JP2011118985A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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優れた磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】絶縁性非磁性基板を回転させながら大気中で該絶縁性非磁性基板にエキシマレーザーを照射した後、その絶縁性非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボンを含む保護層、および潤滑層を順次形成す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、コンピュータ等の情報機器に用いられる記憶装置等に使用される磁気記録媒体の製造方法に関する。

コンピュータ等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向上している。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。高記録密度であ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。

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ものもある。

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に、一般的な磁気記録媒体の構造を示す。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、金属下地層、磁気記録層、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、磁性層を形成する前に可とう性高分子支持体に対して真空紫外線ランプなどを用いて非接触で除電を行うことより、真空槽内に存在する微粒子等の汚れ（コンタミ）の可とう性高分子支持体への付着を抑制することが記載されている。

即ち、特許文献１には、装置内を複数の真空室に区画された真空槽内に、該真空槽に対して回転自在に支持され、長尺の磁気テープやフレキシブルディスク用連続フィルム（これらを総称して連続フィルムという）を製造するための長尺フィルムを表面に沿わせて回転しながら各真空室を通過させるように搬送する円筒状の成膜ロールとを有する連続フィルム製造装置が記載されている。これら真空室のいくつかにはスパッタ装置が設けられており、第１下地層、第２下地層、磁性層、保護層を形成する。第１真空室の第１下地層を形成する前の連続フィルム表面に、イオンガンまたは真空紫外線ランプを用いた除電手段が設けられている。

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ガラス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。

特許文献１に記載の除電方法は、真空装置内で除電するものであり、基板を真空装置内に導入する際に真空装置内のパーティクルが基板表面に付着するのを防止することはできない。

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、基板を真空装置内に導入する前に除電することにより、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優れた磁気記録媒体を提供することにある。

前記課題の解決のため、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、絶縁性非磁性基板を回転させながら大気中で該絶縁性非磁性基板にエキシマレーザーを照射した後、その絶縁性非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボンを含む保護層、および潤滑層を順次形成することを特徴とする。

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。また、前記パーティクル付着抑制効果が得られることで、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ができる。

垂直磁気記録媒体の一例を示す断面模式図である。 本発明の参考例で用いた装置の構成模式図である。 エキシマレーザー照射時の構成を示す模式図である。

本発明の製造方法で製造する磁気記録媒体は絶縁性非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボンを含む保護層、および潤滑層を有する。

この絶縁性非磁性基板としては、通常の磁気記録媒体用に用いられる強化ガラス、或いは結晶化ガラス等を用いることができる。

金属下地層を構成する材料としては、Ｒｕ、Ｒｕ合金、Ｃｒ、Cr合金等の公知の材料を挙げることができる。

磁気記録層の材料としては、一般的に用いられる微粒子系の磁性体が好ましく用いられる。Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉなどの磁性体を主体とした粒径数ｎｍの柱状の粒子の各々が、サブｎｍ程度の厚さの非磁性体で隔てられた構造をとることが好ましい。具体例としては、ＣｏＰｔＣｒ合金に、Ｂ、Ｔａ、Ｗなどの金属を添加した材料、さらにＳｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｔｉ或いはＴａの酸化物や窒化物などを添加したものなどが挙げられる。ＣｏＰｔ規則合金やＦｅＰｔ規則合金などの高Ｋｕ材料も適用することができる。

保護層は、従来使用されている保護膜を用いることができ、例えば、カーボンを主体とする保護膜を用いることができる。単層ではなく、例えば異なる性質の二層カーボンや、金属膜とカーボン膜、酸化膜とカーボンの積層膜とすることもできる。

潤滑層は、ヘッドのクラッシュ防止のために形成されるものであり、潤滑層としては液体潤滑層が好ましい。潤滑層を形成する潤滑剤としては、例えば、ＨＯ−ＣＨ₂−ＣＦ₂−Ｏ−（ＣＦ₂−Ｏ）_m−（Ｃ₂Ｆ₄−Ｏ）_n−ＣＦ₂−ＣＨ₂−ＯＨ（ｎ＋ｍは約４０）で表される有機物などを用いることができる。

下地層、磁性層は、スパッタ法で形成することができ、保護層はスパッタ法またはＣＶＤ法などにより形成することができ、潤滑剤層はディップコート法などにより形成することができる。

本発明においては、図２に示すように、真空室内で絶縁性非磁性基板上に上記各層を形成する前に、絶縁性非磁性基板を回転させながら大気中で該絶縁性非磁性基板にエキシマレーザーを照射する。基板にエキシマレーザーを照射する機構の一例を図３に示す。

図３に示すように、絶縁性非磁性基板をスピンドルに装着し、スピンドルを回転させることで基板を回転させながらエキシマレーザーを照射する。

エキシマレーザー発信機から照射されたレーザーは反射ミラーで照射角度、位置を修正して集光レンズで集光して基板面に照射する。反射ミラーの角度を変化させることでレーザー照射位置を基板の半径方向に移動させることで、レーザーが基板全面に照射する。

絶縁性非磁性基板の回転数は１８０ｒｐｍ以上であることが好ましい。回転数が１８０ｒｐｍ未満ではエキシマレーザー照射処理後の絶縁性非磁性基板の帯電電圧が高い値を示すが、回転数増加に伴い減少し、１８０ｒｐｍ〜３００ｒｐｍで±５０Ｖ以下でほぼ一定になり、帯電電圧が下がることで真空装置内搬送後のパーティクル付着を抑制することができる。

エキシマレーザーとしては、繰返周波数１００Ｈｚ、パワー３０ｋＶ／１６５ｍＪ、照射時間３秒程度とすることで基板の除電を好適に行うことができる。

以下に、実施例を用いて本発明をさらに説明する。
＜参考例１〜７＞
本実施例では、図２に示す構成の装置を用いて除電を行い、帯電電圧測定と、真空槽内でのパーティクル付着テストを行なった。成膜装置は、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、２５枚入るカセットのまま、まずスパッタロードコンベアに搬送した。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。リフターにより基板をスピンドルにセットして、スピンドルを回転させながら、エキシマレーザー照射を行った。エキシマレーザー照射時の構成を図３に示す。

エキシマレーザーは繰返周波数１００Ｈｚ、パワー３０ｋＶ／１６５ｍＪ、照射時間は３秒固定とし、スピンドル回転数を３００ｒｐｍ（参考例１）、２７０ｒｐｍ（参考例２）、２４０ｒｐｍ（参考例３）、２１０ｒｐｍ（参考例４）、１８０ｒｐｍ（参考例５）、１５０ｒｐｍ（参考例６）、１２０ｒｐｍ（参考例７）とした。

カセットに戻された基板はロード室から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。

エキシマレーザー照射処理と帯電電圧測定が終わった基板は、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させた後、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、エキシマレーザー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。

表１に、実施例であるエキシマレーザー処理をしたガラス基板と比較参考例であるＲＦ処理を行わないガラス基板の帯電電圧と真空装置内搬送後のガラス基板表面パーティクル個数を示した。

実施例のガラス基板はスピンドル回転数１８０ｒｐｍ以上で±５０Ｖ以内になり、スピンドル回転数１８０ｒｐｍ未満や比較例のガラス基板は１００Ｖ以上帯電している。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、スピンドル回転数増加に伴い減少し１８０ｒｐｍ以上でほぼ一定になる。以上のことから、エキシマレーザー照射によってガラス基板の帯電電圧を下げる事が可能であり、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し、信頼性を向上できることが分かる。

＜実施例１〜７、比較例１＞
非磁性基体として参考例１〜７、比較参考例１で得たガラス基板を用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入し非磁性基体上に、軟磁性層、シード層、下地層、磁気記録層と保護膜とを順次成膜した。即ち、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５ターゲットを用いてＤＣマグネトロンスパッタ法によりＣｏＺｒＮｂ軟磁性層を成膜し、その上にスパッタ装置内で、ＤＣマグネトロンスパッタ法によりシード層としてＣｏＦｅＮｉ、下地層としてＴａを成膜し、さらにその上に磁気記録層としてＣｏ７７Ｃｒ９Ｐｔ１０ＳｉＯ₂を成膜した。次にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜をＤＣマグネトロンスパッタ法で成膜した後、スパッタ装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑層をディップコート法により形成した。

参考例１〜７の基板を用いて得た磁気記録媒体（実施例１〜７）は、比較参考例１の基板を用いて得た比較例１の磁気記録媒体と比較して、記録ビットの欠落が少なく、その分、記録再生特性が良好である。

Claims (2)

1. 絶縁性非磁性基板を回転させながら大気中で該絶縁性非磁性基板にエキシマレーザーを照射した後、その絶縁性非磁性基板上に少なくとも金属下地層、磁気記録層、カーボンを含む保護層、および潤滑層を順次形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. エキシマレーザー照射時の基板の回転数が１８０ｒｐｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。

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