JPH08287457A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

磁気記録媒体の製造方法

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JPH08287457A
JPH08287457A JP9071395A JP9071395A JPH08287457A JP H08287457 A JPH08287457 A JP H08287457A JP 9071395 A JP9071395 A JP 9071395A JP 9071395 A JP9071395 A JP 9071395A JP H08287457 A JPH08287457 A JP H08287457A
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JP
Japan
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laser
recording medium
magnetic recording
substrate
laser beam
Prior art date
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Pending
Application number
JP9071395A
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English (en)
Inventor
Yoji Arita
陽二 有田
Yuzo Seo
雄三 瀬尾
Toshihiko Kuriyama
俊彦 栗山
Junichi Kozu
順一 神津
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好なCSS特性およびヘッドの媒体表面へ
のスティッキング特性とヘッドの低浮上化が可能なガラ
ス等の基板を用いた磁気記録媒体を提供する。 【構成】 レーザ吸収性元素又は化合物を添加したガラ
ス又は樹脂基板にレーザ光を照射して基板表面に突起を
形成し、磁性層を製膜する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体の製造方
法に関し、詳しくは磁気ディスク装置に使用されるハー
ドディスクなどの磁気記録媒体の製造方法に関するもの
である。特に、良好なCSS(コンタクトスタートアン
ドストップ)特性およびヘッドの媒体表面へのスティッ
キング特性とヘッドの低浮上化を同時に可能にする薄膜
型の磁気記録媒体の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】通常、ハードディスクはその使用に際し
高速で回転して磁気ヘッドを浮上させ、ハードディスク
への書き込み/読み出し等をこの磁気ヘッドを介して行
っている。ハードディスクは、その磁気特性の向上のた
め、ディスクの基板面あるいは基板面上に設けられたN
iPメッキ等の非磁性体からなる下地層上に、磁気ディ
スクの円周方向にほぼ同心円状に機械的研磨を行って加
工痕を残す加工(以下、機械的テキスチャという)が行
われている。また、基板として表面性と硬度に優れるガ
ラス基板を使う場合には、弗酸でガラスの表面をエッチ
ングして、表面に凹凸を付ける方法や微小な粒子を基板
表面に塗布する方法等が採用されている。
【0003】近年の情報量の増大と装置の小型軽量化の
要求により、線記録密度及びトラック密度が高くなり、
1ビット当りの面積が小さくなってくると、従来のよう
な機械的テキスチャによるスクラッチ傷は情報読み出し
の際にエラーとなる確率が高くなる。また、内周部にあ
るCSSゾーンのみに機械的テキスチャを施しデータ記
録領域はそのままにする方法もあるが、データ記録領域
の面がCSSゾーンの面の高さよりも高くなり、ヘッド
がシークする時にクラッシュするという問題があった。
また、こうした機械的テキスチャに代えて、レーザでテ
キスチャパターンを作る方法も提案されている。レーザ
によるテキスチャの方法の例は、米国特許第5,06
2,021号、同5,108,781号に開示されてお
り、Nd−YAGの強パルスレーザ光によりNiP層を
局所的に溶融し、溶融して形成された凹状の穴部とその
周囲に溶融したNiPが表面張力で盛り上がって固化し
た直径が2.5〜100μmのリム部からなるクレータ
状の凹凸を多数作り、円環状の凸状リムによってヘッド
とのCSS特性を改善する試みが提案されている。しか
し、この方法においては、レーザビームの照射範囲が広
く、かつレーザの出力も大出力であるため、NiPの溶
融範囲が広くなり、溶融した液面の中心部が盛り上がら
ずにクレータ状となってしまうのが特徴であり、この場
合、凸部分先端とヘッド下面との接触面積が飛躍的には
下がらず、ヘッドとディスク間のスティッキングの問題
は、機械的テキスチャに較べて改善されているとは言い
難い。
【0004】また、本発明者らが先に提案した特願平6
−152131に開示されているパルスレーザで作成し
た凸状突起をテキスチャパターンとして利用する方法
は、CSS特性改善に極めて有効であるが、この技術を
ガラスや樹脂基板等、長波長側の光を殆んど透過してし
まう基板に適用する場合は、光源に大出力のレーザを用
いるか、あるいは波長の短い紫外線レーザを用いる必要
があり、工業化にとっては、コスト、安全の面でやや問
題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、媒体とし
ての表面性に優れるがレーザ光を透過するガラスや樹脂
基板に対してもレーザビームを用いたテキスチャ技術の
開発が望まれている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこうした高密度
磁気記録用の媒体の作成方法に対してなされたもので、
その要旨は、レーザ光吸収性の元素又は化合物を添加し
たガラス又は樹脂基板の表面に相対的に走査するレーザ
光を照射し、該基板表面を局所的に加熱、溶融または軟
化させて突起を形成した後、磁性層を製膜すること特徴
とする磁気記録媒体の製造方法に存する。以下、本発明
を詳細に説明する。
【0007】本発明において、基板としては本来レーザ
光を透過するガラスまたは樹脂にレーザ光吸収性の元素
又は化合物を添加してレーザ光吸収性としたガラスまた
は樹脂基板を用いる。透明なガラスとしては結晶化ガラ
ス、カナサイト等が、透明な樹脂としては、ポリカーボ
ネート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート等が好ましく挙げられる。こ
れらの透明基板材料には、レーザ吸収性の元素または化
合物、例えばNi、Mn、Fe、Cr、Ga等の金属、
炭素、イオウ、セレンやその酸化物、フタロシアニン系
顔料等を添加してレーザ吸収性にして基板に用いられ
る。レーザの吸収率としては、基板は通常0.5mm厚
程度であり、用いる基板で測定した吸収率で好ましくは
30%以上、特には50%以上であることが好ましい。
【0008】レーザ光吸収性とした基板にはレーザ光を
掃引しながら照射し、基板表面を局所的に加熱、溶融ま
たは軟化させて突起を形成する。突起の作成にあたって
は、好ましくはエネルギビーム走査方向と直角な方向に
おける溶融または軟化の範囲を5μm以下、さらに好ま
しくは2.5μm以下、特に好ましくは2μm以下と
し、溶融、または軟化時の表面張力を利用して突起を作
成する。溶融、または軟化の範囲が5μm以上になる
と、溶融、または軟化部分の中心部分は凸とはならずに
逆に凹状にへこみ、周囲の部分が凸状に盛り上がり易く
なる。これは、溶融、または軟化の範囲が広いと冷却時
に溶融液体中に温度勾配が生じるためと思われる。通
常、表面張力は温度が低い部分で大きいために周囲から
冷却された外周部分の表面張力が大きくなり、盛り上が
るものと思われる。このようにして作成した凸状の部分
は面積が広く、良好なCSS特性は示さない。
【0009】本発明における突起の作成は、まず、液状
または軟化した部分で、エネルギービームの走査方向と
直角の方向では温度勾配が大きく生じず、走査方向のみ
に大きな温度勾配が発生するような状態をつくる。液体
表面は温度が低い方が表面張力が高いため、温度の低い
部分で丸く凸部となり、高温部分の最後に固化する部
分、つまりビームが走査された最後の部分は凹部となり
急冷固化される。こうした条件を達成するためにはビー
ム走査方向と直角な方向における溶融範囲を5μm以下
とするのが望ましい。レーザビームの走査方向とは、静
止したディスク上でレーザビームが走査する方向のみら
なず、レーザビームは静止させておき、ディスクを回転
させた状態で照射する場合のディスクの回転方向あるい
は、レーザビーム、ディスクの両方を動かす場合をも示
す相対的なものである。
【0010】突起高さはレーザの強度とその平均照射時
間、及びディスクの線速度を調節することによって制御
され、突起の密度は、1周当たりの突起の個数、パルス
レーザの半径方向の照射間隔を調節することにより自由
に制御される。また、半径方向については連続的に移動
させ、渦巻状の走査を行なうようにすると時間的に効率
がよい。通常、レーザの強度は好ましくは1W以下、特
には20〜500mW、平均照射時間は100nsec
以上、特には100〜2000nsec、レーザビーム
のスポット径は4μm以下、特には0.2〜4μm、基
板の線速度は1.5m/sec以上、特には1.5〜1
5m/secが好ましい。ここで、レーザの平均照射時
間とは、1つの突起を形成させるのにレーザを下地層表
面に照射した時間を示す。
【0011】レーザビームの照射面積を変えるには、通
常、用いるレーザの波長と対物レンズの開口率を変えれ
ばよく、開口率が0.1〜0.95の対物レンズを用い
ることにより、ビームの照射径は0.7〜6μm程度ま
で制御可能である。レーザのシステムとしてはAr等の
ガスレーザあるいは連続発振ができる固体レーザのYA
Gに変調器を用いたものや、高出力の半導体レーザ、あ
るいは、パルス幅を広くした特殊なQスイッチ固体レー
ザ等が利用できるが、いずれにしてもスポット径が小さ
くできる単一モードのレーザ光を用いたシステムが望ま
しい。また突起はCSSゾーンのみに形成してもデータ
ゾーンとCSSゾーンのそれぞれの平均的な面の高さは
ほとんど変わらず、ヘッドをデータゾーン、CSSゾー
ン間でシークした時にヘッドの安定浮上高さの変動が少
なく、ヘッドクラッシュやヘッドの不安定化が起こらな
いので好ましい。また、CSSゾーンのみに突起を形成
する場合、レーザの出力をデータゾーンに向かって減少
させて、突起高さを漸減させることも好ましい。
【0012】下地層としては、基板上に膜厚が通常20
〜200nmのCr、あるいはCu等の層を設ける。場
合によっては基板と下地層との間に更に100〜20,
000nmのNiPからなる下地層を設けてもよい。磁
気記録層は、無電解メッキ、電気メッキ、スパッタ、蒸
着等の方法によって形成され、Co−P、Co−Ni−
P、Co−Ni−Cr、Co−Ni−Pt、Co−Cr
−Ta、Co−Cr−Pt、Co−Cr−Ta−Pt系
合金等の強磁性合金薄膜を形成し、その膜厚は通常30
から70nm程度である。
【0013】磁気記録層上には保護層が設けられるが、
保護層としては蒸着、スパッタ、プラズマCVD、イオ
ンプレーティング、湿式法等の方法により、炭素膜、水
素化カーボン膜、窒素化カーボン膜、TiC、SiC等
の炭化物膜、SiN、TiN等の窒化物膜等、SiO、
AlO、ZrO等の酸化物膜等が成膜される。これらの
うち好ましいものは、炭素膜、水素化カーボン膜、窒素
化カーボン膜である。また、保護層上には通常、潤滑剤
層が設けられる。ただし、スライダー面にダイヤモンド
状カーボンの層を有する磁気ヘッドを使う場合は、媒体
とのトライボロジ的な性質が改善されるので、必ずしも
保護層を設ける必要はない。
【0014】
【実施例】次に、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1、比較例1〜3 Niイオンを含む厚さ0.5mmのディスク状ガラス基
板(黒色、波長514nmのArレーザ吸収率約60
%)に対し、表−1に記載のレーザの強度、平均照射時
間、レーザの集光に用いた対物レンズの開口率NA、回
転する基板の線速度で、Arレーザを照射して基板表面
に突起を作成した。なお、Arレーザは波長514nm
を使用した。
【0015】図1、図2はガラス基板の表面形状を、レ
ーザ干渉による表面形状測定装置(米国ザイゴ社製「Z
YGO」)で観察した結果を表す図であり、図1は鳥観
図、図2は突起の断面形状を示す図であり、図中1はレ
ーザ掃引方向(周方向)と平行な垂直断面形状、2は直
角方向(半径方向)での垂直断面形状を表す図である。
なお、「ZYGO」による突起形状測定時には、金をガ
ラス基板に蒸着したサンプルで行なった。
【0016】本発明による突起は図1に示すような凸状
形状を示している。突起の頂部の形状は滑らかになって
いる。また、図2に示すように断面形状は凸部と凹部か
らなっており、その平均的な中心線は突起を作る前の位
置と殆んど変わらない。次いで、スパッタ法により、上
記ガラス基板上に、順次、Cr中間層(膜厚100n
m)、Co−Cr−Ta合金磁性膜(膜厚50nm)を
製膜した。次いで、カーボン保護膜(膜厚20nm)を
形成し、その後、浸漬法によりフッ素系液体潤滑剤(モ
ンテエジソン社製「DOL−2000」)を約2nm塗
布して、磁気ディスクを作製した。表−1に実施例1と
比較例1〜3の基板へのレーザによる突起作成条件、線
速度、レーザの強度、レーザの平均照射時間、平均突起
密度(レーザ照射のインターバルに相当)、平均突起高
さ、レーザの集光に用いた対物レンズの開口率NAを示
す。
【0017】本発明において、突起の高さは、JIS表
面粗さ(B0601−1982)により規定される、粗
さ曲線の中心線を基準とした場合の突起高さを表す。エ
ネルギーの84%が集中するスポット径(エアリ−ディ
スク径)はレーザの波長をλとすると、1.22×λ/
NAで表される。なお、比較例では、いずれもレーザ吸
収性物質を添加していない通常のディスク状ガラス基板
にレーザ光を当てているが、いずれの場合でもレーザ照
射による突起は生成していない。
【0018】
【表1】
【0019】表−2にこれらのディスクのCSSテスト
前の静止摩擦係数(初期スティクション)及びCSS2
万回後の摩擦力を示した。CSSテストはヘッド浮上量
2.0μインチ、ロードグラム6gfの薄膜ヘッド(ス
ライダ材質Al2 3 TiC)を用いた。CSSゾーン
の安定浮上高さは、1.3μインチであった。なお、実
験の条件としては、常温、湿度60%で行なった。
【0020】
【表2】
【0021】
【発明の効果】本発明方法によれば、硬度が高く且つ表
面性が優れるガラス等の基板表面に凸状突起を形成する
ことが可能であり、また突起形成後、必要とする下地
層、磁性層または保護層を製膜するので、媒体の表面に
先端形状および高さが制御された突起の作成が可能とな
り、磁気ヘッド下面と磁気記録媒体表面との接触面積が
少なく、CSS時の摩擦が極端に小さくなり、また、ヘ
ッドの媒体表面へのスティッキングも全く発生しなくな
る。また、ヘッドのCSSゾーンのみにこうした突起を
作った場合でも、データとCSSゾーンそれぞれの平均
的な面の高さはほとんど変わらず、ヘッドをデータゾー
ン、CSSゾーン間でシークした時にヘッドの安定浮上
高さの変動が少なく、ヘッドクラッシュやヘッドの空間
での不安定化が起こらない。更に、このレーザによる突
起の高さや密度をデータゾーンに近付くにしたがって制
御することもできるため、ヘッドのデータゾーン、CS
Sゾーン間でのシークは極めて滑らかに行なうことがで
き、ヘッドのフライングハイトを小さくできる。したが
って、通常のガラス基板に対しても高密度の磁気記録媒
体の製造が可能となり、工業的な意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたガラス基板の表面形状をレ
ーザ干渉による表面形状測定装置(米国ザイゴ社製「Z
YGO」)で観察した結果を表す図である。
【図2】実施例1で形成された突起のレーザ走査方向に
平行および直角な断面形状を示す図である。
【符号の説明】
1 周方向断面 2 半径方向断面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神津 順一 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 (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザ光吸収性の元素又は化合物を添加
    したガラス又は樹脂基板の表面に相対的に走査するレー
    ザ光を照射し、該基板表面を局所的に加熱、溶融または
    軟化させて、突起を形成した後、磁性層を製膜すること
    を特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記レーザ光の走査方向と直角な方向に
    おける溶融または軟化範囲を5μm以下とすることを特
    徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。
  3. 【請求項3】 パルスレーザの走査速度が1.5m/s
    ec以上で相対的に走査し、パルスレーザの照射面にお
    けるパワーが1W以下、1回当たりの照射時間が100
    nsec以上、照射面でのレーザビームのスポット径が
    4μm以下であることを特徴とする請求項1または2の
    いずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
  4. 【請求項4】 突起の形成を磁気ヘッドがCSS(コン
    タクトスタートアンドストップ)を行なう領域のみに行
    うことを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製
    造方法。
  5. 【請求項5】 レーザの出力をデータ記録領域に向かっ
    て減少することを特徴とする請求項4に記載の磁気記録
    媒体の製造方法。
  6. 【請求項6】 レーザビームを基板面において渦巻状に
    走査することを特徴とする請求項1、3、4または5の
    いずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
JP9071395A 1995-04-17 1995-04-17 磁気記録媒体の製造方法 Pending JPH08287457A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1196533A (ja) * 1997-07-24 1999-04-09 Hitachi Ltd 磁気ディスク用ガラス基板,磁気ディスク、及び磁気ディスク装置
US7259936B2 (en) 1997-07-24 2007-08-21 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Glass substrate for a magnetic disk, a magnetic disk which can be formed with a stable texture and a magnetic disk device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH1196533A (ja) * 1997-07-24 1999-04-09 Hitachi Ltd 磁気ディスク用ガラス基板,磁気ディスク、及び磁気ディスク装置
US7259936B2 (en) 1997-07-24 2007-08-21 Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. Glass substrate for a magnetic disk, a magnetic disk which can be formed with a stable texture and a magnetic disk device

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