CN101010168A - 磁盘基底以及磁盘的制造方法 - Google Patents

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CN101010168A CNA2005800290215A CN200580029021A CN101010168A CN 101010168 A CN101010168 A CN 101010168A CN A2005800290215 A CNA2005800290215 A CN A2005800290215A CN 200580029021 A CN200580029021 A CN 200580029021A CN 101010168 A CN101010168 A CN 101010168A
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町田裕之
会田克昭
羽根田和幸
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    • G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

Abstract

为了减小磁盘上的磁头漂浮高度，本发明提供一种磁盘基底的制造方法，能够有效地抛光玻璃基底，直到该玻璃基底的平坦度(TIR值)为5微米或更小。本发明涉及一种通过使用研磨盘片研磨的方法来抛光玻璃基底的磁盘基底制造方法，其特征在于，盘片精度被设定到180微米或更小，并且抛光一直进行到所述玻璃基底的平坦度(TIR值)变为5微米或更小为止。通过在这种磁盘基底上形成磁记录层来获得磁盘。

Description

磁盘基底以及磁盘的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请是根据35 U.S.C.§111(a)提交的一个申请，根据35 U.S.C.§119(e)，要求获得根据35 U.S.C§111(b)于2004年9月2日申请的临时申请No.60/606,416的申请日期的权益。
技术领域
本发明涉及到一种磁盘基底以及一种磁盘的制造方法。
背景技术
作为计算机的外部存储器件，磁盘器件已经取得了非凡的进步，这是由于其优秀的性价比，而且预期会有进一步的发展。在磁盘器件中，当磁盘转动时，磁头在基底表面上方预定的高度上飞行。在近来高记录密度的要求下，这个高度已经变得比较小了，而且，磁头的磁力只对基底上磁性薄膜层的一个小区域产生作用，这使获得较高的密度成为可能。另一方面，由于磁头和基底表面的接触而引起的器件误操作的危险也变得比较高。为了减小磁头漂浮高度(减小滑行高度)，磁盘表面的平坦性是很重要的。
在过去，使用铝类型的基底作为安置在磁盘器件中的磁盘的基底，但是，由化学钢化玻璃和晶化玻璃等材料构成的玻璃基底渐渐地获得了更广泛的应用，因为它具有高的抗冲击性，并能更轻易做得很平坦。换言之，铝类型的基底能容易地制成具有优秀磁特性的磁盘，但也包含了平坦性的问题，因为在抛光等机械过程中，它能发生塑性形变。相反，玻璃基底可以轻易做得很平坦，因为它具有高的表面硬度，不会产生上述的塑性形变。
在过去，已经进行了各种研究来减小磁盘的磁头漂浮高度。例如，已经提出了一种选择抛光板的表面粗糙度使得玻璃基底上的微波纹达到一个特殊值的方法(日本未审专利公开(Kokai)No.2002-92867)。另一种方法将玻璃基底的表面粗糙度及其微波纹设定到一个预定的范围/关系(日本未审专利公开(Kokai)No.2002-163818)。此外，有提出了使用一种玻璃基底，其中表面的微波纹具有0.1到5mm的周期和0.1到1nm的幅度(日本未审专利公开(Kokai)No.2000-207737)。
发明内容
为了减小磁盘的磁头漂浮高度，本发明提供一种方法，能够有效地抛光玻璃基底，使其平坦度(TIR值)变为5微米或更小。
为了解决上述的问题，本发明提供下面的发明。
(1)一种通过使用研磨盘片研磨来抛光玻璃基底的制造磁盘基底方法，其特征在于，盘片精度被设定到180微米或更小，并且抛光一直进行到所述玻璃基底的平坦度(TIR值)变为5微米或更小为止。
(2)如(1)中所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为150微米或更小。
(3)如(2)中所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为80微米或更小。
(4)如(3)所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为50微米。
(5)如(1)到(4)中的任何一款所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的平坦度(TIR值)为4微米或更小。
(6)如(5)中所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的平坦度(TIR值)为3微米或更小。
(7)如(1)到(6)中的任何一款所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的微波纹值为0.5nm或更小。
(8)如(7)中所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的微波纹值为0.3nm或更小。
(9)一种磁盘的制造方法，其特征在于，磁记录层形成在如(1)到(8)中的任何一款所述的磁盘基底上。
(10)如(9)中所述的磁盘制造方法，其中，所述磁盘的滑行崩落(glideavalanche)值为5.5nm或更小。
(11)如(9)中所述的磁盘制造方法，其中，所述磁盘的滑行崩落值为3nm或更小。
(12)一种用于磁盘的磁盘基底，由如权利要求1到8中的任何一项所述的制造方法来制造。
(13)一种磁盘，用根据权利要求9到11中的任何一项所述的磁盘基底来制造。
为了减小磁盘的磁头漂浮高度，本发明提供一种方法，能够有效地进行抛光，使玻璃基底的平坦度(TIR值)为5微米或更小。
实施本发明的最佳模式
在根据本发明所述的磁盘基底的制造方法中，研磨精度设定为180微米或更小，当用研磨盘片研磨来抛光玻璃基底时，抛光一直进行到玻璃基底的平坦度(TIR值)变为5微米或更小。
在本发明中，通常用于磁盘基底的非晶玻璃、化学钢化玻璃或晶化玻璃可用作玻璃基底。这种玻璃的例子有，钠钙玻璃、铝矽酸盐、硅酸锂、锂铝矽酸盐、铝硼硅酸盐玻璃等等。作为化学钢化玻璃，将玻璃在高温下与熔盐接触以便使得玻璃中的碱金属离子与熔盐中的不同种类的碱金属离子发生离子交换，并通过压应力进行钢化就可以了。晶化玻璃的例子是那些通过在控制条件下再加热玻璃并沉淀和生长大量微晶而得到的玻璃。具体的例子为Al2O3-SiO2-Li2O类型、B2O3-Al2O3-SiO2-Li2O类型等等的玻璃。这种玻璃基底的厚度通常在约0.1到约2mm的范围内选择。
在本发明中，用一个研磨盘片通过研磨对玻璃基底进行抛光，直到平坦度(TIR值)为5微米或更小，优选是4微米或更小，更优选为3微米或更小。研磨被定义为抛光的预处理。一般地，在非晶玻璃和化学钢化玻璃的情形中，通过分散在水中的自由磨料等使玻璃基底表面和盘片产生摩擦而进行研磨。在晶化玻璃的情形中，使用诸如金刚石粒或金刚石盘片等固定磨料。磨料的例子有，氧化铝、氧化锆，碳化硅等，但从抛光速度等方面看，氧化铝是合适的。在本发明中，研磨本身采用惯用的方法进行，但需要将盘片精度设定到180微米或更小。可以用惯用的方式来对盘片精度自身进行调节。
所述盘片精度优选选择为150微米或更小，更优选为80微米或更小，最优选为50微米或更小。
在本发明中当如上所述进行研磨时，通过将盘片精度设定到180微米或更小，所得到的玻璃基底的平坦度(TIR值)能够轻易地达到5微米或更小。这个平坦度(TIR值：总体指示偏差量，Total Indicated Runout)代表了峰/谷的测量结果，它指示着相对于一个最佳匹配平面而言基底表面上最高点和最低点之间的差异。
在如上所述进行了研磨后，对玻璃基底内周面上面对着内径孔的端面和外周面上的端面分别进行倒角以产生斜切部分。将经过这样处理的玻璃基底内周面和外周面上的端面进行抛光以形成镜面。随后，将玻璃基底的主表面最终抛光成镜面。其后，用惯用的方式对玻璃基底进行清洗和干燥，就可以得到一个磁盘玻璃基底。
通过这样的抛光，玻璃基底上的微波纹值能够轻易地减小到0.5nm或更小，优选是0.3nm或更小。该微波纹值意味着具有皱纹状基底表面，周期在毫米的量级，幅度在纳米的量级。它采用一个“OPTIFLAT”(ADEPhase Shift Co.的产品)(滤波片5mm)来测量，并用Wa值来表示。作为测量对象的微波纹的周期为0.1到5mm。
所述得到磁盘基底被用来以常规的方式制造磁盘。例如，在需要的时候，首先在基底上进行纹理化，以沿着磁头移动方向形成纹理凹槽。接着，在该基底上用溅射形成一个由Cr合金构成的基膜。在这个基膜上形成厚度约10到约100nm的Co基合金磁记录层。在这个磁记录层上优选进一步形成一个碳保护膜或诸如此类的保护膜，以便提高抗腐蚀性、抗滑动性等。膜厚约为1nm到约50nm的用比如溅射形成的氢化碳或者用CVD形成的类金刚石碳作为这种碳。全氟聚醚(perfluoropolyether)或者通过对全氟聚醚的末端进行酯化或酰胺化而得到的一种产物用溶剂进行稀释之后，在这个碳保护膜的表面上通过喷射、浸蘸、旋涂等形成膜厚约为0.5到5nm的润滑层，这样，耐久性、可靠性等可以得到进一步的提升。
当用根据本发明的方法这样得到的磁盘基底制造磁盘时，磁盘上的磁头漂浮高度可以被减小(低滑行高度)。磁盘上的磁头漂浮高度用滑行崩落值(glide avalanche value)，和当磁盘的隆起部分开始撞击检测头时检测头的漂浮高度值来表示。当用根据本发明的磁盘玻璃基底制造磁盘时，能够得到滑行崩落值为，例如5.5nm或更小，优选为5nm或更小，更优选为3nm或更小。
尽管将参考本发明的例子对本发明作进一步详细的解释，但是本发明不限于这些例子，除非本发明超出了其要点。
在这些例子中，用下面的测量装置来测量所述基底的微波纹和平坦度(TIR值)、盘片精度和滑行崩落值。
(1)微波纹：“OPTIFLAT”(ADE Phase Shift Co.的产品)
波纹周期为0.1到5mm。
(2)平坦度(TIR值)：激光干涉仪类型的测量仪器“Zygo”GPI-XP(Zygo Co.的产品)
(3)盘片精度：商用盘片平坦度仪
(4)滑行崩落值：滑行高度测试仪
至于滑行崩落值的测量，要提前测量磁盘转速和磁头漂浮高度的关系。当检测头被固定在任意的半径位置处时，磁盘的转速渐渐地改变。当来自检测头的信号变大时，漂浮高度能够从那一时刻的转速中确定下来。上升点被定义为滑行崩落值。
例1：
对一块2.5英寸硅酸锂(lithium silicate)型晶化玻璃基底进行研磨。通过使用金刚石磨料，盘片精度被设定为150微米。经过15rpm转速的盘片的很多次转动和在100g/cm2(约9806Pa)的处理压强下处理玻璃基底，直到达到预定的厚度。接着，对内周面上面对着内径孔的端面和外周面上的端面分别进行倒角。将这样得到的内周面和外周面上的端面进行镜面抛光之后，将玻璃基底的主表面最终抛光成镜面。清洗之后，对玻璃基底进行干燥，并对微波纹和平坦度(TIR)进行测量。结果是，微波纹为0.375nm，平坦度(TIR)为4.98微米。在所得到的玻璃基底上，在200℃的基底温度下通过溅射顺序形成厚度为60nm的Cr膜作为基膜、厚度为20nm的Co13Cr6Pt3Ta合金膜作为磁记录膜和厚度为10nm的类金刚石碳膜作为保护层。此外，通过浸蘸形成一层厚度为3nm的全氟聚醚润滑层，从而得到一个磁盘。该磁盘的滑行崩落值为5.5nm。
例2：
除了盘片精度被设定为60微米之外，用和例1相同的方法制造一个玻璃基底和一个磁盘。所述玻璃基底的微波纹为0.250nm，其平坦度(TIR)为2.30微米。另一方面，所述磁盘的滑行崩落值为5.0nm。
比较例1：
除了盘片精度被设定为750微米之外，用和例1相同的方法制造一个玻璃基底和一个磁盘。所述玻璃基底的微波纹为0.909nm，其平坦度(TIR)为10.04微米。另一方面，所述磁盘的滑行崩落值为6.25nm。
比较例2：
除了盘片精度被设定为325微米之外，用和例1相同的方法制造一个玻璃基底和一个磁盘。所述玻璃基底的微波纹为0.744nm，其平坦度(TIR)为6.30微米。另一方面，所述磁盘的滑行崩落值为5.75nm。
工业实用性
为了减小磁盘上的磁头漂浮高度，本发明提供一种方法，能够有效地抛光玻璃基底，使其平坦度(TIR值)为5微米或更小。

Claims (13)

1.一种通过使用研磨盘片研磨来抛光玻璃基底的磁盘基底制造方法，其特征在于，盘片精度被设定到180微米或更小，并且抛光一直进行到所述玻璃基底的平坦度(TIR值)变为5微米或更小为止。
2.根据权利要求1所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为150微米或更小。
3.根据权利要求2所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为80微米或更小。
4.根据权利要求3所述的磁盘基底制造方法，其中盘片精度为50微米或更小。
5.根据根据权利要求1到4中的任何一个权利要求所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的平坦度(TIR值)为4微米或更小。
6.根据权利要求5所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的平坦度(TIR值)为3微米或更小。
7.根据权利要求1到6中的任何一个权利要求所述的磁盘基底制造方法，其中，通过抛光所得到的所述玻璃基底的微波纹值为0.5nm或更小。
8.根据权利要求7所述的磁盘基底制造方法，其中，所述玻璃基底的微波纹值为0.3nm或更小。
9.一种磁盘的制造方法，其特征在于，磁记录层形成在根据权利要求1到8中的任何一个权利要求所述的磁盘基底上。
10.根据权利要求9所述的磁盘制造方法，其中，所述磁盘的滑行崩落值为5.5nm或更小。
11.根据权利要求9所述的磁盘制造方法，其中，所述磁盘的滑行崩落值为3nm或更小。
12.一种用于磁盘的磁盘基底，由根据权利要求1到8中的任何一个权利要求所述的制造方法来制造。
13.一种磁盘，用根据权利要求9到11中的任何一个权利要求所述的磁盘基底来制造。
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