JP2006095676A

JP2006095676A - 磁気ディスク用基板および磁気ディスクの製造方法

Info

Publication number: JP2006095676A
Application number: JP2005243007A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Machida; 裕之町田; Katsuaki Aida; 克昭会田; Kazuyuki Haneda; 和幸羽根田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-24
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】研磨工程のみで表面粗さを制御し得、表面欠陥を低減し得る磁気ディスク用基板の製造方法、ならびに磁気ディスクの製造方法、を提供する。本発明によれば、磁気ディスクの電磁変換特性のバラツキを低減し得る。
【解決手段】ガラス基板をポリッシングするに際して、砥粒を含む研磨スラリーでガラス基板を研磨し、ついで該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Åとなるように、砥粒を含まない水リンス液でさらに研磨する。
【選択図】なし

Description

本発明は、磁気ディスク用基板および磁気ディスクの製造方法に関する。

磁気ディスク装置はコンピュータの外部記憶装置としてコストパフォーマンスの優位性から著しい成長を遂げ、さらなる成長が期待されている。磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクの基板としては従来よりアルミニウム系基板が用いられているが、耐衝撃性に優れ、平滑性が得られ易い等の点から、化学強化ガラス、結晶化ガラス等のガラス基板が多く用いられるようになりつつある。すなわち、アルミニウム系基板は磁気特性に優れた磁気ディスクを得やすいが、研磨加工等の機械的処理の過程において塑性変形を伴うため、平滑性に難がある。これに対して、ガラス基板は表面の硬度が高く、上記のような塑性変形を伴わないため、平滑性が得られ易い。

従来、これらのガラス基板の表面粗さは、磁気ディスクの電磁変換特性等のバラツキを低減するためにも、この表面粗さの制御は重要な課題となっている。そこで、この課題をクリアするために種々の検討がなされており、たとえば、研磨後にケイフッ酸等により表面処理し、ついで化学強化処理する方法（特許文献１）、研磨材中に酸化セリウムを６０質量％以上含有させて研磨した後に化学強化処理する方法（特許文献２）、ならびにガラス基板上に特定の表面粗さの導電性膜を形成させる方法（特許文献３）、等が提案されている。

特開２００３−３６５２２号公報特開２００１−１６７４３０号公報特開２００３−２１７１１１号公報

本発明は、研磨工程のみで表面粗さを制御し得、表面欠陥を低減し得る磁気ディスク用基板の製造方法、ならびに磁気ディスクの製造方法、を提供するものである。

本発明は、上記の課題を解決するために以下の発明を提供する。
（１）ガラス基板をポリッシングするに際して、砥粒を含む研磨スラリーでガラス基板を研磨し、ついで該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Åとなるように、砥粒を含まない水リンス液でさらに研磨することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法；
（２）表面粗さＲaが４．５〜７．５Åである（１）記載の磁気ディスク用基板の製造方法；
（３）砥粒を含む研磨スラリーが酸化セリウムを含有する（１）もしくは（２）記載の磁気ディスク用基板の製造方法；
（４）砥粒を含まない水リンス液が水である（１）〜（３）のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法；
（５）砥粒を含まない水リンス液が界面活性剤を含有する（１）〜（４）のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法；
（６）砥粒を含まない水リンス液での研磨が、定盤回転数５〜５０ｒｐｍ（約４９０〜４，９０３Ｐａ）、加工圧力５〜５０ｇ/ｃｍ²でおこなわれる（１）〜（５）のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法；
（７）砥粒を含まない水リンス液での研磨時間が０．５〜１０分間である（６）記載の磁気ディスク用基板の製造方法；ならびに
（８）（１）〜（７）のいずれか記載の磁気ディスク用基板に磁性記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法、
である。

本発明によれば、研磨工程のみで磁気ディスク用基板表面粗さを制御し得、表面欠陥を低減し得るので、製造工程を簡易にでき、生産性を向上しうる。そして、磁気ディスクの電磁変換特性のバラツキを低減し得、また磁気ディスクの歩留まり、信頼性を向上し得る。

本発明の磁気ディスク用基板の製造方法においては、ガラス基板をポリッシングするに際して、砥粒を含む研磨スラリーでガラス基板を研磨し、ついで該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Åとなるように、砥粒を含まない水リンス液でさらに研磨する。

本発明におけるガラス基板としては、通常磁気ディスク基板として用いられるアモルファス、化学強化もしくは結晶化ガラスを用いることができ、たとえばソーダライム、アルミノシリケート、リチウムシリケート、リチウムアルミノシリケート、アルミノホウケイ酸、等のガラスが挙げられる。化学強化ガラスとしては、高温で溶融塩と接触させ、ガラス中のアルカリイオンと溶融塩中の別種アルカリイオンをイオン交換させ、その圧縮応力により強化されたものが好適である。また、結晶化ガラスとしては、たとえばガラスを制御された条件下で再加熱して、多数の微小な結晶を析出成長させて得られるものが挙げられる。結晶化ガラスとしては、たとえばＡl₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｌｉ₂Ｏ系、等が挙げられる。このようなガラス基板の厚みは、通常０．１〜２ｍｍ程度から選択される。

本発明において、ポリッシングは研磨用キャリアを用いてガラス基板表面と定盤を擦り合わせて行われるが、まずガラス基板は砥粒を水等に分散させた研磨スラリーで研磨される。この研磨は、一般に定盤回転数１０〜５０ｒｐｍ、加工圧力５０〜１００ｇ/ｃｍ²（約４，９０３〜９，８０６Ｐａ）で、２０〜５０分間程度行なわれ、通常該ガラス基板の表面粗さＲaが１０Å以下、好ましくは８Å近くとなるまで行われる。通常砥粒としては酸化セリウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム等が挙げられるが、研磨速度等の点から酸化セリウムが好適である。

本発明においては、ついで該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Åとなるように、砥粒を含まない水リンス液でさらに研磨する。この場合、砥粒を含む研磨スラリーの供給を、砥粒を含まない水リンス液に切り替えて研磨を継続するのが好適である。この砥粒を含まない水リンス液での研磨は、定盤回転数５〜５０ｒｐｍ、加工圧力１０〜３０ｇ/ｃｍ²（約９８０〜２，９４２Ｐａ）でおこなわれるのが好適である。この研磨時間が好適には１〜１０分間程度である。
砥粒を含まない水リンス液としては水、界面活性剤を含有する水、等が挙げられるが砥粒以外の他の成分を含んでいてもよい。界面活性剤としては、アルキルピリジニウム塩、アルキルトリメチルアンモニウム塩等のカチオン；アルキルベンゼンスルホン酸塩、セッケン等のアニオン；またはアルキルポリオキシエチレンエーテル脂肪酸多価アルコールエステル等のノニオン系；等のいずれでもよい。水リンス液による研磨により、該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Å、好適には４．５〜７．５Å、さらに好適には５〜７Å、になった時点で研磨は停止される。

本発明において用いられる研磨用キャリアとしては、ガラス基板の外端面と接触しうる内側面を樹脂コーティングしたものがガラス基板外端面の傷発生を低減しうるので好適である。樹脂コーティングにおける樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ＡＢＳもしくはポリスチレン樹脂、等の熱可塑性またはエポキシ、フェノール、不飽和ポリエステルもしくはポリイミド樹脂、等の熱硬化性樹脂が挙げられるが、エポキシ樹脂が最も好適である。そして、これらの樹脂は繊維強化されていないのが好適である。樹脂コーティングの厚さは１０μｍ〜１ｍｍ程度から選択される。

得られた磁気ディスク用基板は、研磨後に、常法により洗浄、乾燥され、磁気ディスクの作製に供される。たとえば、まず基板上に、必要に応じて、ヘッド走行方向にテクスチャー溝を形成するためにテクスチャリング処理を行う。ついで、この基板上にスパッタリング法により、Ｃｒ合金からなる下地膜を形成する。そして、この下地膜の上にCo系合金からなる磁性記録層が、たとえば１０〜１００ｎｍ程度の膜厚で形成される。この磁性記録層の上に、さらに耐食性、耐摺動性等を向上させるためにカーボン等の保護膜を形成するのが好ましい。カーボンとしては、たとえばスパッタリング法により水素化カーボン、ＣＶＤ法によりダイヤモンドライクカーボン、等を１〜５０ｎｍ程度の膜厚で形成する。そして、このカーボン保護膜の表面には、潤滑層として、たとえばパーフルオロポリエーテルまたはその末端をエステル化もしくはアミド化した修飾したものを溶媒で希釈してスプレー、ディップ、スピンコート等により、膜厚０．５〜５ｎｍ程度に塗布することにより、耐久性、信頼性等をさらに向上しうる。

このようにして、本発明方法で得られる磁気ディスク用ガラス基板を用いて、磁気ディスクを作製すると、研磨工程のみで磁気ディスク用基板表面粗さを制御し得、表面欠陥を低減し得るので、製造工程を簡易にでき、生産性を向上しうる。そして、磁気ディスクの電磁変換特性のバラツキを低減し得、また磁気ディスクの歩留まり、信頼性を向上し得る。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限りこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例において、ガラス基板の表面欠陥の測定は、次のようにして行った。すなわち、各条件で得られた任意の試験片（ガラス基板）１０個について、表面および裏面（合計２０面）を測定し、各表面の欠陥個数の合計を測定面数で除した値を表面欠陥個数とした。測定は、光学式表面検査装置（日立電子エンジニアリング社製）を用いて行った。
また、表面粗さの測定は原子間力顕微鏡（AFM）（Digital Instruments社製）によった。
実施例１
２．５インチのリチウムシリケート系結晶化ガラス基板のポリッシングを行った。ポリッシングにおいて、まずセリウム系研磨スラリー（酸化セリウム１０質量％−水）を供給して、定盤回転数３５ｒｐｍ、加工圧力８０ｇ/ｃｍ²（約７，８４４Ｐａ）、で３０分間研磨した。ついで、定盤を上げないでセリウム系研磨スラリーに代えて水を供給して、定盤回転数１５ｒｐｍ、加工圧力１０ｇ/ｃｍ²（約９８０Ｐａ）、で２分間水リンス研磨し、洗浄した後、乾燥した。得られたガラス基板の表面粗さＲａは７．１Åであった。このガラス基板を、スパッタにより、基板温度２００℃で、下地層としてＣｒ６０ｎｍ、磁性記録層としてＣｏ₁₃Ｃｒ₆Ｐｔ₃Ｔａ合金２０ｎｍ、保護層としてダイアモンドライクカーボン１０ｎｍを逐次成膜し、さらにパーフルオロポリエーテル系潤滑層３ｎｍをスプレイで塗布して、磁気ディスクを作製した。この磁気ディスクの電磁変換特性(S/N比)は基準ディスク（Ｒｅｆ）＋０．０９〔ｄＢ〕であった。
実施例２
水リンス研磨の加工圧力を２０ｇ/ｃｍ²（約１，９６０Ｐａ）とした以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板および磁気ディスクを作製した。得られたガラス基板の表面粗さＲａは６．２Åであった。また、表面欠陥個数は、水リンス研磨前の７．８個から５．１個に減少した。
得られた磁気ディスクの電磁変換特性(S/N比)はＲｅｆ＋０．２４〔ｄＢ〕であった。
実施例３
水リンス研磨の加工圧力を２５ｇ/ｃｍ²（約２，４５０Ｐａ）とした以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板および磁気ディスクを作製した。得られたガラス基板の表面粗さＲａは５．６Åであった。得られた磁気ディスクの電磁変換特性(S/N比)はＲｅｆ＋０．３１〔ｄＢ〕であった。
実施例４
水リンス研磨の加工圧力を３０ｇ/ｃｍ²（約２，９４２Ｐａ）とした以外は、実施例１と同様にして、ガラス基板および磁気ディスクを作製した。得られたガラス基板の表面粗さＲａは５．０Åであった。得られた磁気ディスクの電磁変換特性(S/N比)はＲｅｆ＋０．３６〔ｄＢ〕であった。

本発明によれば、研磨工程のみで磁気ディスク用基板表面粗さを制御し得、表面欠陥を低減し得るので、製造工程を簡易にでき、生産性を向上しうる。そして、磁気ディスクの電磁変換特性のバラツキを低減し得る。

Claims

ガラス基板をポリッシングするに際して、砥粒を含む研磨スラリーでガラス基板を研磨し、ついで該ガラス基板の表面粗さＲaが４〜８Åとなるように、砥粒を含まない水リンス液でさらに研磨することを特徴とする磁気ディスク用基板の製造方法。
表面粗さＲaが４．５〜７．５Åである請求項１記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
砥粒を含む研磨スラリーが酸化セリウムを含有する請求項１もしくは２記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
砥粒を含まない水リンス液が水である請求項１〜３のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
砥粒を含まない水リンス液が界面活性剤を含有する請求項１〜４のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
砥粒を含まない水リンス液での研磨が、定盤回転数５〜５０ｒｐｍ、加工圧力５〜５０ｇ/ｃｍ²（約４９０〜４，９０３Ｐａ）でおこなわれる請求項１〜５のいずれか記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
砥粒を含まない水リンス液での研磨時間が０．５〜１０分間である請求項６記載の磁気ディスク用基板の製造方法。
請求項１〜７のいずれか記載の磁気ディスク用基板に磁性記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。