JP2009266295A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜前のパーティクル付着が抑制された信頼性と記録再生特性にすぐれた磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】非磁性基板上に、少なくとも金属下地層、磁気記録層、少なくともカーボンを含む保護層、潤滑層がこの順に形成されてなる磁気記録媒体の製造方法であって、前記非磁性基板が絶縁体からなり、前記非磁性基板に接する層が形成される前の前記非磁性基板の帯電電圧が正であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気記録媒体の製造方法に関し、この磁気記録媒体はコンピュータなどの情報機器に用いられる記憶装置等に好適に用いられる。

コンピュータなどの情報機器に用いられる記憶装置に対する高記録密度化の要求は年々増大している。記憶装置の一つである磁気記録装置においても、高記録密度対応が進められている。

磁気記録装置は、磁気信号の書き込み、読み出しを行う磁気ヘッド、磁気信号が書き込まれる磁気記録媒体、磁気記録媒体を回転させるスピンドルモーターなどの部品から成り立っている。磁気信号の書き込みや読み出しを行う際、磁気記録媒体は数千から１万回／分以上の高速回転を行っている。

このとき磁気ヘッドは、磁気記録媒体の表面からある高さで浮上している。磁気ヘッドの浮上高さは、記録密度の増加に伴い、より低減されてきている。記録密度が６０Ｇビット／平方インチを超える昨今の磁気記録装置では、磁気ヘッドの浮上高さは約１０ｎｍ程度と極めて小さな値である。

記録密度が９０Ｇビット／平方インチを超える最新の磁気記録装置に搭載される磁気ヘッドの一部には、磁気信号の発生、読み取りを行う磁極部分のみを磁気ヘッド基体から突き出し、磁気記録媒体により近い位置で磁気信号の書き込みと読み取りを行う方式が採用されている。この方式の場合、磁極先端と磁気記録媒体表面との間隔は４ｎｍ以下に近接することもある。そのため、磁気記録媒体表面は、それ自体の形状を微細に制御されることはもちろん、極微小な異物の付着も抑制されなければならない。

また１つの記録ビットの長さが３０ｎｍ以下と微小になってきていることから、極微小な異物であっても磁気記録ビット欠落の要因になってしまう。以上のことから、磁気記録媒体の製造工程には、磁気記録媒体表面に付着した異物を取り除く工程が採用されている。

図１は、一般的な磁気記録媒体の構造を示す模式図である。めっきが施されたアルミ合金やガラスからなる円盤状の非磁性基板上に、下地層、磁気記録層等の金属薄膜層と、磁気記録層を保護するカーボンなどからなる保護層が順次形成されている。各薄膜層はスパッタ法やＣＶＤ法といった真空成膜法により形成されることが一般的である。

成膜工程の前後には、前述した磁気記録媒体表面に付着した異物を除去する工程が取り入れられている。例えば成膜工程の前には、湿式法により有機物やパーティクル状の異物を取り除く工程が用いられる。また成膜工程の後には、成膜工程で磁気記録媒体最表面に付着したカーボンからなるパーティクルを研磨テープ等により除去する工程が用いられることが一般的である。

特許文献１には、フレキシブルディスクや磁気テープなど可撓性高分子支持体の少なくとも一方の面に磁気記録層を形成する磁性層形成工程を含む磁気記録媒体の製造方法において、磁性層形成工程の前に可撓性高分子支持体に対して非接触で除電を行うことが記載されている。

これまで磁気記録装置の用途の大半は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータやサーバーなど、据え置き型で使用されるものがほとんどであった。この場合、コスト面などからめっきを施したアルミ基板を用いる磁気記録媒体が適用されることが多かった。一方ノートパソコンや携帯音楽プレーヤー、カーナビゲーションシステムなど、振動を伴う使われ方をする磁気記録装置が増えてきている。この場合は耐衝撃特性にすぐれたガラス基板を用いた磁気記録媒体が適用され、その需要は年々増加する予想がなされている。

特開２００６−２０９９３７号公報

磁気記録媒体の成膜工程に用いられる真空成膜装置内は、一般に成膜時に発生するパーティクルがわずかながら存在する。ガラス基板のような絶縁性基板は通常負の電圧に帯電しており、パーティクルが付着しやすい。そのため真空装置内に絶縁性基板を挿入すると真空装置内のパーティクルが基板表面に付着し、その上に前記金属薄膜やカーボン薄膜が形成されてしまう。パーティクル付着部分は磁気ヘッドの浮上高さ以上の突起となるため、磁気ヘッドの浮上を妨げ、磁気記録装置の信頼性を阻害する。

また、成膜工程の後の研磨テープを用いた洗浄工程で脱離されるパーティクルもあるが、この場合はパーティクル上の磁気記録層も一緒に欠落してしまうため、記録ビットが欠落し、記録再生特性が劣化する。

本発明の課題は、絶縁性基板を用いる磁気記録媒体製造において、成膜前のパーティクル付着を抑制する磁気記録媒体製造方法を提供することと、その製造方法を用いることで成膜前のパーティクル付着が抑制された信頼性と記録再生特性にすぐれた磁気記録媒体を提供することにある

上記の課題を解決するために、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に、少なくとも金属下地層、磁気記録層、少なくともカーボンを含む保護層、潤滑層がこの順に形成されてなる磁気記録媒体の製造方法であって、前記非磁性基板が絶縁体からなり、前記非磁性基板に接する層が形成される前の前記非磁性基板の帯電電圧が正であることを特徴とする。

本発明によれば、成膜装置内搬入後薄膜層形成までの間に非磁性基板表面に付着するパーティクル数を抑制することができる。

本発明において用いられる金属下地層、磁気記録層、少なくともカーボンを含む保護層、潤滑層は、通常の磁気記録媒体において用いられる層であればいずれも用いることができ、特に限定されるものではない。本発明の製造方法においては、絶縁体からなる非磁性基板上に薄膜層が形成される前の非磁性基板の帯電電圧が正であることが重要である。最初の薄膜形成後は、そのまま環境が整備された装置内で各層が形成されるので、パーティクルが過度に付着することはない。

磁気記録媒体の製造に用いられる非磁性基板としてはめっきが施されたアルミ合金基板やガラス基板が広く用いられているが、ガラス等の絶縁性材料からなる非磁性基板は通常、負に帯電している。

一方、空中に浮遊するパーティクルは正に帯電している。

従って、上述の非磁性基板は電気的に見て、空中に浮遊するパーティクルを積極的に吸着しやすい。

特許文献１のように、非磁性基板の除電を行う方法では、空中に浮遊するパーティクルを積極的に吸着することはなくなるが、空中に浮遊するパーティクルが基板に衝突して基板に吸着することを妨げることはできない。

これに対して、非磁性基板上に薄膜層が形成される前の非磁性基板の帯電電圧を正にすると、空中に浮遊するパーティクルが基板に衝突しようとしても電気的に反発するのでパーティクルの付着をより積極的に防止できる。

非磁性基板の帯電電圧を正にする方法としては、ＲＦプラズマ処理を行う方法を例示できる。ＲＦプラズマ処理の最低のＲＦ出力は非磁性基板の帯電電圧を負から正に反転できる出力である。この出力は非磁性基板の種類、帯電状態により異なるが、一般的に、６０Ｗ以上であることが好ましい。

ＲＦプラズマ処理のＲＦ出力を高めていくと、基板表面に対するエッチングの効果が発生する。この場合エッチング作用によるパーティクル除去効果が期待されるが、一方で基板表面形状を変化させてしまうことになる。基板表面形状は、磁気ヘッドの表面形状等から最適な形状に設計されるものであり、基板表面形状を変化させることは好ましくない。この観点から、ＲＦ出力の上限は非磁性基板の種類、帯電状態により異なるが、一般的に２５００Ｗ以下であることが好ましい。

以下に、実施例を用いて本発明をさらに説明する。

＜実施例１〜３＞
図２に、本発明の実施例の装置構成を示した。装置は、複数の真空槽を連結した構造からなるＩｎｔｅｖａｃ社２００Ｌｅａｎを使用した。湿式洗浄処理が施されたガラス基板を、まずロード室から真空装置内に搬送した。基板は、外形６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍのＨｏｙａ社製磁気記録…媒体用ガラス基板を使用した。次にＲＦプラズマ処理室に搬送し、ＲＦプラズマ処理を行った。ＲＦプラズマは、ＲＦ室にＡｒを導入し、基板に所定の電圧を印加することで発生させた。ＲＦプラズマ処理中のＡｒ圧力は１０ｍＴｏｒｒ、ＲＦプラズマ処理時間は１．８秒とした。ＲＦプラズマ処理のＲＦ出力は１００Ｗ（実施例１）、２００Ｗ（実施例２）、３００Ｗ（実施例３）とした。

次に基板を帯電電圧測定室に搬送し、帯電電圧測定を行った。帯電電圧の測定は、帯電電圧計Ｔｒｅｋ ｍｏｄｅｌ５４２によって行った。ＲＦプラズマ処理と帯電電圧測定が終わった基板を、パーティクル付着防止性確認のため、故意にパーティクルが発生しやすい状態にした複数の真空チャンバー内を通過した後、アンロード室から搬出した。その後基板表面に付着したパーティクル個数を測定し、ＲＦプラズマ処理の効果を確認した。パーティクル個数の測定は、ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製ＯＳＡによって行った。その結果を表１に示す。

＜比較例１＞
図２に示す構成の装置を用い、湿式洗浄処理が施されたガラス基板をＲＦ処理せずに帯電電圧測定室に搬送し、帯電電圧測定を行った。帯電電圧測定が終わった基板を、パーティクル付着防止性確認のため、故意にパーティクルが発生しやすい状態にした複数の真空チャンバー内を通過した後、アンロード室から搬出した。その後基板表面に付着したパーティクル個数を測定し、ＲＦプラズマ処理の効果を確認した。その結果を各実施例の結果とともに表１に示す。

表１から、実施例のガラス基板はいずれも正の電圧を有し、比較例のガラス基板は負の電圧を有していることがわかる。真空装置内搬送後のガラス基板表面パーティクル個数は、ＲＦプラズマ処理時のＲＦ投入出力の増加に伴い減少している。以上のことからＲＦプラズマ処理によってガラス基板の帯電電圧を負から正に転じることが可能であり、このことによって真空装置内でのパーティクル付着を抑制できることが分かる。

ＲＦプラズマ処理のＲＦ出力を高すぎると、基板表面に対するエッチングの効果が発生するが、同時に基板表面形状を変化させてしまうことになる。本実施例ではＲＦプラズマ処理の前後で基板表面形状に変化が無いことをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で確認している。本実施例のパーティクル除去効果はエッチングの作用では無く帯電電圧の制御によるものであることが分かる。

一般的な磁気記録媒体の構造を示す模式図である。 実施例で用いた装置の装置構成を示す図である。

Claims (2)

1. 非磁性基板上に、少なくとも金属下地層、磁気記録層、少なくともカーボンを含む保護層、潤滑層がこの順に形成されてなる磁気記録媒体の製造方法であって、前記非磁性基板が絶縁体からなり、前記非磁性基板に接する層が形成される前の前記非磁性基板の帯電電圧が正であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記非磁性基板を、その表面形状を変化させることなく、ＲＦプラズマにさらすことで、前記非磁性基板の帯電電圧を正にすることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。

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