JPH05282666A - 磁気記録媒体製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適切な表面粗さを有する磁気記録媒体を容易
に製造できる磁気記録媒体製造方法及びその装置を提供
する。 【構成】 保護層を構成する保持層の材料たる物質源２
２３，２２４から物質粒子を飛翔させて非磁性支持体の
上に堆積させるとともに、この物質粒子の飛翔領域に非
磁性粒子２４３を存在させるようにした。これにより、
保持層に非磁性粒子を保持させてその表面に非磁性粒子
の粒径に依存した凹凸を形成させた構成の保護層を得る
ようにし、適切な表面粗さを有する磁気記録媒体を容易
に製造できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク等の磁気
記録媒体の保護層形成方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、磁気ディスクや磁気ドラム等の
磁気記録媒体の表面は磁気ヘッドの走行に支障がない程
度には平滑でなければならないが、逆に、平滑にすぎる
と、磁気ヘッドとの間で吸着現象が生じて磁気ヘッドの
走行に支障をきたす場合がある。このため、従来から、
磁気記録媒体の表面を吸着が生じない程度の表面粗さに
形成することが行われている。すなわち、例えば、ガラ
ス基板表面に磁性膜等を形成したハードディスクでは、
予め、ガラス基板表面にテクスチャー処理を施すか、あ
るいは、コロイド状シリカ球体を含む水溶液にガラス基
板を浸した後に乾燥させる処理を施す（特公平２ー４５
２４２号公報参照）ことによりガラス基板表面にランダ
ムな凹凸を形成して所定の表面粗さにし、その上に磁性
膜やこの磁性膜を保護するための保護膜を形成する等の
方法が試みられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の方法は、いずれも製造プロセスの工程数が多くな
って製造が煩雑になるとともに、歩留りの低下をもたら
す原因にもなるという問題があった。さらに、基板にテ
クスチャー処理を施す方法は、研削用テープなどにより
機械的に凹凸をつけているために所定の粗さにしようと
すると、凹凸の突起部が必要以上に鋭くかつ高くなりが
ちであり、このため、磁気ヘッドの低フライングハイト
化を困難にしているという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、適切な表面粗さを有する
磁気記録媒体を容易に製造することができる磁気記録媒
体製造方法及びその装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる磁気記録媒体製造方法は、（１）
非磁性支持体上に磁性層を形成する磁性層形成工程並
びに保持層に非磁性粒子を保持した保護層を形成する保
護層形成工程を有する磁気記録媒体製造方法において、
前記保護層形成工程が、該保護層を構成する保持層の材
料たる物質源から物質粒子を飛翔させて前記非磁性支持
体の上に堆積させるとともに、この物質粒子の飛翔領域
に前記非磁性粒子を存在させるようにしたことを特徴と
する構成とした。

【０００６】また、本発明にかかる磁気記録媒体の製造
装置は、（２） 構成１の磁気記録媒体製造方法を実施
する磁気記録媒体製造装置において、磁性層が形成され
た非磁性支持体上に保護層を形成する保護層形成装置で
あって、保持層の材料たる物質源から物質粒子を飛翔さ
せて前記非磁性支持体の上に堆積させる薄膜形成装置
と、この薄膜形成装置における物質粒子の飛翔領域に非
磁性粒子を供給する非磁性粒子供給装置とを備えた保護
層形成装置を有することを特徴とした構成とした。

【０００７】そして、構成の２の態様として、（３）
構成２の磁気記録媒体製造装置において、前記薄膜形成
装置がスパッタリング装置、真空蒸着装置又はＣＶＤ装
置であることを特徴とした構成としたものである。

【０００８】

【作用】構成１の磁気記録媒体製造方法によれば、保持
層に非磁性粒子を保持した構成の保護層を有する磁気記
録媒体を容易に得ることができる。この構成の磁気記録
媒体によれば、保持層に保持される非磁性粒子の粒径を
適宜選定することにより適切な凹凸を形成させ、磁気記
録媒体の表面を適切な表面粗さに形成するすることがで
きる。しかも、形状が略球形の非磁性粒子を用いれば凹
凸の突起部が必要以上に鋭くかつ高くなるおそれもない
ので磁気ヘッドの低フライングハイト化も容易に実現で
きる。しかもこの場合、従来の保護層形成工程を僅かに
変更するだけでよく、テクスチャー処理等の性質の異な
る別個の工程を必要としないから、工程数が少なく製造
が容易である。さらに、構成２及び３によれば、構成１
の方法を実施する装置を得ることができる。

【０００９】

【実施例】図１ないし図４は本発明の一実施例にかかる
磁気記録媒体製造装置の構成を示す図、図５は本発明の
一実施例にかかる磁気記録媒体製造方法で製造した磁気
記録媒体の部分断面図である。以下、これらの図面を参
照しながら一実施例にかかる磁気記録媒体製造方法及び
磁気記録媒体製造装置を詳細に説明する。なお、以下の
説明では、まず、一実施例の磁気記録媒体の製造装置を
説明し、次に、一実施例の磁気記録媒体製造方法を説明
し、しかる後に、一実施例の方法で製造した磁気記録媒
体を説明する。

【００１０】一実施例の磁気記録媒体製造方法 まず、図１ないし図４を参照にしながら一実施例にかか
る磁気記録媒体装置を説明する。

【００１１】図２は磁気記録媒体製造装置の概略構成を
示す部分断面図、図１は図２におけるＩＩＩーＩＩＩ線
断面図、図３は非磁性粒子供給装置の部分断面図、図４
は非磁性粒子供給装置の部分斜視図である。

【００１２】一実施例にかかる磁気記録媒体製造装置
は、ガラス基板にスパッタリング法によりＣｒ下地層を
成膜させる下地層形成室、この下地層の上にスパッタリ
ング法により磁性層を成膜させる磁性層形成室、この磁
性層の上にスパッタリング法を応用して保護層を形成す
る保護層形成室及びこの保護層の上にディップ処理によ
って潤滑層を形成する潤滑層形成室等を有し、パレット
に保持された複数の被処理ガラス基板が搬送装置によっ
てこれら各処理室に順次搬送されて処理が施されるよう
になっているが、下地層形成室、磁性層形成室、潤滑層
形成室及び搬送装置等は従来のものと同じであるのでそ
の説明を省略し、以下では、本発明に特有な構成を有す
る保護層形成室を中心に説明する。

【００１３】図２において、保護層形成室２２は、磁性
層形成室２１と潤滑層形成室２３との間に隣接して設け
られている。この保護層形成室２２は、基本的には通常
のスパッタリング装置に非磁性粒子供給装置２４を付け
加えたものである。すなわち、図２及び図３において、
排気口２２１から排気しつつスパッタガス導入口２２２
からスパッタガス（Ｇs ）を導入して保護層形成室２２
内を所定のスパッタガス雰囲気にする。また、この保護
層形成室２２内に対向するようにして配置された２枚の
スパッタターゲット２２３と２２４との間に、パレット
２０ａに保持された複数の被処理ガラス基板１０ａを搬
送して配置する。なお、スパッタターゲット２２３，２
２４は保持層１４ａ（図５参照）の材料たる物質源であ
る。また、被処理ガラス基板１０ａは、ガラス基板１１
に下地層１２及び磁性層１３が形成されたものである
（図５参照）。そして、これらスパッタターゲット２２
３，２２４と被処理ガラス基板１０ａとに高周波電源装
置２２５を通じて高周波電力を印加してスパッタリング
を行う。そうすると、スパッタターゲット２２３，２２
４からスパッタイオンが飛翔して被処理ガラス基板１０
ａに堆積する。ここで、このスパッタイオンの飛翔領域
に、非磁性粒子供給装置２４の粒子噴出部２４１，２４
２に設けられた噴出口２４１ａ，２４２ａから非磁性粒
子２４３を噴出させる。これにより、被処理ガラス基板
１０ａに、保持層１４ａ中に非磁性粒子１４ｂが保持さ
れた保護層１４が形成される。

【００１４】非磁性粒子供給装置２４は、タンク２４３
ａ内に貯留された非磁性粒子２４３を、スパッタガスと
同じガスで構成されるキャリアガス（Ｇc ）中に分散さ
せて粒子噴出部２４１，２４２に設けられた噴出口２４
１ａ，２４２ａから噴出させ、非磁性粒子２４３ａをス
パッタイオンの飛翔領域に供給するものである。キャリ
アガスＧc は、図示しないガス供給源から供給され、そ
の一部は分岐管２４３ｂを通じてタンク２４３ａ内に導
かれ、他の一部はバイパス管２４４を通じて混合管２４
５に送られる。また、タンク２４３ａの下部は連通管２
４３ｃによって混合管２４５に連通され、非磁性粒子２
４３を混合管２４５内に供給できるようになっている。
なお、連通管２４３ｃの入口部には調節弁２４３ｄが設
けられており、非磁性粒子２４３の供給量を調節できる
ようになっている。混合管２４５は２つの粒子噴出部２
４１及び２４２に連通されている。これら粒子噴出部２
４１，２４２は、混合管２４５と略直交するとともに、
互いに所定の間隔をおいて平行に配置された管体であ
る。これら、粒子噴出部２４１と２４２との間に被処理
ガラス基板１０ａが保持されたパレット２０ａが搬送さ
れて配置される。また、これら粒子噴出部２４１，２４
２には、互いに対向する部位に複数の粒子噴出口２４１
ａ及び２４２ａがそれぞれ設けられている。この粒子噴
出口２４１ａ，２４２ａは、パレット２０ａの両面の領
域に非磁性粒子２４３を噴出できるように、パレットの
厚さ方向と平行な方向に位置をずらしてそれぞれ設けら
れている。なお、混合管２４５の先端部の部位であって
一方の粒子噴出部２４１の入り口部となる部位には調節
弁２４５ａが設けられており、粒子噴出部２４１と２４
２とに送られる混合気体の量の比率を調節できるように
なっている。また、図５に示されるように、混合管２４
５の中央部は２つに分岐され、この分岐された間にパレ
ット２０ａを搬送する際に通過させる通過通路２４５ｂ
が形成されている。したがって、この非磁性粒子供給装
置２４によれば、タンク２４３ａから連通管２４３ｃを
通じて混合管２４５に供給された非磁性粒子２４３は、
バイパス管２４４を通じて送られてきたキャリアガス
（Ｇs ）に混合・稀釈されて粒子噴出部２４１，２４２
に運ばれ、噴出口２４１ａ，２４２ａから噴出される。
また、この非磁性粒子２４３の供給量、あるいは、供給
密度は調節弁２４３ｄ及び２４５ａを適宜調節すること
により、適切に設定することができる。

【００１５】一実施例の磁気記録媒体製造方法 次に、上述の一実施例の装置を用いて磁気記録媒体を製
造する手順を説明する。

【００１６】上述の構成の装置において、まず、精密に
研磨され、洗浄された被処理ガラス基板１０ａをパレッ
ト２０ａに装着し、図示しない下地層形成室に搬送して
厚さ２００ｎｍのＣｒ下地層１２を形成した。次に、磁
性層形成室２１に搬送して厚さ５０ｎｍの磁性層１３を
形成した。次いで、パレット２０ａを保護層形成室２２
内に搬送し、スパッタターゲット２２３と２２４との間
を適宜のスピードで移動させながら、粒子噴出口２４１
ａ，２４２ａから非磁性粒子２４３を噴出させつつスパ
ッタリングを行った。この場合、非磁性粒子供給装置２
４の混合管２４５及び粒子噴出部２４１，２４２の内圧
を約０．１Ｋｇ／ｃｍ² とし、粒子噴出口２４１ａ，２
４２ａの口径を０．２ｍｍとした。非磁性粒子２４３は
粒径が略５０ｎｍのシリカ粒子である。また、スパッタ
ガス（Ｇs ）及びキャリアガス（Ｇc ）としては酸素
（Ｏ₂ ）を２０％含むアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、保
護層形成室２２内のトータルガス圧を０．０１Torrに設
定し、高周波電源装置２２５からの印加電力を２Ｗ／ｃ
ｍ² とした。スパッタターゲット２２３及び２２４はＳ
ｉＯ₂ 板である。そして、パレット２０ａの移動スピー
ドを、保護層１４の保持層１４ａの膜厚が略２０ｎｍ程
度になるように設定した。その結果、各被処理ガラス基
板１０ａの磁性層１３上に、保持層１４ａに非磁性粒子
１４ｂが分散保持された保護層１４を形成させることが
できた。しかる後、パレット２０ａを潤滑層形成室２３
に搬送して厚さ約２ｎｍの潤滑層１５をディップ処理に
よって形成させて磁気記録媒体１０（図５参照）を得
た。

【００１７】磁気記録媒体の構成 図５は上述の一実施例の製造方法によって製造された磁
気記録媒体の断面頭である、図５において、符号１０は
磁気記録媒体、符号１１はガラス基板、符号１２はガラ
ス基板１１の表面に形成された下地層、符号１３は下地
層１２の表面に形成された磁性層、符号１４は磁性層１
３の表面に形成された保護層、符号１５は保護層１４の
表面に形成された潤滑層である。

【００１８】磁気記録媒体１０は、ハードディスクに用
いられる面内記録型磁気ディスクである。また、ガラス
基板１１は、直径６５ｍｍφ、厚さ０．９ｍｍの円板体
であり、アルミノ珪酸塩ガラス等のガラス材で構成され
る。さらに、下地層１２は、厚さ略２００ｎｍのＣｒ膜
である。そして、磁性層１３は、厚さ５０ｎｍのＣｏー
ＮｉーＣｒ膜である。なお、下地層１２及び磁性層１３
はスパッタリング等の薄膜形成法によって形成される。

【００１９】保護層１４は、保持層１４ａで非磁性粒子
１４ｂを保持した構造を有し、その表面に非磁性粒子１
４ｂに基づく凹凸が形成されたものである。保持層１４
ａは厚さがおおよそ２０ｎｍのＳｉＯ₂ 膜である。ま
た、非磁性粒子１４ｂは粒径が約５０ｎｍのシリカ（Ｓ
ｉＯ₂ ）粒子である。この非磁性粒子１４ｂは、保持層
１４ａ中にほぼ均一に分散保持される。分散度合いは、
４個／μｍ² 程度である。

【００２０】潤滑層１５は、厚さ約２ｎｍのパーフルオ
ロポリエーテル（ＰＦＰ）膜である。この潤滑層１５
は、磁気ヘッドの滑りをよくするためのものである。

【００２１】図６は上述の一実施例の磁気記録媒体１０
について、ＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）
テストを行った結果を示すグラフである。図６のグラフ
において、横軸がＣＳＳの回数、縦軸が各回数における
動摩擦係数（μ）と初期の動摩擦係数（μ₀ ）との比で
ある。なお、ここで、初期の動摩擦係数（μ₀ ）とは、
第１回目（最初）に行ったＣＳＳテスト後にその磁気デ
ィスクを１ｒｐｍの回転速度で回転させて測定した動摩
擦係数であり、各回数における動摩擦係数（μ）とは、
第２回目以降のＣＳＳテスト後にそれぞれその磁気ディ
スクを１ｒｐｍの回転速度で回転させて測定した動摩擦
係数である。図６から明らかなように、約１万回のＣＳ
Ｓテストに対して動摩擦係数の増大は実用上において許
容される範囲内にあるとともに、このテストにおいて、
磁気ヘッドの吸着や損傷は全く認められなかった。

【００２２】また、この実施例の磁気記録媒体１０によ
れば、非磁性粒子４ｂの粒径及び保持層４ａの厚さを適
宜選定することにより適切な凹凸を形成させ、磁気記録
媒体１０の表面を適切な表面粗さに形成するすることが
できる。しかも、非磁性粒子１４ｂとして形状が略球形
の非磁性粒子を用いれば凹凸の突起部が必要以上に鋭く
かつ高くなるおそれもないので磁気ヘッドの低フライン
グハイト化も容易に実現できる。

【００２３】なお、上述の一実施例においては、非磁性
粒子１４ｂの粒径を約５０ｎｍとしたが、これは１０ｎ
ｍ〜２００ｎｍの範囲であれば一定の効果が認められる
ことが確認されている。なお、１０ｎｍ以下では表面粗
さが十分でないために吸着が起こるおそれがあり、逆に
２００ｎｍ以上にすると磁性層（記録面）と磁気ヘッド
との間隔が大きくなり過ぎて出力がとりにくくなるとと
もに、磁気ヘッドの浮上特性が悪くなる。

【００２４】また、非磁性粒子１４ｂとしては、シリカ
粒子の代わりに、Ａｌ₂ Ｏ₃ 粒子、ＴｉＯ₂ 粒子、Ｚｒ
Ｏ₂ 粒子、ＳｉＣ粒子、Ｃ（カーボン）粒子及びＴａＣ
粒子等を用いてもよい。潤滑層１５を構成する材料とし
ては、上記一実施例に掲げた外のフルオロカーボン系の
潤滑剤でもよいし、また、ハイドロカーボン系の潤滑剤
であってもよい。

【００２５】以上詳述した一実施例の方法及び装置によ
れば、上述の磁気記録媒体１０を容易に得ることができ
る。この場合、保持層１４ａはスパッタリングで形成さ
れた強固な膜であるから非磁性粒子１４ｂを強固に保持
することができる。また、この方法及び装置によれば、
従来の保護層形成装置に非磁性粒子供給装置を追加する
だけでよいとともに、保護層形成工程は従来の保護層形
成工程とほぼ同じであるから従来の方法及び装置に僅か
な変更を加えるだけで比較的簡単に実施することができ
る。しかも、従来のように、テクスチャー処理等の性質
の異なる別個の工程を必要とせず、工程数も少ないから
歩留まりの悪化の原因を増大させることもない。

【００２６】なお、上述の一実施例では、スパッタガス
及びキャリアガスとして酸素とアルゴンの混合ガスを用
いたが、酸素を混合しない純アルゴンガスを用いてもよ
い。また、上述の一実施例では、下地層、磁性層及び保
護層を形成する薄膜膜形成方法として、スパッタリング
法を用いた例をかかげたが、これは、真空蒸着法やＣＶ
Ｄ法等の他の薄膜形成方法を用いてもよい。さらに、上
述の一実施例では、被処理ガラス基板を順次磁性層形成
室、保護層形成室及び潤滑層形成室に搬送して一連の処
理を連続的に行う場合の例をかかげたが、これは、各処
理を別個独立に行うようにしてもよいことは勿論であ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる磁
気記録媒体の製造方法及びその装置は、保護層を構成す
る保持層の材料たる物質源から物質粒子を飛翔させて非
磁性支持体の上に堆積させるとともに、この物質粒子の
飛翔領域に非磁性粒子を存在させることにより、保持層
に非磁性粒子を保持させてその表面に非磁性粒子の粒径
に依存した凹凸を形成させた構成の保護層を得るように
したもので、これにより、適切な表面粗さを有する磁気
記録媒体を容易に製造できる磁気記録媒体製造方法及び
その装置を得ているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２におけるＩーＩ線断面図である。

【図２】磁気記録媒体製造装置の概略構成を示す部分断
面図である。

【図３】非磁性粒子供給装置の部分断面図である。

【図４】非磁性粒子供給装置の部分断面図である。

【図５】非磁性粒子供給装置の部分斜視図である。

【図６】ＣＳＳテスト結果を示す図である。

【符号の説明】

１０…磁気記録媒体、１０ａ…被処理ガラス基板、１１
…ガラス基板、１２…下地層、１３…磁性層、１４…保
護層、１４ａ…保持層、１４ｂ…非磁性粒子、１５…潤
滑層、２０ａ…パレット、２１…磁性層形成室、２２…
保護層形成室、２３…潤滑層形成室、２４…非磁性粒子
供給装置、２２３，２２４…スパッタターゲット、２２
５…高周波電源装置、２４１，２４２…粒子噴出部、２
４１ａ，２４２ａ…粒子噴出口、２４３…非磁性粒子、
２４３ａ…タンク、２４３ｂ…分岐管、２４３ｃ…連通
管、２４３ｄ…調節弁、２４４…バイパス管、２４５…
混合管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性支持体上に磁性層を形成する磁性
   層形成工程並びに保持層に非磁性粒子を保持した保護層
   を形成する保護層形成工程を有する磁気記録媒体製造方
   法において、 前記保護層形成工程が、該保護層を構成する保持層の材
   料たる物質源から物質粒子を飛翔させて前記非磁性支持
   体の上に堆積させるとともに、この物質粒子の飛翔領域
   に前記非磁性粒子を存在させるようにしたことを特徴と
   する磁気記録媒体製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の磁気記録媒体製造方法
   を実施する磁気記録媒体製造装置において、 磁性層が形成された非磁性支持体上に保護層を形成する
   保護層形成装置であって、保持層の材料たる物質源から
   物質粒子を飛翔させて前記非磁性支持体の上に堆積させ
   る薄膜形成装置と、この薄膜形成装置における物質粒子
   の飛翔領域に非磁性粒子を供給する非磁性粒子供給装置
   とを備えた保護層形成装置を有することを特徴とした磁
   気記録媒体製造装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の磁気記録媒体製造装置
   において、 前記薄膜形成装置がスパッタリング装置、真空蒸着装置
   又はＣＶＤ装置であることを特徴とした磁気記録媒体の
   保護層形成装置。