JPH06139561A

JPH06139561A - 磁気ディスクおよびその製造方法

Info

Publication number: JPH06139561A
Application number: JP29053092A
Authority: JP
Inventors: Takao Nakamura; 孝雄中村; Shinya Sekiyama; 伸哉関山; Kenji Furusawa; 賢司古沢; Mitsuyoshi Otake; 光義大竹; Yoshiki Kato; 義喜加藤; Jiyun Fumioka; 順文岡
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-10-28
Filing date: 1992-10-28
Publication date: 1994-05-20

Abstract

(57)【要約】【目的】従来よりも小さな浮上高さで磁気ヘッドを安定
に浮上させることができ、かつ、十分な磁気特性を有す
る磁気ディスクを提供する。【構成】基板と、前記基板上に配置された磁性膜とを有
する磁気ディスクにおいて、前記基板は、ラビング処理
された基板であることを特徴とする磁気ディスク。【効果】非常に高い記憶容量でしかも信頼性の高い磁気
ディスクを提供することが達成される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクおよびそ
の製造方法に係り、特に、磁気ディスクの磁気特性、ヘ
ッド浮上特性およびＣＳＳ特性などのしゅう動特性に優
れ、高記録密度に適した信頼性の高い磁気ディスクおよ
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の磁気ディスクは、例えば図７に示
すように、基板２０の両面にそれぞれ、膜厚２００ｎｍ
〜４００ｎｍのＣｒの下地膜（あるいは中間膜）１２、
膜厚５０ｎｍのＣｏ−Ｃｒ系の磁性膜１３、膜厚４０ｎ
ｍのＣの保護膜１４、潤滑膜１５を備えて構成されてい
る。基板２０は、アルミニウム合金基体１０と、基体１
０の両面に配置されたＮｉ−Ｐ膜１１により構成されて
いる。各層は、スパッタ、めっき、イオンプレーティン
グなどの薄膜形成技術を用いて形成される。磁気ディス
クに信号の記録再生を行なう場合には、この磁気ディス
クを回転させ、図６に示すように、磁気ディスク上に浮
上させた磁気ヘッドにより行なう。

【０００３】従来、Ｎｉ−Ｐ膜１１には、図５、図７に
示すような、微細な溝を形成するいわゆるテクスチャ加
工が施されていた。基板２０の形成方法と、テクスチャ
加工の方法を説明する。たとえば、５．２５インチの磁
気ディスク（外径１３０ｍｍ、内径４０ｍｍ、板厚１．
９ｍｍ）では、アルミニウム合金の板材を、上記の寸法
に打ち抜いて、基体１０を形成し、高温炉中で加圧成形
処理する。これは、アルミニウム合金のインゴットから
圧延加工により板材に形成するときの加工歪や板材から
の打ち抜きによる変形を矯正する目的で処理される。つ
ぎに、基板の平行度、平面度と表面粗さを向上させるた
め両面同時加工機（例えば、スピードファム社製の両面
加工機；型式ＳＦＤＬ−１０００を用いる）により、弾
性砥石を設置した両面同時研削、さらにポリシングクロ
スと遊離砥粒の研磨剤を用いた両面同時研磨によって表
面仕上げし、洗浄する。

【０００４】洗浄したアルミニウム合金基体１０表面
に、めっきにより数１０μｍの厚さのＮｉ−Ｐ膜１１を
形成し、これを上述の両面同時加工機を用いて、この加
工機の上下定盤に弾性砥石を保持した工具により両面研
削する。さらに同様の加工機で、図３に示すように、上
下定盤に不織布の研磨テープを張り付け、種々の粒度の
砥粒を用いて両面研磨し、表面粗さ０．５ｎｍＲａ〜
１．８ｎｍＲａ、３．２ｎｍＲｍａｘ〜８．５ｎｍＲｍ
ａｘの範囲に仕上げる。

【０００５】さらに、図４に示すように、微細な砥粒を
用いて、基板の円周方向に研磨を施し、図５に示すよう
な微細な溝を形成するいわゆるテクスチャ加工を施す。
また、テクスチャ加工を施す方法は、例えば特公昭６０
ー１４６６９に詳細に記載されている。まず、図４に示
すように、基板２０を回転軸に保持し、Ｎｉ−Ｐ膜１１
に研磨テープ３をコンタクトローラ４により押しつけ、
研磨テープ３と基板面との間に処理液５を供給しながら
基板２を回転させる。さらに、研磨テープ３を巻きとり
ながら、かつ研磨テープ３及びコンタクトローラ４をＮ
ｉ−Ｐ膜１１の半径方向に揺動させながら研磨加工す
る。このようにＮｉ−Ｐ膜１１表面を加工すると、Ｎｉ
−Ｐ膜１１表面には、図５に示すように基板の円周方向
に微細な溝が形成される。研磨テープ３としては、厚さ
１〜３ミル（１ミルは２５μｍ）のポリエステルフィル
ム上に微細な砥粒を固着した固定砥粒の研磨テープを用
い、処理液５として、水溶性研削剤や油性の処理液を用
いて加工する。あるいは、研磨テープ３にクロスや不織
布のテープを用い、処理液５に微細な砥粒を水溶性研削
剤や油性の処理液に分散させた研磨剤を用いて加工して
もよい。

【０００６】このようにテクスチャ加工を施すと、特開
昭５９ー８２６２６号公報や特開昭６２−２０３７４８
号公報に記載されているように、表面粗さを４〜８ｎｍ
Ｒａに粗くして、基板表面に微小な凹凸を形成すること
により、磁気ディスク装置の図６に示すヘッドとディス
クとの関係において、ＣＳＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ−Ｓｔａ
ｒｔ−Ｓｔｏｐ）におけるヘッド粘着を回避することが
できる。また、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ：４，７３５，８
４０に記載されているように、テクスチャ加工により、
テクスチャ加工された面の上に形成された磁性媒体の異
方性を増大させる効果もある。

【０００７】一方、近年の磁気ディスク装置では、高記
録密度化のため、磁気ヘッドの浮上高さＨｆｌｙを０．
２μｍ以下から０．１μｍ以下と非常に小さくすること
が要求されている。また、書き込みおよび読み取りの速
さであるアクセス時間を短くするため磁気ディスクの回
転数を従来の３６００ｍｉｎ~¹より高くすることが要求
されている。

【０００８】また、従来、ヘッド粘着やＣＳＳでのヘッ
ドに対する摺動抵抗を小さくするために、下地膜（例え
ばＣｒ）、磁性膜（Ｃｏ−Ｃｒ系磁性媒体）あるいは保
護膜（カーボン：Ｃ）に、ドライエッチング等により、
微小な凹凸を形成する方法が知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、近年の
磁気ディスク装置では、記録容量を増大させるために、
磁気ヘッドの浮上高さを従来よりも小さくする必要があ
る。しかしながら、従来のテクスチャ加工を施した磁気
ディスクにおいて、ヘッド浮上高さを小さくすると、ヘ
ッドが表面の凹凸の最も高い部分に衝突し、安定に浮上
させることができないという問題があった。また、従来
の磁気ディスクにおいて、テクスチャ加工の表面の粗さ
を細かくすることによりヘッドを安定に浮上させようと
すると、磁性膜の異方性が低下してしまうという問題が
ある。また、テクスチャ加工の粗さを細かくすると、逆
にスクラッチなどの加工欠陥が顕著になり、ヘッドがス
クラッチ部分に衝突するという問題も生じる。

【００１０】一方、ドライエッチング等により、下地膜
（例えばＣｒ）、磁性膜（Ｃｏ−Ｃｒ系磁性媒体）ある
いは保護膜（カーボン：Ｃ）に微小な凹凸を形成する方
法は、ヘッド粘着やＣＳＳでのヘッドに対する摺動抵抗
を小さくすることが可能であるが、磁性膜の磁気異方性
を大きくすることはできなかった。

【００１１】本発明者らは、この浮上特性改善の観点か
ら、４ｎｍＲａ以下から両面研磨した表面粗さに近い２
ｎｍＲａ以下のテクスチャ加工した磁気ディスクに対し
て、浮上特性試験やＣＳＳ特性試験の実験を行なった。
その結果をまとめると、次のようになる。

【００１２】（１）テクスチャ加工に用いる砥粒の粒径
を小さくすると、図１０に示すように、加工面の表面粗
さは小さくなり、ヘッド浮上特性は改善される。しかし
ながら、加工面のスクラッチ等の加工欠陥を皆無にする
ことはできず、これが浮上性を劣化させる最大の要因と
なる。また、テクスチャ加工の表面粗さを小さくする
と、ヘッドが磁気ディスクの表面に粘着するヘッド粘着
やＣＳＳでのヘッドに対する抵抗が大きくなり、ヘッド
損傷やヘッドクラッシュを生じやすくなる。

【００１３】（２）テクスチャ加工面に生じるスクラッ
チなどの加工欠陥は、ヘッドにて情報を読みとるときの
エラー要因となる。

【００１４】（３）テクスチャ加工面に生じるスクラッ
チの発生要因は、テクスチャ加工に用いる砥粒の粒度の
ばらつきや凝集した粗大粒子の影響が大きい。これは、
砥粒の粒径が小さくなるほど顕著になる。したがって、
テクスチャ加工面の表面粗さが小さくなるほど、スクラ
ッチの影響の程度が大きくなる。

【００１５】（４）テクスチャ加工を施していない面上
に磁性薄膜を形成した磁気ディスクでは、磁気特性を表
わす保磁力Ｈｃが小さく、また、磁気異方性（磁気ディ
スクの円周方向の保磁力に対する半径方向の保磁力との
比）がほとんど無く、磁気特性が不十分である。しか
も、ヘッド粘着を生じ、磁気ディスク装置の信頼性に問
題がある。

【００１６】本発明は、従来よりも小さな浮上高さで磁
気ヘッドを安定に浮上させることができ、かつ、十分な
磁気特性を有する磁気ディスクおよびその製造方法を提
供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】従来の磁気ディスクで
は、前述のように砥粒を用いて基板面に微細な溝を形成
するテクスチャ加工を施していた。発明者らは、研磨テ
ープに固着している砥粒や分散させた砥粒の形状及び粒
度分布を調べた結果、砥粒形状は先端角度が９４〜１７
８°と種々の形状を示し、粒度のばらつきも大きいこと
がわかった。特に粒径が小さくなるほど粒度のばらつき
は大きくなり、かつ分散がむずかしく２次粒子の粗大な
粒子が顕著に生じてくる。このため、テクスチャ加工の
表面粗さが小さくなるほどスクラッチが生じやすくな
り、加工面に対するスクラッチの影響の程度が大きくな
る。このようなことから、発明者らは、ヘッドの低浮上
化を図るためには、基板表面に砥粒を用いない加工方法
を用いる必要があることに気付き、研究を重ねた。

【００１８】その結果、本発明によれば、上記目的を達
成するために、基板と、前記基板上に配置された磁性膜
とを有する磁気ディスクにおいて、前記基板は、ラビン
グ処理された基板であることを特徴とする磁気ディスク
が提供される。

【００１９】このようにラビング処理した基板を用いた
場合、前記基板の表面粗さは、０．５ｎｍＲａ以下で、
前記磁性膜の磁気異方性は、１．３以上であることを特
徴とする磁気ディスクが提供される。

【００２０】また、本発明によれば、円環形状の基板
と、前記基板上に配置された磁性膜とを有する磁気ディ
スクの製造方法であって、前記基板の表面を、繊維によ
って円周方向にこする（ラビング）処理を施し、前記基
板上に前記磁性膜を形成することを特徴とする磁気ディ
スクの製造方法が提供される。

【００２１】

【作用】本発明者らは、研究の結果、基板の表面を繊維
により一定方向にこすった、いわゆるラビング処理した
基板を用いることにより、磁性膜に必要な磁気異方性を
付与することができることを見いだした。ラビング処理
は、織布、不織布、刷毛、紙等を用いて、対象物を一定
方向にこする処理である。ラビング処理自体は、液晶デ
ィスプレイの分野において、液晶を配向させる技術とし
て広く知られた処理技術であり、例えば、ＵＳＰ３，９
９４，５６７に記載されているが、本発明のように磁性
膜に対して与える影響については、これまで研究されて
いなかった。

【００２２】本発明の磁気ディスクにおいて、基板の表
面は、ラビング処理によりわずかに粗されるが、通常の
方法でつけた同等の粗さによって生じる異方性より大き
な異方性が本発明の磁気ディスクでは生じる。このこと
から、表面の粗さ以外の因子によって、磁性膜に磁気異
方性が生じていると考えられる。

【００２３】現在のところ、ラビング処理した基板のど
のような因子によって、磁性膜に異方性が付与されるの
かは不明であるが、図７に示すように、クロステープや
琢磨テープでラビングラビングした基板を用いた場合、
研磨剤によるテクスチャ加工と同じ表面粗さであって
も、大きな磁気異方性を有する傾向が、実験により確認
されている。

【００２４】本発明の磁気ディスクでは、ラビング処理
により磁気異方性を付与するので、テクスチャ加工のよ
うに、磁気異方性のために表面を荒らす必要がない。従
って、ヘッドの浮上特性を磁気異方性付与のために劣化
させることがないので、ヘッドの浮上高さを小さくした
場合にも、良好な浮上特性を実現することができる。

【００２５】また、本発明の磁気ディスクでは、表面が
滑らかな状態で、磁気異方性を付与することができるの
で、ヘッド停止時にヘッドが磁気ディスクの表面に粘着
する恐れがあるが、この場合は、ヘッド粘着を回避する
ことだけを目的に、磁気ディスクの表面に凹凸を設けれ
ばよい。例えば、特開昭５９−１２４０３１に記載され
ているように、ドライエッチング等の手段により保護膜
表面に、凹部と凸部との高低差が一定な凹凸を容易に形
成することができる。この場合、この凹凸は磁気異方性
を付与するためではないので、高低差の大きな凹凸にす
る必要はなく、ヘッド粘着を防止するのに必要な凹凸が
確保されれば良い。

【００２６】

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

【００２７】（実施例１）本発明の第１の実施例を図
１、図２により説明する。

【００２８】本実施例の磁気ディスク１は、図１のよう
に、基板１００の両面に、それぞれ、順に、Ｃｒの下地
膜１１２と、Ｃｏ−Ｃｒ系磁性膜１１３と、カーボン保
護膜１１４と、フッ素系の液体潤滑剤膜１１５とを備え
ている。保護膜１１４は、磁性膜１１３を保護する。潤
滑剤膜１１５は、磁気ディスク１表面の摩擦係数を低減
させる。基板１００は、アルミニウム合金の基体１１０
と、アルミニウム合金の基体１１０の両面に形成された
Ｎｉ−Ｐ膜１１１とを備えて構成される。基板１００の
両面は、それぞれラビング処理が施されている。また、
保護膜１１４の表面には、同心円状に溝状の凹凸が形成
されている。

【００２９】本実施例で基板１００のラビングに用いる
ラビング装置について、図２を用いて説明する。ラビン
グ装置は、基板１００を回転させる回転機構（図示せ
ず）と、この基板１００の両面に研磨テープ１０３をコ
ンタクトローラ１０４により押圧する加圧機構（図示せ
ず）と、この研磨テープ１０３をリール１１６、１１７
により巻きとる機構（図示せず）と、この研磨テープ１
０３及びコンタクトローラ１０４とを基板１００の半径
方向に往復動させる機構（図示せず）と、研磨テープ１
０３と基板１００の表面との間に処理液１０５を供給ノ
ズル１０６から供給する機構（図示せず）とを備えて構
成される。図２では、基板１００の片面側の処理機構の
み示しているが、実際には、基板１００の両面を処理す
るために、処理機構が両面に配置されている。

【００３０】つぎに、本実施例の磁気ディスク１の製造
方法について説明する。まず、アルミニウム合金の基体
１１０を、板厚１．９ｍｍのアルミニウム合金の板材
を、外径φ１３０ｍｍ、内径φ４０ｍｍの寸法に打ち抜
いて、高温炉中で加圧成形処理した。加熱加圧処理する
のは、アルミニウム合金のインゴットから圧延加工によ
り板材に形成するときの加工歪や、板材からの打ち抜き
による変形を矯正するためである。つぎに、基体１００
の平行度、平面度と表面粗さを向上させるために、両面
同時加工機（例えば、スピードファム社製の両面加工
機；型式ＳＦＤＬ−１０００を用いる）により、弾性砥
石を設置した両面同時研削、さらにポリシングクロスと
遊離砥粒の研磨剤を用いた両面同時研磨によって、表面
仕上げを施し、洗浄した。

【００３１】洗浄したアルミニウム合金基体１００の両
面に、めっきにより約１０μｍの厚さのＮｉーＰ膜１１
を形成し、これを上述の両面同時加工機を用いて、この
加工機の上下定盤に弾性砥石を保持した工具により両面
研削した。さらにこの加工機で、図３に示すように、上
下定盤に不織布の研磨テープを張り付け、種々の粒度の
砥粒を用いて両面研磨し、表面粗さ０．５ｎｍＲａ（ラ
ンクテーラホブソン社製表面粗さ計タリステップによる
測定結果）の鏡面に仕上げた。

【００３２】次に、上述のラビング装置を用いて、基板
１００のＮｉ−Ｐ膜１１１の表面をラビング処理した。
その方法を説明する。本実施例では、研磨テープ１０３
として、線径が約１０μｍのポリエステル繊維を織った
クロスを用いた。また、研削液１０５として、粒径１〜
３μｍのダイヤモンド砥粒をエチレングリコールを主成
分とする水溶液に非イオン系界面活性剤を微量含有さ
せ、分散させたものを用いた。まず、基板１００を上述
のラビング装置の回転軸に保持し、ゴム硬度３０Ｄｕｒ
ｏのコンタクトローラ１０４により、研磨テープ１０３
を加圧力３０Ｎにて基板１００に押しつける。この状態
で、研削液１０５を供給しながら、基板１００を回転数
２００ｍｉｎ~¹にて回転させ、また、研磨テープ１０３
を毎分１００ｍｍの送り速度で巻きとり、さらに、基板
１００を半径方向に摺動速度１０ｍｍ／ｍｉｎで往復５
回運動させた。このラビング処理した基板の表面粗さを
調べたところ、処理前の表面粗さの０．５ｎｍＲａより
大きな凹凸は形成されておらず、表面の粗さは０．５ｎ
ｍＲａの鏡面のままであった。

【００３３】ラビング処理を施した基板１００の両面
に、スパッタにより、Ｃｒの下地膜１１２を膜厚１００
ｎｍ、さらにＣｏ−Ｃｒ系磁性膜１３を５０ｎｍ、カー
ボン保護膜１１４を４０ｎｍ形成した。つぎに、保護膜
１１４の表面にテフロン膜を同心円を描く帯状に印刷し
てマスクを形成し、酸素プラズマアッシングにより保護
膜１１４の表面をドライエッチングし、さらにテフロン
膜を除去して、同心円状の凹凸を形成した。凹凸の、凸
部の面積比率は１％、凸部の高さは２０ｎｍとした。凹
凸を形成した保護膜１１４の表面にフッ素系の液体潤滑
剤膜１１５を厚さ５ｎｍ形成して磁気ディスク１を完成
させた。

【００３４】この磁気ディスク１の基板１００の表面粗
さは上述したように、０．５ｎｍＲａの鏡面であるが、
磁気特性を測定したところ、図１１に示したように、保
磁力Ｈｃが１３００〜１４００エルステッド、角型比Ｈ
ｃθ／ＨｃＲが１．４０〜１．４６であった。これは、
従来のテクスチャ加工で同等の表面粗さを設けた磁気デ
ィスク１の角型比１．０５を大きく上回る値である。こ
のように、本実施例によると、ラビング処理により大き
な角型比を得ることができることがわかる。

【００３５】また、本実施例で作製した磁気ディスク１
を複数枚搭載した磁気ディスク装置を作製した。磁気デ
ィスク装置は、図８に示すように、本実施例による磁気
ディスク１と、磁気ディスク１を回転駆動するための駆
動手段１４０と、磁気ディスク１に信号を記録再生する
磁気ヘッド６と、磁気ヘッドを支持する支持手段とを備
えた、ＣＳＳ（コンタクトスタートストップ）方式
の装置である。この装置を用いて、本実施例の磁気ディ
スク１上のヘッド６の浮上特性を調べたところ、ヘッド
浮上量が０．０８μｍ以下であっても安定に浮上し、か
つヘッド粘着も生じることがなく、ＣＳＳにおけるヘッ
ドに対する抵抗の増加も少ない信頼性の高い磁気ディス
ク装置を達成されていた。これは、本実施例の磁気ディ
スク１では、磁気異方性をラビング処理により誘起し、
また、ヘッド粘着を防ぐための凹凸を、ドライエッチン
グにより保護膜１１４に形成しているためであると考え
られる。ドライエッチング法を用いることにより、スク
ラッチなどのない、凹部と凸部の高低差の一定な凹凸を
容易に設けることができる。したがって、従来技術のよ
うに磁気ヘッドがスクラッチ等に接触することなく安定
に浮上する。

【００３６】また、上述の実施例と同様の膜構成と製造
方法であって、基板１００の鏡面仕上げ粗さのみを０．
５ｎｍ〜１．１５ｎｍＲａの範囲で変化させた磁気ディ
スク１を製造したところ、図１１に示すように、従来の
テクスチャ加工よりも格段に磁気特性の良好な磁気ディ
スク１が得られた。

【００３７】（実施例２）本発明の第２の実施例の磁気
ディスクについて説明する。

【００３８】本実施例の磁気ディスクは、第１の実施例
の磁気ディスクとほぼ同様の構成であるが、基板１００
をガラス製の基体と、ガラス製の基体の両面に設けたモ
リブデン膜とで構成した。ラビング処理を含め、製造方
法は実施例１と同様であるので説明を省略する。

【００３９】この磁気ディスクの基板１００の表面粗さ
は上述したように、０．５ｎｍＲａの鏡面であるが、磁
気特性を測定したところ、図１１に示したように、保磁
力Ｈｃが１３００〜１３５０エルステッド、角型比Ｈｃ
θ／ＨｃＲが１．４０〜１．４３であった。これは、従
来のテクスチャ加工で同等の表面粗さを設けた磁気ディ
スクの角型比１．０５を大きく上回る値である。このよ
うに、基板表面を非磁性のモリブデン膜で構成した磁気
ディスクであっても、ラビング処理により大きな角型比
を得ることができることがわかった。

【００４０】また、本実施例では、第１の実施例と同様
に、ヘッド粘着を防ぐために、凹部と凸部の高低差の一
定な凹凸を、ドライエッチングにより保護膜１１４に形
成した。本実施例の磁気ディスクのヘッド浮上特性を調
べたところ、ヘッド浮上量が０．０８μｍ以下であって
も安定に浮上し、かつヘッド粘着も生じることがなく、
ＣＳＳにおけるヘッドに対する抵抗の増加も少ない信頼
性の高い磁気ディスク装置を達成できた。

【００４１】（実施例３）本発明の第３の実施例の磁気
ディスクについて説明する。

【００４２】本実施例の磁気ディスクの膜構成は、第１
の実施例の磁気ディスクと同様の構成であるが、本実施
例では、基板１００を第１の実施例とは異なる方法でラ
ビング処理した。

【００４３】本実施例の磁気ディスクのラビング方法に
ついて説明する。本実施例では、研磨テープ１０３とし
て、不織布を用いた。また、研削液１０５として、粒径
１〜３μｍのダイヤモンド砥粒を、界面活性剤を微量含
有させた軽油に分散させた油性液を用いた。まず、表面
粗さ０．５２ｎｍＲａ（ランクテーラホブソン社製表面
粗さ計タリステップによる測定結果）に研磨したＮｉー
Ｐ膜１１１に、図２の加工装置により、不織布の研磨テ
ープ３を、実施例１と同様にゴム硬度３０Ｄｕｒｏのコ
ンタクトローラ４により、加圧力３０Ｎにて押しつけ
る。この状態で、研削液１０５を供給しながら、基板１
００を回転数２００ｍｉｎ~¹にて回転させ、また、研磨
テープ１０３を毎分１００ｍｍの送り速度で巻きとり、
さらに、基板１００を半径方向に摺動速度１０ｍｍ／ｍ
ｉｎで往復５回運動させた。このラビング処理した基板
の表面粗さを調べたところ、処理前の表面粗さの０．５
ｎｍＲａより大きな凹凸は形成されておらず、表面の粗
さは０．５ｎｍＲａの鏡面のままであった。

【００４４】ラビング以外の製造方法は、第１の実施例
と同様であるので、説明を省略する。

【００４５】本実施例の磁気ディスクの磁気特性は、図
１１に示したように、保磁力Ｈｃが１１５０エルステッ
ド、角型比Ｈｃθ／ＨｃＲが１．２５であり、またヘッ
ド浮上特性は、ヘッド浮上量が０．０８μｍ以下で安定
に浮上し、かつヘッド粘着も生じなく、ＣＳＳにおける
ヘッドに対する抵抗の増加も少ない信頼性の高い磁気デ
ィスク装置を達成できた。

【００４６】（実施例４）本発明の第４の実施例の磁気
ディスクについて説明する。本実施例の磁気ディスク
は、第１の実施例の磁気ディスクのＣｒの下地膜１１２
の膜厚を厚くして、３５０ｎｍとしたものである。他の
膜構成および製造方法は、第１の実施例と同様であるの
で説明を省略する。

【００４７】この本実施例の磁気ディスクの磁気特性
は、保磁力Ｈｃが約１１００エルステッド、角型比Ｈｃ
θ／ＨｃＲが１．０５〜１．１０であり、第１の実施例
の磁気ディスクより劣っていた。これは、Ｃｒの下地膜
１１２の膜厚が大きくなったために、ＮｉーＰ膜１１１
に施したラビング処理による磁性膜１１３への効果が少
なくなったためであると考えられる。

【００４８】また、下地膜１１２の膜厚を種々に変え
て、磁性膜の磁気特性を測定したところ、本実施例の膜
構成の磁気ディスクでは、下地膜１１２が２００ｎｍ以
下で、ラビング処理の効果が表れ、磁気特性が向上する
ことがわかった。また、特に下地膜１１２が１００ｎｍ
以下の時にラビング処理の効果が顕著に表れた。従来の
磁気ディスクでは、通常、下地膜の厚さが２００ｎｍか
ら５００ｎｍであるので、本発明のラビング処理を用い
る構成では、従来よりも下地膜の厚さを薄くする必要が
あることがわかった。

【００４９】（比較例１）上述の各実施例の磁気ディス
クにおけるラビング処理の効果を確認するために、第１
の比較例として、ラビング処理を施さない磁気ディスク
を作製した。

【００５０】本比較例の磁気ディスクの膜構成は第１の
実施例の膜構成と同様とした。製造方法は、第１の実施
例の磁気ディスクの製造方法からラビング処理を省略し
て、表面粗さ０．５ｎｍＲａの鏡面研磨した基板１００
上に、そのままＣｒの下地膜１１２を形成した。他の製
造方法は、第１の実施例の磁気ディスクと同様であるの
で説明を省略する。

【００５１】本比較例のラビング処理を施さない磁気デ
ィスクについて磁気特性を調べた。この結果、保磁力Ｈ
ｃは１１３０〜１１６０エルステッド、角型比Ｈｃθ／
ＨｃＲは０．９８であり、上述の実施例よりも劣ってい
た。

【００５２】（比較例２）また、上述の各実施例のラビ
ング処理を施した磁気ディスクと、従来のテクスチャ加
工を施した磁気ディスクとを比較するために、第２の比
較例として図７に示すような、テクスチャ加工を施した
磁気ディスクを製造した。

【００５３】本比較例の磁気ディスクは、実施例１の磁
気ディスクの膜構成と同様に、図７のように、基板２０
の両面に、それぞれ、順に、Ｃｒの下地膜１２と、Ｃｏ
−Ｃｒ系磁性膜１３と、カーボン保護膜１４と、フッ素
系の液体潤滑剤膜１５とを備えている。基板１００は、
アルミニウム合金の基体１０と、アルミニウム合金の基
体１０の両面に形成されたＮｉ−Ｐ膜１１とを備えて構
成される。本比較例では、基板２０の両面に、それぞれ
テクスチャ加工が施されている。

【００５４】まず、基板２０のＮｉ−Ｐ膜１１と、粒径
１μｍのアルミナ砥粒を分散させた研磨剤を用いて両面
研磨装置（スピードファム社製ＳＦＤＬ−１０００）に
より表面粗さ０．５ｎｍＲａに研磨した。つぎに、図４
に示すような加工装置を用いて、上記の両面研磨したＮ
ｉーＰ膜１１に、粒径２μｍのダイヤモンド砥粒と、不
織布の研磨テープ３とにより、基板２０の円周方向に微
細溝を形成して、テクスチャ加工を施した。テクスチャ
加工による微細溝の粗さを基板２０の半径方向に測定し
たところ、５．３ｎｍＲａ、４０〜８０ｎｍＲｍａｘで
あった。この上に、Ｃｒ下地膜１２、ＣｏーＣｒ系磁性
膜１３、カーボン保護膜１４をスパッタにより形成し、
さらに潤滑剤膜１５を塗布により形成して磁気ディスク
を完成させた。

【００５５】本比較例の磁気ディスクの磁気特性を調べ
たところ、保磁力Ｈｃは１３５０エルステッド、角型比
Ｓは１．３８であった。この磁気ディスクによる磁気デ
ィスク装置では、ヘッド粘着は生じず、ＣＳＳにおける
ヘッドに対する抵抗の増加もなく摺動信頼性については
問題がなかった。

【００５６】しかしながら、高記録密度化のためにヘッ
ドの浮上量を０．０８μｍ以下に低くすると、ヘッドと
ディスク面との接触が頻繁になり、ヘッドの浮上安定
性、さらに摺動信頼性に問題が生じた。これは、砥粒を
用いて基板面に微細溝を形成したときに生じるスクラッ
チや溝の肩部に生じる盛り上がりが、ヘッドと接触する
ためであると考えられる。

【００５７】このように、本実施例の磁気ディスクと比
較例の磁気ディスクとを比較すると、本実施例の磁気デ
ィスクでは、基板をラビング処理することにより、磁性
膜に大きな磁気異方性を生じさせることが可能であるこ
とが確認される。したがって、比較例のようにテクスチ
ャ加工を施す必要がなく、テクスチャ加工によるスクラ
ッチ等がディスク表面に生じないので、ヘッドの浮上高
さを小さくしても安定に浮上させることができる。ま
た、本実施例では、ドライエッチング等により凹部と凸
部の高低差が一定な凹凸を任意の形状に容易に形成する
ことができるので、ヘッド粘着を防ぐこともできる。

【００５８】したがって、本実施例の磁気ディスクで
は、ヘッド浮上特性を損なわずにヘッド浮上量を低くす
ることができるので、記録密度を大幅に向上することが
できる。さらに、ヘッドと接触する磁気ディスクの保護
膜の凸部の表面が平滑であるのでＣＳＳにおけるヘッド
摺動によるダメージが少なくなり、磁気ディスクの耐摺
動特性が大幅に改善できる。したがって、この磁気ディ
スクを用いることによって、非常に高い記憶容量でしか
も信頼性の高い磁気ディスク装置を達成することができ
る。

【００５９】なお、上記の実施例では、Ａｌ合金の基体
の両面にＮｉーＰ膜を成膜した基板と、ガラス製の基体
の両面にモリブデン膜を成膜した基板について述べた
が、Ａｌ陽極酸化処理基板、ガラス基板、カーボン基
板、またアルミナなどのセラミック基板を用いた場合に
も、同様の効果がある。また、これらの基板面にバナジ
ウムやジルコニウムなどの非磁性金属膜やＡｌ₂Ｏ₃やＳ
ｉＯ₂などの非磁性酸化膜を形成した基板を用いること
もできる。

【００６０】また、本実施例では、基板の両面をラビン
グ処理し、両面に下地膜、磁性膜等をそれぞれ成膜した
が、片面のみをラビング処理し、下地膜、磁性膜等を形
成することももちろん可能である。

【００６１】さらに、本実施例ではヘッド粘着を防止す
るために保護膜表面にドライエッチングにより凹凸を形
成したが、下地膜や磁性膜上に形成した場合にも同様の
効果がある。また、凹凸の形状も同心円状に配置された
溝状に限定されるものではなく、格子状や点状に形成す
ることもできる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、従来よりも小さな浮上
高さで磁気ヘッドを安定に浮上させることができ、か
つ、十分な磁気特性を有する磁気ディスクを提供するが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁気ディスクの膜構成を示
す部分断面図。

【図２】本発明の一実施例に用いた基板のラビング処理
方法の説明図。

【図３】本発明の一実施例に用いた両面研削加工装置
（両面研磨加工装置）の説明図。

【図４】比較例の磁気ディスクの製造に用いたテクスチ
ャ加工の方法を示す説明図。

【図５】テクスチャ加工を施した基板面の表面粗さ曲
線。

【図６】磁気ヘッドと磁気ディスクとの関係を示す説明
図。

【図７】従来のテクスチャ加工した基板を用いた磁気デ
ィスクの層構成を示す部分断面図。

【図８】本発明の一実施例の磁気ディスクを用いた磁気
ディスク装置の説明図。

【図９】磁気ヘッドの浮上状態を示す説明図。

【図１０】磁気ディスク表面形状と、ヘッド浮上特性及
びＣＳＳでのヘッド抵抗力（ＣＳＳ接線力）との関係を
示すグラフ。

【図１１】本発明の一実施例の磁気ディスクの磁気異方
性と基板の表面粗さとの関係を示すグラフ。

【符号の説明】

３…研磨テープ、６…磁気ヘッド、１０、１１０…基
体、１１、１１１…Ｎｉ−Ｐ膜、１２、１１２…下地
膜、１３、１１３…磁性膜、１４、１１４…保護膜、１
５、１１５…潤滑剤膜、１００…基板、１４０…回転駆
動手段、１４１…ヘッド支持手段。

フロントページの続き (72)発明者大竹光義神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者加藤義喜神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者文岡順神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板上に配置された磁性膜と
を有する磁気ディスクにおいて、前記基板は、ラビング処理された基板であることを特徴
とする磁気ディスク。
【請求項２】基板と、前記基板上に配置された磁性膜と
を有する磁気ディスクにおいて、前記基板の表面粗さは、０．５ｎｍＲａ以下であり、前記磁性膜の磁気異方性は、１．３以上であることを特
徴とする磁気ディスク。
【請求項３】請求項１または２において、前記基板は、
前記磁性膜と接する面にＮｉ−Ｐ膜を有することを特徴
とする磁気ディスク。
【請求項４】請求項１または２において、前記基板は、
前記磁性膜と接する面に非磁性金属膜を有することを特
徴とする磁気ディスク。
【請求項５】請求項１または２において、前記基板と磁
性膜との間にさらに下地膜を有することを特徴とする磁
気ディスク。
【請求項６】請求項４において、前記磁性膜上にさら
に、前記磁性膜を保護するための保護膜と、前記磁気デ
ィスク表面の摩擦係数を小さくするための潤滑膜とを順
に有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項７】請求項４において、前記下地膜の膜厚は、
２００ｎｍ以下であることを特徴とする磁気ディスク。
【請求項８】請求項５において、前記下地膜、前記磁性
膜、および前記保護膜の少なくともいずれかは、表面に
凹部と凸部の高低差の一定な凹凸を有することを特徴と
する磁気ディスク。
【請求項９】円環形状の基板と、前記基板上に配置され
た磁性膜とを有する磁気ディスクの製造方法であって、前記基板の表面を、繊維によって円周方向にこする（ラ
ビング）処理を施し、前記基板上に前記磁性膜を形成することを特徴とする磁
気ディスクの製造方法。
【請求項１０】請求項８において、前記磁性膜を形成す
る前に、前記基板上にさらに下地膜をを形成することを
特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項１１】請求項１０において、前記磁性膜上に、
前記磁性膜を保護するための保護膜をさらに形成し、前記保護膜の表面に凹部と凸部の高低差の一定な凹凸を
形成し、前記保護膜上にさらに、潤滑膜を形成することを特徴と
する磁気ディスクの製造方法。
【請求項１２】磁気ディスクと、前記磁気ディスクを回
転させる駆動手段と、前記磁気ディスクに記録されてい
る信号を再生する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記
磁気ディスク上に保持する保持手段とを有する磁気ディ
スク装置において、前記磁気ディスクは、基板と、前記基板上に配置された
磁性膜とを有し、前記基板の表面粗さは、０．５ｎｍＲａ以下であり、前記磁性膜の磁気異方性は、１．３以上であることを特
徴とする磁気ディスク装置。