JPH05334665A

JPH05334665A - 磁気ディスク

Info

Publication number: JPH05334665A
Application number: JP14300892A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okudera; 正晴奥寺
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1992-06-03
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスク表面
の吸着現象を低減しつつ、磁気ヘッドの浮上安定性を向
上させる。【構成】磁気ヘッドによって情報の読み書きがなさ
れ、回転駆動される磁気ディスクにおいて、磁気ディス
クの表面と裏面の少なくとも一方の内周部に、突起状の
パターンが複数形成されており、かつ外周部に、円周方
向の微細な溝が設けられていることを特徴とする磁気デ
ィスク。【効果】磁気記録特性の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクが磁気ヘ
ッドと接触した状態で、起動停止を行なう磁気記録装置
に関し、特に、吸着現象による磁気ヘッドの起動不良を
防止し、摩擦特性を向上させるとともに、安定した電気
特性を得ることを図った磁気ディスクに関わるものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータの磁気記録装置などに用い
られている円盤状の磁気ディスクにあっては、磁気ヘッ
ドによって、信号の書き取り読み取りがなされている。
この磁気ヘッドは、磁気ディスクが停止されている時は
磁気ディスク表面に接触し、磁気ディスクが回転すると
気体軸受けの原理によって、磁気ヘッドは浮力を受けて
浮上し、この状態で信号の書き込みと読み取りを行なう
ようになっている。

【０００３】そこで、上述したような磁気ディスク及び
磁気ヘッドから構成される磁気記録装置は、磁気ヘッド
の磁気ディスクに対する浮上高さを下げ、すなわちスぺ
ーシングロスを減らして、一層の高記録密度化を果たす
ことが要求されている。そのため、従来、磁気ディス
クにおいては、高い平坦度、平滑度が必要とされ、一方
磁気ヘッドにおいては、浮上安定性が要求され、この浮
上安定性を良好に保つために、その媒体対向面の平坦
度、平滑度が要求されてきた。よって、従来の磁気記録
装置における、磁気ディスク及び磁気ヘッドにおいて
は、その媒体対向面に鏡面加工が施されていた。

【０００４】しかし、前述した鏡面加工が施された磁気
ディスク表面及び磁気ヘッドの媒体対向面は、磁気ディ
スク及び磁気ヘッドの媒体対向面の潤滑剤や、大気中の
水分によって、強い吸着現象を起こすという問題を有し
ていた。そして、こうした吸着現象が生じて、磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの吸着力が磁気記録装置の駆動回転モ
ーターのトルク力を超えると、起動不良になる恐れもあ
った。

【０００５】よって、上記のような問題を解決するため
に、磁気ヘッドの媒体対向面の表面に粗さを設ける方法
などがとられる場合もあったが、多くの場合は磁気ディ
スクの表面にテクスチャーと呼ばれる円周方向の溝を設
けて吸着を防止するのが一般的である。例えば、スパイ
ラル溝を設ける技術（特開平１−１４０４２２）、同心
円溝を設ける技術（特開平５６−３５）などが知られて
いる。

【０００６】ここで、従来の一般的な磁気ディスクの構
造について、図面を参照しつつ説明する。図２５（ａ）
と図２５（ｂ）は、従来の磁気ディスクの一例を示すも
ので、この磁気ディスクは中央部に透孔１が形成された
Ａｌ、Ａｌ合金あるいはガラスなどからなる円盤状の基
板２と、この基板２の全面に被膜されたＮｉ−Ｐなどの
被覆膜３とからなる磁気ディスク基板Ｃが主体となり、
磁気ディスク基板Ｃの被覆膜３上に図２５（ｂ）に示す
積層膜が形成されている。

【０００７】Ｎｉ−Ｐ被覆膜３上に形成される積層膜の
一例として図２５（ｂ）に示す構成を採用することがで
きる。図２５（ｂ）において積層膜は、厚さ１５００Å
程度のＣｒ膜４と、Ｃｒ膜４上に形成された厚さ７００
Å程度のＣｏ−Ｎｉ層、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ
−Ｔａ層等からなる磁性層５と、磁性層５上に積層され
た厚さ３００Å程度のＣからなる保護膜６と、保護膜６
上に被膜された潤滑膜７とから構成されている。

【０００８】また、前記Ｎｉ−Ｐ等からなる被覆膜３上
には、テクスチャーを形成するための加工が施されて、
テクスチャー８が設けられている。このテクスチャー８
は、一般的に、その表面粗さの粗さ中心線からの最大高
さＲａが０．００２〜０．１μmとした凹凸溝状のリン
グを被覆膜３上面に同心円状に多数形成したものであ
る。よって、テクスチャー８の上に積層された磁性層４
と保護膜５の表面には、テクスチャー８の凹凸溝に合致
する形状の凹凸溝が形成されている。

【０００９】そして、前記テクスチャー加工方法の例と
しては、特別に砥粒を調整した研磨テープを一定角速度
で回転している基板に適当圧力で押し付けて行なう方法
等がある。そして、上記のような方法により形成される
テクスチャーは、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディス
ク表面の間に生じる吸着防止効果と、磁気異方性を得る
２つの効果を奏するものであり、前記２つの効果を奏す
る前記テクスチャーは、上述したテクスチャー加工の一
工程で同時に同条件の加工によって達成できるというメ
リットがある。

【００１０】よって、上記のような構成からなる従来の
磁気ディスクの基板上に設けられたテクスチャー８が奏
する磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスクの表面の吸
着現象の低減効果は、磁気ディスクに接触している状態
の磁気ヘッドと磁気ディスク表面との接触面積を少なく
することで吸着現象を回避しているものである。そして
また、前記テクスチャー８は、上記の効果の他に、その
表面に被膜された磁性膜４に磁気異方性を与え、磁気記
録に都合の良い円周方向に高い保磁力を有する、再生出
力及び分解能に優れた、そして、ＤＣ消去ノイズの少な
い磁気ディスクを提供することができる効果を奏するも
のである。

【００１１】従って、以上説明したように、前記テクス
チャーはＣＳＳ動作における磁気ヘッドの媒体対向面と
磁気ディスク表面の吸着防止と、高密度記録のための磁
気異方性を利用した高保磁力化の２つの機能をもってお
り、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスク表面の吸着
現象の防止のためには、粗いテクスチャーが好ましく、
磁気ヘッドの浮上安定性を得るためには微細で、かつ均
一なテクスチャーが好ましいものである。

【００１２】次に、磁気ヘッドの停止状態と浮上状態に
ついて、以下に詳細に説明する。磁気ディスクの起動時
において、磁気ヘッドはそれ自体を支持するばね板部材
のばね圧により磁気ディスク表面に押し付けられた状態
になっている。この状態から磁気ディスクが回転を開始
すると、磁気ヘッドは回転する磁気ディスクに接触した
まま摺動する。

【００１３】次に、磁気ディスクの回転速度の向上に伴
い、磁気ヘッドの媒体対向面と磁気ディスク表面との間
に空気流が流れ込み、空気剛性膜を形成して磁気ヘッド
を持ち上げる。この力が磁気ヘッドに対する前記ばね圧
に打ち勝つと、磁気ヘッドは緩やかに磁気ディスク表面
から浮上し、磁気ヘッドの形状とばね圧と磁気ディスク
の周速とにより決定される浮上高さを保ちつつ磁気ディ
スクに対して浮上走行する。

【００１４】即ち、磁気ヘッドは、磁気ディスクの回転
開始時点から磁気ヘッドの浮上開始時点までは、ばね圧
で抑えつけられながら磁気ディスク表面を摺り付けるこ
とになる。このため従来、磁気ディスク表面あるいは磁
気ヘッドの媒体対向面が摩耗し、場合によっては摩擦力
が異常に上昇して磁気ディスクの表面破壊（クラッシ
ュ）を起こし、磁気ディスクの記録内容を読み出すこと
ができなくなることがあった。また、磁気ヘッドと磁気
ディスクの摩擦力が以上に上昇して磁気ディスクの回転
トルク以上の値になると、もはや磁気ディスクは回転し
なくなり、磁気記録装置の故障につながることがある。

【００１５】よって、前記テクスチャー８は、吸着現象
の低減を目的とするには、粗いテクスチャーが好まし
く、安定した電磁気特性を得るためには微細で、かつ、
均一なテクスチャーが好ましいものであることが判る。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、より一
層の高性能な磁気記録装置の開発が進むに従って、その
高密度記録化を図るために、磁気ヘッドの低浮上化が進
み、この低浮上化に対応するため、磁気ディスクにおけ
るテクスチャーの微細化、そして均一化が不可欠な要因
とされるようになり、テクスチャーの微細化及び均一化
のための技術の進歩も目覚ましいものがあるが、一方
で、こうしたテクスチャーの微細化及び均一化は、磁気
ディスク表面と磁気ヘッドの媒体対向面の吸着現象を促
し、この磁気ディスク表面と磁気ヘッドの媒体対向面の
吸着現象の低減を益々困難にし、深刻化するといった問
題を有していた。

【００１７】そこで、こうした問題を回避するために、
磁気ディスクの磁気ヘッドが浮上走行している部分以
外、つまりＣＳＳ（コンタクトスタートストップ）
動作を行なう部分には、粗いテクスチャーを設け、デー
タの記録再生が行なわれる部分には、微細で均一なテク
スチャーを設けた磁気ディスクが提案されている。しか
し、このような磁気ディスクにおいては、磁気ヘッドの
低浮上化にある程度までは対応可能であるが、粗いテク
スチャーが設けられたＣＳＳ動作部分においても、磁気
ヘッドが低浮上で走行するために、磁気ディスク表面及
び磁気ヘッドの媒体対向面の損傷が避けられず、安定し
た磁気特性が損なわれるといった本質的な欠点を有して
いた。

【００１８】よって、本願発明の磁気ディスクは、上記
課題に鑑みてなされたもので、磁気ディスクの磁気ヘッ
ドがＣＳＳ動作を行なう部分については、磁気ヘッドの
媒体対向面と磁気ディスク表面の吸着現象を低減しつ
つ、磁気ヘッドの低浮上を可能とし、又、前記磁気ディ
スクのデータを記録再生する部分については、磁気ディ
スク表面と磁気ヘッドの媒体対向面との損傷を引き起こ
すことなく、安定した記録再生特性を保証し、磁気ヘッ
ドの低浮上を可能とするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１の磁気ディスク
は上記課題を解決するために、磁気ヘッドによって情報
の読み書きがなされ、回転駆動される磁気ディスクにお
いて、磁気ディスクの表面と裏面の少なくとも一方の内
周部に、突起状のパターンが複数形成されており、かつ
外周部に、円周方向の微細な溝が設けられていることを
特徴とするものである。

【００２０】請求項２の磁気ディスクは上記課題を解決
するために、請求項１に記載の磁気ディスク内周部に設
けられた突起状のパターンが、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下
の高さを有することを特徴とするものである。

【００２１】請求項３の磁気ディスクは上記課題を解決
するために、請求項１に記載の外周部に円周方向に設け
られた微細な溝における平均のピッチが２μm以下であ
ることを特徴とするものである。

【００２２】請求項４の磁気ディスクは上記課題を解決
するために、請求項１に記載の円周方向に微細な溝が設
けられた外周部表面の粗さ中心線からの最大高さＲ_pが
４０ｎｍ以下であることを特徴とするものである。

【００２３】

【作用】本発明の磁気ディスクは、ＣＳＳ動作を行なう
部分と、記録再生を行なう部分との２つの部分に分け、
前記ＣＳＳ動作を行なう部分は、磁気ディスクの周速が
低く、出力信号の小さい磁気記録装置にとって不利な磁
気ディスク内周部に設け、記録再生を行なう部分は磁気
ディスク外周部に設けた。そして、前記ＣＳＳ動作を行
なう部分には、突起状のパターンを複数形成することに
より、ＣＳＳ動作を行なう際の磁気ディスク表面と磁気
ヘッドの媒体対向面との吸着現象の発生を防ぎ、また、
前記突起状のパターンの高さを一定にすることによっ
て、磁気ヘッドの浮上安定性を保証することができる。

【００２４】そしてまた、この突起状のパターンの高さ
を５ｎｍ以上８０ｎｍ以下としたのは、磁気ディスク表
面と磁気ヘッドとの吸着現象を回避するために、少なく
とも前記パターンの高さが５ｎｍ以上必要であり、ま
た、磁気ヘッドの浮上安定性を保つために８０ｎｍ以下
必要であるからである。

【００２５】以上のように、本発明の磁気ディクスにお
いて、その内周部に磁気ヘッドのＣＳＳ動作を行なう部
分を設けることによって、磁気ディスクの外周部に設け
られた磁気記録再生を行なう部分の構造を、記録再生の
最適な条件を満たしたものとすることができる。つま
り、この外周部においては、磁気ヘッドの媒体対向面と
磁気ディスク表面との吸着現象の問題を考慮に入れる必
要はなく、磁気記録再生のみに適した構造とすることが
できる。よって、本発明の磁気ディスクのように、その
表面外周部の粗さ中心線からの最大高さＲ_pを４０ｎｍ
以下とすれば、磁気ヘッドの浮上安定性が保たれ、ま
た、この磁気ディスクにおける磁気ディスク基板外周部
に設けられたテクスチャーの平均のピッチを２μm以下
とれば、必要な磁気異方性を得ることができることか
ら、このテクスチャーにより磁気ディスク表面外周部に
形成される微細な溝の各溝間の平均のピッチを２μm以
下としたものである。

【００２６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。（実施例１）図１〜図３は、本発明構造を採用した磁気
ディスクの一実施例を示すものである。この例の磁気デ
ィスク１０は、金属、ガラスあるいは樹脂製などの円盤
状の基板の表面あるいは表裏両面に磁性膜、保護膜ある
いは必要に応じて複数の中間膜などを被覆した構成であ
って、コンピュータの磁気記録装置などの磁気記録媒体
として用いられるものである。

【００２７】そして、この磁気ディスク１０の表面と裏
面の少なくとも一方において、その内周部には突起状の
パターン１１が複数設けられており、外周部には円周方
向に形成された微細な溝１２が設けられている。そし
て、前記突起状のパターン１１は、磁気ディスク１０の
表面から突出したもので、その形状は図６に示すような
円筒状のものや、図７に示すような六角柱状のもの、あ
るいは図８に示すような円錐台状のもの、図９に示すよ
うなＶ字状のものなど種々のものを採用することが可能
である。しかし、前記突起状のパターン１１はいずれ
も、その高さｄが５ｎｍ以上で８０ｎｍ以下であること
が必要であり、また、磁気ディスク基板外周部の円周方
向に設けられた前記微細な溝１２は、その各溝１２間の
平均のピッチが２μm以下であり、さらにこの微細な溝
１２による前記磁気ディスク外周部表面の粗さの粗さ中
心線からの最大高さＲ_pを４０ｎｍ以下とするものであ
る。

【００２８】そこで、上記のような構成からなる磁気デ
ィスク１０の製造方法について、図４及び図５を参照し
て説明する。本実施例１の磁気ディスク１０を製造する
には、Ａｌ、Ａｌ合金あるいはガラスなどからなる円盤
状の基板１３を用意し、この基板１３に面取加工や表面
加工を施した後に、表面にＮｉ−Ｐなどの被覆膜１４を
メッキなどの手段により図４（ａ）に示すように形成す
る。

【００２９】次に、被覆膜１４の表面を図４（ｂ）に示
す段階でポリッシュ加工する。この工程において、被覆
膜１４の表面の内周部側に、先に示した形状のパターン
１１Ａ、１１Ａ、１１Ａ・・・を形成する。このパター
ン１１Ａ、１１Ａ、１１Ａ・・・の形成方法は、図５に
示すような工程からなるフォトリソグラフィー技術を用
いた。

【００３０】そこで、図５に示すフォトリソグラフィー
技術による前記パターン１１Ａの形成方法について、以
下に詳細に説明する。まず、図５（ｂ）に示すように、
前記被覆膜１４上面の内周部側にフォトレジスト１６を
載せ、この上に先に説明したパターン１１Ａを多数切り
欠いた形状のフォトマスク１７を図５（ｃ）に示すよう
に被せる。そして、これを紫外線を含む光で露光した
後、現像することにより、図５（ｄ）に示すような微細
パターン１１ａを形成させ、これを図５（ｅ）に示すよ
うにエッチング処理した後、図５（ｆ）に示すようにフ
ォトレジスト部分の剥離処理を施すことにより磁気ディ
スク基板１５を形成する。なお、このパターン１１Ａの
形成方法を説明する際に図５（ａ）に示したフォトレジ
スト１６はポジ型の例であるが、ネガ型で上記パターン
１１Ａを形成しても良い。その際、レジスト１６上面に
載せるフォトマスク１７は、ポジ型とは逆にパターン１
１Ａの形状部分にのみ前記フォトマスク１７を残すこと
となる。

【００３１】そして、上記のように形成された磁気ディ
スク基板１５の外周部には図４（ｃ）に示すように、テ
クスチャー１２Ａを形成する加工を施す。このテクスチ
ャー１２Ａを形成する加工は、特別に砥粒を調整した研
磨テープを一定角速度で回転している前記磁気ディスク
基板１５の外周部にのみに、適当圧力で押し付けること
によって行なうものである。なお、このテクスチャー加
工は、上述したフォトリソグラフィー技術によるパータ
ン１１Ａの形成前に行なっても良い。

【００３２】ついで、スパッタなどの手法により図４
（ｄ）に示すようなＣｒなどからなる下地膜１８を被覆
する。そしてさらに、この下地膜１８の上にＣｏ−Ｔａ
−Ｃｒ膜などからなる磁性膜１９をスパッタなどの手段
で図４（ｅ）に示すように被膜し、更にカーボンなどか
らなる保護膜２０をスパッタなどの手段で、図４（ｆ）
に示すように被膜し、更にフッ素系の潤滑膜２１をディ
ップコート法などにより形成して磁気ディスク１０を完
成する。

【００３３】前記製造方法においては、図４（ｂ）で示
すポリッシュ加工後にパターン１１Ａ、１１Ａ、１１Ａ
・・・及びテクスチャー１２Ａを形成するので、その上
に形成される各膜は、順次前記パターン１１Ａ、１１
Ａ、１１Ａ・・・及びテクスチャー１２Ａ上に被膜され
る結果、磁気ディスク１０の表面の内周部側には突起状
のパターン１１、１１、１１・・・が、外周部側には前
記テクスチャー１２Ａの各リングに沿った形状の円周方
向の微細な溝１２、１２、１２・・・が形成されること
となる。

【００３４】なお、前記実施例１では、多数の膜を積層
する途中でパターン１１Ａを形成したが、パターン１１
Ａを形成する工程を最終工程の保護膜２０の形成後に行
ない、保護膜２０の上面の内周部側にのみパターン１１
Ａを形成しても良い。この場合は、保護膜２０の上にパ
ターン１１Ａの型を多数形成したスタンパを押し付けて
一度に多数のパターン１１Ａを転写するようにしても良
い。また、保護膜２０が硬い膜である場合は、保護膜２
０を形成する工程の前に新たな中間膜を形成する工程を
組み込み、この中間膜にスタンパを用いてパターン１１
Ａを多数形成し、これに保護膜２０を被せることによっ
ても前記パターン１１Ａを一度の多数形成することがで
きる。

【００３５】また、磁気ディスク１０上に形成される上
記パターン１１の形状が、図９に示すようなＶ字型の形
状のものとすると、以下のような特別な効果を奏するこ
とができる。図９に示すＶ字状のパターン２５は、直線
状の空気案内部２５ａ、２５ａをＶ字状に接合して構成
されたもので、この空気案内部２５ａ、２５ａに挟まれ
て構成される平面三角状の空間領域は空気圧縮部２５ｂ
と称されている。

【００３６】そこで、上記のようなＶ字状のパターン２
５を備えた磁気ディスク１０においては、この磁気ディ
スク１０が回転し始めると、パターン２５も空気中を移
動する。そして、前記パターン２５の空気圧縮部２５ｂ
に入り込んだ空気は、空気案内部２５ａ、２５ａで両側
から圧縮されるので、前記パターン２５の上方には、気
圧の高い正圧の領域が発生する。

【００３７】磁気ディスク１０の表面又は裏面に無数に
形成されたパターン２５は、それぞれその上方に正圧領
域を形成しつつ回転するので、大きな気流を生じさせ磁
気ディスク１０に押し付けられている磁気ヘッドは、こ
の気流により生じる揚力によって容易に浮上して、磁気
ディスク１０に対して浮上走行する。ここで、パターン
２５のような空気圧縮部２５ｂを持たない図６〜８に示
すような形状のパターンが形成された磁気ディスク１０
において、さらにはこうしたパターンを形成しない従来
の磁気ディスクにおいても、回転によって気流を生じる
が、パターン２５・・・を形成した磁気ディスク１０に
あっては、その回転開始時にパターン２５の空気圧縮効
果により生じる正圧により、直ちに強い気流を発生させ
得るので、従来のパターンが形成されていない磁気ディ
スクよりは勿論の事、図６〜図８に示す形状のパターン
２２、２３、２４が設けられた磁気ディスクよりも、非
常に早く磁気ヘッドを浮上走行させることができる。従
って、前述したようなＶ字状のパターン２５が形成され
た磁気ディスク１０ににおいては、磁気ヘッドが磁気デ
ィスク１０表面に接触して、これを摺り付ける時間が短
くなり、磁気ディスク１０を損傷させる恐れも少なくな
る。

【００３８】また、上述したような、図９のＶ字型のパ
ターン２５が奏する効果と同様な効果が得られるパター
ンの変形例について、以下に示す。図１０に示す形状の
パターン２６は、この例のパターン２６が形成された磁
気ディスク１０において、前記パターン２６の空気圧縮
部２６ｂの下方であって、磁気ディスク１０の表面部分
に、空気圧縮補助用の溝部１０ａを形成した例である。
この溝部１０ａの深さは、パターン２６において、磁気
ディスク１０の回転方向の前方側２６Ａの下方側で深
く、磁気ディスク１０の回転方向の後方側２６Ｂの下方
側で浅くなるように形成されている。

【００３９】図１０に示す構成を採用することで、空気
圧縮部２６ｂの体積を大きくし、空気案内部２６ａ、２
６ａが圧縮する空気量を多くすることができるので、こ
れにより、図９に示す構成よりも高い正圧を発生させる
ことができ、磁気ヘッドをより早く浮上させることがで
きる。

【００４０】また、図１１に示す形状のパターン例は、
上記図９、図１０に示すパターンの変形例で、このパタ
ーン２７は、空気案内部２７ａ、２７ａを壁部２７Ａで
連結して構成したコ字状に形成され、空気案内部２７
ａ、２７ａと壁部２７Ａとで囲まれた領域が空気圧縮部
２７ｂとされている。この構成のパターン２７によって
も先に記載したパターン２５と同様な効果を得ることが
できる。

【００４１】図１２に示す形状のパターン２８は、空気
案内部２８ａ、２８ａをＸ字状に結合して構成され、空
気案内部２８ａの端部と他の空気案内部２８ａの端部と
の間に空気圧縮部２８ｂが形成されている。この構成の
バターン２８によっても、先に記載したパターン２５及
び２７と同様な効果を得ることができる。

【００４２】図１３に示す形状のパターン２９は、横長
の壁部２９Ａの両端部に、短い空気案内部２９ａ、２９
ａを直角に延設したものである。この構成のパターン２
９によっても、先に記載したパターン２５、２７、２８
と同様な効果を得ることができる。

【００４３】以上説明したように、パターンの形状には
種々のものが考えられるが、前記パータンの形状は、Ｃ
ＳＳ動作時に鏡面仕上された磁気ヘッドの底面（媒体対
向面）と磁気ディスクの表面において吸着現象を起こさ
ないことを目的とするものであれば、先に図示したもの
に限らないのは勿論である。

【００４４】次に、磁気ディスク上に形成されるパター
ンの配列状態と大きさの関係について説明する。上述し
たような形状からなるパターンを磁気ディスク１０の内
周部側に同心円状に形成する配列構成の他に、図１４に
示すような磁気ディスク１０の回転方向に沿って、パタ
ーン３０〜３４の大きさを外周部側から内周部側に順次
小さくする構成のものがパターンの配列構成例として挙
げられる。

【００４５】図１５はパターン３０〜３４の配列状態の
他の例を示すものである。この例においては、磁気ディ
スク１０の径方向にパターン３０、３１、３２、３３を
順次配列しているが、各パターン３０〜３４を磁気ディ
スク１０の周方向に千鳥状に配列している。前記したよ
うにパターン３０〜３４の配列には種々の配列方法があ
るが、いずれの配列方法を適用しても良い。

【００４６】そして、前述したパターンにおいて、これ
らを磁気ディスク１０に設けた際に、パターン１１の高
さｄを５ｎｍ〜８０ｎｍとした。この理由は、以下のよ
うな試験データによるものである。（試験例１）まず、前記磁気ディスク１０に設けられた
パターン１１の高さｄの上限を規定するために、次のよ
うな試験を行なった。まず、磁気ディスク基板１５の内
周部から半径２５ｍｍ以下の領域に、フォトリソグラフ
ィー技術によって、各々固有の高さを有するパターン１
１を形成した磁気ディスクを準備した。そして、ＡＥセ
ンサーを取り付けた磁気ヘッドを、これらの磁気ディス
ク上で浮上させ、徐々に浮上高さを減じていった時に、
前記磁気ヘッドと磁気ディスクが接触してＡＥ信号が発
生する時の浮上高さを浮上限界とし、この浮上限界とパ
ターン１１の高さを測定し、これらの関係を図１６に示
した。

【００４７】上述したような試験の結果、パターン１１
の高さｄが１００ｎｍ以上では、磁気ヘッドの浮上姿勢
に揺らぎが認められ、安定した浮上は得られなかった。
そして、図１６に示されているように、前記パターン１
１の高さｄが８０ｎｍ以下では、磁気ヘッドは安定して
浮上した。つまり、以上のような結果はパターン１１の
高さｄが低いほど、磁気ヘッドの低浮上に対応できるこ
とを示しているものである。

【００４８】続いて、前記磁気ディスク１０に設けれた
パターン１１の高さｄの下限を規定するために、試験サ
ンプルは上記試験と同様のものとして、磁気ヘッドの媒
体対向面と前記パターン１１の表面に潤滑剤を塗布した
時のパターン１１の高さｄに対する吸着力を測定し、そ
の結果を図１７に示した。この結果から判ることは、前
記パターン１１の高さｄが、５ｎｍ以下の場合は吸着力
が発生して前記パターン１１は事実上、前記磁気ヘッド
の媒体対向面との吸着現象を防ぐことができない。

【００４９】従って、上述した試験例１から判ること
は、磁気ディスク１０に設けられるパターン１１の高さ
ｄは５ｎｍ以上８０ｎｍ以下が適当で、５ｎｍ以下では
磁気ヘッドと磁気ディスク１０に設けられたパターン１
１の表面の吸着現象を防止できず、８０ｎｍ以上では磁
気ヘッドの浮上安定性を保つことができず、磁気ヘッド
の低浮上化に対応することが難しいということである。

【００５０】（試験例２）さらに、上記実施例１の磁気
ディスクにおける磁気ディスク基板の内周部から半径２
５ｍｍ以外の領域の外周部分に設けられたテクスチャー
１２Ａによって充分な磁気記録特性を引き出すための前
記各テクスチャー１２Ａの各リング間の最適なピッチを
測定するために、以下のような試験を行なった。まず、
上述した実施例１の構成からなる磁気ディスク１０の内
周部から半径２５ｍｍ以外の領域の外周部に各種のピッ
チで加工したテクスチャー１２Ａを有する磁気ディスク
１０を準備し、前記テクスチャー１２Ａの各リング間の
ピッチに対する保磁力を測定した。そして、その結果を
図１８に示した。なお、この時のピッチは１００００倍
のＳＥＭ観察により、視野平均として求めたものであ
る。

【００５１】図１８から明かなことは、前記テクスチャ
ーの１２Ａの各リング間のピッチが２μm以上では、テ
クスチャー１２Ａを設けない場合とほとんど差が無く、
従って前記テクスチャー１２Ａを設けた意味を成さない
ということである。そして、２μm以下ではピッチに比
例して保磁力が高くなり、磁気ディスクに必要とされる
保磁力を得ることができるということである。なお、前
記テクスチャー１２Ａの各リングのピッチを２μm以下
とすることにより、このテクスチャー１２Ａによって磁
気ディスク表面外周部に形成される微細な溝による各リ
ング間のピッチも２μm以下となる。

【００５２】（試験例３）さらに、磁気ディスク１０に
設けられた微細な溝１２において、磁気ヘッドの媒体対
向面と磁気ディスク１０表面との吸着現象を回避すべ
く、前記磁気ディスク１０表面外周部表面における最適
な粗さ中心線からの最大高さＲ_pを測定するために、以
下のような試験を行なった。先ず、上述した実施例１の
構成からなる磁気ディスク１０の内周部から半径２５ｍ
ｍ以外の領域の外周部を各種の粗さで加工した磁気ディ
スクを準備し、ＡＥセンサーをつけた磁気ヘッドを、前
記磁気ディスク上で浮上させ、徐々に前記磁気ヘッドの
浮上高さを減じていった時に、磁気ヘッドと磁気ディス
クが接触してＡＥ信号が発生する時の磁気ヘッドの浮上
高さを浮上限界とし、前記浮上限界と前記磁気ディスク
外周部表面の粗さの粗さ中心線からの最大高さＲ_pの関
係を測定したものである。その結果を図１９に示す。

【００５３】図１９から明かなように、磁気ディスクの
外周部に設けられた微細な溝１２による、前記磁気ディ
スク外周部表面の粗さの粗さ中心線からの最大高さＲ_p
は、４０ｎｍ以下であれば磁気ヘッドの浮上安定性を保
つことができ、磁気ヘッド低浮上化に対応することがで
きるということが判る。

【００５４】以上、試験例１〜３より明らかなことは、
実施例１の磁気ディスク１０において、磁気ディスク１
０に設けられるパターン１１の高さｄは５ｎｍ以上８０
ｎｍ以下が適当で、磁気ディスク１０の磁気ディスク基
板外周部に設けられれるテクスチャー１２Ａにおいて
は、その各リング間のピッチが２μm以下では、ピッチ
に比例して保磁力が高くなり磁気ディスク１０に必要と
される保磁力を得ることができる。よって、前記テクス
チャー１２Ａの各リング間のピッチを２μm以下に形成
することは、このテクスチャー１２Ａによって磁気ディ
スク表面外周部に形成される微細な溝１２の各溝間のピ
ッチも２μm以下に形成されることとなる。そしてさら
に、前記磁気ディスク外周部に設けられた微細な溝１２
による磁気ディスク１０表面外周部の粗さ中心線からの
最大高さＲ_pは４０ｎｍ以下でとすることによって、磁
気ヘッドの浮上安定性を保ことができ磁気ヘッド低浮上
化に対応することが可能である。

【００５５】（実施例２）図２０〜図２２は、本発明構
造を採用した磁気ディスク４０の実施例２の磁気ディス
クを示すものである。この例の磁気ディスク４０は上記
実施例１と同様に、金属、ガラスあるいは樹脂製などの
円盤状の基板の表面あるいは表裏両面に磁性膜、保護膜
あるいは必要に応じて複数の中間膜などを被覆した構成
であって、コンピュータの磁気記録装置などの磁気記録
媒体として用いられるものである。

【００５６】そして、この磁気ディスク４０の表面と裏
面の少なくとも一方において、その内周部には磁気ディ
スク４０表面に設けられた凹部空間によって形成された
パターン４１が複数設けられており、外周部には円周方
向に形成された微細な溝４２が設けられている。つま
り、前記パターン４１は、磁気ディスク４０の表面に設
けられた凹部空間によって設けられているものであっ
て、磁気ディスク４０表面下に形成されているものであ
る。

【００５７】また、前記パターン４１の形状について
は、図６に示すような円筒状のものや、図７に示すよう
な六角柱状のもの、あるいは図８に示すような円錐台状
のもの、図９に示すようなＶ字状のものなど前記実施例
１と同様に種々のものを採用することが可能である。し
かし、前記パターン４１はいずれも、その高さｄ’が５
ｎｍ以上で８０ｎｍ以下であり、また、磁気ディスク基
板外周部の円周方向に設けられたテクスチャー４２Ａ
は、その各リング間のピッチを２μm以下に形成し、よ
って、このテクスチャー４２Ａにより磁気ディスク表面
外周部に形成される微細な溝４２の各溝４２間のピッチ
も２μm以下に形成されることが必要である。そしてさ
らに、前記微細な溝４２による磁気ディスク表面外周部
の粗さ中心線からの最大高さＲ_pは４０ｎｍ以下である
ことが必要である。

【００５８】そこで、上記のような構成からなる磁気デ
ィスク４０の製造方法について、図２３及び図２４を参
照して説明する。本実施例２の磁気ディスク４０を製造
するには、Ａｌ、Ａｌ合金あるいはガラスなどからなる
円盤状の基板４３を用意し、この基板４３に面取加工や
表面加工を施した後に、表面にＮｉ−Ｐなどの被覆膜４
４をメッキなどの手段により図２３（ａ）に示すように
形成する。

【００５９】次に、被覆膜４４の表面を図２３（ｂ）に
示す段階でポリッシュ加工する。この工程において、被
覆膜４４の表面の内周部側に、先に示した形状のパター
ン４１Ａ、４１Ａ、４１Ａ・・・を形成する。このパタ
ーン４１Ａ、４１Ａ、４１Ａ・・・の形成方法は、図２
４に示すような工程からなるフォトリソグラフィー技術
を用いた。

【００６０】そこで、図２４に示すフォトリソグラフィ
ー技術による前記パターン４１の形成方法について、以
下に詳細に説明する。まず、図２４（ｂ）に示すよう
に、前記被覆膜上面の内周部側にフォトレジスト４５を
載せ、この上に先に説明したパターン４１を多数切り欠
いた形状のフォトマスク４６を図２４（ｃ）に示すよう
に被せる。そして、これを紫外線を含む光で露光した
後、現像することにより、図２４（ｄ）に示すような微
細パターン４１ａを形成させ、これを図２４（ｅ）に示
すようにエッチング処理し、図２４（ｆ）に示すように
フォトレジスト部分の剥離処理を施すことにより、磁気
ディスク基板４７を形成する。なお、このパターンの形
成方法を説明する際に図２４（ａ）に示したフォトレジ
スト４５はポジ型の例であるが、ネガ型で上記パターン
４１を形成しても良い。その際、レジスト上面に載せる
フォトマスク４６は、ポジ型とは逆にパターン４１の形
状部分にのみ前記フォトマスク４６を残すこととなる。

【００６１】そして、上記のように形成された磁気ディ
スク基板４７の外周部には図２３（ｃ）に示すように、
テクスチャー４２Ａを形成する加工を施す。このテクス
チャー４２Ａを形成する加工は、特別に砥粒を調整した
研磨テープを一定角速度で回転している前記磁気ディス
ク基板４７の外周部にのみに、適当圧力で押し付けるこ
とによって行なうものである。なお、このテクスチャー
加工は、上述したフォトリソグラフィー技術によるパー
タン４１Ａの形成前に行なっても良い。

【００６２】ついで、スパッタなどの手法により図２３
（ｄ）に示すようなＣｒなどからなる下地膜４８を被覆
する。そしてさらに、この下地膜４８の上にＣｏ−Ｔａ
−Ｃｒ膜などからなる磁性膜４９をスパッタなどの手段
で図２３（ｅ）に示すように被膜し、更にカーボンなど
からなる保護膜５０をスパッタなどの手段で、図２３
（ｆ）に示すように被膜し、更にフッ素系の潤滑膜５１
をディップコート法などにより形成して磁気ディスク４
０を完成する。

【００６３】前記製造方法においては、図２３（ｂ）で
示すポリッシュ加工後にパターン４１Ａ、４１Ａ、４１
Ａ・・・及びテクスチャー４２Ａを形成するので、その
上に形成される各膜は、順次前記パターン４１Ａ、４１
Ａ、４１Ａ・・・及びテクスチャー４２Ａ上に被膜され
る結果、磁気ディスク４０の表面の内周部側には、突起
状のパターン４１、４１、４１・・・が、外周部側には
前記テクスチャー４２Ａの各リングに沿った形状の円周
方向の微細な溝４２、４２、４２・・・が形成されるこ
ととなる。

【００６４】なお、前記実施例２では、多数の膜を積層
する途中でパターン４１Ａを形成したが、パターン４１
Ａを形成する工程を最終工程の保護膜５０の形成後に行
ない、保護膜５０の上面の内周部側にのみパターン４１
Ａを形成しても良い。この場合は、保護膜５０の上にパ
ターン４１Ａの型を多数形成したスタンパを押し付けて
一度に多数のパターン４１Ａを転写するようにしても良
い。また、保護膜５０が硬い膜である場合は、保護膜５
０を形成する工程の前に新たな中間膜を形成する工程を
組み込み、この中間膜にスタンパを用いてパターン４１
Ａを多数形成し、これに保護膜５０を被せることによっ
ても前記パターン４１Ａを一度の多数形成することがで
きる。

【００６５】そして、以上のような構成からなる実施例
２の磁気ディスク４０においても、実施例１の試験例１
〜３と同様な試験を行なった結果、同様な試験結果が得
られた。よって、上記実施例２の磁気ディスク４０に設
けられるパターン４１の高さｄ’は、５ｎｍ以上８０ｎ
ｍ以下が適当で、磁気ディスク基板外周部に設けられる
テクスチャー４２Ａの各リング間のピッチが２μm以下
では、ピッチに比例して保磁力が高くなり、磁気ディス
ク４０に必要とされる保磁力を得ることができる。従っ
て、このテクスチャー４２Ａによって磁気ディスク表面
に形成される微細な溝の各溝４２間のピッチも２μm以
下となる。そしてさらに、前記磁気ディスク表面外周部
に形成された微細な溝４２による磁気ディスク表面の粗
さ中心線からの最大高さＲ_pは４０ｎｍ以下であれば磁
気ヘッドの浮上安定性を保ことができ、磁気ヘッド低浮
上化に対応することができるという実施例１と同様な効
果を得ることができる。

【００６６】

【発明の効果】よって、本発明の磁気ディスクは、ＣＳ
Ｓ動作を行なう部分と、記録再生を行なう部分との２つ
の部分に分け、前記ＣＳＳ動作を行なう部分は、磁気デ
ィスクの周速が低く、出力信号の小さい磁気記録装置に
とって不利な磁気ディスク内周部に設け、記録再生を行
なう部分は磁気ディスク外周部に設けたものである。

【００６７】そして、前記ＣＳＳ動作を行なう部分に
は、突起状のパターンを複数形成することにより、ＣＳ
Ｓ動作を行なう際の磁気ディスク表面と磁気ヘッドの媒
体対向面との吸着現象の発生を防ぎ、また、前記突起状
のパターンの高さを一定にすることによって、磁気ヘッ
ドの浮上安定性を保証することができる。また、この突
起状のパターンの高さを、５ｎｍ以上８０ｎｍ以下とし
たのは、磁気ディスク表面と磁気ヘッドとの吸着現象を
回避するために、少なくとも前記パターンの高さが５ｎ
ｍ以上必要であり、また、磁気ヘッドの浮上安定性を保
つために８０ｎｍ以下必要であるからである。

【００６８】以上のように、本発明の磁気ディクスにお
いて、その内周部に磁気ヘッドのＣＳＳ動作を行なう部
分を設けることによって、磁気ディスクの外周部に設け
られた磁気記録再生を行なう部分の構造を、記録再生の
最適な条件を満たしたものとすることができる。つま
り、この外周部においては、磁気ヘッドの媒体対向面と
磁気ディスク表面との吸着現象の問題を考慮に入れる必
要はなく、磁気記録再生のみに適した構造とすることが
できる。よって、本発明の磁気ディスクのように、その
外周部表面の粗さの粗さ中心線からの最大高さＲ_pを４
０ｎｍ以下とし、テクスチャーによって前記磁気ディス
ク表面外周部に設けられた微細な溝の各溝間のピッチを
２μm以下とすることによって、磁気ヘッドの浮上安定
性を維持することができるととともに、必要な磁気異方
性を得ることができ、磁気記録特性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本実施例１の磁気ディスクを示す平面
図である。

【図２】図２は、図１に示す磁気ディスクの断面図であ
る。

【図３】図３は、図２に要部拡大図である。

【図４】図４は、実施例１の磁気ディスクの製造工程を
説明するための図である。

【図５】図５は、実施例１の磁気ディスクにおけるパタ
ーンの製造工程を説明するための図である。

【図６】図６は、実施例１及び実施例２の磁気ディスク
におけるパターンの一構成例である。

【図７】図７は、実施例１及び実施例２の磁気ディスク
におけるパターンの一構成例である。

【図８】図８は、実施例１及び実施例２の磁気ディスク
におけるパターンの一構成例である。

【図９】図９は、実施例１及び実施例２の磁気ディスク
におけるパターンの一構成例である。

【図１０】図１０は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの一構成例である。

【図１１】図１１は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの一構成例である。

【図１２】図１２は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの一構成例である。

【図１３】図１３は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの一構成例である。

【図１４】図１４は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの配列例を示す図である。

【図１５】図１５は、実施例１及び実施例２の磁気ディ
スクにおけるパターンの配列例を示す図である。

【図１６】図１６は、本試験例１における磁気ディスク
に設けられたパターンの形成基板からの高さに対するＡ
Ｅ信号が検出されはじめる磁気ヘッドの浮上限界を示す
図である。

【図１７】図１７は、本試験例１における磁気ディスク
に設けられたパターンの形成基板からの高さに対する磁
気ディスクに設けられたパターン表面と磁気ヘッドの媒
体対向面との吸着力を示す図である。

【図１８】図１８は、本試験例２の結果を示す図であ
る。

【図１９】図１９は、本試験例３の結果を示す図であ
る。

【図２０】図２０は、本実施例２の磁気ディスクを示す
平面図である。

【図２１】図２１は、図２０に示す磁気ディスクの断面
図である。

【図２２】図２２は、図２１に要部拡大図である。

【図２３】図２３は、実施例２の磁気ディスクの製造工
程を説明するための図である。

【図２４】図２４は、実施例２の磁気ディスクにおける
パターンの製造工程を説明するための図である。

【図２５】図２５は、従来の磁気ディスクを説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１０磁気ディスク１１パターン１２溝１２Ａテクスチャー４０磁気ディスク４１パターン４２溝４２Ａテクスチャーｄパターンの形成基板からの高さｄ’パターンの形成基板からの高さ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッドによって情報の読み書きがな
され、回転駆動される磁気ディスクにおいて、磁気ディ
スクの表面と裏面の少なくとも一方の内周部に、突起状
のパターンが複数形成されており、かつ外周部に、円周
方向の微細な溝が設けられていることを特徴とする磁気
ディスク。
【請求項２】請求項１に記載の磁気ディスク内周部に
設けられた突起状のパターンが、５ｎｍ以上８０ｎｍ以
下の高さを有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項３】請求項１に記載の外周部に円周方向に設
けられた微細な溝における平均のピッチが２μm以下で
あることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項４】請求項１に記載の円周方向に微細な溝が
設けられた外周部表面の粗さ中心線からの最大高さＲ_p
が４０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気ディスク。