JP4848338B2 - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理機器の記録媒体として使用される情報記録媒体の製造に用いる磁気記録媒体およびその製造方法に関する。

磁気記録媒体は、近年高密度化に伴い、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が狭くなってきている。磁気ディスク面に異物が存在するとスクラッチや、ヘッドクラッシュを招き、ディスク表面が傷つくことがある。また、ヘッドクラッシュに至らないような微小な異物であっても情報の読み書きの際のエラーの原因となる。このような、製膜後の異物を取り除くためにウエット洗浄やドライ洗浄が用いられている。
一般的にはウエット洗浄が採用されており、ウエット洗浄は、例えば、超純水による超音波洗浄→ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）による超音波洗浄→ＩＰＡの蒸気乾燥からなる工程である。
ドライ洗浄には、エアジェット、紫外線とオゾンで有機物を分解するＵＶオゾン（ＵＶは強度等の順に、紫外線ランプによるＵＶ、低圧水銀灯によるＵＶや、エキシマＵＶなどがある）、大気圧プラズマなどがある。表面に付着している微細な有機物を除去する必要があるので、紫外線とオゾンで有機物を分解するエキシマＵＶや、表面化学反応で有機物を分解する大気圧プラズマが適している。

特開平０７−３３４８３７号公報

近年、磁気記録媒体の高密度化に伴い、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトが要求されてきている。このような、浮上量の場合、主表面の微小な異物や、従来において問題とされていなかった磁気ディスクの内外周の端面に付着している異物が問題を起こす可能性がある。
詳しくは、従来の磁気ディスクの洗浄方法（ウエット洗浄、又はドライ洗浄）では、主表面については異物をある程度洗浄して除去できるが十分には除去されず、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトでは、スクラッチ、ヘッドクラッシュなどが発生してしまう。また、内外周の端面部分も十分には洗浄されず、異物が残ったままである。端面に残った異物は、洗浄時に主表面等に再付着したり、磁気記録媒体の使用時に記録、再生面の側に回りこみ、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトにおいて、記録の読み書きができなくなることや、ヘッドクラッシュの原因となる可能性がある。
そこで、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトの要求を満たすべく、ウエット洗浄後、各種ドライ洗浄を行うことを試みた。その際、ウエット洗浄やドライ洗浄の種類や強度を変えて種々実験したが、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトに要求される基板の主表面及び内外周端面の清浄度を、基板にダメージを与えずに、得ることは難しいことが判った。
この原因を追及したところ、磁気ディスクにおいて、有機系のコンタミネーション（以下、有機物コンタミという）が問題であり、この有機物コンタミの問題は、主表面よりも端面に多く生じることがわかった。また、相対的に強度の強いエキシマＵＶをディスクの主表面に照射すると、変質が生じて磁気特性に影響が生じるおそれがあることがわかった。

本発明の目的は、主表面を変質させることなく、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトで問題となる基板の端面の有機物コンタミを除去できる情報記録媒体の製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトに要求される基板の主表面及び内外周端面の双方の清浄度を、基板にダメージを与えずに得ることできる情報記録媒体の製造方法を提供することにある。

本発明は以下の構成を有する。
（構成１）基板上に少なくとも磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
基板における端面のみにエキシマＵＶを照射することによってドライ洗浄を行う工程を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（構成２）基板の端面以外の箇所にエキシマＵＶが照射光が当たらないようにするための遮蔽板を用いて基板の端面のみにエキシマＵＶを照射することを特徴とする構成１記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成３）基板の主表面のドライ洗浄は、エキシマＵＶと比べて低エネルギーのＵＶを用いて行うことを特徴とする構成１又は２記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成４）前記ドライ洗浄のタイミングは、保護層形成後、潤滑層形成前であることを特徴とする構成１〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（構成５）構成１〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法によって得られたこととを特徴とする磁気記録媒体。

本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、主表面を変質させることなく、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトで問題となる基板の端面の有機物コンタミを除去できる情報記録媒体の製造方法を提供できる。
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトに要求される基板の主表面及び内外周端面の双方の清浄度を、基板にダメージを与えずに得ることできる情報記録媒体の製造方法を提供できる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に少なくとも磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
基板における端面のみにエキシマＵＶを照射することによってドライ洗浄を行う工程を有することを特徴とする（構成１）。
上記構成１に係る発明によれば、主表面を変質させることなく、磁気ヘッドの浮上量が８ｎｍ以下というような低フライングハイトで問題となる基板の端面の有機物コンタミを除去できる情報記録媒体の製造方法を提供できる。

本発明において、エキシマＵＶ（定義）は、例えば、自然放出光を利用したエキシマランプで得られる。放電を利用したエキシマランプの励起源としては、誘電体バリア放電方式、マイクロ波無電極放電方式、過渡放電方式、などが挙げられる。
本発明において、基板における端面は、外周端面、内周端面をさす。端面は、基板の主表面と外周面（側面）又は内周面との間の面取り面、及び、基板の外周面（側面）又は内周面、をさす。
本発明において、外周端面を均一にエキシマＵＶを照射するには、例えば図１に示すように、支持部１に回転可能に設けられたスピンドル２に基板中心部の円孔を装着し、基板３を回転させながら、基板の外周端面７に、ＵＶ光源４からエキシマＵＶを照射する方法を用いることができる。
本発明において、内周端面を均一にエキシマ照射するには、例えば図２に示すように、基板搭載台５に搭載した基板３の円孔に対し、角度をつけて配置したＵＶ光源４からエキシマＵＶを斜めに照射することで内周端面８に均一に照射が可能になる。
本発明においては、基板の外周端面及び内周端面の双方についてエキシマＵＶを照射することによってドライ洗浄を行うことが好ましい。

本発明においては、エキシマＵＶは、基板の端面だけに照射するために、遮蔽板を用いることが好ましい。つまり、基板の端面以外の箇所にエキシマＵＶが照射光が当たらないようにするための遮蔽板を用いることが好ましい（構成２）。これにより、例えば、エキシマＵＶが、ディスクの主表面に照射されることによって、変質が生じて磁気特性に影響が生じるおそれを確実に回避できる。特に、エキシマＵＶの光源に近い、主表面の外周端面付近に変色が生じるおそれを確実に回避できる。

本発明において、基板の主表面のドライ洗浄は、（１）例えばエキシマＵＶと比べて低エネルギーのＵＶ（例えば低圧水銀灯によるＵＶ）を用いて行うこと、（２）エキシマＵＶを用いる場合は、エキシマＵＶ光源と基板主表面との距理を、端面にエキシマＵＶを照射する場合に比べ、大きくし、相対的な強度を低くすること、が好ましい（構成３）。これにより、主表面（例えば保護膜や磁性層など）を変質させることなく、問題となる主表面の有機物コンタミを除去できる。問題となる主表面の有機物コンタミを除去したことで、主表面の有機物コンタミに起因するスクラッチ、ヘッドクラッシュの発生を抑制できる。
本発明において、主表面を均一にエキシマＵＶを照射するには、例えば図３に示すように、基板全体に照射可能なＵＶ光源４を用いて基板全体に照射する方法や、例えば図４に示すように、ＵＶ光源４自体を移動させながら（必要に応じ基板を基板を回転させながら）照射する方法、を用いることができる。

本発明において、ドライ洗浄のタイミングは、保護層形成後、潤滑層形成前が好ましい（構成４）。保護層と潤滑層との間の有機物コンタミが最も問題となるからである。

本発明において、エキシマＵＶの中心波長は、１２６〜３０８ｎｍの範囲が好ましい。また、低圧水銀灯から放射される１８５ｎｍ光に比べ、光子のエネルギーが大きく、有機物の切断力が強く、洗浄効果が高い観点からは、１７２ｎｍが望ましい。
エキシマＵＶの照射距離は、２ｍｍ〜３０ｍｍが望ましい。３０ｍｍ以上では、オゾンや原子状酸素の濃度が低く、エキシマＵＶの効果が薄れる。
エキシマＵＶを端面に照射する場合、照射距離は、２ｍｍ〜１０ｍｍが望ましい。オゾンや原子状酸素の濃度が高く、エキシマＵＶの効果が大きいためである。
エキシマＵＶを主表面に照射する場合、照射距離は、３ｍｍ〜１５ｍｍが望ましい。オゾンや原子状酸素の濃度が高く、エキシマＵＶの効果が大きいためである。

本発明において、エキシマＵＶの照射は、窒素雰囲気下の方が更に効果が高められるので、望ましい。

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、磁性層等を有する基板の洗浄工程として、液体を用いたウエット洗浄工程とエキシマＵＶを用いたドライ洗浄工程を有していることが好ましい。
本発明では、まず、磁性層等を有する基板にウエット洗浄を行い大きい異物などはウエット洗浄で取り除く。ウエット洗浄においては、主表面、内外周の洗浄が不十分であり、これらの部分に付着している有機物などの異物を十分に除去することができない。
ここで、磁気ディスクにおいて、有機物のコンタミの問題は、主表面よりも端面に多く生じる。また、エキシマＵＶをディスクの主表面に照射すると、変質が生じて磁気特性に影響が生じるおそれがある。
そこで、本発明では、磁性層等を有する基板の端面のみにエキシマＵＶを照射することによって、ドライ洗浄を行う。これにより、主表面を変質させることなく、問題となる端面の有機物コンタミを除去できる。
また、本発明では、例えば、（１）エキシマＵＶと比べて低エネルギーのＵＶ（例えば低圧水銀灯によるＵＶ）を用いて、（２）エキシマＵＶを用いる場合は、エキシマＵＶ光源と基板主表面との距理を、端面にエキシマＵＶを照射する場合に比べ、大きくし、相対的な強度を低くして、主表面のドライ洗浄を行うことが好ましい。これにより、主表面を変質させることなく、問題となる主表面の有機物コンタミを除去できる。問題となる主表面の有機物コンタミを除去したことで、主表面の有機物コンタミに起因するスクラッチ、ヘッドクラッシュの発生を抑制できる。

また、本発明において基板材料としては、特に制限は設けないが、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラスなどを挙げることができる。アルミノシリケートガラスは好ましく挙げることができ、特に、リチウムを含有するアルミノシリケートガラスが好ましい。このようなアルミノシリケートガラスは、イオン交換型化学強化処理、特に、低温イオン交換型化学強化処理により、好ましい圧縮応力を有する圧縮応力層及び引張応力を有する引張応力層を精密に得ることができるので、磁気ディスク用の化学強化ガラス基板の材料として特に好ましい。

本発明においては、ガラス母材から切り出されたガラスディスクに対して、少なくとも研磨処理を施し、ガラスディスクの主表面を鏡面化する。この研磨処理以降の工程は、クリーンルーム内で行うことが好ましい。この研磨処理を施すことにより、ガラスディスクの主表面のクラックが除去され、主表面の表面粗さは、例えば、Ｒｍａｘで５ｎｍ以下、Ｒａで０．４ｎｍ以下となされる。ガラスディスクの主表面がこのような鏡面となっていれば、このガラスディスクを用いて製造される磁気ディスクにおいて、磁気ヘッドの浮上量が、例えば、１０ｎｍである場合であっても、上述した有機物コンタミに起因する障害を除き、基本的に、いわゆるクラッシュ障害やサーマルアスペリティ障害の発生を防止することができる。

また、本発明においては、ガラスディスクの端面を鏡面研磨しておくことが好ましい。端面を鏡面研磨しておくことにより、有機物コンタミが端面に付着しにくくなり、また、端面に付着した有機物コンタミの除去が容易となる。

本発明においては、磁気ディスクとして、垂直磁気記録媒体を製造することとしてもよい。

磁気ディスク用ガラス基板上に形成される磁性層としては、例えば、コバルト（Ｃｏ）系強磁性材料からなるものを用いることができる。特に、高い保磁力が得られるコバルト−プラチナ（Ｃｏ−Ｐｔ）系強磁性材料や、コバルト−クロム（Ｃｏ−Ｃｒ）系強磁性材料からなる磁性層として形成することが好ましい。なお、磁性層の形成方法としては、バイアススパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法や、バイアスＣＶＤ法を用いることができる。

ガラス基板と磁性層との間には、適宜、下地層等を介挿させることが好ましい。これら下地層の材料としてはＡｌ−Ｒｕ系合金や、Ｃｒ系合金などを用いることができる。

また、磁性層上には、磁気ヘッドの衝撃から磁気ディスクを防護するための保護層を設けることができる。この保護層としては、硬質な水素化炭素保護層を好ましく用いることができる。この保護層の形成には、プラズマＣＶＤ法を用いることができる。

さらに、この保護層上に、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）化合物からなる潤滑層を形成することにより、磁気ヘッドと磁気ディスクとの干渉を緩和することができる。この潤滑層は、例えば、ディップ法により、塗布成膜することにより形成することができる。

以下、実施例及び比較例を挙げることにより、具体的に説明する。なお、本発明は、これら実施例の構成に限定されるものではない。

（実施例１及び比較例１）
磁気ディスクの製造工程における保護層形成後、潤滑層形成前の基板について、ウエット洗浄として、超純水による超音波洗浄→ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）による超音波洗浄→ＩＰＡの蒸気乾燥からなる工程を実施した。
次に、実施例１では、基板の端面のみにエキシマＵＶを照射することによって、ドライ洗浄を行った。その際、エキシマＵＶの中心波長は、１７２ｎｍとした。また、エキシマＵＶの照射距離（基板の端面とエキシマＵＶ光源との間隔）は、２ｍｍとした。
比較例１では、基板の端面にエキシマＵＶを照射しなかった。
上記で得られた各基板上に潤滑層を形成し、磁気ディスクを得た。
得られた各磁気ディスクを８５℃、湿度８０％の環境下で４日間保管した。
比較例１に係る磁気ディスクでは、主表面の最外周部に、イオンの滲み出し（記録、再生面の側への回りこみ）と見られるムラが検出された。イオンの滲み出しは、端面の有機物コンタミが原因と考えられる。
実施例１に係る磁気ディスクでは、イオンの滲み出しは見られなかった。

基板の外周端面にエキシマＵＶを照射する態様の一例を説明するための模式図である。 基板の内周端面にエキシマＵＶを照射する態様の一例を説明するための模式図である。 基板の主表面にエキシマＵＶを照射する態様の一例を説明するための模式図である。 基板の主表面にエキシマＵＶを照射する態様の他の例を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 支持部
２ スピンドル
３ 基板
４ ＵＶ光源
５ 基板搭載台
６ 主表面
７ 外周端面
８ 内周端面

Claims (4)

1. 基板上に少なくとも磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法であって、
   基板における端面のみにエキシマＵＶを照射することによってドライ洗浄を行う工程を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 基板の端面以外の箇所にエキシマＵＶが照射光が当たらないようにするための遮蔽板を用いて基板の端面のみにエキシマＵＶを照射することを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 基板の主表面のドライ洗浄は、エキシマＵＶと比べて低エネルギーのＵＶを用いて行うことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 前記ドライ洗浄のタイミングは、保護層形成後、潤滑層形成前であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
   

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