JPH08306039A

JPH08306039A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH08306039A
Application number: JP11056995A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yamamoto; 裕三山本
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-05-09
Filing date: 1995-05-09
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【構成】非磁性基板上に磁性層を形成し、該磁性層上
に保護層を形成した後、当該非磁性基板を酸化性雰囲気
中に配置し、酸化により異常突起を除去するバーニッシ
ュ処理を行なう。【効果】ディスク表面に傷が発生せず、エラー特性が
向上する。

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
法に関するものである。更に詳しくは、非磁性基板上に
乾式めっき等の方法により磁性層が形成されたハードデ
ィスクに代表される磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクシステムにおいて、再生出
力を考慮した場合、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間隔
（浮上量）が小さい、すなわちスペーシングロスは少な
い方が有利である。言い換えると、磁気ディスク表面は
平滑であることが望ましい。

【０００３】然し、一般に磁気ディスクは、保護層形成
後、あるいは潤滑剤を塗布した後の表面に「異常突起」
と呼ばれる微小突起が存在するためにこれを研磨テープ
により除去して適当に突起の高さを低くして表面を仕上
げることが行われている。このように物理的な手段によ
りディスク表面の異常突起を除去する操作は通常「バー
ニッシュ」と呼ばれている。

【０００４】研磨テープによるバーニッシュ工程は、基
本的にはアミルナ、ダイヤモンド等の砥粒を有機バイン
ダーにより可撓性の支持体上に設けた研磨テープを磁気
ディスク表面に適当な圧力をかけて当接させ、ディスク
と研磨テープを走行させることにより行なわれる。この
ようなバーニッシュ工程として、たとえば磁気ディスク
媒体の製造工程において、該磁気ディスク媒体表面を研
磨テープを用いて加工した後、表面に介在する微小突起
のみを有効に除去するために、研磨テープを用い、媒体
の周速２５０ｍ／ｍｉｎ以上、テープ加工圧力を５０ｇ
／ｍｍ²以下とした磁気ディスク媒体の製造方法が提案
（特開昭５９−１４８１３４号公報、特公平２−１０４
８６号公報）されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨テ
ープを用いたバーニッシュ加工では、研磨テープの砥粒
の粒径が均一でなく粒径に分布（ムラ）があるため、粒
径の大きな砥粒やテープから脱落した砥粒がディスク表
面を傷つけてエラーの原因をつくり収率の低下を招くと
いう問題があった。

【０００６】また、研磨により生じた研磨粉あるいは研
削粉がディスク表面に残存するとヘッドと衝突して摺動
耐久性を低下させたり、磁性層や保護層を傷つけたりす
る。しかも研磨粉あるいは研削粉がディスク表面に残っ
ていると、液体の潤滑剤や水が毛管現象により残存粒子
の周りに寄せ集められ、ヘッド吸着の原因となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、磁気記
録媒体表面の異常突起を除去する際に、上記したような
研磨テープによるバーニッシュ加工の問題点を解消でき
る優れたバーニッシュ方法を提供することであり、本発
明者らの鋭意研究の結果、従来の研磨テープによるバー
ニッシュのような物理的なバーニッシュ法ではなく、酸
化処理による化学的なバーニッシュ法がこの要求を満た
すことを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、少なくとも非磁性基板
上に磁性層を形成する工程と、磁性層上に保護層を形成
する工程と、保護層表面に存在する異常突起の高さを低
くするバーニッシュ工程とを有する磁気記録媒体の製造
方法において、前記バーニッシュ工程を酸化処理により
行なうことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法を提供
するものである。

【０００９】通常のハードディスクの製造工程は、基板
をテクスチャー（表面を適度に粗面化する）処理した
後、洗浄し、基板上に磁性層を成膜し、次いで磁性層上
に保護層を形成した後、ディスク表面の異常突起を除去
して適当な高さに調節するバーニッシュ工程が施され
る。このような製造工程において、必要に応じて磁性層
の下の下地層、保護層上の潤滑層等を設ける工程が加え
られる。本発明の製造方法は、公知の製造工程におい
て、いわゆるバーニッシュ工程を酸化処理により行なう
ことを特徴とするものである。

【００１０】本発明において、酸化処理によるバーニッ
シュ工程は、空気、オゾン、二酸化炭素、水蒸気等の酸
化性雰囲気下で基板を加熱することにより実施される。
加熱方法は、ニクロム線ヒーター等の電熱線加熱、赤外
線ランプによる加熱等が挙げられる。加熱温度は３００
〜１０００℃、とくに４００〜６００℃が好ましい。加
熱温度が高いと装置に歪みが生じる場合があるので装置
の材料を考慮する必要がある。また加熱温度が高すぎる
と、保護層をダイヤモンドライクカーボン等のカーボン
で形成する場合、カーボンが磁性層に拡散して保磁力
（Ｈｃ）が低下するおそれがある。また、加熱時間は
０．１〜６０分であり、生産性を考慮するととくに０．
５〜５分が好ましい。酸化処理による異常突起の高さの
低下量（突起の除去量）は酸化温度や時間等を操作する
ことにより、精密に制御することが可能である。また、
本発明でいう「酸化処理」とは厳密な酸化ではなく、加
熱により異常突起が分解・気化・蒸発するような現象も
含む。したがって、真空中で基板を加熱するようなバー
ニッシュ処理方法も本発明の酸化バーニッシュに含まれ
る。

【００１１】本発明の磁気記録媒体の製造方法は、酸化
処理によるバーニッシュ工程以外の工程は従来の製造方
法に準じて行なうことができる。即ち、本発明では酸化
処理により表面に存在する異常突起を除去する工程の前
に、磁気記録媒体は既にその基本が構成されている。た
とえば、カーボン製の基板上に蒸着やスパッタ手段のよ
うな乾式めっき手段により磁性層を設ける工程、磁性層
上に蒸着やスパッタ手段のような乾式めっき手段あるい
はディッピングやスピンコート法により保護層を設ける
工程などを経て、磁気記録媒体が構成されており、この
ような磁気記録媒体に対して表面に存在する異常突起を
除去する作業が施される。また、磁性層が設けられる前
にカーボン製の基板上に蒸着やスパッタ手段のような乾
式めっき手段により下地層を設ける工程なども経て磁気
記録媒体が製造される。

【００１２】なお、成膜には乾式めっき手段を採用する
ことが好ましい。すなわち、乾式めっき手段は湿式めっ
き手段に比べて高品質な磁性膜が得られ易い。また、磁
性膜の組成変更も容易であり、磁性膜の設計変更も容易
となる。

【００１３】本発明のバーニッシュ工程は、前述の如
く、基板を酸化性雰囲気中に配置することにより保護層
を酸化させるものであるが、その際、異常突起が優先的
に酸化気化されて除去される。また除去される異常突起
の高さ（酸化の程度）も酸化条件（温度や時間）を調節
することにより精密に制御可能である。したがって、本
発明では保護層の構成材料として、酸化により気化、分
解できかつその際にディスク製造工程に悪影響を及ぼさ
ないものであれば何れも使用できる。とくに本発明にお
いては、保護層はダイヤモンドライクカーボン、ガラス
状カーボン、グラファイト等のカーボンを主な構成成分
とするものがに好ましい。これらのカーボン保護層は、
従来公知の方法、たとえばスパッタ等の乾式めっきによ
り形成され、その厚さは５〜２５ｎｍ程度である。

【００１４】磁気記録媒体の表面には、通常、潤滑剤が
塗布される。この潤滑剤は、通常、潤滑剤溶液を塗布す
ることによって設けられるものに過ぎず、潤滑剤を設け
る前後の段階で表面プロフィール（突起）が変化するも
のではないから、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去す
る作業が施される。なお、潤滑剤を塗布した後、異常突
起を除去する作業を施しても良いが、この作業によって
潤滑剤が拭き取られてしまうことを鑑みたならば、再
度、潤滑剤を塗布せざるを得ない。したがって、通常
は、潤滑剤を設ける前に異常突起を除去する作業が施さ
れる。

【００１５】そして、上記のような工程を経ることによ
り、磁気記録媒体表面に残されていた異常突起が除去さ
れる。これにより、磁気ヘッドの浮上量を小さいものと
でき、スペーシングロスが少なくなるから、再生出力の
面で好ましいものとなる。

【００１６】本発明においては、基板上の磁性層などの
構成はこれまでの技術がそのまま用いられる。すなわ
ち、基板上に設けられる下地層（下地膜）、磁性層（磁
性膜）、保護層（保護膜）、潤滑層（潤滑膜）などの構
成については、従来の技術をそのまま利用できる。たと
えば、特開平５−１８９５２号公報、特開平５−１３７
８２２号公報、特開平５−２１１７６９号公報、特開平
５−２８９４９６号公報などに記載の技術を利用でき
る。

【００１７】本発明に用いられる基板としては、たとえ
ば、ガラス状カーボン等のカーボン、強化ガラス、結晶
化ガラス、アルミニウム及びアルミニウム合金、チタン
及びチタン合金、セラミックス、樹脂、あるいはこれら
の複合材料からなるものが挙げられる。これらの中で
も、とくにガラス状カーボンが好ましく、たとえば特開
昭６０−３５３３３号に記載されたものを用いることが
できる。

【００１８】本発明の磁気記録媒体の製造方法におい
て、バーニッシュ工程は、磁性層、保護層の形成と連続
的に実施することができる。例えば、酸化処理を磁性
層、保護層の形成と同一の製造ラインで、内部が画定さ
れた同一の成膜チャンバ内で行なうことができる。また
バーニッシュ工程は真空中でも実施でき、蒸着等の乾式
めっきによる磁性層、保護層の形成に引き続き同一の真
空系でバーニッシュ工程を実施できる。したがって、磁
気ディスクの主要な製造工程である成膜工程（磁性層→
保護層）及びバーニッシュ工程を同一の成膜チャンバ内
で実施できるため、装置面や工程面から生産性の向上が
可能となる。

【００１９】

【実施例】以下実施例にて本発明を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００２０】実施例１〜８及び比較例１〜３成膜工程基板として、(1) 直径１．８インチ、２５ミル、比重
１．５のガラス状カーボン製基板（表中「ＧＣ」と表記
する）、(2) 基板(1) と同サイズのガラス基板（強化ガ
ラスまたは結晶性ガラス）を用意した。

【００２１】これらの基板上に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒ
ｒ、基板温度２５０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッ
タリングにより厚さ１００ｎｍのＴｉ層を形成した。次
いでＡｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度２６０℃の条件
でＤＣマグネトロンスパッタリングにより前記Ｔｉ層上
に厚さ２０ｎｍのＡｌ−Ｓｉ合金（Ａｌ：Ｓｉ＝１０：
９０／重量％）層を形成した。これらの層により基板に
凹凸（テクスチャー）が形成される。

【００２２】次に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度
２６０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッタリングによ
り、前記Ａｌ−Ｓｉ合金層上に厚さ２５ｎｍのアモルフ
ァスカーボン（ダイヤモンドライクカーボン）層を形成
した。次いで、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度２０
０℃の条件下でＤＣマグネトロンスパッタ装置を用い
て、前記アモルファスカーボン層上に、厚さ１００ｎｍ
のＴｉ層を設け、その後該Ｔｉ層上に厚さ４０ｎｍのＣ
ｒ層を設けた。

【００２３】更に、Ａｒガス圧２ｍＴｏｒｒ、基板温度
２６０℃の条件でＤＣマグネトロンスパッタリングによ
り、前記Ｃｒ層上に厚さ４００ｎｍのＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ
−Ｂ系磁性層を設けた。

【００２４】続いて、ガラス状カーボン製ターゲットを
装着した対向ターゲット型のスパッタ装置を用い、室内
を排気し、そして２ｍＴｏｒｒのガス圧となるようＡｒ
ガスを導入してスパッタを行い、磁性層上に２０ｎｍ厚
のアモルファスカーボン（ダイヤモンドライクカーボ
ン）からなる保護層を設けた。

【００２５】バーニッシュ工程上記のようにして各種膜が成膜された基板を表１に示す
条件にてバーニッシュ処理を施した。各実施例のバーニ
ッシュ処理は上記の成膜工程と同一チャンバ内（内部が
画定されている）で実施した。なお、比較例１のテープ
バーニッシュは、回転するロールに研磨テープをゴムロ
ールで押しつけることにより行なったが、その条件は以
下の通りである。研磨テープ：ＷＡ＃１００００相対速度：１００ｍ／秒時間：１秒ロール硬度：２５ショア硬度ロール押し付け圧：０．８ｋｇｆまた、比較例２では研磨テープとしてＷＡ＃８０００を
用いた以外は比較例１と同じであり、比較例３ではバー
ニッシュ処理を行なわなかった。その後、常法により、
パーフルオロポリエーテル系潤滑剤（モンテカチーニ社
製のＦｏｍｂｌｉｎＡＭ２００１）溶液を、乾燥後の
厚さが１７Åとなるように塗布して保護層上に潤滑剤層
を形成した。

【００２６】特性評価上記により得られた磁気ディスクについて、以下の特性
評価を行なった。その結果を表１に示す。

【００２７】（ｉ）Ｒｐ（中心線最大高さ）Ｒｐは、触針式粗さ計（ＴＥＮＣＯＲ社製，型式Ｐ２）
により、下記の条件で測定した。触針径：０．６μｍ（針曲率半径）触針押し付け圧力：７ｍｇ測定長：２５０μｍ×８ヶ所トレース速度：２．５μｍ／秒カットオフ：１．２５μｍ（ローパスフィルタ）（ii）外観検査明るい照明下で、目視観察を行い、スクラッチ傷等をチ
ェックし、実用上問題ない程度の外観を有するものを合
格とし、下記の基準で評価した。Ｓ：合格率が８０％以上〜１００％Ａ：合格率が５０％以上〜８０％未満Ｂ：合格率が３０％以上〜５０％未満Ｃ：合格率が０％以上〜３０％未満（iii）ＧＨＴＰｒｏｑｕｉｐ社製ＭＧ１５０Ｔ装置を用い、５０％ス
ライダヘッドを用いて行った。１．３μインチの浮上高
さの通過率により、以下ように評価した。Ｓ：通過率が９０％以上Ａ：通過率が７０％以上〜９０％未満Ｂ：通過率が５０％以上〜７０％未満Ｃ：通過率が３０％以上〜５０％未満Ｄ：通過率が３０％未満（iv）ＭＣＦ（エラー特性）エラー特性はＰｒｏｑｕｉｐ社製ＭＧ１５０Ｔ装置を用
い、７０％スライダヘッドを使用し、記録密度５１ＫＦ
ＣＺの条件で評価した。スライスレベルは７０％とし、
１６ビット未満のミッシングエラーの個数をカウント
し、以下のように評価した。Ｓ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が０〜５個
である。Ａ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が６〜１５
個である。Ｂ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が１６〜４
５個である。Ｃ：評価ディスクの５０％以上がエラー個数が４６個以
上である。

【００２８】

【表１】

【００２９】これらの結果からわかる通り、本発明の製
造方法による磁気記録媒体は、表面の異常な突起が効果
的に除去されており、また、エラーが起き難いものとな
っていることが判る。

【００３０】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、磁気記録媒
体表面の異常な突起を効果的に除去でき、サーティファ
イ（エラー）収率が向上し、また外観不良が顕著に減少
する。また、バーニッシュ処理を連続的に複数処理が可
能となり、かつ比較的安価な装置で実施できるため、生
産性が飛躍的に向上する等の効果が奏される。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、非磁性基板上に磁性層を形
成する工程と、磁性層上に保護層を形成する工程と、保
護層表面に存在する異常突起の高さを低くするバーニッ
シュ工程とを有する磁気記録媒体の製造方法において、
前記バーニッシュ工程を酸化処理により行なうことを特
徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】酸化処理が熱酸化である請求項１記載の
磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】保護層の主な構成成分がカーボンである
請求項１または２記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】保護層の形成工程及びバーニッシュ工程
を連続的に行なう請求項１〜３の何れか１項記載の磁気
記録媒体の製造方法。
【請求項５】磁性層の形成工程、保護層の形成工程及
びバーニッシュ工程を連続的に行なう請求項１〜３の何
れか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。