JP3869380B2 - 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法および磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気記録媒体用基板とその製造方法に関する。さらに、本発明は磁気記録媒体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク記憶装置の大容量化にともなって、磁気記録媒体や磁気ヘッドの高性能化、記録再生チャンネルの高速化など、装置を構成する各部品の技術が高性能化されている。
磁気ディスク記憶装置の高性能化には、記録密度の向上が重要であり、記録再生に直接関わる磁気記録媒体、磁気ヘッドの向上は必要不可欠である。特に、磁気記録媒体に関わるところでは、高記録密度に大きくかかわるＰＷ５０、媒体Ｓ／Ｎの向上や、磁気ヘッドと磁気記録媒体の磁性層とのスペーシングの低減が図られている。
【０００３】
下地層、磁性層、保護層、潤滑層からなる磁気記録媒体においての高ＰＷ５０特性、高Ｓ／Ｎ化には、記録層である磁性層の高保磁力化、結晶粒の微細化、分散の低減が必要である。高保磁力化、結晶粒の微細化、分散の低減のために、下地層と磁性層との格子定数を一致させたり（高保磁力化）、基板と下地層との間に磁性層の結晶粒を微細化させるシード層を介在させたり（結晶粒の微細化、分散の減少化）する等の方法があり、日々、高ＰＷ５０特性、高Ｓ／Ｎ化による高記録密度化が進められている。
【０００４】
また、もう一方の高記録密度化に対する大きな解決手段であるスペーシングの低減には、磁気ヘッドの低浮上量化が必要である。この低浮上量化に際して、現在の磁気記録媒体では、磁気層の厚さが１００ｎｍ以下であることから、基板の平滑性が磁気ヘッドの浮上量に直接的な影響を及ぼすので、磁気記録媒体用基板の平滑性を上げることが重要となっている。例えば、記録密度２５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ² においては、６ｎｍ以下の浮上量を実現する必要がある。このとき、磁気記録媒体用基板の平滑性は、最大高さＲmax＝３ｎｍ以下が要求される。このような要求の中で基板材料としてのガラス基板は、研磨によって容易に平滑化ができるため、ますます、磁気記録媒体用基板として注目されている。
【０００５】
通常、磁気記録媒体用ガラス基板の作製は、所定の磁気記録媒体用基板の形状に整形した後、平坦性を所定範囲内にするためラッピングを行い、平滑性を上げるための研磨工程を経て作製される。化学強化ガラス基板の場合には、イオン交換処理を行い、ガラス基板を強化する。イオン交換処理とは、ガラス基板最表面のアルカリイオンを、それよりも原子半径の大きいアルカリイオンに交換することにより、基板表面に応力を入れ基板を強化する方法である。
ガラス基板を用いた磁気記録媒体は、以上の工程により作製されたガラス基板上に少なくとも下地層、磁性層、保護層をスパッタ成膜し、磁気ヘッドとの摩擦を低減させるための潤滑層を塗布することにより作製される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、記録密度を向上させるために、磁気ヘッドの低浮上化が進められてきた。しかし、浮上量６ｎｍ以下では、磁気ヘッドは基板表面と接触に近い領域で浮上しており、微小、微量の基板表面上の突起、汚れ（コンタミネーション）が大きな問題になる可能性が高い。
例えば、浮上量の低減の妨げやコンタミネーションによる磁気記録媒体作製後の信頼性の損失が心配される。また、一般にガラス基板作製から、スパッタ投入までの間のガラス基板表面の経時変化も心配されるところである。
例えば、化学強化ガラス基板の場合、特開平８−１２４１５３号公報に示されるように、イオン交換処理を施した化学強化ガラス基板は、最表面のイオン交換されたアルカリイオンの濃度が高く、経時変化による溶出の可能性があり、これによって磁気記録媒体の信頼性が損なわれるおそれがあることが指摘されている。
【０００７】
また、磁気記録媒体の記録密度を向上させるためには、ＰＷ５０値を細くする（小さくする）ことや、媒体Ｓ／Ｎを上げることが必要となる。特に、ＭＲ（磁気抵抗）素子を用いた磁気ヘッド（ＭＲヘッド）では、感度の関係から出力が小さいため、媒体ノイズＮｍ（媒体起因によるノイズ）を下げることが、高Ｓ／Ｎ実現のためには必要となる。したがって、さらなる高保磁力化、結晶粒の微細化、分散の低減が必要とされている。磁性結晶粒の微細化、分散の低減を行うには、磁性層の結晶粒の成長を左右する下地層の結晶粒径の微細化、分散の低減を行うことが必要である。
【０００８】
さらには、下地層の結晶粒径の微細化を行う方法として、下地層の下地層として、下地層と同じ結晶構造を持ち、結晶粒が微細であるシード層と呼ばれる層を用いる方法も特開平９−２５９４１８号公報に開示されている。このように、薄膜がエピタキシャル成長（成膜される薄膜が下層の結晶状態を反映しながらする成長）する性質から、記録密度向上のための磁性層の結晶粒の制御は、各層の下地層として成膜される層の結晶粒の成長性によるところが大きい。
つまりは、基板の直上に成膜される層が、磁性結晶粒の成長に大きく影響していると言え、基板により、基板直上の層の結晶成長を制御することは、記録密度の向上に大きく貢献するものと考えられる。
【０００９】
このような事情に鑑み、本発明は、６ｎｍ以下の浮上量を可能にするガラス基板の粗さを実現し、なおかつ、信頼性が高い磁気記録用媒体の製造方法を提供し、さらには、ガラス基板の表面形状により、基板上に成膜される層の結晶粒径の微細化、分散の低減を実現することによって、記録密度を向上させる方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の構成を含む。
（構成１）主表面に同心円状の溝が形成された磁気記録媒体用基板において、前記同心円状の凹凸の高さが、前記基板上に少なくとも磁性層を形成させたときに、円周方向に異方性を持たない大きさであることを特徴とする磁気記録媒体用基板。
【００１１】
（構成２）前記基板上に少なくとも磁性層を形成させたとき、磁気記録媒体上の任意の位置において円周方向、及び半径方向に外部磁場を印加し、円周方向の保磁力をＨｃ１、半径方向の保磁力をＨｃ２としたときの保磁力Ｈｃ１，Ｈｃ２の比（Ｈｃ１／Ｈｃ２）を磁気異方性と定義すると、前記磁気異方性が０．９０〜１．１０であることを特徴とする構成１記載の磁気記録媒体用基板。
（構成３）前記同心円状の凹凸の高さは、３ｎｍ以下であることを特徴とする構成１又は２記載の磁気記録媒体用基板。
（構成４）前記同心円状の凹凸の半径方向の幅が、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることを特徴とする構成１乃至３の何れか一に記載の磁気記録媒体用基板。
【００１２】
（構成５）前記磁気記録媒体用基板はガラスからなることを特徴とする構成１乃至４の何れか一に記載の磁気記録媒体用基板。
（構成６）構成１乃至５の何れか一に記載された磁気記録媒体用基板の主表面上に、少なくとも磁性層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
（構成７）円盤状基板の主表面を研磨して磁気記録媒体用基板を製造する製造方法において、前記円盤状基板の主表面を研磨した後、両主表面に研磨剤を含む研磨液を供給しながら、前記円盤状基板の中心を中心軸として回転する前記円盤状基板の主表面に研磨テープを接触させることを特徴とする磁気記録媒体用基板の製造方法。なお、前記基板はガラス基板とするとよい。
【００１３】
（構成８）前記研磨剤は、平均粒径１．０μｍ以下であることを特徴とする構成７記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
（構成９）前記研磨剤は、前記基板の材料と化学的な反応による結合を起こさないものであることを特徴とする構成７又は８記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
（構成１０）前記研磨剤は、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、コロイダルシリカ砥粒、酸化ジルコニア砥粒、シリコンカーバイド砥粒の中から選択された少なくとも１種からなることを特徴とする構成９記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
【００１４】
（構成１１）前記再研磨の研磨量（取しろ）が、５〜３０ｎｍであることを特徴とする構成７乃至１０の何れか一に記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。
（構成１２）前記基板は、ガラスからなることを特徴とする構成７乃至１１の何れか一に記載の磁気記録媒体用基板の製造方法。前記ガラスは、段落［００２９］の記載にあるように、化学強化されたガラスとするとよい。
（構成１３）化学強化処理を施したガラス基板の主表面を研磨し平滑にする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、研磨し削減するガラス厚さは各研磨面につき５〜３０ｎｍであることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
（構成１４）構成７乃至１３の何れか一に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造される磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（構成１５）円盤状ガラス基板の主表面が研磨された後、化学強化されたガラス基板に対して、前記主表面に研磨剤を含む研磨液を供給しながら、前記円盤状ガラス基板の中心を中心軸として回転する前記円盤状ガラス基板の主表面に研磨テープを接触させて再研磨することを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。なお、この構成１５は、前記構成７と段落［００２９］の記載を含む。
（構成１６）構成７乃至１２、１５の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記再研磨によりガラス基板の主表面上に形成される同心円状の凹凸の半径方向の幅を、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。なお、この構成１６は、前記構成４を含む。
（構成１７）構成７乃至１２、１５、１６の何れかに記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、前記再研磨の後に、スクラブ洗浄を行なうことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。なお、この構成１７は、段落［００３２］の記載を含む。
【００１５】
構成１にあるように、磁気記録媒体用基板の主表面上に、同心円状の凹凸を形成することで、基板上に形成する膜の結晶粒が微細化され、かつ結晶粒径の分散が低減されるので、高Ｓ／Ｎ比となる。これは、基板上に形成された同心円状の凹凸が、その上に形成される膜の結晶成長に際し、同心円状の溝（凹）が結晶粒径の微細化、分散の低減を促し、且つ同心円状凹凸の方向に対して直角方向の結晶粒の乱れを抑える作用を施すものと考えられる。
【００１６】
また、この同心円状の凹凸は、基板上に少なくとも磁性層を形成したときに、円周方向に異方性を持たない凹凸の高さである。なぜなら、磁気記録媒体用基板の上に成膜される薄膜結晶の初期成長時の結晶粒の微細化、及び結晶粒径の分散を低減を促すための同心円状の凹凸であって、一般に異方性媒体で得られる効果と区別するためである。異方性媒体とは、常に円周方向の保磁力が、半径方向の保磁力よりも大きくなる磁気記録媒体を指す。なお、ここでいう円周方向に磁気異方性を持たないとは、磁気記録媒体上の任意の位置において円周方向、及び半径方向に外部磁場を印加し、円周方向の保磁力をＨｃ１、半径方向の保磁力をＨｃ２としたときの保磁力Ｈｃ１，Ｈｃ２の比（Ｈｃ１／Ｈｃ２）を磁気異方性と定義すると１．１０以下である状態を指す。
【００１７】
具体的には構成２にあるように、基板上に少なくとも磁性層を形成させたとき、磁気記録媒体上の任意の位置において円周方向、及び半径方向に外部磁場を印加し、円周方向の保磁力をＨｃ１、半径方向の保磁力をＨｃ２としたときの保磁力Ｈｃ１，Ｈｃ２の比（Ｈｃ１／Ｈｃ２）を磁気異方性と定義したとき、その値が０．９０〜１．１０である状態をいう。好ましくは、０．９５〜１．０５、さらに好ましくは０．９８〜１．０２である。
【００１８】
また、構成３にあるように、同心円状の凹凸の高さは、３ｎｍ以下が好ましい。３ｎｍを超えると、浮上量６ｎｍ以下が困難となり、高密度記録再生ができなくなるので好ましくない。好ましくは、２．５ｎｍ以下、さらに好ましくは２ｎｍ以下が望ましい。
また、構成４にあるように、同心円状の凹凸半径方向の幅が、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましい。６０ｎｍを超えると、同心円状の凹凸による結晶粒径の制御の効果がなくなる。２０ｎｍ未満では、結晶粒が微細化しすぎて、ＰＷ５０特性が劣化する。従って、好ましくは、２５ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、２５ｎｍ以上４０ｎｍ以下が望ましい。
【００１９】
また、本発明で使用する基板の材質は特に限定されない。例えば、ガラス（ガラスセラミックを含む（結晶化ガラス））、セラミック、シリコン、カーボン、チタン、アルミなどの金属性の基板などなんでも良い。中でも構成５にあるようにガラスであることが平滑性、硬度の点で望ましい。ガラスの硝種は特に限定されない。アルミノシリケートガラス、ボロシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダライムガラスや化学強化ガラス、結晶化ガラスなどが挙げられる。
また、構成６にあるように、これら構成１から５に記載された基板上に少なくとも磁性層を形成して磁気記録媒体とすることにより、Ｓ／Ｎの向上、及び６ｎｍ以下の浮上量という特性が得られる。
【００２０】
また、構成７のように、円盤状基板の主表面を研磨した後、該円盤状基板の両主表面に研磨剤を含む研磨液を供給しながら、円盤状基板の中心を中心軸として回転する円盤状基板の主表面に研磨テープを接触させて再研磨することにより、基板毎の品質のバラツキも少なく、同心円状の凹凸を形成した基板を安定して製造することができる。研磨テープは、ある一定速度で常に新しい面が基板主表面に接触するようにする。使用する研磨テープの材質、幅については特に制限されない。研磨テープの種類としては、植毛、織物、不織布、ポリウレタンなどが挙げられる。中でも、織物テープが好ましい。同心円状凹凸を形成しやすいことと、平滑性の観点から、材料としては、限定されない。材料としては、ポリエステル、ナイロンなどが挙げられる。また、研磨テープの幅は、基板のサイズによって適宜調整される。具体的には、５〜４０ｍｍである。また、研磨テープの送り速度、基板に対する研磨テープの加重、圧力についても、平滑性、同心円凹凸形状に応じ適宜調整される。例えば、研磨テープの送り速度は、１〜１０ｍｍ／ｓｅｃである。好ましくは、２ｍｍ／ｓｅｃが望ましい。また、研磨テープの加重、圧力についても平滑性に応じ適宜調整される。例えば、加重は、０．５〜５ｋｇである。好ましくは、１．５ｋｇ程度が望ましい。圧力は、４．５〜４５ｇ／ｍｍ²である。
また、再研磨する前の基板の表面粗さはＲmaxで８ｎｍ以下が望ましい。研磨量（取しろ）が１０ｎｍ以下だからである。研磨量を１０ｎｍ以下にすることの理由は後述する。
【００２１】
また、構成８にあるように、研磨剤の平均粒径は１．０μｍ以下が好ましい。研磨剤の平均粒径が１．０μｍを超えると基板の表面粗さがＲmaxで、３ｎｍ以下の平滑性が実現できないからである。好ましくは、０．５μｍ以下、さらに好ましくは、０．２５μｍ以下が望ましい。しかし、あまり平均粒径を小さくしすぎると、研磨速度が低下し製造効率が低下するので、平均粒径を０．１２５μｍ程度を限度とすることが好ましい。
【００２２】
また、構成９にあるように、研磨剤は、基板の材料と化学的な反応による結合を起こさないものであることが望ましい。基板材料と化学的な反応を起こす研磨剤は、中性の洗剤を用いたスクラブによる研磨剤の除去が困難だからである。ここで、化学的な反応を起こさないとは、基板の材料と研磨剤が化学的な結合による吸着しない状態を指す。具体的な研磨剤としては、構成１０にあるように、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、コロイダルシリカ砥粒、酸化ジルコニア砥粒、シリコンカーバイド砥粒などが挙げられる。研磨剤は、平滑性、同心円状凹凸形状に応じて適宜選択される。中でも、基板がガラスの場合は、安定した研磨、テクスチャ処理の点から粒度分布が小さい多結晶ダイヤモンド砥粒が望ましい。なお、これらの研磨剤は、使用する際、１種類に限らず、２種類以上の研磨剤を混合させて用いても良い。
【００２３】
また、構成１１にあるように、再研磨の研磨量（取しろ）は、５〜３０ｎｍが好ましい。５ｎｍ未満だと基板表面の突起や汚れが十分に取り切れず、３ｎｍ以下の平滑性が得られないので好ましくない。また、３０ｎｍを超えるとテープによる研磨の場合、加工時間が長くなるとともに、加工時間が長くなることによる熱の影響で得られる表面粗さがばらつくので好ましくない。
また、構成１２にあるように、基板の材料をガラスとすることにより、基板が高い平滑性、平坦性が得られるとともに、うねり等が小さいという製造上の利点がある。
【００２４】
また、構成１３にあるように、化学強化処理を施したガラス基板に対しては、研磨し削除するガラスの厚さを各研磨面につき５〜３０ｎｍとする。ここで、研磨する方法としては、バッチ式の研磨方法、テープ式のテクスチャ装置を用いる方法等が挙げられる。バッチ式の研磨方法では、一度に大量に研磨するため、基板一枚一枚への研磨条件が安定せず、微妙な制御も難しいため、硬質の研磨剤を使用するとＰｉｔ、Ｓｃｒａｔｃｈが入りやすく平滑性が上げられない。テープ式のテクスチャ装置を使用することによって、常に、新しいテープ面、及び研磨剤にて研磨することができるため、安定した研磨を行うことができるので好ましい。
また、構成１４にあるように、構成７から１３の基板上に少なくとも磁性層を形成することにより、高密度の記録再生に対応した高記録密度の磁気記録媒体が得られるとともに、磁気特性高Ｓ／Ｎが安定した磁気記録媒体が製造できる。
また、磁気記録媒体は、基板上に少なくとも磁性層が形成される。
【００２５】
磁性層は、高保磁力をもつＣｏとＰｔを主成分とすることが好ましい。ＣｏとＰｔを主成分とする合金は、十分な保磁力を得るという観点から、Ｃｏ＋Ｐｔで７０％以上とすることが望ましい。また、ＣｏとＰｔの割合は、保磁力、媒体ノイズ、及びコストを考慮し、Ｐｔ（ａｔ％）／Ｃｏ（ａｔ％）で、０．０５以上０．２以下であることが好ましい。
ＣｏとＰｔ以外の成分には特に制限はないが、例えば、Ｃｒ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｏ、Ｎ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｖ、Ｓｍ、Ｚｒの１種、または２種以上を適宜、使用することができる。これらの元素の添加量は、電磁変換特性等を考慮して適宜決定され、通常３０％以下とすることが望ましい。
【００２６】
磁性層５以外に、例えば、図１に示すようにガラス基板１上にシード層２、下地層３、中間層４、保護層６、及び潤滑層７等を有することができる。これら、シード層１、下地層２、中間層３、保護層６、及び潤滑層７は公知のものをそのまま使用することができる。
シード層２は、一般的に結晶粒度の小さく、かつ均一な結晶粒の材料で構成され、シード層２の上に形成される下地層３、中間層４は磁性層５の結晶粒を微細に保ちながら、結晶成長を良好にすることを目的として設けられる。シード層２の代表的な材料としては、ＮｉＡｌ合金をはじめとするＢ２型結晶構造の材料や、ＣｒＴｉ合金、ＣｒＮｉ合金などが挙げられる。なお、結晶成長を良好にするために、シード層２を積層しても構わない。
【００２７】
下地層３は、高い保磁力が得られるような材料とすることが好ましい。下地層３は、１層または２層以上から構成することができる。下地層３としては、例えば、ＣｒＭｏ合金、ＣｒＶ合金、ＣｒＷ合金等を使用することができる。このように、Ｃｒ合金とすることで、磁性層５と下地層３との格子面間隔のマッチングが良好になるので、磁性層５の磁化容易軸が面内に向きやすくなる。その結果、面内の保磁力が高くなり、Ｃｒを使用したときの保磁力に合わせた場合、下地層の膜厚を薄くすることができるため、電磁変換特性がよくなる。
【００２８】
中間層４は、下地層３と磁性層５との間、好ましくは磁性層５と接する位置に形成され、磁性層５のＣ軸の配向を良好にする目的で設けられる。中間層４は非磁性材料であって、その結晶系は磁性層５の結晶系に合わせることが望ましい。
保護層６は、磁性層５をヘッドの接触摺動による破壊から防護する目的で磁性層５の上に設けられる。保護層６は、１層、また２層以上から構成することができる。保護層６としては、例えば、酸化ケイ素膜、炭素膜、ジルコニア膜、水素化カーボン、水素窒素化カーボン膜、窒化カーボン膜、窒化珪素膜、ＳｉＣ膜等を挙げることができる。なお、保護層６は、スパッタリング法などの公知の成膜方法で設けることができる。
潤滑層７は、ヘッドとの接触摺動による抵抗を低減する目的で設けられ、例えば、パーフルオロポリエーテル等が一般に用いられる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。
［実施例１，２］
本実施例の磁気記録媒体用ガラス基板１は、図１に示す通り、化学強化されたアルミノシリケートガラスに、研磨、及び同心円状テクスチャが施された基板である。このガラス基板１を使用した本実施例の磁気記録媒体は、シード層２、下地層３、中間層４、磁性層５、保護層６、潤滑層７が順次積層してなる磁気ディスクである。
ガラス基板１は、Ｒmax＝７ｎｍ、Ｒａ＝０．８ｎｍ程度の鏡面研磨された化学強化されたアルミノシリケートガラスに対して、テープ（Ｔａｐｅ）式のテクスチャ装置を用いて、研磨、及び同心円状テクスチャ処理が施されている。
【００３０】
本実施例で用いるテープ式のテクスチャ装置の概略図を図２に示す。
本実施例で使用するテープ式テクスチャ装置は、スピンドルに固定されたガラス基板を回転させるとともに、スラリー滴下口より研磨剤をテープに供給し、ガラス基板の両主表面を、ローラに巻きつけられたテープによってはさむことで、ガラス基板主表面に円周状の溝を形成する。テープを巻きつけたローラは、一定の回転速度で回転しており、常にテープの新しい面が、ガラス基板に接触するようにしている。
【００３１】
ガラス基板は図２の支点ａを中心として、ローラの軸にそれぞれ固定した板状の部材が動くことによってガラス基板をはさみつけている。この時、ガラス基板に負荷される力（加重）は、板状の部材間に張られたバネの力により決定する。加重は、バネの片面につけられた張力計により、加工時のバネの張力を測定することによって行う。
このガラス基板１の作製に際して、テープには織物タイプのテープを、硬質研磨剤には平均粒径０．１２５μｍの多結晶ダイヤモンドが分散剤に溶かしてあるスラリーを用いて行った。
【００３２】
また、その他のテクスチャ装置の加工条件は、
実施例１については
・加工加重 １．４ｋｇ
・加工圧力 １２ｇ／ｍｍ²
・基板回転数 １０００ｒｐｍ
・テープの送り速度 ２ｍｍ／ｓｅｃ
・加工時間 ３０ｓｅｃ
実施例２については
・加工加重 １．４ｋｇ
・加工圧力 １２ｇ／ｍｍ²
・基板回転数 ５００ｒｐｍ
・テープの送り速度 ２ｍｍ／ｓｅｃ
・加工時間 ３０ｓｅｃ
とした。その後、弱アルカリ洗浄剤入りの洗浄槽にて、ベルクリン布にて擦り洗い（スクラブ洗浄）を行った後、超音波洗浄、及び乾燥を行った。
シード層２は、ＮｉＡｌ薄膜（膜厚：５００オングストローム）からなる。なお、このＮｉＡｌ薄膜はＮｉ：５０ａｔ％、Ａｌ：５０ａｔ％の組成比で構成されている。
【００３３】
下地層３は、ＣｒＭｏ薄膜（膜厚：３００オングストローム）で、磁性層の結晶構造を良好にするために設けられている。なお、このＣｒＭｏ薄膜は、Ｃｒ：９０ａｔ％、Ｍｏ：１０ａｔ％の組成比で構成されている。
中間層４は、 ＣｏＣｒ薄膜（膜厚：３０オングストローム）からなる。このＣｏＣｒ薄膜は、Ｃｏ：６５ａｔ％，Ｃｒ：３５ａｔ％の組成比で構成されている。
【００３４】
磁性層５は、ＣｏＰｔＣｒＴａ合金からなり、膜厚は、２００オングストロームである。この磁性層のＣｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔａの各含有量は次のとおりである。すなわち、Ｃｏ：７３ａｔ％、Ｐｔ：７ａｔ％、Ｃｒ：１８ａｔ％、Ｔａ：２ａｔ％である。
保護層６は、磁性層が磁気ヘッドとの接触によって劣化することを防止するためのものであり、膜厚５０オングストロームの水素化カーボンからなり、耐摩耗性が得られる。
潤滑層７は、パーフルオロポリエーテルの液体潤滑剤からなり、この膜によって磁気ヘッドとの接触を緩和している。なお、膜厚は９オングストロームである。
【００３５】
比較例１，２の磁気記録媒体は、本発明の磁気記録媒体作製前のガラス基板に研磨、及び同心円状テクスチャ処理を施していないガラス基板を用いて作製した磁気ディスクである。
比較例１と比較例２は、基板の表面粗さＲmax、Ｒａが異なるガラス基板である。
比較例１の磁気記録媒体は、Ｒmax＝２．９５ｎｍ、Ｒａ＝０．２６ｎｍで、比較例２はＲmax＝７．１０ｎｍ、Ｒａ＝０．８４ｎｍ程度の粗さを持つガラス基板を用いて作製される磁気ディスクであり、その他は、実施例１と同様とする。
【００３６】
表１に実施例１のガラス基板に対する基板の表面粗さ、及び実施例１のガラス基板を用いて作製した磁気ディスクに対して測定した、磁気ヘッド浮上量、保磁力、残留磁化、媒体ノイズ、グライド検査の結果を載せた。各パラメータの定義と各測定の測定方法を下記に示す。
【００３７】
・基板の表面粗さ
得られたガラス基板を、デジタルインストロメンツ（株）社製、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）商品名：Ｎａｎｏ Ｓｃｏｐｅを用いて、表面粗さ（Ｒmax、Ｒａ）を測定した。分解能、測定時間、及びヘッド浮上量との相関を考慮して、測定範囲を５μｍ□、５μｍ視野でのサンプリング数２５６ドット（１ドットあたり０．０２μｍの測定間隔）とした。
【００３８】
・磁気ヘッド浮上量
この磁気記録媒体の磁気ヘッド浮上量の能力を測る指標として、タッチダウンハイト（ＴＤＨ）を測定した。ＴＤＨは、浮上しているヘッドの浮上量を順に下げていき、磁気ディスクと接触し始める浮上量を求めて、磁気ディスクの浮上量の能力を測る方法である。ヘッドの浮上量を下げるには、ヘッドが磁気ディスクの回転により浮上することから、回転数を低くしていく方法をとる。なお、本実施例で行った測定半径は２２ｍｍである。
【００３９】
・保磁力
磁気ディスクから、保磁力測定用に８ｍｍφの試料を切り出し、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて、膜面内の基板円周方向、及び半径方向に、最大印加磁場を１０ｋＯｅとして磁場を印加し、保磁力（Ｏｅ）を求めた。
【００４０】
・媒体ノイズ
電磁変換特性測定器（Ｇｕｚｉｋ）に、磁気抵抗型（ＭＲ）ヘッドを取り付け、媒体ノイズ（μＶｒｍｓ）を測定した。ＭＲヘッドは、浮上量が０．０１８μｍの薄膜ヘッドであり、磁気ディスクとの相対速度は９．７７ｍ／ｓで、線記録密度を４３０ｋｆｃｉ（１インチあたり４３０，０００ビットの線記録密度）における記録再生出力を測定した。また、キャリア周波数８２．３ＭＨｚで、測定帯域を９８．７６ＭＨｚとしてスペクトラムアナライザにより、信号記録再生時のノイズスペクトラムを測定した。本測定に用いた薄膜ヘッドは、書き込み／読み取り側にそれぞれトラック幅０．８５／０．６μｍ、磁気ヘッドギャップ長０．１５／０．１４μｍである。
【００４１】
・グライド検査
グライド検査は、ヘッドを一定の浮上量で、磁気ディスク表面上を浮上させ、ヘッド半径位置を変えながら、ヘッドと磁気ディスクの衝突の有無を調べる検査である。衝突の原因には、磁気ディスク表面上に存在する突起、凹み等が考えられ、この検査はガラス基板、及び磁気ディスク表面上にある。突起、凹み等の検出のために行われる。この時の衝突の検出は、ヘッドアームの根元部に取り付けられたＡＥセンサー（振動を電圧に変換するセンサー）を用いて、衝突時の振動を感知することにより行われた。
【００４２】
実施例１，２及び比較例１の磁気ディスク１００枚に対して、浮上量６ｎｍで浮上させたヘッドを、磁気ディスクのデータゾーン（記録再生を行う磁気ディスク上の領域）半径域でヘッドの位置を移動させ、ヘッドと磁気ディスクの衝突の有無について調べた。
表１には、検査した各例の１００枚中、衝突の無かった磁気ディスクの枚数を表示した。
なお、本実施例において検査した半径は、１２．０ｍｍから３２．０ｍｍまでである。
【００４３】
【表１】

【００４４】
表１の実施例１，２の結果より、磁気記録媒体作製前にスラリーを用いたテープによる再研磨工程を導入することによって、同心円状のテクスチャを持ち、かつＲmax＝３ｎｍ、Ｒａ＝０．３ｎｍ以下まで下げることができたのでＴＤＨを６ｎｍ以下におさえることができた。また、グライド検査の結果は、実施例１，２の磁気ディスクが、比較例１の磁気ディスクに比べて、衝突の無かった磁気ディスクの枚数が多い結果となった。実施例１，２と比較例１の磁気ディスク作製工程での相違点は、成膜前の再研磨工程の有無であることから、研磨によって異物等によるガラス基板上の突起が削られ除去された結果、衝突する磁気ディスクの割合が減少したと考えられる。したがって、本発明における磁気記録媒体作製前のガラス基板の再研磨処理により、磁気ヘッドの低浮上化が実現でき、かつ、生産安定度、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができた。
【００４５】
さらに、実施例１，２の磁気記録媒体は、比較例１、比較例２の磁気記録媒体に比べて、媒体ノイズが小さい。これは、ガラス基板上に形成した同心円状のテクスチャが、基板上に形成するシード層の結晶粒径を小さく、かつ分散の少ない結晶粒が形成され、さらには、シード層上にエピタキシャル成長した下地層、磁性層の結晶粒径を小さく、かつ分散を抑えることができたためと考えられる。
【００４６】
また、実施例１，２の磁気記録媒体は、円周方向、及び半径方向に磁場を印加したときの保磁力は、ほぼ同じであった。一般にＡｌ／ＮｉＰ基板に同心円状テクスチャを施した基板を用いて作製された磁気記録媒体は、異方性媒体と呼ばれ、磁気ディスク膜面内の円周方向、及び半径方向に磁場を印加したときの保磁力は異なり、円周方向の保磁力が半径方向の保磁力より高くなり、高保磁力となる。しかし、ガラス基板に同心円状テクスチャを施した実施例１の磁気記録媒体は、円周方向、及び半径方向に磁場を印加した保磁力はほぼ同じである（一般に等方性媒体と呼ばれる。）。Ａｌ／ＮｉＰ基板使用の異方性媒体の効果とは異なる形で、本実施例の磁気記録媒体は高保磁力を達成していると言える。
【００４７】
［実施例３、比較例４］
同心円状テクスチャの効果の確認
実施例３は実施例１と同条件で作製されたガラス基板１に、シード層膜厚５００オングストロームを成膜したディスクである。図３は実施例３のシード層表面の電子顕微鏡ＳＥＭ表面写真である。なお、本実施例に用いられたシード層は、実施例１に用いられたシード層と同一である。比較例３は、比較例２に使用したガラス基板に、実施例３と同一のシード層を膜厚５００オングストローム成膜した。
【００４８】
図４にシード層表面のＳＥＭ表面写真を示す。また表２にＳＥＭ表面写真より計算したシード層の結晶粒径を示す。表２に示すように、ガラス基板に同心円状のテクスチャを形成した方が、結晶粒径が小さく、かつ分散の少ないシード層の結晶粒成長を促すことを示している。ここで分散は、所定の面積内にある結晶粒の結晶粒径を測定し、結晶粒径の分布をプロットしたとき、正規分布の半値幅であり、結晶粒径のばらつきを示すものである。したがって、本実施例における、ガラス基板表面上の同心円状テクスチャは、シード層の粒径が小さく、分散の少ない結晶成長を促し、さらには、エピキャピタル成長をする下地層、磁性層の結晶粒径をも小さく、かつ分散を抑えることができる。これにより、媒体ノイズを低減し、良好な電磁変換特性を得ることができる。これは、表１における値であり、媒体ノイズの結果の裏付けとなる。
【００４９】
【表２】

【００５０】
［実施例４〜７、参考例１］
本実施例のガラス基板１の作製に際し、テープには織物タイプのテープを使用し、硬質研磨剤には多結晶ダイヤモンドが分散剤に溶かしてあるスラリーを用いて行った。この実施例に使用した多結晶ダイヤモンドの平均粒径は０．１μｍ（実施例４）、０．１２５μｍ（実施例５）、０．５μｍ（実施例６）、１．０μｍ（実施例７）、１．２μｍ（比較例５）である。その他のテクスチャ装置の加工条件は、
・加工加重 １．０ｋｇ
・加工圧力 ９ｇ／ｍｍ²
・基板回転数 １０００ｒｐｍ
・テープの送り速度 ２ｍｍ／ｓｅｃ
・加工時間 ３０ｓｅｃ
とした。なおこのガラス基板１を用いた磁気記録媒体は、実施例１と同じシード層２、下地層３、磁性層５、保護層６、及び潤滑層７を順次積層してなる磁気ディスクである。
【００５１】
実施例４から実施例７、及び比較例５に対して、ＡＦＭにより、ガラス基板１表面を０．５μｍ□の範囲で測定し、テクスチャ方向に対して、基板面内て垂直の方向（半径方向）の断面プロファイルから、同心円状テクスチャ溝の幅を求めた。表３に実施例４から７及び参考例１、参考として同心円状テクスチャをつけていない比較例５のガラス基板におけるテクスチャ溝の幅と、それぞれの磁気記録媒体の媒体ノイズの値を載せた。
【００５２】
【表３】

【００５３】
表３の結果から、同心円状テクスチャ溝の幅を広げるに従って、媒体ノイズが悪化していくことがわかる。テクスチャ溝の幅が、６０ｎｍを超えると同心円状テクスチャをつけていない磁気記録媒体の媒体ノイズと同程度になるので同心円状テクスチャの媒体ノイズへの効果がなくなることがわかる。したがって、同心円状テクスチャ溝の幅は６０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５４】
基板に対するテープの加重・研磨厚さ及び基板表面の表面粗さの関係
［実施例８］
本実施例のガラス基板１の作製に際し、テープには織物タイプのテープを使用し、硬質研磨剤には平均粒径が０．１２５μｍの多結晶ダイヤモンドが分散剤に溶かしてあるスラリーを用いて行った。本実施例では、加工加重を０ｋｇ、０．５０ｋｇ、０．７５ｋｇ、１．００ｋｇ、１．２０ｋｇ、１．４ｋｇ、１．５ｋｇの条件で行い、その他のテクスチャ装置を、
・基板回転数 １０００ｒｐｍ
・テープの送り速度 ２ｍｍ／ｓｅｃ
・加工時間 ３０ｓｅｃ
とした。図３に、加工加重に対する研磨厚さ（本発明において研磨されたガラス表面の厚さ）、及び基板表面の表面粗さＲmaxを示す。
【００５５】
図３が示すように、加工加重が増すに従って、研磨厚さが単調増加し、それにともないＲmaxが減少することがわかる。しかし、研磨厚さ６ｎｍ程度でＲmaxの減少は緩やかになり、多くとも研磨厚さが１０ｎｍを超えるとほぼ基板の表面粗さは変わらなくなることがわかる。また研磨厚さ３ｎｍ未満になると、十分な平滑性が得られないことがわかる。また図３には載せていないが、加工時間を増加させて研磨厚さが３０ｎｍを超えると加工による熱の影響で表面粗さがばらつくことが確認された。
尚、研磨厚さの測定は、ガラス基板上に、研磨部と非研磨部を作り、その境界線域の段差を、干渉型表面形状測定器（ＷＹＫＯ）を用いて測定した。
【００５６】
【発明の効果】
本発明では、スパッタ前の工程において、ガラス基板の表面を、研磨厚さ５〜３０ｎｍで再研磨することで、６ｎｍ以下の浮上を満たし、なおかつ信頼性の高いガラス基板を提供され、さらには６０ｎｍ以下の溝の幅を持つ同心円状テクスチャを付することによって、ガラス基板上のシード層の結晶粒径が小さく、分散の小さい成長を促進させ、低媒体ノイズの磁気特性を有する磁気記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】磁気ディスクの膜構造を示す図。
【図２】テープ式のテクスチャ装置の概略図。
【図３】加工加重に対する研磨厚さ及び基板表面の表面粗さの関係を示す図。
【図４】実施例３のシード層表面のＳＥＭ表面写真。
【図５】比較例３のシード層表面のＳＥＭ表面写真。

Claims (12)

1. 円盤状ガラス基板の主表面を研磨して磁気記録媒体用ガラス基板を製造する製造方法において、
   前記円盤状ガラス基板の主表面を研磨した後、両主表面に研磨剤を含むスラリーである研磨液を供給しながら、前記円盤状ガラス基板の中心を中心軸として回転する前記円盤状ガラス基板の主表面に研磨テープを接触させて前記ガラス基板の表面を再研磨し、
   前記ガラス基板の表面に、表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下である同心円状のテクスチャーを形成することを特徴とする、
   浮上量が６ｎｍ以下とされる磁気ヘッドに対応する磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法。
2. 前記研磨剤は、平均粒径１.０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
3. 前記研磨剤は、前記ガラス基板の材料と化学的な反応による結合を起こさないものであることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
4. 前記研磨剤は、ダイヤモンド砥粒、アルミナ砥粒、コロイダルシリカ砥粒、酸化ジルコニア砥粒、シリコンカーバイド砥粒の中から選択された少なくとも１種からなることを特徴とする請求項３記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
5. 前記再研磨の研磨量（取しろ）が、５〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
6. 前記ガラス基板は、化学強化されたガラスからなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法によって製造される磁気記録媒体用ガラス基板の主表面上に、少なくとも磁性層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
8. 円盤状ガラス基板の主表面を研磨する処理を含む磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法において、
   円盤状ガラス基板の主表面が研磨された後、化学強化されたガラス基板に対して、
   両主表面に研磨剤を含むスラリーである研磨液を供給しながら、
   前記円盤状ガラス基板の中心を中心軸として回転する前記円盤状ガラス基板の主表面に研磨テープを接触させて前記ガラス基板の表面を再研磨し、
   前記ガラス基板の表面に、表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下である同心円状のテクスチャーを形成することを特徴とする、
   浮上量が６ｎｍ以下とされる磁気ヘッドに対応する磁気記録媒体用のガラス基板の製造方法。
9. 請求項１乃至６、８の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
   前記ガラス基板の主表面上に形成される同心円状のテクスチャーの凹凸の半径方向の幅を、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下とすることを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
10. 請求項１乃至６、８、９の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
    前記テクスチャーの形成の後に、スクラブ洗浄を行なうことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
11. 請求項１乃至６、８乃至１０の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
    前記同心円状のテクスチャーの凹凸の高さは３ｎｍ以下である、ことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
12. 請求項１乃至６、８乃至１１の何れか１項に記載の磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法において、
    前記テープは織物テープである、ことを特徴とする磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。

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