JP2008052875A - 潤滑膜形成方法、並びに、潤滑膜を備える摺動体、磁気記録媒体、磁気ヘッドスライダ及びハードディスク - Google Patents

Abstract

【課題】基材の表面の一部のみに固定され、かつ十分な耐久性を有する潤滑膜の形成方法を提供すること。潤滑剤が摺動面の一部のみに固定された摺動体、磁気記録媒体、磁気ヘッドスライダ及びハードディスクを提供すること。
【解決手段】炭素原子に結合したＯＨ基２２を有する潤滑剤２１が塗布された基板１０の表面の一部のみに対して、ＯＨ基２２のＯＨ結合の振動を励起する赤外レーザ光を照射し、表面の一部のみに潤滑膜を形成させるレーザ光照射工程を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、潤滑膜形成方法、並びに、潤滑膜を備える摺動体、磁気記録媒体、磁気ヘッドスライダ及びハードディスクに関する。

ハードディスクドライブにおける磁気記録媒体の表面や磁気ヘッドスライダの表面等、他の部材と摺動等の接触をする、又は、その可能性がある基材の表面（摺動面）には潤滑膜を形成する必要がある。

そして、例えば、特許文献１〜４に開示されるように、基材の表面に潤滑剤を塗布した後に加熱して潤滑剤を基材表面に固着させる方法や、特許文献５に開示されるように、基材の表面に潤滑剤を塗布した後にＵＶを照射する方法、特許文献６に開示されるように、基材の表面に潤滑剤を塗布した後に中性ラジカルを照射する方法、特許文献７〜９に開示されるように、基材の表面への潤滑剤層の形成時又は形成後に潤滑剤層をプラズマやガス等により表面改質する方法、特許文献１０〜１４に開示されるように、基材の表面へ極性基を有する潤滑剤を塗布する方法、特許文献１５に記載されるように潤滑剤を塗布した後に３００ｎｍ以下のレーザを照射して潤滑剤の一部を吹き飛ばして薄膜化する方法、特許文献１６に記載されているように自己組織化単分子化膜を基材の表面に形成させた後に、潤滑剤を自己組織化単分子化膜に吸着させる方法等の潤滑膜形成方法が知られている。
特開平１１−２０３６７０号公報 特開２００１−９３１４１号公報 特開２０００−３２２７３４号公報 特開２００３−２２８８１０号公報 特開平１１−３５４５２号公報 特開平６−２１５３６７号公報 特開平７−３２６１５１号公報 特開２００４−１５２４６２号公報 特開２００２−１０９７１８号公報 特開平６−４４５５８号公報 特開平５−１４３９７５号公報 特開平５−１８９７５２号公報 特開平５−２０５２４６号公報 特開平６−１７２４７９号公報 特開平１１−６６５５５号公報 特開２００５−１８７６５６号公報

しかしながら、従来の方法では、基材の表面の一部のみに固定され、かつ十分な耐久性を有する潤滑膜を得ることは困難であった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり基材の表面の一部のみに固定され、かつ十分な耐久性を有する潤滑膜の形成方法を提供することを目的とする。さらに、本発明は、潤滑剤が摺動面の一部のみに固定された摺動体、磁気記録媒体、磁気ヘッドスライダ及びハードディスクを提供することを目的とする。

本発明に係る潤滑膜の形成方法は、炭素原子に結合したＯＨ基を有する潤滑剤が塗布された基板の表面の一部のみに対して、ＯＨ基のＯＨ結合の振動を励起する赤外レーザ光を照射し、基材の表面の一部のみに潤滑膜を形成させるレーザ光照射工程を備える。

本発明に係る潤滑膜の形成方法によれば、赤外レーザ光の照射により潤滑剤のＯＨ基のＯＨ結合の振動が励起される。したがって、潤滑剤のＯＨ基と基材の表面との反応性が高まり、潤滑剤を基材の表面に共有結合により結合させることが容易となり、得られる潤滑膜の耐久性が高くなる。

具体的には、以下のようなメカニズムが考えられる。すなわち、基材の表面には、ダングリングボンドと呼ばれる末端結合手が存在する。通常、このダングリングボンドには、他の原子と結合していない状態、ＯＨ基と結合している状態、水分子と水素結合（吸着）している状態等がある。そして、上記の発明によれば、レーザ光の照射により潤滑剤のＯＨ基のＯＨ結合の振動が励起されてＯＨ基が活性化されて反応性が高まり、基材表面のダングリングボンドと結合しやすくなる。したがって、潤滑剤を、例えば炭素原子に結合したＯＨ基由来のＯ原子を介して、基材表面のダングリングボンドと容易に共有結合させることができる。したがって、基材の表面に潤滑膜がより強く固着され、潤滑膜の耐久性が高まる。

さらに、本発明に係る潤滑膜の形成方法によれば、レーザ光を、基材の表面の一部のみに照射することにより、レーザ光の当たった部分の潤滑剤を選択的に基材表面のダングリングボンドと共有結合させることができるため、基材の表面の一部のみに固定された潤滑膜を容易に得ることができる。したがって、潤滑膜による凹凸を容易に基材の表面に形成することができる。また、必要とされる部分のみに潤滑膜を形成することができるので、潤滑膜の品質管理を容易に行うことができる。

ここで、上記レーザ光照射工程では、波長０．９〜８μｍの赤外レーザ光を照射する、又は、赤外レーザによる多光子吸収により波長０．９〜８μｍの光に対応するエネルギーを吸収させることが好ましい。特に、波長０．９〜１．１μｍ、又は、波長２．７〜３．０μｍの赤外レーザ光を照射する、若しくは、赤外レーザによる多光子吸収により波長０．９〜１．１μｍ、又は、波長２．７〜３．０μｍの光に対応するエネルギーを吸収させることが好ましい。

また、上記レーザ光照射工程では多光子吸収を行わせ、上記基材の表面、又は、上記潤滑剤のうち基材側の部分に赤外レーザ光の焦点が形成されるように赤外レーザ光を照射することが好ましい。

これによれば、基材の表面付近の潤滑剤のＯＨ基に対して選択的に赤外光の吸収による励起をさせうるので、界面以外での余計な副反応等を抑制できて好ましい。また、多光子吸収においては、焦点以外では光がほとんど吸収されないので、潤滑剤により形成される潤滑剤層が厚くても十分に実施が可能である。

また、上記赤外レーザ光として、ホモジナイザを透過させた赤外レーザ光を用いることも好ましい。この場合、ホモジナイザによりレーザ光の強度分布が面内でフラットとなるので、広い面積を均一な照射強度で迅速に処理可能である。

また、基材の表面に塗布された上記潤滑剤の層は２ｎｍ以下の厚みとされていることが好ましい。

これによれば、赤外レーザ光を特に潤滑剤と基材との界面付近に十分に到達させられるため、基材の表面近傍に位置する潤滑剤のＯＨ基への赤外レーザ光の吸収が効率よく行える。

また、赤外レーザ光の照射強度が、６０Ｊ／ｃｍ^２以下であることが好ましい。

照射強度が６０Ｊ／ｃｍ^２超であると潤滑剤や基材の表面にダメージを与える場合がある。

具体的には、例えば、赤外レーザ光として赤外パルスレーザ光を照射し、赤外パルスレーザ光の照射強度を６０Ｊ／ｃｍ^２以下、パルス幅を０．１〜１ｍｓ、パルス数を１〜１０、パルスの周波数を１０〜５０Ｈｚとすることが好ましい。

また、上記レーザ光照射工程において、基材の表面温度を２００℃以下に維持することが好ましい。

基材の表面温度が２００℃超となると、潤滑剤の蒸発や劣化が起こる場合や、基材の劣化が起こる場合がある。

また、上記潤滑剤はフッ化有機化合物であることが好ましい。

フッ化有機化合物を潤滑剤として用いると高い潤滑性能及び撥水性能を発揮するが、従来基材への固定が困難であった。しかしながら、本発明では、このような潤滑剤を基材に十分に固定できるので、潤滑性能及び耐久性に優れた潤滑膜を容易に形成できる。

また、基材の表面は、炭素材料により形成されていることが好ましい。特に炭素材料は、表面の保護膜として十分な性能を有するが、化学的に安定した物質であるために潤滑剤の固定が困難であった。しかしながら、本発明によれば、炭素材料により形成された基材の表面に対しても潤滑剤を十分に固定できる。

上記潤滑膜は複数のドットパターンであることが好ましく、そのドット径は０．９〜１００μｍであることが好ましい。

これによれば、潤滑膜が他の部材と接触するときの接触面積を小さくすることができる。また、基材の表面にさらに潤滑剤層を備える場合には、潤滑剤の流動性をドットパターンによるアンカー効果により制御することができる。

本発明の潤滑膜形成方法は、上記レーザ光照射工程の後に、基材の表面に固定されていない潤滑剤を除去するクリーニング工程をさらに備えることが好ましい。

これによれば、基材の表面に流動する潤滑剤がほとんど存在しない潤滑膜が得られる。

さらに、本発明の潤滑膜形成方法は、上記クリーニング工程の後に、基材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤再塗布工程をさらに備えることが好ましい。

これによれば、塗布された潤滑剤の層の表面に凹凸を持たせることができる。

本発明に係る摺動体は、摺動面の一部のみに潤滑膜が形成され、潤滑膜を構成する分子がＣ−Ｏ結合を有し、Ｃ−Ｏ結合のＯ原子が摺動面の原子と共有結合により結合している。

本発明に係る摺動体によれば、摺動面の一部のみに潤滑膜が形成されていることから、摺動面の潤滑特性を一定の範囲で自在に変化させることができる。さらに、本発明に係る摺動体によれば、潤滑膜の耐久性が十分に高いため、振動や衝撃等により、他の部材と摺動面が接触し、摺動した場合に、摺動面からの潤滑膜の脱落を十分に防止することできる。さらにまた、本発明に係る摺動体によれば、潤滑膜による凹凸を基材の表面に形成することができる。また、必要とされる部分のみに潤滑膜を形成することができるので、潤滑膜の品質管理を容易に行うことができる。

なお、本発明に係る摺動体は、上述の潤滑膜形成方法によって容易に形成することができる。

上記潤滑膜を構成する分子は、複数のフッ素原子を含む有機基を有することが好ましい。

フッ素原子を含む有機基を有する分子により潤滑膜が構成されることにより、高い潤滑性能が発揮されるため、このような潤滑膜を有する摺動体は潤滑性能に優れる。

上記摺動面は、炭素材料により形成されていることが好ましい。これにより、摺動面が十分に保護される。

また、上記潤滑膜は複数のドットパターンであることが好ましく、そのドット径は０．９〜１００μｍであることが好ましい。

これによれば、摺動面に凹凸が形成されるため、撥水効果が得られ、多湿下でも水滴が付着しづらい。

また、上記摺動面におけるドットパターンが存在していない部分とドットパターンの表面とに、潤滑剤分子が物理吸着してなる潤滑剤層を有することが好ましい。

これによれば、潤滑剤の流動性をドットパターンによるアンカー効果により制御することができる。

また、上記潤滑剤層の表面において、ドットパターンが存在していない部分よりもドットパターンが存在している部分の方が突出していることが好ましい。

これによれば、ドットパターンによるアンカー効果が向上し、潤滑剤の流動性をより高度に制御することができる。

本発明に係る磁気記録媒体は、上述の摺動体を備え、摺動体内に磁気記録層を有する。

また、上記磁気記録媒体は、摺動体が円板状であり、潤滑膜が円板状の摺動面のうちの、半径方向内側部、半径方向中央部、及び、半径方向外側部の少なくともいずれかの環状領域に形成されていることが好ましい。

本発明に係る磁気ヘッドスライダは、上述の摺動体を備え、摺動面に配置された磁気記録素子及び／又は磁気読取素子を有する。

本発明に係る磁気ヘッドスライダは、摺動面に、底部と、底部より突出した第１凸部とがあり、底部と第１凸部とのうちいずれかの表面に上記潤滑膜を備えることが好ましい。

本発明に係る磁気ヘッドスライダは、摺動面に、底部と、底部より突出した第１凸部と、第１凸部の周囲に設けられ、かつ第１凸部よりも低い第２凸部とがあり、第１凸部と、底部と、第２凸部とのうち少なくともいずれかの表面に上記潤滑膜を備えることも好ましい。

本発明に係る磁気ヘッドスライダは、上記磁気記録素子及び／又は磁気読取素子を含むセンサー部の表面に上記潤滑膜を備えることも好ましい。

本発明に係るハードディスクは、上述した磁気記録媒体と磁気ヘッドスライダとを備える。

本発明によれば、基材の表面の一部のみに固定され、かつ十分な耐久性を有する潤滑膜の形成方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、潤滑剤が摺動面の一部のみに固定された摺動体、磁気記録媒体、磁気ヘッドスライダ及びハードディスクを提供することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明においては、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、図面においては、寸法比率は説明のものとは必ずしも一致していない。

まず、簡単のため単純な平板上の摺動体の摺動面の一部のみに潤滑膜を形成する方法について説明する。

（潤滑剤塗布工程）
図１に基づき、処理対象となる基材について説明する。基材１０は、他の部材と摺動などの接触をする、又は、その可能性がある摺動面Ｓを有するものである。基材１０の材質は特に限定されない。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン等の金属、アルミナ等の金属酸化物、アルティック(Al₂O₃-TiC)等のセラミック、シリコン、ガラス、炭素材料（アモルファスカーボン）等の無機材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニル、環状炭化水素基含有ポリオレフィンなどの高分子化合物等が挙げられる。また、これら基材表面には、ＮｉＰ、ＮｉＰ合金、他の合金から選ばれる１種以上の膜をスパッタリング、真空蒸着等の物理的蒸着法（PVD:physical vapor deposition）、若しくは電解メッキ等により形成することができる。もちろん、基材１０が多層構造であってもよいのは言うまでもない。

なお、本実施形態では、一例として、基材１０としてCVD(chemical vapor deposition)法により作成された炭素系保護膜であるダイアモンドライクカーボン（アモルファスカーボン）を使用した場合を説明する。

基材１０の表面には、通常、ダングリングボンド１２と呼ばれる末端結合手が存在する。このダングリングボンド１２には、他の原子と結合していないもの１２ａ、ＯＨ基と結合しているもの１２ｂ、水分子と水素結合（吸着）しているもの１２ｃ等がある。もちろんこれ以外の分子と結合（吸着）している場合もある。

このようなダングリングボンド１２は、炭素材料に限らずあらゆる固体材料に見られるものであり、特に共有結合性の強い材料に顕著に見られるものである。

なお、潤滑剤を塗布する前に、基材１０を加熱する（例えば、８０〜２００℃、３０分以上）、基材１０の表面に紫外線（例えば、波長５０〜３５０nm）を照射する、又は、基材１０を減圧雰囲気下（例えば、１×１０^-1Ｔｏｒｒ以下）、不活性ガス雰囲気下（例えば、窒素、アルゴン等）、若しくは、低湿度環境下（例えば、ＲＨ１０％以下）に保持すること等により、ダングリングボンド１２に結合する分子（例えば水等）又は官能基（例えばＯＨ基等）を脱離させておくことが好ましい。加熱や紫外線の照射は、真空中あるいは、窒素やアルゴン等の不活性ガス中、又は、低湿度環境（ＲＨ１０％以下）で行うことが好ましい。なお、ダングリングボンドに結合する分子や官能基が残っていても本発明の実施が可能であることはいうまでもない。なお、基材にダメージを与えない程度の加熱温度やＵＶ照射の強さとすることが好ましい。また、オゾン処理により表面の有機物等を除去しておくことも好ましい。

続いて、図２に基づき、基材１０の表面に潤滑剤２１を塗布して潤滑剤層２０を形成する工程について説明する。なお、図２中、基材１０の表面のダングリングボンドは全て他の原子と結合していないものとして描かれているが、これは簡略化のためであり、実際には図１のようにＯＨ基と結合しているもの、水分子と水素結合（吸着）しているもの等も存在している。

潤滑剤２１としては、炭素原子に結合したＯＨ基を有する化合物であればよい。ここで言う炭素原子に結合したＯＨ基とは、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）やフェノール基等の複雑な官能基に含まれるものも含む概念である。

このような潤滑剤２１としては、炭素原子に結合したＯＨ基を有する炭化水素類の他、アルコール類（例えば、エルシルアルコール、リシノリルアルコール、アラシディルアルコール、カプリルアルコール、カプリンアルコール、ポリオレフィンアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ポリアルキレングリコール等）、カルボン酸類（例えば、脂式カルボン酸、芳香族カルボン酸、オキソカルボン酸等）、炭素原子に結合したＯＨ基を有するエステル類（例えば、炭素原子に結合したＯＨ基を有するチオエステル、リン酸エステル、硝酸エステル等）、炭素原子に結合したＯＨ基を有するエーテル類（例えば、炭素原子に結合したＯＨ基を有するポリフェニルエーテル、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル等）、炭素原子に結合したＯＨ基を有するハロゲン化有機化合物（例えば、炭素原子に結合したＯＨ基を有するハロゲン化エーテル、ハロゲン化アルコール、ハロゲン化カルボン酸等）が挙げられる。特に、炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化有機化合物が好ましく、例えば、炭素原子に結合したＯＨ基を有するパーフルオロポリエーテルなどの炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化エーテル、フッ化アルコール、フッ化カルボン酸、炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化カルボン酸アルキルエステル、炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化ジエステルジカルボン酸化合物、炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化モノエステルモノカルボン酸化合物等が挙げられる。これらの中でも、特に、炭素原子に結合したＯＨ基を有する鎖状フッ化有機化合物、特に、鎖状フッ化エーテルが好ましい。

特に、炭素原子に結合したＯＨ基を有するフッ化エーテルの中でも、炭素原子に結合したＯＨ基を有するパーフルオロポリエーテルが好ましく、特に、Fomblin Zとして知られる式（１）の化合物や、Fomblin Yとして知られる式（２）の化合物、Krytoxとして知られる式（３）の化合物、Demnumとして知られる式（４）の化合物等の、炭素原子に結合したＯＨ基を末端に有する鎖状フルオロポリエーテルが特に好ましい。

X−CF₂−O(−CF₂−CF₂−O−)_m(−CF₂−O−)_nCF₂−X （１）
X−CF₂−O(−CF(CF₃)−CF₂−O−)_m(−CF₂−O−)_nCF₂−X （２）
X−CF₂−O(−CF(CF₃)−CF₂−O−)_mCF₂−CF₂−X （３）
X−CF₂−CF₂−O(−CF₂−CF₂−CF₂−O−)_mCF₂−X （４）

ここで、ｍ、ｎはそれぞれ１以上の整数を示す。Ｘは、−CF₃、−CH₂−OH、−CH₂(−O−CH₂−CH₂−)_p−OH、−CH₂−O−CH(OH)−CH₂−OHからなる群から選択されるいずれかの官能基であり、各化合物につき少なくとも一つはＯＨ基を有する官能基を備える。ここで、Ｐは１以上の整数を示す。鎖状フルオロポリエーテルの分子量は特に限定されないが、その中心分子量は500から4000程度が好ましい。

また、潤滑剤２１として、炭素原子に結合したＯＨ基を有さない化合物、例えば、溶媒等を含んでもよいのは言うまでもない。

このような潤滑剤２１の塗布は、公知の方法、例えば、真空蒸着法、PVD法、CVD法、浸漬法（ディップ法）、スピンコート法、スプレーコート法等により行うことができる。また、潤滑剤塗布前の基材１０の表面に対して、真空中あるいは不活性ガス中での加熱や紫外線照射等の清浄化処理を行った場合には、清浄化された基材１０の表面が、塗布時に大気中の酸素や水分、反応性の高い他の不純物(コンタミナント)等によって汚染されることを防ぐべく、この塗布を、真空中あるいは不活性ガス中で行うことが好ましい。

ここで潤滑剤２１の塗布により得られる潤滑剤層２０の厚みは特に限定されないが、赤外レーザを効率よく特に基材１０と潤滑剤層２０の界面及びその近傍へ到達させるべく、２ｎｍ以下程度とすることが好ましい。なお、多光子吸収の場合には、膜厚は特に限定されない。

（レーザ光照射工程）
続いて、上述の潤滑剤２１が塗布された基板１０の表面の一部のみに対して、ＯＨ基のＯＨ結合の振動を励起すべく赤外レーザ光を照射するレーザ光照射工程について説明する。

まず、赤外レーザ光について説明する。ＯＨ結合は、図３に示すように概ね０．９〜８μｍ程度の波長の赤外光を吸収しやすいので、この波長０．９〜８μｍに対応するエネルギーを吸収させることが可能な赤外レーザを照射することが好ましい。なお、図３において、点線ｂがベースライン、実線ａがＯＨ基のＯＨ結合による吸収強度である。特に、０．９〜１．２μｍ（図３のＷ２の範囲）、２．７〜３．０μｍ（図３のＷ１の範囲）の波長に対応するエネルギーを吸収させることができる赤外レーザを照射することが好ましい。

具体的には、１光子吸収の場合には、例えば、０．９〜８μｍの波長の赤外レーザ光を照射すればよく、特に、０．９〜１．２μｍ又は２．７〜３．０μｍの波長の赤外レーザ光を照射すればよい。一方、２個以上の光子を吸収させる多光子吸収の場合には、所定の波長の赤外レーザ光により、波長０．９〜８μｍの赤外レーザ光、好ましくは、０．９〜１．２μｍ又は２．７〜３．０μｍの波長の赤外レーザ光に対応するエネルギーを吸収させればよい。例えば、エネルギーの和が上述のエネルギー範囲となる複数個の光子を同時又は連続的に供給すればよい。すなわち、多光子吸収の場合は、１光子吸収の場合よりも長い波長の光を照射することとなる。

赤外レーザ光の照射方法は特に限定されないが、例えば、図４の（ａ）に示すようなレーザ照射系ＬＳ１が例示できる。レーザ光源５０からのレーザ光Ｌをコリメータ５６で平行光にし、ホモジナイザ５４により面内での強度分布を均一化してから潤滑剤層２０の潤滑剤２１に照射すればよい。この形態は、特に、１光子吸収を利用してＯＨ基の振動を励起する場合に好適である。レーザ光源５０としては、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられる。

ここでホモジナイザ５４としては、２つのレンズを組み合わせたものや、回折格子を用いたもの等公知のものを採用でき、ガウス分布型の面内強度分布を十分にフラットな面内強度分布にできるものが好ましい。

また、潤滑剤層２０へのレーザ光の入射角度は、図４の（ａ）に示すように９０°が最も効果的であるが、反射光から光源等を保護する必要がある場合には、入射角度を３０〜６０°とすることができる。

潤滑剤層２０及び基材１０へ照射する赤外レーザ光のスポット径は、潤滑剤層２０の面積と対応させればよい。なお、照射面積が非常に大きい場合には、潤滑剤層２０に対してビームスポットが相対的にスキャンするようにしてもよい。

また、図４の（ｂ）に示すようなレーザ照射系ＬＳ２も考えられる。この照射系は、特に、２光子吸収等の多光子吸収に特に適するものである。コリメータ５６により平行光としたレーザ光を、２次元走査光学系５６によりスキャンし、スキャンされたレーザ光は、対物レンズ５８により集光されて基材１０の表面、又は、潤滑剤層２０のうち基材１０側の部分に焦点が形成されるように照射される。これにより、潤滑剤２１のうち界面近傍の部分に集中してレーザ光を照射できる。

２次元走査光学系５６は、例えば、２つのガルバノミラースキャナーなどにより構成され、図示しないスキャナドライバから制御されて潤滑剤層２０上のレーザスポットを基材上を二次元に走査する。なお、基材側を走査してもよい。

レーザ光源５０としては、上述の光源でもよいが、多光子吸収を可能とすべく、フェムト秒レーザ等の超短パルスレーザを供給するレーザ光源を用いることが好ましい。

また、いずれの場合であっても赤外レーザ光の照射強度は特に限定されないが、基材への影響や潤滑剤の蒸発等の影響を低減すべく６０Ｊ／ｃｍ^２以下であることが好ましく、十分な振動励起を起こすべく０．０１ｍＪ／ｃｍ^２以上とすることが好ましい。なお、ＯＨ基の結合エネルギーは４２８〜５１０ｋＪ／ｍｏｌ程度であり、OHの結合を切るためにはこれを超えるエネルギーを与えなければならないが、エネルギーが強すぎると潤滑剤の蒸発や不要な反応、基材への損傷などの問題を発生させるので、レーザ照射エネルギーは個々の試料に合わせて最適化する必要がある。

赤外レーザ光としてパルスレーザ光を照射する場合には、レーザ光の照射強度を６０Ｊ／ｃｍ^２以下、パルス幅を０．１〜１ｍｓ、パルス数を１〜１０、パルスの周波数を１０〜５０Ｈｚとすることでレーザ処理部分の不要な温度上昇を抑制することができ好適である。

また、レーザ光源は複数あってもよい。

そして、このような赤外レーザ光の照射により、潤滑剤２１のＯＨ基のＯＨ結合の振動が励起される。したがって、潤滑剤２１のＯＨ基と基材１０の表面との反応性が高まり、潤滑剤２１を基材１０の表面に化学的に結合させることが容易となる。

特にこのような赤外レーザ光による固定化では、加熱処理やＵＶ処理等に比べて選択的にＯＨ基の加熱ができるので、少ないエネルギーで効果的な加熱が可能であり、また、短時間処理が可能である。したがって、熱劣化や、熱歪、不要な熱分解、材料の蒸発等が低減できる。また、図４（ｂ）のような装置を用いた２光子吸収によれば、特に、基材の表面部分を選択的に処理できるのでより効率的である。

次いで、レーザ光を、基材１０の表面の一部のみに照射する方法について説明する。

まず、図２及び図４の（ａ）に示すように、レーザ光源５０と潤滑剤層２０との間にマスクＭを配置する方法がある。この方法によれば、レーザ光の当たった部分の潤滑剤を選択的に基材表面のダングリングボンドと共有結合させることができるため、基材の表面の一部のみに固定された潤滑膜を容易に得ることができる。

また、図４の（ｂ）に示すレーザ照射系ＬＳ２により、集光されたレーザ光を基材１０の一部のみに照射することもできる。

さらに、図５に示すように基材１０上に保護膜（マスク）２８を設け、この上に潤滑剤２１を塗布し、潤滑剤層２０を形成させた後に、基材１０の表面全体にレーザ光を照射してもよい。このような方法によれば、レーザ光照射により形成される潤滑膜と基材との間の境界がより明瞭となるので好ましい。

このような保護膜２８の構成材料としては、例えば、アモルファスカーボン系材料、アルミナ、チタンカーバイトなどのセラミックス材料、非鉄金属系材料、ポリマー系のフォトレジスト材料等が挙げられる。

このような構成材料を含む保護膜２８は、例えば、蒸着法（CVD法, PVD法）、スプレーコート法、スピンコート法、ディップコート法等の公知の方法により形成することができる。

なお、このような保護膜２８は、レーザ光照射工程後に、例えば、ブラスト処理、プラズマ処理等の物理的エッチング、化学エッチング、剥離等の公知の方法により取り除くことができる。

次に、レーザ照射後の潤滑剤２１の状態について、図６に基づき考察する。レーザ光の当たった部分の潤滑剤２１はＯＨ基のＯＨ結合の振動が励起されるので、ＯＨ基が活性化され、ＯとＨとの解離等が起こって、基材１０表面のダングリングボンド１２と結合しやすくなる。したがって、レーザ光の当たった部分の潤滑剤２１は、ＯＨ基由来のＯ原子を介して基材１０表面のダングリングボンド１２と共有結合２４により結合し、潤滑膜３０を構成する分子２３を形成する。なお、潤滑膜３０を構成する分子２３は、潤滑剤２１の炭素原子に結合したＯＨ基におけるＨ原子を除いた残基である。よって、潤滑剤２１がフッ化有機化合物であった場合には、潤滑膜３０を構成する分子２３が複数のフッ素原子を含む有機基を有することは言うまでもなく明らかである。

ここで、図６のように基材１０の表面における潤滑膜３０の形成されている部分及び形成されていない部分の表面の両方に潤滑剤層２０が存在し、かつ潤滑膜３０の形成されている部分及び形成されていない部分との間で、潤滑剤層２０の表面の高さがほぼ同一である状態を状態Ａとする。

なお、上記の方法によって形成される潤滑膜３０は複数のドットパターンであることが好ましく、そのドット径は０．９〜１００μｍであることが好ましい。さらに、ドットパターンの形成された部分におけるドットパターンの密度は、潤滑剤の流動性を阻害しすぎない観点から、５〜５０％であることが好ましい。ドットの形状に関しては、特に限定されないが、例えば、円形、楕円形、方形、フラクタルパターン等が挙げられる。

また、上記の方法によって形成される潤滑膜３０は、基材１０の表面の一部のみにベタに形成してもよく、基材１０の表面の一部又は全部に複数のドットパターンとして形成してもよい。

このようにして、摺動面の一部のみに潤滑膜３０が形成された摺動体が得られる。

（クリーニング工程）
続いて、潤滑膜３０を構成する分子２３以外の、基材１０の表面に固定されていない潤滑剤２１や、不要な副生物や異物、遊離油分等を潤滑膜３０から除去(delube)する、必要に応じて行うクリーニング工程について図７に基づき説明する。

クリーニングは、フッ素系溶剤、エーテル、ヘキサン、アルコールなどの有機溶剤や、水、ＣＯ_２（ガス、超臨界流体）などの洗浄媒体を用い、これらの洗浄媒体と潤滑膜３０とを接触させることにより行うことができる。クリーニング時には、潤滑膜３０に対して超音波振動を与えてもよい。

また、低分子物質の除去が主目的であれば、真空引きや加熱により低分子物質を揮発させることによるクリーニングも可能である。これにより、基材１０の表面に固定されていない潤滑剤２１が少ない状態となる。クリーニング後の潤滑膜３０の膜厚は特に限定されないが、２ｎｍ以下が好ましい。

なお、必要であれば、クリーニング後に残った潤滑剤２１を加熱する（例えば、８０〜２００℃、３０分以上）、あるいは、潤滑剤２１に紫外線を照射して、潤滑剤２１の残存するＯＨ基やそれ以外の官能基を基材１０のダングリングボンド１２と結合させることもできる。

ここで、図７のように潤滑膜３０以外の潤滑剤２１が除去された状態を状態Ｂとする。

（潤滑剤再塗布工程）
さらに、クリーニング工程後の基材１０の表面に潤滑剤２１を再度塗布する、必要に応じて行う、潤滑剤再塗布工程について、説明する。

潤滑剤の再塗布は、例えば、蒸着法（CVD法, PVD法）、スプレーコート法、スピンコート法、ディップコート法等の公知の方法によって行う。

このように潤滑剤の再塗布を行うことによって、基材１０上に表面に凹凸のある潤滑剤層２０を形成することができる。

ここで、図８のように潤滑剤層２０の表面において、潤滑膜３０の存在していない部分よりも潤滑膜３０の存在している部分が突出している状態を状態Ｃとする。

このようにして、本発明の好適な実施形態にかかる潤滑膜形成方法が完成する。

なお、ここでは、簡単のため単純な平板上の摺動体についてのみ説明したが、摺動体は、他の部材と摺動等の接触をする、又は、その可能性がある部材であれば特に限定されず、その具体例としては、摺動面を有するベアリング、例えば、すべり軸受、転がり軸受等や、以下に詳しく説明するハードディスクドライブにおける磁気記録媒体及び磁気ヘッドスライダが挙げられる。

［ハードディスク］
続いて、上記実施形態をハードディスクに適用した場合について説明する。

図９は、本実施形態に係るハードディスクドライブＤの概略構成図である。ハードディスクＤは、後述する磁気記録媒体４０と磁気ヘッドスライダ６０とを備え、高速回転する磁気記録媒体４０の摺動面（図９の上面）に磁気ヘッドスライダ６０によって磁気情報を書込み、また、磁気記録媒体４０の摺動面から磁気ヘッドスライダ６０によって磁気情報を読み出すものである。

図９において、ハードディスクＤは、軸２の回りを回転する複数の円板状の磁気記録媒体４０、磁気記録媒体４０に対する読み書きを行う磁気ヘッドスライダ６０、磁気ヘッドスライダ６０を磁気記録媒体４０のトラック上において位置決めするためのアセンブリキャリッジ部３、磁気ヘッドスライダ６０における書込み・読取り動作を制御するための読み書き回路４、ハードディスクＤにかかる加速度等の情報を検知するセンサ部１５、磁気ヘッドスライダ６０及び磁気記録媒体４０間の間隔を制御するギャップ制御部１６、磁気ヘッドスライダ６０が退避される場所である退避部１７、及び、これらを覆う筐体１９を主として備えている。

アセンブリキャリッジ部３には、複数のアーム５が設けられている。これらアーム５はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６によって軸７を中心にして角揺動可能であり、アーム５はこの軸７に沿った方向にスタックされている。各アーム５の先端部には、ヘッドジンバルアセンブリ１４が取り付けられている。各ヘッドジンバルアセンブリ１４の先端には、磁気ヘッドスライダ６０が各磁気記録媒体４０の表面に対向するように設けられている。ここで、磁気ヘッドスライダ６０における磁気記録媒体４０の表面と対向する面をエアベアリング面ＡＢＳとする。磁気記録媒体４０は単数であっても良く、アーム５は一枚の磁気記録媒体４０に対して一方の面にのみ配置されていても良い。

アセンブリキャリッジ部３が、アーム５を回転させると、磁気ヘッドスライダ６０は、磁気記録媒体４０の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。また、アセンブリキャリッジ部３は、外部からの信号に基づいて、アーム５を回転させて、磁気ヘッドスライダ６０を退避部１７に退避させることができる。

［磁気記録媒体］
次に、本実施形態に係る磁気記録媒体４０について説明する。図１０の部分断面図に示すように、磁気記録媒体４０は、基板１２５上に、下地層１２６、磁気記録層１２９、保護膜１２７、及び、保護膜１２７の表面の一部に形成された潤滑膜１２８がこの順で積層された構造を有する。

基板１２５の材料としては、例えば、ガラス、アルミニウム、Ａｌ系合金ガラス、プラスチック、セラミック、カーボン、シリコン、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板等を例示でき、また、フレキシブルディスク媒体や磁気テープ媒体の場合には、ポリアセテート等の合成樹脂を例示することができる。

下地膜１２６の材料に関して制限はなく、ハードディスク用磁気記録媒体の場合にはCr、Ni-P等を例示することができる。さらに、下地膜１２６の材料として、水平磁気記録媒体の場合にはＣｒ合金等の非磁性材料が挙げられ、垂直磁気記録媒体の場合にはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料等の軟磁性材料等が挙げられる。特に、垂直磁気記録媒体の場合には、軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上あるいは基板との密着性の向上のためにさらに、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、あるいはこれらを含む合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物等の材料等からなる下地層をさらに有することができ、また、軟磁性下地層と記録層との間の中間には、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、あるいはこれらを含む合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物等の非磁性材料から成る中間層を有することができる。

磁気記録層１２９の材料としては、例えば、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含む材料や、さらに酸化物を含んだ材料等が挙げられる。

保護膜１２７の材料としては、例えば、１〜１０ｎｍ程度のダイアモンドライクカーボン等の炭素材料が挙げられる。ここでは、保護膜１２７の表面が前述の「基材の表面」に相当する。

そして、潤滑膜１２８が、前述の潤滑膜３０に対応する。潤滑膜３０を構成する分子は特に限定されないが、炭素原子に結合したＯＨ基を末端に有する鎖状フルオロポリエーテルのＯＨ基のＨ原子を除いた残基等の複数のフッ素原子を含む有機基を有することが特に好ましい。また、潤滑膜３０を構成する分子の分子量は特に限定しないが、その中心分子量は500から4000程度が好ましい。

なお、図１０における磁気記録媒体４０では、潤滑膜１２８が図７の状態Ｂのように潤滑剤層を有していないが、図６の状態Ａや図８の状態Ｃのように潤滑剤層を有していてもよい。

次に、磁気記録媒体４０において、潤滑膜１２８が形成されるのに好ましい部位について説明する。

図１１の（ａ），（ｃ），（ｄ）は、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）方式の磁気記録媒体４０を摺動面側から見た平面図である。なお、ＣＳＳ方式の磁気記録媒体とは、ディスクの回転停止時に磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体とが接触するＣＳＳゾーン３３（半径方向内側部に相当）を設けたものを指す。

本実施形態の磁気記録媒体４０は、ＣＳＳゾーン３３の他、データ部３２（半径方向中央部に相当）及び外周部３１（半径方向外側部に相当）を有し、これらのうち少なくともいずれかの領域に潤滑膜が複数のドットパターンとして形成されていることが好ましい。

図１１の（ｂ）は、ドットパターンの拡大図であるが、ドット径ｄは０．９〜１００μｍであることが好ましい。なお、ドットの形状に関して、図１１の（ｂ）では、円形として描かれているが、これに限られず、例えば、楕円形、方形、フラクタルパターン等であってもよい。

図１１の（ａ）に示すようにデータ部３２に潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成されている磁気記録媒体４０Ａにおいては次の（１）〜（４）の効果が得られる。
（１）潤滑膜１２８が十分な耐久性を有するため、振動や衝撃等により、磁気記録媒体４０が磁気ヘッドスライダ６０に接触し摺動した場合に、摺動面からの潤滑膜１２８の脱落を十分に防止することができる。
（２）潤滑膜１２８が複数のドットパターンであることにより摺動面に凹凸が形成され、磁気記録媒体４０と磁気ヘッドスライダ６０との間の接触する可能性のある面積を減少させるため、磁気記録媒体４０が磁気ヘッドスライダ６０に接触した場合の摩擦と摩耗とを防止することができる。
（３）潤滑膜１２８が複数のドットパターンであることにより摺動面に凹凸が形成されるため、多湿下でも水滴が付着しづらい撥水効果が得られる。
（４）金子らによる日本機械学会論文集B66-644,139(2000)からも推測されるように、（３）で説明した撥水効果により、磁気記録媒体４０と磁気ヘッドスライダ６０との間の流動抵抗が減少するため、磁気ヘッドスライダ６０の浮上安定性が得られる。

図１１の（ｃ）に示すようにＣＳＳ部３３に潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成されている磁気記録媒体４０Ｂにおいても、磁気記録媒体４０Ａの場合と同様（１）〜（４）の効果が得られる。

図１１の（ｄ）に示すように外周部３１に潤滑膜３０が複数のドットパターンとして形成されている磁気記録媒体４０Ｃにおいても、磁気記録媒体４０Ａの場合と同様（１）〜（４）の効果が得られる。

図１２の（ａ），（ｂ）は、ロード・アンロード方式の磁気記録媒体４０を摺動面側から見た平面図である。なお、ロード・アンロード方式の磁気記録媒体とは、ディスクの回転停止時に磁気記録媒体４０の最外周よりも外にあるランプ（図示せず）に磁気ヘッドスライダ６０を乗り上げさせて磁気記録媒体４０から磁気ヘッドスライダ６０を退避させるものであり、最外周の領域には、ランプから降りてきた磁気ヘッドスライダ６０を磁気記録媒体４０上にランディングさせるためのデータを書き込まないランディングゾーン３４（半径方向外側部に相当）を設けたものを指す。

本実施形態の磁気記録媒体４０は、ランディングゾーン３４の他、データ部３２（半径方向中央部及び内側部に相当）を有し、これらのうちいずれかの領域に潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成されていることが好ましい。

図１２の（ａ）に示すようにデータ部３２に潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成されている磁気記録媒体４０Ｄにおいては、磁気記録媒体４０Ａの場合と同様（１）〜（４）の効果が得られる。

図１２の（ｂ）に示すようにランディングゾーン３４に潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成されている磁気記録媒体４０Ｅにおいても、磁気記録媒体４０Ａの場合と同様（１）〜（４）の効果が得られる。

潤滑膜１２８が複数のドットパターンとして形成された磁気記録媒体４０は、図６の状態Ａや図８の状態Ｃのようにさらに摺動面におけるドットパターンが存在していない部分とドットパターンの表面とに、潤滑剤分子が摺動面と物理吸着してなる潤滑剤層を有することが好ましい。

これによれば、ドットパターンとその密度を調整することにより、ドットパターンのアンカー効果により潤滑剤層３０中の潤滑剤２１の流動性を調整することができる。また、上述のアンカー効果により、磁気記録媒体４０の回転によって生じる遠心力により潤滑剤２１が移動して潤滑剤層３０の厚みが偏り、厚い部分の潤滑剤層３０における潤滑剤２１が磁気ヘッドスライダに移着することを防止することができる。さらに、スティクション（磁気記録媒体に磁気ヘッドスライダが吸着する現象）や、ルブピックアップ（磁気記録媒体から磁気ヘッドスライダに潤滑剤が移着する現象）を抑制することができる。

さらに、図８の状態Ｃの潤滑剤層３０を有する場合には、摺動面に凹凸のある潤滑剤３０層が形成されるため、特にスティクションやルブピックアップの抑制効果が高い。

さらにまた、図１１や図１２のように複数のドットパターン１２８を形成した領域を表面の一部のみに設け、かつドットパターン形成部及びドットパターン非形成部上に潤滑剤層２０がある場合には、ドットパターン形成部（例えば図１１の（ｃ）のＣＳＳ部３３）と、ドットパターン非形成部（データ部３２、外周部３１）とで、潤滑剤の流動性を変えることができる。

以上説明した磁気記録媒体４０の製造方法としては、公知の方法により、基板１２５上に下地層１２６、磁気記録層１２９、保護膜１２７を順に形成した後に、上述の潤滑膜の形成方法により摺動面の一部のみに潤滑膜１２８を形成すればよい。

［磁気ヘッドスライダ］
次に、本実施形態に係る磁気ヘッドスライダ６０について説明する。図１３の模式断面図に示すように、磁気ヘッドスライダ６０は、基板１１５上に、下地層１１６、保護膜１１７、及び、保護膜１１７の表面の一部に形成された潤滑膜１１８がこの順で積層された構造を有する。

基板１１５の材料としては、例えば、アルミナ・チタン・カーバイド（Al₂O₃-TiC）焼結体のようなセラミックス材料、アルミナAl₂O₃等の金属酸化物、Tiのような金属材料、Si、Cのような非金属無機材料、等の非磁性絶縁材料が挙げられる。

下地層１１６の材料としては、珪素、窒化珪素等が挙げられる。

保護膜１１７の材料としては、アモルファスカーボン（例えば、ダイアモンドライクカーボン、グラファイトカーボン、水素添加カーボン、窒素添加カーボン、フッ素添加カーボン等）や各種金属添加カーボン等の炭素材料、ＷＣ、ＷＭｏＣ、ＺｒＮ、ＢＮ、Ｂ₄Ｃ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂等の無機材料が好適であり、例えば、厚み１〜３ｎｍ程度とすることができる。ここでは、保護膜１１７の表面が前述の「基材の表面」に相当する。

そして、潤滑膜１１８が、前述の潤滑膜３０に対応する。潤滑膜３０を構成する分子は特に限定されないが、炭素原子に結合したＯＨ基を末端に有する鎖状フルオロポリエーテルのＯＨ基のＨ原子を除いた残基等の複数のフッ素原子を含む有機基を有することが特に好ましい。また、潤滑膜３０を構成する分子の分子量は特に限定しないが、その中心分子量は500から4000程度が好ましい。

次に、図１４に示す磁気ヘッドスライダ６０の斜視図により、本実施形態の磁気ヘッドスライダ６０を説明する。

本実施形態における磁気ヘッドスライダ６０は、スライダ１５０と、このスライダ１５０の端面上に形成された薄膜磁気ヘッド１４０とを主として備えており、磁気ヘッドスライダ６０は概ね矩形板形状をなしている。図１４における手前側の面は、磁気記録媒体４０（図９参照）の摺動面に対向配置される磁気記録媒体対向面、すなわち、エアベアリング面（Air Bearing Surface）ＡＢＳである。エアベアリング面ＡＢＳは、スライダ１５０及び薄膜磁気ヘッド１４０により形成されている。磁気記録媒体４０が回転すると、この回転に伴って磁気記録媒体４０と磁気ヘッドスライダ６０との間に形成される空気流によって磁気ヘッドスライダ６０が磁気記録媒体４０の摺動面から浮上し、エアベアリング面ＡＢＳは磁気記録媒体４０の摺動面から離隔する。なお、本実施形態では、エアベアリング面ＡＢＳが摺動面に対応する。

薄膜磁気ヘッド１４０は、磁気記録媒体４０から磁気情報を読み取る読取り素子７２Ｒと、磁気記録媒体４０に磁気情報を書き込む書込み素子７２Ｗと、これら読取り素子７２Ｒ及び書込み素子７２Ｗを保護するアルミナ等の絶縁性材料製の被覆部６５とを主として備える。薄膜磁気ヘッド１４０において、読取り素子７２Ｒは基板１１０に近い側、書込み素子７２Ｗは基板１１０から遠い側に設けられている。

読取り素子７２Ｒや書込み素子７２Ｗとしては、公知のものをそれぞれ任意好適に利用できる。例えば、読取り素子７２Ｒとしては、磁気抵抗効果を利用したＭＲ素子、例えば、ＧＭＲ素子、ＡＭＲ素子、ＴＭＲ素子等を用いることができる。また、書込素子７２Ｗとしては、所定のギャップが形成された磁気回路と、磁気回路を取り囲む薄膜コイルとを備えた誘導型の電磁変換素子を利用することができる。

薄膜磁気ヘッド１４０におけるスライダ１５０とは反対の面１４０ａには、電極パッド６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄがこの順に設けられている。

そして、書込み素子７２Ｒは接続線（図示しない）によって電極パッド６１ａ，６１ｂと電気的に接続されており、読込み素子７２Ｗは接続線（図示しない）によって電極パッド６１ｃ，６１ｄと電気的に接続されている。

このような磁気ヘッドスライダ６０のエアベアリング面ＡＢＳ上には、キャビティー部７９，１１０（底部に相当）、パッド部７３，７４，７５（第１凸部に相当）、シャロー部７８（第２凸部に相当）が設けられている。パッド部７３，７５は、スライダ１５０のエアベアリング面ＡＢＳ上に形成されている。また、パッド部７４は、スライダ１５０のエアベアリング面上から薄膜磁気ヘッド１４０のエアベアリング面上までに亘って形成されており、基板１１０のエアベアリング面ＡＢＳ上に形成されたパッド部７４ａ及び薄膜磁気ヘッド１４０のエアベアリング面ＡＢＳ上に形成されたセンサー部（パッド部）７４ｂを有する。これらのパッド部７３，７４，７５は、キャビティー部７９，１１０から磁気記録媒体４０の摺動面に向かうように突出している。センサー部７４ｂの表面に、読取り素子７２Ｒ及び書込み素子７２Ｗの一部が露出している。

パッド部７３，７４，７５のキャビティー部７９，１１０からの突出高さは互いに同じである。

これらのパッド部７３，７４，７５は、磁気記録媒体４０上での磁気ヘッドスライダ６０の浮上量を安定化させるために設けられるものであり、パッド部の位置、数、形状は特に限定されない。

また、磁気ヘッドスライダ６０のエアベアリング面ＡＢＳには、さらに、パッド部７３，７５の周囲に設けられたシャロー部７８が形成されている。シャロー部７８も、パッド部７３，７４，７５と同様にキャビティー部７９，１１０から磁気記録媒体４０に向かって突出している。シャロー部７８におけるキャビティー部７９，１１０からの突出高さは、パッド部７３，７４，７５の高さよりも低い。

次に、磁気ヘッドスライダ６０において、潤滑膜１１８が形成されるのに好ましい部位について、磁気ヘッドスライダ６０をエアベアリング面ＡＢＳから見た平面図、図１５〜１８に基づき説明する。

本実施形態の磁気ヘッドスライダ６０は、シャロー部７８、キャビティー部７９，１１０、パッド部７３，７４，７５、センサー部７４ｂのうち少なくともいずれかの表面に潤滑膜１１８が形成されていることが好ましい。

図１５に示すようにシャロー部７８に潤滑膜１１８が形成されている磁気ヘッドスライダ６０Ａにおいては次の（１）、（２）の効果が得られる。
（１）浮上時に空気流入端となるシャロー部７８に不純物（磁気記録媒体４０からの潤滑剤等を含む）が付着することにより起こるヘッドクラッシュを防止することができる。
（２）シャロー部７８に潤滑膜１１８を設けることにより、エアベアリング面ＡＢＳの表面エネルギーを変化させることができ、それにより空気との摩擦抵抗が変化し、浮上姿勢のピッチ角を微調整することができる。その結果として、磁気ヘッドスライダ６０の浮上安定性を向上させることができる。

図１６に示すようにキャビティー部７９，１１０に潤滑膜１１８が形成されている磁気ヘッドスライダ６０Ｂにおいては次の（１）、（２）の効果が得られる。
（１）浮上中に負圧部となるキャビティー部７９，１１０での不純物（磁気記録媒体４０からの潤滑剤等を含む）の吸着(Fly Stiction)及びそれらの蓄積を防止することができる。
（２）キャビティー部７９，１１０に潤滑膜を設けることにより、エアベアリング面ＡＢＳの表面エネルギーを変化させ、それにより空気との摩擦抵抗を下げることにより、キャビティー部７９，１１０での乱流の発生を抑制し、浮上安定性を向上させることができる。

図１７に示すようにパッド部７３，７４，７５に潤滑膜１１８が形成されている磁気ヘッドスライダ６０Ｃにおいては次の（１）、（２）の効果が得られる。
（１）磁気記録媒体４０との接触する可能性のあるパッド部７３，７４，７５の摩擦及び摩耗を防止することが可能となる。これにより、摩耗粉の発生や摩擦の低下による磁気ヘッドスライダと磁気記録ディスクとの接触によるダメージを減少させることが可能となる。
（２）スティクション（磁気記録媒体に磁気ヘッドスライダが吸着する現象）を防止することができ、磁気記録媒体４０から磁気ヘッドスライダ６０が離れる(Take off)ことが容易となる。

図１８に示すようにセンサー部７４ｂに潤滑膜１１８が形成されている磁気ヘッドスライダ６０Ｄにおいては次の（１）、（２）の効果が得られる。
（１）浮上時に磁気記録媒体４０に近づき、接触する可能性の高いセンサー部７４ｂに潤滑膜１１８を設けることで、センサー部７４ｂのダメージを軽減することができる。
（２）浮上時に空気流出端となるセンサー部７４ｂに不純物（磁気記録媒体４０からの潤滑剤等を含む）が付着することにより、磁気記録媒体４０と磁気ヘッドスライダ６０との間隔が狭まり、接触する問題があった。これに対し、センサー部７４ｂに潤滑膜１１８を設けることにより、エアベアリング面ＡＢＳの表面エネルギーを低下させることが可能となり、スティクション（磁気記録媒体に磁気ヘッドスライダが吸着する現象）やヘッドクラッシュを防止することができる。

なお、上述した各々の潤滑膜１１８はドットパターンとして形成してあってもよく、ベタに形成してあってもよい。また、図１３における磁気記録媒体４０では、潤滑膜１１８が図７の状態Ｂのように潤滑剤層を有していないが、図６の状態Ａや図８の状態Ｃのように潤滑剤層を有していてもよい。

また、本実施形態における磁気ヘッドスライダ６０においては、レーザ光を用いて潤滑膜３０の形成を行っているので、熱により磁気記録素子７２Ｗ及び磁気読取素子７２Ｒが劣化することは少ない。

これらの磁気ヘッドスライダ６０の製造方法としては、公知の方法により、基板上に磁気ヘッド１４０を形成した後、媒体対向面ＡＢＳの形成及び研磨を行い、その後、蒸着法（真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法など）等の公知の方法により下地層１１６、保護膜１１７を形成する。そして、この保護膜１１７を基材として、上述の潤滑膜の形成方法を実施すればよい。

（実施例１〜３）
Co基板上に、真空下でダイアモンドライクカーボンを３ｎｍの厚みで形成して基材とした。この潤滑剤層の一部に直径１０μｍの円形状の開口を複数有するフォトレジストを厚み１００ｎｍで形成した。フォトレジストとしてはノボラック樹脂を用いた。その後、潤滑剤を基材の表面に厚み１．２ｎｍ程度となるように塗布して潤滑剤層を形成した。潤滑剤としては（１）式のFomblin Zを用いた。その後、波長１．０６４μｍのパルス赤外レーザ光（Ｎｄ−ＹＡＧレーザ）を潤滑剤層に照射した。レーザのパルス幅は0.3msとした。また、レーザ照射強度は、実施例１〜３の順に、それぞれ、9.6、11.6、13.5J/cm²とした。このようにして、潤滑膜を有するサンプル基板を得た。

（実施例４）
潤滑剤層の一部にフォトレジストを形成する代わりに、直径１００μｍの円形状の開口を複数有するマスクを介してレーザを照射したこと以外は実施例２と同様にしてサンプル基板を得た。

（比較例１）
レーザを照射しない以外は実施例１と同様にしてサンプル基板を得た。

（評価）
圧子先端が直径８μｍのダイヤモンドチップを用い、３．９８ｍNの荷重で、各サンプル基板の潤滑膜（厚み約１．１ｎｍ）のスクラッチ試験を行った。そして、スクラッチ傷の深さD及び幅Wを走査型エリプソメータで測定した。結果を図１９に示す。

また、実施例３及び比較例については、スクラッチ試験をしていないサンプル表面について、TOF型の二次イオン質量分析計（SIMS）で質量分析し、潤滑剤において特徴的なC−F結合と、磁気記録媒体磁性層に存在するCo原子との比を取得した。結果を図２０に示す。

図１９から理解されるように、実施例１〜４では、レーザ非照射である比較例に比べて十分な潤滑膜の耐久性が発現した。

また、図２０から理解されるように、実施例１〜４では、比較例に比べて基材上に固定された潤滑剤の濃度（面吸着密度）を高められることが明らかとなった。質量分析は真空中で行われるので、レーザ加工されていない基材表面の潤滑剤、即ち、基材と未結合の潤滑剤が蒸発する。したがって、比較例（レーザ強度０）の潤滑膜厚が、実施例におけるレーザ加工部分の潤滑膜厚よりも小さくなったことが考えられる。さらに、実施例においては、レーザ加工により、保護膜であるダイアモンドライクカーボンと潤滑剤分子とが強固に反応し、比較例に比して潤滑剤分子の面吸着密度の高密度化がおこっていることが考えられる。

図１は、本発明の好適な実施形態を示す模式断面図である。 図２は、本発明の好適な実施形態を示す図１に続く模式断面図である。 図３は、ＯＨ基のＯＨ結合の吸収波長分布を示すグラフである。 図４は、レーザ照射系の一例を示すものであり、（ａ）はレーザビームを所定の面積のスポットに拡大して照射する系であり、（ｂ）はレーザビームを集光して照射する系である。 図５は、本発明の他の好適な実施形態を示す模式断面図である。 図６は、本発明の好適な実施形態を示す図２に続く模式断面図である。 図７は、本発明の好適な実施形態を示す図６に続く模式断面図である。 図８は、本発明の好適な実施形態を示す図７に続く模式断面図である。 図９は、本発明の好適な実施形態に係るハードディスク装置を示す模式図である。 図１０は、本発明の好適な実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面図である。 図１１は、本発明の好適な実施形態に係るＣＳＳ方式の磁気記録媒体の平面図である。 図１２は、本発明の好適な実施形態に係るロード・アンロード方式の磁気記録媒体の平面図である。 図１３は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの模式断面図である。 図１４は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの斜視図である。 図１５は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの平面図である。 図１６は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの平面図である。 図１７は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの平面図である。 図１８は、本発明の好適な実施形態に係る磁気ヘッドスライダの平面図である。 図１９は、実施例１〜４及び比較例１の条件及びスクラッチ試験の結果を示す表である。 図２０は、実施例３及び比較例１において基材表面に固定されている潤滑剤の濃度（密度）を示すグラフである。

符号の説明

１０…基材、１２…ダングリングボンド、２０…潤滑剤層、２１…潤滑剤、５０…レーザ光源、２８…保護膜、３０…潤滑膜、４０…磁気記録媒体、６０…磁気ヘッドスライダ、Ｄ…ハードディスク。

Claims (29)

1. 炭素原子に結合したＯＨ基を有する潤滑剤が塗布された基板の表面の一部のみに対して、前記ＯＨ基のＯＨ結合の振動を励起する赤外レーザ光を照射し、前記基材の表面の一部のみに潤滑膜を形成させるレーザ光照射工程を備える潤滑膜形成方法。
2. 前記レーザ光照射工程では、波長０．９〜８μｍの赤外レーザ光を照射する、又は、赤外レーザ光による多光子吸収により波長０．９〜８μｍの赤外レーザ光に対応するエネルギーを吸収させる、請求項1に記載の潤滑膜形成方法。
3. 前記レーザ光照射工程では、波長０．９〜１．１μｍ又は波長２．７〜３．０μｍの赤外レーザ光を照射する、若しくは、赤外レーザ光による多光子吸収により波長０．９〜１．１μｍ又は波長２．７〜３．０μｍの赤外光に対応するエネルギーを吸収させる、請求項１に記載の潤滑膜形成方法。
4. 前記レーザ光照射工程では多光子吸収を行わせ、前記基材の表面、又は、前記潤滑剤のうち前記基材側の部分に前記赤外レーザ光の焦点が形成されるように前記赤外レーザ光を照射する、請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
5. 前記赤外レーザ光として、ホモジナイザを透過させた赤外レーザ光を用いる、請求項１〜３のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
6. 前記基材の表面に塗布された前記潤滑剤の層は２ｎｍ以下の厚みとされている、請求項１〜５のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
7. 前記赤外レーザ光の照射強度は、６０Ｊ／ｃｍ^２以下である、請求項１〜６のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
8. 前記赤外レーザ光として赤外パルスレーザ光を照射し、前記赤外パルスレーザ光の強度を６０Ｊ／ｃｍ^２以下、パルス幅を０．１〜１ｍｓ、パルス数を１〜１０、パルスの周波数を１０〜５０Ｈｚとする、請求項１〜６のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
9. 前記レーザ光照射工程において、前記基材の表面温度を２００℃以下に維持する、請求項１〜８のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
10. 前記潤滑剤はフッ化有機化合物である、請求項１〜９のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
11. 前記基材の表面は、炭素材料により形成されている、請求項１〜１０のいずれか記載の潤滑膜形成方法。
12. 前記潤滑膜は複数のドットパターンである、請求項１〜１１のいずれかに記載の潤滑膜形成方法。
13. 前記ドット径は０．９〜１００μｍである、請求項１２に記載の潤滑膜形成方法。
14. 前記レーザ光照射工程の後に、前記基材の表面に固定されていない潤滑剤を除去するクリーニング工程をさらに備える、請求項１〜１３に記載の潤滑膜形成方法。
15. 前記クリーニング工程の後に、前記基材の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤再塗布工程をさらに備える、請求項１４に記載の潤滑膜形成方法。
16. 摺動面の一部のみに潤滑膜が形成され、
    前記潤滑膜を構成する分子はＣ−Ｏ結合を有し、
    前記Ｃ−Ｏ結合のＯ原子は前記摺動面の原子と共有結合により結合している摺動体。
17. 前記潤滑膜を構成する分子は、複数のフッ素原子を含む有機基を有する、請求項１６に記載の摺動体。
18. 前記摺動面は、炭素材料により形成されている、請求項１６又は１７に記載の摺動体。
19. 前記潤滑膜は複数のドットパターンである、請求項１６〜１８のいずれかに記載の摺動体。
20. 前記ドット径は０．９〜１００μｍである、請求項１９に記載の摺動体。
21. 前記摺動面における前記ドットパターンが存在していない部分と前記ドットパターンの表面とに、潤滑剤分子が物理吸着してなる潤滑剤層を有する、請求項１９又は２０に記載の摺動体。
22. 前記潤滑剤層の表面において、ドットパターンが存在していない部分よりもドットパターンが存在している部分の方が突出している、請求項２１に記載の摺動体。
23. 請求項１６〜２２に記載の摺動体を備え、前記摺動体内に磁気記録層を有する磁気記録媒体。
24. 前記摺動体は円板状であり、前記潤滑膜は円板状の前記摺動面のうちの、半径方向内側部、半径方向中央部、及び、半径方向外側部の少なくともいずれかの環状領域に形成されている、請求項２３に記載の磁気記録媒体。
25. 請求項１６〜２２に記載の摺動体を備え、前記摺動面に配置された磁気記録素子及び／又は磁気読取素子を有する磁気ヘッドスライダ。
26. 前記摺動面には底部と、前記底部より突出した第１凸部とがあり、前記底部と前記第１凸部とのうちいずれかの表面に前記潤滑膜を備える、請求項２５に記載の磁気ヘッドスライダ。
27. 前記摺動面には底部と、前記底部より突出した第１凸部と、前記第１凸部の周囲に設けられ、かつ前記第１凸部よりも低く前記底部よりも高い第２凸部とがあり、前記第１凸部と、前記底部と、前記第２凸部とのうち少なくともいずれかの表面に前記潤滑膜を備える、請求項２５に記載の磁気ヘッドスライダ。
28. 前記磁気記録素子及び／又は磁気読取素子を含むセンサー部の表面に前記潤滑膜を備える、請求項２５に記載の磁気ヘッドスライダ。
29. 請求項２３又は２４に記載の磁気記録媒体と、
    請求項２５〜２８のいずれかに記載の磁気ヘッドスライダとを備えるハードディスクドライブ。
    

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