JPH07254146A - Magnetic disk, its production and magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk, its production and magnetic disk device

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JPH07254146A
JPH07254146A JP4627294A JP4627294A JPH07254146A JP H07254146 A JPH07254146 A JP H07254146A JP 4627294 A JP4627294 A JP 4627294A JP 4627294 A JP4627294 A JP 4627294A JP H07254146 A JPH07254146 A JP H07254146A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic disk
layer
recording layer
substrate
Prior art date
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Application number
JP4627294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Kokado
雄一 小角
Masayoshi Otake
正義 大竹
Masamichi Terakado
正倫 寺門
Hiroshi Matsumoto
洋 松本
Takao Nakamura
孝雄 中村
Kiju Endo
喜重 遠藤
Heigo Ishihara
平吾 石原
Keigo Iechika
啓吾 家近
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a magnetic disk having an improved recording density and reliability on sliding resistance by providing the surface of a magnetic recording layer with fine projections having a skirted and substantially pyramidal shape. CONSTITUTION:This magnetic disk 71 has a nonmagnetic substrate which is the constituting element of the disk and the magnetic recording layer consisting of a ferromagnetic material disposed on the nonmagnetic substrate. The surface of the magnetic recording layer is provided with a nonmagnetic layer having the fine projections 6 having the skirted and substantially pyramidal shape directly or via a nonmagnetic layer having a smooth surface. As a result, the surface having low tacky adhesiveness is realized even with the low projections and the reliability on the sliding resistance is improved. Further, the surface of the magnetic recording layer is made smoother than the conventional projection forming surface, by which the noises at the time of recording and reproducing are decreased and a high effect is obtd. in the high-density recording of the magnetic disk.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ等の記憶
装置に用いられる磁気ディスク、その製造方法及び磁気
ディスク装置に係り、特に高記録密度に適する磁気ディ
スク、そのような磁気ディスクの製造方法及びそのよう
な磁気ディスクを有する磁気ディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk used in a storage device such as a computer, a method for manufacturing the same, and a magnetic disk device, and more particularly, a magnetic disk suitable for high recording density, and a method for manufacturing such a magnetic disk. The present invention relates to a magnetic disk device having such a magnetic disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータやワークステーション等の
記憶装置に用いられる磁気ディスクについては近年益々
小型化大容量化のニーズが高まってきており、これに対
応するため記録密度の飛躍的な向上が必須となってい
る。このための第1の条件は記録再生のための磁気ヘッ
ドと磁気ディスクの記録層との間隔をつめることであ
り、具体的には磁気ヘッドの浮上高さを低くすること、
記録層を保護する保護層の厚さを薄くすること、磁気デ
ィスク表面を平滑にすること等が必要である。しかし、
保護層の厚さを薄くすると、強度低下のためにヘッドク
ラッシュの原因となる。また、表面の平滑化は応々にし
て磁気ディスクと磁気ヘッドの接触面積を大きくし、潤
滑剤等の貼り付きによる粘着といった障害を起こすこと
になる。これによって耐摺動性が劣下し、ヘッドクラッ
シュを生じる恐れがあるため、同時に磁気ディスクの強
度向上も計る必要がある。
2. Description of the Related Art For magnetic disks used in storage devices such as computers and workstations, there has been an increasing need for smaller size and larger capacity in recent years, and in order to meet this, it is essential to dramatically improve the recording density. Has become. The first condition for this is to reduce the distance between the magnetic head for recording and reproduction and the recording layer of the magnetic disk, and specifically, to reduce the flying height of the magnetic head,
It is necessary to reduce the thickness of the protective layer that protects the recording layer and smooth the surface of the magnetic disk. But,
When the thickness of the protective layer is reduced, the strength is lowered, which causes a head crash. Further, the smoothing of the surface sometimes increases the contact area between the magnetic disk and the magnetic head, and causes a trouble such as adhesion due to sticking of a lubricant or the like. As a result, the sliding resistance deteriorates and a head crash may occur. Therefore, it is necessary to improve the strength of the magnetic disk at the same time.

【0003】現在用いられている磁気ディスクは、上記
の粘着を防ぐため基板表面に機械加工によりテクスチャ
処理という粗面化処理がなされている。しかし、このよ
うな基板面の凹凸は磁気ヘッド素子面と記録層の間隔の
ばらつきを大きくしてしまい、結果として記録再生信号
のノイズ成分を増加させ高密度記録を阻害している。記
録再生の面からみたら記録層の表面は出来る限り平滑平
坦であるべきである。このような、平滑記録層と低粘着
表面を同時に満たすために凹凸を有する保護膜が提案さ
れており、このための製造方法も多く提案されている。
例えば特開昭62−22241には保護膜がその膜厚を
超えない範囲でその表面に凹凸を有する磁気ディスクが
開示されており、凹凸を設ける手段としてサンドペーパ
ー等による研磨法、ウエットエッチング法、スパッタエ
ッチ法、斜め蒸着法等が開示されている。
In order to prevent the above-mentioned adhesion, the magnetic disk currently used is subjected to a roughening treatment called a texture treatment on the substrate surface by machining. However, such unevenness of the substrate surface increases variations in the distance between the magnetic head element surface and the recording layer, and as a result, increases the noise component of the recording / reproducing signal and hinders high-density recording. From the viewpoint of recording and reproduction, the surface of the recording layer should be as smooth and flat as possible. A protective film having irregularities for simultaneously filling such a smooth recording layer and a low-adhesion surface has been proposed, and many manufacturing methods therefor have been proposed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-22241 discloses a magnetic disk in which the surface of the protective film has irregularities within a range not exceeding its thickness. As means for providing irregularities, a polishing method using sandpaper or the like, a wet etching method, A sputter etching method, an oblique vapor deposition method and the like are disclosed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、保護
膜面の凹凸によって低粘着化に効果があるが、記録密度
のさらなる向上に対して保護膜膜厚をより薄くし、磁気
ヘッドと記録層間隔をさらにつめることが困難であると
いう問題があった。極薄い保護膜で粘着を回避できる構
造を形成するためには、凹凸の間隔をできる限り狭く、
例えば、隣合う突起の間隔を1ミクロン以下にする方が
よい。このようにするとヘッドとの接触点の数は増える
ので、個々の接触点の面積を合計した真の磁気ヘッド、
磁気ディスク間接触面積をできる限り小さくする必要が
ある。
The above-mentioned prior art is effective in reducing the adhesiveness due to the unevenness of the protective film surface, but the protective film thickness is made thinner to further improve the recording density, and the magnetic head and recording There is a problem that it is difficult to further reduce the layer spacing. In order to form a structure that can avoid sticking with an ultra-thin protective film,
For example, it is preferable that the interval between adjacent protrusions be 1 micron or less. By doing this, the number of contact points with the head increases, so a true magnetic head that sums the areas of the individual contact points,
It is necessary to make the contact area between magnetic disks as small as possible.

【0005】しかし、単に接触点個々の面積を小さくす
るのならば従来技術の延長で可能であるが、一方で磁気
ヘッド自身の面積も小さくなるという問題がある。すな
わち、従来に比べ低いヘッド浮上量で動作させると、磁
気ヘッドと磁気ディスクの接触は避けられず、このとき
の衝撃を小さくするために、磁気ヘッドは低荷重とする
必要がある。磁気ヘッドは空気抵抗により浮上力をうけ
るために、低荷重の磁気ヘッドは、スライダー面の面積
が大きいと浮き上がってしまう。従って、例えば空気浮
上タイプでも1mm2以下、好ましくは0.1mm2
下、コンタクトタイプでは0.01mm2以下、好まし
くは0.001mm2程度の面積であることが必要であ
る。このような微小面積に均一に接触するためには、デ
ィスク面の突起の分布が非常に密とならねばならず、突
起間の平均間隔が1ミクロンかそれ以下で、かつ分布が
非常に均一であって、間隔の空いたところや密なところ
がないものでなければならない。上記従来技術ではこの
ような形状を得ることができないという問題があった。
However, if the area of each contact point is simply reduced, it is possible to extend the prior art, but there is a problem that the area of the magnetic head itself is also reduced. That is, when the head is operated with a lower flying height than the conventional one, contact between the magnetic head and the magnetic disk is inevitable, and the magnetic head needs to have a low load in order to reduce the impact at this time. Since the magnetic head receives a levitation force due to air resistance, a low-load magnetic head floats up if the area of the slider surface is large. Therefore, for example, the air floating type needs to have an area of 1 mm 2 or less, preferably 0.1 mm 2 or less, and the contact type needs to have an area of 0.01 mm 2 or less, preferably about 0.001 mm 2 . In order to make uniform contact with such a minute area, the distribution of the protrusions on the disk surface must be very dense, the average spacing between the protrusions is 1 micron or less, and the distribution is very uniform. It must be free of space and dense. The above conventional technique has a problem that such a shape cannot be obtained.

【0006】本発明の第1の目的は、記録密度と耐摺動
信頼性を向上させた磁気ディスクを提供することにあ
る。本発明の第2の目的は、そのような磁気ディスクの
製造方法を提供することにある。本発明の第3の目的
は、記録密度と耐摺動信頼性を向上させた磁気ディスク
を有する磁気ディスク装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to provide a magnetic disk having improved recording density and sliding resistance. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing such a magnetic disk. A third object of the present invention is to provide a magnetic disk device having a magnetic disk with improved recording density and sliding resistance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明の磁気ディスクは、非磁性基板と、非
磁性基板上に設けられた強磁性体からなる磁気記録層
と、磁気記録層上に設けられた、裾をひいた実質的に多
角錐形の微細な突起を持つ非磁性層とから構成したもの
である。
In order to achieve the above first object, a magnetic disk of the present invention comprises a non-magnetic substrate, a magnetic recording layer made of a ferromagnetic material and provided on the non-magnetic substrate. The non-magnetic layer is provided on the magnetic recording layer and has minute protrusions with a substantially polygonal pyramid having a skirt.

【0008】微細な突起を持つ非磁性層は、磁気記録層
上に直接設けられていてもよく、また磁気記録層上に表
面が平滑な非磁性層を設け、その上に設けられていても
よい。突起は、隣接する相互の間隔が100nmから1
ミクロンの範囲であることが好ましい。また、突起は磁
気記録層上の所望の領域のみに設けられていてもよい。
The non-magnetic layer having fine protrusions may be provided directly on the magnetic recording layer, or a non-magnetic layer having a smooth surface may be provided on the magnetic recording layer. Good. The distance between adjacent protrusions is 100 nm to 1
It is preferably in the micron range. Further, the protrusion may be provided only in a desired region on the magnetic recording layer.

【0009】突起は、前述のように1つ1つのその大き
さ、高さ及びその分布が問題となるが、極めて小さな突
起を密に並べる場合には、突起の形状にも好ましい形状
がある。すなわち、平坦な突起の場合は、頂点部分の接
触面積が大きくなり、合計の接触面積が増大して粘着を
抑えられなくなる。従ってこの点では鋭い突起のほうが
よいが、そうすると突起個々の強度が弱くなり破壊して
しまう。この破壊したかけらは異物となってクラッシュ
の原因となる。すなわち、裾はある程度広く、頂点が鋭
角な突起が最も好ましい。また、その分布は疎らなとこ
ろや密なところがあると磁気ヘッドの走行が不安定にな
るため、均一に分布していることが好ましく、さらに規
則的に分布していることがより好ましい。ただし、規則
的といっても周方向に規則的ではヘッドの一定部分が選
択的に摺動してしまい寿命低下が生じるため、周方向に
はランダムであるほうが好ましい。また、その頂点の高
さにばらつきがあるとヘッドの走行性能からみて突起と
感じてしまうため、均一な高さのほうが好ましい。
As described above, the size, height, and distribution of each of the protrusions poses a problem, but when extremely small protrusions are closely arranged, there is also a preferable shape for the protrusions. That is, in the case of a flat protrusion, the contact area at the apex portion becomes large, and the total contact area increases, and it becomes impossible to suppress adhesion. Therefore, sharp protrusions are better in this respect, but if they do so, the individual protrusions will weaken and will be destroyed. The broken pieces become foreign matters and cause a crash. That is, it is most preferable that the skirt has a wide hem and the apex has an acute angle. Further, if the distribution is sparse or dense, the running of the magnetic head becomes unstable. Therefore, it is preferable that the distribution is uniform, and it is more preferable that the distribution is regular. However, even if it is said to be regular, if it is regular in the circumferential direction, a certain portion of the head will selectively slide and shorten the life, so it is preferable to be random in the circumferential direction. Further, if the heights of the vertices vary, the heads will feel as protrusions from the viewpoint of the running performance of the head, so a uniform height is preferable.

【0010】非磁性基板は、例えば、直径1から10イ
ンチの基板が用いられ、その材質はNiPメッキアル
ミ、ガラス、カーボン、プラスチック等であり、材質に
はよらない。しかし、平坦化加工の容易性、耐衝撃強
度、軽さ等の点からガラスやカーボンを用いることが好
ましい。平滑性は、重要な要点であり、基板表面粗さが
できるかぎり平滑で、うねりの小さいものが好ましい。
これは粗い基板やうねりのある基板だと、突起の凹凸の
効果が相殺されてしまうためである。少なくとも中心線
平均粗さは微小突起の高さ以下であることが必要であ
り、好ましくは5nm以下、より好ましくは1nm以下
とするのがよい。中心線平均粗さの下限は、とくにな
く、ゼロでもよいが、実用上は0.1nm以上のものが
用いられる。
As the non-magnetic substrate, for example, a substrate having a diameter of 1 to 10 inches is used, and the material thereof is NiP plated aluminum, glass, carbon, plastic or the like, and does not depend on the material. However, it is preferable to use glass or carbon in terms of easiness of flattening, impact strength, lightness and the like. The smoothness is an important point, and it is preferable that the surface roughness of the substrate is as smooth as possible and the waviness is small.
This is because a rough substrate or a substrate with undulations cancels the effect of the projections and depressions. At least the center line average roughness needs to be equal to or less than the height of the fine protrusions, preferably 5 nm or less, and more preferably 1 nm or less. The lower limit of the center line average roughness is not particularly limited and may be zero, but in practice, one having a thickness of 0.1 nm or more is used.

【0011】非磁性基板上には、下地層を設け、さらに
その上に磁気記録層が設けられるのが好ましい。磁気記
録層としては、強磁性体の合金薄膜が用いられ、例えば
CoCr、CoCrTa、CoCrPt、CoCrV、
CoCrMo等のCoCr合金、CoNi、CoNiZ
r等のCoNi系合金、或いはさらにこれらに第4の元
素、例えば、Si、P、Ta等を加えた4元系合金等が
用いられる。本発明はこれら下地層、磁気記録層の材質
に依存するものではなく、何れの材料も用いることがで
きるが、その表面粗さは影響し、基板と同じくできるだ
け平滑なほうがよい。具体的にはやはり突起の高さより
小さな粗さであることが必要であり、中心線平均粗さで
0.1nmから5nmの範囲であることが好ましく、
0.1nmから1nmの範囲であることがより好まし
い。
It is preferable that an underlayer is provided on the non-magnetic substrate, and a magnetic recording layer is further provided on the underlayer. As the magnetic recording layer, a ferromagnetic alloy thin film is used. For example, CoCr, CoCrTa, CoCrPt, CoCrV,
CoCr alloys such as CoCrMo, CoNi, CoNiZ
A CoNi-based alloy such as r, or a quaternary alloy in which a fourth element such as Si, P, or Ta is further added to these is used. The present invention does not depend on the material of these underlayer and magnetic recording layer, and any material can be used, but the surface roughness thereof has an influence, and it is preferable that the material is as smooth as the substrate. Specifically, it is necessary that the roughness is smaller than the height of the protrusion, and the center line average roughness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 nm.
More preferably, it is in the range of 0.1 nm to 1 nm.

【0012】磁気記録層の上の表面が平滑な非磁性層
は、上述のように、設けなくてもよいが、薄くても磁気
記録層の腐食を防ぐ効果があるので設けた方がよい。そ
の材質は、磁気記録層の腐食を防ぎ、磁気ヘッドの接触
に対する強度が大きいものを選ぶのがよく、アモルファ
スカーボン、SiO2、TiO2、ZrO2等の酸化物、
SiC、TiC等の炭化物等から選ぶことができる。特
に耐久性及び潤滑性も合わせ持つことからカーボン系の
材料が好ましく、カーボン系のなかでもダイヤモンド状
カーボンと呼ばれるものが緻密で耐久性も高く、絶縁性
で防食効果が高いことから最も好ましい。
The nonmagnetic layer having a smooth surface on the magnetic recording layer may not be provided as described above, but it is preferable to provide it because it has an effect of preventing corrosion of the magnetic recording layer even if it is thin. It is preferable to select a material that prevents corrosion of the magnetic recording layer and has high strength against contact with the magnetic head, such as amorphous carbon, oxides such as SiO 2 , TiO 2 , and ZrO 2 .
It can be selected from carbides such as SiC and TiC. In particular, a carbon-based material is preferable because it has both durability and lubricity. Among the carbon-based materials, what is called diamond-like carbon is the most preferable because it is dense and has high durability, and has an insulating property and a high anticorrosion effect.

【0013】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明の磁気ディスクの製造方法は、非磁性基板上に、
強磁性体からなる磁気記録層を少なくとも設け、磁気記
録層の上に、実質的に互いに密着した粒子により構成さ
れる粒子層を形成し、この粒子層をマスクとして、少な
くとも所望の領域に突起を持つ非磁性層を形成し、次
に、粒子層を除去するようにしたものである。前述のよ
うに、表面が平滑な非磁性層が設けられることが好まし
く、そのため磁気記録層を設けた後、磁気記録層の上の
全面に、表面が平滑な非磁性層を形成し、その後粒子層
を形成するのが好ましい。
In order to achieve the second object,
The method for manufacturing a magnetic disk of the present invention comprises:
At least a magnetic recording layer made of a ferromagnetic material is provided, and a particle layer composed of particles that are substantially in close contact with each other is formed on the magnetic recording layer. Using this particle layer as a mask, protrusions are formed in at least a desired region. The non-magnetic layer is formed, and then the particle layer is removed. As described above, it is preferable to provide a non-magnetic layer having a smooth surface. Therefore, after providing the magnetic recording layer, a non-magnetic layer having a smooth surface is formed on the entire surface of the magnetic recording layer, and then the particles are formed. It is preferred to form layers.

【0014】以下、この製造方法について、好ましい具
体的な工程を示して説明する。また、この各行程におけ
る非磁性基板の断面構造を図1に示す。最終的に得られ
る磁気ディスクの形状を図2に示す。 工程1:平滑な非磁性基板1を準備し、洗浄により汚染
物、異物を除去する工程(図1(a))。 工程2:非磁性基板1に、下地層2、磁気記録層3、平
滑な表面の非磁性層4を形成する工程(図1(b))。 工程3:上記平滑な非磁性層4表面に、所望のサイズの
粒子5を均一に付着させる工程(図1(c))。 工程4:粒子の付着した非磁性層表面に、同じ又は他の
材料からなり、突起6を持つ非磁性層を堆積させる工程
(図1(d))。 工程5:上記粒子を除去する工程(図1(e))。 工程6:非磁性層面上に、滑性を有する材料を塗布又は
付着させ、潤滑層7を形成する工程(図1(f))。 必要によっては、工程5又は6の後に、異常な突起を除
去する工程を追加してもよい。
This manufacturing method will be described below by showing preferable specific steps. The cross-sectional structure of the non-magnetic substrate in each step is shown in FIG. The shape of the finally obtained magnetic disk is shown in FIG. Step 1: A step of preparing a smooth non-magnetic substrate 1 and removing contaminants and foreign substances by washing (FIG. 1A). Step 2: A step of forming the underlayer 2, the magnetic recording layer 3, and the nonmagnetic layer 4 having a smooth surface on the nonmagnetic substrate 1 (FIG. 1B). Step 3: A step of uniformly adhering particles 5 of a desired size onto the smooth surface of the non-magnetic layer 4 (FIG. 1 (c)). Step 4: A step of depositing a nonmagnetic layer made of the same or another material and having projections 6 on the surface of the nonmagnetic layer to which particles are attached (FIG. 1D). Step 5: A step of removing the particles (FIG. 1 (e)). Step 6: A step of forming a lubricating layer 7 by applying or adhering a material having lubricity on the surface of the non-magnetic layer (FIG. 1 (f)). If necessary, a step of removing the abnormal protrusion may be added after the step 5 or 6.

【0015】この基板面に存在する突起の断面形状は、
図3(a)、(b)に正面図と側面図を示すように、裾
を引いた三角錐状である。そのため、突起と磁気ヘッド
との接触面積を非常に小さくできると共に、突起は横方
向からの力に対して高い強度を示す。この形状は粒子マ
スクのすき間の形状や成膜手法によっては、図3(c)
に示すような四角錐又はそれ以上の頂点数の多角錐にな
る場合もある。また、その分布は粒子の並び方に依存す
るが、球状の粒子が最密充填した場合は図2の拡大図の
ように正六角形の頂点の位置に規則的に突起が並ぶこと
になり、最も好ましい配列となる。
The cross-sectional shape of the protrusions present on the surface of the substrate is
As shown in the front view and the side view in FIGS. 3A and 3B, it has a triangular pyramid shape with a skirt. Therefore, the contact area between the protrusion and the magnetic head can be made extremely small, and the protrusion exhibits high strength against a lateral force. This shape depends on the shape of the gap of the particle mask and the film forming method, as shown in FIG.
In some cases, it may be a quadrangular pyramid or a polygonal pyramid having more vertices. The distribution depends on how the particles are arranged, but when the spherical particles are densely packed, the protrusions are regularly arranged at the positions of the regular hexagonal vertices as shown in the enlarged view of FIG. 2, which is the most preferable. It becomes an array.

【0016】工程1に用いられる非磁性基板について
は、前述の通りである。洗浄は異物や汚染の存在による
エラーや摺動事故、腐食等を防ぐためのもので、具体的
な方法は基板材料により異なるが、例えば、洗剤による
スクラブ洗浄、超音波洗浄、スプレー洗浄、純水による
仕上げ洗浄、乾燥等の工程を組み合わせて行う。
The non-magnetic substrate used in step 1 is as described above. Cleaning is to prevent errors due to the presence of foreign matter or contamination, sliding accidents, corrosion, etc.The specific method differs depending on the substrate material, but for example, scrub cleaning with detergent, ultrasonic cleaning, spray cleaning, pure water It is performed by combining the steps of finishing cleaning, drying, etc.

【0017】工程2は、インライン連続成膜装置を用い
て行うのがよく、非磁性基板を1枚づつ搬送して成膜す
る枚葉式成膜装置又はホルダーに多数枚の非磁性基板を
並べて1度に成膜する方式のいずれかを用いることがで
きる。成膜直前には基板加熱工程とプラズマ処理等によ
る表面の酸化膜除去又は吸着水除去工程を入れることも
できる。この工程は一方だけ行ってもよい。成膜時の基
板加熱は、下地層及び磁気記録層の結晶成長を制御する
ために行うもので、用いる材料によって適する温度に設
定すべきである。
Step 2 is preferably performed using an in-line continuous film forming apparatus, and a large number of non-magnetic substrates are arranged once in a single-wafer film forming apparatus or a holder for transporting non-magnetic substrates one by one to form a film. Any of the methods of forming a film on the substrate can be used. Immediately before film formation, a substrate heating step and a surface oxide film removal or adsorbed water removal step by plasma treatment or the like may be performed. This step may be performed on only one side. The heating of the substrate during film formation is performed to control the crystal growth of the underlayer and the magnetic recording layer, and should be set to a temperature suitable for the material used.

【0018】下地層は磁性膜の結晶成長のしかたを制御
するもので、Crまたはその合金がよく用いられる。ま
た、磁気記録層、平滑な表面の非磁性層の材質等につい
ては前述の通りである。平滑な表面の非磁性層のは、バ
イアスプラズマ化学気相成長(CVD)法、イオンビー
ムデポジション、イオンビームスパッタ等で形成するこ
とができるが、生産性の面から容易であり膜厚均一性も
よいプラズマCVD法が適している。この場合、主とし
て炭化水素等の原料ガスを真空容器に導入し、プラズマ
に対し基板側が大きな負の電位となる条件で成膜するこ
とにより所望の膜質が得られる。この膜を基板両面に同
時に成膜するためには、例えば特開昭63−20647
1に記載されているような電極を用いればよい。ガスの
種類は炭素を含む硬質保護被膜を形成できるようなガス
であればなんでもよく、例えば下記のものから選ぶこと
ができる。
The underlayer controls the crystal growth of the magnetic film, and Cr or its alloy is often used. The materials for the magnetic recording layer and the non-magnetic layer having a smooth surface are as described above. The non-magnetic layer having a smooth surface can be formed by a bias plasma chemical vapor deposition (CVD) method, an ion beam deposition, an ion beam sputtering, or the like, but it is easy in terms of productivity and has a uniform film thickness. A good plasma CVD method is suitable. In this case, a desired film quality can be obtained by mainly introducing a raw material gas such as hydrocarbon into a vacuum container and forming a film under the condition that the substrate side has a large negative potential with respect to plasma. To form this film on both sides of the substrate at the same time, see, for example, JP-A-63-20647.
The electrodes described in 1 may be used. Any kind of gas may be used as long as it can form a hard protective film containing carbon, and can be selected from the following, for example.

【0019】メタン、エタン、プロパン、ブタン等の飽
和炭化水素類。エチレン、アセチレン、プロピレン、ブ
テン等の不飽和炭化水素類。ベンゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類。メタノール、エタノール、
アセトン、エチルエーテル等の含酸素炭化水素類。アセ
トニトリル、メチルアミン等の含窒素炭化水素類。CF
4、C26、C24、C66等のフッ化炭素類。CH
3F、C222等のフッ化炭化水素類。上記のガスから
選ばれる2種以上の混合ガス。上記のガスとAr、H
e、Ne、Xe等の不活性ガスあるいは酸素、窒素、水
素等との混合ガス。工程3に用いる粒子はできるだけ一
定サイズ、一定形状のものが好ましく、特に形状は球形
であるものが並べた時に均一になりやすく好ましい、サ
イズはあまり大きいと粒子間の隙間が大きく、この上か
ら突起を構成する非磁性材料を堆積させたとき、頂点が
平らになってしまうので平均粒径にして1ミクロン以下
が好ましい。ただし、あまり小さすぎると表面に吸着し
て除去しにくくなり、かつこの上に突起を構成する非磁
性材料を堆積させたときに埋め込まれてしまうので、下
限は100nm程度である。最も好ましいのは200か
ら500nmであり、このとき頂点が鋭角に尖った突起
が形成される。
Saturated hydrocarbons such as methane, ethane, propane and butane. Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, acetylene, propylene and butene. Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. Methanol, ethanol,
Oxygenated hydrocarbons such as acetone and ethyl ether. Nitrogen-containing hydrocarbons such as acetonitrile and methylamine. CF
Fluorocarbons such as 4 , C 2 F 6 , C 2 F 4 , and C 6 F 6 . CH
Fluorinated hydrocarbons such as 3 F and C 2 H 2 F 2 . A mixed gas of two or more kinds selected from the above gases. Above gas and Ar, H
Inert gas such as e, Ne, Xe or a mixed gas with oxygen, nitrogen, hydrogen and the like. It is preferable that the particles used in the step 3 have a constant size and a constant shape as much as possible, and it is particularly preferable that spherical particles have a uniform shape when they are lined up. When the non-magnetic material constituting the above is deposited, the peaks become flat, so the average particle size is preferably 1 micron or less. However, if it is too small, it becomes difficult to remove it by adsorbing it on the surface, and the non-magnetic material forming the projections is buried when it is deposited on it, so the lower limit is about 100 nm. The most preferable range is 200 to 500 nm, and at this time, protrusions with sharp apexes are formed.

【0020】粒子の材質としてはSiO2、Al23
の酸化物、テフロンやポリプロピレン等のプラスチック
が好適であるが、このほかの材料でも適切な大きさの球
形粒子が得られるものであれば何でもよい。ただしこの
粒子はあとで洗浄により取り除くので非磁性層面に強く
吸着するものは避けたほうがよい。
As the material of the particles, oxides such as SiO 2 and Al 2 O 3 and plastics such as Teflon and polypropylene are preferable, but other materials can be used as long as spherical particles having an appropriate size can be obtained. Anything is fine. However, since these particles will be removed later by washing, it is better to avoid particles that strongly adhere to the surface of the non-magnetic layer.

【0021】粒子の層の形成方法は、粒子を溶媒に分散
させたものに基板を浸し、一定速度で引き上げるディッ
プ法や上記分散液を霧状に吹き付けるスプレー法、粒子
にアーク放電等で電荷を与え、静電気により基板面に引
き付けて付着させる静電塗付法等を用いることができ
る。
The particle layer is formed by dipping the substrate in a dispersion of particles in a solvent and pulling it up at a constant speed, spraying in which the above dispersion is sprayed in a mist state, or applying an electric charge to the particles by arc discharge or the like. An electrostatic coating method or the like can be used in which the electrostatic charge is applied and attracted to the surface of the substrate by static electricity to adhere.

【0022】工程4は、スパッタリング、プラズマCV
D、蒸着、イオンビームデポジション、ECRCVD等
種々の手法で行うことが可能であるが、突起としては耐
摩耗性が高く潤滑性を持ち、かつ緻密であることが望ま
しく、スパッタリングやプラズマCVDで形成されるア
モルファスカーボン層が良い性能を示す。この形成には
行程2のところで開示したのと同じ手法と原料を用いる
ことができる。
Step 4 is sputtering, plasma CV
Although various methods such as D, vapor deposition, ion beam deposition, and ECRCVD can be used, it is desirable that the protrusions have high wear resistance, lubricity, and are dense, and are formed by sputtering or plasma CVD. The resulting amorphous carbon layer shows good performance. The same techniques and raw materials as disclosed in step 2 can be used for this formation.

【0023】このような方法で裾を引いた形状の突起が
得られるのは粒子のシャドウ効果による。上記のような
被膜堆積法では基板面に種々の立体角で原子、分子、イ
オン等が入射するが、球状又はそれに近い形状の粒子が
密に並んだ隙間を通して成膜するとエネルギーを持って
入射する成分のうち基板面に垂直に入射する成分は効率
よく堆積し、角度を持った成分は粒子にぶつかり基板に
到達しない。一方拡散により基板に到達する成分は粒子
の下側まで回り込み裾を引いた形状に堆積する。これら
が合成されて裾を引き頂点が鋭い形状の突起となるわけ
である。この形状はもちろん成膜手法によって微妙に異
なり、バイアスプラズマCVD法のような基板に対し垂
直成分が多い成膜手法ではスパッタ法等拡散成分の多い
ものに比べ裾のひろがりは若干狭くなる。
It is due to the shadow effect of the particles that the projections having a skirted shape can be obtained by such a method. In the above film deposition method, atoms, molecules, ions, etc. are incident on the surface of the substrate at various solid angles, but when a film is formed through a space in which spherical or similar particles are densely arranged, it is incident with energy. Of the components, the components that are incident perpendicularly to the substrate surface are efficiently deposited, and the components with an angle hit the particles and do not reach the substrate. On the other hand, the components that reach the substrate by diffusion wrap around to the lower side of the particles and are deposited in a shape with a tail. These are combined to form a protrusion that has a skirt and a sharp apex. This shape is of course slightly different depending on the film forming method, and in a film forming method that has many vertical components with respect to the substrate, such as the bias plasma CVD method, the spread of the hem becomes slightly narrower than that of a method that has many diffusion components such as the sputtering method.

【0024】この工程でコンタクトスタートストップ領
域のみに成膜すると、図4に示すように、磁気ヘッドと
摺動する部分は、非磁性層と突起部を合わせた膜厚が厚
くなり、かつ適度な凹凸が存在するため耐久性が高く、
ヘッド粘着もしないのに対しデータ面では保護膜である
非磁性層の厚さを極限まで薄くでき、リードライト時の
磁気ヘッドと磁気記録層の間隔をつめられることにな
り、記録密度向上に大きな効果がある。
When the film is formed only in the contact start / stop region in this step, as shown in FIG. 4, in the portion that slides on the magnetic head, the total thickness of the non-magnetic layer and the protrusion becomes thick, and the thickness is appropriate. High durability due to unevenness,
Although the head does not stick, the non-magnetic layer, which is the protective film, can be made as thin as possible on the data side, and the gap between the magnetic head and the magnetic recording layer during read / write can be reduced, which is a great improvement in recording density. effective.

【0025】また、図4のような形状では、磁気ヘッド
の浮上量は、図の点線の平面を基準として、磁気ヘッド
の形状と相対速度及び支持系の力学的計算から得られる
浮上量分だけ浮いた形になるが、この磁気ヘッドをデー
タ面にシークすると浮上基準面は平滑な非磁性膜面とな
り、コンタクトスタートストップ部の突起高さよりデー
タ面での浮上高さを低くすることができる。従って記録
密度向上に非常に大きな効果がある。
In the shape as shown in FIG. 4, the flying height of the magnetic head is equal to the flying height obtained from the mechanical calculation of the shape and relative speed of the magnetic head and the support system with reference to the plane of the dotted line in the figure. When the magnetic head is sought on the data surface, the flying reference surface becomes a smooth non-magnetic film surface, and the flying height on the data surface can be made lower than the protrusion height of the contact start / stop portion. Therefore, it is very effective in improving the recording density.

【0026】上記のような部分成膜は例えば必要部分以
外をマスクして成膜する方法で形成できる。また、EC
Rプラズマ等で必要部分のプラズマ密度を高くしてもよ
いし、イオンビームデポジション法でビームをしぼる方
法も用いることができる。
The partial film formation as described above can be formed by, for example, a method of forming a film by masking a portion other than a necessary portion. Also, EC
The plasma density of the required portion may be increased by R plasma or the like, or a method of narrowing the beam by an ion beam deposition method can be used.

【0027】工程5では使用する粒子の種類や突起の性
状等によって適切な洗浄方法を選ぶ必要がある。用いる
ことができる方法としては、例えば純水又は溶剤による
超音波洗浄やジェットスプレー洗浄、スクラブ洗浄等が
ある。
In step 5, it is necessary to select an appropriate cleaning method depending on the type of particles used and the properties of the protrusions. Examples of methods that can be used include ultrasonic cleaning with pure water or a solvent, jet spray cleaning, and scrub cleaning.

【0028】工程6は、潤滑剤の溶液にディスク基板を
浸し一定速度で引き上げるディップ法や、潤滑剤溶液を
霧状に吹き付けるスプレー法、ディスク基板に潤滑剤溶
液を滴下し、基板を回転させるスピンコート法等を用い
ることができる。また、潤滑剤分子を真空中で蒸着する
等の乾式法でもよい。
Step 6 is a dipping method in which a disk substrate is dipped in a solution of a lubricant and pulled up at a constant speed, a spray method in which the lubricant solution is sprayed in a mist state, a lubricant solution is dropped on the disk substrate and a spin is performed to rotate the substrate. A coating method or the like can be used. Alternatively, a dry method such as vapor deposition of lubricant molecules in vacuum may be used.

【0029】潤滑層の材料はフッ素化ポリエーテル系の
高分子がよく、分子量2000〜10000のものが好
適に用いられる。本発明は潤滑層の種類に依存するもの
ではないが、磁気ディスクとしての耐摺動特性を向上さ
せるには特定の潤滑層としたほうがよく、とくに末端に
エステル、カルボキシル基、アミド基、アミン基、アミ
ン塩、アジド基等極性基を持つものや保護層表面に反応
して固着する様なものが好ましい。
The material of the lubricating layer is preferably a fluorinated polyether polymer, and a polymer having a molecular weight of 2000 to 10,000 is preferably used. Although the present invention does not depend on the type of the lubricating layer, it is better to use a specific lubricating layer in order to improve the sliding resistance of the magnetic disk. Particularly, an ester, a carboxyl group, an amide group or an amine group is added to the terminal. , Those having a polar group such as amine salt and azide group, and those capable of reacting and adhering to the surface of the protective layer are preferable.

【0030】さらにまた、上記第3の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録装置は、上記のいずれかの磁気
ディスクと、磁気ディスクを保持するための保持具と、
磁気ディスクの磁気記録層上に配置され、情報を記録、
再生するための磁気ヘッドと、磁気ヘッドと磁気ディス
クの相対的位置を移動させるための移動手段と、これら
を制御するための制御手段から構成したものである。
Furthermore, in order to achieve the third object, the magnetic recording apparatus of the present invention comprises any of the above magnetic disks, and a holder for holding the magnetic disk.
It is arranged on the magnetic recording layer of the magnetic disk to record information,
It is composed of a magnetic head for reproducing, a moving means for moving the relative position of the magnetic head and the magnetic disk, and a control means for controlling these.

【0031】[0031]

【作用】本発明の磁気ディスクが高記録密度であるこ
と、またそのような磁気ディスクが製造できる理由は、
すでに行った説明から明らかであるが、まとめると次の
ようになる。 (1)突起が密にかつ規則的に並んでいるので、微小磁
気ヘッドに対しても均一な接触が実現できる。 (2)接触部のヘッド面と突起斜面のなす角が鋭角であ
るので、潤滑層のメニスカス効果を小さくでき、粘着防
止に効果がある。 (3)突起部の裾が広く、磁気ヘッドと衝突した場合の
突起破壊が起こりにくい。 (4)突起以外の部分は平滑な平面であり、かつこの平
面部の面積が大きな部分を占めるので、突起の存在によ
るヘッドの浮上姿勢変動を防ぎ、浮上限界高さを低くで
きる。 (5)突起をコンタクトスタートストップ領域のみに設
けた場合、データ面でのヘッド浮上高さを突起の高さよ
り低くできる。
The high recording density of the magnetic disk of the present invention and the reason why such a magnetic disk can be manufactured are as follows.
As is clear from the explanation already given, the summary is as follows. (1) Since the protrusions are densely and regularly arranged, uniform contact can be realized even with respect to the minute magnetic head. (2) Since the angle formed between the head surface of the contact portion and the slope of the protrusion is an acute angle, the meniscus effect of the lubricating layer can be reduced, which is effective in preventing adhesion. (3) Since the skirt of the protrusion is wide, the protrusion is less likely to be broken when the protrusion collides with the magnetic head. (4) Since the portion other than the protrusion is a smooth flat surface and the area of this flat portion occupies a large area, it is possible to prevent the flying posture of the head from fluctuating due to the presence of the protrusion and lower the flying height limit. (5) When the protrusion is provided only in the contact start / stop region, the head flying height on the data surface can be made lower than the height of the protrusion.

【0032】また、上記製造方法は、粒子層を形成し、
それをマスクにして突起を形成するので、高さがほぼ同
じで上記した形状の突起を容易に製造することができ
る。また、上記磁気ディスク装置は、突起がコンタクト
スタートストップ領域のみに設けられているので、デー
タ面でのヘッド浮上高さを突起の高さより低くでき、そ
のため磁気ヘッドと磁気記録層をより近づけことができ
る。
In the above-mentioned manufacturing method, a particle layer is formed,
Since the projections are formed by using this as a mask, the projections having substantially the same height and the above-described shape can be easily manufactured. Further, in the above-mentioned magnetic disk device, since the protrusion is provided only in the contact start / stop region, the head flying height on the data surface can be made lower than the height of the protrusion, so that the magnetic head and the magnetic recording layer can be made closer to each other. it can.

【0033】[0033]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.

【0034】〈実施例1〉直径1.8インチの強化ガラ
ス製ディスク基板を洗浄し、真空インライン連続成膜装
置でCr下地膜50nm、記録層としてCoCrTa磁
性膜30nm、保護膜となる非磁性層としてカーボン膜
10nmを順次形成した。次に、平均直径300nmの
SiO2の超微粒子を分散させたアルコール溶液にこの
基板を浸し、一定速度で引き上げることにより全面に一
層の粒子層を形成した。この基板を乾燥したのち別の真
空成膜装置に入れ、バイアスプラズマCVD法によりダ
イヤモンド状炭素からなる突起を持つ膜を形成した。つ
ぎにこの基板を洗浄して超微粒子を取り去ったところ、
最大高さ10nmの裾をひいた三角錘形突起が全面に形
成された。さらにこの基板をパーフルオロポリエーテル
潤滑剤の溶液に浸し一定速度で引き上げることにより、
平均厚さ1nmの潤滑層を形成した。
Example 1 A tempered glass disk substrate having a diameter of 1.8 inches was washed, and a Cr underlayer film of 50 nm, a CoCrTa magnetic film of 30 nm as a recording layer, and a nonmagnetic layer serving as a protective film were formed by a vacuum in-line continuous film forming apparatus. As a result, a carbon film of 10 nm was sequentially formed. Next, this substrate was immersed in an alcohol solution in which ultrafine particles of SiO 2 having an average diameter of 300 nm were dispersed, and was pulled up at a constant rate to form a single particle layer on the entire surface. After this substrate was dried, it was placed in another vacuum film forming apparatus to form a film having protrusions made of diamond-like carbon by the bias plasma CVD method. Next, when this substrate was washed to remove ultrafine particles,
Triangular pyramidal protrusions having a maximum height of 10 nm and having a hem drawn were formed on the entire surface. Furthermore, by immersing this substrate in a solution of perfluoropolyether lubricant and pulling it up at a constant speed,
A lubricating layer having an average thickness of 1 nm was formed.

【0035】上記のようにして製造した磁気ディスク基
板にスライダ部の長さ1mmの磁気ヘッドを荷重2gf
でセットし、磁気ディスクと磁気ヘッドの相対速度が2
m/sとなるように磁気ディスクを回転させた(ドラッ
グ試験)。5,000,000回転まで回転を保持した
ところで回転をとめ、磁気ディスク表面及びヘッドスラ
イダ面を観察したところ。いずれも損傷及び汚れの付着
はなく、また動摩擦係数の変化も、図6にaとして示す
ように、低いままで安定であった。また、同じ磁気ディ
スクと磁気ヘッドの組み合わせで限界浮上高さを測定し
たところ、15nmであった。
A magnetic head having a slider portion with a length of 1 mm is loaded on the magnetic disk substrate manufactured as described above under a load of 2 gf.
And the relative speed between the magnetic disk and the magnetic head is 2
The magnetic disk was rotated so as to be m / s (drag test). When the rotation was maintained up to 5,000,000 rotations, the rotation was stopped and the surface of the magnetic disk and the head slider surface were observed. In both cases, there was no damage or adhesion of dirt, and the change in the dynamic friction coefficient was stable at a low level as shown by a in FIG. Further, when the limiting flying height was measured with the same combination of the magnetic disk and the magnetic head, it was 15 nm.

【0036】さらに同じ組み合わせで磁気ディスクの起
動停止を繰り返すコンタクトスタートストップ(CS
S)試験を行ったところ、100,000回のCSS後
も摩擦係数は0.2程度であり、磁気ディスク、磁気ヘ
ッド双方とも損傷はなかった。この後ヘッドを置いたま
ま24時間放置し、その後の磁気ディスク回転開始時の
摩擦力(粘着力)を測定したところ1gf以下であり、
粘着していないことが分かった。
Further, contact start stop (CS
When the S) test was conducted, the friction coefficient was about 0.2 even after CSS of 100,000 times, and neither the magnetic disk nor the magnetic head was damaged. After that, the head was left standing for 24 hours, and the frictional force (adhesive force) at the start of rotation of the magnetic disk after that was 1 gf or less.
I found it was not sticky.

【0037】〈比較例1〉基板面に平均粗さ10nmの
凹凸をもつ結晶化ガラス基板を用い、実施例1と同じプ
ロセスで同じ膜厚だけ下地層、磁性膜、カーボン膜を設
けた後、パーフルオロポリエーテル潤滑剤の溶液に浸し
一定速度で引き上げることにより平均厚さ1nmの潤滑
層を形成した。
Comparative Example 1 A crystallized glass substrate having irregularities with an average roughness of 10 nm on the substrate surface was used, and after an underlayer, a magnetic film, and a carbon film were formed by the same process as in Example 1 to the same thickness, A lubricating layer having an average thickness of 1 nm was formed by immersing in a solution of perfluoropolyether lubricant and pulling it up at a constant speed.

【0038】このようにして製造した磁気ディスク円板
について実施例1と同じ評価を行ったところ、ドラッグ
試験では200,000回転でクラッシュした。また、
そのときの摩擦係数は、図6にbとして示すように、回
転後早い時期から磁気ディスク表面の摩耗により接触面
積が増えるために増加しはじめ、クラッシュ直前には1
近くまで増加した。また、このディスクの限界浮上高さ
は30nmであった。CSS試験においても1,500
回でクラッシュし、動摩擦係数の変動も大きかった。
When the same evaluation as in Example 1 was carried out on the magnetic disk thus manufactured, a crash occurred at 200,000 rotations in the drag test. Also,
The friction coefficient at that time begins to increase as shown in FIG. 6B due to the increase in the contact area due to the abrasion of the magnetic disk surface from the early stage after rotation, and becomes 1 immediately before the crash.
Increased to near. The limit flying height of this disk was 30 nm. 1,500 in CSS test
It crashed in a number of times and the dynamic friction coefficient fluctuated significantly.

【0039】〈実施例2〜9〉実施例1と同様にして、
ただし付着させる粒子の直径、材質、突起の高さを変え
て磁気ディスクを製造し、同じ評価を行った。結果を表
1にまとめて示す。実施例2、3、4は三角錐の大きさ
は異なるが、その高さは同じにした。また、実施例5、
6、7はバイアスプラズマCVDの処理時間を変えるこ
とにより、突起高さを変えた。いずれも良好な特性を示
した。
<Examples 2 to 9> In the same manner as in Example 1,
However, magnetic disks were manufactured by changing the diameter of particles to be attached, the material, and the height of protrusions, and the same evaluation was performed. The results are summarized in Table 1. In Examples 2, 3 and 4, the size of the triangular pyramid is different, but the height is the same. In addition, Example 5,
In Nos. 6 and 7, the height of protrusions was changed by changing the processing time of bias plasma CVD. All showed good characteristics.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】〈比較例2、3〉実施例1と同様にして、
ただし付着させる粒子の大きさを極端に大きくしたり小
さくして磁気ディスクを製造し、実施例1と同じ評価を
行った。結果は表1にローマ数字のII、IIIで示す。こ
のように粒子が大きいと粘着が起こり、粒子が小さいと
クラッシュした。後者の場合は粒子が洗浄されにくくな
るためである。
<Comparative Examples 2 and 3> In the same manner as in Example 1,
However, magnetic particles were manufactured by making the size of the particles to be adhered extremely large or small, and the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1 by Roman numerals II and III. When the particles were large like this, sticking occurred, and when the particles were small, the particles crashed. This is because the latter case makes it difficult to wash the particles.

【0042】〈比較例4〉実施例1と同様に、同じ厚さ
の下地膜、磁性膜を設けた後、20nmの厚さのカーボ
ン膜を形成し、次に、粒子層を用いないで、ダイヤモン
ド研磨剤による機械研磨で表面に傷をつけ、微細な凹凸
を形成した。潤滑剤塗布後、実施例1と同じ評価を行っ
た。結果は瞬間的にクラッシュし、初期的な摩擦係数も
0.5程度と非常に大きかった。
<Comparative Example 4> As in Example 1, a base film and a magnetic film having the same thickness are provided, a carbon film having a thickness of 20 nm is formed, and then a particle layer is not used. The surface was scratched by mechanical polishing with a diamond abrasive to form fine irregularities. After applying the lubricant, the same evaluation as in Example 1 was performed. The result was an instantaneous crash, and the initial friction coefficient was about 0.5, which was very large.

【0043】〈実施例10〉実施例1と同様にして、突
起を持つ膜の形成手法をスパッタリング、反応性スパッ
タリングに変えて磁気ディスクを製造し、突起の形状を
電子顕微鏡で観察し、実施例1と同じ評価を行った。突
起の形状は実施例1とほぼ同様であり、結果はいずれも
実施例1と同様良好であった。
<Example 10> In the same manner as in Example 1, a magnetic disk was manufactured by changing the method of forming a film having projections to sputtering or reactive sputtering, and the shape of the projections was observed with an electron microscope. The same evaluation as 1 was performed. The shape of the protrusion was almost the same as in Example 1, and the results were all good as in Example 1.

【0044】〈実施例11〉実施例1と同様にして、た
だし内周部のみが開いた形のマスクを通してプラズマC
VDを行うことにより、内周部のみに高さ20nmの突
起を設けた磁気ディスクを製造した。この内周部をCS
S領域とする。図7は、このような磁気ディスクを用い
る磁気記録装置の一実施例の模式図である。磁気ディス
ク71は、モータにより回転する保持具により保持さ
れ、それぞれの各磁性膜に対応して情報の書き込み、読
み出しのための磁気ヘッド72が配置されている。この
磁気ヘッド72の磁気ディスク71に対する位置をアク
チュエータ73とボイスコイルモータ74により移動さ
せる。さらにこれらを制御するために記録再生回路7
5、位置決め回路76、制御回路77が設けられてい
る。
<Embodiment 11> In the same manner as in Embodiment 1, except that plasma C is passed through a mask in which only the inner peripheral portion is opened.
By performing VD, a magnetic disk having protrusions with a height of 20 nm provided only on the inner peripheral portion was manufactured. This inner circumference is CS
S area. FIG. 7 is a schematic diagram of an embodiment of a magnetic recording device using such a magnetic disk. The magnetic disk 71 is held by a holder rotated by a motor, and a magnetic head 72 for writing and reading information is arranged corresponding to each magnetic film. The position of the magnetic head 72 with respect to the magnetic disk 71 is moved by an actuator 73 and a voice coil motor 74. Further, in order to control these, the recording / reproducing circuit 7
5, a positioning circuit 76, and a control circuit 77 are provided.

【0045】この制御回路により、磁気ヘッド72を磁
気ディスク71のCSS領域に停止させる。そして、磁
気ヘッド72を浮上させると、CSS領域上でのヘッド
浮上高さは突起の先端から5nmであった。この状態で
磁気ヘッドをシークしてデータ面に移動させた後、ヘッ
ド浮上高さを測定したところ、14nmであった。この
条件でCSSとシークを繰り返したところ、100、0
00回の繰り返しでもクラッシュはなく、正常に信号の
読み書きができた。
By this control circuit, the magnetic head 72 is stopped in the CSS area of the magnetic disk 71. When the magnetic head 72 was levitated, the head flying height on the CSS region was 5 nm from the tip of the protrusion. In this state, after the magnetic head was sought and moved to the data surface, the head flying height was measured and found to be 14 nm. When CSS and seek are repeated under these conditions, 100, 0
There was no crash even after the repetition of 00 times, and the signals could be read and written normally.

【0046】〈実施例12〉実施例1と同様にして、た
だし付着させる粒子のサイズを100nmとし、これを
マスクとして10nmの高さの突起を設けた磁気ディス
クを製造した。一方、側面に薄膜磁気ヘッドの素子を形
成し、底面を半径10mmの球面状に研磨したAlTi
C製のブロックを支持バネに固定し、上記のディスクに
のせて、荷重を0.1gfとし、相対速度10m/sで
回転させた。1000時間の回転の後、ディスクとヘッ
ドを観察したところ、ディスク面にうっすらと摺動痕は
あったが、損傷はなく、この間の摩擦係数も0.15以
下であった。また、この間に信号の読み書きを行い正常
に動作することが確認できた。従って、本発明の磁気デ
ィスクは、コンタクトレコーディングにも適用できるこ
とが分かった。なお、この磁気ディスクをコンタクトレ
コーディングに適用したときの模式図を図5に示す。 〈比較例5〉比較例1で用いた磁気ディスク円板を、実
施例12で用いた磁気ヘッドと組み合わせ、実施例12
と同じコンタクトレコーディングの条件で試験を行った
ところ、15時間の回転で摩擦係数が0.5まで増加
し、出力信号が正常に得られなくなった。この磁気ディ
スクと磁気ヘッドを観察したところ、ヘッド面には目視
で傷が観察され、ディスク面を光学顕微鏡で調べると多
くの摩耗痕や付着物が見られた。
Example 12 A magnetic disk was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the size of the particles to be adhered was 100 nm and the projections with a height of 10 nm were provided using this as a mask. On the other hand, a thin film magnetic head element was formed on the side surface, and the bottom surface was polished into a spherical shape with a radius of 10 mm.
A block made of C was fixed to a support spring, placed on the above disc, and rotated at a relative speed of 10 m / s with a load of 0.1 gf. When the disk and the head were observed after 1000 hours of rotation, there were slight sliding marks on the disk surface, but there was no damage, and the friction coefficient during this was also 0.15 or less. In addition, it was confirmed that signals were read and written during this period to operate normally. Therefore, it was found that the magnetic disk of the present invention can be applied to contact recording. A schematic diagram when this magnetic disk is applied to contact recording is shown in FIG. <Comparative Example 5> The magnetic disk disk used in Comparative Example 1 was combined with the magnetic head used in Example 12 to obtain Example 12.
When tested under the same contact recording conditions as above, the friction coefficient increased to 0.5 after 15 hours of rotation, and an output signal could not be obtained normally. When the magnetic disk and the magnetic head were observed, scratches were visually observed on the head surface, and when the disk surface was examined with an optical microscope, many abrasion marks and deposits were found.

【0047】なお、以上の各実施例では、1.8インチ
ディスク基板を例に説明したが、1、1.3、2.5、
3.5インチ等他のサイズの基板や、NiPメッキアル
ミ基板、カーボン基板、プラスチック基板、Ti、S
i、その他のセラミックス基板等他の材質の基板でも同
様に効果があることはいうまでもない。また、突起を持
つ膜の形成は、カーボン膜の上に形成したが、カーボン
膜を形成することなく磁性膜の上に直接形成することも
できる。この場合も、限界浮上高さやCSS回数、粘着
量等は良好であった。
In each of the above embodiments, the 1.8-inch disk substrate has been described as an example, but 1, 1.3, 2.5,
Substrate of other size such as 3.5 inch, NiP plated aluminum substrate, carbon substrate, plastic substrate, Ti, S
It is needless to say that the same effect can be obtained with substrates made of other materials such as i and other ceramic substrates. Further, although the film having the protrusions is formed on the carbon film, it may be directly formed on the magnetic film without forming the carbon film. Also in this case, the limit flying height, the number of CSSs, the amount of adhesion, etc. were good.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように、本発明によると、低い突
起でも低粘着な表面を実現することができ、さらに磁気
記録層の面を平滑にすることで記録再生時のノイズを低
減できるので磁気ディスクの高記録密度化に大きな効果
がある。さらに、このような磁気ディスクは、粒子層を
マスクとして用いることにより容易に製造することがで
きる。さらに、突起をコンタクトスタートストップゾー
ンにのみ設け、データ面は平滑にした磁気ディスクを用
いた磁気ディスク装置は、データ面で磁気記録層と磁気
ヘッドの距離をより近づけることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a surface having a low adhesiveness even with a low protrusion, and it is possible to reduce noise during recording and reproduction by smoothing the surface of the magnetic recording layer. It has a great effect on increasing the recording density of the magnetic disk. Further, such a magnetic disk can be easily manufactured by using the particle layer as a mask. Further, in the magnetic disk device using the magnetic disk in which the projection is provided only in the contact start / stop zone and the data surface is smooth, the distance between the magnetic recording layer and the magnetic head can be made closer on the data surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の磁気ディスクの製造方法の
各行程における磁気ディスクの断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a magnetic disk in each step of a method of manufacturing a magnetic disk according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の磁気ディスクの表面斜視図
である。
FIG. 2 is a front perspective view of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の磁気ディスクの突起の形状
を示す断面図及び斜視図である。
3A and 3B are a sectional view and a perspective view showing a shape of a protrusion of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例のコンタクトスタートストッ
プ領域のみに突起を設けた磁気ディスクと磁気ヘッドと
の位置関係を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a positional relationship between a magnetic disk having protrusions provided only in a contact start / stop region and a magnetic head according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の磁気ディスクとコンタクト
レコーディング用磁気ヘッドとを組み合わせた例の模式
図である。
FIG. 5 is a schematic view of an example in which the magnetic disk of one embodiment of the present invention and a magnetic head for contact recording are combined.

【図6】本発明の一実施例の磁気ディスクと従来の磁気
ディスクのドラッグ試験を説明するための摩擦係数変化
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a change in friction coefficient for explaining a drag test of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention and a conventional magnetic disk.

【図7】本発明の一実施例の磁気ディスク装置の模式図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a magnetic disk device according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…非磁性基板 2…下地層 3…磁気記録層 4…非磁性層 5…粒子 6…突起 7…潤滑層 12、72…磁気ヘッド 13…素子 71…磁気ディスク 73…アクチュエータ 74…ボイスコイルモータ 75…記録再生回路 76…位置決め回路 77…制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic substrate 2 ... Underlayer 3 ... Magnetic recording layer 4 ... Nonmagnetic layer 5 ... Particles 6 ... Protrusion 7 ... Lubrication layer 12, 72 ... Magnetic head 13 ... Element 71 ... Magnetic disk 73 ... Actuator 74 ... Voice coil motor 75 ... Recording / reproducing circuit 76 ... Positioning circuit 77 ... Control circuit

フロントページの続き (72)発明者 松本 洋 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 中村 孝雄 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 遠藤 喜重 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 石原 平吾 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 家近 啓吾 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Front Page Continuation (72) Inventor Hiroshi Matsumoto 2880, Kozu, Odawara, Kanagawa Prefecture, Hitachi Storage Systems Division (72) Inventor Takao Nakamura, 2880, Kozu, Odawara, Kanagawa Hitachi Storage Systems Division (72) Inventor Yoshishige Endo 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Machinery Research Institute, Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. (72) Inventor Heigo Ishihara 2880, Kokuzu, Odawara-shi, Kanagawa Hitachi Storage Systems Division (72) Invention Keigo Ikechika 2880 Kozu, Odawara-shi, Kanagawa Stock Company, Hitachi Ltd. Storage Systems Division

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】非磁性基板上に、強磁性体からなる磁気記
録層を少なくとも設ける第1の工程、該磁気記録層の上
に、実質的に互いに密着した粒子により構成される粒子
層を形成する第2の工程、該粒子層をマスクとして、少
なくとも所望の領域に突起を持つ非磁性層を形成する第
3の工程、該粒子層を除去する第4の工程を有すること
を特徴とする磁気ディスクの製造方法。
1. A first step of providing at least a magnetic recording layer made of a ferromagnetic material on a non-magnetic substrate, and forming a particle layer composed of particles substantially adhered to each other on the magnetic recording layer. A second step of forming a non-magnetic layer having a projection in at least a desired region by using the particle layer as a mask, and a fourth step of removing the particle layer. Disk manufacturing method.
【請求項2】請求項1記載の磁気ディスクの製造方法に
おいて、上記第1の工程の後、第2の工程の前に、上記
磁気記録層の上の全面に、表面が平滑な非磁性層を形成
する工程を有することを特徴とする磁気ディスクの製造
方法。
2. The method for manufacturing a magnetic disk according to claim 1, wherein after the first step and before the second step, a nonmagnetic layer having a smooth surface is formed on the entire surface of the magnetic recording layer. A method of manufacturing a magnetic disk, comprising the step of forming a magnetic disk.
【請求項3】非磁性基板と、該非磁性基板上に設けられ
た強磁性体からなる磁気記録層と、該磁気記録層上に、
直接又は表面が平滑な非磁性層を介して設けられた裾を
ひいた実質的に多角錐形の微細な突起を持つ非磁性層と
からなることを特徴とする磁気ディスク。
3. A nonmagnetic substrate, a magnetic recording layer made of a ferromagnetic material provided on the nonmagnetic substrate, and on the magnetic recording layer,
A magnetic disk comprising a non-magnetic layer having fine projections of a substantially polygonal pyramid which is provided directly or through a non-magnetic layer having a smooth surface.
【請求項4】請求項3記載の磁気ディスクにおいて、上
記突起は、隣接する相互の間隔が100nmから1ミク
ロンの範囲であることを特徴とする磁気ディスク。
4. The magnetic disk according to claim 3, wherein the protrusions have an interval between adjacent ones of 100 nm to 1 micron.
【請求項5】請求項3又は4記載の磁気ディスク、磁気
ディスクを保持するための保持具、磁気ディスクの磁気
記録層上に配置され、情報を記録、再生するための磁気
ヘッド、磁気ヘッドと磁気ディスクの相対的位置を移動
させるための移動手段及びこれらを制御するための制御
手段を有することを特徴とする磁気記録装置。
5. A magnetic disk according to claim 3 or 4, a holder for holding the magnetic disk, a magnetic head arranged on the magnetic recording layer of the magnetic disk for recording and reproducing information, and a magnetic head. A magnetic recording device comprising a moving means for moving the relative position of the magnetic disk and a control means for controlling these.
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