JP2006099949A

JP2006099949A - 磁気記録媒体用ガラス基板および磁気記録媒体

Info

Publication number: JP2006099949A
Application number: JP2005249525A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Haneda; 和幸羽根田; Katsuaki Aida; 克昭会田; Hiroyuki Machida; 裕之町田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2006-04-13

Abstract

【課題】高密度化のために小さい外周グライド・アバランチを得ることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板、および該媒体を用いた磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】磁性層を含む膜を形成するための表面（データ面）と、外周端面（ストレート面）との間に、チャンファー（面取り）面を有するガラス基板。該ガラス基板において、半径方向で外周のチャンファー面におけるダブオフ（Dub Off）が１２０Å以下である。
【選択図】図２

Description

本発明は、種々の電子機器（コンピュータ等）における記録媒体として広く使用可能な磁気記録媒体、および該磁気記録媒体を形成するための基板として好適に使用可能なガラス基板に関する。

磁気ディスク（例えば、ハードディスク）を始めとする磁気記録媒体用の基板としては、従来よりアルミニウム基板が広く用いられてきた。他方、近年においては、小型のパーソナルコンピュータ、携帯式の音響・映像の記録／再生装置等を始めとする種々の電化製品の普及に伴い、これらの電化製品における、いわゆる軽薄短小化に伴って、該製品の重要な部品の一つである磁気記録媒体に対しては、薄板化、記録の高密度化、種々の使用環境における要求が益々高まりつつある。

このようなシビアな要求に対応するために、近年では、高い耐衝撃性、剛性／硬度、および高い化学的耐久性とを有するガラス基板が広く用いられるようになって来た。このガラス基板をハードディスク（ＨＤ）形態の磁気記録媒体に用いた場合には、更には、磁気記録面の高密度化に極めて重要な、該磁気記録面上のヘッド低浮上化に好適な平坦度が容易に得られるという一般的な利点もある。

より具体的には、磁気ディスク用基板分野においては、軽量化に伴う薄型化や高速回転時のディスクのうねりに耐えうる高い剛性などの機械的特性が要求されるとともに、高記録密度化への要求が非常に高まっている。高記録密度化を達成する目的で、磁気ヘッドの磁気ディスク基板に対する浮上高さは非常に小さくなりつつあり、それを達成するために、磁気ディスク基板は鏡面のような平坦性や小さい表面粗さが要求され、かつ表面の微小スクラッチ、微小ピットなどの欠陥が極力無いことが要求される。

一般に、ディスク上をヘッドが飛行する際に、該ヘッドをディスクに出来る限り近接させて、ヘッドを安定して飛行させる必要がある。このようにディスク−ヘッド間を近接させないと、高速記録／読み出し；および高密度記録に支障が生ずる。このように、ディスクに接触させずに、ヘッドを安定して飛行させるためのディスク−ヘッド間の距離は、「外周グライド・アバランチ」と称されている。好ましい外周グライド・アバランチを得るために、チャンファー部の形状が種々工夫されている（特許文献１）。

近年、記録の高密度化の要請から、この外周グライド・アバランチは更に小さくすることが強く要請されている。しかしながら、従来のガラス基板を用いた場合には、このような小さい外周グライド・アバランチを得ることが困難であった。

特開平５−１２９０３６５号公報

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消することが可能な磁気記録媒体、および該媒体に好適に使用可能なガラス基板を提供することにある。

本発明の他の目的は、高密度化のために小さい外周グライド・アバランチを得ることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板、および該媒体を用いた磁気記録媒体を提供することにある。

本発明者は鋭意研究の結果、ガラス基板の外周チャンファー面に、特定のダブオフを付与することが、上記目的の達成のために極めて効果的なことを見出した。

本発明の磁気記録媒体用ガラス基板は上記知見に基づくものであり、より詳しくは、磁性層を含む膜を形成するための表面（データ面）と、外周端面（ストレート面）との間に、チャンファー（面取り）面を有するガラス基板であって、半径方向で外周のチャンファー面におけるダブオフ（Dub Off）が１２０Å以下であることを特徴とするものである。

本発明によれば、更に、前記のガラス基板と、そのデータ面上に配置された磁気記録層とを含むことを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
本発明は例えば、以下の態様を含む。
（１）磁性層を含む膜を形成するための表面（データ面）と、外周端面（ストレート面）との間に、チャンファー（面取り）面を有するガラス基板であって、
半径方向で外周のチャンファー面におけるダブオフ（Dub Off）が１２０Å以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
（２）前項１に記載のガラス基板と、そのデータ面上に配置された磁気記録層とを含むことを特徴とする磁気記録媒体。

上記構成を有する本発明の磁気記録媒体用ガラス基板ないし磁気記録媒体を用いた場合に小さい好適な外周グライド・アバランチが得られる理由は、本発明者の知見によれば、以下のように推定される。

すなわち、従来の磁気記録媒体用ガラス基板においては、極めて微細なディスク外周におけるスロープの凸部（スキージャンプ）や、スロープのダレ（ロールオフ）があったため、ヘッドの飛行が不安定になり、したがって、小さい好適な外周グライド・アバランチが得られなかったものと推定される。

これに対して、本発明においては、上記したようなガラス基板の外周チャンファー面に、特定のダブオフを付与することにより、ディスク外周におけるスロープの凸部（スキージャンプ）や、スロープのダレ（ロールオフ）を抑制ないし除去することができ、その結果、小さい好適な外周グライド・アバランチが得られるものと推定される。

上述したように本発明によれば、記録の高密度化のために好適な小さい好適な外周グライド・アバランチを与えることが可能な磁気記録媒体用ガラス基板、および該基板を用いた磁気記録媒体が提供される。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ本発明を更に具体的に説明する。以下の記載において量比を表す「部」および「％」は、特に断らない限り質量基準とする。

（ガラス基板）
本発明のガラス基板は、磁性層を含む膜を形成するための表面（データ面）と、外周端面（ストレート面）との間に、チャンファー（面取り）面を有するガラス基板であって、且つ、半径方向で外周のチャンファー面におけるダブオフが１２０Å以下のものである。

（基本的な一態様）
図１は、本発明のガラス基板の基本的な一態様を示す模式斜視図（ａ）および模式断面図（ｂ）である。図２は、このような態様のディスク最外端部の拡大式断面図である。

図１および２を参照して、この態様の本発明のガラス基板においては、データ面１０と、チャンファー面１１との間に、図２に示すダブオフを有する形状が規定されている。

（ダブオフの測定方法）
本発明において、上記したダブオフは１２０Å以下である。このダブオフは、後述する試験例１に示す方法により好適に測定することができる。

上記曲ダブオフは１２０Åを越えると、好適な外周グライド・アバランチを得ることが困難となる。

（ガラス材料）
磁気ディスク用ガラス基板は、高剛性で薄型化に対応できる上に、耐衝撃性が高いなどのメリットを生かした基板として注目されており、その基板のガラス材料は、化学強化ガラスと結晶化ガラスに大別されている。これらの材料はいずれもガラス本来の脆いという欠点を克服するために強化処理を施したものである。

通常、ガラス表面の傷の存在は機械的強度を大きく損なうため、ディスク信頼性向上の点からイオン交換による化学強化処理が施されている。すなわち、ガラス基板（原板）をアルカリ溶融塩中に浸し、ガラス表面のアルカリイオンと溶融塩中のより大きなイオンとを交換することで、ガラスの表面層に圧縮応力歪み層を形成して、破壊強度を大幅に増加させたものである。好ましく使用されるＨＤ用ガラス基板としては、Ｌｉ⁺とＮａ⁺とを含むアルミノシリケートガラス基板、Ｋ⁺とＮａ⁺とを含むソーダライムガラス基板や、結晶化ガラスが挙げられる。

（好適なガラス材料）
本発明において好適に使用可能なガラス材料は、上記した特定のダブオフを有するガラス基板を形成することが可能である限り特に制限されない。

本発明において特に好適に使用可能なガラス材料は、いわゆる「ガラスセラミックス」と称される一連の材料であり、市販品では、例えばＯＨＡＲＡ社製のガラスセラミックス（商品名：ＴＳ−１０Ｘ）が挙げられる。

（ガラス基板の製造方法）
本発明において使用可能なガラス基板の製造方法は、上記した特定のダブオフを有するガラス基板を形成することが可能である限り特に制限されない。

（磁気記録媒体）
本発明の磁気記録媒体は、上記した本発明のガラス基板のデータ面上に、磁気記録層を配置したものである。上記した特定のダブオフを有する本発明のガラス基板の効果を実質的に阻害しない限り、該磁気記録層の形成方法は特に制限されない。

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。

試験例１
（ダブオフの測定）
測定装置（ＡＤＥフェイズシフト社製、商品名：Ｍｉｃｒｏ−Ｘａｍ）を用いて、ダブオフを測定した。この際に用いた測定方法・条件は、以下の通りであった。

＜ダブオフ測定＞
ディスク直径：６５ｍｍ
１．抜取り枚数
１枚（２面）／バッチ
２．測定場所
ランダムな１ヶ所とそこから１８０度回転させた各面２ヶ所を測定
３．データの読取り

図３（ａ）は「ＣｈｏｒｄＭＡＸ」すなわちｒ＝２９．９と３１．５を結んだ直線より面が上にある場合（ロールオフ形状）を示す模式断面図である。

図３（ｂ）は「ＣｈｏｒｄＭＩＮ」すなわちｒ＝２９．９と３１．５を結んだ直線より面が下にある場合（スキージャンプ形状）を示す模式断面図である。

上記表１においてｎが９６存在するのは、レンズから取りこんだエリア（約５．２ｍｍ×３．６ｍｍ）の内、幅約４．７ｍｍを９６分割しているためである。この９６個のデータは上の表１に埋めた形で表示される。

上の表１でＣｈｏｒｄＭＡＸのＭＡＸ値とＣｈｏｒｄＭＩＮのＭＩＮ値が表示されたら絶対値の大きい方をその場所のダブオフとして読取る。

＜ＤｕｂＯｆｆ測定条件＞

＜ＤｕｂＯｆｆ測定方法＞
ＭｉｃｒｏＸＡＭのモニターには、図４の模式図に示すように表示される。
図４中のエリアの中を９６ライン測定する（幅約４．７ｍｍ）。その中の数値を絶対値にして、最も大きい値をＤ／Ｏとする。

上記エリア部分を横から見た図を、図５の模式断面図に示す。

図５（ｂ）の場合（スキージャンプ）実際はマイナスだが絶対値で評価する。
測定された実際の画像の例を図６に示す。

実施例１
まず主成分としてＳｉＯ_２７７％、Ｌｉ_２Ｏ１１％、Ａｌ_２Ｏ_３４％、ＭｇＯ３％からなる原料を使用した結晶化ガラスを用いて、磁気記録媒体用基板を作製した。

この磁気記録媒体用基板の作製においては、上記組成の原料ガラスを、熔融装置を用いて約１，３５０〜１，５００℃の温度で熔融、混合しプレス成形した後で冷却して、直径６６ｍｍφ、板厚１ｍｍの円盤状の板状ガラスを得た。この板状ガラスを５４０℃で約５時間熱処理して結晶核形成し、その後７８０℃の温度で約２時間結晶成長をさせて、結晶化ガラスを得た。この結晶化ガラスでは、結晶相が二ケイ酸リチウム及びαクオーツであり、αクオーツの凝集した粒子がガラス上に分散していた。

この板状ガラスの中央に、円筒状の砥石を用いて内径孔を形成した。次いで、基板の主面に、ダイアモンドペレットを使用した両面研磨装置で粗ラップ加工および精密ラップ加工の２段ラップ加工を施し、基板の厚さ及び表面粗さを調整した。次に、この基板の内径孔に面する内周側端面と外周側の端面とに、それぞれ内外加工装置を使用して、砥石で面取り加工を施して面取り部を形成した。

以上のように処理したガラス基板の内周側端面と外周側の端面を鏡面に研磨加工した。その後、さらに基板の主面を、両面研磨装置（スピードファム（株）製１６Ｂ型）を使用して、最終的に鏡面に仕上げた。研磨加工は粗研磨及び精研磨の二段研磨を実施した。

粗研磨においては、研磨材として、酸化セリウム粉末を含む研磨材（昭和電工製：ＲＯＸ）を用いた。また研磨パッドとしては、市販のウレタンパッドを選択した。続く精研磨においては、研磨材として、酸化セリウム粉末を含む研磨材（昭和電工製：ＲＯＸ）とコロイダルシリカを含む研磨材（フジミ製：コンポール）を用いた。また研磨パッドとしては、市販のスエードパッドを選択した。この際に精研磨条件を何水準か変化させて、外周のタブオフ値の異なるサンプルを数水準準備した。

得られた基板に対して、引き続いて、ブラシスクラブ洗浄を行い、その後で超音波を併用する浸漬洗浄を行って、表面の付着物を除去した。その後ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）蒸気による乾燥を実施し、磁気記録媒体用ガラス基板を得た。

次に、得られた基板を、ダイアモンドスラリーと不織布を用いてテクスチャー処理した後、スパッタリング装置に装填し、クロム合金からなる下地膜とコバルト合金からなる磁性膜をスパッタリングにより基板両面に形成し、その上にＣＶＤ法によりダイアモンドライクカーボン膜を形成し、さらにその上に潤滑剤としてＦｏｎｂｌｉｎＺ−Ｔｅｔｒａｏｌ（ＳｏｌｖａｙＳｏｌｅｘｉｓ社製）をコーティングして、磁気記録媒体を作成した。スパッタリングにより形成した膜の合計厚さは９０ｎｍであり、ＣＶＤで形成した膜の厚さは１０ｎｍであった。

これらの磁気記録媒体の外周のグライドアバランチを、メディア欠陥評価装置（日立ハイテクノロジー社製）を用いて評価した。

その結果を表３および図７に示す。ダブオフ１２０Å以下のグライドアバランチは５ｎｍ以下の値を示すのに比較して、１２０Åを超えるとグライドアバランチが急激に上昇することがわかった。

本発明のガラス基板の基本的な態様を示す模式斜視図および模式断面図である。図１のガラス基板の拡大模式断面図である。ＣｈｏｒｄＭａｘ（ロールオフ形状）の例を示す模式断面図（ａ）およびＣｈｏｒｄＭｉｎ（スキージャンプ形状）を示す模式断面図（ｂ）である。ＭｉｃｒｏＸＡＭのモニタ表示を模式的に示す図である。図４の「エリア」の部分を横から見た図の例を示す模式断面図である。ＭｉｃｒｏＸＡＭのモニタ表示の例を示す図である。ダブオフとグライドアバランチとの関係の一例を示すグラフである。

Claims

磁性層を含む膜を形成するための表面（データ面）と、外周端面（ストレート面）との間に、チャンファー（面取り）面を有するガラス基板であって、
半径方向で外周のチャンファー面におけるダブオフ（Dub Off）が１２０Å以下であることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板。
請求項１に記載のガラス基板と、そのデータ面上に配置された磁気記録層とを含むことを特徴とする磁気記録媒体。