JP2003036527A - 磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス基板及び保護膜表面にスクラッチ等の
発生を与えること無く、テープバニッシュによる基板表
面の異物及び異常突起の除去処理を行うことにある。 【解決手段】 テープバニッシュと超音波洗浄処理を組
み合わせて、ガラス基板と保護膜表面上で処理プロセス
を変え、またテープバニッシュ処理時のコンタクトロー
ラの押付け荷重を極力軽荷重で処理することにより、基
板及び保護膜表面の微小異物除去がスクラッチ等を形成
すること無く達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
及び磁気ディスク基板と保護膜の洗浄方法、特にガラス
基板表面および同基板上に成膜された磁気ディスク媒体
保護膜表面に洗浄によるスクラッチ等のダメージを与え
ること無く、異物除去を行う磁気ディスクの製造方法及
び磁気ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの外部記憶装置である磁気
記録媒体は高記録密度化、大容量化が進んで来ている。
この様な状況のなかでガラス基板を用いた磁気ディスク
の製造では、ガラス基板表面の表面突起粗さＲｐが、数
ｎｍとなってきている。

【０００３】また、基板表面の異常突起や異物付着が磁
気ヘッドの浮上阻害原因となることから、磁気ディスク
の製造工程においてこれらを除去することが重要となっ
てきている。

【０００４】更に、カーボン保護膜は硬質化、薄膜化が
進みカーボンフレーク残り及びスクラッチの形成が問題
となってきている。

【０００５】このため、従来は基板表面の突起粗さを出
来るだけ平坦にするために、特開２０００−３４３３９
０号公報に開示されている様な基板表面の研磨とスクラ
ブ洗浄を合わせた方法、また、特開平１１−１７９６４
６号公報に開示された様なスクラブ洗浄が行われてい
た。

【０００６】しかし、このような粒子を用いた研磨・洗
浄方法では、研磨・洗浄後に研磨・洗浄粒子残りが発生
し、この粒子の除去が困難となる。また、研磨・洗浄粒
子を除去するためのスクラブ洗浄でもブラシからの微小
異物の発塵があり、この微小発塵異物が基板表面に付着
した場合、アルカリ等の洗浄でも除去が困難となる。

【０００７】また、浮上高さ低減の保証のために、特公
平６−５２５６８号公報や特公平２−１０４８６号公報
に開示されているの様に研磨砥粒の固着したフィルムテ
ープをゴムローラで押し付けてクリーニング及び異常突
起除去をするという手法が用いられていた。

【０００８】しかし、上記従来技術の様に研磨砥粒の固
着したフィルムテープで基板表面をクリーニングすると
フィルムテープから剥離した研磨砥粒や研磨砥粒の固定
材料が基板表面に残留するという問題がある。

【０００９】この様に、脱落した研磨砥粒や固定材料を
除去するためにフィルムテープによるクリーニング後に
スクラブによる洗浄を行う方法が特開平１１−２３２６
４２号公報に開示されている。

【００１０】しかし、前述の様に研磨砥粒や固定材料を
除去するために基板表面をブラシにより洗浄するとブラ
シからの微小異物の発塵があり、この微小異物の除去が
困難となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、保護
膜表面のテープクリーニングではフィルムテープからの
研磨砥粒や固定材料の脱落があり、また保護膜表面に硬
質の保護膜剥離によるフレーク状の付着物があった場
合、スクラッチ発生の原因となる。

【００１２】また、スクラブによる微小粒子の除去では
スクラブブラシ自身からの微小粒子の発塵があるため、
この微小粒子の除去が困難であった。

【００１３】近年、磁気ディスク装置におけるヘッドの
浮上量は、数十ｎｍ程度となり、これに伴い磁気ディス
ク表面突起粗さＲｐで数ｎｍとなり、対象となる異物粒
径もサブミクロンとなってきている。

【００１４】本発明の目的は、基板表面の微小粒子を除
去し異常突起除去を行なうと共に、保護膜表面にスクラ
ッチ等を形成することなく、硬質カーボン系の付着異物
を除去するための磁気ディスクの製造方法及び該製造方
法によって製造された磁気ディスクを搭載した磁気ディ
スク装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に本発明の磁気ディスクの製造方法及び装置では非磁性
基板上に強磁性合金薄膜及び保護膜を積層して形成する
磁気記録媒体の製造方法に於いて、非磁性基板及び保護
膜表面に付着した微細粒子をテープバニッシュと超音波
洗浄の組合せにより、除去・洗浄することとし、かかる
製造方法により作成した磁気ディスクを磁気ディスク装
置に搭載することとした。

【００１６】さらに、上記テープバニッシュはウェット
処理で行い、該バニッシュ時の荷重を変化させて該基板
表面の異物除去と該基板表面の異常突起除去を行うこと
が望ましい。

【００１７】また、上記保護膜表面に対してテープバニ
ッシュ前に超音波洗浄を実施し、保護膜表面のスクラッ
チの形成を防止することもできる。

【００１８】さらに、上記ウェット処理テープバニッシ
ュを行う時に使用する超純水の比抵抗を１ＭΩ・ｃｍ以
下とすることが望ましい。

【００１９】

【発明の実施の形態】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。 〈実施例１〉図１は、ガラス基板１表面に付着した異物
をテープバニッシュにより除去する本発明による方法の
模式図である。図２は、Ｎｉ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｃｒ系下
地膜を有する磁性膜にカーボンを主成分とする保護膜８
を形成した表面に付着したカーボンフレークなどの保護
膜表面に付着した異物及び埋め込まれた異物をテープバ
ニッシュにより除去する本発明による方法の模式図であ
る。図３は、ガラス基板表面の異常突起及び付着異物を
テープバニッシュにより除去する本発明による方法の模
式図である。

【００２０】また、図４は、本発明による洗浄装置の正
面図である。図５は、本発明による洗浄装置の側面図で
ある。そして、図７は、ガラス基板1表面に標準粒子を
付着させて本発明による洗浄装置によりバニッシュと超
音波洗浄を実施した基板表面である。図８は、本発明に
よる洗浄設備のバニッシュ処理時の荷重が基板に及ぼす
影響を調べた結果である。

【００２１】先ず、図１に示す様に表面を化学強化した
ガラス基板１に付着した粒子4は、コンタクトローラ３
により押し付けられたテープ２によりバニッシュ除去さ
れる。また、図２に示す保護膜８を形成した表面に付着
したカーボンフレーク等の付着異物６は、このままバニ
ッシュを行なうと保護膜表面へのスクラッチの原因とな
るため、事前に超音波洗浄槽１３により付着異物６除去
を行う。そして、次にガラス基板１と同様にコンタクト
ローラ３により押し付けられたテープ２により保護膜表
面のバニッシュを行なう。この時、保護膜８中の埋め込
み異物５も除去可能となる。

【００２２】次に、図３にガラス基板１に異常突起の形
成されている場合のテープバニッシュ効果を示す。図１
に示すガラス基板１表面に付着した異物４除去と同様に
コンタクトローラ３に押し付けられたテープ２により異
常突起７の形成されたガラス基板１表面をバニッシュす
ることで付着異物４と共に異常突起７も除去される。

【００２３】図１、図２、図３に示すテープバニッシュ
使用するコンタクトローラ３の硬度は、スポンジ状で硬
度２０度以下の柔らかいものが望ましい。また、テープ
バニッシュに使用するテープは、極細繊維を編み込んだ
テープが望ましい。さらに、ガラス基板１表面形状への
影響をより一層避けるためにはフィルム表面に植毛され
たテープを用いることがより望ましい。

【００２４】また、テープバニッシュを行なう時の押し
付け荷重（圧）３０は、ガラス基板1表面や保護膜８表
面の形状変化への影響を少なくするために６０ｇ以下が
望ましい。そして、このテープバニッシュを行なうに
は、ドライ法によるテープバニッシュよりも常に超純水
を供給しながらテープバニッシュを行なうウェット法が
望ましい。そして、このとき使用する超純水の比抵抗値
は、１ＭΩ・ｃｍ以下が望ましく、より粒子の再付着防
止効果を上げるためには０.１ＭΩ・ｃｍ以下が望まし
い。

【００２５】〈実施例２〉次に実施例１に示したテープ
バニッシュ方法を実際に処理するための装置及び洗浄処
理方法の説明をガラス基板１の場合を例として図４、及
び図５を用いて行なう。本発明による洗浄装置は図４の
正面図に示す様に、処理されるディスク、すなわち、ガ
ラス基板１あるいは表面に保護膜が生成された磁気ディ
スクが、回転機能を有した内径把持チャック９により把
持されている。この時の回転数は、数ｒｐｍ〜５,００
０ｒｐｍ迄回転数の変更が可能である。この回転数は保
護膜に対するテープバニッシュでは、数１０ｒｐｍ〜数
１００ｒｐｍが望ましい。基板１表面をテープバニッシ
ュする回数は、１〜１０回が望ましく、この回数範囲で
はガラス基板1表面のスクラッチ発生が防止される。

【００２６】バニッシュを行なうテープ２は、テープ送
り機能を有したテープリール１０からテープの位置ズレ
を防止するためのテープガイド２４を介してコンタクト
ローラを通り、巻き取られる。この時、テープ２は、一
定の速度で送られるためにテープリール１０にはバック
テンション掛けられる機構を有している。そして、テー
プバニッシュ処理する時のテープ送り速度は、５〜１０
ｍｍ／ｍｉｎ程度と低速で送るのが望ましい。

【００２７】また、テープバニッシュ処理時は、テープ
ヘッド駆動部１７によりテープヘッドごと左右に移動す
る機構を有する。このため、ガラス基板１の回転とテー
プヘッドの左右への移動によりガラス基板全面の均一な
テープバニッシュ処理が可能となる。ウェット処理によ
るテープバニッシュを行なうための超純水は、その比抵
抗値が１ＭΩ・ｃｍ以下である。かかる超純水は純水を
炭酸ガス溶解装置１４で処理することによって得られ
る。本実施例では超純水の比抵抗値が０．０１ＭΩ・ｃ
ｍまでの範囲で効果を確認した。

【００２８】比抵抗値が１ＭΩ・ｃｍ以下の超純水は、
供給口２５からテープバニッシュ処理を行なうテープ２
及びディスク表面に供給される。テープバニッシュ処理
中は、処理部分は高効率エアーフィルタ１８によりダウ
ンフローで清浄エアーが供給され、テープバニッシュに
より発生した汚染されたエアーは排気口１６により排気
される。また、本テープバニッシュ処理部はこのテープ
バニッシュ処理中は超音波洗浄槽１３部分を汚染させな
い様に仕切り板１９により超音波洗浄部と遮断される。
そして、この超音波洗浄処理部分にもダウンフローの清
浄エアーが供給されている。

【００２９】次に、テープバニッシュ処理されたガラス
基板１は、前後に移動する機構を有した外周把持チャッ
ク１１により回転機構を有した内周把持チャック９から
受け渡され、更に前後及び上下に移動する機構を有した
内周把持チャック１２へと受け渡される。そして、ガラ
ス基板１は、この内周把持チャック１２から超音波洗浄
槽１３に浸漬されて超音波洗浄処理される。この時の超
音波処理の周波数は数１０〜数１００ＫＨｚとし、１０
０〜４００ＫＨｚがより望ましい。また、超音波処理に
用いる洗浄液は超純水を用いるが、ガラス基板１表面で
は、より微小異物の洗浄効果をあげるためにアルカリ薬
液をも用いることが望ましい。洗浄処理に用いる超純水
及び薬液は、供給口２２から供給され循環ポンプ１５に
よりフィルタ２６を介して常に清浄な超純水及び薬液が
供給される。この様にして、テープバニッシュ及び超音
波洗浄処理されたガラス基板１及び保護膜８基板は、そ
の後水洗処理を及び乾燥を行う。

【００３０】〈実施例３〉実施例２で説明した洗浄装置
で処理するための方法と検討結果について図６、図７、
図８を用いて説明する。図６には、ガラス基板１表面の
処理プロセス（図６（ａ））と保護膜８表面の処理プロ
セス（図６（ｂ））を示す。ガラス基板１に対しテープ
バニッシュ及び超音波処理を行う場合、基板１表面の異
物除去及び異常突起除去を目的とするために、先ずテー
プバニッシュを行ない除去しきれなかった微小異物やテ
ープバニッシュで発生した微小異物を薬液等による超音
波処理で除去する。

【００３１】これに対し、保護膜８表面には、硬質のカ
ーボンフレーク６等の付着があるため、そのままの状態
でテープバニッシュを行なうと保護膜８表面へのスクラ
ッチ発生の原因となる。このため、ガラス基板1表面の
場合とは異なり、先ず超音波洗浄を行なう。これにより
保護膜表面のカーボンフレーク６除去を行い、その後テ
ープバニッシュ処理を行なうことにより微小異物や保護
膜８中に埋め込まれた異物５の除去を行なう。その後、
ふたたび超音波処理を行い保護膜８中から剥離された微
小異物や保護膜８を除去する。

【００３２】テープバニッシュの条件検討と効果の確認
のためにガラス基板１表面にポリスチレンラテックス標
準粒子２１を塗布したガラス基板２７をコンタクトロー
ラ荷重(圧)（３０）を６０ｇと１００ｇ及び２００ｇの
条件で処理した。コンタクトローラ３の押し付け荷重
(圧)３０が、６０ｇと１００ｇのガラス基板２８では、
標準粒子２１が除去され、ガラス基板２８表面も処理前
の形状を保っている。但し、１００ｇ荷重の場合は、低
い確率ではあるが、スクラッチが発生するケースがあっ
た。これに対し、コンタクトローラ荷重(圧)３０を２０
０ｇに上げて処理したガラス基板２９では標準粒子２１
は除去されてはいるが、ガラス基板２９表面の内周部分
にスクラッチ痕２０が形成されていた。これらの結果を
図７にモデル的に示した。

【００３３】また、図８に未処理のガラス基板１とコン
タクトローラ荷重(圧)（３０）を６０ｇと２００ｇで処
理した場合のガラス基板２８、２９表面の形状を原子間
力顕微鏡(ＡＦＭ)で粗さ測定を行なった時の表面突起粗
さＲｐ値の比較結果を示す。図８から分かるように、未
処理品とコンタクトローラ荷重１６を６０ｇで処理した
場合では、表面突起粗さＲｐに殆んど差は見られず、テ
ープバニッシュによってガラス基板表面１に形状的な影
響を与えずに付着粒子の洗浄だけを行うことが可能なこ
とを示している。これに対して、コンタクトローラ荷重
(圧)（３０）を２００ｇで処理した場合のガラス基板２
９表面では、未処理品に比べて明らかに表面突起粗さＲ
ｐの値が小さくなっており、ガラス基板１の形状が変化
しているのが分かる。このため、コンタクトローラ荷重
(圧)（３０）は、６０ｇ以下がガラス基板１及び保護膜
８表面の微小異物除去及び異常突起除去には望ましい。

【００３４】本発明による製造方法に用いる炭酸ガス溶
解水の比抵抗値は、１ＭΩ・ｃｍ以下にすることで異物
除去効果が期待出来る。これに対し、比抵抗値が１ＭΩ
・ｃｍよりも大きい場合には異物除去にバラツキが現わ
れ、安定した効果が得られ難い。

【００３５】更に、大きな異物除去効果を得るために
は、比抵抗値を０．２から０．５ＭΩ・ｃｍの範囲にす
ることが望ましい。また、比抵抗値を更に低くすること
により、異物除去効果をさらに向上させることも可能で
ある。

【００３６】

【発明の効果】本発明による磁気ディスクの製造方法及
び装置によりガラス基板及び保護膜表面をテープバニッ
シュと超音波洗浄を組み合わせて処理することで、ガラ
ス基板表面の微小異物や異常突起をガラス基板及び保護
膜表面にスクラッチや形状変化の影響を与えること無
く、処理することが可能となる。

【００３７】このことから、磁気ヘッドの浮上阻害とな
る異物及び異常突起を除去することが可能となることか
ら本発明による磁気ディスク装置の信頼性向上が図られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガラス基板上のテープバニッシュによ
る異物除去方法を示す図である。

【図２】本発明の保護膜表面のテープバニッシュによる
異物除去方法を示す図である。

【図３】本発明のガラス基板上のテープバニッシュによ
る異常突起除去方法を示す図である。

【図４】本発明の実施例で用いる洗浄装置の正面図であ
る。

【図５】本発明の実施例で用いる洗浄装置の側面図であ
る。

【図６】本発明のガラス基板及び保護膜表面のテープバ
ニッシュ処理フロー図である。

【図７】本発明の実施例における標準粒子除去検討の結
果をモデル的に示す図である。

【図８】本発明のテープバニッシュ処理を行った基板表
面の粗さ測定結果を示す図である。

【符号の説明】

１：ガラス基板、２：テープ、３：コンタクトローラ、
４：付着異物、５：埋め込み異物、６：保護膜上異物、
７：異常突起、８：保護膜、９：回転機能付内周把持チ
ャック、１０：テープリール、１１：外周把持チャッ
ク、１２：内周把持チャック、１３：超音波洗浄槽、１
４：炭酸ガス溶解装置、１５：循環ポンプ、１６：排気
口、１７：テープヘッド駆動部、１８：高効率エアーフ
ィルタ、１９：仕切り板、２０：スクラッチ痕、２１：
ポリスチレンラテックス標準粒子、２２：超純水、薬液
供給口、２３：超純水、薬液排水口、２４：テープガイ
ド、２５：超純水、炭酸ガス溶解水供給口、２６：循環
フィルタ、２７：標準粒子塗布基板、２８：コンタクト
ローラ押し付け圧６０ｇ、１００ｇ処理基板、２９：コ
ンタクトローラ押し付け圧２００ｇ処理基板、３０：押
し付け荷重（圧）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 直人 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事業部内 (72)発明者 小津 直毅 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事業部内 (72)発明者 船本 進 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事業部内 Ｆターム(参考） 3B116 AA03 AB33 AB47 BA01 BA15 BB02 BB83 CC01 3B201 AA03 AB33 AB47 BA01 BA15 BB02 BB83 BB92 CC01 5D112 AA02 AA07 BA03 BC05 GA02 GA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性基板上に強磁性合金薄膜及び保護膜
   を積層して形成する磁気記録媒体の製造方法に於いて、
   前記非磁性基板及び前記保護膜表面に付着した微細粒子
   をテープバニッシュと超音波洗浄の組合せにより、除去
   ・洗浄することを特徴とした磁気ディスクの製造方法。
2. 【請求項２】前記テープバニッシュはウェット処理で行
   い、該バニッシュ時の荷重を変化させて前記基板表面の
   異物除去と該基板表面の異常突起除去を行うことを特徴
   とした請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
3. 【請求項３】前記保護膜表面に対してテープバニッシュ
   前に超音波洗浄を実施し、保護膜表面のスクラッチの形
   成を防止することを特徴とした請求項１に記載の磁気デ
   ィスクの製造方法。
4. 【請求項４】前記ウェット処理テープバニッシュを行う
   時に使用する超純水の比抵抗を１ＭΩ・ｃｍ以下とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造
   方法。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   の磁気ディスクの製造方法により作製した磁気ディスク
   を搭載することを特徴とする磁気ディスク装置。