JPH08224676A

JPH08224676A - テキスチャ装置およびテキスチャ加工方法

Info

Publication number: JPH08224676A
Application number: JP7346783A
Authority: JP
Inventors: Yoji Arita; 陽二有田; Yuzo Seo; 雄三瀬尾; Toshihiko Kuriyama; 俊彦栗山; Ryuichi Yoshiyama; 龍一芳山
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1995-12-13
Publication date: 1996-09-03
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JP2826087B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザビームを利用し、加工生産性の向上を図
ったテキスチャ装置を提供する。【解決手段】磁気ディスク基板の製造過程で使用するテ
キスチャ装置であって、基板（１１）を保持し回転可能
な基板回転機構（１０）、レーザビーム発振器（１）、
当該発振器からのレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する
変調器（２）、当該変調器からのレーザビームを偏向す
る偏向器（１２）、当該偏向器からの偏向レーザビーム
を前記基板回転機構（１０）にて回転支持された基板
（１１）表面に照射する集光機構（９）を備えて成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テキスチャ装置お
よびテキスチャ加工方法に関するものであり、詳しく
は、レーザビームを利用した上記の装置および加工方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置においては、磁気ディ
スクと磁気ヘッドとの間の微小な空隙を安定に維持する
ため、停止時には磁気ヘッドが磁気ディスク面に接触し
て停止しており、駆動時には磁気ヘッドが磁気ディスク
面を摺動して浮上走行する、所謂コンタクト・スタート
・ストップ（ＣＳＳ）方式が採用されている。テキスチ
ャ加工は、磁気ディスク基板の表面に微小な突起（条痕
パターン）を形成する加工であり、良好なＣＳＳ特性な
どを得るために行われる。

【０００３】従来、上記のテキスチャ加工は、バインダ
に分散した砥粒を塗布した研磨テープや砥粒を分散した
スラリーを使用する機械的な研削が主に採用されてい
た。しかしながら、近年、磁気ディスク装置の小型化に
より、使用されるモーターも小型になり、駆動時のトル
クも低下する傾向にある。そのため、従来のテキスチャ
方法では十分な接触面積の低減が図れず、停止時におけ
るヘッドのディスク表面への吸着力がモーターのトルク
を上回り、起動を妨げるスティッキング現象が問題にな
っている。

【０００４】加えて、記録密度向上のため、ヘッドの浮
上高は低下する傾向にあり、それにつれてＣＳＳゾーン
に施すテキスチャ加工にも、低く均一な高さの加工が要
求されてきている。しかしながら、従来の機械的研削に
よるテキスチャ加工では均一性も加工高さも制御が困難
であり、昨今の要求には追従できなくなっている。

【０００５】そのため、代替え方法として、例えば、米
国特許第５，０６２，０２１号明細書には、パルス幅が
短く出力の大きいＱスイッチＹＡＧレーザビームを利用
したテキスチャ加工が提案されている。この方法は、溶
融形成された穴部とその周囲が表面張力で盛り上がって
固化した円環状のリム部とから成るクレータ状の凹凸突
起を形成する方法である。

【０００６】レーザビームを使用したテキスチャ加工
は、機械的な研磨による加工に比べて絶対的な高さやそ
の均一性の制御が容易であり、今後、有望な加工方法で
あると考えられる。しかしながら、前述の米国特許にお
いては実際に工業的な生産を考慮した加工装置について
は検討がなされていない。

【０００７】レーザビーム発生装置は高価であり、レー
ザビーム加工は長時間を要し、また、一般にテキスチャ
加工は数ｍμ程度のピッチで数ｍｍから数十ｍｍの幅に
亘って加工を行う必要があるため、加工終了までには磁
気ディスク基板を数百回転させる必要があるにも拘ら
ず、上記の米国特許明細書には、生産性を高めた実際装
置としての提案はなされていない。また、提案された方
法で得られるテキスチャ加工基板は、磁気ディスクと磁
気ヘッドとのスティッキング問題に対しては不十分であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記実情に
鑑みなされたものであり、その目的は、レーザビームを
利用し、加工生産性の向上を図ったテキスチャ装置を提
供することにあり、他の目的は、更に、良好なＣＳＳ特
性およびスティッキング特性と磁気ヘッドの低浮上化と
を同時に可能とするテキスチャ装置およびテキスチャ加
工方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の第１
の要旨は、磁気ディスク基板の製造過程で使用するテキ
スチャ装置であって、基板を保持し回転可能な基板回転
機構、レーザビーム発振器、当該発振器からのレーザビ
ームをＯＮ／ＯＦＦ制御する変調器、当該変調器からの
レーザビームを偏向する偏向器、当該偏向器からの偏向
レーザビームを前記基板回転機構にて回転支持された基
板表面に照射する集光機構を備えて成ることを特徴とす
るテキスチャ装置に存する。

【００１０】そして、本発明の第２の要旨は、上記のテ
キスチャ装置を使用し、磁気ディスク基板の表面に凸状
の近傍に当該凸部と連なる凹部を備えた形状の微小突起
を１ｍｍ²当たり１０〜１０⁸個形成することを特徴と
する磁気ディスク基板のテキスチャ加工方法に存する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て詳細に説明する。先ず、本発明のテキスチャ装置につ
いて説明する。図１は、本発明のテキスチャ装置の一例
の説明図、図２は、偏向レーザビームによる突起形成パ
ターンの一例の説明図である。

【００１２】本発明のテキスチャ装置は、磁気ディスク
基板の表面に微小突起を形成する装置であり、好ましい
態様において、微小突起は、ＣＳＳゾーンに同一間隔で
形成される。基板としては、サブストレイトと呼ばれて
いる基板、すなわち、Ａｌ合金、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合
金などの基板の表面にＮｉ−Ｐの無電解メッキ下地層を
設け、当該下地層に鏡面加工（ポリッシュ加工）を施し
た基板またはガラス基板、ケイ素基板などが挙げられる
が、銅、チタン等の他の金属基板、カーボン基板、セラ
ミック基板、樹脂基板などを使用することも出来る。

【００１３】ここで、以下の説明においては説明の便宜
上から単に基板と表現するが、上述した基板はもとよ
り、基板上に下地層、磁性層、保護層、潤滑剤層などを
設けた後の状態であっても、その過程であっても本発明
によるテキスチャ装置は使用可能であり、以下、基板と
は上記の何れかの状態を意味する。

【００１４】本発明のテキスチャ装置は、基板回転機構
（１０）、レーザビーム発振器（１）、当該発振器から
のレーザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する変調器（２）、
当該変調器からのレーザビームを偏向する偏向器（１
２）、当該偏向器からの偏向レーザビームを基板回転機
構にて回転支持された基板（１１）の表面に照射する集
光機構（５）を備えて成る。

【００１５】図１に図示した例は、本発明の好ましい態
様のテキスチャ装置であり、複数の基板回転機構（１
０）、（１０）…と、偏向器（１２）からの偏向レーザ
ビームを分割する複数のレーザビーム分割器（４）、
（４）…と、当該レーザビーム分割器にて分割された各
偏向レーザビームを前記の複数の基板回転手段にて回転
支持された各基板表面に照射する複数の集光機構
（５）、（５）…と、当該集光機構と前記基板回転機構
とを相対移動させる移動機構（６）とを備えている。な
お、基板回転機構（１０）は３基例示されているが、そ
の数は任意である。

【００１６】上記の構成において、偏向器（１２）によ
りレーザービームを偏向すると、集光手段（５）を移動
することなく基板（１１）上をビームを走査することが
出来る。また、単位時間当たりの集光手段（５）の移動
量を大きくし、偏向器（１２）によりレーザビームを偏
向すると、集光機構（５）の移動量を大きくし、偏向器
をトラックピッチ内で、正弦波的に作動することも出
来、この場合、スピンドルの回転数を上げることなく半
径方向での突起密度を高くすることが出来る。

【００１７】基板回転機構（１０）は、通常、スピンド
ルモータにて構成され、基板（１１）…は、スピンドル
モータの回転軸に支持され、一定の回転数または線速度
で移動させられる。基板の回転数などは、生産性を考慮
して決定されるが、基板の回転数は、９００ｒｐｍ以上
が好ましく、特に１８００ｒｐｍ以上が好ましく、３６
００ｒｐｍ以上が最も好ましい。スピンドルモータの回
転軸がぶれると、面ぶれが大きくなり、焦点が絞り難く
なり、突起形状がばらつき、場合によっては所望の突起
形状が得られなくなることから、ぶれは±２５μｍ未満
であることが好ましい。

【００１８】レーザビーム発振器（１）としては、ガス
レーザが好ましく、中でもＣＯ₂ガスレーザ、Ａｒガス
レーザ、連続発振可能なＹＡＧレーザが好ましく、中で
もＡｒガスレーザが好適に使用される。ガスレーザは、
ＱスイッチＹＡＧレーザやエキシマレーザ等に比し、位
相が揃っており且つビームスポットの絞り込みが容易で
あるため、鋭い突起形状を形成し得る点で有利である。

【００１９】レーザの波長としては、通常、可視領域の
方が高出力が得られ易い。Ａｒガスレーザビームは、代
表的には、４８８ｎｍ又は５１４．５ｎｍの波長を有す
る。なお、ガラス基板に直接照射する場合には、比較的
小出力の紫外領域のもの、例えば、３５０ｎｍのアルゴ
ン、ＦＨＧ（ｆｏｕｒｔｈｈａｒｍｏｎｉｃｇｅｎ
ｅｒａｔｏｒ）を通した２６６ｎｍのＹＡＧレーザが挙
げられる。

【００２０】レーザビーム発振器（１）から基板（１
１）の表面に照射されるレーザビームは、凸状の近傍に
当該凸部と連なる凹部を備えた形状の微小突起を形成し
得るエネルギーに制御されるのが好ましい。

【００２１】変調器（２）としては、高速変調が可能で
あることが好ましい。また、立ち上がり時間が５０ｎｓ
以下で、立ち上がり時間および立ち下がり時間を含めた
パルス幅が５０ｎｓ〜２μｓであることが好ましい。パ
ルス幅が５０ｎｓ未満では突起が生成しなかったり、所
望の形状の突起ができ難く、２μｓを超えると突起先端
の面積が大きくなり、ＣＳＳ特性が低下する傾向があ
る。

【００２２】加えて、変調器には立ち上がりよくＯＮ／
ＯＦＦ可能であることが好ましい。変調器の立ち上がり
時間は突起の鋭さに影響するため、立ち上がり時間の長
い変調器を使用するとヘッドとの接触面積の大きな突起
が形成される。この様な変調器に使用する変調素子とし
ては電気光学変調素子（ＥＯＭ）が好ましい。電気光学
変調素子は、数１００Ｍｂｐｓまでの高速変調（ＯＮ／
ＯＦＦ）が可能である。また、ＯＮ時にアナログ変調を
行うことも出来る。

【００２３】変調周波数としては、０．５〜１０ＭＨｚ
が好ましく、特に０．５〜５ＭＨｚが好ましい。変調周
波数が０．５ＭＨｚ未満では突起とヘッドの接触面積が
大きくなる。また、１０ＭＨｚを超えると隣り合った突
起が干渉し、独立した突起の作成が困難となる。また、
パルス幅（１つの突起を形成するのに必要な照射時間）
は４０ｎｓｅｃ〜１００μｓｅｃが好ましく、５０ｎｓ
ｅｃ〜２μｓｅｃが特に好ましい。パルス幅が大きくな
ると突起が連続し、ヘッドとの接触面積が大きくなる。

【００２４】偏向器（１２）としては、例えば、電気的
偏光器（ＡＯＤ、ＥＯＤ）が好適に使用される。レーザ
ビーム分割器（４）としては、通常、２個の直角プリズ
ムを使用し、斜辺の一方に半透膜をコートして斜辺同士
を接合した所謂ビームスプリッタキューブが使用され
る。そして、分割比の異なる複数のレーザビーム分割器
を使用することにより、各基板に照射されるレーザビー
ム量を一定に調整することが出来る。

【００２５】集光機構（５）は、少なくとも全反射ミラ
ーと対物レンズとの組合せとして構成される。最後の集
光機構（５）は、全反射ミラーと対物レンズとの組み合
わせとして構成され、それ以前の集光機構（５）は、前
述のレーザビーム分割器（４）と対物レンズの組み合わ
せとして構成される。また、対物レンズの手前にビーム
エキスパンダを設けて対物レンズの有効径に等しい程度
までビーム径を広げることが鮮明なスポットを形成させ
るために好ましい。通常、レンズの有効径はレンズ径の
５０〜８０％程度である。

【００２６】本発明のテキスチャ装置の特徴は微小な突
起を均一に設けることであるため、基板に照射されるレ
ーザービームのスポット径の絶対値、均一性およびシャ
ープネスは重要なファクターである。スポット径として
は０．２〜４μｍ、中でも０．２〜２μｍが好ましい。
なお、ここで、スポット径は、光中央部の最高強度の
「ｅの２乗分の１」に強度が低下する円の直径を表す。
加えて、対物レンズの開口率をＮＡ、レーザービームの
波長をλとしたとき、ＮＡが０．３〜０．８、かつλ／
ＮＡが０．１６〜３．３を満たすことが好ましい。

【００２７】更に、スポットのシャープさの点から、対
物レンズの焦点距離としては２０ｍｍ以下、特に５ｍｍ
以下であることが好ましい。なお、この様な場合、基板
と対物レンズとは、極めて近接した配置をとるため、基
板の安定的な着脱および回転ならびに高速回転を可能に
し、かつ対物レンズの移動運動を妨げないだけの十分な
形状を有することが必要となる。

【００２８】すなわち、基板上面とスピンドルの回転軸
の先端の距離が、基板上面と対物レンズとの距離（ワー
キングディスタンス）に対して、０．８以下、好ましく
は０．６以下の割合で基板面から張り出していることが
好ましい。ワーキングディスタンスとしては、通常１０
ｍｍ以下となる。加えて、スピンドルの回転軸の基板裏
面近傍に切り欠き部を設け、対物レンズの安定的な移動
運動を補償することが好ましい。

【００２９】また、対物レンズとして、非球面レンズを
使用することにより、レンズの重量を軽減し、かつ、光
透過率をアップし、ワーキングディスタンスを広げるこ
とが出来るので好ましい。基板のうねりやスピンドルの
軸ぶれなどにより対物レンズと基板との距離が変動する
ので、スポット径を一定に保つために集光機構は更にオ
ートフォーカス（ＡＦ）機構を有することが好ましい。
特に、オートフォーカス機構の応答周波数は９０Ｈｚ以
上であることが好ましい。

【００３０】応答周波数が遅くなると、ビームスポット
の大きさがばらつき、突起の大きさや高さが不均一とな
る。また、ＡＦ機構として、面ぶれ学習機能、すなわ
ち、レーザ照射を行った部分でのＡＦ制御の実績を例え
ばフィードフォワード的にディスクの回転に同期させて
ＡＦ制御に活かし、制御効率を高めることが好ましい。

【００３１】移動機構（６）としては、例えば、リニア
スライダーが好適に使用される。図１においては、集光
機構（５）と基板回転機構（１０）との相対移動の方法
として、集光機構（５）側を移動する構成が例示してあ
る。すなわち、複数の集光機構（５）、（５）…が１基
のリニアスライダー（６）に搭載されている。

【００３２】そして、複数の基板回転機構（５）、
（５）…は、同時に一定速度で移動させられる。集光機
構と基板の相対移動速度は遅すぎるとＣＳＳ特性の向上
が困難となり、速すぎると突起とヘッドとの接触面積が
大きくなるため、ＣＳＳ特性の良好な範囲に定める。通
常は、ビームの照射面上での相対走査速度として、２ｍ
／ｓ以上、中でも２〜５０ｍ／ｓとする。

【００３３】一方、基板回転機構（１０）と集光機構
（５）とを相対移動させる他の構成として、基板回転機
構（１０）を移動する構成とすることも出来るし、また
は、それらを組み合わせてもよい。

【００３４】図１に戻って、移動機構（６）は、複数の
基板（１１）、（１１）のそれぞれにテキスチャ加工を
行う全行程に亘って必要な低速度で移動させることも可
能であるが、通常は、生産性を考慮し、一つの基板（１
１）から他の基板（１１）に移動させる際には速められ
た速度で移動させられる。そして、斯かる速度制御は、
移動機構（６）に他の移動機構を搭載して、その一方に
よって基板の間の移動を行わせ、他の一方によってテキ
スチャ加工のための移動を行うことも出来る。

【００３５】なお、一つの基板（１１）から他の基板
（１１）に移動させる際にのみ移動機構（６）を利用す
る場合は、集光機構（５）を搭載する他の移動機構（６
ａ）を使用し、その移動によって一つの基板（１１）の
テキスチャ加工を行う必要がある。他の移動機構（６
ａ）としても前述のリニアスライダーが好適に使用され
る。

【００３６】本発明においては、磁気ディスク基板の表
面のみならず裏面にも同時に微小突起を形成することが
出来る。斯かる態様は、例えば、図示した様に、最初の
集光機構（５）の前に、レーザビーム分割器（７）と、
全反射ミラー（８）と、全反射ミラーと対物レンズとの
組み合わせとして構成される集光機構（９）とを配置
し、レーザビーム発振器（１）から出射されたレーザビ
ームを分割し、分割されたレーザビームを基板回転機構
にて回転支持された基盤の裏面に照射することによって
実現することが出来る。

【００３７】図１においては、最初の基板（１１）の裏
面にのみレーザビームの照射が行われているが、前記と
同様の構造の複数の集光機構を基板の裏面に対応させて
配置することにより、複数の基板の両面について同時に
微小突起を形成することが出来る。

【００３８】本発明のテキスチャ装置には、例えば、図
１に示す様に、基板の表面に同一又は異なった間隔の一
定パターンで微小突起を形成する手段として、レーザビ
ームの変調タイミングを制御するタイミング制御部
（３）が備えられる。

【００３９】すなわち、例えば通常採用される同一間隔
で微小突起を形成する際、移動機構（６）及び基板回転
機構（１０）の定速運転により、一定回転数一定速度で
基板（１１）を移動させた場合、基板表面に形成される
微小突起の間隔は外周に向かうに従って広くなる。そこ
で、タイミング制御部（３）により、基板の位置を確認
し、その信号によってレーザビームの変調タイミング
（照射時間）を制御し、基板表面に形成される微小突起
の間隔を一定にする。

【００４０】タイミング制御部（３）は、コンピュー
タ、位置検出機構、必要なインターフェイス等によって
構成される。位置検出機構としては、例えば、レーザ変
位計、エンコーダ等を利用することが出来る。なお、レ
ーザビームの変調タイミングを制御せずに、移動機構
（６）及び基板回転機構（１０）の速度制御を行っても
よい。

【００４１】なお、突起形状を均一にするに当たって、
集光機構と基板回転機構の相対移動に基づくレーザスポ
ットの掃引距離は、円盤状基板の内周と外周、すなわ
ち、半径方向の位置が変化しても一定となる様にするこ
とが好ましく、その場合、パルス幅、または、基板の回
転数を照射位置に応じて変化させることが好ましい。具
体的な装置構成としては、例えば、次の様な構成を有す
る。

【００４２】スピンドル回転数が一定の装置にあって
は、半径方向の位置を計測する手段、当該計測手段によ
って計測された半径方向のぞれぞれの位置に対してレー
ザスポットの掃引距離を一定とするパルス幅を演算する
手段、当該演算結果に基づいてレーザビームを変調する
手段によって構成される。

【００４３】また、パルス幅が一定の装置にあっては、
半径方向の位置を計測する手段、当該計測手段によって
計測された半径方向のそれぞれの位置に対してレーザス
ポットの掃引距離を一定とするスピンドル回転数を演算
する手段、当該演算結果に基づいてレーザビームを変調
する手段によって構成される。

【００４４】次に、上記のテキスチャ装置を使用した本
発明のテキスチャ加工方法について説明する。本発明の
テキスチャ加工方法においては、上記のテキスチャ装置
を使用し、磁気ディスク基板の表面に凸状の近傍に当該
凸部と連なる凹部を備えた形状の微小突起を１ｍｍ²当
たり１０〜１０⁸個形成する。

【００４５】先ず、複数の基板回転機構（１０）、（１
０）…に各基板（１１）、（１１）…をセットし、移動
機構（６）及び基板回転機構（１０）の定速運転によ
り、一定回転数一定速度で基板（１１）を移動させる。
次いで、レーザビーム発振器（１）からのレーザビーム
を変調器（２）によってパルスレーザに変換し、更に、
偏向器（１２）によって偏向し、複数のレーザビーム分
割器（４）、（４）…及び複数の集光機構、（５）、
（５）…を通し、各基板（１１）、（１１）表面に照射
する。

【００４６】すなわち、基板表面においてスポット位置
を高速で振ることにより、図２（ａ）又は（ｂ）に例示
する様に、基板の半径方向の広い範囲において連続的に
テキスチャ加工を行う。そして、斯かる連続的にテキス
チャ加工を複数の基板について同時に行うことが出来
る。

【００４７】凸状の近傍に当該凸部と連なる凹部を備え
た形状の微小突起を形成する条件としては、レーザビー
ムの出力が重要である。そして、具体的なレーザビーム
の出力は、基板の表面材質などによって異なるが、照射
面において通常５０〜２０００ｍＷ、好ましくは５０〜
１０００ｍｗ、更に好ましくは５０〜４００ｍＷの範囲
の光源を使用する。５０ｍＷ未満では突起の形成が困難
であり、また２０００ｍＷを超えるとＣＳＳ特性の優れ
たテキスチャ加工が困難となる。また、連続出力が可能
なレーザを使用することが好ましい。

【００４８】典型的なＮＩーＰ層の場合は、通常５０〜
７００ｍｗ、好ましくは５０〜７００ｍｗの範囲から選
択され、また、平均照射時間は０．０４〜１００μｓｅ
ｃの範囲から選択される。ここで、平均照射時間とは、
１個の突起を形成させるのに必要な照射時間を指す。

【００４９】特に、レーザビームの出力が上記の範囲を
超える場合は、米国特許第５，０６２，０２１号明細書
に記載されたクレータ状の凹凸突起が形成され、磁気デ
ィスクと磁気ヘッドとのスティッキング問題に対しては
不十分である。なお、Ｎｉ−Ｐ層の厚さは、５０〜２
０，０００ｎｍ、好ましくは１００〜１５，００ｎｍの
範囲とするのがよい。

【００５０】また、レーザビームのスポット径は、０．
２〜４μｍの範囲が好ましく、０．２〜１．５μｍの範
囲が特に好ましい。基板の回転数などは、生産性を考慮
して決定されるが、通常、基板の回転数は、９００〜７
２００ｒｐｍ、基板の移動速度は、移動機構（リニアス
ライダー）の移動速度として０．０３〜６０ｍｍ／ｓｅ
ｃの範囲から選択するのがよい。

【００５１】本発明のテキスチャ加工方法によれば、上
記の条件を採用することにより、磁気ディスク基板の表
面に凸部（突起）の高さが１〜１００ｎｍであり且つ凸
状の近傍に当該凸部と連なる凹部を備えた形状の微小突
起を１ｍｍ²当たり１０〜１０⁸個形成することが出来
る。中でも、各突起の頂点から１ｎｍ下の高さにおける
等高線で囲まれた図形所面積の平均値が、１μｍ²以下
の比較的急峻なものが得られる。その結果、良好なＣＳ
Ｓ特性およびスティッキング特性と磁気ヘッドの低浮上
化とを同時に可能とする磁気ディスク基板が得られる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。

【００５３】実施例１直径９５ｍｍのディスク状Ａｌ合金基板表面に膜厚１５
μｍのＮｉ−Ｐ無電解メッキを施した後、表面粗さ（Ｒ
ａ）が１ｎｍ以下となる様に表面研磨を行ってディスク
基板を得、その片面のテキスチャ加工を行った。使用し
たテキスチャ装置の構成は次の通りである。

【００５４】すなわち、図１の構成において、ビームス
プリッタ（７）を使用せず、集光機構（５）を２基使用
し、１基目の（光源側の）集光機構は、ビームスプリッ
タキューブとオートフォーカスシステムを組み合わせた
対物レンズとの組合せとして構成し、もう一つの集光機
構は、全反射ミラーと、オートフォーカスシステムを組
み合わせた対物レンズとの組合せとして構成した。ビー
ムスプリッタ（４）としてはビームスプリッタキューブ
を使用した。また、変調器と１基目の集光機構の間にＡ
ＯＤ偏向器を設けた。そして、レーザービーム光源には
Ａｒガスレーザビームチューブ（波長４８８ｎｍ、最大
出力２Ｗ）、変調器には電気光学変調素子（応答周波
数：２ＭＨｚ、立ち上がり時間：１５ｎｓ）を使用し、
その他の条件は次の通りとした。

【００５５】

【表１】レーザービーム出力：４００ｍｗパルス幅：０．２３４μｓｅｃビームスポット径：１μｍオートフォーカス応答周波数：１８０Ｈｚ基板回転数：３６００ｒｐｍリニアスライダーの移動速度（相対速度）：０．６ｍｍ
／ｓｅｃビームの照射面上の相対走査速度：７．２ｍ／ｓ偏向速度：６４ｍｍ／ｓｅｃ

【００５６】レーザ干渉による表面形状測定装置（米国
ザイゴ社製「ＺＹＧＯ」）により、テキスチャ加工後の
基板の表面形状を観察した結果、凸状の近傍に当該凸部
と連なる凹部を備えた形状の微小突起が形成されている
のが確認された。また、平均突起密度は９２６０個／ｍ
ｍ²、平均突起高さは３３ｎｍ、頂点から１ｎｍ下の高
さにおける等高線で囲まれた図形の面積の平均値は、
０．１μｍ²であった。

【００５７】ＣＳＳテスト前の静止摩擦係数（初期ステ
ィクション）及びＣＳＳ２万回後の摩擦力を測定した。
ＣＳＳテストは、ロードグラム６ｇｆの薄膜ヘッド（ス
ライダ材質：Ａｌ₂Ｏ₃ＴｉＣ）を使用し、ヘッド浮上
量２μインチの条件で行った。また、グライドテスター
を使用し、データゾーンとＣＳＳゾーンの間のシーク時
におけるヘッドの浮上安定高さを評価した。初期スティ
クションは０．１８、ＣＳＳ２万回後の摩擦力は３ｇ
ｆ、ヘッドの浮上安定高さは１．５μインチであった。

【００５８】スパッタ法により、上記の基板表面に順次
Ｃｒ中間層（厚さ１００ｎｍ）、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ合金
磁性層（厚さ５０ｎｍ）、カーボン保護層（厚さ２０ｎ
ｍ）を形成し、カーボン保護層の表面に厚さ２ｎｍのフ
ッ素系液体潤滑剤（モンテエジソン社製「ＤＯＬ−２０
００」）を浸漬塗布して磁気ディスクを得た。

【００５９】上記の磁気ディスクについて、ＣＳＳテス
ト前の静止摩擦係数（初期スティクション）及びＣＳＳ
２万回後の摩擦力を測定した。ＣＳＳテストは、ロード
グラム６ｇｆの薄膜ヘッド（スライダ材質：Ａｌ₂Ｏ₃
ＴｉＣ）を使用し、ヘッド浮上量２μインチの条件で行
った。また、グライドテスターを使用し、データゾーン
とＣＳＳゾーンの間のシーク時におけるヘッドの浮上安
定高さを評価した。初期スティクションは０．１９、Ｃ
ＳＳ２万回後の摩擦力は３ｇｆ、ヘッドの浮上安定高さ
は１．５μインチであった。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、偏向レー
ザビームを利用し、基板の半径方向の広い範囲において
連続的にテキスチャ加工を行うことにより、加工生産性
の向上を図ったテキスチャ装置が提供され、また、良好
なＣＳＳ特性およびスティッキング特性と磁気ヘッドの
低浮上化とを同時に可能とするテキスチャ加工方法が提
供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテキスチャ装置の一例の説明図であ
る。

【図２】偏向レーザビームによる突起形成パターンの一
例の説明図である。

【符号の説明】

１：レーザビーム発振器２：変調器３：タイミング制御部４：レーザビーム分割器５：集光機構６：移動機構７：レーザビーム分割器８：全反射ミラー９：集光機構１０：基板回転機構１１：基板１２：偏向器

フロントページの続き (72)発明者芳山龍一神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ディスク基板の製造過程で使用する
テキスチャ装置であって、基板を保持し回転可能な基板
回転機構、レーザビーム発振器、当該発振器からのレー
ザビームをＯＮ／ＯＦＦ制御する変調器、当該変調器か
らのレーザビームを偏向する偏向器、当該偏向器からの
偏向レーザビームを前記基板回転機構にて回転支持され
た基板表面に照射する集光機構を備えて成ることを特徴
とするテキスチャ装置。
【請求項２】複数の基板回転機構、偏向器からの偏向
レーザビームを分割する１以上のレーザビーム分割器、
当該レーザビーム分割器にて分割された各偏向レーザビ
ームを前記の複数の基板回転機構にて回転支持された各
基板表面に照射する１以上の集光機構、当該集光機構と
前記基板回転機構とを相対移動させる移動機構とを備え
て成る請求項１に記載のテキスチャ装置。
【請求項３】レーザビーム発振器がガスレーザビーム
発振器である請求項１又は２に記載のテキスチャ装置。
【請求項４】レーザビーム発振器が凸状の近傍に当該
凸部と連なる凹部を備えた形状の微小突起を形成し得る
エネルギーに制御されている請求項１〜３の何れかに記
載のテキスチャ装置。
【請求項５】複数の集光機構または複数の基板回転機
構が単一の移動機構に搭載されている請求項１〜４の何
れかに記載のテキスチャ装置。
【請求項６】磁気ディスクの製造過程で使用するテキ
スチャ装置であって、基板を保持し回転可能な基板回転
機構、レーザービームを連続的に出力可能なレーザー発
振器、当該レーザー発振器からのレーザービームを繰り
返し周波数０．５〜１０ＭＨｚでＯＮ／ＯＦＦ制御する
変調器、当該変調器から出力される変調レーザービーム
を偏向する偏光器、当該偏光器からの偏向レーザビーム
を前記基板回転機構に保持された基板表面にスポット径
０．２〜４μｍで照射する集光機構、当該集光機構が出
力するレーザービームと前記基板回転機構とを相対的に
移動させる移動機構を備えて成ることを特徴とするテキ
スチャ装置。
【請求項７】基板回転機構が基板を１８００ｒｐｍ以
上の回転数で回転可能である請求項６に記載のテキスチ
ャ装置。
【請求項８】磁気ディスクの製造過程で使用するテキ
スチャ装置であって、基板を保持し回転可能な基板回転
機構、立ち上がり時間が５０ｎｓ以下、立ち上がり時間
および立ち下がり時間を含めたパルス幅が５０ｎｓ〜２
μｓ、かつ繰り返し周波数が０．５〜１０ＭＨｚのパル
スレーザビームを発生する光学系、当該光学系から出力
されるレーザービームを偏向する偏光器、当該偏光器か
らの偏向レーザビームを前記基板回転機構に保持された
基板表面にスポット径０．２〜４μｍで照射する集光機
構、当該集光機構が出力するレーザービームと前記基板
回転手段とを相対的に移動させる移動機構を備えて成る
ことを特徴とするテキスチャ装置。
【請求項９】レーザ光源が連続的に出力可能なレーザ
光源であり、パルスレーザビームへの変調にＥＯＭを使
用した請求項８に記載のテキスチャ装置。
【請求項１０】請求項１に記載のテキスチャ装置を使
用し、磁気ディスク基板の表面に凸状の近傍に当該凸部
と連なる凹部を備えた形状の微小突起を１ｍｍ²当たり
１０〜１０²個形成することを特徴とする磁気ディスク
基板のテキスチャ加工方法。
【請求項１１】凸部の高さが１〜１００ｎｍである請
求項１０に記載のテキスチャ加工方法。