JP3519927B2 - 磁気記録媒体用基板 - Google Patents
磁気記録媒体用基板Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体、特
には磁気ハードディスクに有効な磁気記録媒体用珪素基
板に関するものである。
には磁気ハードディスクに有効な磁気記録媒体用珪素基
板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】情報化社会の進展に伴い、大容量の記録
媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリとし
て中心的な役割を果たしている磁気ディスクは、年々記
録容量、記録密度が共に増加しているが、さらに高密度
な記録を行なうために開発が進められている。磁気記録
媒体は基板とその上に形成される磁気記録膜等の薄膜で
構成されるが、基板に比べて薄膜は十分薄く、磁気記録
媒体の機械特性や形状等はほとんど基板で決まってしま
うため、磁気記録媒体中で基板は非常に重要な役割を果
たしている。ドライブの単位体積当たりの記録容量はド
ライブ内に組み込まれる媒体の枚数と記録媒体１枚当た
りの記録容量によって決まる。ドライブ内に入る記録媒
体の枚数は厚みによって決まり、厚みをなるべく薄くし
た方がよい。特に、ノート型、パームトップ型等のよう
なコンピュータの小型化にともない、磁気記録媒体の厚
みのほとんどが基板の厚みになるため、より薄い基板で
外力に対して変形しにくい基板が必要となっている。さ
らにこのような小型のコンピュータは、デスクトップ型
と異なり、持ち運びできることが前提となっているた
め、強度が大きいものが求められている。従来から用い
られている磁気記録媒体用基板は NiPをコートしたAl合
金基板であるが、Al合金は柔らかいために表面を平滑に
しにくく、また、傷がつきやすかったり、衝撃によって
くぼんだりするという欠点があった。また、薄くなると
歪んでしまいやすいという問題があった。そこで、より
硬く、基板表面を平滑にできる半導体デバイス用基板に
用いられる珪素基板が提案された（特公平1-42048号公
報、特公平2-41089 号公報、特公平2-59523 号公報、特
公平1-45140 号公報、特開平6-68463 号公報、特開平6-
28655 号公報、特開平4-259908号公報参照）。特に特公
平2-41089 号公報では珪素基板に半導体で用いられる珪
素基板を用い、珪素基板に下地層を形成してから、鉄合
金、コバルト合金等の磁性材料からなる記録膜を形成す
ることが開示されている。
媒体が必要とされ、特にコンピュータの外部メモリとし
て中心的な役割を果たしている磁気ディスクは、年々記
録容量、記録密度が共に増加しているが、さらに高密度
な記録を行なうために開発が進められている。磁気記録
媒体は基板とその上に形成される磁気記録膜等の薄膜で
構成されるが、基板に比べて薄膜は十分薄く、磁気記録
媒体の機械特性や形状等はほとんど基板で決まってしま
うため、磁気記録媒体中で基板は非常に重要な役割を果
たしている。ドライブの単位体積当たりの記録容量はド
ライブ内に組み込まれる媒体の枚数と記録媒体１枚当た
りの記録容量によって決まる。ドライブ内に入る記録媒
体の枚数は厚みによって決まり、厚みをなるべく薄くし
た方がよい。特に、ノート型、パームトップ型等のよう
なコンピュータの小型化にともない、磁気記録媒体の厚
みのほとんどが基板の厚みになるため、より薄い基板で
外力に対して変形しにくい基板が必要となっている。さ
らにこのような小型のコンピュータは、デスクトップ型
と異なり、持ち運びできることが前提となっているた
め、強度が大きいものが求められている。従来から用い
られている磁気記録媒体用基板は NiPをコートしたAl合
金基板であるが、Al合金は柔らかいために表面を平滑に
しにくく、また、傷がつきやすかったり、衝撃によって
くぼんだりするという欠点があった。また、薄くなると
歪んでしまいやすいという問題があった。そこで、より
硬く、基板表面を平滑にできる半導体デバイス用基板に
用いられる珪素基板が提案された（特公平1-42048号公
報、特公平2-41089 号公報、特公平2-59523 号公報、特
公平1-45140 号公報、特開平6-68463 号公報、特開平6-
28655 号公報、特開平4-259908号公報参照）。特に特公
平2-41089 号公報では珪素基板に半導体で用いられる珪
素基板を用い、珪素基板に下地層を形成してから、鉄合
金、コバルト合金等の磁性材料からなる記録膜を形成す
ることが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような珪素基板の
製造方法は、例えば、製造しようとする基板より大きな
直径の珪素インゴットをスライスしたのちにドーナツ型
に内外径のカッティングを行い、面取りを行った後に表
面研磨を行う。しかし、メカニカルに加工を行なうと基
板表面に加工歪が約10μｍ残り、機械強度が下がり、磁
気ディスク装置駆動時の高速回転で歪が広がったり、耐
衝撃性が低くなったりするため、製造中に欠け、ひび割
れが生じやすくなり、製造設備の能率を低下させること
はもとより、割れた破片によって製造施設が破損した
り、他の磁気ディスクに傷をつけたり、大量の不良品が
生じることもある。そこで、基板の強度を大きくするた
めに支持材料を用いる方法も開示（特公平1-45140 号公
報等）されている。例えば特公平1-45140 号公報ではコ
ア材、強化材として繊維を含んだ重合材料を用いること
が、DE3543254Al ではセラミックスを用いることが開示
されている。しかし、この方法では、工程が増え、コス
ト高になるという問題がある。
製造方法は、例えば、製造しようとする基板より大きな
直径の珪素インゴットをスライスしたのちにドーナツ型
に内外径のカッティングを行い、面取りを行った後に表
面研磨を行う。しかし、メカニカルに加工を行なうと基
板表面に加工歪が約10μｍ残り、機械強度が下がり、磁
気ディスク装置駆動時の高速回転で歪が広がったり、耐
衝撃性が低くなったりするため、製造中に欠け、ひび割
れが生じやすくなり、製造設備の能率を低下させること
はもとより、割れた破片によって製造施設が破損した
り、他の磁気ディスクに傷をつけたり、大量の不良品が
生じることもある。そこで、基板の強度を大きくするた
めに支持材料を用いる方法も開示（特公平1-45140 号公
報等）されている。例えば特公平1-45140 号公報ではコ
ア材、強化材として繊維を含んだ重合材料を用いること
が、DE3543254Al ではセラミックスを用いることが開示
されている。しかし、この方法では、工程が増え、コス
ト高になるという問題がある。
【０００４】そこで、支持材を用いずに珪素からなる磁
気記録媒体用基板の強度を上げるために、発明者らは加
工歪をエッチングによってとり除いたり、端面の形状を
工夫したり（特開平6-195707号公報参照）したが、より
一層の強度が求められている現状である。
気記録媒体用基板の強度を上げるために、発明者らは加
工歪をエッチングによってとり除いたり、端面の形状を
工夫したり（特開平6-195707号公報参照）したが、より
一層の強度が求められている現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
に鑑み、鋭意検討を重ね、本発明を完成させた。すなわ
ち、本発明は、基板がドーナツ型単結晶珪素板からな
り、かつ、エッチング処理された内外周端面の平均表面
粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ以下であることを特徴とする
磁気記録媒体用基板を提供するものである。また本発明
は、前記内外周端面は面取り加工が成されており、その
エッチング処理された斜面の平均表面粗さ（Ｒａ）が
０．４μｍ以下である前記磁気記録媒体用基板を提供す
るものである。
に鑑み、鋭意検討を重ね、本発明を完成させた。すなわ
ち、本発明は、基板がドーナツ型単結晶珪素板からな
り、かつ、エッチング処理された内外周端面の平均表面
粗さ（Ｒａ）が０．４μｍ以下であることを特徴とする
磁気記録媒体用基板を提供するものである。また本発明
は、前記内外周端面は面取り加工が成されており、その
エッチング処理された斜面の平均表面粗さ（Ｒａ）が
０．４μｍ以下である前記磁気記録媒体用基板を提供す
るものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体用基板は、エッチング処理された
ドーナツ型の内外周端面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．
４μｍ以下である。Ｒａは０．４μｍ以下になると急激
に強度が増し、０．４μｍを超えると強度が低くなるた
め、０．４μｍ以下の必要がある。磁気記録媒体用基板
のエッチング処理された内外周端面の平均表面粗さ（Ｒ
ａ）を０．４μｍ以下の状態にするには、例えば＃６０
０で研削した後にエッチングを行えばよい。
本発明の磁気記録媒体用基板は、エッチング処理された
ドーナツ型の内外周端面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．
４μｍ以下である。Ｒａは０．４μｍ以下になると急激
に強度が増し、０．４μｍを超えると強度が低くなるた
め、０．４μｍ以下の必要がある。磁気記録媒体用基板
のエッチング処理された内外周端面の平均表面粗さ（Ｒ
ａ）を０．４μｍ以下の状態にするには、例えば＃６０
０で研削した後にエッチングを行えばよい。
【０００７】本発明に用いられる珪素は、単結晶である
方が強度が強いため好ましく、また、導電型はＰ型、Ｎ
型のどちらでもよく、抵抗率、インゴットの製造方法等
には特に指定がない。エッチングに用いるエッチング液
は、フッ酸（濃度５０重量％）、硝酸（濃度７０重量
％）、メタノールの体積比２：５：３混合液、または、
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等、エッチング速度
の速いものが生産性がよく好ましい。エッチング量は、
加工歪が約１０μｍなので、数十μｍの厚みを除去すれ
ば十分である。
方が強度が強いため好ましく、また、導電型はＰ型、Ｎ
型のどちらでもよく、抵抗率、インゴットの製造方法等
には特に指定がない。エッチングに用いるエッチング液
は、フッ酸（濃度５０重量％）、硝酸（濃度７０重量
％）、メタノールの体積比２：５：３混合液、または、
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等、エッチング速度
の速いものが生産性がよく好ましい。エッチング量は、
加工歪が約１０μｍなので、数十μｍの厚みを除去すれ
ば十分である。
【０００８】ディスクの割れ、欠けは面取り部の形状に
大きく左右される。単結晶シリコンは従来から磁気ディ
スクの基板として用いられているAl合金と異なり脆性が
あるために角部があると割れや欠けを生じやすい。そこ
で、ディスク基板の内外周端面の面取りが不可欠とな
り、一般には角部のある面取りが施されるが、この角部
を丸めた面取りを施してもよい。また、面取り加工が成
された斜面の平均表面粗さ（Ra）も 0.4μｍ以下である
ことが好ましい。
大きく左右される。単結晶シリコンは従来から磁気ディ
スクの基板として用いられているAl合金と異なり脆性が
あるために角部があると割れや欠けを生じやすい。そこ
で、ディスク基板の内外周端面の面取りが不可欠とな
り、一般には角部のある面取りが施されるが、この角部
を丸めた面取りを施してもよい。また、面取り加工が成
された斜面の平均表面粗さ（Ra）も 0.4μｍ以下である
ことが好ましい。
【０００９】基板の形状、厚みには特に制限はないが、
特にノート型パソコン等の持ち運びを前提としている機
器に内蔵、またはPCMCIA対応の磁気記録装置のように磁
気記録装置自身が持ち運びを前提にしているもの等、磁
気記録媒体の強度が要求される磁気記録媒体に用いられ
るものに有効で、したがって直径90mm以下の磁気記録媒
体に用いるのが好ましい。本発明の基板を用いて、磁気
記録媒体を作製する際は特には制限はなく、この上に形
成される膜の材質、構成にはよらない。例えば、記録膜
としては従来から一般に用いられているコバルト系合金
や鉄系でもよく、膜構成としては基板側から下地膜、記
録膜、保護膜の順に積層したもの、またはこの膜構成で
下地膜、保護膜のどちらか一方または両方が欠如したも
のでもよく、下地膜、記録膜、保護膜の内一層もしくは
二層以上を多層膜で構成してもよい。また島状成長等を
利用し、磁気ヘッドとの吸着防止のための層を設けても
よい。
特にノート型パソコン等の持ち運びを前提としている機
器に内蔵、またはPCMCIA対応の磁気記録装置のように磁
気記録装置自身が持ち運びを前提にしているもの等、磁
気記録媒体の強度が要求される磁気記録媒体に用いられ
るものに有効で、したがって直径90mm以下の磁気記録媒
体に用いるのが好ましい。本発明の基板を用いて、磁気
記録媒体を作製する際は特には制限はなく、この上に形
成される膜の材質、構成にはよらない。例えば、記録膜
としては従来から一般に用いられているコバルト系合金
や鉄系でもよく、膜構成としては基板側から下地膜、記
録膜、保護膜の順に積層したもの、またはこの膜構成で
下地膜、保護膜のどちらか一方または両方が欠如したも
のでもよく、下地膜、記録膜、保護膜の内一層もしくは
二層以上を多層膜で構成してもよい。また島状成長等を
利用し、磁気ヘッドとの吸着防止のための層を設けても
よい。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を挙げる。
（実施例）（１００）面の単結晶シリコンをスライス
し、ドーナツ型にくりぬいた後、内外周の端面の研削と
同時に面取りを行ったのち、水酸化ナトリウムでエッチ
ングをおこなった。そののち一部試料は基板面を研磨し
外径65mm、内径20mm、厚み0.64mmの磁気記録媒体用珪素
基板を作製した。内外周端面部分のエッチング量、研削
砥石の送り速度、回転数等の端面の研削条件や研削砥石
をかえることにより、Ra＝0.73μｍ、0.67μｍ、0.57μ
ｍ、0.48μｍ、0.30μｍ及び0.22μｍの６種類の内外周
端面平均表面粗さの試料を作製した。該端面の平均表面
粗さRaは、光学式粗さ計 Phase shift社のMicroZam（製
品名）を用い、対物レンズ10倍、測定範囲 127.6μｍ×
86.0μｍで内外周端面を５点測定した平均を、その加工
条件の平均表面粗さとした。
し、ドーナツ型にくりぬいた後、内外周の端面の研削と
同時に面取りを行ったのち、水酸化ナトリウムでエッチ
ングをおこなった。そののち一部試料は基板面を研磨し
外径65mm、内径20mm、厚み0.64mmの磁気記録媒体用珪素
基板を作製した。内外周端面部分のエッチング量、研削
砥石の送り速度、回転数等の端面の研削条件や研削砥石
をかえることにより、Ra＝0.73μｍ、0.67μｍ、0.57μ
ｍ、0.48μｍ、0.30μｍ及び0.22μｍの６種類の内外周
端面平均表面粗さの試料を作製した。該端面の平均表面
粗さRaは、光学式粗さ計 Phase shift社のMicroZam（製
品名）を用い、対物レンズ10倍、測定範囲 127.6μｍ×
86.0μｍで内外周端面を５点測定した平均を、その加工
条件の平均表面粗さとした。
【００１１】次に、同じ条件で作製した６種類の該試料
を５枚ずつ作製し、強度を測定した。測定方法は、試料
と接する部分が直径61mmの円上（試料の外周端面から２
mm内側）で試料の半径方向の曲率半径が３mmの支持治具
により試料の中心と治具の中心を合わせて支持し、接す
る部分が直径24mmの円上（試料の内周端面から２mm外
側）で試料の半径方向の曲率半径が３mmの押し付け治具
を試料の中心と治具の中心を合わせて置き、押し付け治
具に荷重を加えるように島津製作所（株）製autograph
ＡＧＳ-500Ａ（製品名）で強度測定を行い、試料が割れ
た荷重を以て強度とした。結果を図１に示す。図１では
５枚の試料の内、最大の強度と最低の強度をＸ印で図示
し、線で結んだ。図１で最も平滑な試料の中では 20kgf
を印加しても割れなかったものもあった。この図１よ
り、曲げ強度は平均表面粗さRaが 0.4μｍ以下で急激に
強度が強くなることがわかる。
を５枚ずつ作製し、強度を測定した。測定方法は、試料
と接する部分が直径61mmの円上（試料の外周端面から２
mm内側）で試料の半径方向の曲率半径が３mmの支持治具
により試料の中心と治具の中心を合わせて支持し、接す
る部分が直径24mmの円上（試料の内周端面から２mm外
側）で試料の半径方向の曲率半径が３mmの押し付け治具
を試料の中心と治具の中心を合わせて置き、押し付け治
具に荷重を加えるように島津製作所（株）製autograph
ＡＧＳ-500Ａ（製品名）で強度測定を行い、試料が割れ
た荷重を以て強度とした。結果を図１に示す。図１では
５枚の試料の内、最大の強度と最低の強度をＸ印で図示
し、線で結んだ。図１で最も平滑な試料の中では 20kgf
を印加しても割れなかったものもあった。この図１よ
り、曲げ強度は平均表面粗さRaが 0.4μｍ以下で急激に
強度が強くなることがわかる。
【００１２】
【発明の効果】本発明により、表面粗さを小さくするこ
とによって基板の強度を高め、より大きい強度が要求さ
れる磁気記録媒体に対応でき、コンピュータの小型化を
図ることができる。
とによって基板の強度を高め、より大きい強度が要求さ
れる磁気記録媒体に対応でき、コンピュータの小型化を
図ることができる。
【図１】本発明の実施例における磁気記録媒体用珪素基
板の、内外周端面の平均表面粗さRaと曲げ強度との関係
を示すグラフである。
板の、内外周端面の平均表面粗さRaと曲げ強度との関係
を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 磁気記録媒体用基板において、該基板が
ドーナツ型単結晶珪素板からなり、かつ、エッチング処
理された内外周端面の平均表面粗さ（Ｒａ）が０．４μ
ｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体用基板。 - 【請求項２】 前記内外周端面は面取り加工が成されて
おり、そのエッチング処理された斜面の平均表面粗さ
（Ｒａ）が０．４μｍ以下である請求項１記載の磁気記
録媒体用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33836897A JP3519927B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気記録媒体用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33836897A JP3519927B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気記録媒体用基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11175964A JPH11175964A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3519927B2 true JP3519927B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=18317503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33836897A Expired - Fee Related JP3519927B2 (ja) | 1997-12-09 | 1997-12-09 | 磁気記録媒体用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519927B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008310897A (ja) * | 2007-06-15 | 2008-12-25 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 磁気記録媒体用基板の製造方法 |
| JP5939350B1 (ja) * | 2015-12-28 | 2016-06-22 | 旭硝子株式会社 | 磁気記録媒体用ガラス基板、磁気記録媒体 |
-
1997
- 1997-12-09 JP JP33836897A patent/JP3519927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11175964A (ja) | 1999-07-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040130 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 9 |
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