JP2012234597A - Inspection method and manufacturing method for magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Inspection method and manufacturing method for magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing device Download PDF

Info

Publication number
JP2012234597A
JP2012234597A JP2011102390A JP2011102390A JP2012234597A JP 2012234597 A JP2012234597 A JP 2012234597A JP 2011102390 A JP2011102390 A JP 2011102390A JP 2011102390 A JP2011102390 A JP 2011102390A JP 2012234597 A JP2012234597 A JP 2012234597A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic recording
recording medium
inspection
magnetic
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011102390A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5795872B2 (en
Inventor
Pok-Kong Yeo
福功 呂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP2011102390A priority Critical patent/JP5795872B2/en
Publication of JP2012234597A publication Critical patent/JP2012234597A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5795872B2 publication Critical patent/JP5795872B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inspection method for a magnetic recording medium improving inspection accuracy on the magnetic recording medium.SOLUTION: The inspection method for inspecting a surface of a magnetic recording medium M having a magnetic layer on at least a non-magnetic substrate comprises the steps of: extracting a first signal outputted from a heat sensitive element at a portion specified as a defect portion, out of signals outputted from heat sensitive elements while scanning with an inspection head 22 including the heat sensitive elements at a first height on the surface of the magnetic recording medium M to be an inspection object; extracting a second signal outputted from the heat sensitive element at the specified portion while subsequently scanning with the inspection head 22 at a second height different from the first height; and comparing the first signal and the second signal with each other to discriminate whether or not the defect portion has a concave shape or a convex shape on the surface of the magnetic recording medium M.

Description

本発明は、磁気記録媒体の検査方法及び製造方法、並びに磁気記録再生装置に関する。   The present invention relates to a method for inspecting and manufacturing a magnetic recording medium, and a magnetic recording / reproducing apparatus.

ハードディスクドライブ(HDD)に代表される磁気記録再生装置は、コンピュータなどの情報処理装置の外部記憶装置として広く用いられ、近年は動画像の録画装置等としても利用されている。   2. Description of the Related Art A magnetic recording / reproducing apparatus represented by a hard disk drive (HDD) is widely used as an external storage device for an information processing apparatus such as a computer, and has recently been used as a moving picture recording apparatus.

HDDは、中央に開口部のある円盤状(ドーナッツ形状)の磁気記録媒体と、これを1枚又は複数枚積層して同心円で回転させる(複数枚の場合は、同期回転させる)シャフトと、シャフトにベアリングを介して回転自在に支持された磁気記録媒体を回転駆動させるモータと、磁気記録媒体の両面において記録及び/又は再生を行う磁気ヘッドと、磁気ヘッドが取り付けられた支持アームと、支持アームを複数本以上重ねて(これを、ヘッドスタックアセンブリと呼ぶ。)同期して半径方向に可動させ、磁気ヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させるヘッドスタック機構と、ヘッドスタック機構を駆動するボイスコイルモータ(VCM)と、磁気ヘッドからの信号や、磁気ヘッド及びVCMへの信号を処理する信号処理系とから構成される。   The HDD has a disk-shaped (doughnut-shaped) magnetic recording medium having an opening in the center, a single or a plurality of these stacked and rotated concentrically (in the case of multiple disks, a synchronous rotation), a shaft A magnetic recording medium rotatably supported via a bearing on a magnetic recording medium, a magnetic head for recording and / or reproducing on both sides of the magnetic recording medium, a support arm to which the magnetic head is attached, and a support arm A plurality of stacks are stacked (this is called a head stack assembly) and moved in the radial direction synchronously to move the magnetic head to an arbitrary position on the magnetic recording medium, and the head stack mechanism is driven. Voice coil motor (VCM) and a signal processing system for processing signals from the magnetic head and signals to the magnetic head and VCM It is.

HDDでは、その内部に組み込んだ磁気記録媒体をモータにより数千rpm以上で高速回転させ、磁気記録媒体上を流れる空気流により磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダを微小浮上させる。磁気記録媒体には、サーボ信号(位置情報信号等)が磁気的に書き込まれており、この信号を磁気ヘッドが検出し、この信号に基づいて磁気記録媒体上における磁気ヘッドの位置を判別し、磁気記録媒体の特定位置に対して磁気ヘッドが磁気情報の読み書きを行う。   In the HDD, a magnetic recording medium incorporated in the HDD is rotated at a high speed of several thousand rpm or more by a motor, and a head slider on which the magnetic head is mounted is slightly levitated by an air flow flowing over the magnetic recording medium. A servo signal (position information signal or the like) is magnetically written on the magnetic recording medium, and this signal is detected by the magnetic head, and the position of the magnetic head on the magnetic recording medium is determined based on this signal, A magnetic head reads and writes magnetic information at a specific position on the magnetic recording medium.

HDDに搭載される磁気記録媒体は、一般的にはアルミニウム合金やガラス基板等からなる基板の表面に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。そして、製造された磁気記録媒体に対する評価工程として、グライド検査とサーティファイ検査とが行われる。   A magnetic recording medium mounted on an HDD is generally produced by sequentially forming an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, a lubricating layer, and the like on the surface of a substrate made of an aluminum alloy, a glass substrate, or the like. Then, as an evaluation process for the manufactured magnetic recording medium, a glide inspection and a certification inspection are performed.

グライド検査とは、磁気記録媒体の表面における突起物の有無を検査する工程である。すなわち、磁気ヘッドを用いて磁気記録媒体を記録再生する際に、磁気記録媒体の表面に浮上量(媒体と磁気ヘッドの間隔)以上の高さの突起物があると、磁気ヘッドが突起物に衝突して磁気ヘッドが損傷したり、磁気記録媒体に欠陥が発生したりする原因となる。そこで、本工程では、磁気記録媒体の表面にそのような高い突起物が無いかを検査し、そのような突起が存在する磁気記録媒体は不良品として製造工程から排除する(例えば、特許文献1参照)。   The glide inspection is a process for inspecting the presence or absence of protrusions on the surface of the magnetic recording medium. That is, when a magnetic recording medium is recorded and reproduced using a magnetic head, if there is a protrusion on the surface of the magnetic recording medium that is higher than the flying height (the distance between the medium and the magnetic head), the magnetic head becomes a protrusion. The collision may cause damage to the magnetic head or cause a defect in the magnetic recording medium. Therefore, in this step, the surface of the magnetic recording medium is inspected for such high protrusions, and the magnetic recording medium having such protrusions is excluded from the manufacturing process as a defective product (for example, Patent Document 1). reference).

グライド検査に合格した磁気記録媒体については、サーティファイ検査を実施する。サーティファイ検査とは、磁気記録媒体に対して、通常のHDDにおける記録再生と同様に、磁気ヘッドを用いて所定の信号を記録した後、その信号を再生し、得られた再生信号から、磁気記録媒体の電磁変換特性の欠陥や品質を確かめる工程である(例えば、特許文献2を参照。)。そして、サーティファイ検査に合格した磁気記録媒体については、サーボライターと呼ばれる装置を用いてサーボ情報等を書き込んだ後、HDDに搭載されることになる。   For magnetic recording media that have passed the glide test, a certification test is performed. The certify test is the same as recording and reproduction in a normal HDD on a magnetic recording medium. After recording a predetermined signal using a magnetic head, the signal is reproduced and magnetic recording is performed from the obtained reproduction signal. This is a process for confirming the defect or quality of the electromagnetic conversion characteristics of the medium (see, for example, Patent Document 2). And about the magnetic recording medium which passed the certification | certification test | inspection, after writing servo information etc. using the apparatus called a servo writer, it will be mounted in HDD.

ところで、HDDでは、磁気記録媒体の高記録密度化に伴って、再生時に磁気信号を読み込む素子として、磁気抵抗(MR)効果を利用したMR素子や、巨大磁気抵抗(GMR)効果を利用したGMR素子、トンネル磁気抵抗(TuMR)効果を利用したTuMR素子等を備えた磁気ヘッドが用いられている。しかしながら、このような読み込み素子を用いたHDDでは、磁気記録媒体の再生時に、磁気記録媒体の表面にある突起物に読み込み素子が衝突することによって摩擦熱が発生し、読み込み素子の温度上昇に伴う抵抗値の変動により、再生される磁気信号が変動してしまう現象、すなわちサーマル・アスペリティ(Thermal Asperity)現象の発生が問題となっている。   By the way, in the HDD, as the recording density of a magnetic recording medium increases, an MR element using a magnetoresistive (MR) effect or a GMR using a giant magnetoresistive (GMR) effect as an element for reading a magnetic signal during reproduction. 2. Description of the Related Art A magnetic head including an element, a TuMR element using a tunnel magnetoresistance (TuMR) effect, and the like is used. However, in an HDD using such a reading element, frictional heat is generated when the reading element collides with a protrusion on the surface of the magnetic recording medium during reproduction of the magnetic recording medium, resulting in an increase in temperature of the reading element. The phenomenon that the magnetic signal to be reproduced fluctuates due to the fluctuation of the resistance value, that is, the occurrence of the thermal asperity phenomenon is a problem.

サーマル・アスペリティ現象とは、一般的には、磁気ヘッドに設けられた読み込み素子と磁気記録媒体の表面にある突起物とが接触した場合に、その接触熱によって読み込み素子に急激な温度上昇が生じて、この読み込み素子の電気抵抗値が変動する現象を言う。   In general, the thermal asperity phenomenon means that when a reading element provided on a magnetic head and a protrusion on the surface of a magnetic recording medium come into contact with each other, a sudden temperature rise occurs in the reading element due to the contact heat. This is a phenomenon in which the electric resistance value of the reading element fluctuates.

このサーマル・アスペリティ現象は、磁気記録媒体の高記録密度化に伴う磁気ヘッドの浮上量の低下により、更に顕著なものなっている。また、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面に不可避的に存在する欠陥である微小突起物に衝突することによって、磁気ヘッドの摩耗が促進され、出力低下や特性劣化などのヘッド劣化障害も発生している。   This thermal asperity phenomenon becomes more conspicuous due to a decrease in the flying height of the magnetic head accompanying an increase in recording density of the magnetic recording medium. In addition, the magnetic head collides with minute projections, which are defects inevitably present on the surface of the magnetic recording medium, which accelerates the wear of the magnetic head and causes head deterioration failures such as output reduction and characteristic deterioration. Yes.

これらの原因となる欠陥のサイズは微小であるため、磁気記録媒体の製造時における検査精度を高める必要がある。そこで、感熱素子(MR素子)を有する検査ヘッドと、磁気記録媒体の表面に発生した突起物との接触によるサーマル・アスペリティ現象に起因した信号を用いて、磁気記録媒体の表面特性を評価する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。   Since the size of the defect causing these problems is very small, it is necessary to increase the inspection accuracy during the manufacture of the magnetic recording medium. Therefore, a method for evaluating the surface characteristics of a magnetic recording medium using a signal resulting from a thermal asperity phenomenon caused by contact between a test head having a thermal element (MR element) and a protrusion generated on the surface of the magnetic recording medium. Has been proposed (see, for example, Patent Document 3).

また、磁気記録媒体の表面を、感熱素子(MR素子)を用いて走査し、この感熱素子から出力される信号から、磁気記録媒体表面の波長40μm以上の長周期のうねりに起因した信号を分離し、この分離後の信号から磁気記録媒体表面の突起物を検出する方法が提案されている(例えば、特許文献4を参照。)   In addition, the surface of the magnetic recording medium is scanned using a thermal element (MR element), and the signal caused by the long period waviness of 40 μm or more on the surface of the magnetic recording medium is separated from the signal output from the thermal element. In addition, a method for detecting a protrusion on the surface of the magnetic recording medium from the separated signal has been proposed (see, for example, Patent Document 4).

特開平11−260014号公報JP 11-260014 A 特開2003−257016号公報JP 2003-257016 A 特開平10−105908号公報JP-A-10-105908 特開2008−146803号公報JP 2008-146803 A

上述したように、磁気記録媒体の表面に異常突起がある場合、この異常突起と検査ヘッドが衝突してサーマル・アスペリティ現象が発生するため、このサーマル・アスペリティ現象に起因した信号を検出することで、磁気記録媒体の表面における突起物の有無を判別することができる。   As described above, when there is an abnormal protrusion on the surface of the magnetic recording medium, the abnormal protrusion and the inspection head collide to generate a thermal asperity phenomenon. Therefore, by detecting a signal caused by this thermal asperity phenomenon, The presence or absence of protrusions on the surface of the magnetic recording medium can be determined.

しかしながら、従来の検査方法では、上記特許文献4に開示されるように、突起形状の欠陥だけでなく凹み形状を含む長周期のうねりも検出してしまうため、サーマル・アスペリティ現象を引き起こす突起欠陥を正確に特定できていないといった問題があった。   However, in the conventional inspection method, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 4, not only a protrusion-shaped defect but also a long-period swell including a recessed shape is detected. Therefore, a protrusion defect that causes a thermal asperity phenomenon is detected. There was a problem that it could not be identified accurately.

このため、実際のサーティファイ検査では、上述した凹み形状を含む欠陥による出力信号が発生した場合においても、その磁気記録媒体を不良品と判断してしまい、製品歩留まりの著しい低下を招くことになる。   For this reason, in the actual certification inspection, even when an output signal is generated due to the defect including the above-described dent shape, the magnetic recording medium is judged as a defective product, which leads to a significant decrease in product yield.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、磁気記録媒体に対する検査精度を向上させた磁気記録媒体の検査方法、並びに、この検査方法を用いることによって、製品歩留まりの更なる向上を可能とした磁気記録媒体の製造方法、並びに、この製造方法を用いて製造された磁気記録媒体を備えることによって、更なる信頼性の向上を可能とした磁気記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and a magnetic recording medium inspection method with improved inspection accuracy with respect to the magnetic recording medium, as well as the product yield by using this inspection method. Provided are a method of manufacturing a magnetic recording medium that can be further improved, and a magnetic recording / reproducing apparatus that can be further improved in reliability by including a magnetic recording medium manufactured by using this manufacturing method. For the purpose.

本発明は、以下の手段を提供する。
(1) 少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体の表面を検査する磁気記録媒体の検査方法であって、
検査対象となる磁気記録媒体の面上において、感熱素子を有する検査ヘッドを第1の高さで走査しながら、前記感熱素子から出力される信号のうち、欠陥部分として特定した箇所の前記感熱素子から出力される第1の信号を抽出するステップと、
この後に、前記検査ヘッドを前記第1の高さとは異なる第2の高さで走査しながら、前記特定した箇所の前記感熱素子から出力される第2の信号を抽出するステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを比較することによって、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凹形状又は凸形状を有するかを判別するステップとを含むことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
(2) 前記第1の高さに対して前記第2の高さを変化させたときの前記第1の信号に対する前記第2の信号の変化が、規則性を有する場合に、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凹形状を有すると判定する一方、不規則性を有する場合に、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凸形状を有すると判定することを特徴とする前項(1)に記載の磁気記録媒体の検査方法。
(3) 前記磁気記録媒体を回転させながら、前記検査ヘッドを前記磁気記録媒体の内外周に亘って走査することを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の磁気記録媒体の検査方法。
(4) 前記感熱素子として、磁気抵抗素子を用いることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の検査方法。
(5) 少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
前項(1)〜(4)の何れか一項に記載の検査方法を用いて、磁気記録媒体の表面を検査する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(6) 前項(5)に記載の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
The present invention provides the following means.
(1) A magnetic recording medium inspection method for inspecting a surface of a magnetic recording medium having a magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate,
On the surface of the magnetic recording medium to be inspected, the thermal element at a location specified as a defective portion in the signal output from the thermal element while scanning the inspection head having the thermal element at the first height. Extracting a first signal output from
Then, extracting the second signal output from the thermal element at the specified location while scanning the inspection head at a second height different from the first height;
And comparing the first signal with the second signal to determine whether the defective portion has a concave shape or a convex shape on the surface of the magnetic recording medium. Inspection method for recording media.
(2) When the change of the second signal with respect to the first signal when the second height is changed with respect to the first height has regularity, the defect portion is While determining that the surface of the magnetic recording medium has a concave shape, and having irregularity, it is determined that the defective portion has a convex shape on the surface of the magnetic recording medium (1) ) Inspection method for magnetic recording media.
(3) The method for inspecting a magnetic recording medium according to (1) or (2), wherein the inspection head is scanned over the inner and outer circumferences of the magnetic recording medium while rotating the magnetic recording medium. .
(4) The magnetic recording medium inspection method according to any one of (1) to (3), wherein a magnetoresistive element is used as the thermal element.
(5) A method of manufacturing a magnetic recording medium having a magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate,
A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising a step of inspecting the surface of the magnetic recording medium using the inspection method according to any one of (1) to (4).
(6) A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a magnetic recording medium manufactured using the manufacturing method according to item (5); and a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.

以上のように、本発明によれば、磁気記録媒体の表面にある欠陥部分が凹形状又は凸形状を有するかを判別できるため、サーマル・アスペリティ現象や磁気ヘッドの摩耗等の原因となる凸形状の欠陥(突起物)の検出精度を大幅に高めることが可能である。   As described above, according to the present invention, it is possible to determine whether the defective portion on the surface of the magnetic recording medium has a concave shape or a convex shape, and thus a convex shape that causes thermal asperity phenomenon or wear of the magnetic head. It is possible to greatly improve the accuracy of detection of defects (projections).

そして、本発明によれば、この検査方法を用いることによって、製品歩留まりの更なる向上を可能とした磁気記録媒体の製造方法、並びに、この製造方法を用いて製造された磁気記録媒体を備えることによって、更なる信頼性の向上を可能とした磁気記録再生装置を提供することが可能である。   According to the present invention, by using this inspection method, a magnetic recording medium manufacturing method capable of further improving the product yield, and a magnetic recording medium manufactured using this manufacturing method are provided. Thus, it is possible to provide a magnetic recording / reproducing apparatus capable of further improving the reliability.

本発明の検査対象となる磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the magnetic recording medium used as the test object of this invention. 本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法において用いられる検査装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the test | inspection apparatus used in the test | inspection method of the magnetic recording medium to which this invention is applied. (a)は、凸形状の欠陥を示すAFM画像であり、(b)は、この凸形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の波形図である。(A) is an AFM image showing a convex defect, and (b) is a waveform diagram of a signal output from the thermal element due to the convex defect. (a)は、凹形状の欠陥を示すAFM画像であり、(b)は、この凹形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の波形図である。(A) is an AFM image showing a concave defect, and (b) is a waveform diagram of a signal output from the thermal element due to the concave defect. 凹形状の欠陥上を検査ヘッドが走査したときの感熱素子から出力される電位(信号強度)を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the electric potential (signal intensity | strength) output from a thermal element when a test | inspection head scans on a concave-shaped defect. 凸形状の欠陥上を検査ヘッドが走査したときの感熱素子から出力される電位(信号強度)を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the electric potential (signal intensity | strength) output from a thermosensitive element when a test | inspection head scans on a convex-shaped defect. 磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus.

以下、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法及び製造方法、並びに磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
Hereinafter, a magnetic recording medium inspection method and manufacturing method to which the present invention is applied, and a magnetic recording / reproducing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. The dimensions and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.

本発明者は、上記課題に対して鋭意検討を重ねた結果、上述した検査ヘッドが有する感熱素子(MRヘッド)と磁気記録媒体の表面にある突起物(凸形状の欠陥)との接触により発生するサーマル・アスペリティ現象とは別に、磁気記録媒体の表面に形成された波長40μm以上の長周期のうねり(凹形状の欠陥の幅としては20μm以上)に加え、幅10μm以下程度の凹形状の欠陥によっても、サーマル・アスペリティ現象が発生することを見出した。   As a result of earnest studies on the above problems, the present inventor has been caused by contact between the thermal element (MR head) of the above-described inspection head and protrusions (convex defects) on the surface of the magnetic recording medium. In addition to the thermal asperity phenomenon that occurs, in addition to long-period undulations with a wavelength of 40 μm or more formed on the surface of a magnetic recording medium (with a concave defect width of 20 μm or more), a concave defect with a width of about 10 μm or less Also found that the thermal asperity phenomenon occurs.

この場合、検査ヘッドと磁気記録媒体の表面とが接触することなくサーマル・アスペリティ現象が発生することになる。また、この幅10μm以下程度の凹形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号と、同程度の大きさの凸形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号とは酷似しており、従来の磁気記録媒体の検査方法によって両者を識別することは困難である。このため、従来の磁気記録媒体の検査方法では、凹形状の欠陥を有する磁気記録媒体についても、凸形状の欠陥を有する磁気記録媒体として誤った判断がなされていた。また、このような誤った判断は、感熱素子から出力される信号が微弱になるほど、その確率が上昇することになる。   In this case, the thermal asperity phenomenon occurs without contact between the inspection head and the surface of the magnetic recording medium. In addition, the signal output from the thermal element due to the concave defect having a width of about 10 μm or less is very similar to the signal output from the thermal element due to the convex defect having the same size as the conventional magnetic field. It is difficult to distinguish both by the inspection method of the recording medium. Therefore, in the conventional magnetic recording medium inspection method, a magnetic recording medium having a concave defect is erroneously determined as a magnetic recording medium having a convex defect. Moreover, the probability of such erroneous determination increases as the signal output from the thermal element becomes weaker.

そこで、本発明者は、感熱素子から出力される信号が、磁気記録媒体の表面にある幅10μm以下程度の凸形状の欠陥によるものか、又は、同程度の大きさの凹形状の欠陥によるものかを判別する方法について、更に検討を行った。その結果、検査対象となる磁気記録媒体の面上において、感熱素子を有する検査ヘッドを走査しながら、この検査ヘッドの高さ(磁気記録媒体との距離)を変化させたときに、凹形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の変化と、凸形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の変化に違いが生じることを見出し、この違いによって磁気記録媒体の表面にある欠陥が凸形状又は凹形状を有するかを判別できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   Therefore, the present inventor has determined that the signal output from the thermosensitive element is caused by a convex defect having a width of about 10 μm or less on the surface of the magnetic recording medium, or by a concave defect having the same size. Further examination was conducted on a method for determining whether or not. As a result, when the height of the inspection head (distance from the magnetic recording medium) is changed while scanning the inspection head having the thermal element on the surface of the magnetic recording medium to be inspected, the concave shape It is found that there is a difference between the change in the signal output from the thermal element due to the defect and the change in the signal output from the thermal element due to the convex defect, and this difference causes the defect on the surface of the magnetic recording medium to be convex or The inventors have found that it is possible to determine whether a concave shape is present, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体の表面を検査する磁気記録媒体の検査方法であって、検査対象となる磁気記録媒体の面上において、感熱素子を有する検査ヘッドを第1の高さで走査しながら、感熱素子から出力される信号のうち、欠陥部分として特定した箇所の感熱素子から出力される第1の信号を抽出するステップと、この後に、検査ヘッドを第1の高さとは異なる第2の高さで走査しながら、特定した箇所の感熱素子から出力される第2の信号を抽出するステップと、第1の信号と第2の信号とを比較することによって、欠陥部分が磁気記録媒体の表面において凹形状又は凸形状を有するかを判別するステップとを含むことを特徴とする。   That is, the present invention relates to a magnetic recording medium inspection method for inspecting the surface of a magnetic recording medium having a magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate, wherein a thermal element is provided on the surface of the magnetic recording medium to be inspected. A step of extracting a first signal output from a thermal element at a location specified as a defective portion from signals output from the thermal element while scanning an inspection head having a first height; Extracting the second signal output from the thermal element at the specified location while scanning the inspection head at a second height different from the first height; and the first signal and the second signal; And determining whether the defective portion has a concave shape or a convex shape on the surface of the magnetic recording medium.

(磁気記録媒体)
具体的に、図1は、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法を用いて検査される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
この検査対象となる磁気記録媒体は、中心孔を有する円盤状の非磁性基板1の両主面に、非磁性下地層2と、磁性層3と、保護層4と、液体潤滑層5とが順次積層されたものからなる。また、検査対象となる磁気記録媒体としては、図1に示す両面タイプのものの他に、非磁性基板1の一方の主面に、非磁性下地層2と、磁性層3と、保護層4と、液体潤滑層5とが順次積層されてなる片面タイプのものであってもよい。また、検査対象となる磁気記録媒体としては、面内磁気記録媒体であっても垂直磁気記録媒体であってもよい。すなわち、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法は、少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体に対して幅広く適用することが可能であり、その積層される各層の種類や数等については適宜変更して実施することが可能である。
(Magnetic recording medium)
Specifically, FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic recording medium to be inspected using a magnetic recording medium inspection method to which the present invention is applied.
The magnetic recording medium to be inspected has a nonmagnetic underlayer 2, a magnetic layer 3, a protective layer 4, and a liquid lubricating layer 5 on both main surfaces of a disk-shaped nonmagnetic substrate 1 having a center hole. It consists of the thing laminated | stacked one by one. As a magnetic recording medium to be inspected, in addition to the double-sided type shown in FIG. 1, a nonmagnetic underlayer 2, a magnetic layer 3, and a protective layer 4 are formed on one main surface of the nonmagnetic substrate 1. Alternatively, a single-sided type in which the liquid lubricating layer 5 is sequentially laminated may be used. Further, the magnetic recording medium to be inspected may be an in-plane magnetic recording medium or a perpendicular magnetic recording medium. That is, the magnetic recording medium inspection method to which the present invention is applied can be widely applied to at least a magnetic recording medium having a magnetic layer on a nonmagnetic substrate. Etc. can be implemented with appropriate changes.

(検査装置)
図2は、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法において用いられる検査装置の一例を示す斜視図である。
この検査装置は、検査対象となる磁気記録媒体Mを所定の回転数で回転させるスピンドルモータ21と、磁気記録媒体Mの表面に対する検査を行う検査ヘッド22と、検査ヘッド22が先端部に取り付けられた支持アーム23と、支持アーム23を磁気記録媒体Mの半径方向に移動させながら、検査ヘッド22を磁気記録媒体Mの面上に位置決めするボイスコイルモータ24と、検査ヘッド22が磁気記録媒体Mの表面を検査する際の信号処理を行う信号処理回路25とを備えて概略構成されている。
(Inspection equipment)
FIG. 2 is a perspective view showing an example of an inspection apparatus used in a magnetic recording medium inspection method to which the present invention is applied.
In this inspection apparatus, a spindle motor 21 that rotates a magnetic recording medium M to be inspected at a predetermined rotation number, an inspection head 22 that inspects the surface of the magnetic recording medium M, and an inspection head 22 are attached to the tip. The support arm 23, the voice coil motor 24 that positions the inspection head 22 on the surface of the magnetic recording medium M while moving the support arm 23 in the radial direction of the magnetic recording medium M, and the inspection head 22 includes the magnetic recording medium M. And a signal processing circuit 25 for performing signal processing for inspecting the surface of the substrate.

この評価装置では、同時に3枚の磁気記録媒体Mを検査することが可能であり、3枚の磁気記録媒体Mは、スピンドルモータ21によって同軸中心で同期回転されるようになっている。また、この評価装置は、複数の支持アーム23がピボット23aを中心として同軸回転するように構成されたヘッドスタックアセンブリ23Aを備えている。このヘッドスタックアセンブリ23Aの駆動は、ボイスコイルモータ24によって行われ、ボイスコイルモータ24は、信号処理回路25によってその駆動が制御される。   In this evaluation apparatus, it is possible to inspect three magnetic recording media M at the same time, and the three magnetic recording media M are synchronously rotated about a coaxial center by a spindle motor 21. The evaluation apparatus also includes a head stack assembly 23A configured such that a plurality of support arms 23 rotate coaxially about a pivot 23a. The head stack assembly 23 </ b> A is driven by a voice coil motor 24, and the driving of the voice coil motor 24 is controlled by a signal processing circuit 25.

各支持アーム23の先端部に取り付けられた検査ヘッド22には、温度上昇に伴い、抵抗値等の物性値が変化する感熱素子(図示せず。)が設けられている。この感熱素子としては、磁気抵抗(MR)効果を利用したMR素子や、巨大磁気抵抗(GMR)効果を利用したGMR素子、トンネル磁気抵抗(TuMR)効果を利用したTMR素子等(以下、まとめて磁気抵抗素子という。)を用いることができる。   The inspection head 22 attached to the distal end portion of each support arm 23 is provided with a thermal element (not shown) whose physical property value such as a resistance value changes as the temperature rises. Examples of the thermosensitive element include an MR element using a magnetoresistive (MR) effect, a GMR element using a giant magnetoresistive (GMR) effect, a TMR element using a tunnel magnetoresistive (TuMR) effect, etc. (hereinafter collectively) A magnetoresistive element).

また、検査ヘッド22は、磁気記録媒体の表面に対する感熱素子の高さを、磁気記録媒体の回転数(移動速度)を変更することによって、調整することが可能となっている。或いは、感熱素子の近くに配置されたヒーターの発熱により感熱素子付近を膨張又は収縮させることによっても、高さを調整することが可能である。   Further, the inspection head 22 can adjust the height of the thermal element with respect to the surface of the magnetic recording medium by changing the number of rotations (movement speed) of the magnetic recording medium. Alternatively, the height can be adjusted by expanding or contracting the vicinity of the thermal element by the heat generated by the heater disposed near the thermal element.

信号処理回路25は、フレキシブルプリント基板26によって、各検査ヘッド22と電気的に接続されており、各検査ヘッド22は、この信号処理回路25によって個々に制御可能となっている。   The signal processing circuit 25 is electrically connected to each inspection head 22 by a flexible printed circuit board 26, and each inspection head 22 can be individually controlled by this signal processing circuit 25.

また、この検査装置には、磁気記録媒体Mの交換時に各支持アーム23の先端部に取り付けられた検査ヘッド22を退避させておくための退避エリア27が設けられている。なお、この退避エリア27は、わずかに磁気記録媒体Mと緩衝しているので、磁気記録媒体Mを交換する際には、退避エリア27を各検査ヘッド22と共に移動し、磁気記録媒体Mと退避エリアとを離間させる必要がある。   Further, the inspection apparatus is provided with a retreat area 27 for retreating the inspection head 22 attached to the tip of each support arm 23 when the magnetic recording medium M is replaced. Since the retreat area 27 is slightly buffered with the magnetic recording medium M, when replacing the magnetic recording medium M, the retreat area 27 is moved together with the inspection heads 22 and retreated with the magnetic recording medium M. It is necessary to separate the area.

以上のような構造を有する検査装置を用いて、磁気記録媒体Mの表面を検査するサーティファイ検査を行う際は、磁気記録媒体Mをスピンドルモータ21により所定の回転数で回転させると共に、ボイスコイルモータ24によりヘッドスタックアセンブリ23Aをピボット23aを中心に回転制御しながら、各支持アーム23の先端部に取り付けられた検査ヘッド22を磁気記録媒体Mの面上で内外周に亘って走査する。そして、この検査ヘッド22の感熱素子から出力される信号から、磁気記録媒体Mの表面にある欠陥部分を特定し、この特定した箇所において感熱素子から出力される信号が、磁気記録媒体Mの表面にある凸形状の欠陥によるものか、又は、凹形状の欠陥によるものかの判別を、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法を用いて行う。   When performing a certification inspection for inspecting the surface of the magnetic recording medium M using the inspection apparatus having the above-described structure, the magnetic recording medium M is rotated at a predetermined rotational speed by the spindle motor 21 and a voice coil motor. While the head stack assembly 23A is controlled to rotate about the pivot 23a by 24, the inspection head 22 attached to the tip of each support arm 23 is scanned over the inner and outer circumferences on the surface of the magnetic recording medium M. Then, a defect portion on the surface of the magnetic recording medium M is identified from the signal output from the thermal element of the inspection head 22, and the signal output from the thermal element at the identified location is the surface of the magnetic recording medium M. The magnetic recording medium inspection method to which the present invention is applied is discriminated whether it is due to a convex defect or a concave defect.

なお、上記検査装置では、複数枚(本例では3枚)の磁気記録媒体Mを同時に検査する場合を例に挙げて説明したが、磁気記録媒体Mの検査を1枚毎に行うことも可能である。   In the above inspection apparatus, a case where a plurality of (three in this example) magnetic recording media M are inspected simultaneously has been described as an example. However, the magnetic recording media M can be inspected one by one. It is.

(磁気記録媒体の検査方法)
本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法では、先ず、検査対象となる磁気記録媒体Mの面上において、感熱素子を有する検査ヘッド22を第1の高さ(磁気記録媒体の表面から感熱素子までの第1の高さ)で走査しながら、感熱素子から出力される信号のうち、欠陥部分として特定した箇所の感熱素子から出力される第1の信号を抽出する。
(Inspection method for magnetic recording media)
In the method of inspecting a magnetic recording medium to which the present invention is applied, first, on the surface of the magnetic recording medium M to be inspected, the inspection head 22 having a thermal element is moved to a first height (from the surface of the magnetic recording medium to the thermal element). The first signal output from the thermal element at the location identified as the defective portion is extracted from the signals output from the thermal element while scanning at the first height).

ここで、磁気記録媒体の表面にある凸形状の欠陥(幅0.6μm、高さ34nm)のAFM画像を図3(a)に示し、この凸形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の波形図を図3(b)に示す。   Here, FIG. 3A shows an AFM image of a convex defect (width 0.6 μm, height 34 nm) on the surface of the magnetic recording medium, and the signal output from the thermal element due to the convex defect is shown in FIG. A waveform diagram is shown in FIG.

この図3(b)に示す感熱素子から出力される信号は、図3(a)に示す磁気記録媒体の表面にある凸形状の欠陥に感熱素子が接触した際のサーマル・アスペリティ現象によるものである。   The signal output from the thermal element shown in FIG. 3B is due to the thermal asperity phenomenon when the thermal element contacts the convex defect on the surface of the magnetic recording medium shown in FIG. is there.

これに対して、磁気記録媒体の表面にある凹形状の欠陥(幅2.9μm、深さ94nm)のAFM画像を図4(a)に示し、この凹形状の欠陥によって感熱素子から出力される信号の波形図を図4(b)に示す。   On the other hand, an AFM image of a concave defect (width 2.9 μm, depth 94 nm) on the surface of the magnetic recording medium is shown in FIG. 4A, and is output from the thermal element due to the concave defect. A signal waveform diagram is shown in FIG.

この図4(b)に示す感熱素子から出力信号は、磁気記録媒体Mと検査ヘッド22との間の空気層を通じた感熱素子の放熱によるもので、このような信号は、磁気記録媒体Mの表面と検査ヘッド22との距離が小さくなるほど生じ易くなる。   The output signal from the thermosensitive element shown in FIG. 4B is due to heat dissipation of the thermosensitive element through the air layer between the magnetic recording medium M and the inspection head 22, and such a signal is generated from the magnetic recording medium M. It becomes easier to occur as the distance between the surface and the inspection head 22 becomes smaller.

すなわち、従来では、磁気記録媒体の表面にある凹形状の欠陥と感熱素子との衝突はあり得ないため、接触熱による感熱素子の温度上昇、及びこれに起因した信号出力の変化は生じ得ないと考えられていた。これについて本発明者が検討した結果、感熱素子には抵抗変化を検出するための電流が流されているため、それ自体が発熱し、その温度は磁気記録媒体より高くなっている。そして、この感熱素子からの熱は、磁気記録媒体Mと検査ヘッド22との間の空気層を通じて磁気記録媒体に放熱されることになる。このとき、磁気記録媒体Mの表面にある凹形状の欠陥では、磁気記録媒体Mの表面と感熱素子の距離が離れるため、その欠陥の大きさが幅10μm以下程度の微小なものであっても、その放熱が阻害される。これにより、瞬間的に感熱素子の温度が高まり、これが感熱素子のサーマル・アスペリティ現象を生じさせ、その結果、上記図4(b)に示すような信号が出力されることがわかった。   That is, conventionally, since there is no collision between the concave defect on the surface of the magnetic recording medium and the thermal element, the temperature of the thermal element due to contact heat and the change in the signal output caused by this cannot occur. It was thought. As a result of investigation by the present inventor, since a current for detecting a resistance change is supplied to the thermosensitive element, the thermosensitive element itself generates heat and its temperature is higher than that of the magnetic recording medium. The heat from the thermosensitive element is radiated to the magnetic recording medium through the air layer between the magnetic recording medium M and the inspection head 22. At this time, in the case of a concave defect on the surface of the magnetic recording medium M, the distance between the surface of the magnetic recording medium M and the thermal element is increased. Therefore, even if the size of the defect is as small as about 10 μm or less. The heat dissipation is hindered. As a result, it was found that the temperature of the thermal element instantaneously increased, which caused the thermal asperity phenomenon of the thermal element, and as a result, a signal as shown in FIG. 4B was output.

次に、検査ヘッド22を上記第1の高さとは異なる第2の高さ(磁気記録媒体の表面から感熱素子までの第2の高さ)で走査しながら、特定した箇所の感熱素子から出力される第2の信号を抽出する。   Next, while scanning the inspection head 22 at a second height different from the first height (second height from the surface of the magnetic recording medium to the thermal element), the output from the thermal element at the specified location is output. The second signal to be extracted is extracted.

ここで、磁気記録媒体Mの表面にある凹形状の欠陥(凹1番〜凹10番)と、凸形状の欠陥(凸1番〜凸10番)について、その幅及び高さをAFMを用いて測定した結果を表1にまとめて示す。   Here, the AFM is used to determine the width and height of the concave defect (concave 1 to 10) and the convex defect (convex 1 to 10) on the surface of the magnetic recording medium M. Table 1 summarizes the measurement results.

Figure 2012234597
Figure 2012234597

また、磁気記録媒体Mの表面に対する検査ヘッド22の距離(高さ)[nm]を1〜12nmの範囲で1nm毎に変化させながら、表1に示す凹形状の欠陥(凹1番〜凹10番)上を検査ヘッド22が走査したときの感熱素子から出力される電位(信号強度)[mV]を測定した結果を図5に示す。同様に、表1に示す凸形状の欠陥(凸1番〜凸10番)上を検査ヘッド22が走査したときの感熱素子から出力される信号の電位(信号強度)[mV]を測定した結果を図6に示す。なお、磁気記録媒体の表面は、その表面を平滑とした場合(凹形状及び凸形状の欠陥が存在しない場合)を基準にしている。   Further, while changing the distance (height) [nm] of the inspection head 22 with respect to the surface of the magnetic recording medium M every 1 nm within a range of 1 to 12 nm, the concave defects (concave 1 to concave 10 shown in Table 1). FIG. 5 shows the result of measuring the potential (signal intensity) [mV] output from the thermosensitive element when the inspection head 22 scans the top. Similarly, the result of measuring the potential (signal intensity) [mV] of the signal output from the thermal element when the inspection head 22 scans the convex defect (convex 1 to convex 10) shown in Table 1. Is shown in FIG. The surface of the magnetic recording medium is based on the case where the surface is smooth (when there are no concave and convex defects).

次に、第1の信号と第2の信号とを比較することによって、欠陥部分が磁気記録媒体Mの表面において凹形状又は凸形状を有するかを判別する。具体的には、第1の高さに対して第2の高さを変化させたときの第1の信号に対する第2の信号の変化が、規則性を有する場合に、欠陥部分が磁気記録媒体の表面において凹形状を有すると判定する一方、不規則性を有する場合に、欠陥部分が磁気記録媒体の表面において凸形状を有すると判定する。   Next, it is determined whether the defective portion has a concave shape or a convex shape on the surface of the magnetic recording medium M by comparing the first signal and the second signal. Specifically, when the change of the second signal with respect to the first signal when the second height is changed with respect to the first height has regularity, the defective portion is a magnetic recording medium. On the other hand, it is determined that the surface of the magnetic recording medium has a concave shape. On the other hand, if it has irregularity, it is determined that the defective portion has a convex shape on the surface of the magnetic recording medium.

すなわち、図5に示すグラフのように、磁気記録媒体Mの表面に凹形状の欠陥(凹1番〜凹10番)が存在する場合、感熱素子から出力される信号は、何れもなだらかな減衰曲線を描いていることがわかる。これは、感熱素子からの熱が磁気記録媒体Mに放熱される際に、その放熱量が磁気記録媒体Mの表面と検査ヘッド22との間の空気層の厚さによって変化し、その変化量が均一となるためと考えられる。   That is, as shown in the graph of FIG. 5, when a concave defect (concave 1 to concavity 10) exists on the surface of the magnetic recording medium M, any signal output from the thermal element is gently attenuated. It can be seen that a curve is drawn. This is because when the heat from the thermosensitive element is radiated to the magnetic recording medium M, the amount of radiated heat changes depending on the thickness of the air layer between the surface of the magnetic recording medium M and the inspection head 22, and the amount of change. Is considered to be uniform.

これに対して、図6に示すグラフのように、磁気記録媒体Mの表面に凸形状の欠陥(凸1番〜凸10番)が存在する場合、感熱素子から出力される信号は、何れも不均一な曲線を描いていることがわかる。これは、感熱素子から出力される信号は、この感熱素子と凸形状の欠陥との衝突によるため、磁気記録媒体Mの表面に対する検査ヘッド22の距離(高さ)が変化しても、凸形状の欠陥に感熱素子が接触した場合は、サーマル・アスペリティ現象に起因した信号が出力されるためと考えられる。   On the other hand, as shown in the graph of FIG. 6, when there are convex defects (convex No. 1 to No. 10) on the surface of the magnetic recording medium M, the signals output from the thermal elements are all It can be seen that the curve is uneven. This is because the signal output from the thermal element is due to a collision between the thermal element and a convex defect, so that even if the distance (height) of the inspection head 22 to the surface of the magnetic recording medium M changes, the convex shape This is considered to be because a signal resulting from the thermal asperity phenomenon is output when the thermal element contacts the defect.

ここで、第1の信号に対する第2の信号の変化が規則性を有するか否かの判断は、上述した信号の変化が、なだらかな減衰曲線となるか否かで行うが、この判断を数値化して行う場合は、第1の信号に対する第2の信号の変化を最小二乗法により曲線に近似し、この近似した曲線と実測値との差を数値化することによって行うことができる。   Here, whether or not the change in the second signal with respect to the first signal has regularity is determined by whether or not the change in the signal described above becomes a gentle attenuation curve. In the case of performing the conversion, the change of the second signal with respect to the first signal is approximated to a curve by the least square method, and the difference between the approximated curve and the actually measured value can be converted into a numerical value.

以上のようにして、本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法では、磁気記録媒体Mの表面にある欠陥部分が凹形状又は凸形状を有するかを判別できるため、サーマル・アスペリティ現象や磁気ヘッドの摩耗等の原因となる凸形状の欠陥(突起物)の検出精度を大幅に高めることが可能である。   As described above, in the method for inspecting a magnetic recording medium to which the present invention is applied, since it is possible to determine whether a defective portion on the surface of the magnetic recording medium M has a concave shape or a convex shape, a thermal asperity phenomenon or a magnetic head It is possible to greatly improve the accuracy of detecting convex defects (projections) that cause wear of the surface.

(磁気記録媒体の製造方法)
本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法は、上記本発明の検査方法を用いて、磁気記録媒体の表面を検査する工程を含むことを特徴とする。
すなわち、本発明の検査工程では、上述した本発明を適用した磁気記録媒体の検査方法を用いることによって、磁気記録媒体Mの表面にある欠陥部分が凹形状又は凸形状を有するかの判別を行うことができる。そして、この欠陥部分が凸形状の欠陥と判断された場合には、この磁気記録媒体を不合格品と判断する。
(Method of manufacturing magnetic recording medium)
A method of manufacturing a magnetic recording medium to which the present invention is applied includes a step of inspecting the surface of the magnetic recording medium using the inspection method of the present invention.
That is, in the inspection process of the present invention, it is determined whether the defect portion on the surface of the magnetic recording medium M has a concave shape or a convex shape by using the magnetic recording medium inspection method to which the present invention is applied. be able to. When this defective portion is determined to be a convex defect, the magnetic recording medium is determined to be a rejected product.

これにより、上述したサーマル・アスペリティ現象や磁気ヘッドの摩耗等の原因となる凸形状の欠陥(突起物)の検出精度を高めて、製品歩留まりの更なる向上を図ることが可能である。   As a result, it is possible to improve the detection accuracy of convex defects (projections) that cause the above-described thermal asperity phenomenon and wear of the magnetic head, thereby further improving the product yield.

(磁気記録再生装置)
図7は、磁気記録再生装置(HDD)の一例を示す斜視図である。
この磁気記録再生装置は、上記本発明の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体30と、この磁気記録媒体を回転駆動する回転駆動部(磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部)31と、磁気記録媒体30に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド32と、磁気ヘッド32を磁気記録媒体30の径方向に移動させるヘッド駆動部(磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段)33と、磁気ヘッド32への信号入力と磁気ヘッド32から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系(記録再生信号処理手段)34とを備えている。
(Magnetic recording / reproducing device)
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a magnetic recording / reproducing apparatus (HDD).
This magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic recording medium 30 manufactured by using the manufacturing method of the present invention, and a rotation driving unit that rotates the magnetic recording medium (medium driving unit that drives the magnetic recording medium in the recording direction). 31, a magnetic head 32 that performs recording and reproducing operations on the magnetic recording medium 30, and a head drive unit that moves the magnetic head 32 in the radial direction of the magnetic recording medium 30 (moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium) Head moving means) 33 and a recording / reproducing signal processing system (recording / reproducing signal processing means) 34 for inputting a signal to the magnetic head 32 and reproducing an output signal from the magnetic head 32.

この磁気記録再生装置では、上記本発明の検査工程において合格と判断された磁気記録媒体30を用いることによって、更なる信頼性の向上を図ることが可能である。   In this magnetic recording / reproducing apparatus, it is possible to further improve the reliability by using the magnetic recording medium 30 that has been determined to pass in the inspection process of the present invention.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

本実施例では、上記図1に示す場合と同様の外径2.5インチの磁気記録媒体を製造し、この磁気記録媒体の表面に対して、感熱素子を有する検査ヘッドを用いた検査を行った。   In this example, a magnetic recording medium having an outer diameter of 2.5 inches similar to that shown in FIG. 1 is manufactured, and the surface of the magnetic recording medium is inspected using an inspection head having a thermal element. It was.

また、この検査を行う前に、圧電素子付きヘッドを備えたグライドテスターを用いて、ヘッドのグライド高さ(ヘッドと、表面に欠陥が無いとした場合の磁気記録媒体の表面との距離)を30nmとし、表面に大きな突起物を有する磁気記録媒体を除外するグライド検査を行った。   Before performing this inspection, use a glide tester equipped with a head with a piezoelectric element to determine the glide height of the head (the distance between the head and the surface of the magnetic recording medium when there is no defect on the surface). A glide test was performed to exclude magnetic recording media having a large protrusion on the surface at 30 nm.

そして、このグライド検査で合格した磁気記録媒体を100枚用意し、各磁気記録媒体に対して、感熱素子を有する検査ヘッドを用いたサーティファイ検査を行った。具体的に、このサーティファイ検査では、グライド高さ(磁気記録媒体の表面から感熱素子までの高さ)を4nmとし、検査ヘッドの感熱素子から出力される信号が500mV以上の欠陥箇所を検知する。そして、この欠陥箇所でグライド高さを1nm単位で10nmまで変化させながら、各高さで感熱素子から出力される信号を測定した。   Then, 100 magnetic recording media that passed the glide test were prepared, and a certification test using a test head having a thermal element was performed on each magnetic recording medium. Specifically, in this certification inspection, a glide height (height from the surface of the magnetic recording medium to the thermal element) is set to 4 nm, and a defective portion having a signal output from the thermal element of the inspection head of 500 mV or more is detected. And the signal output from a thermosensitive element was measured at each height, changing the glide height to 10 nm per 1 nm unit in this defect location.

その後、感熱素子から出力された信号、すなわちグライド高さ4nm〜10nmの範囲で感熱素子から出力された信号を、最小二乗法により減衰曲線として近似した。そして、この近似した減衰曲線と実測値との差が5%以下の場合を凹形状の欠陥、5%より高い場合を凸形状の欠陥と判断した。   Thereafter, the signal output from the thermal element, that is, the signal output from the thermal element in a glide height range of 4 nm to 10 nm was approximated as an attenuation curve by the least square method. A case where the difference between the approximate attenuation curve and the actually measured value was 5% or less was determined as a concave defect, and a case where the difference was higher than 5% was determined as a convex defect.

そして、このサーティファイ検査で検出された磁気記録媒体の欠陥箇所をAFMで観察したところ、凹形状の欠陥と判断された6箇所と、凸形状の欠陥と判断された5箇所は、何れも欠陥の形状が上記判断と一致しており、本発明によるサーティファイ検査が正確であることがわかった。   And when the defect location of the magnetic recording medium detected by this certification inspection was observed with AFM, 6 locations judged as concave defects and 5 locations judged as convex defects were all defective. The shape was consistent with the above judgment, and it was found that the certification inspection according to the present invention was accurate.

1…非磁性基板 2…非磁性下地層 3…磁性層 5…保護層 6…液体潤滑層
M…磁気記録媒体 21…スピンドルモータ 22…検査ヘッド、23A…ヘッドスタックアッセンブリ 23…支持アーム 23a…ピボット 24…ボイスコイルモータ 25…信号処理回路
30…磁気記録媒体 31…媒体駆動部 32…磁気ヘッド 33…ヘッド駆動部 34…記録再生信号処理系
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic board | substrate 2 ... Nonmagnetic base layer 3 ... Magnetic layer 5 ... Protective layer 6 ... Liquid lubricating layer M ... Magnetic recording medium 21 ... Spindle motor 22 ... Inspection head, 23A ... Head stack assembly 23 ... Support arm 23a ... Pivot DESCRIPTION OF SYMBOLS 24 ... Voice coil motor 25 ... Signal processing circuit 30 ... Magnetic recording medium 31 ... Medium drive part 32 ... Magnetic head 33 ... Head drive part 34 ... Recording / reproduction signal processing system

Claims (6)

少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体の表面を検査する磁気記録媒体の検査方法であって、
検査対象となる磁気記録媒体の面上において、感熱素子を有する検査ヘッドを第1の高さで走査しながら、前記感熱素子から出力される信号のうち、欠陥部分として特定した箇所の前記感熱素子から出力される第1の信号を抽出するステップと、
この後に、前記検査ヘッドを前記第1の高さとは異なる第2の高さで走査しながら、前記特定した箇所の前記感熱素子から出力される第2の信号を抽出するステップと、
前記第1の信号と前記第2の信号とを比較することによって、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凹形状又は凸形状を有するかを判別するステップとを含むことを特徴とする磁気記録媒体の検査方法。
A method for inspecting a magnetic recording medium for inspecting a surface of a magnetic recording medium having a magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate,
On the surface of the magnetic recording medium to be inspected, the thermal element at a location specified as a defective portion in the signal output from the thermal element while scanning the inspection head having the thermal element at the first height. Extracting a first signal output from
Then, extracting the second signal output from the thermal element at the specified location while scanning the inspection head at a second height different from the first height;
And comparing the first signal with the second signal to determine whether the defective portion has a concave shape or a convex shape on the surface of the magnetic recording medium. Inspection method for recording media.
前記第1の高さに対して前記第2の高さを変化させたときの前記第1の信号に対する前記第2の信号の変化が、規則性を有する場合に、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凹形状を有すると判定する一方、不規則性を有する場合に、前記欠陥部分が前記磁気記録媒体の表面において凸形状を有すると判定することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の検査方法。   When the change of the second signal with respect to the first signal when the second height is changed with respect to the first height has regularity, the defect portion becomes the magnetic recording. 2. The method according to claim 1, wherein, when the surface of the medium is determined to have a concave shape, the defect portion is determined to have a convex shape on the surface of the magnetic recording medium when the surface has irregularity. Inspection method for magnetic recording media. 前記磁気記録媒体を回転させながら、前記検査ヘッドを前記磁気記録媒体の内外周に亘って走査することを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体の検査方法。   3. The magnetic recording medium inspection method according to claim 1, wherein the inspection head is scanned over the inner and outer circumferences of the magnetic recording medium while rotating the magnetic recording medium. 前記感熱素子として、磁気抵抗素子を用いることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の磁気記録媒体の検査方法。   The magnetic recording medium inspection method according to claim 1, wherein a magnetoresistive element is used as the thermal element. 少なくとも非磁性基板の上に磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
請求項1〜4の何れか一項に記載の検査方法を用いて、磁気記録媒体の表面を検査する工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
A method of manufacturing a magnetic recording medium having a magnetic layer on at least a nonmagnetic substrate,
A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising the step of inspecting the surface of the magnetic recording medium using the inspection method according to claim 1.
請求項5に記載の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。   A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a magnetic recording medium manufactured by using the manufacturing method according to claim 5; and a magnetic head for recording / reproducing information with respect to the magnetic recording medium.
JP2011102390A 2011-04-28 2011-04-28 Inspection method and manufacturing method of magnetic recording medium Expired - Fee Related JP5795872B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011102390A JP5795872B2 (en) 2011-04-28 2011-04-28 Inspection method and manufacturing method of magnetic recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011102390A JP5795872B2 (en) 2011-04-28 2011-04-28 Inspection method and manufacturing method of magnetic recording medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012234597A true JP2012234597A (en) 2012-11-29
JP5795872B2 JP5795872B2 (en) 2015-10-14

Family

ID=47434764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011102390A Expired - Fee Related JP5795872B2 (en) 2011-04-28 2011-04-28 Inspection method and manufacturing method of magnetic recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5795872B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220003A (en) * 1995-02-08 1996-08-30 Kubota Corp Method and apparatus for inspecting surface defect
JPH09203630A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Sony Corp Projection detection sensor, projection detection apparatus and projection detection method
JPH1010097A (en) * 1996-06-24 1998-01-16 Hitachi Ltd Device and method for inspecting levitation performance of magnetic disc
US6088176A (en) * 1993-04-30 2000-07-11 International Business Machines Corporation Method and apparatus for separating magnetic and thermal components from an MR read signal
JP2009116930A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Vertical magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device using the same
JP2010236985A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi High-Technologies Corp Disk surface defect inspection method and apparatus

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088176A (en) * 1993-04-30 2000-07-11 International Business Machines Corporation Method and apparatus for separating magnetic and thermal components from an MR read signal
JPH08220003A (en) * 1995-02-08 1996-08-30 Kubota Corp Method and apparatus for inspecting surface defect
JPH09203630A (en) * 1996-01-25 1997-08-05 Sony Corp Projection detection sensor, projection detection apparatus and projection detection method
JPH1010097A (en) * 1996-06-24 1998-01-16 Hitachi Ltd Device and method for inspecting levitation performance of magnetic disc
JP2009116930A (en) * 2007-11-02 2009-05-28 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Vertical magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device using the same
JP2010236985A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Hitachi High-Technologies Corp Disk surface defect inspection method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP5795872B2 (en) 2015-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shimizu et al. Nano-scale defect mapping on a magnetic disk surface using a contact sensor
JP2008052818A (en) Inspection method of head element and magnetic recording and reproducing device capable of head evaluation
US7982987B2 (en) Methods and apparatus to detect surface characteristics on magnetic read/write heads
US6883368B2 (en) Method and apparatus for characterizing the microwaviness of a disk surface
US8169754B2 (en) Dedicated noncorrosive smear detector
US20070096725A1 (en) Measurement method and measurement apparatus for measuring recording magnetic field strength distribution of magnetic head, and manufacturing method for manufacturing the magnetic head
US20040041559A1 (en) Cross talk bit error rate testing of a magnetic head
JP5795872B2 (en) Inspection method and manufacturing method of magnetic recording medium
US7054084B2 (en) Method, apparatus and program storage device for sensing increased resistance changes in an MR element to detect MR sensor events
JP4926738B2 (en) Magnetic recording medium inspection apparatus and magnetic recording medium inspection method
US20080273265A1 (en) Determining smear of a hard disk drive slider
JP2008192270A (en) Testing method and device of tunneling magnetoresistive effect element
JP5042140B2 (en) Magnetic recording medium inspection method and magnetic recording medium manufacturing method
JP5536548B2 (en) Magnetic recording / reproducing apparatus control method, magnetic recording / reproducing apparatus, magnetic recording medium inspection method, and magnetic recording medium manufacturing method
Nayak et al. An overview of glide testing
JP2002056527A (en) Method and instrument for inspecting magnetic disk
JP4504928B2 (en) Method for evaluating characteristics of write element of thin film magnetic head
US20080158705A1 (en) Write head tester
JP5182866B2 (en) Magnetic recording medium seek evaluation method and seek evaluation apparatus
US20100118678A1 (en) Method for testing magnetic recording medium and method for production of magnetic recording medium including testing step
JP2000055883A (en) Method for inspecting magnetic recording medium and inspection head
US20060098367A1 (en) System, method, and apparatus for electrically testing lead-to-lead shorting during magnetoresistive sensor fabrication
JP2014071926A (en) Disk inspection device and method thereof
JP2008059655A (en) Method of evaluating characteristic of thin film magnetic head
JP2009087442A (en) Method for manufacturing patterned magnetic disk medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140121

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141202

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150721

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150817

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5795872

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees