JPH08147686A - 磁気記録媒体用基板、該基板の製造方法、及び、磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスク用アモルファスカーボン基板、
特にＧＣ基板のテクスチャー処理を変更して、ＣＳＳ特
性を向上させると共に、低グライドハイトを実現する。 【構成】 基板１の表面に、パウダービーム加工によ
り、すなわち、ノズル３より平均粒径 0.5〜６μｍの微
粒子を噴射して、基板１の表面に衝突させることによ
り、テクスチャー処理を施す。そして、テクスチャー処
理後の基板の表面粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30
Å、最大高さＲｐで20〜 200Åとする。

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（ハード
ディスク）に代表される磁気記録媒体用の基板、該基板
の製造方法、及び、磁気記録媒体に関する。特には、磁
気ヘッド浮揚面と磁気ディスク表面との間に吸着現象が
発生することを防止するために行う磁気ディスク用アモ
ルファスカーボン基板のテクスチャー（Ｔexture）処理
の技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気ディスクは、基板上に磁
性膜を形成して構成されている。そして、磁気ディスク
ドライブにおいては、磁気ディスク上に浮揚型磁気ヘッ
ドを配置し、磁気ディスクを回転させることにより、磁
気ヘッドを浮揚させた状態で、この磁気ヘッドにより磁
気ディスクの読出し又は書込みを行う。

【０００３】しかしながら、磁気ディスクの読出し又は
書込みを行う際、磁気ディスク静止時において磁気ヘッ
ド浮揚面と磁気ディスク表面との間に吸着が生じる場合
がある。この吸着現象は、磁気ヘッド浮揚面及び磁気デ
ィスク表面が極めて平滑であって双方が微小間隔で対面
しているときに、その間隙がＯ₂ 、Ｎ₂ 、又はＨ₂ Ｏ等
の分子により埋め尽くされて、界面張力により大きな吸
着力が発生することに起因する。このような吸着現象が
発生すると、磁気ディスク駆動用モータの起動時に多大
の電力を消費するという不都合を招来する。

【０００４】そこで、上述の吸着現象を防止するため、
磁気ディスク用基板においては、磁性膜を被着するに先
立ち、基板の表面を一旦鏡面仕上げした後、テクスチャ
ー処理（表面加工）を施すことにより、その表面粗さを
調整している。このテクスチャー処理方法としては、テ
ープテクスチャー、スパッタテクスチャーなどがある。

【０００５】テープテクスチャーでは、基板を回転させ
た状態で、この基板に研磨テープをローラで押し付けて
接触させつつ、研磨テープを基板の半径方向に移動させ
る。研磨テープとしては、炭化ケイ素、アルミナ又はダ
イヤモンド等の砥粒を付着させたものを使用する。この
ような機械的なテクスチャー処理を施すことにより、磁
気ディスク用基板の表面に同心円状の条痕を付し、条痕
が円周方向に配向した粗面を得ることができる。

【０００６】スパッタテクスチャーでは、基板の表面
に、Ａｌ、Ｓｉ、Ａｌ−Ｓｉ等のターゲットをスパッタ
し、金属結晶を成長させて、凹凸を形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、磁気
ディスク用基板として、従前のアルミ基板に代わって、
軽量かつ高強度である点で、アモルファスカーボン基
板、特に、ガラス状カーボン（Glass-like Carbon ；以
下「ＧＣ」という）基板が注目されている（特公昭６３
−４６００４号公報、特公平３−１１００５号公報参
照）。

【０００８】しかしながら、従来のテクスチャー処理方
式をＧＣ基板加工用として用いた場合、以下のような問
題点がある。テープテクスチャー又はスパッタテクスチ
ャーのいずれにおいても、グライドハイト（浮揚高さ；
ＧＨＴ）の低いディスクを製造しようとすると、必然的
に表面粗さでの最大高さＲｐを小さい表面形状にしなけ
ればならないが、テープテクスチャー又はスパッタテク
スチャーでＣＳＳ（Contact Start and Stop）特性が良
好な高耐久性のディスクを製造しようとすると、どうし
てもＲｐが大きくなってしまい、両方の特性を両立させ
たディスクを作ることが難しい。

【０００９】テープテクスチャーでは更に、テクスチャ
ー処理時に発生する面欠陥による収率の低下も見られ
る。本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ＣＳＳ
特性が十分でなおかつ低グライドハイトの媒体を製造す
ることを可能にすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明は、ア
モルファスカーボン基板の表面に微粒子を噴射してテク
スチャー処理を施し、テクスチャー処理後の基板の表面
粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30Å（好ましくは５
〜20Å）、最大高さＲｐ（＝Ｒ_max ）で20〜 200Å（好
ましくは20〜 100Å）としたことを特徴とする磁気記録
媒体用基板を提供する。

【００１１】また、本発明は、アモルファスカーボン基
板の表面に、平均粒径 0.5〜６μｍの微粒子を噴射して
テクスチャー処理を施し、テクスチャー処理後の基板の
表面粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30Å（好ましく
は５〜20Å）、最大高さＲｐで20〜 200Å（好ましくは
20〜 100Å）としたことを特徴とする磁気記録媒体用基
板の製造方法を提供する。

【００１２】また、本発明は、アモルファスカーボン基
板の表面に微粒子を噴射してテクスチャー処理を施し、
テクスチャー処理後の基板の表面粗さを、中心線平均粗
さＲａで５〜30Å（好ましくは５〜20Å）、最大高さＲ
ｐで20〜 200Å（好ましくは20〜 100Å）とし、この基
板上に、少なくとも磁性膜及び保護膜を形成してなるこ
とを特徴とする磁気記録媒体を提供する。

【００１３】被加工物の表面に微粒子を噴射して加工す
る方法は、パウダービーム加工方法と呼ばれ、平均粒径
数ミクロン以下の微粒子を、気体と共に噴射して、被加
工物の表面に衝突させる加工方法である。この方法で、
被加工物の表面に微小な凹凸を形成したり、あるいは被
加工物を削ることで形状を変えることができる。本発明
者らは、アモルファスカーボン基板で、ＣＳＳ特性が十
分でなおかつ低グライドハイトの媒体を製造するため、
アモルファスカーボン基板の表面に適切な凹凸を形成す
るためのテクスチャー処理方法として、パウダービーム
加工方法が適切であることを見出したのである。

【００１４】尚、パウダービーム加工によるテクスチャ
ー処理は、アモルファスカーボン基板の表面に磁性膜、
保護膜及び潤滑層を形成する前に、施す。さらにテクス
チャー処理後、洗浄を行い、加工時に基板の表面に付着
した微粒子を取り除いてから、磁性膜、保護膜及び潤滑
層を形成する。パウダービーム加工によるテクスチャー
処理の際、使用される微粒子の材質はこの加工方法に不
適当な大きさ、硬さ、または形状を持つものでなけれ
ば、何でも構わない。例えば、研磨砥粒として一般的に
用いられているダイヤモンドなどの無機粒子、金属酸化
物、セラミック粒子、金属粒子等を用いることができ
る。好ましくは、炭化ケイ素系砥粒、アルミナ系砥粒を
使用する。また、研磨砥粒に限らず、適当な大きさ、硬
さ、または形状を持つものであれば、自由に用いること
ができる。

【００１５】また、アモルファスカーボン基板は、さま
ざまな原料及び方法で作られているが、このパウダービ
ーム加工によるテクスチャー処理はその全てに適用する
ことができる。例えば、原料となる樹脂は、フラン樹脂
系、フェノールホルムアルデヒド樹脂系、ポリカルボシ
イミド樹脂系、フェノールフラン樹脂系等のいずれであ
っても構わないし、また、これらの樹脂に限られるもの
でもない。アモルファスカーボン基板焼成時のＨＩＰ処
理（静水圧加圧処理）については、その有無を問わず、
この処理を施した基板にも、施さなかった基板にも、パ
ウダービーム加工によるテクスチャー処理を適用可能で
ある。

【００１６】アモルファスカーボン以外の基板、例えば
Ｎｉ−ＰメッキしたＡｌ基板やガラス基板でもパウダー
ビームによってテクスチャー処理が可能であるが、アモ
ルファスカーボン基板との組合わせにおいて極めて優れ
た微細な凹凸形成が達成される。Ｎｉ−ＰメッキしたＡ
ｌ基板やガラス基板においては、基板材質が柔らかすぎ
る、あるいは脆すぎるためか、Ｒａ５〜30Å、Ｒｐ20〜
150Åの微細な突起を均一に形成することが難しい。

【００１７】これに対し、アモルファスカーボン基板で
は、弾性限界が他の基板に対して高いためか、上記の範
囲で微細な突起を均一に形成することができる。さらに
Ｎｉ−ＰメッキしたＡｌ基板においては、基板表面が比
較的柔らかいためか、テクスチャー加工時に基板表面に
高速で衝突した微粒子が基板表面に食い込み、エラー発
生の原因になる。

【００１８】また、ガラス基板では、基板表面が比較的
脆いためか、加工時に微細なクラックが発生し、スパッ
タ製膜時にこれが成長して耐食性の低下などを招いたり
する。アモルファスカーボンを用いた場合は、これらの
トラブルを生じず、極めて優れた生産性を有している。

【００１９】このパウダービーム加工によるテクスチャ
ー処理を施したアモルファスカーボン基板上に、磁性
膜、保護膜及び潤滑層を形成することにより、磁気記録
媒体を構成するが、磁性層、保護膜及び潤滑層には特別
なものを必要とせず、特にその種類を規定する必要はな
い。例えば、磁性膜は、Ｃｏ系、ＣｏＣｒＴａ系、Ｃｏ
ＣｒＰｔ系等のいずれの系でも構わないし、また、これ
らの系に限るものでもない。

【００２０】さらに保護膜に関しては、結晶性カーボン
系、アモルファスカーボン系、炭化ケイ素系など、更に
はこれらがカーボン以外の元素を含んだもの等のいずれ
の系でも構わないし、また、これらに限るものでもな
い。また、磁性膜や保護膜の製造時（スパッタ時）にガ
スを導入してもよい。さらに潤滑剤に関しては、パーフ
ロロアルキルポリエーテル系等が用いられるが、これら
の系に限るものでもない。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１はテ
クスチャー処理のためのパウダービーム装置の概略図で
ある。被加工物であるアモルファスカーボン基板１は、
回転する駆動軸２の端部に固定されており、一定の回転
数で、あるいはノズル３の位置に合わせて回転数をコン
トロールされながら、回転する。

【００２２】ノズル３は、その噴出口が、基板１に対向
すると共に、基板１の半径方向に細長い形状をしてお
り、装置本体から供給される微粒子を基板１の表面に向
けて噴射する。そして、ノズル３は、基板１の半径方向
に移動することで、基板１の全面に微粒子を衝突させ
る。この処理は表と裏で繰り返すが、ノズル３を２個設
けて、表と裏を同時に加工しても構わない。

【００２３】実施例１〜４では、図１のパウダービーム
装置により、表１の処理条件で、ＧＣ基板にパウダービ
ーム加工によるテクスチャー処理を施した。

【００２４】

【表１】

【００２５】尚、微粒子噴出量は、全て、10.0ｇ／分と
した。また、加工時間は、ノズルから噴射する微粒子が
基板に当たり始めてから、ノズルが基板の反対方向へ通
り過ぎて当たらなくなるまでの時間である。また、基板
の回転数は 500ｒｐｍとした。そして、実施例１〜４の
処理条件でテクスチャー処理を施した基板の表面粗さを
測定し、また、それらの基板上に磁性膜、保護膜及び潤
滑層を形成するなどして磁気ディスクとして製造後に、
ＣＳＳテスト、ＧＨＴテストなどで評価した。

【００２６】その結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】尚、テクスチャー処理後の表面粗さの測定
は、触針式粗さ計により、下記の条件で行った（テクス
チャー処理前の表面粗さの測定についても同様）。 触針径： 0.6μｍ 触針押し付け圧力：７ｍｇ 測定長： 250μｍ トレース速度： 2.5μｍ／秒 カットオフ：1.25μｍ（ローパスフィルタ） また、磁気ディスクの製造条件は以下の通りである。

【００２９】テクスチャー処理後の基板上に、磁性膜と
保護膜とを形成した。磁性膜としては、ＣｏＣｒＰｔ層
40ｎｍ、Ｃｒ層60ｎｍ、Ｔｉ層50ｎｍの３層をスパッタ
により形成した。保護膜としては、カーボン層15ｎｍを
スパッタにより形成した。磁性膜及び保護膜のスパッタ
による形成後、バーニッシュ加工により、すなわち回転
する基板に研磨テープをゴムロールで押し付けることに
より、下記の条件で、スパッタによる異常突起を除去し
た。

【００３０】 研磨テープ：ＷＡ＃１００００ 回転数 ： 500ｒｐｍ 時間：１秒 ロール硬度：25ショア硬度 ロール押し付け圧： 0.8Ｋｇｆ バーニッシュ加工後、潤滑層として、パーフロロアルキ
ルポリエーテル系潤滑剤を約20Åの厚みで塗布した。

【００３１】また、評価方法であるＣＳＳテスト、ＧＨ
Ｔテスト及びエラー評価の内容は以下の通りである。Ｃ
ＳＳテストは、下記の条件で、磁気ディスクの駆動のＯ
Ｎ／ＯＦＦを１万回サイクル繰り返し、１万回サイクル
終了時の磁気ヘッドとの動摩擦係数μｄを測定し、この
値で評価する。

【００３２】 ＯＮ／ＯＦＦ時間：５秒／５秒 ヘッド：50％アルチックスライダー ヘッド荷重： 3.5ｇ 回転数：4500ｒｐｍ 測定半径：12ｍｍ ヘッド浮上量： 2.8μインチ ＧＨＴテストは、下記の条件で、グライドハイトを測定
し、判定基準を1.5 μインチ（又は 2.0μインチ）にお
いて、ＯＫ（合格）／ＮＧ（不合格）を判定する。

【００３３】 測定装置：ＰＲＯＱＵＩＰ社製 ＭＧ−１５０ 評価装置 ヘッド：50％スライダー（Ｇlide light社） ヘッド荷重： 9.5ｇ 更に、実施例３の磁気ディスクの評価方法として、エラ
ー特性の評価と、耐食性の評価とを行った。エラー特性
の評価は、ＰＲＯＱＵＩＰ社製のＭＧ１５０Ｔ装置を用
い、また50％スライダーヘッド（ヤマハ社製）を用い
て、エラー発生数を測定した。

【００３４】耐食性の評価は、磁気ディスクを温度80
℃、湿度90％の環境で10日間保持後に、上記エラー特性
の評価を行うことで実施した。 〔比較例〕次に、比較例について説明する。比較例１で
は、テクスチャー処理以外は実施例と同じにして、テク
スチャー処理を下記の条件でテープテクスチャーにより
行った。

【００３５】 研磨テープ：ＷＡ＃６０００ 回転数 ：50ｒｐｍ テープ送り： 400ｍｍ／分 ロール硬度：60ブリネル硬度 ロール押し付け圧： 0.8Ｋｇｆ また、比較例２では、テクスチャー処理以外は実施例と
同じにして、テクスチャー処理をスパッタテクスチャー
により行った。より具体的には、カーボン層25ｎｍ、Ａ
ｌ−Ｓｉ層20ｎｍ、Ｔｉ層 100ｎｍの３層構造をスパッ
タすることで凹凸を形成した。

【００３６】また、比較例３及び４では、テクスチャー
処理以外は実施例と同じにし、テクスチャー処理につい
ても実施例と同じパウダービーム加工を用いるが、表３
に示すように、微粒子平均粒径を本発明での指定範囲外
の条件とした（これにより、テクスチュー処理後の表面
粗さも本発明での指定範囲外の条件となる）。

【００３７】

【表３】

【００３８】そして、比較例１〜４の処理条件でテクス
チャー処理を施した基板の表面粗さを測定し、また、そ
れらの基板上に磁性膜、保護膜及び潤滑層を形成するな
どして磁気ディスクとして製造後に、ＣＳＳテスト、Ｇ
ＨＴテストで評価した。表面粗さ測定方法、磁気ディス
ク製造方法、評価方法等は、実施例と同じである。その
結果を表４に示す。

【００３９】

【表４】

【００４０】尚、ＮＧと表記したものは、 2.0μインチ
においても、ＮＧであった。更に、比較例５では、基板
の材質を強化ガラスとし、比較例６では、基板の材質を
Ｎｉ−ＰメッキしたＡｌとした。比較例５，６でのテク
スチャー処理条件は、実施例３と同じである。また、表
面粗さ測定方法、磁気ディスク製造方法、評価方法等も
実施例と同じである。

【００４１】比較例５，６での表面粗さ測定結果と評価
結果とを表５及び表６に示す。

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】〔実施例と比較例との比較〕この結果か
ら、特に、実施例１〜４と比較例１，２との比較から、
明らかなように、パウダービーム加工によるテクスチャ
ー処理により、テープテクスチャーやスパッタテクスチ
ャーと比較して、ＣＳＳ特性が十分でなおかつ低グライ
ドハイトの磁気ディスクを製造することが可能となるこ
とがわかる。

【００４５】また、実施例１〜４と比較例３，４との比
較から、明らかなように、パウダービームの平均粒径を
0.5〜６μｍの範囲とし、テクスチャー処理後の基板の
表面粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30Å、最大高さ
Ｒｐで20〜 200Åとすることにより、ＣＳＳ特性が十分
でなおかつ低グライドハイトの磁気ディスクを製造する
ことが可能となることがわかる。

【００４６】また、実施例３と比較例５，６との比較か
ら、明らかなように、アモルファスカーボン基板にパウ
ダービームによるテクスチャー処理を加えることで、エ
ラー発生数が少なく、なおかつ耐食性の良好な磁気ディ
スクを製造することが可能となることがわかる。さら
に、比較例５，６のようにガラス基板やＮｉ−Ｐメッキ
したＡｌ基板ではＧＨＴテストの結果がＮＧであったこ
ともわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｃ
ＳＳ特性が十分でなおかつ低グライドハイトの媒体を製
造することが可能になるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 パウダービーム装置の概略図

【符号の説明】

１ 基板 ２ 駆動軸 ３ ノズル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アモルファスカーボン基板の表面に微粒子
   を噴射してテクスチャー処理を施し、テクスチャー処理
   後の基板の表面粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30
   Å、最大高さＲｐで20〜 200Åとしたことを特徴とする
   磁気記録媒体用基板。
2. 【請求項２】アモルファスカーボン基板の表面に、平均
   粒径 0.5〜６μｍの微粒子を噴射してテクスチャー処理
   を施し、テクスチャー処理後の基板の表面粗さを、中心
   線平均粗さＲａで５〜30Å、最大高さＲｐで20〜 200Å
   としたことを特徴とする磁気記録媒体用基板の製造方
   法。
3. 【請求項３】アモルファスカーボン基板の表面に微粒子
   を噴射してテクスチャー処理を施し、テクスチャー処理
   後の基板の表面粗さを、中心線平均粗さＲａで５〜30
   Å、最大高さＲｐで20〜 200Åとし、この基板上に、少
   なくとも磁性膜及び保護膜を形成してなることを特徴と
   する磁気記録媒体。