[go: up one dir, main page]

JP2001110031A - Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head - Google Patents

Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head

Info

Publication number
JP2001110031A
JP2001110031A JP28768499A JP28768499A JP2001110031A JP 2001110031 A JP2001110031 A JP 2001110031A JP 28768499 A JP28768499 A JP 28768499A JP 28768499 A JP28768499 A JP 28768499A JP 2001110031 A JP2001110031 A JP 2001110031A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protective layer
magnetic disk
carbon
amorphous structure
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28768499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Kokado
雄一 小角
Yoshinori Honda
好範 本田
Shigehiko Fujimaki
成彦 藤巻
Toshinori Ono
俊典 大野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP28768499A priority Critical patent/JP2001110031A/en
Publication of JP2001110031A publication Critical patent/JP2001110031A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高硬度ではあるが高応力のSP結合を主体と
するアモルファス炭素皮膜の剥離モードによる破壊を防
ぎ、極薄でも十分な強度を有する炭素皮膜を提供する。
また、該炭素皮膜を保護層として適用した高記録密度と
耐摺動信頼性の向上に適した磁気ディスク及び磁気ヘッ
ドを提供する。 【解決手段】アモルファス構造あるいは微結晶を含むア
モルファス構造の主として炭素からなり、炭素原子間結
合はSP結合を主体とする皮膜の面内に、内部応力が
その周囲より低い応力緩和領域を分散して形成する。該
皮膜を保護層として磁気ディスクの強磁性体層の上に形
成する。当該皮膜を保護層として磁気ヘッドのスライダ
部及び素子部に形成する。
(57) Abstract: preventing destruction due to separation mode of the amorphous carbon film to a certain but mainly SP 3 bond of the high stress in the high hardness, to provide a carbon film having a sufficient strength even in extremely thin.
Also, the present invention provides a magnetic disk and a magnetic head which are suitable for improving a high recording density and improving sliding resistance by using the carbon film as a protective layer. A mainly consists of carbon atoms of the amorphous structure including an amorphous structure or a fine crystal, between the carbon atom bonded to the surface of a film composed mainly of SP 3 bond, the internal stress is dispersed a low stress relaxation region from the surrounding Formed. The coating is formed as a protective layer on the ferromagnetic layer of the magnetic disk. The film is formed as a protective layer on the slider portion and the element portion of the magnetic head.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として炭素から
なる皮膜の構造に関し、さらにこの皮膜を保護層として
適用した、磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスク
円板及び磁気ヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a film mainly composed of carbon, and more particularly, to a magnetic disk disk and a magnetic head mounted on a magnetic disk device to which this film is applied as a protective layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子デバイスの微細化の進行に伴い、そ
の信頼性向上のために、各種の保護膜(保護層)の性能
向上が重要な開発課題となっている。コンピュータの外
部メモリーとして重要な磁気ディスク装置の開発におい
ても、磁気ディスク円板及び磁気ヘッドの高性能化にお
いて、極薄保護層の開発が重要課題となっている。
2. Description of the Related Art With the progress of miniaturization of electronic devices, improvement of the performance of various protective films (protective layers) has become an important development task in order to improve the reliability. In the development of a magnetic disk device which is important as an external memory of a computer, the development of an ultra-thin protective layer has become an important issue in improving the performance of a magnetic disk and a magnetic head.

【0003】すなわち磁気ディスク装置に必要とされる
記憶容量は、年々増加の一歩をたどり、記録密度の飛躍
的な向上と転送速度の向上が恒常的に必要となってい
る。これを満たすために、磁気ヘッドと記録媒体の間隔
を極限まで詰め、記録トラックを狭めると共に低ノイズ
高出力媒体と高感度な再生素子、及び高度な信号処理技
術を開発している。しかし、従来用いていた技術は、直
ぐに陳腐化し新しい技術が必要となってくる。中でも磁
気ディスクの記録媒体を保護する保護層は、記録スペー
スの低減のため、益々薄くする必要がある。従来から用
いられているのは、硬度5〜20GPaのアモルファス
炭素皮膜、あるいはダイヤモンド状炭素皮膜であるが、
ダイヤモンド状といっても、SP結合がかなり含まれ
ており、これでは、2〜3nmの厚さでは、とても十分
な保護効果を奏することができない。更に高強度化する
為には、結合を密にする必要があり、SP結合比率を
増やすのが良い。一般に、安定なSP結合からなる物
質としてはダイヤモンドがあるが、これは、結晶であっ
て非常に硬いが同時にもろい性質を持っている。従っ
て、ダイヤモンド単体では十分な強度を有するとして
も、2〜3nmの極薄膜では下地からの変形が避けられ
ず、脆さの故に僅かの変形でも破壊に至る。一方、アモ
ルファスを主体とするカーボンでは、変形に対し弾性体
として機能し、荷重を取り去ると元に戻るという保護膜
に適した性質を持つ。最近では、フィルタードカソディ
ックアーク法やイオンビームデポジション法等でSP
結合を主体とするアモルファスカーボンが形成できる様
になっており、その比率は、50%を超え80〜90%
にも達する。これらは、ダイヤモンドに近い硬度を持
ち、且つヤング率が低いことから弾性回復力が大きく、
極薄膜では最も好ましい性質と言える。しかしながら、
これらは、その結合状態が歪みを伴うものである為に大
きな圧縮応力を持ち、故に保護すべき磁性層から剥離し
易いという欠点を持っている。剥離を防ぐ為に密着層を
設けることは一般的に行われており、特開昭62−88
131号公報には、密着層としてSiを用いる例が示され
ている。この方法は確かに効果があるが、開示例に依れ
ば、少なくとも5nm以上の膜厚でなければ密着層とし
て機能しないので、好ましくは全体で3nmあるいはそ
れ以下への膜厚低減が必要とされる、本発明で対象とす
る保護層には使用できない。
That is, the storage capacity required for a magnetic disk drive has been increasing year by year, and a dramatic improvement in recording density and an improvement in transfer speed are constantly required. In order to meet this requirement, the distance between the magnetic head and the recording medium has been reduced to the utmost limit, the recording track has been narrowed, and a low-noise high-output medium, a high-sensitivity reproducing element, and advanced signal processing technology have been developed. However, the technologies used in the past become obsolete immediately and new technologies are needed. In particular, a protective layer for protecting a recording medium of a magnetic disk needs to be further thinned in order to reduce a recording space. Conventionally, an amorphous carbon film having a hardness of 5 to 20 GPa or a diamond-like carbon film is used.
Even though the diamond-like, SP 2 bond is contained considerable, this is the thickness of 2 to 3 nm, it is impossible to achieve the very satisfactory protective effect. Further in order to increase the strength of the need to tightly binding, better to increase the SP 3 bond ratio. In general, a substance having a stable SP 3 bond is diamond, which is crystalline and very hard but also has fragile properties. Therefore, even if diamond alone has sufficient strength, a very thin film having a thickness of 2 to 3 nm cannot avoid deformation from the base, and even a slight deformation due to brittleness can lead to destruction. On the other hand, carbon mainly composed of amorphous has a property suitable for a protective film that functions as an elastic body against deformation and returns to its original state when the load is removed. Recently, SP 3 has been used for filtered cathodic arc method and ion beam deposition method.
Amorphous carbon mainly composed of bonds can be formed, and its ratio is more than 50% and 80 to 90%.
Also reach. These have a hardness close to that of diamond, and have a large elastic recovery force because of their low Young's modulus.
This can be said to be the most preferable property for an extremely thin film. However,
These have a drawback that they have a large compressive stress because their bonding state involves distortion, and therefore they are easily separated from the magnetic layer to be protected. It is common practice to provide an adhesion layer in order to prevent peeling.
No. 131 discloses an example in which Si is used as an adhesion layer. Although this method is certainly effective, according to the disclosed example, the film does not function as an adhesion layer unless the film thickness is at least 5 nm or more. Therefore, it is necessary to reduce the total film thickness to preferably 3 nm or less. Cannot be used for the protective layer targeted by the present invention.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の問題
を解決し、高硬度ではあるが高応力のSP結合を主体
とするアモルファス炭素皮膜の剥離モードによる破壊を
防ぎ、結果として、極薄でも十分な強度を有する保護膜
を実現して実用に耐えるものとすることにある。さらに
該保護膜を高記録密度・高信頼性磁気ディスク装置用磁
気ディスク円板及び磁気ヘッドに適用する新技術を提供
することにある。
[0008] The present invention is to solve the above problems, prevents the destruction by peeling mode of amorphous carbon film to a certain but mainly SP 3 bond of the high stress at high hardness, as a result, pole An object of the present invention is to realize a protective film having a sufficient strength even if it is thin so as to endure practical use. Another object of the present invention is to provide a new technique for applying the protective film to a magnetic disk and a magnetic head for a high recording density and high reliability magnetic disk device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明では、前記課題の
解決の為に保護膜の部分応力緩和及び部分構造変化が有
効であることを見出し成されたものである。即ち、第1
図に示す様に、保護層(保護膜)の微小領域を特定の処
理によって応力緩和領域とし、あるいは構造変化領域と
し、それを分散させるのである。前記応力緩和領域ある
いは構造変化領域は、保護膜面に収束された電子ビー
ム、レーザービーム、水素イオンビーム等をあるパター
ンをもって照射することによって形成される。この様な
応力緩和部分あるいは構造変化部分を分散配置させるこ
とによって、近傍の高い応力を吸収し、結果として、膜
の剥離を防ぐ効果があることがわかった。
According to the present invention, it has been found that partial stress relaxation and partial structural change of the protective film are effective for solving the above-mentioned problems. That is, the first
As shown in the figure, a minute region of the protective layer (protective film) is made into a stress relaxation region or a structure change region by a specific process, and is dispersed. The stress relaxation region or the structure change region is formed by irradiating an electron beam, a laser beam, a hydrogen ion beam or the like converged on the surface of the protective film in a certain pattern. It has been found that dispersing and distributing such stress relaxation portions or structural change portions absorbs high stress in the vicinity, and as a result, has an effect of preventing film peeling.

【0006】尚、応力緩和される部分は、応力低下と共
に硬度も若干低下するので、多過ぎると膜全体の強度が
弱くなること、少な過ぎると効果が無いことから、保護
膜の全面積の1%以上10%以下であることが望まし
い。かかる分散状態を形成する為には、例えば、ディス
クを回転させながらビームを連続照射し、その半径位置
を変えていって螺旋状に処理する方法、同様にディスク
を回転させながらビームをパルス照射してドット状に処
理する方法、パルスビームを掃引する方法、ホログラフ
ィックパターンを照射する方法等がある。また、単位面
積あたりの照射量、あるいは照射時間を調節することに
より応力緩和あるいは構造変化の効果を調節できる。
Since the hardness of the portion where the stress is reduced slightly decreases with the decrease in the stress, the strength of the whole film is weakened when the amount is too large, and no effect is obtained when the amount is too small. % Or more and 10% or less. In order to form such a dispersed state, for example, a method of continuously irradiating a beam while rotating the disk, changing the radial position and processing the beam spirally, and similarly, irradiating the pulse with the beam while rotating the disk , A method of sweeping a pulse beam, a method of irradiating a holographic pattern, and the like. Further, the effect of stress relaxation or structural change can be adjusted by adjusting the irradiation amount per unit area or the irradiation time.

【0007】本発明で用いる様な内部応力の高い膜は、
一般に真空中で成膜される。第2図には、代表的な形成
方法であるフィルタードカソディックアーク法に用いる
装置の例を示した。この方法によるとグラファイトのカ
ソード上でアーク放電を発生させ、生じたイオン種のう
ちCのみを選別磁界で選別したのち、掃引磁界で基板
全面にビーム照射することにより成膜が行われる。この
様な膜では、応力が高い上に通常の基板界面との密着力
が小さい為に、大気中に取り出した瞬間に膜中の欠陥部
や界面に酸素、水分等が作用し、反応して剥離が始まる
ことが多い。ジャーナルオブバキュームサイエンスアン
ドテクノロジー誌A13巻2号406頁乃至411頁に
は、ビームを加速して下地基材とミキシング層を作って
密着させる技術が紹介されている。しかし、本発明で目
的とする磁性層上の極薄保護層では、磁性層のダメージ
となるし、膜厚を厚くする原因ともなるので採用するこ
とはできない。
A film having a high internal stress as used in the present invention is:
Generally, the film is formed in a vacuum. FIG. 2 shows an example of an apparatus used in a filtered cathodic arc method which is a typical forming method. According to this method, an arc discharge is generated on a graphite cathode, only C + among the generated ion species is selected by a selection magnetic field, and then the entire surface of the substrate is irradiated with a beam by a sweep magnetic field, thereby forming a film. In such a film, since the stress is high and the adhesion to the normal substrate interface is small, oxygen, moisture, etc. act on a defect or an interface in the film at the moment when the film is taken out into the atmosphere, and react. Peeling often starts. In Journal of Vacuum Science and Technology, Vol. A13, No. 2, pp. 406 to 411, a technique for accelerating a beam to form a mixing layer with a base material and adhere thereto is introduced. However, the ultra-thin protective layer on the magnetic layer intended in the present invention cannot be employed because it may damage the magnetic layer and increase the film thickness.

【0008】この他、イオンビームデポジション法やプ
ラズマ分解法等の一般にダイヤモンド状カーボンを形成
する方法に於いても、Cの様な水素比率の少ない
炭化水素原料を用いたり、プラズマ密度を高めて分解を
促進する等条件を選べば、水素比率が少なく、且つSP
比率の高いアモルファスカーボンが形成できる場合が
ある。
In addition, in a method of forming diamond-like carbon generally such as an ion beam deposition method or a plasma decomposition method, a hydrocarbon material having a low hydrogen ratio such as C 2 H 2 is used, or a plasma density is reduced. If the conditions such as enhancing the decomposition and promoting the decomposition are selected, the hydrogen ratio is small and SP
In some cases, amorphous carbon with a high ratio of 3 can be formed.

【0009】原理的には、グラファイト的クラスター成
分を除外して、単原子、単イオン的な蒸着を行えば、本
発明に必要な炭素原子間SP結合が主成分であるアモ
ルファスカーボンを得ることができるので、上記の方法
に限られるものではないが、殆どが真空中、あるいは低
ガス圧中での工程である。従って、先に述べた様な酸
素、水分の作用を考慮すると真空中で成膜直後に本発明
の処理を行った方が、効果が大きいのは言うまでもな
い。この為には、例えば真空連続処理装置に於いて、成
膜室から処理室へ基板を搬送し、時間を置かずに処理す
ることで実現できる。
[0009] In principle, to the exclusion of graphite clustering component, a single atom, by performing single ionic deposition, the SP 3 bond between carbon atoms necessary for the present invention to obtain an amorphous carbon is the main component Although not limited to the above method, most of the steps are performed in a vacuum or at a low gas pressure. Therefore, in consideration of the effects of oxygen and moisture as described above, it is needless to say that performing the treatment of the present invention immediately after film formation in a vacuum is more effective. For this purpose, for example, in a continuous vacuum processing apparatus, the substrate can be transferred from the film forming chamber to the processing chamber and processed without time delay.

【0010】第3図には、本発明における応力緩和領域
作製方法の例を示した。即ち、ディスク基板を回転させ
ながら、a)ではレーザー光源をディスク半径方向に移
動させ、b)では電子線をディスプレイに用いられる様
な磁場発生コイルにより半径方向に振って、全面にわた
る処理を行っている。
FIG. 3 shows an example of a method for forming a stress relaxation region according to the present invention. That is, while rotating the disk substrate, the laser light source is moved in the radial direction of the disk in a) and the electron beam is radially shaken by the magnetic field generating coil used in the display in b) to perform the processing over the entire surface. I have.

【0011】また、第4図は、その応力緩和領域の分散
のさせ方の例であり、a)ではパルスビームによりドッ
ト状の分散領域を作っており、b)では連続ビームによ
り螺旋ライン状の領域を作っている。
FIG. 4 shows an example of a method of dispersing the stress relaxation region. In FIG. 4A, a dot-shaped dispersion region is formed by a pulse beam, and in FIG. 4B, a spiral line is formed by a continuous beam. Creating an area.

【0012】本発明は、前述の特開昭62−88131
号公報とは異なり、界面に中間層を設けて剥離を防ぐの
ではなく、膜そのものの応力をうまく緩和することによ
り剥離を防ぐものである。このため中間層の厚みによる
ヘッド−媒体間距離の増加がなく、かつ中間層材質の弱
さによる耐摺動強度劣化を防ぐことができるという特徴
を持つ。尚、本発明と類似の方法を用いたものとして、
特開昭64−82321号公報には、ダイヤモンド状炭
素膜にレーザーパルスを照射してグラファイト膜を分散
形成する例が開示されている。しかしこの例は、本発明
と目的、膜構造がいずれも異なっている。すなわちこの
例では、ダイヤモンド状炭素膜に対し、その結晶性を変
化させるまでの強い処理を行ってグラファイトを部分生
成させ、その潤滑性を利用して摩擦係数を低減させよう
というものである。本発明で対象とする極薄の領域で
は、グラファイトを生成させるまで強い処理を行ってし
まっては耐摩耗性が著しく不足する為、あくまでもアモ
ルファスカーボンの状態で改質されていなければならな
い。この為にSP結合の一部ををSP結合に変える
こと、あるいは水素で置換する等の構造変化により改質
を実現するものである。
The present invention relates to the above-mentioned JP-A-62-88131.
Unlike the publication, the separation is not prevented by providing an intermediate layer at the interface, but by properly relaxing the stress of the film itself. Therefore, there is a feature that the distance between the head and the medium does not increase due to the thickness of the intermediate layer, and that the deterioration of the sliding resistance due to the weakness of the material of the intermediate layer can be prevented. Incidentally, assuming that a method similar to the present invention is used,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-82321 discloses an example in which a diamond-like carbon film is irradiated with a laser pulse to disperse and form a graphite film. However, this example is different from the present invention in both the object and the film structure. That is, in this example, the diamond-like carbon film is subjected to a strong treatment until its crystallinity is changed to partially generate graphite, and the friction coefficient is reduced by utilizing its lubricity. In the ultra-thin region targeted by the present invention, if a strong treatment is performed until graphite is generated, the abrasion resistance becomes extremely insufficient. Therefore, it must be modified in the state of amorphous carbon. For this purpose, the reforming is realized by changing a part of the SP 3 bond into an SP 2 bond or by replacing the structure with hydrogen or the like.

【0013】カーボン膜中のSP結合を測定するに
は、NMR法が最も一般的であるが、十分な量の試料が
ないと測定できない。本発明の様なカーボン薄膜の構造
分析には、ラマンスペクトルが最もよく用いられている
が、通常用いる514.5nmの波長の光源で得られるス
ペクトルは殆どSP成分からのものである。SP
分を調べるには、近紫外光源を用いたラマンスペクトル
法を用いることができ、1,200cm-1付近のピーク強
度から、凡そのSP比率を見積もることができる。ま
た、514.5nm光源のラマンスペクトルからでも、S
の周囲にあるSPの影響を見積もることができ、
1,500〜1,600cm-1にある主ピークの波数が低い
程、また1,300〜1,450cm-1にある副ピークが小
さい程、SP結合のまわりにSP結合が多く存在す
ることを示しており、副ピークが殆ど見えなければ、S
が主成分であると推定できる。また、硬度測定につ
いても、40GPaを超えれば、SP結合主体であると
推定できる。
The most common method for measuring SP 3 bonds in a carbon film is the NMR method, but it cannot be performed without a sufficient amount of sample. The structural analysis of carbon thin film such as the present invention is a Raman spectrum is most frequently used, the spectrum obtained with normal wavelength of the light source of 514.5nm used are mostly those from SP 2 components. To determine the SP 3 component, it is possible to use a Raman spectrum method using a near-ultraviolet light source, the peak intensity in the vicinity 1,200Cm -1, it is possible to estimate the SP 3 ratio of approximately. Also, from the Raman spectrum of the 514.5 nm light source, S
The effect of SP 3 around P 2 can be estimated,
As the wave number of the main peak is low in 1,500~1,600cm -1, also as auxiliary peak in 1,300~1,450Cm -1 is small, SP 3 bond there are many around the SP 2 bond If the sub-peak is hardly visible, S
P 3 can be estimated to be the main component. As for the hardness measurement, if it exceeds 40 GPa, can be estimated to be the SP 3 bond principal.

【0014】本発明に用いることのできる基板は、ガラ
ス、NiPめっきアルミ、その他の非磁性基板を所望の
円盤形状に加工し表面研磨したものであって、この表面
にさらに機械強度や耐衝撃性向上の目的で別の皮膜を設
けることもできる。
The substrate that can be used in the present invention is a substrate obtained by processing glass, NiP-plated aluminum, or other non-magnetic substrate into a desired disk shape and polishing the surface. The surface is further provided with mechanical strength and impact resistance. Another coating can be provided for the purpose of improvement.

【0015】本発明に用いる磁気記録層は、強磁性材料
薄膜からなる層(磁性層と呼ぶ)を含む多層構造の皮膜
であり、強磁性材料薄膜の結晶成長を制御する目的で非
磁性材料の層(下地層と呼ぶ)を設けることができる。
前記磁性層も下地層は、どちらも複数の層からなる多層
膜とすることもできる。この上に、本発明の特徴である
保護層を設けた後潤滑層を形成することもできる。
The magnetic recording layer used in the present invention is a multi-layer film including a layer made of a ferromagnetic material thin film (referred to as a magnetic layer). The magnetic recording layer is made of a non-magnetic material to control the crystal growth of the ferromagnetic material thin film. A layer (called an underlayer) can be provided.
Both the magnetic layer and the underlayer may be multilayer films composed of a plurality of layers. On this, a lubricating layer can be formed after providing a protective layer which is a feature of the present invention.

【0016】本発明に用いる潤滑層は、主としてパーフ
ロロポリエーテルを主鎖とし、末端を保護層とある程度
の親和性のある基で置換したものが良く用いられる。
As the lubricating layer used in the present invention, a layer mainly having perfluoropolyether as a main chain and having a terminal substituted with a group having a certain affinity with the protective layer is often used.

【0017】本発明における保護層の膜厚は、5nm以
下、好ましくは3nm以下であり、これより厚い膜では、
応力に打ち勝つだけの処理を行う為に大きなエネルギー
が必要となり、保護層の下の層や基板の温度が上昇して
変形等の悪影響が出る。
The thickness of the protective layer in the present invention is 5 nm or less, preferably 3 nm or less.
A large amount of energy is required to perform the process that only overcomes the stress, and the temperature of the layer below the protective layer and the substrate increases, resulting in adverse effects such as deformation.

【0018】尚、以上の説明では、本発明の構造体につ
いて主として磁気ディスクの保護層への適用を例として
述べてきたが、本発明の構造体は、同様に磁気ヘッドの
スライダ面、及び/または素子面の保護層としても用い
ることができる。また、それ以外の摺動部材について
も、極薄皮膜として同様に適用することができる。
In the above description, the structure of the present invention has been mainly described as being applied to a protective layer of a magnetic disk as an example. However, the structure of the present invention is similarly applied to a slider surface of a magnetic head and / or Alternatively, it can be used as a protective layer on the element surface. Further, other sliding members can be similarly applied as an extremely thin film.

【0019】第6図に本発明の保護層を設けた磁気ヘッ
ドの断面図を示した。保護層は、磁気ヘッドのスライダ
部及び素子部に接着層を介さず直接設けられている。
FIG. 6 is a sectional view of a magnetic head provided with a protective layer according to the present invention. The protective layer is provided directly on the slider portion and the element portion of the magnetic head without an intervening adhesive layer.

【0020】本発明では、収束された電子ビーム、レー
ザービーム、水素イオンビーム等のエネルギービームに
より保護層の微小部分を急速加熱すると、炭素原子間の
歪んだ結合が一部解離再結合して内部応力を緩和する。
この様な応力緩和部分を適切に配置させることによっ
て、近傍の高い応力を吸収し、結果として、膜の応力剥
離を防ぐ効果があるのである。
In the present invention, when a small portion of the protective layer is rapidly heated by a focused energy beam such as an electron beam, a laser beam, or a hydrogen ion beam, a distorted bond between carbon atoms is partially dissociated and recombined to form an internal portion. Relieve stress.
By appropriately arranging such stress relaxation portions, high stress in the vicinity can be absorbed, and as a result, there is an effect of preventing stress peeling of the film.

【0021】前記の処理部分の内部応力が緩和されてい
ることは、次の様な実験から結論づけられた。即ち、厚
さ50nmのCr膜上の5nm厚の保護膜に対し、微小硬度測
定用のベルコビッチ型(三角錐)圧子を20nm押し込
み、その後の圧痕をAFMで調べ、圧痕周辺の膜剥離
(浮き上がり)形状からその点の応力を比較できる。応
力緩和の処理を行った部分では、処理していない部分に
比べ浮き上がりが小さく、内部応力が減少していること
がわかった。
It was concluded from the following experiments that the internal stress in the above-mentioned treated portion was reduced. That is, a 20-nm Berkovich-type (triangular pyramid) indenter for measuring microhardness is pressed into a 5 nm-thick protective film on a 50 nm-thick Cr film, and the subsequent indentation is examined by AFM. From the shape, the stress at that point can be compared. It was found that in the part subjected to the stress relaxation treatment, the lift was smaller and the internal stress was reduced as compared with the part not treated.

【0022】応力緩和処理による膜構造の変化を調べる
為、顕微ラマンスペクトロメータで処理部と未処理部の
スペクトルを測定した処、カーボンに起因する主ピーク
の中心波数が、未処理部では1,500cm-1付近であっ
たのに対し処理部では1,540cm-1より高く、一部の
SP結合がSP結合に変換されたことがわかった。
In order to examine the change in the film structure due to the stress relaxation treatment, the spectra of the processed portion and the unprocessed portion were measured with a microscopic Raman spectrometer. higher than 1,540Cm -1 in the processing unit whereas 500cm was around -1, it was found that some of the SP 3 bond is converted to SP 2 bond.

【0023】以上の様に高い圧縮応力の原因である歪ん
だSP結合を一部SPで置き換え、歪みを緩和する
ことで剥離を防いでいる訳であるが、これを全面にわた
って行うと、硬度の低いダイヤモンド状カーボンと変わ
り無くなってしまい、本発明の目的とする極薄膜での強
度確保ができない。しかし、この様な応力緩和領域を一
定の間隔で形成すれば、その領域間の応力歪みが、一旦
その場所で緩和されるので、膜としての応力歪みが大き
く緩和されることになる。
As described above, the distorted SP 3 bond, which is a cause of high compressive stress, is partially replaced with SP 2 to prevent the separation by alleviating the distortion. It is no different from a diamond-like carbon having a low hardness, and the strength of the ultra-thin film intended by the present invention cannot be secured. However, if such stress relaxation regions are formed at regular intervals, the stress strain between the regions is temporarily relaxed at the place, so that the stress distortion as a film is greatly relaxed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0025】《実施例1》直径65mmのディスク形状
に加工し表面を平滑研磨されたガラス基板を準備し、予
め洗剤及び純水で洗浄して表面の汚れをクリーニングし
た後乾燥させた。次に、この基板をディスク用成膜装置
にセットし、真空中で基板を順次別の処理室に送りなが
ら、下記の処理を行った。
Example 1 A glass substrate processed into a disk shape having a diameter of 65 mm and having a smooth surface was prepared, washed with a detergent and pure water in advance to clean the surface, and then dried. Next, this substrate was set in a film forming apparatus for a disk, and the following processing was performed while sequentially sending the substrates to another processing chamber in a vacuum.

【0026】 1)NiPスパッタ層の形成 2)基板加熱 3)Cr合金下磁層の形成 4)Co合金磁性層の形成 5)カーボン保護層の形成 6)カーボン保護層の応力緩和処理 ここで、各処理の条件はつぎの通りである。1) Formation of NiP sputtered layer 2) Substrate heating 3) Formation of magnetic layer under Cr alloy 4) Formation of magnetic layer of Co alloy 5) Formation of carbon protective layer 6) Stress relaxation treatment of carbon protective layer The conditions for each process are as follows.

【0027】NiP層;膜厚100nm 基板加熱;加熱直後表面温度230℃ 下磁層組成及び膜厚;Cr0.8Mo0.2、20nm 磁性層組成及び膜厚;Co0.7Cr0.2Pt0.08
Ta0.02、16nm 保護層膜厚;3nm 保護層の形成には、前述したフィルタードカソディック
アーク法を用い、加速電圧50V、成膜速度0.5nm
/sで行った。続いて、約5μm径に絞った電子ビーム
パルスを偏向コイルにより掃引し、基板全面にわたって
間隔約50μmのドット状に電子ビーム照射処理領域を
形成した。
NiP layer; film thickness 100 nm Substrate heating; surface temperature immediately after heating 230 ° C. Lower magnetic layer composition and film thickness: Cr 0.8 Mo 0.2, 20 nm Magnetic layer composition and film thickness: Co 0.7 Cr 0.2 Pt 0.08
Ta 0.02, 16 nm Protective layer thickness: 3 nm The protective layer is formed by using the above-described filtered cathodic arc method at an acceleration voltage of 50 V and a film formation rate of 0.5 nm.
/ S. Subsequently, an electron beam pulse narrowed to a diameter of about 5 μm was swept by a deflection coil to form an electron beam irradiation processing area in a dot shape with an interval of about 50 μm over the entire surface of the substrate.

【0028】次に、この基板を成膜装置から出し、ディ
ップ法により末端がOH基で置換されたフォンブリン系
潤滑剤を10Aの厚みに均一塗布した後、基板をスピン
ドルにチャックして1,000rpmで回転させ、#1
0,000の研磨テープをソフトに押し付けて表面の突
起を除去した。
Next, the substrate is taken out of the film forming apparatus, and a Fomblin lubricant whose terminal is replaced by an OH group is uniformly applied to a thickness of 10 A by a dipping method. Rotate at 000 rpm, # 1
A 000 abrasive tape was pressed softly to remove surface protrusions.

【0029】この様にして、完成した磁気ディスクをダ
イレクトロード方式の磁気ディスク用ドライブに組み込
み、記録再生用ヘッドをセットして起動、ダイレクトロ
ード、シーク、アンロードのサイクルを繰り返す耐久試
験を行った。500kサイクルの繰り返しの後、ドライ
ブを分解し、ディスクの損傷を調べた処目視、光学顕微
鏡及び光散乱式表面欠陥検査装置の何れでも、ヘッドが
当たったことによる損傷は見られず、良好に動作してい
ることが分かった。このディスクの表面を顕微レーザー
ラマンスペクトロメータで評価した処、電子ビームの当
たっていない部分は第5図a)の様なスペクトルになっ
たのに対し、当たった部分は第5図b)の様になり、主
ピーク波数が40cm−1程高波数側にずれていること
からSP2結合成分が増えていることがわかった。ま
た、それぞれの部分の微小硬度をナノインデンターで測
定した処、押し込み深さ5nmの処で未処理部30GP
a、処理部15GPaと変化していることが分かった。
この値は、カーボン膜の真の硬度ではなく、磁性層の影
響を受けて低めになっていると推定される。
The completed magnetic disk was assembled in a direct-load type magnetic disk drive, a recording / reproducing head was set, and a durability test was repeated in which start-up, direct load, seek, and unload cycles were repeated. . After 500k cycles, the drive was disassembled, and the disc was inspected for damage. Visual inspection, optical microscope and light scattering type surface defect inspection device showed no damage due to the head hit, and worked well. I knew I was doing it. When the surface of this disk was evaluated with a microscopic laser Raman spectrometer, the portion not irradiated with the electron beam had a spectrum as shown in FIG. 5 a), whereas the portion which was not irradiated was as shown in FIG. 5 b). And the main peak wave number is shifted to a higher wave number side by about 40 cm −1, indicating that the SP2 coupling component is increased. The microhardness of each part was measured with a nano indenter.
a, It was found that the processing unit changed to 15 GPa.
It is estimated that this value is not the true hardness of the carbon film but is lower due to the influence of the magnetic layer.

【0030】《比較例1》実施例1において、電子ビー
ム処理を行わなかった処、耐久試験途中でクラッシュし
た。分解して基板表面を調べた処、目視で傷が確認で
き、傷の起点及びその周辺で保護膜の微小剥離が見られ
た。
Comparative Example 1 In Example 1, when the electron beam treatment was not performed, a crash occurred during the durability test. When the substrate was disassembled and the substrate surface was examined, scratches could be visually confirmed, and fine peeling of the protective film was observed at and around the scratch origin.

【0031】《比較例2》実施例1において、保護層を
エチレンのプラズマCVDで形成したダイヤモンド状カ
ーボン膜とし、他の膜構成や保護層の厚さは、実施例1
と同じにして実施例1と同じ耐久試験を試みた処、突起
除去のための処理において、10枚中5枚にキズがつ
き、キズの発生しなかったものも耐久試験において、1
0k回以内にクラッシュした。このダイヤモンド状カー
ボン膜のSP比率は40%、ディスク上での押し込み
深さ5nmにおける膜硬度は16GPaであった。
Comparative Example 2 In Example 1, the protective layer was a diamond-like carbon film formed by plasma CVD of ethylene, and other film configurations and the thickness of the protective layer were the same as in Example 1.
When the same durability test as in Example 1 was attempted in the same manner as in Example 1, in the process for removing protrusions, five out of ten sheets were scratched, and those without scratches were also evaluated in the durability test.
Crashed within 0k times. SP 3 ratio 40% of the diamond-like carbon film, film hardness at an indentation depth of 5nm on the disk was 16 GPa.

【0032】《実施例2》実施例1において、電子ビー
ム径と間隔を少しづつ変えて同様の実験を行った処、次
の様になった。
Example 2 The same experiment as in Example 1 was carried out, except that the electron beam diameter and the interval were changed little by little.

【0033】電子ビーム径(μm) 間隔(μm) 処理部面積比率 耐久試験後の剥離有無 1 5 3.1% 無 3 15 3.1% 無 10 50 3.1% 無 20 100 3.1% 無、但し処理部摩耗あり 5 10 19.6% 無、摩耗あり 5 14 10.0% 無 5 20 4.9% 無 5 40 1.2% 無 5 60 0.5% 微小剥離有 5 100 0.2% 有 5 500 0.007% 突起除去処理で剥離 この結果から処理部の面積比率は、1%以上10%以下
の時効果が大きいことが分かる。
Electron beam diameter (μm) Interval (μm) Treated area ratio Presence / absence of peeling after endurance test 1 5 3.1% None 3 15 3.1% None 10 50 3.1% None 20 100 3.1% No, but processing part wear 5 10 19.6% No, wear 5 14 10.0% No 5 20 4.9% No 5 40 1.2% No 5 60 0.5% Micro peeling 5 100 0 0.2% Yes 5 500 0.007% Separation by protrusion removal processing From this result, it is understood that the effect is large when the area ratio of the processed part is 1% or more and 10% or less.

【0034】《実施例3》実施例1において、保護層形
成工程のみを次の様に変えた。即ち、イオンガンを備え
た真空容器内にヘリウムとアセチレンガスの1:1混合
ガスを導入してイオン化し、更に100Vの加速電圧を
掛けつつ、正イオンを引き出して、ディスク基板に照射
して水素を5%含むアモルファスカーボン膜を形成し
た。この膜のディスク上での押し込み深さ5nmにおけ
る膜硬度は、26GPaであった。また、同様の条件で
シリコンウエハに膜形成し、変形量から内部応力を測定
した処、6GPaであった。このディスクについて実施
例1と同様に耐久試験を行った処、損傷や剥離は認めら
れず良好であった。
Example 3 In Example 1, only the protective layer forming step was changed as follows. That is, a 1: 1 mixed gas of helium and acetylene gas is introduced into a vacuum vessel equipped with an ion gun to be ionized. Positive ions are further extracted while applying an acceleration voltage of 100 V, and the disk substrate is irradiated with hydrogen by irradiating it. An amorphous carbon film containing 5% was formed. The film hardness of this film at a pressing depth of 5 nm on the disk was 26 GPa. Further, a film was formed on a silicon wafer under the same conditions, and the internal stress was measured from the amount of deformation to be 6 GPa. When this disk was subjected to a durability test in the same manner as in Example 1, no damage or peeling was observed, and the disk was good.

【0035】《実施例4》実施例1において、電子ビー
ムパルスを連続ビームに変え、内周側から螺旋状に幅3
μm、間隔100μmとなる様に処理した。単位面積当
りのビーム電流は、照射部中央でのラマンスペクトルピ
ーク位置が1,530cm-1以上になる様に調節した。こ
の他は、実施例1と同様に磁気ディスクを作製し耐久性
試験を行った処、損傷や剥離は認められず良好であっ
た。
<< Embodiment 4 >> In Embodiment 1, the electron beam pulse is changed to a continuous beam, and a width of 3
The processing was performed so as to be 100 μm and an interval of 100 μm. The beam current per unit area was adjusted so that the Raman spectrum peak position at the center of the irradiated portion became 1,530 cm -1 or more. Other than that, a magnetic disk was prepared and a durability test was performed in the same manner as in Example 1, and no damage or peeling was observed.

【0036】《実施例5》実施例4において、電子ビー
ムの幅と間隔を少しづつ変えて同様の実験を行った処、
次のようになった。
Example 5 The same experiment as in Example 4 was carried out except that the width and interval of the electron beam were changed little by little.
It looks like this:

【0037】電子ビーム幅(μm) 間隔(μm) 処理部面積比率 耐久試験後の剥離有無 1 50 2% 無 3 150 2% 無 10 500 2% 無 20 1000 2% 無、但し処理部摩耗あり 3 300 1% 無 3 1000 0.3% 剥離あり 3 50 6% 無 3 20 15% 僅かに摩耗あり この結果から処理部の幅は1μm乃至10μm、面積比
率はやはり1%以上10%以下の時効果が大きいことが
分かる。
Electron beam width (μm) Interval (μm) Area ratio of treated part Presence / absence of peeling after endurance test 150 2% No 3 150 2% No 10 500 2% No 20 1000 2% No, but processing part wear 3 300 1% No 3 1000 0.3% Peeling off 3506 6% No 3 20 15% Slight wear From these results, it is effective when the width of the processing section is 1 μm to 10 μm and the area ratio is also 1% or more and 10% or less. Is large.

【0038】《実施例6》実施例1において、保護層ま
で成膜後一旦外に出し、基板をスピンドルにチャックし
て100rpmで回転させ、スポット5μmのレーザー
ビームパルスを照射して、径方向間隔20μm、周方向
間隔50μmのドット状にレーザー照射した。パルスエ
ネルギー及びパルス幅は、照射部中央でのラマンスペク
トルピーク位置が1,530cm-1以上になる様に調節し
た。この他は、実施例1と同様に磁気ディスクを作製し
耐久性試験を行った処、損傷や剥離は認められず良好で
あった。
Embodiment 6 In Embodiment 1, after the film is formed up to the protective layer, the substrate is once taken out, the substrate is chucked on a spindle and rotated at 100 rpm, and a laser beam pulse of 5 μm spot is irradiated, and a radial interval is applied. Laser irradiation was performed in the form of a dot having a diameter of 20 μm and an interval of 50 μm in the circumferential direction. The pulse energy and the pulse width were adjusted so that the Raman spectrum peak position at the center of the irradiation part became 1,530 cm -1 or more. Other than that, a magnetic disk was prepared and a durability test was performed in the same manner as in Example 1, and no damage or peeling was observed.

【0039】《実施例7》Al-TiCウエハに
GMR素子と記録用素子及び保護Al層を形成し
た後、スライダ形状に切断、加工、研磨して磁気ヘッド
を形成した。次に、このヘッドの摺動面側に実施例1の
保護層形成と同じフィルタードカソディックアーク法で
膜厚3nmのカーボン保護層を形成した。続いて直径3
μmの電子ビームをスポット状に間隔15μmでマトリ
ックス状に照射した。但し、素子部は避けた。この様に
して作製した磁気ヘッドを取り出し、実施例1で述べた
耐久性評価試験のヘッドに用いた。500kサイクルの
試験後のヘッドスライダ面を観察した処、剥離は見られ
ず損傷もなかった。
Example 7 After forming a GMR element, a recording element and a protective Al 2 O 3 layer on an Al 2 O 3 —TiC wafer, the magnetic head was formed by cutting, processing, and polishing into a slider shape. Next, a carbon protective layer having a thickness of 3 nm was formed on the sliding surface side of the head by the same filtered cathodic arc method as in the formation of the protective layer in Example 1. Then diameter 3
An electron beam of μm was irradiated in a spot form in a matrix at an interval of 15 μm. However, the element part was avoided. The magnetic head thus manufactured was taken out and used as a head for the durability evaluation test described in Example 1. Observation of the head slider surface after the 500k cycle test showed no peeling and no damage.

【0040】《実施例8》実施例6において、電子ビー
ム処理を行わずにカーボン保護層形成のみを行った処、
大気中に取り出して1日後に既に微小剥離が見られ、耐
久性評価においては、数10回の試験で既に全面剥離が
生じた。
Example 8 In Example 6, only the formation of the carbon protective layer was performed without performing the electron beam processing.
One day after being taken out into the air, micro-peeling was already observed, and in the durability evaluation, the whole surface was already peeled after several tens of tests.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、実質厚さ3nmあるい
はそれ以下の膜厚でも、形成される基材との間に剥離の
問題が無く、十分な強度及び耐摺動性を有する炭素皮膜
を得ることができる。また、この炭素皮膜を磁気ディス
クや磁気ヘッドの保護層に適用することにより、高記録
密度に適し、且つ信頼性が優れた磁気ディスクや磁気ヘ
ッドを得ることができる。
According to the present invention, even if the thickness is substantially 3 nm or less, there is no problem of peeling off from the substrate to be formed, and the carbon film has sufficient strength and sliding resistance. Can be obtained. Further, by applying this carbon film to a protective layer of a magnetic disk or a magnetic head, it is possible to obtain a magnetic disk or a magnetic head that is suitable for high recording density and has excellent reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による磁気ディスクの構造を示す断面図
である。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a magnetic disk according to the present invention.

【図2】本発明における保護膜形成方法の1例を示す模
式図である。
FIG. 2 is a schematic view showing one example of a method for forming a protective film according to the present invention.

【図3】本発明における応力緩和領域の形成方法を示す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic view illustrating a method for forming a stress relaxation region according to the present invention.

【図4】本発明における応力緩和領域の分散状態を示す
模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a dispersion state of a stress relaxation region in the present invention.

【図5】本発明における未処理部と応力緩和処理部での
ラマンスペクトルである。
FIG. 5 is a Raman spectrum of an untreated portion and a stress relaxation treated portion in the present invention.

【図6】本発明の保護層を設けた磁気ヘッドの断面図で
ある。
FIG. 6 is a sectional view of a magnetic head provided with a protective layer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:基板 2:下地層 3:磁性層 4:保護層 5:A層 6:B層 7:潤滑層 1: Substrate 2: Underlayer 3: Magnetic layer 4: Protective layer 5: A layer 6: B layer 7: Lubricating layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G11B 5/84 G11B 5/84 B 5D042 21/21 101 21/21 101K 5D112 // C03C 17/22 C03C 17/22 Z 17/36 17/36 (72)発明者 藤巻 成彦 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 大野 俊典 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Fターム(参考) 4G046 CA02 CB03 CB08 CC06 CC10 4G059 AA09 AB01 AB11 AC16 DA06 DA07 DA09 DB02 EA11 EB02 GA02 GA04 GA14 4K030 AA09 BA27 BB05 CA05 CA06 DA02 DA09 FA01 HA02 HA06 HA14 LA01 LA20 5D006 AA02 AA05 AA06 DA03 EA03 FA02 FA09 5D033 AA02 BA62 CA03 DA03 5D042 NA01 PA10 SA03 5D112 AA07 AA24 BC05 GA02 GA19──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) G11B 5/84 G11B 5/84 B 5D042 21/21 101 21/21 101K 5D112 // C03C 17/22 C03C 17 / 22 Z 17/36 17/36 (72) Inventor Shigehiko Fujimaki 2880 Kozu, Kodahara City, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd.Storage Systems Division (72) Inventor Toshinori Ohno 2880 Kozu, Kozu, Odawara City, Kanagawa Hitachi F-term in the Storage Systems Division of the Works (Reference) FA02 FA09 5D033 AA02 BA62 CA03 DA03 5D042 NA01 PA10 SA03 5D112 AA07 AA24 BC05 GA02 GA19

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】アモルファス構造あるいは微結晶を含むア
モルファス構造の主として炭素からなる皮膜であって、
炭素原子間の結合はSP結合を主体とし、該皮膜の面
内に内部応力がその周囲より低い応力緩和領域が分散さ
れていることを特徴とする炭素皮膜。
1. A film mainly composed of carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals,
A carbon film, wherein the bonds between carbon atoms are mainly composed of SP 3 bonds, and stress relaxation regions having lower internal stress than the surroundings are dispersed in the surface of the film.
【請求項2】非磁性基板に非磁性下地層を介してあるい
は直接強磁性体層を設け、その表面に保護層を設けてな
る磁気ディスクにおいて、前記保護層はアモルファス構
造あるいは微結晶を含むアモルファス構造の主として炭
素からなる保護皮膜であって、炭素原子間の結合はSP
結合を主体とし、該保護層の面内に内部応力がその周
囲より低い応力緩和領域が分散されてなることを特徴と
する磁気ディスク。
2. A magnetic disk comprising a ferromagnetic layer provided directly on a nonmagnetic substrate via a nonmagnetic underlayer or a protective layer on the surface thereof, wherein the protective layer has an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A protective film mainly composed of carbon, wherein the bond between carbon atoms is SP
A magnetic disk mainly comprising three bonds, wherein a stress relaxation region having an internal stress lower than its surroundings is dispersed in a plane of the protective layer.
【請求項3】請求項2において、該保護層の上に潤滑層
を設けてなることを特徴とする磁気ディスク。
3. A magnetic disk according to claim 2, wherein a lubricating layer is provided on said protective layer.
【請求項4】請求項2または請求項3において、前記保
護層の応力緩和領域の大きさは、幅1μm以上10μm以下
のライン状あるいは直径1μm以上10μm以下のドット状
であり、かつその面積の総和が保護層の面積の10%以下
であることを特徴とする磁気ディスク。
4. The method according to claim 2, wherein the size of the stress relaxation region of the protective layer is a line shape having a width of 1 μm to 10 μm or a dot shape having a diameter of 1 μm to 10 μm. A magnetic disk, wherein the total is 10% or less of the area of the protective layer.
【請求項5】請求項2乃至請求項4のいずれか1項にお
いて、前記保護層の応力緩和領域の中心近傍における内
部応力が3GPa以下であることを特徴とする磁気ディス
ク。
5. The magnetic disk according to claim 2, wherein an internal stress in the vicinity of the center of the stress relaxation region of the protective layer is 3 GPa or less.
【請求項6】非磁性基板に非磁性下地層を介してあるい
は直接強磁性体層を設け、その表面に保護層を設けてな
る磁気ディスクにおいて、前記保護層はアモルファス構
造あるいは微結晶を含むアモルファス構造の主として炭
素からなる保護皮膜であって、前記保護層を514.5n
mのレーザー光源により測定したラマンスペクトルの1,
000cm-1〜2,000cm-1の間にある主ピークの中心
波数が、それ以外の領域に比べ高波数側へシフトしてい
る領域が分散していることを特徴とする磁気ディスク。
6. A magnetic disk comprising a ferromagnetic layer provided directly on a non-magnetic substrate via a non-magnetic underlayer and a protective layer provided on the surface thereof, wherein the protective layer has an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A protective film mainly composed of carbon, wherein said protective layer is 514.5n.
of the Raman spectrum measured with a laser light source of
A magnetic disk, wherein a region where the center wave number of a main peak located between 000 cm -1 and 2,000 cm -1 is shifted to a higher wave number side as compared with other regions is dispersed.
【請求項7】非磁性基板に非磁性下地層を介してあるい
は直接強磁性体層を設け、その表面に保護層を設けてな
る磁気ディスクにおいて、前記保護層はアモルファス構
造あるいは微結晶を含むアモルファス構造の主として炭
素からなる保護皮膜であって、前記保護層の炭素のSP
結合のSP結合に対する比率が、それ以外の領域に
比べ大きくなっている領域が分散していることを特徴と
する磁気ディスク。
7. A magnetic disk comprising a ferromagnetic layer provided on a nonmagnetic substrate via a nonmagnetic underlayer or directly, and a protective layer provided on the surface thereof, wherein the protective layer has an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A protective film mainly composed of carbon, wherein the protective layer comprises carbon of SP
A magnetic disk characterized in that regions in which the ratio of two bonds to SP 3 bonds is larger than other regions are dispersed.
【請求項8】非磁性基板に非磁性下地層を介してあるい
は直接強磁性体層を設け、その表面に保護層を設けてな
る磁気ディスクにおいて、前記保護層はアモルファス構
造あるいは微結晶を含むアモルファス構造の主として炭
素からなる保護皮膜であって、前記保護層における水素
濃度がそれ以外の領域に比べ大きくなっている領域が分
散していることを特徴とする磁気ディスク。
8. A magnetic disk comprising a ferromagnetic layer provided directly on a non-magnetic substrate via a non-magnetic underlayer, and a protective layer provided on the surface thereof, wherein the protective layer has an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A magnetic disk, wherein a protective film mainly composed of carbon has a structure in which regions in which the hydrogen concentration in the protective layer is higher than other regions are dispersed.
【請求項9】非磁性基板に非磁性下地層を介してあるい
は直接強磁性体層を設ける工程と、その表面に保護層を
設ける工程とを含む磁気ディスクの製造方法において、
前記保護層形成後該保護層面の分散された部分に応力緩
和処理を施すことを特徴とする磁気ディスクの製造方
法。
9. A method of manufacturing a magnetic disk, comprising: providing a ferromagnetic layer on a nonmagnetic substrate via a nonmagnetic underlayer or directly; and providing a protective layer on the surface of the ferromagnetic layer.
A method for manufacturing a magnetic disk, comprising, after forming the protective layer, performing a stress relaxation treatment on a dispersed portion of the surface of the protective layer.
【請求項10】請求項9において、該保護層の上に潤滑
層を設ける工程を含む磁気ディスクの製造方法。
10. The method for manufacturing a magnetic disk according to claim 9, further comprising the step of providing a lubricating layer on said protective layer.
【請求項11】請求項9または請求項10において、前
記保護層をフィルタードカソディックアーク法で形成
し、前記応力緩和領域を光の収束されたビームを照射す
ることによって形成することを特徴とする磁気ディスク
の製造方法。
11. The method according to claim 9, wherein the protective layer is formed by a filtered cathodic arc method, and the stress relaxation region is formed by irradiating a converged beam of light. A method for manufacturing a magnetic disk.
【請求項12】請求項9または請求項10において、前
記保護層をフィルタードカソディックアーク法で形成
し、前記応力緩和領域を収束されたビームを照射するこ
とによって形成することを特徴とする磁気ディスクの製
造方法
12. A magnetic disk according to claim 9, wherein said protective layer is formed by a filtered cathodic arc method, and said stress relaxation region is formed by irradiating a focused beam. Manufacturing method
【請求項13】請求項9または請求項10において、前
記保護層をフィルタードカソディックアーク法で形成
し、前記応力緩和領域をイオンの収束されたビームを照
射することによって形成することを特徴とする磁気ディ
スクの製造方法
13. The method according to claim 9, wherein the protective layer is formed by a filtered cathodic arc method, and the stress relaxation region is formed by irradiating a focused ion beam. Manufacturing method of magnetic disk
【請求項14】請求項9乃至請求項13のいずれか1項
において、前記保護層を炭化水素を原料としたイオンビ
ーム法で形成することを特徴とする磁気ディスクの製造
方法。
14. A method for manufacturing a magnetic disk according to claim 9, wherein said protective layer is formed by an ion beam method using hydrocarbon as a raw material.
【請求項15】非磁性基体の上に強磁性体層を設ける工
程と、アモルファス構造あるいは微結晶を含むアモルフ
ァス構造の主として炭素からなり、該炭素原子間の結合
はSP結合を50%以上有する保護層を設ける工程
と、前記保護層面の分散された部分を応力緩和する工程
と、該保護層上に潤滑層を設ける工程とを有する磁気デ
ィスクの製造方法。
15. A step of providing a ferromagnetic layer on a non-magnetic substrate, and mainly comprising carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals, wherein the bonds between carbon atoms have 50% or more of SP 3 bonds. A method for manufacturing a magnetic disk, comprising: providing a protective layer; stress relaxing a dispersed portion of the protective layer surface; and providing a lubricating layer on the protective layer.
【請求項16】前記応力緩和の工程はディスクを回転さ
せながら収束されたレーザー光、電子線、あるいはイオ
ンビームを連続あるいはパルス化して照射し、照射部分
をディスクの径方向へ掃引することによって行うことを
特徴とする請求項9乃至請求項15のいずれか1項に記
載の磁気ディスクの製造方法。
16. The stress relaxation step is performed by irradiating a laser beam, an electron beam, or an ion beam converged while rotating or rotating the disk in a continuous or pulsed manner, and sweeping the irradiated portion in the radial direction of the disk. 16. The method of manufacturing a magnetic disk according to claim 9, wherein:
【請求項17】前記応力緩和の工程は前記保護層を形成
後真空設備から大気へ取り出さずに連続して応力緩和の
処理を行うことを特徴とする請求項9乃至請求項16の
いずれか1項に記載の磁気ディスクの製造方法。
17. The stress relaxation step according to claim 9, wherein after forming the protective layer, the stress relaxation process is performed continuously without taking out from the vacuum equipment to the atmosphere. 13. The method for producing a magnetic disk according to any one of the preceding items.
【請求項18】磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドの
スライダ面に直接炭素からなる保護層を形成した磁気ヘ
ッドにおいて、前記保護層はアモルファス構造あるいは
微結晶を含むアモルファス構造の主として炭素からな
り、該炭素原子間の結合はSP結合を50%以上有す
る保護膜であり、該保護層の面内に内部応力がその周囲
より低い応力緩和領域が分散されてなることを特徴とす
る磁気ヘッド。
18. A magnetic head in which a protective layer made of carbon is directly formed on a slider surface of a magnetic head used in a magnetic disk drive, wherein the protective layer mainly consists of carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A magnetic head characterized in that a bond between atoms is a protective film having 50% or more of SP 3 bond, and a stress relaxation region having an internal stress lower than that of the protective film is dispersed in a plane of the protective layer.
【請求項19】磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドの
スライダ面に直接炭素からなる保護層を形成した磁気ヘ
ッドにおいて、前記保護層はアモルファス構造あるいは
微結晶を含むアモルファス構造の主として炭素からな
り、前記保護層を514.5nmのレーザー光源により測
定したラマンスペクトルの1,000cm-1〜2,000cm
-1の間にある主ピークの中心波数が、それ以外の領域に
比べ高波数側へシフトしている領域が分散していること
を特徴とする磁気ヘッド。
19. A magnetic head in which a protective layer made of carbon is formed directly on a slider surface of a magnetic head used in a magnetic disk drive, wherein the protective layer mainly comprises carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. Raman spectra of 1,000cm -1 ~2,000cm measured layer by a laser light source of 514.5nm
A magnetic head characterized in that a region where the center wave number of a main peak located between -1 and the other region is shifted to a higher wave number side is dispersed.
【請求項20】磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドの
スライダ面に直接炭素からなる保護層を形成した磁気ヘ
ッドにおいて、前記保護層はアモルファス構造あるいは
微結晶を含むアモルファス構造の主として炭素からな
り、前記保護層の炭素のSP結合のSP結合に対す
る比率が、それ以外の領域に比べ大きくなっている領域
が分散していることを特徴とする磁気ヘッド。
20. A magnetic head in which a protective layer made of carbon is formed directly on a slider surface of a magnetic head used in a magnetic disk drive, wherein the protective layer is mainly made of carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A magnetic head characterized in that regions in which the ratio of SP 2 bonds to SP 3 bonds of carbon in a layer is larger than other regions are dispersed.
【請求項21】磁気ディスク装置に用いる磁気ヘッドの
スライダ面に直接炭素からなる保護層を形成した磁気ヘ
ッドにおいて、前記保護層はアモルファス構造あるいは
微結晶を含むアモルファス構造の主として炭素からな
り、該炭素原子間の結合はSP結合を50%以上有す
る保護膜であり、前記保護層における水素濃度がそれ以
外の領域に比べ大きくなっている領域が分散しているこ
とを特徴とする磁気ヘッド。
21. A magnetic head in which a protective layer made of carbon is formed directly on a slider surface of a magnetic head used in a magnetic disk drive, wherein the protective layer mainly consists of carbon having an amorphous structure or an amorphous structure containing microcrystals. A magnetic head, wherein the bonds between atoms are a protective film having 50% or more of SP 3 bonds, and regions in which the hydrogen concentration in the protective layer is higher than other regions are dispersed.
JP28768499A 1999-10-08 1999-10-08 Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head Pending JP2001110031A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28768499A JP2001110031A (en) 1999-10-08 1999-10-08 Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28768499A JP2001110031A (en) 1999-10-08 1999-10-08 Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001110031A true JP2001110031A (en) 2001-04-20

Family

ID=17720400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28768499A Pending JP2001110031A (en) 1999-10-08 1999-10-08 Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001110031A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009007216A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Superconducting material and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009007216A (en) * 2007-06-29 2009-01-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Superconducting material and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4247535B2 (en) Magnetic disk for load / unload system, method for manufacturing magnetic disk for load / unload system, and method for evaluating magnetic disk for load / unload system
JP3357313B2 (en) Thin film magnetic head, substrate for thin film magnetic head, and method of manufacturing substrate for thin film magnetic head
CN100468521C (en) Method for manufacturing magnetic head slider
WO1998010115A1 (en) Silicon-doped diamond-like carbon coatings for magnetic transducers and for magnetic recording media
JP2000339658A (en) Magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic storage device using this medium
JP3755765B2 (en) Manufacturing method of magnetic disk
JP2001110031A (en) Carbon film, magnetic disk to which carbon film is applied, method for manufacturing the same, and magnetic head
JP3196837B2 (en) Method of manufacturing magnetic head slider
JP2000105916A (en) Magnetic recording medium and method of manufacturing the same
Lal et al. Asymmetric DC-magnetron sputtered carbon-nitrogen thin-film overcoat for rigid-disk applications
JP3523602B2 (en) Magnetic disk drive
JP2900923B2 (en) Magnetic head slider and method of manufacturing the same
JP4160690B2 (en) Burnish head, burnish head manufacturing method and reproducing method, and magnetic disk manufacturing method using the burnish head
JP5104584B2 (en) Film forming apparatus and film forming method
JP4113787B2 (en) Magnetic disk
WO2006019176A1 (en) Magnetic recording medium and production process thereof
JP2003301257A (en) Method for forming carbonaceous film and method for manufacturing magnetic disk
JP2003223710A (en) Magnetic recording medium, lubricating film and magnetic recording device
JPH09326114A (en) Magnetic recording media
Wang et al. Mechanical Properties of Pure Carbon and Carbonnitrogen Coatings on Thin Film Head Sliders
JP2006351135A (en) Magnetic disk and manufacturing method for magnetic disk
JP2004054991A (en) Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic storage device
JP3422990B2 (en) Magnetic head
JPH11203625A (en) Thin film magnetic head and method of manufacturing the same
Libera et al. A technique for the preparation of thin-film cross-sections for transmission electron microscopy