JP3719026B2 - 磁気記録媒体とその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気的に情報の記録／再生が可能な磁気記録媒体に関し、さらに具体的には、情報の記録／再生のために用いられるデータ情報および補助情報を記録する磁気記録媒体と、その製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展とともに、コンピュータの外部記憶装置としての磁気ディスク装置（以降ＨＤＤと記す）の重要度はますます高まり、その記録密度は年々著しい向上が図られている。さらに軽薄短小化の流れから、小型化と合わせての大容量化が求められており、これは磁気ディスク媒体の小径化と面記録密度の向上によって達成されるものである。
【０００３】
面記録密度は、磁気ディスクの円周方向の線記録密度と半径方向のトラック密度とからなっており、これらのいずれか、もしくは両方を向上させることによって、高い面記録密度を得ることができる。
【０００４】
本発明はこのうち、主にトラック密度の向上に寄与する技術に関するものである。
【０００５】
一般に、磁気記録媒体には、最初に補助情報が書き込まれる。補助情報とは、磁気ヘッドをトラック上に位置決めするためのサーボ情報（これをトラッキングサーボ情報と呼ぶ）、情報の記録位置を管理するためのアドレス情報、アドレス情報読み出しのためのＰＬＬロック情報などのような、磁気記録媒体にデータを記録／再生する際に必要な情報のことである。
【０００６】
磁気記録媒体のトラック密度を高めるためにはトラックピッチを狭めることが必要となるが、磁気ヘッドによる書き込みによってトラックを規定する現状の技術では困難な点がある。
【０００７】
すなわち、表面に連続した記録層を有する磁気記録媒体を使用すると、磁気ヘッドの側面から生じる漏れ磁場によってトラックとトラックの間の部分（ガードバンドと呼ぶ）に余計な記録がなされてしまうために、これが媒体ノイズの原因の一つとなっている。
【０００８】
したがって、トラック幅の減少にともない、記録データを再生する際の対雑音比（以降Ｓ／Ｎと呼ぶ）の確保が困難になるという問題が生じてくる。同様なことは、磁気ヘッドの位置を制御するトラッキングサーボ情報の記録においても生じており、高精度なサーボ信号を得ることは、トラック幅が減少するにしたがって困難になってくる。
【０００９】
トラック幅が減少した際のＳ／Ｎを確保するために、あらかじめディスク基板の表面に物理的な凹凸を形成し、これをサーボ信号やトラック位置の規定に用いる技術が提案されている（例えば特開平３−２５２９２２）。
【００１０】
この技術に開示されているように、磁気記録媒体には、従来は磁気ヘッドをトラッキング（記録トラックに正確に追従するように制御すること）するための位置信号が書き込まれたサーボマークが形成されていた。
【００１１】
このサーボマークは、サーボライタによって書き込まれるものであるが、高記録密度化にともなう記録トラック幅の狭小化が進むにしたがって、サーボマークには高い位置精度が必要となるために、サーボライタとＨＤＤの機構部との間に高い位置精度を持たせることが必要となっていた。
【００１２】
しかし、これには、高い技術的精度が要求されるので、装置が高価になるという問題があった。そこで、サーボマークをプリフォームすることによって位置信号の位置精度を高める方法が提案され、その実現方法としては、例えば特開昭６２−２５６２２５号公報や特開平１−２３４１８号公報のように、磁性層をエッチングして形成する方法や、例えば特開平８−１７１５５号のように、磁気ディスク基板に凹凸を設けることによってサーボマークを形成する方法などが開示されている。
【００１３】
図２に、サーボマークを形成した際に磁性層の磁化状態と、磁気記録媒体を回転させて磁気ヘッドで読み出したサーボ信号の一例として位相サーボパターンを示す。
【００１４】
さらに図３に示すように、記録トラックを同心円状の凸部とし、記録トラック同士を分離するためのガードバンドを同心円状の凹部とすることで、高いＳ／Ｎが実現された書き込み／読み出しを行うことができ、高トラックピッチのトラッキング動作が可能となった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような方法では、磁気記録媒体の表面に高低差が数十〜数百ｎｍに達する凹凸が残ることになる。
【００１６】
従来のＨＤＤにおいては、記録信号の高密度化を達成するために磁気記録媒体の表面を平滑にすることで磁気ヘッドの浮上安定性を実現していた。
【００１７】
一方では、記録信号の高密度化に伴って、磁気ヘッドの浮上量の低下も併せて必要となってきている。今後浮上量が３０ｎｍ以下になっていくことを考えると、磁気記録媒体の表面に凹凸を残すことは磁気ヘッドの浮上安定性に問題が生じてくることが懸念される。
【００１８】
そこで発明者らは、凹凸の存在する磁気記録媒体を用いた際の磁気ヘッドの浮上特性に関して鋭意調査を試みた。すなわち、平滑な表面を有する磁気記録媒体と凹凸を有する磁気記録媒体とで、磁気ヘッドの浮上特性の経時変化に違いがあるか否かを、凹部の深さをパラメータとして調査したところ、図４、５に示したような結果が得られた。
【００１９】
図４は磁気記録媒体の表面が平滑な場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものであり、図５は同心円状の凹部（以降、グルーブと呼ぶ）を有する磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものである。
【００２０】
ここで、浮上特性の評価は磁気ヘッドにアコースティックエミッション（ＡＥ）素子を取り付け、磁気ヘッドと媒体面との接触を検出する方法でおこなった。その構成を図６に示す。
【００２１】
磁気記録媒体には、グルーブを3.０μｍピッチで形成し、グルーブの幅は0.３μｍ一定とし、グルーブの深さをパラメータとしたものを用いた。この際の磁気ヘッドの連続浮上は、周速１２ｍ／ｓの条件でおこない、そのときの磁気ヘッドの浮上量は２５ｎｍである。
【００２２】
なお、現在実用化されている浮上量５０ｎｍの磁気ヘッドを用いる場合には、平滑な表面を有する磁気記録媒体、グルーブを有する磁気記録媒体ともに１０００時間の連続浮上に耐えることを確認してある。
【００２３】
従来のＨＤＤに用いていた磁気記録媒体の耐久性の評価では、１０００時間の連続浮上に耐えるものは磁気ヘッドの浮上姿勢が安定なために、実用上問題がないことが判明している。
【００２４】
それに対しこの調査では、平滑な表面を有する磁気記録媒体では１０００時間の連続浮上をおこなっても顕著な接触は発生しなかったが、グルーブを有する磁気記録媒体では、グルーブの深さが浅いほど耐久性はあるものの、すべて４時間以内でＡＥ素子の出力が増加し、しかもその後３０分以内でクラッシュが発生した。
【００２５】
そこで図５に示した磁気記録媒体を用い、ヘッド浮上量をパラメータとして磁気ヘッドの連続浮上試験を行ったところ、表１に示す結果が得られた。
【表１】
【００２６】
このように、磁気記録媒体の表面にグルーブが存在する場合には浮上量が小さくなるにしたがって磁気ヘッドの安定な浮上を確保するのが困難であることが明らかになった。
【００２７】
そこで、本発明では磁気的に情報の記録／再生が可能な磁気記録媒体に関し、記録情報の品質を損なうことなく磁気ヘッドの安定な浮上を確保する手法と、高トラック密度の磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、課題を解決するために鋭意検討を行った結果、上記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００２９】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３０】
さらに前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成する工程と、該第一の非磁性膜の表面が連続的かつ平滑になるように該第一の非磁性膜の表面を研磨する工程とを有する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００３１】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３２】
また、前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなるトラック部の一部に第一の凹部を有し、隣り合う二つの該トラック部の間に第二の凹部を有し、該トラック部を覆いかつ該第一の凹部および該第二の凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３３】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３４】
さらに前記の課題は、前記第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３５】
すなわち、第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３６】
また前記の課題は、第一の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３７】
すなわち、第一の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３８】
ここでいうテクスチャとは、吸着現象が発生することを防止するために設けた微細な凹凸のことである。
【００３９】
なお、本発明でいう表面粗さは、とくに断らない限りはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２で定義されている中心線平均あらさのことである。
【００４０】
さらに前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００４１】
すなわち、第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４２】
また前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜が少なくとも全面に残って表面が連続的かつ平滑になるように該第一の非磁性膜の表面を研磨する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００４３】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４４】
さらに前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を、該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋める該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を、該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００４５】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４６】
また前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋めるように該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜が表出するまで該第二の非磁性膜の表面を研磨し、次いで、表出した該第一の非磁性膜および該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００４７】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４８】
第一の非磁性膜と第二の非磁性膜のＣＭＰ加工時の研磨速度が大きく異なるため、ＣＭＰ工程の終点管理が容易になるという効果がある。第三の非磁性膜の材料は第一の非磁性膜と同じ材料であっても良い。
【００４９】
また前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、前記第三の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体として構成される。
【００５０】
すなわち、前記第三の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００５１】
さらに前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、前記第三の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体として構成される。
【００５２】
すなわち、前記第三の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
図１は、本発明による磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図であり、この磁気記録媒体に用いたディスク基板の断面図の一部を示す図１（ａ）と、このディスク基板上に磁性層および第一の非磁性膜を形成した後の断面の一部を示す図１（ｂ）と、完成した磁気記録媒体の断面の一部を示す図１（ｃ）を表している。
【００５５】
１は凹部が設けられたディスク基板を示す。本発明でいうディスク基板は、基本的には非磁性材料であればよいが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、セラミックス、樹脂などを用いることができる。さらにディスク基板の表面に、アルマイト層、金属めっきなどの表面被覆層を設けることによって平滑性や耐蝕性を与えてもよい。
【００５６】
まず、凹部が設けられたディスク基板１に磁性層３を形成し、その磁性層３の上部に第一の非磁性膜４を形成する。
【００５７】
続いて、一定厚さの第一の非磁性膜を残して表面を除去し、第一の非磁性膜の表面を平滑にして工程が完了する。
【００５８】
〔実施例１〕
外径3.５インチのガラス製のディスク基板を用い、このディスク基板に直接エッチング法で同心円状のグルーブを形成した。このとき、トラック部に相当する平坦な表面の幅は2.７μｍ、グルーブの幅は0.３μｍ、深さは５０ｎｍとした。
【００５９】
続いて、このグルーブを形成したディスク基板に、下地層としてＣｒ（クロム）（例えば厚さ２０ｎｍ）、磁性層としてＣｏＣｒＰｔＴａ（コバルト、クロム、プラチナ、タンタル）合金（例えば厚さ２０ｎｍ）、さらに第一の非磁性膜としてＣｒ（クロム）（例えば厚さ１０ｎｍ）、第二の非磁性膜としてＳｉＯ2 （例えば厚さ８０ｎｍ）を順次形成した。
【００６０】
さらに続けて、凹凸をもつ第二の非磁性膜の表面を、Ｃｒが表出するまで研磨した。
【００６１】
研磨法としては化学機械研磨法すなわち chemical mechanical polish （以降ＣＭＰと呼ぶ）を用いた。
【００６２】
このＣＭＰ加工法は、近年ＬＳＩの製造に際し、ウェハの表面を平滑にする技術として注目されており、最大表面粗さ0.３ｎｍＲｍａｘ程度の平滑面が得られるようになってきている。すなわち、一般に行われている機械的研磨ではなく、ケミカルな作用との複合によるものである。
【００６３】
この加工におよぼすケミカル要因としては（１）研磨剤の化学成分、（２）砥粒と被研磨材の摩擦による発生熱量などがあり、メカニカル要因としては（１）砥粒の粒径・硬さ・粘度、（２）研磨クロスの硬さ・形状、（３）加工圧力などがあげられる。
【００６４】
したがって、これらの要因をコントロールすることによって任意の研磨速度を得ることができるので、例えば２成分系の被研磨材の場合には、両者の研磨速度比を２桁以上異ならせることも可能であり、一方の成分が研磨に際してのストッパ層となり得るものである。
【００６５】
この実施例１でのＣＭＰ研磨条件を以下に示す。
【００６６】
研磨剤： ＫＯＨ添加コロイダルシリカスラリー（粒径：約２０μｍ）を純水で１０倍に希釈したもの。
【００６７】
ポリシャ： ポリウレタン研磨布。
【００６８】
荷重： ２．６ｋｇｆ
定盤回転数： ５０ｒｐｍ
ここで下地層を形成した理由は次の理由による。すなわち、現状のＨＤＤで用いられている磁気記録媒体では、高保磁力や低ノイズ化といった媒体の高性能化や、磁性層と基板との密着性を確保するといった目的のために、通常は磁性層の下に１層もしくはそれ以上の層数を有する反強磁性も含む非磁性の下地層を積層するのが一般的であるからである。
【００６９】
磁性層の上に非磁性膜を形成することは、現状の方式で用いられる磁気記録媒体を実用化するための主要技術としてすでに定着している。
【００７０】
この非磁性膜を設ける目的は、ＨＤＤの回転開始時における磁気ヘッドの摺動を安定にし、かつ容易に浮上させる技術として摩擦抵抗の少ない材料を介在させることにある。
【００７１】
本実施例の磁気記録媒体の、半径方向の断面構造の模式図を図９（ａ）に示す。
【００７２】
図９（ａ）の構成にした磁気記録媒体の表面を第一の非磁性膜が表出するまでＣＭＰで研磨した。
【００７３】
表面平坦化法としては、平滑性のよい表面にできる方法であればＣＭＰに限定するものではない。
【００７４】
その後、平滑な第一の非磁性膜の上に、第三の非磁性膜としてａ−Ｃ（アモルファスカーボン）（厚さ１０ｎｍ）を形成した。このときの第三の非磁性膜の表面粗さは0.８３ｎｍであった。
【００７５】
図９において、符号１はガラス製のディスク基板を、２は下地層を、３は磁性層を、４は第一の非磁性膜を、５は第二の非磁性膜を、６は第三の非磁性膜を示す。
【００７６】
ディスク基板としてポリカーボネイト基板、アモルファスポリオレフィン基板、ポリメチルメタクリレート基板をそれぞれ用いた以外は全て実施例１と同じ条件で行ったときの第三の非磁性膜の表面粗さは、ポリカーボネイト基板を用いたときは0.９１ｎｍ、アモルファスポリオレフィン基板を用いたときは0.８８ｎｍ、ポリメチルメタクリレート基板を用いたときは0.９ｎｍであった。
【００７７】
〔実施例２〕
第一の非磁性膜をａ−Ｃ（例えば厚さ１０ｎｍ）、第二の非磁性膜をＣｒ（ 例えば厚さ８０ｎｍ）とし、ディスク基板をガラスとしたもの、およびディスク基板をポリカーボネイトとしたものが本実施例であり、その他の条件は全て実施例１と同じである。
【００７８】
この磁気記録媒体の表面を第一の非磁性膜が表出するまでＣＭＰで研磨した。
【００７９】
なお、本発明で行う平坦化法としては、現在半導体、とくにＬＳＩの加工で注目をあびているＣＭＰを採用することで、磁気ヘッドの安定浮上性および磁気記録媒体の記録特性に何ら悪影響をおよぼすことなく実現できるが、ＣＭＰに限定されるものではなく、逆スパッタ法なども有効な手法のひとつであり、種々の変更が可能である。
【００８０】
その後、平滑な第一の非磁性膜の上に、第三の非磁性膜としてａ−Ｃ（厚さ１０ｎｍ）を形成した。
【００８１】
〔実施例３〕
磁気記録媒体の第一の非磁性膜の表面を平滑にすることによって浮上耐久試験に耐えることが図４から明らかになったが、ＨＤＤの使用条件には連続浮上ばかりでなく、装置を停止する場合もある。
【００８２】
装置が停止しているときには、磁気ヘッドは磁気記録媒体と接触しており、スピンドルが回転を始めると、磁気ヘッドは空気流によって浮上するという、いわゆるcontact start and stop（以降、ＣＳＳと呼ぶ）方式が採用されているので、回転開始時の摺動を安定にし、かつ容易に浮上させるために、磁気記録媒体の表面には摩擦抵抗の少ない材料を介在させることが必要である。
【００８３】
そこで発明者らは、ＣＳＳに耐える磁気記録媒体の表面粗さの効果について検討を行った。図８（ａ）にはＣＳＳ試験におよぼす非磁性膜の表面粗さの影響を、図８（ｂ）には浮上耐久試験におよぼす非磁性膜の表面粗さの影響を示す。
【００８４】
このように、浮上耐久試験に対しては非磁性膜の表面粗さが小さいほど効果があるが、ＣＳＳ試験に対しては限界があり、0.５ｎｍより大きいことが必要であることが明らかとなった。
【００８５】
一方、浮上耐久試験に対する非磁性膜の表面粗さには上限があり、３ｎｍ以下であることが必要である。したがって、磁気ヘッドの浮上安定性を確保するためには、非磁性膜の表面粗さが0.５〜３ｎｍであることが望ましい。
【００８６】
〔比較例１、２〕
図７は、第一の非磁性膜の構成材料の効果について検討した結果を示すものである。図７（ｂ）は第一の非磁性膜の構成材料としてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いた場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものであり、図７（ａ）は第一の非磁性膜の構成材料としてアモルファスカーボン（以降、ａ−Ｃと呼ぶ）、ダイヤモンド状カーボン（以降、ＤＬＣと呼ぶ）を用いた場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものである。
【００８７】
表面に凹凸を有する磁気記録媒体は、図５に示したように、浮上耐久試験として浮上量２５ｎｍの磁気ヘッドを浮上させると数時間でクラッシュしたが、凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成する第一の非磁性膜の材料としてａ−Ｃ、ＤＬＣとしたものは、１０００時間の浮上耐久試験に耐えたという事実に基づく。 一方、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いたものは、１００〜２００時間でクラッシュが発生した。
【００８８】
すなわち、表面に凹凸を有する磁気記録媒体は、図５に示したように、浮上耐久試験として浮上量２５ｎｍのヘッドを浮上させると数時間でクラッシュしたが、凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成する第一の非磁性膜の材料としてａ−Ｃ、ＤＬＣを用いた表面の平滑な磁気記録媒体は図７（ａ）に示すように、１０００時間の浮上耐久試験に十分耐えることができた。
【００８９】
なお、第一の非磁性膜の構成材料としてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いた磁気ヘッドの浮上特性の経時変化をみた結果を、実施例１〜３，従来例１〜４とともに比較例１および比較例２とし、表２の中に示す。
【表２】
【００９０】
〔従来例１〜４〕
従来から実用化されている磁気記録媒体の構成での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化について、従来例１〜４として比較・検討した。
【００９１】
ここではディスク基板としてガラスまたはポリカーボネイトを用い、その上に下地層としてＣｒ（クロム）（厚さ２０ｎｍ）、磁性層としてＣｏＣｒＰｔＴａ（コバルト、クロム、プラチナ、タンタル）合金（厚さ２０ｎｍ）、第一の非磁性膜としてａ−Ｃ（アモルファスカーボン）（厚さ２０ｎｍ）で形成した表面が平滑な磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図およびグルーブを有する磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図を図１０に示す。
【００９２】
以上の実施例１〜３、比較例１〜２および従来例１〜４により得られた磁気記録媒体について、ヘッド浮上特性の経時変化を調べた。表２は得られた結果を耐久した時間で表示したものである。
【００９３】
この結果から明らかなように、請求項１記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９４】
さらに、請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できる磁気記録媒体が得られることが明らかになった。
【００９５】
また、請求項３記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９６】
さらに前記第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９７】
また、前記第一の非磁性膜は、最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ磁気ヘッドの安定な浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９８】
さらに前記第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９９】
また、請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１００】
さらに、請求項８記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブを有する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０１】
また、請求項９記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０２】
さらに、請求項１０記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０３】
また、請求項１１記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０４】
本発明による磁気記録媒体の製造方法では磁性層および非磁性膜の形成にはスパッタリング法を用いたが、安定した記録特性および安定した機械的性質を有するためには、それらの層を形成するターゲットとして厳重な管理を必要とすることはいうまでもない。
【０１０５】
また、本発明ではディスク基板の例としてガラス基板、ポリカーボネイト基板、アモルファスポリオレフィン基板、ポリメチルメタクリレート基板を用いたが、これらを用いた場合には安定な表面粗さが得られた。また耐久性の評価にも耐えた。したがって、経時変化がなかったものと考えられる。
【０１０６】
同様の評価に耐える基板材料であれば各種のプラスチック基板が使用可能であることはいうまでもない。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように請求項１に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１０８】
さらに請求項２に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成する工程と、第一の非磁性膜の表面が連続的に平滑になるように第一の非磁性膜の表面を研磨する工程とを有する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性をもつ磁気記録媒体が得られるという効果がある。
【０１０９】
また請求項３に記載の発明によれば、トラック部の一部に第一の凹部を有し、隣り合う二つのトラック部の間に第二の凹部を有し、トラック部を覆いかつ第一の凹部および第二の凹部を埋めるように連続的に平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１０】
さらに請求項７に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜が少なくとも全面に残って表面が連続的に平滑になるように第一の非磁性膜の表面を研磨する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１１】
また請求項８に記載の発明によれば、一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、トラック部および凹部の表面に第一の非磁性膜を、第一の非磁性膜の上に凹部を埋める該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を、第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１２】
さらに請求項９に記載の発明によれば、トラック部および凹部の表面に第一の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜の上に該凹部を埋めるように第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜が表出するまで第二の非磁性膜の表面を研磨し、次いで、第一の非磁性膜および第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性をもつ磁気記録媒体が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【図２】 トラッキングサーボ情報の一例を示す図
【図３】 グルーブによるサイドイレーズの除去効果を示す図
【図４】 表面が平滑な磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示す図
【図５】 グルーブを有する磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示す図
【図６】 浮上特性の評価装置を示す図
【図７】 浮上特性におよぼす非磁性膜の影響を示す図
【図８】 非磁性膜の表面粗さの影響を示す図
【図９】 実施例１〜３の磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【図１０】 従来例１〜４の磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【符号の説明】
１─デイスク基板、２─下地層、３─磁性層、４─第一の非磁性膜
５─第二の非磁性膜、６─第三の非磁性膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気的に情報の記録／再生が可能な磁気記録媒体に関し、さらに具体的には、情報の記録／再生のために用いられるデータ情報および補助情報を記録する磁気記録媒体と、その製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会の進展とともに、コンピュータの外部記憶装置としての磁気ディスク装置（以降ＨＤＤと記す）の重要度はますます高まり、その記録密度は年々著しい向上が図られている。さらに軽薄短小化の流れから、小型化と合わせての大容量化が求められており、これは磁気ディスク媒体の小径化と面記録密度の向上によって達成されるものである。
【０００３】
面記録密度は、磁気ディスクの円周方向の線記録密度と半径方向のトラック密度とからなっており、これらのいずれか、もしくは両方を向上させることによって、高い面記録密度を得ることができる。
【０００４】
本発明はこのうち、主にトラック密度の向上に寄与する技術に関するものである。
【０００５】
一般に、磁気記録媒体には、最初に補助情報が書き込まれる。補助情報とは、磁気ヘッドをトラック上に位置決めするためのサーボ情報（これをトラッキングサーボ情報と呼ぶ）、情報の記録位置を管理するためのアドレス情報、アドレス情報読み出しのためのＰＬＬロック情報などのような、磁気記録媒体にデータを記録／再生する際に必要な情報のことである。
【０００６】
磁気記録媒体のトラック密度を高めるためにはトラックピッチを狭めることが必要となるが、磁気ヘッドによる書き込みによってトラックを規定する現状の技術では困難な点がある。
【０００７】
すなわち、表面に連続した記録層を有する磁気記録媒体を使用すると、磁気ヘッドの側面から生じる漏れ磁場によってトラックとトラックの間の部分（ガードバンドと呼ぶ）に余計な記録がなされてしまうために、これが媒体ノイズの原因の一つとなっている。
【０００８】
したがって、トラック幅の減少にともない、記録データを再生する際の対雑音比（以降Ｓ／Ｎと呼ぶ）の確保が困難になるという問題が生じてくる。同様なことは、磁気ヘッドの位置を制御するトラッキングサーボ情報の記録においても生じており、高精度なサーボ信号を得ることは、トラック幅が減少するにしたがって困難になってくる。
【０００９】
トラック幅が減少した際のＳ／Ｎを確保するために、あらかじめディスク基板の表面に物理的な凹凸を形成し、これをサーボ信号やトラック位置の規定に用いる技術が提案されている（例えば特開平３−２５２９２２）。
【００１０】
この技術に開示されているように、磁気記録媒体には、従来は磁気ヘッドをトラッキング（記録トラックに正確に追従するように制御すること）するための位置信号が書き込まれたサーボマークが形成されていた。
【００１１】
このサーボマークは、サーボライタによって書き込まれるものであるが、高記録密度化にともなう記録トラック幅の狭小化が進むにしたがって、サーボマークには高い位置精度が必要となるために、サーボライタとＨＤＤの機構部との間に高い位置精度を持たせることが必要となっていた。
【００１２】
しかし、これには、高い技術的精度が要求されるので、装置が高価になるという問題があった。そこで、サーボマークをプリフォームすることによって位置信号の位置精度を高める方法が提案され、その実現方法としては、例えば特開昭６２−２５６２２５号公報や特開平１−２３４１８号公報のように、磁性層をエッチングして形成する方法や、例えば特開平８−１７１５５号のように、磁気ディスク基板に凹凸を設けることによってサーボマークを形成する方法などが開示されている。
【００１３】
図２に、サーボマークを形成した際に磁性層の磁化状態と、磁気記録媒体を回転させて磁気ヘッドで読み出したサーボ信号の一例として位相サーボパターンを示す。
【００１４】
さらに図３に示すように、記録トラックを同心円状の凸部とし、記録トラック同士を分離するためのガードバンドを同心円状の凹部とすることで、高いＳ／Ｎが実現された書き込み／読み出しを行うことができ、高トラックピッチのトラッキング動作が可能となった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような方法では、磁気記録媒体の表面に高低差が数十〜数百ｎｍに達する凹凸が残ることになる。
【００１６】
従来のＨＤＤにおいては、記録信号の高密度化を達成するために磁気記録媒体の表面を平滑にすることで磁気ヘッドの浮上安定性を実現していた。
【００１７】
一方では、記録信号の高密度化に伴って、磁気ヘッドの浮上量の低下も併せて必要となってきている。今後浮上量が３０ｎｍ以下になっていくことを考えると、磁気記録媒体の表面に凹凸を残すことは磁気ヘッドの浮上安定性に問題が生じてくることが懸念される。
【００１８】
そこで発明者らは、凹凸の存在する磁気記録媒体を用いた際の磁気ヘッドの浮上特性に関して鋭意調査を試みた。すなわち、平滑な表面を有する磁気記録媒体と凹凸を有する磁気記録媒体とで、磁気ヘッドの浮上特性の経時変化に違いがあるか否かを、凹部の深さをパラメータとして調査したところ、図４、５に示したような結果が得られた。
【００１９】
図４は磁気記録媒体の表面が平滑な場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものであり、図５は同心円状の凹部（以降、グルーブと呼ぶ）を有する磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものである。
【００２０】
ここで、浮上特性の評価は磁気ヘッドにアコースティックエミッション（ＡＥ）素子を取り付け、磁気ヘッドと媒体面との接触を検出する方法でおこなった。その構成を図６に示す。
【００２１】
磁気記録媒体には、グルーブを3.０μｍピッチで形成し、グルーブの幅は0.３μｍ一定とし、グルーブの深さをパラメータとしたものを用いた。この際の磁気ヘッドの連続浮上は、周速１２ｍ／ｓの条件でおこない、そのときの磁気ヘッドの浮上量は２５ｎｍである。
【００２２】
なお、現在実用化されている浮上量５０ｎｍの磁気ヘッドを用いる場合には、平滑な表面を有する磁気記録媒体、グルーブを有する磁気記録媒体ともに１０００時間の連続浮上に耐えることを確認してある。
【００２３】
従来のＨＤＤに用いていた磁気記録媒体の耐久性の評価では、１０００時間の連続浮上に耐えるものは磁気ヘッドの浮上姿勢が安定なために、実用上問題がないことが判明している。
【００２４】
それに対しこの調査では、平滑な表面を有する磁気記録媒体では１０００時間の連続浮上をおこなっても顕著な接触は発生しなかったが、グルーブを有する磁気記録媒体では、グルーブの深さが浅いほど耐久性はあるものの、すべて４時間以内でＡＥ素子の出力が増加し、しかもその後３０分以内でクラッシュが発生した。
【００２５】
そこで図５に示した磁気記録媒体を用い、ヘッド浮上量をパラメータとして磁気ヘッドの連続浮上試験を行ったところ、表１に示す結果が得られた。
【表１】
このように、磁気記録媒体の表面にグルーブが存在する場合には浮上量が小さくなるにしたがって磁気ヘッドの安定な浮上を確保するのが困難であることが明らかになった。
【００２７】
そこで、本発明では磁気的に情報の記録／再生が可能な磁気記録媒体に関し、記録情報の品質を損なうことなく磁気ヘッドの安定な浮上を確保する手法と、高トラック密度の磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、課題を解決するために鋭意検討を行った結果、上記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００２９】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３０】
さらに前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成する工程と、該第一の非磁性膜の表面が連続的かつ平滑になるように該第一の非磁性膜の表面を研磨する工程とを有する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００３１】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３２】
また、前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなるトラック部の一部に第一の凹部を有し、隣り合う二つの該トラック部の間に第二の凹部を有し、該トラック部を覆いかつ該第一の凹部および該第二の凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３３】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３４】
さらに前記の課題は、前記第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３５】
すなわち、第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３６】
また前記の課題は、第一の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００３７】
すなわち、第一の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００３８】
ここでいうテクスチャとは、吸着現象が発生することを防止するために設けた微細な凹凸のことである。
【００３９】
なお、本発明でいう表面粗さは、とくに断らない限りはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９８２で定義されている中心線平均あらさのことである。
【００４０】
さらに前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００４１】
すなわち、第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４２】
また前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部を覆いかつ該凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜が少なくとも全面に残って表面が連続的かつ平滑になるように該第一の非磁性膜の表面を研磨する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００４３】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４４】
さらに前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を、該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋める該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を、該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって解決される。
【００４５】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４６】
また前記の課題は、磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋めるように該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を形成し、次いで、該第一の非磁性膜が表出するまで該第二の非磁性膜の表面を研磨し、次いで、表出した該第一の非磁性膜および該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方法とすることによって解決される。
【００４７】
すなわち、上記本発明の磁気記録媒体の製造方法とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００４８】
第一の非磁性膜と第二の非磁性膜のＣＭＰ加工時の研磨速度が大きく異なるため、ＣＭＰ工程の終点管理が容易になるという効果がある。第三の非磁性膜の材料は第一の非磁性膜と同じ材料であっても良い。
【００４９】
また前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、前記第三の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体として構成される。
【００５０】
すなわち、前記第三の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００５１】
さらに前記の課題は次の手段で解決される。すなわち、前記第三の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体として構成される。
【００５２】
すなわち、前記第三の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
図１は、本発明による磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図であり、この磁気記録媒体に用いたディスク基板の断面図の一部を示す図１（ａ）と、このディスク基板上に磁性層および第一の非磁性膜を形成した後の断面の一部を示す図１（ｂ）と、完成した磁気記録媒体の断面の一部を示す図１（ｃ）を表している。
【００５５】
１は凹部が設けられたディスク基板を示す。本発明でいうディスク基板は、基本的には非磁性材料であればよいが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、セラミックス、樹脂などを用いることができる。さらにディスク基板の表面に、アルマイト層、金属めっきなどの表面被覆層を設けることによって平滑性や耐蝕性を与えてもよい。
【００５６】
まず、凹部が設けられたディスク基板１に磁性層３を形成し、その磁性層３の上部に第一の非磁性膜４を形成する。
【００５７】
続いて、一定厚さの第一の非磁性膜を残して表面を除去し、第一の非磁性膜の表面を平滑にして工程が完了する。
【００５８】
〔実施例１〕
外径3.５インチのガラス製のディスク基板を用い、このディスク基板に直接エッチング法で同心円状のグルーブを形成した。このとき、トラック部に相当する平坦な表面の幅は2.７μｍ、グルーブの幅は0.３μｍ、深さは５０ｎｍとした。
【００５９】
続いて、このグルーブを形成したディスク基板に、下地層としてＣｒ（クロム）（例えば厚さ２０ｎｍ）、磁性層としてＣｏＣｒＰｔＴａ（コバルト、クロム、プラチナ、タンタル）合金（例えば厚さ２０ｎｍ）、さらに第一の非磁性膜としてＣｒ（クロム）（例えば厚さ１０ｎｍ）、第二の非磁性膜としてＳｉＯ2 （例えば厚さ８０ｎｍ）を順次形成した。
【００６０】
さらに続けて、凹凸をもつ第二の非磁性膜の表面を、Ｃｒが表出するまで研磨した。
【００６１】
研磨法としては化学機械研磨法すなわち chemical mechanical polish （以降ＣＭＰと呼ぶ）を用いた。
【００６２】
このＣＭＰ加工法は、近年ＬＳＩの製造に際し、ウェハの表面を平滑にする技術として注目されており、最大表面粗さ0.３ｎｍＲｍａｘ程度の平滑面が得られるようになってきている。すなわち、一般に行われている機械的研磨ではなく、ケミカルな作用との複合によるものである。
【００６３】
この加工におよぼすケミカル要因としては（１）研磨剤の化学成分、（２）砥粒と被研磨材の摩擦による発生熱量などがあり、メカニカル要因としては（１）砥粒の粒径・硬さ・粘度、（２）研磨クロスの硬さ・形状、（３）加工圧力などがあげられる。
【００６４】
したがって、これらの要因をコントロールすることによって任意の研磨速度を得ることができるので、例えば２成分系の被研磨材の場合には、両者の研磨速度比を２桁以上異ならせることも可能であり、一方の成分が研磨に際してのストッパ層となり得るものである。
【００６５】
この実施例１でのＣＭＰ研磨条件を以下に示す。
【００６６】
研磨剤： ＫＯＨ添加コロイダルシリカスラリー（粒径：約２０μｍ）を純水で１０倍に希釈したもの。
【００６７】
ポリシャ： ポリウレタン研磨布。
【００６８】
荷重： ２．６ｋｇｆ
定盤回転数： ５０ｒｐｍ
ここで下地層を形成した理由は次の理由による。すなわち、現状のＨＤＤで用いられている磁気記録媒体では、高保磁力や低ノイズ化といった媒体の高性能化や、磁性層と基板との密着性を確保するといった目的のために、通常は磁性層の下に１層もしくはそれ以上の層数を有する反強磁性も含む非磁性の下地層を積層するのが一般的であるからである。
【００６９】
磁性層の上に非磁性膜を形成することは、現状の方式で用いられる磁気記録媒体を実用化するための主要技術としてすでに定着している。
【００７０】
この非磁性膜を設ける目的は、ＨＤＤの回転開始時における磁気ヘッドの摺動を安定にし、かつ容易に浮上させる技術として摩擦抵抗の少ない材料を介在させることにある。
【００７１】
本実施例の磁気記録媒体の、半径方向の断面構造の模式図を図９（ａ）に示す。
【００７２】
図９（ａ）の構成にした磁気記録媒体の表面を第一の非磁性膜が表出するまでＣＭＰで研磨した。
【００７３】
表面平坦化法としては、平滑性のよい表面にできる方法であればＣＭＰに限定するものではない。
【００７４】
その後、平滑な第一の非磁性膜の上に、第三の非磁性膜としてａ−Ｃ（アモルファスカーボン）（厚さ１０ｎｍ）を形成した。このときの第三の非磁性膜の表面粗さは0.８３ｎｍであった。
【００７５】
図９において、符号１はガラス製のディスク基板を、２は下地層を、３は磁性層を、４は第一の非磁性膜を、５は第二の非磁性膜を、６は第三の非磁性膜を示す。
【００７６】
ディスク基板としてポリカーボネイト基板、アモルファスポリオレフィン基板、ポリメチルメタクリレート基板をそれぞれ用いた以外は全て実施例１と同じ条件で行ったときの第三の非磁性膜の表面粗さは、ポリカーボネイト基板を用いたときは0.９１ｎｍ、アモルファスポリオレフィン基板を用いたときは0.８８ｎｍ、ポリメチルメタクリレート基板を用いたときは0.９ｎｍであった。
【００７７】
〔実施例２〕
第一の非磁性膜をａ−Ｃ（例えば厚さ１０ｎｍ）、第二の非磁性膜をＣｒ（ 例えば厚さ８０ｎｍ）とし、ディスク基板をガラスとしたもの、およびディスク基板をポリカーボネイトとしたものが本実施例であり、その他の条件は全て実施例１と同じである。
【００７８】
この磁気記録媒体の表面を第一の非磁性膜が表出するまでＣＭＰで研磨した。
【００７９】
なお、本発明で行う平坦化法としては、現在半導体、とくにＬＳＩの加工で注目をあびているＣＭＰを採用することで、磁気ヘッドの安定浮上性および磁気記録媒体の記録特性に何ら悪影響をおよぼすことなく実現できるが、ＣＭＰに限定されるものではなく、逆スパッタ法なども有効な手法のひとつであり、種々の変更が可能である。
【００８０】
その後、平滑な第一の非磁性膜の上に、第三の非磁性膜としてａ−Ｃ（厚さ１０ｎｍ）を形成した。
【００８１】
〔実施例３〕
磁気記録媒体の第一の非磁性膜の表面を平滑にすることによって浮上耐久試験に耐えることが図４から明らかになったが、ＨＤＤの使用条件には連続浮上ばかりでなく、装置を停止する場合もある。
【００８２】
装置が停止しているときには、磁気ヘッドは磁気記録媒体と接触しており、スピンドルが回転を始めると、磁気ヘッドは空気流によって浮上するという、いわゆるcontact start and stop（以降、ＣＳＳと呼ぶ）方式が採用されているので、回転開始時の摺動を安定にし、かつ容易に浮上させるために、磁気記録媒体の表面には摩擦抵抗の少ない材料を介在させることが必要である。
【００８３】
そこで発明者らは、ＣＳＳに耐える磁気記録媒体の表面粗さの効果について検討を行った。図８（ａ）にはＣＳＳ試験におよぼす非磁性膜の表面粗さの影響を、図８（ｂ）には浮上耐久試験におよぼす非磁性膜の表面粗さの影響を示す。
【００８４】
このように、浮上耐久試験に対しては非磁性膜の表面粗さが小さいほど効果があるが、ＣＳＳ試験に対しては限界があり、0.５ｎｍより大きいことが必要であることが明らかとなった。
【００８５】
一方、浮上耐久試験に対する非磁性膜の表面粗さには上限があり、３ｎｍ以下であることが必要である。したがって、磁気ヘッドの浮上安定性を確保するためには、非磁性膜の表面粗さが0.５〜３ｎｍであることが望ましい。
【００８６】
〔比較例１、２〕
図７は、第一の非磁性膜の構成材料の効果について検討した結果を示すものである。図７（ｂ）は第一の非磁性膜の構成材料としてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いた場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものであり、図７（ａ）は第一の非磁性膜の構成材料としてアモルファスカーボン（以降、ａ−Ｃと呼ぶ）、ダイヤモンド状カーボン（以降、ＤＬＣと呼ぶ）を用いた場合の磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示したものである。
【００８７】
表面に凹凸を有する磁気記録媒体は、図５に示したように、浮上耐久試験として浮上量２５ｎｍの磁気ヘッドを浮上させると数時間でクラッシュしたが、凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成する第一の非磁性膜の材料としてａ−Ｃ、ＤＬＣとしたものは、１０００時間の浮上耐久試験に耐えたという事実に基づく。 一方、Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いたものは、１００〜２００時間でクラッシュが発生した。
【００８８】
すなわち、表面に凹凸を有する磁気記録媒体は、図５に示したように、浮上耐久試験として浮上量２５ｎｍのヘッドを浮上させると数時間でクラッシュしたが、凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成する第一の非磁性膜の材料としてａ−Ｃ、ＤＬＣを用いた表面の平滑な磁気記録媒体は図７（ａ）に示すように、１０００時間の浮上耐久試験に十分耐えることができた。
【００８９】
なお、第一の非磁性膜の構成材料としてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を用いた磁気ヘッドの浮上特性の経時変化をみた結果を、実施例１〜３，従来例１〜４とともに比較例１および比較例２とし、表２の中に示す。
【表２】
〔従来例１〜４〕
従来から実用化されている磁気記録媒体の構成での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化について、従来例１〜４として比較・検討した。
【００９１】
ここではディスク基板としてガラスまたはポリカーボネイトを用い、その上に下地層としてＣｒ（クロム）（厚さ２０ｎｍ）、磁性層としてＣｏＣｒＰｔＴａ（コバルト、クロム、プラチナ、タンタル）合金（厚さ２０ｎｍ）、第一の非磁性膜としてａ−Ｃ（アモルファスカーボン）（厚さ２０ｎｍ）で形成した表面が平滑な磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図およびグルーブを有する磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図を図１０に示す。
【００９２】
以上の実施例１〜３、比較例１〜２および従来例１〜４により得られた磁気記録媒体について、ヘッド浮上特性の経時変化を調べた。表２は得られた結果を耐久した時間で表示したものである。
【００９３】
この結果から明らかなように、請求項１記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９４】
さらに、請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できる磁気記録媒体が得られることが明らかになった。
【００９５】
また、請求項３記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９６】
さらに前記第一の非磁性膜がカーボンからなる磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９７】
また、前記第一の非磁性膜は、最表面にテクスチャが施されている磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ磁気ヘッドの安定な浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９８】
さらに前記第一の非磁性膜は表面粗さが0.５〜３ｎｍである磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【００９９】
また、請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１００】
さらに、請求項８記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブを有する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０１】
また、請求項９記載の磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０２】
さらに、請求項１０記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０３】
また、請求項１１記載の磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が保証できることが明らかになった。
【０１０４】
本発明による磁気記録媒体の製造方法では磁性層および非磁性膜の形成にはスパッタリング法を用いたが、安定した記録特性および安定した機械的性質を有するためには、それらの層を形成するターゲットとして厳重な管理を必要とすることはいうまでもない。
【０１０５】
また、本発明ではディスク基板の例としてガラス基板、ポリカーボネイト基板、アモルファスポリオレフィン基板、ポリメチルメタクリレート基板を用いたが、これらを用いた場合には安定な表面粗さが得られた。また耐久性の評価にも耐えた。したがって、経時変化がなかったものと考えられる。
【０１０６】
同様の評価に耐える基板材料であれば各種のプラスチック基板が使用可能であることはいうまでもない。
【０１０７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように請求項１に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように連続的かつ平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１０８】
さらに請求項２に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成する工程と、第一の非磁性膜の表面が連続的に平滑になるように第一の非磁性膜の表面を研磨する工程とを有する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性をもつ磁気記録媒体が得られるという効果がある。
【０１０９】
また請求項３に記載の発明によれば、トラック部の一部に第一の凹部を有し、隣り合う二つのトラック部の間に第二の凹部を有し、トラック部を覆いかつ第一の凹部および第二の凹部を埋めるように連続的に平滑に形成された第一の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１０】
さらに請求項７に記載の発明によれば、トラック部を覆いかつ凹部を埋めるように第一の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜が少なくとも全面に残って表面が連続的に平滑になるように第一の非磁性膜の表面を研磨する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１１】
また請求項８に記載の発明によれば、一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、トラック部および凹部の表面に第一の非磁性膜を、第一の非磁性膜の上に凹部を埋める該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を、第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を有する磁気記録媒体とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性が得られるという効果がある。
【０１１２】
さらに請求項９に記載の発明によれば、トラック部および凹部の表面に第一の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜の上に該凹部を埋めるように第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を形成し、次いで、第一の非磁性膜が表出するまで第二の非磁性膜の表面を研磨し、次いで、第一の非磁性膜および第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方法とすることによって、従来技術によるグルーブの存在する磁気記録媒体の製造方法に比べ、磁気ヘッドの安定な低浮上を確保できる。その結果、クラッシュがない分十分な耐久性をもつ磁気記録媒体が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【図２】 トラッキングサーボ情報の一例を示す図
【図３】 グルーブによるサイドイレーズの除去効果を示す図
【図４】 表面が平滑な磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示す図
【図５】 グルーブを有する磁気記録媒体での磁気ヘッドの浮上特性の経時変化を示す図
【図６】 浮上特性の評価装置を示す図
【図７】 浮上特性におよぼす非磁性膜の影響を示す図
【図８】 非磁性膜の表面粗さの影響を示す図
【図９】 実施例１〜３の磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【図１０】 従来例１〜４の磁気記録媒体の断面の一部を示す構成図
【符号の説明】
１─デイスク基板、２─下地層、３─磁性層、４─第一の非磁性膜
５─第二の非磁性膜、６─第三の非磁性膜
Claims (5)
- 磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有し、
該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を、
該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋める該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を、
該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を
有する磁気記録媒体。 - 磁気記録を担う磁性層からなる一トラック部と隣接する他のトラック部との間に凹部を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
該トラック部および該凹部の表面に第一の非磁性膜を形成し、
次いで、該第一の非磁性膜の上に該凹部を埋めるように該第一の非磁性膜に比して硬度の低い第二の非磁性膜を形成し、
次いで、該第一の非磁性膜が表出するまで該第二の非磁性膜の表面を研磨し、 次いで、表出した該第一の非磁性膜および該第二の非磁性膜の表面に第三の非磁性膜を形成する
磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第三の非磁性膜がカーボンからなる請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記第三の非磁性膜は最表面にテクスチャが施されている請求項１記載の磁気記録媒体。
- 前記第一の非磁性膜は表面粗さが０ . ５〜３ｎｍである請求項１記載の磁気記録媒体。
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