JP2001041901A - 情報記録用ディスクの表面欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクの表面欠陥を検出する方法を提供す
る 【解決手段】 ディスクを回転させ、その表面に、振動
検出素子と対物レンズを備えており、かつアクチュエー
タに支持されている浮上型ヘッドを近接させ、光源から
の光を対物レンズを通してディスクの表面に照射すると
共にその反射光を光強度検出部に伝達することにより、
ディスク表面の欠陥を振動検出素子により検出される振
動、及び／又は光強度検出部で検出される反射光の強度
の減少として検出する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は情報記録用ディス
ク、特に高密度の情報記録を行うことのできるディスク
の表面欠陥の検出方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】情報記録用ディスクとしては、磁気ディ
スク、光ディスク、光磁気ディスクなど種々のものが開
発され、実用に供されている。これらの情報記録用ディ
スクは、その製造過程において、その表面に存在する突
起や溝などの欠陥を検査し、所定の規格に合格したもの
だけが製品として出荷される。例えば光ディスクの場合
には、情報の記録・再生に用いるのと同様な、ディスク
から離隔して設けたヘッドから、回転するデイスク表面
に光を照射し、その反射光の強度を測定することにより
欠陥の存在を検出することが行われている。これは光の
照射された面が平坦でないと、光が散乱して反射光が減
少することに基いている。また磁気ディスクの場合に
は、振動検出素子を備えた浮上型ヘッドであるグライド
テスター（Ｇｌｉｄｅ ｔｅｓｔｅｒ）を回転するディ
スクに近接させ、ディスク表面の凹凸により生ずる振動
を検出することにより、表面欠陥の存在を検出すること
が行われている。また、ディスク表面を光で走査し、そ
の反射光の散乱成分を複数の受光器で検出して、表面に
存在する欠陥の有無を検出することも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】情報記録用ディスクに
は常に記録密度の向上が求められている。これに伴い、
表面に存在する欠陥も、より微小なものまで検出するこ
とが要求されるようになっている。また、欠陥の形状に
は種々のものがあるが、形状の如何を問わず欠陥を検出
することが要求されている。更に情報記録用ディスクは
大量生産されるので、欠陥検出をすみやかに、かつ容易
に行い得る方法が要求されている。本発明はこのような
要求を満足する欠陥検査方法を提供しようとするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、情報記
録用ディスクを回転させ、その表面に、振動検出素子及
び対物レンズを備えており、かつアクチュエータに支持
されている浮上型ヘッドを近接させ、光源からの光を対
物レンズを通してディスクの表面に照射すると共にその
反射光を光強度検出部に伝達することにより、ディスク
表面の欠陥を振動検出素子により検出される振動、及び
／又は光強度検出部で検出される反射光の強度の減少と
して検出することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では情報記録用ディスクの
表面の欠陥を、振動検出素子により検出される振動と、
対物レンズを通して照射される光の反射光の強度の減少
という、検出原理を異にする２つの検出方法で検出す
る。表面の欠陥には種々の形状や大きさのものがあり、
それぞれの検出方法は必ずしもすべての欠陥を検出し得
るわけではない。即ち、形状、大きさによっては一方の
検出方法では検出されるが、他方の検出方法では検出さ
れないということが生ずる。しかし本発明方法のように
２つの検出方法を併用するならば、表面欠陥の殆ど全て
を検出することができる。

【０００６】本発明では単一の浮上型ヘッドに上記の２
つの検出方法の装置を搭載する。これにより上記の２つ
の検出方法による表面欠陥の検出を１回の検出操作によ
り行うことができる。かつディスクに光を照射するため
の対物レンズを浮上型ヘッドに搭載したので、ディスク
と対物レンズとが極めて接近した状態で欠陥検出が行わ
れる。このことは照射される光のスポットを著しく小さ
くできることを意味する。即ち本発明によれば、前述し
た従来の光ディスクの光学的欠陥検査では検出が困難で
あった１μｍ未満の微少な欠陥も光学的に検出すること
ができる。

【０００７】本発明を図面について更に具体的に説明す
ると、図１は本発明方法で用いる表面欠陥検出装置の説
明図である。図中、１は回転するディスク、２は浮上型
ヘッド、３はアクチュエータ、４はヘッドをアクチュエ
ータに支持するためのサスペンション、５はディスクを
載せて回転するディスク支持体、６は回転軸である。

【０００８】図２は浮上型ヘッドの説明図であり、
（ａ）は正面から見た図、（ｂ）は側面から見た図であ
る。図中、７は対物レンズ、８は振動検出素子であるＡ
Ｅセンサー、９はミラー、１０はコリメーターレンズ、
１１は光ファイバー、１２はスライダー、１３はＭＲ素
子である。ＡＥセンサー（Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｅｍｉｓ
ｓｉｏｎ Ｓｅｎｓｅｒ）とは、圧電素子の一種であ
り、外部からの力による歪みにより電圧を発生するピエ
ゾ素子、及びピエゾ素子からの信号を受ける回路から構
成されている素子であり、振動や表面波の計測手段とし
て広く用いられている。浮上型ヘッド上におけるＡＥセ
ンサーの取付位置は、取付け易さとセンサーの損傷を防
止する観点から、図示の如く浮上型ヘッドのディスクに
対向する側と反対側が好ましい。なお、振動検出素子は
ＡＥセンサーに限られるものではなく、例えばＭＲ（Ｍ
ａｇｎｅｔｏ Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子を用いること
もできる。ＭＲ素子はハードディスクの表面欠陥の検出
に用いられている素子である。ＭＲ素子による表面欠陥
の検出は、ＭＲ素子が表面欠陥に衝突すると発熱して電
気抵抗が変化することを利用している。従って振動検出
素子としてＭＲ素子を用いる場合には、ＭＲ素子は浮上
型ヘッドの下面、通常は図示の如くスライダーに埋め込
むように取付ける。

【０００９】図３は図１の表面欠陥検出装置の信号回路
図である。振動検出素子で検出したディスクの表面状態
に関する信号は、信号処理回路で処理されて表面欠陥信
号として制御部に伝達される。ディスク表面からの反射
光は対物レンズ、ミラー、コリメーターレンズ及び光フ
ァイバーを経て光強度検出部に送られ、ここで表面欠陥
信号に変換されて制御部に伝達される。浮上型ヘッドか
らは更にヘッドがディスクのどのセクターにあるかの情
報が制御部に伝達される。これに対し、ディスクの半径
方向における浮上型ヘッドの位置はアクチュエータによ
り制御され、その信号が制御部に伝達される。制御部で
は、これらの表面欠陥信号及び位置信号により、ディス
クのどの部分にどのような表面欠陥があるかを判定す
る。

【００１０】本発明では表面欠陥の検出に、振動検出と
いう物理的検出手段と、反射光の強度の検出という光学
的検出手段との２種類の検出手段を用いるが、原則とし
ていずれかの手段により欠陥が検出されれば表面欠陥有
りと判定する。これは欠陥の形状や大きさによっては２
つの検出手段のうちの一方でのみ検出されることがあり
得るからである。例えば欠陥が微小な浅い複数の溝であ
る場合、浮上型ヘッドの振動は無視できるレベルである
として、振動検出手段では欠陥が検出されない可能性が
高い。しかしこの部分に対物レンズからレーザー光が照
射されると散乱が生じ、対物レンズに入射する反射光量
が減少するので、光学的検出手段では欠陥を検出するこ
とができる。これに対し振動検出手段は、浮上型ヘッド
がディスク上で安定して浮上するのに障害となる表面欠
陥であれば、光学的検出手段では検出し得ないものであ
っても検出することができる。従って本発明によれば検
出原理を異にする２つの検出手段を併用することによ
り、情報記録用ディスクの記録再生時のエラーの原因と
なる欠陥を、一度の検査で検出することができる。

【００１１】本発明方法によれば、磁気ディスク、光デ
ィスク、光磁気ディスクなど、情報の記録再生を行う情
報記録媒体は全て対象とすることができる。特に本発明
方法によれば１μｍ以下の欠陥でも容易に検出できるの
で、高密度の情報記録を行うディスクの検査に特に好適
である。例えば開発が進められている浮上型ヘッドに装
着したレンズから微小なレーザー光スポットを記録面に
直接に入射させる光ディスクは、本発明方法による検査
対象として好適である。対象となるディスクについて略
述すると、磁気ディスクは、周知のように、通常はＡｌ
−Ｍｇ合金基板にＮｉ−Ｐの無電解メッキ層を設け、こ
れに鏡面加工及びテキスチャー加工を行ったのち、下地
層、磁性層、保護層及び潤滑剤層を順次設けたものであ
る。

【００１２】下地層の厚さは通常は５〜２００ｎｍであ
り、その形成にはＣｒ又はＣｒに数原子％の範囲でＳ
ｉ、Ｖ、Ｃｕ等を添加したものが好んで用いられるが、
Ｃｒの代りにＴｉやＮｉを用いることもできる。磁性層
の厚さは通常は１０〜１００ｎｍであり、Ｃｏ−Ｃｒ、
Ｃｏ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｘ、Ｃｏ−
Ｗ−Ｘ等のコバルト系合金で形成される。保護層の厚さ
は通常５〜１００ｎｍであり、炭素膜、水素化カーボン
膜、窒素化カーボン膜などが好んで用いられるが、Ｔｉ
Ｃ、ＳｉＣ等の炭化膜、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化膜、Ｓ
ｉＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃、ＺｒＯ等の酸化膜なども用いられ
る。潤滑剤層の厚さは通常０．５〜５ｎｍであり、フッ
素系液体潤滑剤をスピンコート法、スプレーコート法等
により塗布することにより形成されることが多い。

【００１３】光ディスクは、周知のように通常は射出成
形により成形した樹脂基板上に、相変化型記録層や色素
型記録層などの記録層を設け、さらにその上に耐光性、
高硬度、高滑性などの性質を備えた中間層を設けた構造
を基本とするものである。相変化型記録層としてはＧｅ
ＳｂＴｅ、ＺｎＳｂＴｅ、ＡｇＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＳｂ
Ｔｅ、ＧｅＳｎＴｅ、ＡｇＧｅＳｂＴｅ、ＡｇＩｎＧｅ
Ｓｂなどが用いられている。中間層は上記のようにいく
つもの特性が要求されるので、単一の成分で全要求を満
足させるのは困難であり、記録層に接する側は耐候性に
富みかつ高硬度であるという特性を有する酸化物、窒化
物、カルコゲン化物、炭化物、フッ化物などの誘電体膜
で形成し、その上に滑性及び硬度に優れた炭素膜、水素
化カーボン膜、窒素化カーボン膜、水素化窒素化カーボ
ン膜、ＴｉＣ、ＳｉＣなどの炭化膜、ＳｉＮ、ＴｉＮな
どの窒化物、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＺｒＯ₂ などの酸
化膜を形成するのが好ましいとされている。中間層の上
にはさらにフッ素系液体潤滑剤などで形成される潤滑層
を設けるのが好ましい。

【００１４】光磁気ディスクは上述の光ディスクにおい
て、記録層を光磁気記録層で置換したものに相当する。
光磁気記録層はＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＣｏ、Ｇ
ｄＦｅＣｏ、ＤｙＴｂＦｅＣｏなどの希土類と遷移金属
との非晶質磁性膜、ＭｎＢｉ、ＭｎＣｕＢｉ等の多結晶
垂直磁化膜、Ｐｔ／Ｃｏ、Ｐｄ／Ｃｏなどの多層膜が用
いられている。なお、光磁気記録層を２層以上で構成す
ることもある。

【００１５】本発明により表面欠陥の検出を行うには、
図１の装置においてディスク支持体５にディスク１を載
置して回転させ、これに浮上型ヘッド２のスライダー１
２を接近させる。すると浮上型ヘッド２は揚力を得てデ
ィスク表面に極く接近して浮上する。従ってこの状態
で、アクチュエータにより浮上型ヘッドをディスク１の
半径方向に移動させると、浮上型ヘッドとしてディスク
１の全面を走査させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる表面欠陥検出装置の１例の説明
図である。

【図２】図１の装置に用いられている浮上型ヘッドの１
例の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。

【図３】図１の装置の信号回路図の１例である。

【符号の説明】

１．情報記録用ディスク ２．浮上型ヘッド ３．アクチュエータ ４．サスペンション ５．ディスク支持体 ６．回転軸 ７．対物レンズ ８．ＡＥセンサー ９．ミラー １０．コリメーターレンズ １１．光ファイバー １２．スライダー １３．ＭＲ素子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録用ディスクを回転させ、その表
   面に、振動検出素子及び対物レンズを備えており、かつ
   アクチュエータに支持されている浮上型ヘッドを近接さ
   せ、光源からの光を対物レンズを通してディスクの表面
   に照射すると共にその反射光を光強度検出部に伝達する
   ことにより、ディスク表面の欠陥を振動検出素子により
   検出される振動、及び／又は光強度検出部で検出される
   反射光の強度の減少として検出することを特徴とする情
   報記録用ディスクの表面欠陥検出方法。
2. 【請求項２】 光源からの光を光ファイバーを通して対
   物レンズに伝達し、かつ反射光を対物レンズ及び光ファ
   イバーを通して光強度検出部に伝達することを特徴とす
   る請求項１記載の表面欠陥検出方法。
3. 【請求項３】 振動検出素子がＡＥセンサーであること
   を特徴とする請求項１又は２記載の表面欠陥検出方法。
4. 【請求項４】 振動検出素子が磁気抵抗素子であること
   を特徴とする請求項１又は２記載の表面欠陥検出方法。
5. 【請求項５】 情報記録用ディスクが光ディスク又は光
   磁気ディスクであることを特徴とする請求項１ないし４
   のいずれかに記載の表面欠陥検出方法。