JP2000348337A

JP2000348337A - 磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク及び磁気ディスク装置並びに磁気ディスクアレイシステム並びにクリーニングテープ

Info

Publication number: JP2000348337A
Application number: JP16007099A
Authority: JP
Inventors: Naoto Endo; 直人遠藤; Susumu Funamoto; 進船本; Yoshifumi Matsuda; 好文松田; Michinori Ozaki; 倫典小崎; Tomoyoshi Aida; 倫佳合田; Fuminobu Maruyama; 文信丸山; Takanori Nagano; 貴範永野
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-06-07
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気ディスク表面に与える再生信号のエラー
となり得る軽微な傷を如何に少なく抑え、磁気ヘッドの
浮上阻害となり得る突出部を除去することを両立させる
こと。【解決手段】研磨砥粒の粒径を０.３μｍ以下乃至
０．０５μｍ以上とし、かつチップポケットの深さが５
００ｎｍ以上のクリーニングテープを用いてクリーニン
グすることにより、砥粒によるスクラッチを低減し、コ
ンタミネーションとなる加工残渣物をチップポケットに
取り込んで除去するもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスクの製
造方法、磁気ディスク、磁気ディスク装置及び磁気ディ
スクアレイシステムに係り、特にクリーニングテープを
用いて磁気ディスク表面に付着した塵埃又は媒体膜形成
工程等において発生した異常突出部を除去する磁気ディ
スクの製造方法、磁気ディスク、磁気ディスク装置及び
磁気ディスクアレイシステム並びにクリーニングテープ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報産業の発展に伴い、コンピュ
ーターに要求される性能も加速度的に高度なものとなっ
てきており、これに伴い外部記憶装置である磁気記録媒
体、例えば磁気ディスクに対して高記録密度化・大容量
化の要求が進んでいる。最近では、小型の磁気ディスク
装置を複数台集めてさらに大容量化し、互いの記録デー
タの補完機能を持たせることにより磁気ディスク装置で
発生しがちだった故障による記録の破壊を防ぐ等の新た
な機能を持たせた磁気ディスクアレイシステムも提案さ
れている。

【０００３】前述の磁気ディスクの製造方法は、例えば
通常Ｎｉ−Ｐメッキを施し鏡面研磨したアルミニウム合
金基板の表面に微細な同心円上のスジを形成する所謂テ
クスチャ加工を施した後、真空装置に導入してスパッタ
リングにより下地膜／磁性膜／保護膜を順に形成した表
面をクリーニングし、潤滑剤を塗布して完成することが
一般的である。

【０００４】また、最近はガラス基板を用いた磁気ディ
スクも多数提案され始めている。このガラス基板の場合
の製造方法としては、ガラス基板を鏡面研磨した後、真
空装置に導入して例えば特許第２,５４７,６５１号公報
に記載されているようなＡｌ等の金属をスパッタリング
して凹凸（原子間力顕微鏡にて、１００μｍ２当たり数
百個、高さ数〜数十ｎｍ）を形成した後、下地膜／磁性
膜／保護膜を順に形成し、潤滑剤を塗布して表面をクリ
ーニングし、完成する方法等が使用されている。

【０００５】特にこのガラス基板を用いた小型磁気ディ
スクは、前記のアルミニウム合金基板に比べ、テクスチ
ャ加工を施していないこともあり、表面の粗さも、突起
高さ（以下、Ｒｐという）で数ナノメートル程度、中心
線平均粗さ（以下、Ｒａという）で数オングストローム
（）程度と小さく、バリも少なくなってきいる。これ
は、高記録密度化にとって必須となる所謂記録再生磁気
ヘッドと磁気ディスクのスペーシングの低減のために重
要である。実際、磁気ディスクからの磁気ヘッドの浮上
保証高さは近年急激に低下し、最近では十数ｎｍの値が
要求されている。そのためには、磁気ディスク表面をさ
らに平坦にし、且つ磁気ヘッドの浮上阻害となるような
塵埃又は浮上高さ以上の異常突出部を除去する必要があ
る。

【０００６】この浮上高さの低下を保証するために、従
来は研磨層に研磨砥粒を固着したテープフィルム（クリ
ーニングテープと呼ぶ）をゴムローラーでディスク表面
に圧接する手法や、或いは該テープに気体を吹き付けて
圧接し研磨して保護膜を形成した後に表面をクリーニン
グする手法が知られている。また従来の磁気デイスク
は、表面の基板のバリなどによる異常突出部や塵埃等の
コンタミネーションが多数存在し、また基板の表面粗さ
自体も大きかったため、表面クリーニング技術は、上記
のような除去を要する対象物をクリーニングするために
十分な加工量を得るため、上記のクリーニングテープは
砥粒径が１〜３μｍという大きなものを用い、クリーニ
ング性能、加工性能を維持してきた。これは、研磨砥
粒径が大きい程、テープの面粗さが大きくそれに伴い加
工量も大きくなることに依存している。

【０００７】尚、前述のテープフィルムをゴムローラー
でディスク表面に圧接する技術が記載された文献として
は、例えば特公平６−５２５６８号公報や特公平２−１
０４８６号公報が挙げられ、前記テープに気体を吹き付
けて圧接し研磨する技術が記載された文献としては、例
えば特開昭６３−１５３７２３号公報が挙げられ、前記
砥粒径が１〜３μｍという大きな研磨砥粒を用いたクリ
ーニングテープは特公平２−１０４８６号公報に記載さ
れている。

【０００８】また従来より樹脂塗工層からなる研磨層を
有するクリーニングテープにおいては、研磨（クリーニ
ング）時に発生する研磨屑による被加工面のスクラッチ
傷を防ぐ目的で、研磨層表面に加工残渣を捕集するチッ
プポケットと呼ばれる凹部をバーナードセル現象によっ
て生成させたクリーニングテープが、例えば特開昭６２
−２５５０６９号公報、特開平８−１８７６６６号公報
などに開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の磁気デ
イスク製造プロセスにおいては、前述したようにガラス
基板などでは、スパッタ膜を形成する前の基板の研磨技
術や精度が目覚しく向上し、ディスク表面の粗さＲｐが
従来は数十ナノメートル程度であったものが、数ナノメ
ートルまで小さくなり、更にその上に形成するスパッタ
膜の形成条件の最適化や真空装置内雰囲気の高清浄度化
等の技術の向上により、デイスク完成前の仕上げクリー
ニングプロセスに課せられる除去対象物が大幅に減少
し、このために逆にクリーニングプロセス自身でデイス
クに損傷を与える可能性があると言う不具合や、加工残
渣等のコンタミネーションを転写・残留させることによ
る不具合がクローズアップされ始めてきている。

【００１０】上記問題点に鑑み、今後、従来のクリーニ
ング方法で問題となってくるのは、第一に研磨砥粒径の
大きなテープ材料では、磁気ヘッドとディスク間のスペ
ーシング狭化に伴い、テープがディスク表面に与える損
傷が記録再生信号のエラーレベルとして大きな問題とな
ることである。即ち、研磨砥粒の粒径が大きくなる程、
ディスク表面に与える傷の深さが深くなり、傷の数も増
加し、その結果記録再生信号のエラー数が増加し不良歩
留まりも悪化すると言う不具合が明らかとなった。

【００１１】ここで、磁気ディスクの記録再生過程にお
ける出力信号エラーモードについて説明する。ここで述
べるエラーとは、ミッシングエラーと称しているモード
であり、現象的には磁気記録を担うコバルト合金磁性層
が部分的に欠如するか又は部分的に凹む等の欠陥によ
り、出力レベルが低下してしまう現象である。従来の場
合、浅いスクラッチは磁気ヘッドのトラック幅が数ミク
ロンであったためにスクラッチが記録面積に対して占め
る割合が相対的に小さいために問題とならなかったが、
今後トラック幅が１μｍ以下となった場合にはスクラッ
チが占める割合が相対的に大きくなるためにエラーとし
てカウントされる割合が必然的に大きくなり、トラック
幅が１μｍ以下の場合は前記ミッシングエラーが増加す
ると言う不具合があった。また、磁性層の上にオーバー
コートしているカーボンを主成分とする保護層の厚みに
ついても、磁気ディスクの記録密度増大に伴い薄くなっ
てきており、このために上記のエラー要因となる傷から
磁性層を保護するのに十分な強度を得難くなっていると
言う不具合があった。

【００１２】本発明の目的は、前記従来技術による不具
合を除去することであり、磁気ディスク表面に与える再
生信号のエラーとなり得る軽微な傷を減少することがで
きる磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク及び磁気デ
ィスク装置並びに磁気ディスクアレイシステム並びにク
リーニングテープを提供することである。換言すれば本
発明の目的は、表面粗さの小さな磁気ディスク表面のテ
ープクリーニング工程において、磁気ディスク表面に与
える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷を如何に少な
く抑え、磁気ヘッドの浮上阻害となり得る突出部を除去
できるテープ材料を用いた磁気ディスクのクリーニング
方法を適用した磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク
及び磁気ディスク装置並びに磁気ディスクアレイシステ
ム並びにクリーニングテープを提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、非磁性基板上に設けられた強磁性合金薄膜
を含む磁性層の上にカーボン保護層を形成して成る磁気
ディスクの製造方法において、前記保護層表面に平均粒
径が０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒を
固着し、且つ深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下の
チップポケットを持つクリーニングテープによりクリー
ニングする工程を含むことを第１の特徴とする。

【００１４】また本発明は、非磁性基板上に設けられた
強磁性合金薄膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形
成して成る磁気ディスクであって、前記保護層表面に平
均粒径が０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥
粒が固着された状態で、深さが５００ｎｍ以上乃至研磨
層厚以下のチップポケットを持つクリーニングテープに
よりクリーニングされていることを第２の特徴とする。

【００１５】更に本発明は、非磁性基板上に設けられた
強磁性合金薄膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形
成して成る磁気ディスクと該磁気ディスクにデータの記
録再生を行う磁気ヘッドとを備える磁気ディスク装置に
おいて、前記磁気ディスクが、前記保護層表面に平均粒
径０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒が固
着された状態で、深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以
下のチップポケットを持つクリーニングテープによりク
リーニングされていることを第３の特徴とする。

【００１６】更に本発明は、非磁性基板上に設けられた
強磁性合金薄膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形
成して成る磁気ディスクと該磁気ディスクにデータの記
録再生を行う磁気ヘッドとを備える磁気ディスク装置を
複数搭載した磁気ディスクアレイシステムにおいて、前
記複数の磁気ディスク装置に搭載した磁気ディスクが、
前記保護層表面に平均粒径０.３μｍ以下乃至０．０５
μｍの研磨砥粒が固着された状態で、深さが５００ｎｍ
以上乃至研磨層厚以下のチップポケットを持つクリーニ
ングテープによりクリーニングされていることを第４の
特徴とする。

【００１７】更に本発明は、平均粒径が０.３μｍ以下
乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒を固着し、且つ深さが
５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下のチップポケットをク
リーニングテープに設けることを第５の特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク及び磁気ディス
ク装置並びに磁気ディスクアレイシステム、クリーニン
グテープを図面を参照するものであるが、まず本発明の
原理を説明する。

【００１９】出願人は、前述した表面粗さの極めて小さ
な磁気ディスクの表面クリーニング方法を検討した結
果、磁気ディスク表面のクリーニングテープに起因する
スクラッチ傷は、研磨砥粒の粒径を０.３μｍ以下に小
さくすることで数を減少させ、且つ傷深さを浅くするこ
とができることを見いだした。

【００２０】しかしながら、単純にクリーニングテープ
の研磨層（バインダ層）の粒径を微細化した場合、クリ
ーニングテープ自体からの加工屑或いは研磨層からの脱
落物（以下、加工残渣という）が増加することを発見
し、これら加工残渣を回収するために発明者らは、前記
研磨砥粒の粒径を０.３μｍ以下とし，且つ研磨層表面
に加工残渣を捕集するチップポケットを深さ５００ｎｍ
以上の深さで設けたクリーニングテープを用いることに
より、加工残渣等によるコンタミネーションが少なくな
ることを発明した。

【００２１】以下、本発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。本実施形態の対象となる磁気デ
ィスク自体の構造及び製法を、磁気デイスク断面構造を
示す図１を参照して説明する。まず、本実施形態による
磁気ディスクは、厚さ０.６３５ｍｍ、表面粗さが原子
間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）を用い１００μｍ²
を測定した結果でＲｐ＝２.５ｎｍ、Ｒａ＝０.３ｎｍの
２.５インチ型の表面を化学強化したソーダライム系ガ
ラス基板１０を洗浄し、その上にインテバック（Ｉｎｔ
ｅｖａｃ）社製の枚葉式スパッタリング装置（ＭＤＰ２
５０Ｂ）を用いて、タクト９秒で以下の手順により多層
膜を形成する。尚、各層は基板両面に同時に形成する。

【００２２】(1)基板１０の上に厚さ２７ｎｍのＣｏ−
３０ａｔ％Ｃｒ−１０ａｔ％Ｚｒ合金から成る第一下地
膜１１、１１′を形成する。 (2)その後、ランプヒーターにより基板１０を約１２０
℃に加熱した後、Ａｌ−１０ａｔ％合金からなる微細凸
部（ＡＦＭにて１００μｍ²視野を解析し、粗さ中心線
よりスライス高さ２．５ｎｍ以上の全凸部平均で、高さ
が１７ｎｍ、密度が１００μｍ²中に２００個）を有す
る第二下地膜１２、１２′を形成する。 (3)その上に厚さ２０ｎｍのＮｉ−２０ａｔ％Ｃｒ−１
０ａｔ％Ｚｒ合金から成る第三下地膜１３、１３′を形
成する。 (4)その後ランプヒーターにより基板の温度を約２７０
℃に加熱した後、酸化室で９９％Ａｒ−１％Ｏ２混合ガ
スの圧力７ｍｍ（ガス流量２１ｓｃｃｍ）の雰囲気に
３．５秒間曝し、その後、厚さ１７ｎｍのＣｒ−２０ａ
ｔ％Ｔｉ合金からなる第四下地膜１４、１４’を形成す
る。 (5)その上に厚さ２１ｎｍのＣｏ−２１ａｔ％Ｃｒ−７
ａｔ％Ｐｔ合金からなる磁性膜１５、１５’を形成す
る。

【００２３】(6)その上に１２ｎｍのカーボンを主成分
とする保護膜１６、１６′を形成する。 (7)その後、基板をスパッタ装置から取り出し、保護膜
１６、１６′上にパーフルオロアルキルポリエーテルを
主成分とする潤滑剤を塗布して厚さ２ｎｍの潤滑膜１
７、１７′を形成する。 (8)次に本実施形態による磁気ディスクの製造方法は、
この潤滑膜上からクリーニングテープを用いて表面のク
リーニングを行う。

【００２４】本実施形態において潤滑剤塗布後にクリー
ニングを行う理由は、本発明の解決目的のスクラッチ傷
に対して保護層とクリーニングテープ間に潤滑層を介す
る方が研磨層の被加工面への摩擦力が低下し、傷が発生
し難いという効果を事前検討で見出したためであるが、
本発明はこれに限られるものではなく、潤滑剤塗布前に
クリーニングを行っても良い。また前述した磁気ディス
クとしては、磁気特性の向上／クッションを与えて強度
向上他の機能を果たすための下地層を４層設けたものを
説明したが本発明の対象となる磁気ディスクはこに限ら
れるものではない。

【００２５】さて、本実施形態で使用するクリーニング
テープは、研磨層の表面に溝が設けられ、この溝が多数
の多角形状（４〜８角形状）のチップポケットを形成し
ているものである。このクリーニングテープのチップポ
ケット２１は、図２（ａ）に模擬的に示す表面の如く多
角形状を成し、図２（ｂ）の断面図に示す如くチップポ
ケット２１の深さが所定の深さに形成されている。この
チップポケット２１は、テープの仕様によって図３の走
査電子顕微鏡（ＳＥＭ）像に示す様に、チップポケット
の深い場合（左側）と浅い場合（右側）がある。

【００２６】ここで本発明を発明する経緯で検討したク
リーニングテープの種類とチップポケットの深さを表１
に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１にテープＮｏとして示したクリーニン
グテープは、日本ミクロコーティング社製のものであ
り、Ｎｏ．１（研磨砥粒経０．１μｍ／チップポケット
深さ［Ｒｖ］８７ｎｍ／区画単位の大きさが５０〜１５
０μｍ／ベースフィルム厚２５μｍ／テープ厚み３０〜
４０μｍ）はＷＡＴ２００００、Ｎｏ．２（研磨砥粒経
０．３μｍ／チップポケット深さ［Ｒｖ］４３４ｎｍ）
とＮｏ．５（研磨砥粒経０．３μｍ／チップポケット深
さ［Ｒｖ］５４０ｎｍ）はＡＷＡ１５０００ＴＮＹ−Ｄ
の異なるロットのもの、Ｎｏ．３（研磨砥粒経０．５μ
ｍ／チップポケット深さ［Ｒｖ］５９９ｎｍ）はＡＷＡ
１００００ＴＮＹ−Ｄ、Ｎｏ．４（研磨砥粒経１．０μ
ｍ／チップポケット深さ［Ｒｖ］２００５ｎｍ）はＡＷ
Ａ８０００ＴＮＹ−Ｄ、Ｎｏ．６（研磨砥粒経１μｍ／
チップポケット深さ［Ｒｖ］９５ｎｍ）はＡＷＡ１５０
００ＦＮＹである。尚、前記各テープにおける区画単位
の大きさ／ベースフィルム厚／テープ厚みは同一であ
り、前記Ｎｏ１及びＮｏ６のテープはチップポケット深
さが極端に浅いため、実質的に加工残渣を捕集する機能
を達成するためのチップポケットを形成しているとは言
い難い。

【００２９】これらクリーニングテープに設けられた研
磨層の研磨砥粒の材質は、スクラッチが発生し難く且つ
形状的に好適なエッヂのない曲面体の酸化アルミニウム
砥粒が用いられている。この研磨砥粒の材質は、酸化ア
ルミニウムに限られるものではなく、酸化クロム／グリ
ーンカーボン／セリウム等の砥粒が考えられる。

【００３０】ここで、前記チップポケットの深さの測定
には、小坂研究所製の触針式粗さ計「サーフコーダーＥ
Ｔ−３０ｋ」を用いた。測定条件は下記の通りである。

【００３１】触針の先端径：０.２μｍ（円錐型）測定長：２,０００μｍ触針移動速度：４ μｍ毎秒カットオフ：８０ μｍ触針圧：０.１ｍＮ縦倍率：１０,０００倍チップポケットの深さの測定は、前記条件で測定した粗
さプロファイルを二乗法レベリングした後、Ｒｖ（平均
線から最深谷までの値）を算出し、それをクリーニング
テープの任意の他の２ポイントで繰り返して算出した３
つのＲｖ値の平均値をとってチップポケットの深さとし
ている。

【００３２】図４（ａ）（ｂ）（ｃ）各々に前記Ｎｏ．
５とＮｏ．２とＮｏ．６のクリーニングテープについて
測定したプロファイルを示す。縦と横の倍率の比は１０
０００：５８である。プロファイルの谷の深さだけでな
く山の高さもテープの番号により違って見えているが、
例えばＮｏ．５のプロファイルを実際の縦横倍率の比
１：１に戻すと、山部分は非常になだらかになり加工残
渣を捕捉することは出来ないものとなる。これがチップ
ポケットの指標としてＲｖをとる理由である。

【００３３】発明者らは前記多種のクリーニングテープ
を図５に模式的に示したクリーニング装置に用いて磁気
ディスクのクリーニングを行った。このクリーニング装
置は、磁気ディスク１００の両面をテープクリニーング
するための一対の機構を持ち、各々の機構は、クリニー
ングテープ４０を巻成している送り出しリール３０と、
該リール３０から送り出されたテープ４０を案内するガ
イドローラ３１と、このガイドローラ３１を介したテー
プ４０に対してガイドローラ３３との間において重力に
よりテンションを与える定テンション機構３２と、この
テンションを与えたテープを磁気ディスク面に案内する
ガイドローラ３３及び３５と、この磁気ディスク面に案
内されたテープ４０に空気圧を与えることによりテープ
を所定圧力で磁気ディスクに摺動させるエアーノズル３
４と、クリーニング済みのテープ４０をガイドローラ３
６を介して回収する巻き取りローラ３７とから構成され
る。

【００３４】この様に構成したクリーニング装置は、磁
気ディスク１００を回転させた状態でテープ４０を該磁
気ディスク回転方向と逆方向に一定速度で巻取りながら
クリーンエアーをエアーノズル３４から噴出させること
により、磁気ディスクの両面を同時にクリーニングテー
プ４０を用いて表面をクリーニングする様に動作するも
のである。このテープ４０のテープ幅は１２.６ｍｍ
で、ディスク半径方向に外端側から内端側への移動を往
路、内端側から外端側への移動（スキャン）を復路とし
た往復動作を３往復させることにより２．５インチ経の
磁気ディスクの記録面全面に亘ってクリーニングが行わ
れる。このときのテープのデイスク表面での接触圧力
は、テンションゲージの測定値で１５ｇｆ/ｃｍ²とし
た。尚、前記テープ幅は１２.６ｍｍに限られるもので
はなく、ディスク径や前記スキャンによる影響を考慮し
て他のテープ幅であっても良い。以上の条件で、前述し
た磁気ディスク表面をクリーニングした結果を以下に述
べる。図６は、図５に示したテープクリーニング装置を
用いて磁気ディスクをクリーニングした際の研磨砥粒径
とミッシングエラー個数の関係を示す。ミッシングエラ
ーの測定は、磁気抵抗効果型ヘッド（トラック幅＝２μ
ｍ）にて周波数１００ｋＦＣＩ、回転数７,０００回転
毎分、スライスレベル６５％にて、全トラックをオート
ゲインコントロール機能オフにて測定し、測定面数２１
面の合計をエラー個数とした。

【００３５】この結果、図６に示す如く、研磨砥粒径が
１μｍではミッシングエラー個数が９００個近くと多
く、０．５μｍ以下においてミッシングエラー個数が低
減されることを発見した。この理由は、同圧力、同接触
面積、同接触速度でテープを接触させた場合、粒径の
小さなものほど、研磨砥粒個々の被加工表面に与えるエ
ネルギーが小さくなり、結果的に媒体への研磨砥粒の埋
め込み深さや、削り取る確率が小さくなり、本検討の磁
気ディスク表面の場合においてはエラーの少ないクリー
ニング後の表面が得られたと考えられる。

【００３６】一方、発明者らはこのクリーニングを行っ
た磁気ディスク表面の加工残渣等のコンタミネーション
の数の測定を行い、この結果、図７に示すように、研磨
砥粒径が１μｍではコンタミネーションの数が５０程度
と小さいものの、０．３μｍ以上においては２００以上
と急激に増加すること、即ち、砥粒径が小さくなると表
面の加工残渣等のコンタミネーションが増加してしまう
ことを発見した。コンタミネーションの数は、レーザー
の反射強度を検出する日立電子エンジニアリング製の欠
陥検出装置を用い、１μｍ以上のコンタミネーションを
カウントした（以下、コンタミネーション数は該測定装
置の値とする）。

【００３７】この原因としては、第一に、研磨砥粒径を
小さくした場合、バーナードセル現象（対流セル現象：
用材が蒸発する固化する過程で垂直方向に対流を起こ
し、これに表面張力が加わることにより、亀甲良状の凸
部分と、対流通路として残存する凹部が形成される現
象）が発生し難くなって研磨層表面が平滑状態となり、
チップポケット深さが浅くなることにより、残渣を回収
できる許容量が微量となり、結果的にディスク表面に加
工屑を残留させてしまうこと、第二に、コンタミネーシ
ョンが多い、すなわち加工残渣を回収しきれていないに
も係らずミッシングエラー（スクラッチ傷）が少ないと
いう結果から推測すると、研磨砥粒の粒径が小さくなる
と、砥粒層が脆くなり、本発明の加工対象となるような
磁気ディスク表面（Ｒｐが１０ｎｍ以下）を研磨した
場合、被加工面の摩耗屑よりも、テープの研磨層自身か
らの比較的柔軟性のある脱落物（有機質又は無機質系の
樹脂質バインダー）が多いため、エラーには至らない
が、磁気ヘッドの浮上阻害となってしまう残渣として、
被加工ディスク面に残留してしまうことの２点が考えら
れる。

【００３８】そこで発明者らは、図６に示した実験結果
を基にクリーニングテープの研磨砥粒径を０．５μｍ以
下としてミッシングエラーを押さえ、且つ研磨砥粒径を
０．５μｍ以下とした場合のコンタミネーションの増加
を押さえるために前述のチップポケット深さを５００ｎ
ｍ以上とするクリーニングテープを発明した。即ち、研
磨砥粒粒径を小さくすることによりコンタミネーション
が増加してしまうならば、コンタミネーションを回収す
るチップポケットを深くすることにより、回収許容量を
大きくし、コンタミネーションの残留を減少させること
ができることを発明した。尚、研磨砥粒径の下限として
は０．０５μｍ程度、チップポケット深さの上限として
は研磨層厚以下、具体的には３０００ｎｍ程度が考えら
れる。この研磨砥粒径の下限として０．０５μｍ程度と
する理由は、研磨砥粒の製造技術及び前述した様に粒径
を小さくするとバーナードセル現象が起こりにくくなり
チップポケットの深さを後述する所定の値に保つことが
困難になるためであり、チップポケット深さの上限を例
えば３０００ｎｍ程度にする理由は、更に深いポケット
を作成した場合は凹部のエッジも鋭くなり、磁気ディス
ク表面を傷つける可能性が大きくなるためである。

【００３９】図８は、ディスク回転数をパラメーターに
してコンタミネーションの増減を調べた結果を示す図で
あり、表１に示した各種テープ毎のディスク回転数／分
と１ミクロン以上のディスク表面コンタミネーション数
／面の関係を表している。

【００４０】この実験の結果、図８を参照すれば明らか
な如く、表１のテープＮｏ.４、Ｎｏ.３、Ｎｏ.５のチ
ップポケット深さ（Ｒｖ値）が比較的大きいクリーニン
グテープを用いた場合はコンタミネーションが少ないこ
とが判明した。更に、砥粒粒径が０.３μｍと同一で製
造ロットが違うだけのＮｏ.５とＮｏ.２を比較すると、
Ｒｖ値が５４０ｎｍと４３４ｎｍの違いしかないのにも
関わらず、ディスク回転数が５００回転毎分以上ではコ
ンタミネーションの値に格段の違いが認められることか
判明した。即ち、この実験の結果、ディスクの回転数を
大きくするとデイスク表面とテープ表面の相対速度に依
存する摩擦力が大きくなり、テープの砥粒層が脱落し易
くなるが、クリーニングの効率及びクリーニング時間の
短縮のためには回転数は高い方が望ましいことが判明し
た。

【００４１】これら実験の結果より発明者らは、回転数
を上げるというテープにとってダメージの大きくなる条
件を採用しても、チップポケット深さＲｖを５００ｎｍ
以上にすることにより、粒径の微細な（０.３μｍ以
下）テープを使用してクリーニングしても、コンタミネ
ーションが増加しないことを見出した。このことは図８
におけるチップポケットの無い平滑面のテープ（Ｎｏ
１，６）を用いてクリーニングした場合、バツ印及び黒
三角印で示す如く大幅にコンタミネーションが増加して
しまうことからも、該チップポケットのコンタミネーシ
ョンの回収効果が大きいことが分かる。

【００４２】更にチップポケットのコンタミネーション
回収効率は、図９に示すように、クリーニング中のテー
プの巻取り速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ〜１００／ｍｉｎに
することが好適である。この理由は、テープ速度が速い
ほどに未接触のクリーニングテープがチップポケットの
コンタミネーション回収容量以上に回収する前にディス
ク表面に高速に供給され、効率よく回収するためと考え
らる。

【００４３】本実施形態による磁気ディスクの製造方法
は、前述した平均粒径が０.３μｍ以下乃至０．０５μ
ｍ以上の研磨砥粒を固着し、且つ深さが５００ｎｍ以上
乃至研磨層厚以下のチップポケットを持つクリーニング
テープによりクリーニングする工程を含むことにより、
磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る
軽微な傷を減少し、且つ磁気ヘッドの浮上阻害となり得
る突出部を除去することができる。更に本実施形態によ
る磁気ディスクは、前記クリーニンクテープを用いてク
リーニングすることにより同様の効果を得ることができ
る。更に本実施形態によるクリーニングテープは、磁
気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽
微な傷を減少し、且つ磁気ヘッドの浮上阻害となり得る
突出部を除去することができる。

【００４４】更に発明者らは、前述の製造条件で作製し
た磁気ディスクを組み込んで、図１０のような磁気ディ
スク装置を作製した。この磁気ディスク装置は、前記し
たクリーニングテープを用いて作製した磁気ディスク１
０１と、該磁気ディスク１０１をスピンドルを介して回
転するスピンドルモータ１０２と、磁気ディスク１０１
にデータの記録再生を行う磁気ヘッド１０３と、該磁気
ヘッド１０３をディスク上でシークするための駆動用の
ボイスコイル型モーター１０４と、磁気ヘッド１０３と
の間でデータの記録再生を行う信号回路系１０５とを備
える。また磁気ヘッド１０３は、記録用の電磁誘導型ヘ
ッドと再生用の磁気抵抗効果型ヘッドを併せ持つ複合型
ヘッドであり、記録磁極間のギャップ長が０.３μｍ、
コイルが厚さ３μｍの銅製、磁気抵抗効果型ヘッドが磁
気抵抗センサとその両端の電極パターンから成り、磁気
抵抗センサが共に１μｍ厚の下部記録磁極兼上部シール
ド層と下部シールド層で挟まれ、該シールド層間距離が
０.２０μｍとする。

【００４５】この様に構成した磁気ディスク装置は、平
均粒径が０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥
粒を固着し、且つ深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以
下のチップポケットを持つクリーニングテープによりク
リーニングした磁気ディスク１０３を搭載したことによ
り、磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり
得る軽微な傷を減少し、且つ磁気ヘッドの浮上阻害とな
り得る突出部を除去したものであり、良好なデータの記
録再生を行うことができる。

【００４６】更に発明者らは前述の磁気ディスク装置を
複数搭載した磁気ディスクアレイシステムを作製した。
この磁気ディスクアレイシステムは、図１１に示す如
く、磁気ディスクアレイシステム筐体２０１に複数の磁
気ディスク装置２０２を組み込み、該複数の磁気ディス
ク装置２０２を磁気ディスクアレイ制御部２０３により
制御することにより、一連のデータを複数の磁気ディス
ク装置２０２に並列転送して書き込み読み出しの高速化
や同一のデータを一対の磁気ディスク装置２０２に格納
してミラー制御を行うものである。

【００４７】この磁気ディスクアレイシステムは、磁気
ディスク装置２０２の磁気ディスクを前述の平均粒径が
０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒を固着
し、且つ深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下のチッ
プポケットを持つクリーニングテープによりクリーニン
グしたものを用いることにより、磁気ディスク表面に与
える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷を減少し、且
つ磁気ヘッドの浮上阻害となり得る突出部を除去し前記
アレイシステムにおいて良好なデータの記録再生を行う
ことができる。更に本発明によるクリーニングテープも
同様な効果を得ることができる。

【００４８】

【発明の効果】以上述べた如く本発明による磁気ディス
クの製造方法は、平均粒径が０.３μｍ以下乃至０．０
５μｍ以上の研磨砥粒を固着し、且つ深さが５００ｎｍ
以上乃至研磨層厚以下のチップポケットを持つクリーニ
ングテープによりクリーニングする工程を含むことによ
り、磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり
得る軽微な傷を減少することができる。また本発明によ
る磁気ディスクは、前記工程により製造されることによ
り、磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり
得る軽微な傷を如何に少なく抑え、磁気ヘッドの浮上阻
害となり得る突出部を除去することができる。更に本発
明による磁気ディスク装置並びに磁気ディスクアレイシ
ステムは、前記磁気ディスクを搭載することによりデー
タの記録再生の信頼性を向上することができる。更に本
発明によるクリーニングテープは、磁気ディスクに対
し、表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷
を如何に少なく抑え、磁気ヘッドの浮上阻害となり得る
突出部を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気ディスクの一実施形態による
磁気ディスクの断面構造図。

【図２】本実施形態によるクリーニングテープ構造を説
明するための図。

【図３】クリーニングテープの表面ＳＥＭ像を示す図。

【図４】クリーニングテープの粗さ測定プロファイルを
示す図。

【図５】テープクリーニング装置を説明するための。

【図６】研磨砥粒径とエラー個数の関係を示す図。

【図７】研磨砥粒径とコンタミネーション数の関係を示
す図。

【図８】チップポケット深さ及び、ディスク回転数とデ
ィスク表面コンタミネーション個数の関係を示す図。

【図９】テープ巻取り速度とディスク表面コンタミネー
ション個数の関係を示す図。

【図１０】本発明の一実施形態による磁気デイスク装置
を説明するための図。

【図１１】本発明の一実施形態による磁気ディスクアレ
イシステムを説明するための図。

【符号の説明】

１０・・・基板、１１、１１′・・・第一下地膜、１
２、１２′・・・第二下地膜、１３、１３′・・・第
三下地膜、１４、１４′第四下地膜、１５、１５′・
・・磁性膜、１６、１６′・・・保護膜、１７、１
７′・・・潤滑膜、１０１・・・磁気ディスク、１０
２・・・スピンドルモータ、１０３・・・磁気ヘッ
ド、１０４・・・磁気ヘッド用のボイスコイル型モー
ター、１０５・・・記録再生信号回路系、２０１・・
・磁気ディスクアレイシステム、２０２・・・磁気ディ
スク装置、２０３・・・磁気ディスクアレイ制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田好文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)発明者小崎倫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 (72)発明者合田倫佳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)発明者丸山文信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)発明者永野貴範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） 3C058 AA05 AA09 AA11 AA12 AA18 CB02 DA17 3C063 AA03 AB10 BB03 BB07 EE01 5D006 AA02 BB01 DA03 EA04 FA09 5D112 AA07 AA24 BC05 GA02 GA08 GA13 GA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板上に設けられた強磁性合金薄
膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形成して成る磁
気ディスクの製造方法において、前記保護層表面に平均
粒径が０.３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒
を固着し、且つ深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下
のチップポケットを持つクリーニングテープによりクリ
ーニングする工程を含むことを特徴とする磁気ディスク
の製造方法。
【請求項２】非磁性基板上に設けられた強磁性合金薄
膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形成して成る磁
気ディスクであって、前記保護層表面に平均粒径が０.
３μｍ以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒が固着され
た状態で、深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下のチ
ップポケットを持つクリーニングテープによりクリーニ
ングされていることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項３】非磁性基板上に設けられた強磁性合金薄
膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形成して成る磁
気ディスクと該磁気ディスクにデータの記録再生を行う
磁気ヘッドとを備える磁気ディスク装置において、前記
磁気ディスクが、前記保護層表面に平均粒径０.３μｍ
以下乃至０．０５μｍ以上の研磨砥粒が固着された状態
で、深さが５００ｎｍ以上乃至研磨層厚以下のチップポ
ケットを持つクリーニングテープによりクリーニングさ
れていることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】非磁性基板上に設けられた強磁性合金薄
膜を含む磁性層の上にカーボン保護層を形成して成る磁
気ディスクと該磁気ディスクにデータの記録再生を行う
磁気ヘッドとを備える磁気ディスク装置を複数搭載した
磁気ディスクアレイシステムにおいて、前記複数の磁気
ディスク装置に搭載した磁気ディスクが、前記保護層表
面に平均粒径０.３μｍ以下乃至０．０５μｍの研磨砥
粒が固着された状態で、深さが５００ｎｍ以上乃至研磨
層厚以下のチップポケットを持つクリーニングテープに
よりクリーニングされていることを特徴とする磁気ディ
スクアレイシステム。
【請求項５】平均粒径が０.３μｍ以下乃至０．０５
μｍ以上の研磨砥粒を固着し、且つ深さが５００ｎｍ以
上乃至研磨層厚以下のチップポケットを持つことを特徴
とするクリーニングテープ。