JP2958200B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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
対移動する磁気ヘッドにより情報の記録・再生・消去等
が行われる高密度記録を可能とする薄膜磁気記録媒体の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コンピュータ等の外部記憶装置
として、フレキシブルディスク装置（ＦＤＤ）あるいは
ハードディスク装置（ＨＤＤ）の磁気記憶装置が多用さ
れている。そしてこれらのＦＤＤ、ＨＤＤ等には、情報
の記録、再生、消去等を行うための磁気ヘッドと、この
磁気ヘッドと相対移動して、所望の位置に所定の情報が
記憶される磁気記録媒体が搭載されている。

【０００３】前記ＨＤＤについて説明すると、ＨＤＤの
非動作時には、磁気記録媒体は停止状態とされ、磁気記
録媒体と磁気ヘッドとは接触状態とされており、ＨＤＤ
に情報の記録・再生・消去等の情報処理を行う稼働時に
は、磁気記録媒体を回転させ、接触状態にある磁気記録
媒体と磁気ヘッドとを、この磁気記録媒体の回転によ
り、磁気記録媒体の表面から磁気ヘッドを所望量浮上さ
せ、磁気ヘッドを磁気記録媒体の所定の位置に移動さ
せ、磁気ヘッドから所定の信号を磁気記録媒体に送出し
て、所望の情報処理を行う、いわゆるＣＳＳ（コンタク
ト・スタート・ストップ）を行っている。

【０００４】また、前記磁気記録媒体について説明する
と、磁気記録媒体はアルミニウム等の適宜な非磁性素材
により製せられた環状の基板上に、適宜な下地層と、磁
性層と、保護層と、潤滑層とが順に形成されている。

【０００５】そして、磁気記録媒体の表面形状は、磁気
ヘッドによる情報の記録、再生、消去等を確実に行い、
磁気ヘッドを所望量の浮上を安定して行い、またＣＳＳ
の動作を確実に行うための機能が要求される。しかし、
磁気ヘッドの磁気記録媒体と当接する対向面は鏡面仕上
げが施され、磁気ヘッドの表面も鏡面仕上げが施され、
鏡面どうしの部分の接触により吸着を生じ、磁気ヘッド
が磁気記録媒体に吸着して動かなくなり、ＨＤＤの故障
につながるという問題点もあった。

【０００６】そこで、前記のような機能を得るために、
従来から磁気記録媒体の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により設けている。
この不均一な微細な凹凸は、基板に対し同心円上に全面
につけるものであり、この上層に下地層、磁性層、保護
層及び潤滑層を形成する。形成された層は前記４層を合
わせても２００ｎｍ位であり、基板につけた表面の微細
な凹凸の形状は、潤滑層の表面でも維持される。このよ
うにすることにより、磁気記録媒体の円周方向に磁気異
方性を出し、磁気記録媒体表面と磁気ヘッドとの接触面
積の減少により吸着を防止している。

【０００７】さらに最近ではフォトリソと称される、フ
ォトエッチングを用いて磁気記録媒体の基板の表面に所
定形状の凹凸を設けたものもある。これは凹凸の形状が
比較的揃ったものを同心円上全面につけるものであり、
この上層に下地層、磁性層、保護層及び潤滑層を形成す
る。形成された層は前記４層を合わせても２００ｎｍ位
であり、フォトリソエッチングを用いて形成された基板
表面の形状は、潤滑層表面でも維持される。

【０００８】図６は従来のテクスチャーを行った基板を
用いた磁気記録媒体を示す断面図である。この磁気記録
媒体は、例えばアルミニウムなどの表面にＮｉ−Ｐの無
電解メッキを行った非磁性の基板１であり、Ｃｒ等から
成る下地層２、ＣｏＣｒＴａ等からなる磁性膜３、Ｃ等
からなる保護膜４、液体潤滑剤等からなる潤滑層５の順
に積層されている。この磁気記録媒体の表面形状は鏡面
仕上げされた基板１に、アルミナ等の硬質粉末を接着し
たテープをロールによって押し付け、基板を回転させる
ことにより不均一な微細な凹凸を形成している。

【０００９】図７はフォトリソエッチングを行った基板
を用いた磁気記録媒体を示す断面図である。この磁気記
録媒体は、例えばガラス基板にフォトエッチングを行っ
た非磁性の基板１であり、Ｃｒ等から成る下地層２、Ｃ
ｏＣｒＴａ等からなる磁性膜３、Ｃ等からなる保護膜
４、液体潤滑剤等からなる潤滑層５の順に積層されてい
る。この磁気記録媒体の表面形状は以下のように形成さ
れる。例えばガラス基板にフォトレジストを塗布し、同
心円状の明暗部を持ったフォトマスクを介して紫外線光
を照射し、紫外線光の照射されたレジスト部を取り除
く。そして、ウエットエッチングを行い、残りのレジス
トを除去することにより形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の磁気記録媒体において、テクスチャーを行った
場合、テープに接着した硬質粉末の粒径が必ずしも一定
していないので、大粒径の粉末が混在すると、図６に示
す符号６で示すように大きな傷６が発生する。そのた
め、情報を記録・再生するときに傷６の部分でエラーを
引き起こす恐れがある。また、傷６の近傍には図６に符
号７に示すように塑性流動による盛り上がり７がみら
れ、磁気ヘッドを浮上させた時、盛り上がり７に衝突す
る恐れがある。

【００１１】一方、フォトエッチングを行った磁気記録
媒体においては、基板の凹凸形状が安定しており、テク
スチャーを行った磁気記録媒体のように大きな傷が発生
することはなく、情報を記録・再生するときにエラーを
引き起こす恐れは無い。また、磁気ヘッドの浮上させた
時も、磁気ヘッドが磁気記録媒体に衝突する恐れもな
い。

【００１２】しかしながら、ＨＤＤの非動作時の磁気ヘ
ッドと磁気記録媒体は接触状態となっているとき、その
接触面積が大きく磁気ヘッドと磁気記録媒体が吸着し、
ＨＤＤが稼働しない恐れがあった。

【００１３】本発明はこれらの点を鑑みてなされたもの
であり、前述した従来の問題点を克服し、簡単な構造で
情報の記録・再生を安定して行える磁気記録媒体を提供
することを目的とする。

【００１４】

【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
に少なくとも一層以上の耐熱性高分子層を形成し、ガラ
ス基板上に形成された凹凸形状を有するスタンパーを前
記高分子層に押し付けることにより、前記高分子層上に
凹凸形状を形成し、その上層に金属磁性膜を形成する磁
気記録媒体の製造方法において、前記ガラス基板にフォ
トレジスト層を成膜し、前記ガラス基板に対し斜めの第
1の方向から第1の波長でホログラフィック露光を行う第
1露光工程と、前記第1の方向に交差し、ガラス基板に対
し斜めの第2の方向から前記第1の波長と異なる第2の波
長でホログラフィック露光を行う第２露光工程と、現像
工程とを行うことにより形成された凹凸形状を有するス
タンパーを作成し、前記スタンパーを前記非磁性基板上
の高分子層に押し付けることにより、表面形状が非磁性
基板上の第1の方向に沿って繰り返す第1の凹凸形状と、
前記非磁性基板上の第1の方向に交差する非磁性基板上
の第2の方向に沿って、前記第1の凹凸形状のピッチとは
異なるピッチで繰り返す第2の凹凸形状とを形成するこ
とを特徴としている。

【００１５】

【作用】前述した構成からなる本発明の磁気記録媒体の
製造方法によれば、表面形状が非磁性基板上の第1の方
向に沿って繰り返す第1の凹凸形状と、前記非磁性基板
上の第1の方向に交差する非磁性基板上の第2の方向に沿
って、前記第1の凹凸形状のピッチとは異なるピッチで
繰り返す第2の凹凸形状とを形成することにより、磁気
ヘッドと磁気記録媒体との接触面積を減少させ、磁気ヘ
ッドと磁気記録媒体との吸着を防止することができ、情
報を記録・再生するときにエラーを引き起こすことはな
く、安定した情報の記録・再生をすることができる。し
かも、この表面形状は上記したホログラフィック露光を
用いることにより形成されたスタンパーを用いること
で、テクスチャーとは異なり、表面形状の異常な盛り上
がりもなく、安定した表面形状を得ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図５につい
て説明する。

【００１９】図１は本発明の磁気記録媒体の実施例を示
す断面図である。

【００２０】本実施例の磁気記録媒体１１は、図１に示
すように、金属、ガラス等の非磁性な素材により環状に
製せられ、その表面が鏡面仕上げされた基板１０上に、
スタンピングにより、表面形状が形成されたポリエーテ
ルスルフォン膜等からなる耐熱性高分子層８、さらに適
宜な厚みでＮｉ−Ｐ等を成膜により、下保護層９を形成
した後、Ｃｒ等を成膜した下地層２、ＣｏＣｒＴａ等を
成膜した磁性層３、Ｃ等を成膜した保護層４、さらにパ
ーフルオロポリエーテル等を塗布した潤滑層５により構
成されている。

【００２１】図２は磁気記録媒体１１の表面形状を示し
たものである。第１の方向に沿って繰り返す凹凸形状
と、前記第１の方向に交差する第２の方向に沿って、前
記第１の方向に沿って繰り返す凹凸のピッチよりも長い
ピッチで繰り返す凹凸形状を安定して有している。

【００２２】凹凸の断面形状としては、正弦波に類似し
た形状となっているが、三角形状、鋸形状等各種の形状
をとることが可能である。

【００２３】なお、磁気ヘッドによる情報の記録、再生
は第２の方向に沿って行い、ＨＤＤが非稼働時には磁気
ヘッドは磁気記録媒体の頂部１２で接触状態となってい
る。

【００２４】次に図２で示された表面形状の作製方法の
過程を図３に示す。表面形状は非磁性な基板１０上に、
ポリエーテルスルフォン膜８をおよそ１５０ｎｍ位の厚
みで塗布する。その後、Ｎｉスタンプ１５を加熱処理
（２００℃前後）を行いながら、ポリエーテルスルフォ
ン膜８に押し付け、Ｎｉスタンプ１５の形状を、ポリエ
ーテルスルフォン膜８に転写することで形成される。

【００２５】なお、本実施例においては、表面形状を形
成する膜の素材としてポリエーテルスルフォンを用いた
が、ポリプロメリトイミド等の適宜な耐熱性高分子材料
を素材として用いてもよく、特に、本実施例に限定され
るものではない。

【００２６】ここでＮｉスタンプ１５の作製方法の過程
を図４に示す。まず、表面を鏡面加工したガラス基板１
３にフォトレジストをおよそ２００ｎｍ位の厚さで塗布
し、第１の方向の凹凸形状を得るため、適宜な波長でホ
ログラフィック露光を行う、更にガラス基板１３を９０
゜回転させて、第２の方向の凹凸形状を得るために、第
１の方向の凹凸形状を得た時とは異なる適宜な波長でホ
ログラフィック露光を行い、現像を行うと、フォトレジ
ストが所望の形状に形成される。その後、イオンビーム
エッチングを行うとフォトレジストの形状がガラス基板
に形成される。

【００２７】そして、所望の形状が形成されたガラス基
板に金属を蒸着するなどの手法で電極１４を形成し、そ
の後、Ｎｉ厚メッキを行い、Ｎｉ厚メッキ層１５を形
成、Ｎｉ厚メッキ層１５をガラス基板１３より剥離し、
該Ｎｉ厚メッキ層１５の裏面を研磨することによりスタ
ンパーが完成する。

【００２８】スタンプを作製する金属としては、Ｎｉが
最適であるが、これに限られるものではなく他の金属で
も構わないし、合金でも構わない。

【００２９】以上のように、第１の方向に沿って繰り返
す凹凸形状と、前記第１の方向に交差する第２の方向に
沿って、前記第１の方向に沿って繰り返す凹凸のピッチ
よりも長いピッチで繰り返す凹凸形状をポリエーテルス
ルフォン膜８に形成した上に、適宜な下保護９層（厚さ
１００ｎｍ程度）、下地層２（厚さ９０ｎｍ程度）、磁
性層３（厚さ６０ｎｍ程度）、保護層４（厚さ３０ｎｍ
程度）が成膜により積層され、さらに潤滑層５（厚さ
１．５ｎｍ程度）が積層されるが、形成された層は前記
５層を合わせても２８０ｎｍ程度であり、ポリエーテル
スルフォン膜の形状は維持される。

【００３０】つぎに、前述した本実施例の作用について
説明する。

【００３１】本実施例の磁気記録媒体１１によれば、第
１の方向に沿って繰り返す凹凸形状と、前記第１の方向
に交差する第２の方向に沿って、前記第１の方向に沿っ
て繰り返す凹凸のピッチよりも長いピッチで繰り返す形
状を有することにより、ＨＤＤの非稼働時の、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体１２が接触しているとき、磁気記録媒
体の１２の頂部のみで磁気ヘッドと接触するため、接触
面積を少なくすることができ、磁気ヘッドと磁気記録媒
体１１との吸着を防ぐことができる。

【００３２】また、ホログラフィック露光を用いて、第
１の方向に沿って繰り返す凹凸形状と、前記第１の方向
に交差する第２の方向に沿って、前記第１の方向に沿っ
て繰り返す凹凸のピッチよりも長いピッチで繰り返す形
状を有するスタンパー１５を作製し、そのスタンパー１
５の表面形状を、耐熱性高分子材料に押し付けることに
より転写することでえられた、磁気記録媒体１１の表面
形状はテクスチャーとは異なり、安定した表面形状がえ
られており、安定した情報の記録・再生を行うことがで
きる。

【００３３】さらに、磁気記録媒体１１で得られた、表
面形状の頂部１２の高さは安定しており、磁気ヘッドを
所望量の浮上を安定して得ることができる。

【００３４】なお、磁気記録媒体１１の表面形状におい
て、第１の方向のピッチ（Ｐ１）は０．２μｍから０．
６μｍ、第２の方向のピッチ（Ｐ２）は１μｍから５０
μｍ、凹凸形状の頂部１２と底部１６の差（ｄ）は０．
０２μｍから０．１μｍのときに所望とする作用が得ら
れる。

【００３５】本実施例の磁気記録媒体１１と従来の磁気
記録媒体の、凹凸形状の頂部と底部の差と、磁気ヘッド
と磁気記録媒体接触させた状態から、磁気ヘッドを磁気
記録媒体の表面に対して、法線方向に引き上げたときに
働く力を吸着力と定義し、調査した実験結果を図５に示
す。

【００３６】なお、本実験に用いた実施例の磁気記録媒
体は、第１の方向のピッチ（Ｐ１）０．２７μｍ、第２
の方向ピッチ（Ｐ２）１μｍで、凹凸の頂部と底部の差
（ｄ）を適宜に変化させた形状を各々形成し、各々の形
状上に、Ｎｉ−Ｐ層（厚さ１００ｎｍ）、Ｃｒの下地層
（厚さ９０ｎｍ）、磁性層（厚さ６０ｎｍ）、Ｃの保護
膜（厚さ３０ｎｍ）を成膜し、その後パーフルオロポリ
エーテルの液体潤滑層（厚さ１．５ｎｍ）を積層したも
のである。

【００３７】また、本実験に用いた従来の磁気記録媒体
は、非磁性の基板の表面に、フォトリソエッチングを用
いて、同心円状に幅１μｍの凹凸を形成し、そして凹凸
の頂部と底部の差を変化させた形状を各々形成し、各々
の形状上にＣｒの下地層（厚さ９０ｎｍ）、磁性層（厚
さ６０ｎｍ）、Ｃの保護層（厚さ３０ｎｍ）を成膜し、
その後パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤（厚さ
１．５ｎｍ）を積層したものである。

【００３８】さらに、本実験で用いた磁気ヘッドについ
て説明すると、磁気ヘッドの磁気記録媒体に対向する面
の面積は２．３３ｍｍ² であり、磁気ヘッドは６．５ｇ
の荷重で、磁気記録媒体表面に接している。

【００３９】吸着力は磁気ヘッドと磁気記録媒体を接触
させた状態から、磁気ヘッドを磁気記録媒体の表面に対
して、法線方向に引き上げたときに働く力を調査したも
のであるが、このとき磁気ヘッドにかけてある荷重を差
し引いて調査したものである。

【００４０】図５に示す実験結果から、本実施例の磁気
記録媒体１１の吸着力は、従来の磁気記録媒体の吸着力
に比較して明らかに低く、磁気ヘッドと磁気記録媒体の
吸着を防ぎ、ＨＤＤの信頼性を向上させることが明白で
ある。

【００４１】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、必要に応じて変更することができる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁気記録媒
体の製造方法によれば、表面形状が非磁性基板上の第1
の方向に沿って繰り返す第1の凹凸形状と、前記非磁性
基板上の第1の方向に交差する非磁性基板上の第2の方向
に沿って、前記第1の凹凸形状のピッチとは異なるピッ
チで繰り返す第2の凹凸形状とを形成することにより、
磁気ヘッドと磁気記録媒体との接触面積を減少させ、磁
気ヘッドと磁気記録媒体との吸着を防止することがで
き、情報を記録・再生するときにエラーを引き起こすこ
とはなく、安定した情報の記録・再生をすることができ
る。しかも、この表面形状は上記したホログラフィック
露光を用いることにより形成されたスタンパーを用いる
ことで、テクスチャーとは異なり、表面形状の異常な盛
り上がりもなく、安定した表面形状を得ることができ
る。従って、ＨＤＤの動作時磁気ヘッドの安定した浮上
性能が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の実施例を示す断面図。

【図２】本発明の磁気記録媒体の実施例の表面形状を示
す図。

【図３】本発明の磁気記録媒体の表面形状の作製方法を
示す図。

【図４】スタンパーの作製方法を示す図。

【図５】凹凸部の頂部と底部の差と吸着力との関係を示
す図。

【図６】テクススチャーで表面形状を形成した従来の磁
気記録媒体を示す断面図。

【図７】フォトリソエッチングで表面形状を形成した従
来の磁気記録媒体を示す断面図。

【符号の説明】

２ 下地層 ３ 磁性層 ４ 保護層 ５ 潤滑層 ８ 耐熱性高分子層 ９ 下保護層 １０ 基板 １１ 磁気記録媒体 １２ 頂部 １ 底部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基板上に少なくとも一層以上の耐
   熱性高分子層を形成し、ガラス基板上に形成された凹凸
   形状を有するスタンパーを前記高分子層に押し付けるこ
   とにより、前記高分子層上に凹凸形状を形成し、その上
   層に金属磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方法にお
   いて、 前記ガラス基板にフォトレジスト層を成膜し、 前記ガラス基板に対し斜めの第1の方向から第1の波長で
   ホログラフィック露光を行う第1露光工程と、 前記第1の方向に交差し、ガラス基板に対し斜めの第2の
   方向から前記第1の波長と異なる第2の波長でホログラフ
   ィック露光を行う第２露光工程と、 現像工程とを行うことにより形成された凹凸形状を有す
   るスタンパーを作成し、前記スタンパーを前記非磁性基
   板上の高分子層に押し付けることにより、表面形状が非
   磁性基板上の第1の方向に沿って繰り返す第1の凹凸形状
   と、前記非磁性基板上の第1の方向に交差する非磁性基
   板上の第2の方向に沿って、前記第1の凹凸形状のピッチ
   とは異なるピッチで繰り返す第2の凹凸形状とを形成す
   ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。