JP2889775B2 - 磁気記録媒体 - Google Patents

磁気記録媒体

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Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の外部
記憶装置として用いられる磁気記録装置に搭載され、相
対移動により情報の記録、再生、消去等を行う磁気記録
媒体に関する。
【従来の技術】磁気記録媒体と磁気ヘッドは相対移動し
て記録・再生等を行なう。よって磁気記録媒体および磁
気ヘッドの各々相対する摺動面は、摩耗やキズを避ける
ために高い平滑性が必要とされた。また浮上型ヘッドを
使用するコンピュータ用の外部記憶装置である磁気ディ
スク装置においても、磁気ヘッドを安定して浮上させる
ために、同様に高い平滑性が必要とされる。しかし、前
述した平滑性を高めた磁気記録媒体および磁気ヘッドの
相対する面は、大気中の水分や、耐久性を向上させるた
めに塗布した潤滑剤などによって、強い吸着現象を起こ
すという問題が有った。浮上型ヘッドを使用する磁気デ
ィスク装置においても、装置停止中は磁気記録媒体と磁
気ヘッドは接触するので同様の問題が有った。そこで、
従来より上記のような問題を解決するために、磁気記録
媒体および磁気ヘッドの相対する面に粗さを設ける方法
が一般的にとられた。磁気記録媒体に粗さを設ける方法
としては、例えば磁気ディスク装置用の磁気記録媒体
(以下磁気ディスクと略称)の場合は基板の表面にテク
スチャーと称する不均一な微細な凹凸を機械加工あるい
はケミカルエッチング等により設けていた。しかし前記
したような機械加工やケミカルエッチング等により設け
られた微細な凹凸は、所望の状態に制御することが極め
て困難で、しかも、表面形状の特性値の定量化が困難で
あった。そこで、フォトリソグラフィー技術を用いて磁
気記録媒体や磁気ヘッドの相対する面に微細な突起状パ
ターンを形成し、前述した不都合を解決する磁気記録媒
体や磁気ヘッドが提案されている。
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たフォトリソグラフィー技術を用いた磁気記録媒体およ
び磁気ヘッドにおいては、相対する面に微細な突起状パ
ターンを所定の形状に精度良く形成することは出来るも
のの、いまだに磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着現象
および摺動耐久性に対する最適化を図ることが出来ない
という問題点が有った。なぜならば、従来例において
は、突起の形状を具体的に、どのように形成すべきであ
るか不明確であるからである。この磁気記録媒体および
磁気ヘッドに設ける突起の形状等の規定について従来例
を見ると、例えば、特開平3−173917号公報に記
載されているように、突起状パターンの面積比を0.0
01〜1%とし、かつ、その形状を断面矩形としたも
の、とあるだけである。しかし、断面矩形の突起を設け
た磁気ディスクでは、磁気ディスクと磁気ヘッドの摺動
時の応力が矩形突起の頂点に集中することにより、容易
に突起が破壊し、摺動に対する高い耐久性が実現出来な
いという問題点が有った。本発明はこれらの点に省みて
なされたものであり、前述した従来のものにおける問題
点を克服し、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着を確実
に防止するとともに、摺動耐久性を向上した最適の突起
形状を有する磁気記録媒体および磁気ヘッドならびにそ
れらを用いた磁気記録装置を提供することを目的とす
る。
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために請求項1に記載の本発明の磁気記録媒体は、磁気
記録媒体表面の少なくとも一部に突起を複数設け、突起
側面の少なくとも一部と基板表面のなす角度θが155
度以上、177度以下としたものである。
【作用】請求項1に記載の本発明の磁気記録媒体によれ
ば、磁気記録媒体の少なくとも一部に設ける突起の形状
を、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの吸着および摺動耐久
性に対する最適な範囲とすることが出来る。
【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図4につい
て説明する。図1は本発明の磁気記録媒体を磁気ディス
クに適用した一実施例を示す断面図である。この磁気デ
ィスクは、金属、ガラス、樹脂、アルミ合金にNi−P
めっきを施したもの等の適当な素材により環状に製せら
れた非磁性基板1を用いており、その表面は、基板表面
と斜面との成す角度θが制御された断面台形の突起が設
けられている。この基板表面の一方の表面、あるいは表
裏両面に、適当な下地層2、磁性層3、保護層4、潤滑
層5が所定の厚みで順に形成されている。これらの各層
はスパッタリング等の適当な成膜法により、例えば下地
層としてクロム(Cr)を素材としたCr層等が用いら
れ、磁性層としてコバルト(Co)合金を素材としたC
o合金磁性層が用いられており、保護層としてはカーボ
ン(C)を素材としたC層等が用いられており、潤滑層
としてはパーフルオロポリエーテル重合体等が素材とし
て用いられている。次に基板表面と突起斜面の成す角度
θが制御されている非磁性基板1の作製方法を図2に示
す。まず、図2(a)に示すように、表面が鏡面研磨さ
れた非磁性基板1上に公知の方法に従ってフォトレジス
ト層6を形成し、このフォトレジスト層6をパターン状
の開口部を有するフォトマスク7で覆って感光波長域の
光、例えば紫外線でフォトレジスト層6にパターン感光
を行い、フォトマスク7開口部のフォトレジスト層6を
硬化する。次いで、未硬化のフォトレジスト層6を現像
によって除去した後、非磁性基板1とフォトレジスト層
6の密着性を確保するために加熱処理を行い、硬化させ
ることにより図2(b)のパターン状のフォトレジスト
層6を得る。この上からエッチング処理を施すことによ
り図2(c)のように非磁性基板1の表面に突起が形成
される。しかる後、この突起表面に硬化したフォトレジ
スト層6を除去することにより図2(d)に示す突起を
有する非磁性基板1が得られる。ここで基板表面と突起
側面の斜面のなす角度θを制御する方法について詳しく
説明すると、上記エッチング処理前の加熱処理温度と、
作製される突起の基板表面と突起側面の成す角度θには
図3に示す関係があり、加熱温度をコントロールするこ
とにより基板表面と突起側面の成す角度θを制御するこ
とができる。上記のような関係が成り立つ理由として
は、加熱温度を変えることにより、非磁性基板1とフォ
トレジスト層6の間の密着性が変化し、この密着性に応
じて深さ方向だけでなく横方向にもエッチングが進行す
るためである。なお基板表面と突起斜面の成す角度θは
DI社製表面観察装置ナノスコープIIによる表面形状測
定より求めた。上記フォトレジスト層6はポジ型、ネガ
型どちらでもよく、フォトマスク7のパターンにより選
択される。そしてフォトマスク7のパターン形成方法と
しては、光ディスク等の作製工程で知られているレーザ
ーによる露光および、半導体の作製工程で知られている
電子ビーム描画等の周知のフォトリソグラフィ技術より
得られる方法が上げられる。以下に具体的な実施例をあ
げて説明する。ここで以下の実施例1,2及び比較例
1,2の非磁性基板1における突起8の高さが0.02
μm未満の場合には磁気ディスク表面に磁気ヘッドの走
行性を改善するために充分な凸凹が形成されず、0.1
μmを越えると磁気ヘッドと磁気ディスク表面の突起が
衝突し、磁気ヘッドが破壊される恐れがある。このよう
な理由から実施例1、2及び比較例1,2の非磁性基板
1における突起8の高さは0.02〜0.1μmの範囲
の中から選ばれたものである。 (実施例1)表面が鏡面研磨されたガラス基板を非磁性
基板としてこの非磁性基板1上に東京応化社製のポジフ
ォトレジスト材料をスピンコート法により塗布して厚さ
1μmのフォトレジスト層6を形成し、磁気ディスクト
ラック面に対する開口部の面積比率が5/1000とな
るパターン状の開口部を有するフォトマスク7を通して
紫外線を露光し、未露光のフォトレジスト層6を除去し
た後、210℃で加熱処理を行い、露出したガラス基板
面をCF4 でドライエッチングを行い、ウエット法でパ
ターン状の硬化フォトレジスト層6を除去して、非磁性
基板1の表面と突起斜面の成す角度θが155度であり
基板表面に対する突起頂部の面積比が5/1000、突
起高さが30nmの断面台形の突起を有する非磁性基板
1を得た。この非磁性基板1の凸凹表面にスパッター法
により厚さ0.09μmのCr膜を下地層2として、厚
さ0.06μmのCoCrTa合金膜を磁性層3とし
て、0.03μmのカーボン膜を保護膜4として順次形
成し、ついでこの保護膜4上に厚さ0.002μmの潤
滑層5を形成することによって実施例1の磁気ディスク
を得た。尚、潤滑層5はモンテカチーニ社製の登録商標
フォンブリンAM2001の名称で知られているフッ素
系潤滑剤を同じくモンテカチーニ社製の商標登録ZS−
90の名称で知られているフッ素系溶剤で0.256容
量%の濃度に希釈したものをディップ法で形成した。 (実施例2)加熱処理温度を120℃とした以外は実施
例1と同様にして非磁性基板1と突起斜面の成す角度θ
が176度である以外は実施例1と同様の実施例2の磁
気ディスクを得た。 (比較例1)加熱処理温度を80℃とした以外は実施例
1と同様にして非磁性基板1と突起斜面の成す角度θが
178度である以外は実施例1と同様の実施例2の磁気
ディスクを得た。 (比較例2)加熱処理温度を230℃とした以外は実施
例1と同様にして非磁性基板1と突起斜面の成す角度θ
が140度である以外は実施例1と同様の実施例2の磁
気ディスクを得た。 (磁気ディスクの評価)上記実施例1,2及び比較例
1,2の磁気ディスクにつき、磁気ヘッドの磁気ディス
クに対するヘッド圧を2.5g/mm2 、線速度6.7
m/secとしてMn−Znフェライトヘッドを使用し
て30000回までのCSS(コンタクトスタートスト
ップ)テストを行い、図4の結果を得た。図4の結果か
ら明かなように、非磁性基板1表面と突起斜面の成す角
度θが155度以下である比較例1の磁気ディスクで
は、走行初期の動摩擦係数低いものの、CSSを行うに
つれて急速に動摩擦係数が増加している。又、非磁性基
板表面と突起斜面の成す角度θが176度以上である比
較例2では、走行初期から動摩擦係数が高く、CSS2
000回程度で磁気ディスクを回転するモーターの発生
トルクを越えてしまい、走行出来なくなった。これに対
し、非磁性基板1の表面と突起斜面の成す角度θが15
5度である実施例1では走行初期のから動摩擦係数が低
く、CSS30000に達しても動摩擦係数は0.5よ
りもはるかに小さい。また非磁性基板1の表面と突起斜
面の成す角度θが176度である実施例2では走行初期
の動摩擦係数が低く、CSS30000回後でもほぼ
0.6と磁気ヘッドの走行に支障の無い範囲にある。
【発明の効果】以上の実施例から明かなように、非磁性
基板に基板表面と突起斜面の成す角度θが155度以
上、176度以下の突起を設ける場合に限り、従来に無
い優れた磁気ヘッドの走行性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施例を示す断面図
である。
【図2】本発明の磁気記録媒体におけるパターンの製造
工程を説明するための図である。
【図3】本発明の磁気記録媒体のパターンの製造工程に
おける加熱処理温度に対する作製される突起斜面と基板
表面の成す角度θの関係を示すグラフである。
【図4】磁気ヘッドの走行繰り返し数と磁気ディスク−
磁気ヘッド間の動摩擦係数との関係を示すグラフであ
る。
【符合の説明】
1 非磁性基板 2 下地層 3 磁性層 4 保護層 5 潤滑層 6 フォトレジスト層 7 フォトマスク 8 突起

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非磁性基板上に直接または下地層を介し
    て磁気記録層として強磁性体薄膜を形成してなる磁気記
    録媒体において、磁気記録媒体表面の少なくとも一部に
    の突起を複数設け、突起側面の少なくとも一部と基板表
    面のなす角度θが155度以上、177度以下であるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
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