录介质的制造方法中，该磁记录介质在基板上具备磁性层、保护层下层、保护层上层以及润滑层，且保护层下层与保护层上层的合计膜厚在2.5nm以下，该制造方法的特征在于，依次包括如下工序：1)保护层下层的成膜工序；2)对保护层下层进行氧等离子体处理的工序；3)保护层上层的成膜工序；4)对保护层上层进行氮等离子体处理的工序。保护层下层和保护层上层优选由碳类材料形成，更优选由类金刚石碳形成。保护层下层在大气中与水的接触角优选为25度以下。
【专利说明】磁记录介质的制造方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机等信息处理设备的信息记录装置或者搭载于民用设备的记录装置所使用的磁记录介质的制造方法，特别涉及硬盘装置所使用的磁记录介质的制造方法。

【背景技术】
[0002]硬盘驱动器的记录容量日趋增大，搭载于其上的磁记录介质的记录密度也一直在变大。现有的水平磁记录方式中，热波动成为提高记录密度的较大问题，因此，近年来发起了将可以解决这一问题的新记录方式即垂直磁记录方式的磁记录介质产品化的技术革新。记录密度的上升没有停止，且以每年50%左右的比例持续上升。这不仅仅源于上述记录方式的变换，还在于所有【技术领域】的持续发展。例如，就HDI (Head Disk Interface:磁头-磁盘接口)技术而言，磁头的上浮量逐年减小，从而要求磁记录介质的磁性层与磁头之间的距离(磁隙)越来越小。作为减小磁隙的方法之一，要求使磁性层上形成的保护层、保护层上的润滑层实现薄膜化。
[0003]保护层起到保护磁性层的作用，以金属材料为主要成分的磁性层需要有很高的耐腐蚀性，以防止其与大气中的水分或腐蚀性气体发生反应而腐蚀。而且，还需要相对于磁头的移动具有耐久性。其理由是因为，虽然磁头在磁记录介质上相对高速且仅保持微小的磁隙上浮而移动，但在因某种问题而导致磁头与磁记录介质接触的情况下，也能防止磁性层受损。
[0004]润滑层起到使磁头在磁记录介质上顺畅且稳定地移动的作用。润滑层在保护层上形成得极薄，相当于磁记录介质的最表层。
[0005]决定保护层性能的要素有保护层的致密性。因此，保护层通常使用致密性较高的碳层，在碳层中通常使用类金刚石碳(DLC)层。DLC层具有使得碳元素彼此以强键合力致密地相键合的SP3键，因此从上述耐腐蚀性和耐久性方面考虑是合适的。
[0006]DLC层的形成方法中，以碳化氢类气体作为原料的等离子体CVD(Chemical VaporDeposit1n:化学气相沉积)法已广泛普及。等离子体CVD法是向包含有构成膜的原子的化合物气体提供能量，使其变成等离子体状态，从而产生活性离子或基团并发生化学反应，由此来形成薄膜的方法。保护层越薄，覆盖性就越差，因此，作出了通过进一步提高致密性来维持耐腐蚀性和耐久性的尝试。对于碳层，提高Sp3键合率十分重要，从而需要选择能产生高密度等离子体的方式。另外，J.Robertson、Diamond and Related Materials, 3 (1994)p.361-368中，记载了通过使等离子体所产生的碳离子的能量最优化来提高sp3键合率的方案，从而成膜条件最优化也很重要。
[0007]等离子体CVD法按照等离子体的产生方法和所能产生的等离子体密度，可分成如下方式。例如，已知CCP(Capacitively Coupled Plasma:电容稱合等离子体)方式下等离子体密度为111CnT3左右，热丝方式下等离子体密度为1iciCnT3?111CnT3左右，ECR(Electron Cyclotron Resonance:电子回旋共振)方式或 ICP (Inductively CoupledPlasma:电感耦合等离子体)方式下等离子体密度为111CnT3?112CnT3左右，在ICP法的基础上增加直流磁场的MEICP(Magnetically Enhanced Inductively Coupled PlasmaJlt性增强电感耦合等离子体)方式等下等离子体密度在112CnT3以上。
[0008]已知DLC层的拒水性较高，与水的接触角(以下简记为接触角)较大。由于耐腐蚀性越高的致密膜，其拒水性越高，因此，提出了利用这一性质并用接触角来规定保护层从而得到高耐腐蚀性的方法。例如，参照日本专利特开S61-222024号公报、日本专利特开H08-167138号公报、日本专利特开H09-237415号公报I?3。日本专利特开S61-222024号公报的特征在于接触角为75度以上，日本专利特开H08-167138号公报的特征在于接触角为60度以上。而日本专利特开H09-237415号公报的特征在于接触角为80度以上。
[0009]另一方面，润滑剂的分子由具有润滑作用的主链、和具有极性以与保护层键合的末端基团构成。当保护层的拒水性较高时，润滑剂的末端基团与保护层之间的氢键、化学键、极性相互作用等相互作用会变小，从而存在在一般的涂布条件下无法涂布足够量的润滑剂的问题。在润滑剂不够的状态下，磁记录介质的制造工序中在磁头上浮测试之前进行的表面清洗工序中，当专用清洗头或清洗带在磁记录介质表面上进行扫描时，因润滑性不够而会导致其与保护层之间发生强烈摩擦，磁记录介质的表面会产生伤痕而导致该介质无法使用。另外，在上述情况下，即使改变涂布条件确保了涂布膜厚，由于未结合润滑剂的厚度占总涂布膜厚的比例增大，因此，磁头上浮移动时，未结合润滑剂会受到磁头上浮时产生的风压影响而向周围流动，从而导致磁头移动过的部位的润滑性下降，或者润滑剂转移到磁头上而阻碍磁头的稳定上浮的问题。
[0010]对此，提出了在涂布润滑剂之前降低保护层表面的拒水性的措施。例如，日本专利特开2001-266328号公报中，记载了通过对保护层的表面到距离表面极浅的区域进行氮等离子体处理，从而使保护层与水的接触角减小到10?30度的方案。氮等离子体处理是通过在导入了氮气的腔室内产生等离子体，使活性氮离子或氮基团与保护层表面发生反应，使氮进入保护层表面，由此来降低其拒水性的方法。
现有技术文献专利文献
[0011]专利文献1:日本专利昭61-222024号公报专利文献2:日本专利特开平8-167138号公报专利文献3:日本专利特开平9-237415号公报
专利文献4:日本专利特开2001 - 266328号公报非专利文献
[0012]非专利文献1:J.RobertsonDiamondand Related Materials, 3 (1994) 361-368


【发明内容】

发明所要解决的问题
[0013]目前，保护层的厚度要求薄至2.5nm左右。而且，作为未来硬盘驱动器的设计方向，提出了记录密度为lTb/in2且磁隙为6.5nm的方案，这意味着保护层需要进一步变薄。若考虑磁隙的详细情况，则磁头的保护层厚度为2nm左右，磁头最表面与磁记录介质最表面之间的间隔(磁头上浮高度)为2nm左右，磁记录介质的润滑层在0.5nm?Inm左右，从而可预见磁记录介质的保护层厚度必须在2nm以下。
[0014]如此极薄的保护层会产生以往没有的种种问题。在对保护层进行氮等离子体处理的情况下，要求保护层因氮等离子体处理而发生的劣化在最低限度以内。
[0015]另外，如果要增加DLC层的sp3键合率来提高耐久性，则随着sp3键合率的增加，拒水性也会增大，从而会导致润滑剂与保护层之间的键合性变差。
为了解决这一问题，考虑将磁记录介质的保护层做成由不同材料构成的2层结构。例如，保护层为2层结构，下层使用硅等，上层使用DLC等。然而，可以预见在不同种材料接合时由于热膨胀系数等物性值的不同、以及界面不一致效应等导致保护层本质上容易发生畸变，从而变成不稳定保护层。
[0016]本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够得到维持良好的耐腐蚀性且同时润滑剂容易附着的保护层的制造方法。
解决技术问题所采用的技术方案
[0017]本发明是以下磁记录介质的制造方法，该磁记录介质在基板上具备磁性层、保护层下层、保护层上层以及润滑层，且保护层下层与保护层上层的合计膜厚在2.5nm以下，该磁记录介质的制造方法的特征在于，依次包括如下工序:1)保护层下层的成膜工序；2)对保护层下层进行氧等离子体处理的工序；3)保护层上层的成膜工序；4)对保护层上层进行氮等离子体处理的工序。
[0018]所述保护层下层和保护层上层优选由碳类材料形成，更优选由类金刚石碳形成。
另外，所述保护层下层在大气中与水的接触角优选为25度以下。
[0019]进行所述氧等离子体处理的工序中所使用的等离子体优选为利用稀有气体与氧的混合气体的热丝方式等离子体。
发明的效果
[0020]根据本发明，即使保护层的厚度在2.5nm以下，也能够具有高耐腐蚀性和良好的磁头上浮性，且能够维持润滑剂在保护层上的附着性。另外，根据本发明，能够提供可对应记录密度超过lTb/in2的高密度记录的磁记录介质。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1用于说明本发明的制造方法的示例，是表示磁记录介质的制造工序的流程图。
图2是表示本发明所得到的磁记录介质的示例的剖面示意图。

【具体实施方式】
[0022]鉴于上述问题，本发明人进行了深入研究，从而得到以下所说明的内容并完成了本发明。
对于作为本发明对象的膜厚在2.5nm以下的极薄保护层，明确了对保护层表面进行的处理的影响并不仅仅是对最表面的改质，而是对整个保护层都有影响。结果是，在膜厚为
2.5nm以下的极薄保护层中会产生以往没有的种种问题。在对保护层进行氮等离子体处理的情况下，不仅保护层的最表面得到了改质，到保护层一定深度为止的表层部也被改质，从而导致保护层发生劣化。具体而言，在保护层较薄的情况下，氮等离子体处理的影响会遍及保护层的整个厚度，保护层有很大部分因氮等离子体而受损，从而导致致密性下降，耐腐蚀性变差。若为了避免这一影响而减弱氮等离子体处理，则润滑剂与保护层之间的键合性会变差，结果导致产生伤痕或磁头上浮不稳定这样的权衡关系。另外，在之前记载的各现有文献中，对于保护层的厚度为1nm以上或者3?Snm的情况进行了验证，可以认为在保护层较厚的情况下，不会引起整个保护层受损的问题。
[0023]另一方面，本发明人等还发现了在极薄的保护层中会发生的以下现象，从而解决了上述问题。下面，为了易于理解，对保护层由保护层下层和保护层上层这2层形成的情况进行说明，但本发明构思也能适用于保护层为3层以上结构时保护层的膜厚也为2.5nm以下的情况。
[0024]虽然对保护层上层进行的表面处理也会影响到保护层下层，但另一方面，还发现了保护层下层会影响保护层上层。具体而言，具体而言，2层结构的保护层中，保护层下层的材料和保护层上层的厚度会使保护层与水的接触角发生变化。即，在将水滴到保护层上层表面并测定接触角时，即使保护层上层使用的是同一材料，保护层下层的材料与表面状态也会使接触角发生变化。即，得出的结论是保护层的接触角不仅仅取决于保护层上层的设计，保护层下层也需要包括在内进行设计。
[0025]如上所述，若想提高保护层的耐腐蚀性，其拒水性就容易变高，因此，润滑剂的附着性容易降低。然而，若利用保护层的膜厚极薄时产生的上述现象，则能够解决耐腐蚀性与润滑剂的附着性之间的权衡关系。即，即使将保护层上层做成Sp3键合率较高的致密层来提高耐腐蚀性，通过使用接触角较小的层作为保护层下层，能够减小保护层整体的接触角，从而能够改善润滑剂的附着性。
[0026]保护层上层和保护层下层优选用同一材料构成。这是因为，不同种材料在接合时由于热膨胀系数等物性值的不同，以及界面不一致效应等导致保护层本质上容易发生畸变从而变成不稳定的保护层。为了用同一种材料且形成不同的接触角，对保护层下层进行表面处理，对其表面进行改质。更具体而言，通过实施氧等离子体处理来减小保护层下层的接触角。
[0027]保护层上层和保护层下层的材料优选用碳类材料。更具体而言，可以使用DLC、石墨，其中，优选的是致密性较高且硬度较高的DLC。对于碳类材料而言，在碳中添加的材料优选为包含选自氢、氧、氮内的一种以上元素。
[0028]下面，参照附图，对本发明的实施方式进行更具体的说明。图1示出本发明所使用的磁记录介质的制造工序的一例，图2示出制造得到的磁记录介质。图2中仅示出了基板单面侧的剖面，但通常各层形成于基板的两面。
[0029]首先，在最开始的基板准备工序100中，将以玻璃、铝等为母材的圆环状基板2研磨平坦，以达到适合磁头上浮的粗糙度，然后精密地清洗掉研磨剂和研磨渣。例如，在基板准备工序100中将以玻璃为母材的基板2研磨至表面粗糙度Ra达到0.1nm左右后，通过超声波清洗、擦洗等充分地去除研磨剂和研磨渣。
[0030]之后，在磁性层形成工序110中，在保持真空的成膜装置中，通过溅射法等在基板2上形成由金属材料等构成的磁性层3的膜。
磁性层3成膜之后，连续地在同一保持真空的成膜装置中进行保护层形成工序120。保护层形成工序120中，依次实施保护层下层成膜工序121、氧等离子体处理工序122、保护层上层成膜工序123、氮等离子体处理工序124。
[0031]保护层下层成膜工序121是对保护层下层41进行成膜的工序。成膜方法可以使用例如电弧离子锻(Arc 1n Plating)、等离子体CVD法(Plasma Enhanced ChemicalVapor D印osit1n、化学气相生长法)、溅射法等。在想要在保护层下层41中导入氢原子的情况下，使用利用乙烯、乙炔等碳化氢气体原料、或者二甲苯、甲苯、苯等碳化氢液体原料的等离子体CVD法。作为等离子体CVD法所适用的等离子体，可以根据用途选择基于平行平板等的电容稱合型等离子体(CCP:Capacitively Coupled Plasma)方式、电感率禹合型等离子体(ICP:1nductively Coupled Plasma)方式、热丝方式、电子回旋共振(ECR:Electron Cyclotron Resonance)方式、电子回旋波共振(ECWR:Electron Cyclotron WaveResonance)方式等。等离子体CVD法中，使用含氢的原料气体等，因此，会有很多氢原子被导入到保护层下层41中。从得到Sp3键合性较高的致密膜的观点出发，保护层下层41的氢原子浓度优选为较低。在想要降低保护层下层41的氢原子浓度的情况下，可以使用电弧离子镀法、尤其是其中之一的磁过滤阴极电弧(FCA)法来成膜。
[0032]保护层下层41成膜时优选对基板2施加偏置电压。为了达到所期望的膜厚，可以用成膜时间来进行控制。
保护层下层41的表面粗糙度(Ra)优选在0.5nm以下。为了使具有厚度在2.5nm以下的保护层的磁记录介质具备能够经受实用的耐腐蚀性，保护层上层42需要形成得致密。通过平滑地形成成为基底的保护层下层41，能够使保护层上层42致密地形成。保护层下层41的粗糙度可由成膜时的功率和气体流量来控制。通过增大成膜时的功率且增大气体流量，或者通过减小成膜时的功率且减小气体流量，能够得到抑制了表面粗糙度的保护层下层41。
[0033]之后的氧等离子体处理工序122是使保护层下层41的表面暴露在氧等离子体中来对表面进行改质的工序。通过氧等离子体处理来减小保护层下层41与水的接触角。保护层下层41的接触角优选为40度以下，特别优选的是25度以下。氧等离子体处理工序122可以用与实施保护层下层成膜工序121时的成膜室相同的成膜室来实施，也可以用不同的装置来实施。从成膜装置的成本考虑，优选使用保护层下层成膜工序121所使用的成膜室来实施。将氧气导入成膜室，产生等离子体并对保护层下层41进行表面处理。氧气可以单独导入，但优选与氩气等稀有气体构成混合气体而导入。通过调节暴露在氧等离子体中的时间，可以控制导入保护层下层41的表面的氧量。氧量可以用XPS分析等来测定。优选的氧含有量为5?35原子％。若小于5原子％，则保护层下层41与水的接触角难以达到40度以下，若超过35%原子，则会过度氧化而导致保护层下层41发生劣化。。
[0034]之后，将结束了氧等离子体处理工序122的阶段的磁记录介质称为磁记录介质A。 然后，实施保护层上层成膜工序123，使保护层上层42成膜。成膜方法可以使用与保护层下层成膜工序121相同的方法。
[0035]之后的氮等离子体处理工序124是使保护层上层42的表面暴露在氮等离子体中，对表面进行改质的工序。氮等离子体处理工序124可以使用与实施保护层上层成膜工序123的成膜室相同的成膜室来实施，也可以使用不同的装置来实施。从成膜装置的成本来考虑，优选使用保护层上层成膜工序123所使用的成膜室来实施。将氮气导入成膜室，产生等离子体，对保护层上层42进行表面处理。通过调节暴露在氮等离子体中的时间，能够控制导入到保护层上层42的表面的氮量。氮量可以用XPS分析等来进行测定。保护层上层42的最表面的氮含有量优选为5原子％以上且小于14原子％。若小于5原子％，则润滑剂的附着性不够，难以得到所期望的润滑层5。在使保护层上层42的最表面的氮浓度达到14原子％以上的氮等离子体处理中，作为本申请对象的膜厚范围较薄的保护层4中，氮等离子体处理的影响会遍及保护层4的整个厚度，保护层4有很大部分会因氮等离子体而受损，进而导致致密性下降，耐腐蚀性变差。
[0036]保护层上层42的最表面是考虑了 XPS分析等所能测定的分辨率的范围，具体是指到距离保护层上层42的表面Inm为止的深度范围。
之后，将实施到氮等离子体处理工序124为止的磁记录介质称为磁记录介质B。
[0037]然后，在润滑层形成工序130中，通过例如浸溃法(浸溃涂布法)在保护层上层42上涂布液体润滑剂，从而形成润滑层5。液体润滑剂可以使用例如全氟聚醚油(PFPE)等。在涂布后优选进行在加热炉中放置规定时间的加热处理。通过加热处理，能够提高润滑层5与保护层4之间的键合力，能够防止润滑层5轻易剥离。
[0038]之后，将结束了润滑层形成工序的制造阶段的磁记录介质称为磁记录介质C。
接着，任意选择性地实施表面清洗工序140，去除会阻碍磁头上浮的表面突起物、附着污溃。表面清洗工序140可以使用本【技术领域】所惯用的方法。例如，可以使用带状抛光法、摩擦抛光法等。在带状抛光等之后，优选用外观检查装置等测定磁记录介质C表面，从而检查表面清洗工序140中有没有对磁记录介质表面造成损伤。
[0039]接着，任意选择性地在磁头上浮测试工序150中实施滑移测试。滑移测试中，使安装有压电传感器等的滑移头从磁记录介质表面起保持规定的上浮量而上浮。当存在于磁记录介质表面的突起物的高度高于滑移头的上浮量时，滑移头会与突起物发生碰撞，因此能被压电传感器检测到。只要从磁记录介质表面的至少一处检测到大于规定值的碰撞，则该磁记录介质就是不合格品。
(各层的结构)
下面，对保护层以外的磁记录介质结构进行更具体的说明。
[0040]基板2可以使用通常的磁记录介质所用的实施了镀NiP的Al合金基板、强化玻璃或晶化玻璃等玻璃基板。另外，在基板加热温度控制在100°c以内的情况下，也可以使用由聚碳酸酯、聚烯烃等树脂构成的塑料基板。
[0041]也可以使用具有刚性和平坦性的其他材料，例如也可以使用单晶硅板、经过表面热氧化处理的单晶硅板等。
磁性层3是进行磁记录的层，可以使用本【技术领域】常用的磁性层。优选使用功能分离的多层结构，由软磁性衬层、种晶层、中间层、磁记录层等构成。
[0042]软磁性衬层是为了控制来自磁记录所用的磁头的磁通以提高记录/重放特性而形成的优选层，软磁性衬层也可以省略。软磁性衬层可以使用结晶性的NiFe合金、铝硅铁(FeFiAl)合金、CoFe合金等、微晶性的FeTaC、CoTaZr, CoFeNi, CoNiP等，但通过使用非晶质的Co合金例如CoNbZr、CoTaZr等可以获得很好的电磁转换特性。软磁性衬层的膜厚最佳值会随着磁记录所用的磁头的结构和特性而发生变化，但在与其它层连续成膜而形成的情况下，从生产率出发，则优选为1nm以上500nm以下。在其它层成膜之前通过电镀法等预先形成非磁性基体的膜的情况下，也可以厚达数μ m。
[0043]也可以设置磁畴控制层，用于控制软磁性衬层的磁畴，抑制因软磁性衬层所引起的尖峰噪声等噪声。
种晶层是为了提高中间层的取向性而形成于中间层正下方的优选层，种晶层也可以省略。种晶层可以使用非磁性材料、软磁性材料。在种晶层的下层形成软磁性衬层的情况下，更优选的是使用能够作为软磁性衬层的一部分起作用的软磁性材料。
[0044]呈现软磁性特性的种晶层的材料有NiFe、NiFeNb、NiFeB、NiFeCr等Ni基合金、Co或者 CoB、CoS1、CoN1、CoFe 等 Co 基合金。
[0045]中间层是为了恰当地控制磁记录层的结晶取向性、结晶粒径、及晶界分割而形成的层。中间层优选使用具有六方最紧密堆积结构的金属或其合金材料、或者具有面心立方晶格结构的金属或其合金材料。
[0046]尤其是从磁记录层的结晶取向控制的观点出发，优选使用具有六方最紧密堆积的晶体结构(hep)的T1、Re、Ru、Os、Zr、Zn、Tc中的任意一种金属、或者包含T1、Re、Ru、Os、Zr、Zn、Tc中的至少一种金属的合金。具有面心立方晶格结构的金属优选使用Cu、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt、Au、N1、Co 中的任一种金属，或者包含 Cu、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt、Au、N1、Co 中的至少一种金属的合金。
[0047]磁记录层是利用由磁头施加的磁场进行记录的层。并不限于单层结构，也可以使用多层结构。优选使用以氧化物和/或氮化物为主要成分的非磁性晶界包围着强磁性晶粒的结构即粒状结构。
[0048]强磁性晶粒优选使用以Co为主要成分且至少包含Pt或Cr的材料。为了加强粒径控制，提高结晶性，优选在该强磁性晶粒中进一步添加N1、Ta、B、Nb、Ag、Mo、W、Pd、Cu中的至少一种元素。从形成稳定粒状结构的观点出发，构成非磁性晶界的材料优选使用Cr、Co、Al、T1、S1、Ta、Hf、Zr、Y、Ce中的至少一种元素的氧化物和/或氮化物。
强磁性晶粒也可以使用以FePt、FePd, CoPt, FeNi等为主材料的有序合金。
磁记录层的厚度优选为5?50nm。
[0049]润滑层5是为了确保磁头有良好滑动特性的层。可以使用液体润滑剂、固体润滑剂等。液体润滑剂有全氟聚醚油等氟类液体润滑剂。例如，包括Solvay公司制造的Fomblin-Z-DOL, AM3001及Z-Tetraol (均为商品名称)等常用作为磁记录介质用的润滑齐U。用于稀释上述液体润滑剂的溶剂只要与润滑剂具有相溶性，且能够形成均匀的溶液即可，并没有特别限定。例如，有HFE7200(商品名称，住友3M公司)、Vertrel (商品名称、杜邦公司制造)等碳氟类有机溶剂。润滑剂的稀释根据保护层的膜质和表面粗糙度Rmax来设定，大致设定在0.0lwt%?5wt%的范围内。当溶液的浓度超过5wt%时，润滑剂将不能充分溶解，不溶解的成分会凝聚，从而导致涂布膜厚不稳定。当溶液的浓度低于0.01wt%时，难以形成所需要的I?2nm左右的膜。
[0050]液体润滑剂在其链状分子结构的末端具有极性基团，例如羟基、胡椒基等，这些基团通过与保护层4表面存在的结合位置进行键合而留在保护层上。保护层表面的结合位置可以是例如羧基、羰基、羟基、乙醚、悬空键等。当这些与润滑剂末端极性基团结合时，不同结合位置的结合能不同，从而有强结合的情况，也有弱结合的情况，因此控制保护层4的表面状态很重要。
[0051](评价方法) 下面，对特性评价所用的方法进行说明。
与水的接触角的测定通过使用接触角计的液滴法来进行。具体而言，将水滴滴到水平放置的磁记录介质的表面，用显微镜从边上观察表面上的液滴，连接液滴端部与顶点的直线和磁记录介质表面所夹的角度的2倍值就是接触角。在测定保护层下层41的接触角的情况下，在制造工序的中途取出磁记录介质A，用磁记录介质A来进行测定。
[0052]保护层中的氮含有量、氧含有量的测定用XPS来进行。测定部位是在磁记录介质的中周沿圆周方向每隔90度一共测定4个点，并求出其平均值，由此得到测定值。
[0053]磁记录介质耐腐蚀性的评价通过测定Co溶出量来进行。具体而言，使用形成了保护层4的磁记录介质B，将酸滴到其表面，从而评价保护层4的耐腐蚀性。当磁记录介质B的磁性层3具有Co类合金时，只要评价穿过保护层4而溶出到酸中的Co量，就能判断保护层4的耐腐蚀性好坏。其步骤是，在水平放置的磁记录介质B上滴下一定量的酸并放置一定时间之后，将液体全部回收。然后，用ICP-MS(Inductively Coupled Plasma MassSpectrometry:电感稱合等离子体质谱仪)测定液体中包含的Co量。将该值除以上述滴下的液滴与磁记录介质B表面相接触的面积,得出每单位面积的Co溶出量。具体而言，耐腐蚀性评价中使用的酸是体积浓度为3%的硝酸，滴下量设为0.8ml，滴下后的放置时间设为I小时。该测试方法中耐腐蚀性的判定标准是每单位面积的Co溶出量在7ng/cm2以下，这是能够确保搭载在硬盘驱动器上时的可靠性的经验值。更优选的是Co溶出量在5ng/cm2以下。
[0054]润滑层5的厚度用傅里叶变换红外分光法(FT-1R)来进行测定。预先对无润滑层的磁记录介质B进行测定，然后对有润滑层的磁记录介质C进行测定，根据两个值的差来求出润滑层5的厚度。
[0055]滑移测试用安装有压电传感器的滑移头来进行。使滑移头从磁记录介质表面起保持规定的上浮量而上浮。当存在于磁记录介质表面的突起物的高度高于所述上浮量时，滑行头会与突起物发生碰撞，因此能被压电传感器检测到。只要从磁记录介质表面的至少一处检测到大于规定值的碰撞，则该磁记录介质被判定为不合格。具体而言，使具有30%滑块的滑移头以8.6m/s的线速度上浮，在整个面上进行扫描。滑移测试的判定标准是压电传感器所产生的电压值在扫描范围的整个面内都在规定值以下则判定为合格。
实施例
[0056](实验例I)
首先，在基板准备工序100中，将公称直径为2.5英寸的玻璃基板2研磨至表面粗糙度Ra达到0.1nm后，通过超声波清洗和擦洗等充分地去除研磨剂和研磨渣。
[0057]之后，在磁性层形成工序110中，在保持真空的成膜装置中，通过溅射法等在基板2上形成磁性层3。首先，先形成膜厚为60nm的软磁性衬层。接着，在形成了种晶层、中间层之后，形成膜厚为20nm的由CoCrPt-S12构成的颗粒型磁记录层。
[0058]在磁性层3成膜之后，连续地在同一保持真空的成膜装置中进行保护层下层成膜工序121，对保护层下层41进行成膜。使用热丝方式的等离子体CVD法，原料气体为C2H4,气体流量为30sCCm，灯丝-基板间的偏置电压为100V，在此条件下形成DLC膜。由于进行氧等离子体处理工序122后，DLC膜厚会稍许变薄，因此，调整保护层下层成膜工序121中成膜后的膜厚，使得氧等离子体处理工序后的膜厚为0.7nm的膜厚。
[0059]接着，在同一保持真空的成膜装置内，进行氧等离子体处理工序122。处理气体使用氧与氩的体积比为1:1000的混合气体，氧气流量换算为5SCCm的流量。等离子体的产生方式使用热丝方式。通过改变等离子体产生的时间，控制保护层下层41的氧化程度，使保护层下层41的接触角为9度。氧含有量通过XPS分析求出。到此为止的处理结束后的阶段的磁记录介质为磁记录介质A。
[0060]接着，在同一保持真空的成膜装置中进行保护层上层成膜工序123，对保护层上层42进行成膜。使用热丝方式的等离子体CVD法，原料气体为C2H4，气体流量为30sCCm，灯丝-基板间的偏置电压为100V，在此条件下形成DLC膜。通过调整成膜时间，形成各种膜厚。保护层上层42的成膜条件除了成膜时间以外，都与保护层下层41的成膜条件相同。测定该条件下产生的等离子体密度为6X101(lCm-3。
[0061]接着，进行氮等离子体处理工序124。对各样品预先求出使润滑层5的膜厚成为
1.0nm的氮等离子体处理时间，按照该处理时间对各样品进行氮等离子体处理。氮含有量通过XPS分析求出。这一制造阶段的磁记录介质为磁记录介质B。
[0062]接着，进行润滑层形成工序130。在保护层上层42上形成膜厚为1.0nm的液体润滑剂FomblinZ-Tetraol (Solvay Solexis公司制造。商品名称)。使用浸溃涂布法，在磁记录介质的上拉速度为2mm/s的条件下进行成膜。之后，放置到保持在100°C左右的炉内。这一制造阶段的磁记录介质为磁记录介质C。
[0063]接着，进行表面清洗工序140。用具有粒度#6000的砂粒的抛光带在磁记录介质C的整个面上进行扫描，去除磁记录介质C上的突起物和附着污溃。
[0064]接着，使用外观检查装置，评价磁记录介质表面有没有在表面清洗工序140中受伤。
最后，进行磁头上浮测试工序150。使具有30%滑块的滑移头以8.6m/s的线速度上浮，在整个面中进行扫描，从而进行滑移测试。滑移测试的判定标准是压电传感器所产生的电压值在扫描范围的整个面内都为200mV以下则判定为合格。
[0065]各特性评价是在各制造工序的中途如下所述那样取出来实施的。将磁记录介质A从成膜装置取出到大气中，测定保护层下层41与水的接触角。将磁记录介质B从成膜装置取出到大气中，对保护层4中的氮含有量、耐腐蚀性进行评价。
(实验例2?6)
除了氧等离子体处理工序122中的氧等离子体处理时间、氮等离子体处理工序124中的氮等离子体处理时间发生了变化以外，在其它条件都与实验例I相同的条件下，形成实验例2?6的磁记录介质。通过调整氮等离子体处理时间来控制润滑剂在保护层上的附着性，从而每一个实验例的润滑层的膜厚都被调整到1.0nm。
[0066]表I中示出了实验例I?6的各形成条件和评价结果。评价结果中的〇表示良好，Λ表不能使用，X表不不合适。通过XPS分析求出实验例I?6的氧含有量为5?35原子% O
(比较例I)
除了不对保护层下层41进行成膜，也不进行氧等离子体处理工序122，而仅形成厚度为2.5nm的保护层上层42的膜以外，以与实验例I相同的条件制造磁记录介质。表I中示出结果。另外，为了使润滑层的膜厚达到1.0nm，调整了氮等离子体处理工序124的处理时间。除了在一道工序中成膜保护层、以及不进行氧等离子体处理工序122之外，都与实施例1相同。
(参考例I?3)
这是保护层4的膜厚超过2.5nm的例子。
[0067]是除了改变保护层上层42的膜厚从而改变保护层4的合计膜厚、以及在氮等离子体处理工序124中调整了氮等离子体处理时间以外，在其它条件都与实验例4相同的条件下形成磁记录介质的例子。
[0068]另外，为了使润滑层5的膜厚达到1.0nm，调整了氮等离子体处理时间。表I中示出结果。
[0069][表 I]
成膜条件评价结果
保护层厚度(nm}SI每离氮含有保护P下 Co溶出
---子体处)'Η滑层的量表面清滑移每合1〒
&计保护层保护S理时间触膜厚(ng/cm'洗伤痕 ΛΛ价__下层上层 (秒)卞。。>___J____
实验例 I2.50.71.80.5591.01.8OOO
实骀例22.50.71.80.65151.01.6OOO
买验例 32.50.71.80,671.01.3OOO
实验例 42.50.71.81.3141.05.5OOΔ
实验例 52.50.71.81.316JJ1.06.0OOΔ
买验例 62.50.71.81.6174)1.06.3OOΔ
比较例 I2.5-2.51.519 -1.07.4OOX
参与例 I3.00.72.31.412271.01.5OOO
专考例 24.00.73.31.613271.00.9OOO
考考例 35,00.74.31,916271,00,5OOO
(评价)
对实验例I?6进行比较，可知通过实施氧等离子体处理工序122，随着保护层下层41与水的接触角减小，对保护层上层42进行氮等离子体处理工序124所需的处理时间减少。换言之，即使减少氮等离子体处理时间以减少保护层上层42表面的氮含有量，也能够使润滑剂的附着性维持在所期望的程度，且能够维持所需要的润滑层膜厚。因此，能够抑制保护层4的耐腐蚀性随着氮等离子体处理而发生的劣化。
[0070]这一情况在实验例I与比较例I进行比较时更加明显。实验例I中，通过氧等离子体处理减小了保护层下层41的接触角，其结果是抑制了保护层4整体的拒水性，从而提高了润滑剂在保护层上的附着性。而比较例I是保护层采用单层结构的例子，因此，不存在保护层下层，没有实施氧等离子体处理工序122。其结果是，为了通过氮等离子体处理工序124来确保保护层4与润滑剂的附着性，因此，需要进行强力的氮等离子体处理，保护层上层42表面的氮含有量增加。而强力的氮等离子体处理会加剧保护层4的劣化，耐腐蚀性降低，Co溶出量显著增加。
[0071]上述结果是在保护层4较薄的情况下发生的现象。若保护层4的膜厚较厚，则氮等离子体处理工序124的影响不会遍及整个保护层，能够抑制保护层4整体发生劣化。参考例I?3中示出了这一现象，示出了保护层4的膜厚为3?5nm的例子，与实施相同程度的氮等离子体处理的实验例4?6相比可知，Co溶出量相当低，且耐腐蚀性得到维持。
[0072]还需注意的是保护层下层41与水的接触角和Co溶出量之间的关系。在接触角25度时，Co溶出量发生了明显变化，当接触角在25度以下时，Co溶出量明显降低。当前，以接触角25度为界发生剧烈变化的原因尚未清楚。
标号说明
[0073]100基板准备工序 110磁性层形成工序 120保护层形成工序 121保护层下层成膜工序 122氧等离子体处理工序 123保护层上层成膜工序 124氮等离子体处理工序 130润滑层形成工序
140表面清洗工序 150磁头上浮测试工序
1磁记录介质
2基板
3磁性层
4保护层
41保护层下层 42保护层上层
5润滑层
【权利要求】
1.一种磁记录介质的制造方法，该磁记录介质在基板上具备磁性层、保护层下层、保护层上层和润滑层，保护层下层与保护层上层的合计膜厚在2.5nm以下，所述磁记录介质的制造方法的特征在于，依次包括以下工序: 1)保护层下层的成膜工序； 2)对保护层下层进行氧等离子体处理的工序； 3)保护层上层的成膜工序；以及 4)对保护层上层进行氮等离子体处理的工序。
2.如权利要求1所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于， 所述保护层下层及保护层上层由碳类材料形成。
3.如权利要求2所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于， 所述保护层下层及保护层上层由类金刚石碳形成。
4.如权利要求1至3的任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于， 所述保护层下层在大气中与水的接触角在25度以下。
5.如权利要求1所述的磁记录介质的制造方法，其特征在于， 进行所述氧等离子体处理的工序中所使用的等离子体为利用稀有气体与氧的混合气体的热丝方式等离子体。
【文档编号】G11B5/84GK104170014SQ201380014327
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】佐藤成实, 熊谷明恭, 片野智纪, 谷口克己, 小野博美 申请人:富士电机株式会社