JPH09161264A - 磁気記録媒体の製造法および半導体レーザテキスチャ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低コスト且つ小規模のレーザテキスチャを可能
にした磁気記録媒体の製造法を提供する。 【解決手段】非磁性基板上に、必要に応じて下地層を介
し、少なくとも磁性層を有し、場合により磁性層上に保
護層を設けた磁気記録媒体の製造法において、非磁性基
板、下地層、磁性層、保護層または磁気記録媒体の表面
に、非磁性基板と相対的に移動する半導体レーザモジュ
ールからのレーザ光を照射してテキスチャ加工を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造法および半導体レーザテキスチャ装置に関するもので
あり、詳しくは、テキスチャ加工程を改良した磁気記録
媒体の製造法および磁気記録媒体の製造法のテキスチャ
加工に好適な半導体レーザテキスチャ装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】通常、磁気記録媒体（ハードディスク）
には、ＣＳＳ（コンタクトスタートストップ）時の摩擦
係数の低減を目的として、機械的テキスチャ加工が施さ
れる。ところで、磁気記録密度向上のためにはヘッド浮
上高さの低下が要求され、ディスクの磁気記録領域にお
いては平滑性が求められている。この点を解決するため
にＣＳＳ領域のみにテキスチャを行うゾーンテキスチャ
加工があり、高出力レーザの照射によって突起や窪みを
形成する方法などが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、レーザ照射
によりゾーンテキスチャを行う場合、必要なエネルギー
を持ったレーザ光をハードディスク基板に狭範囲に絞っ
て精度良く照射しなければならない。このため、高出力
レーザや集光用対物レンズが必要となる。しかしなが
ら、Ｎｄ−ＹＡＧのＱスイッチレーザに代表される様な
高出力レーザは、高価であり、加工装置全体のコストが
高くなるという問題がある。しかも、パルス条件の制御
性の点で不十分である。更に、レーザ光源・装置の大き
さも大型である。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑み成されたもので
あり、その目的は、低コスト且つ小規模のレーザテキス
チャを可能にした磁気記録媒体の製造法および磁気記録
媒体の製造法のテキスチャ加工に好適な半導体レーザテ
キスチャ装置を提供することにある。

【０００５】

【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、磁性基板上に、必要に応じて下地層を介し、
少なくとも磁性層を有し、場合により磁性層上に保護層
を設けた磁気記録媒体の製造法において、非磁性基板、
下地層、磁性層、保護層または磁気記録媒体の表面に、
非磁性基板と相対的に移動する半導体レーザモジュール
からのレーザ光を照射してテキスチャ加工を施すことを
特徴とする磁気記録媒体の製造法に存する。

【０００６】そして、本発明の第２の要旨は、基板回転
機構と、半導体レーザ光源、半導体レーザ光を平行光線
束に変換するコリメータ、基板回転機構にて回転支持さ
れた基板上の突起形成面にレーザ光を照射する集光機構
が含まれた半導体レーザモジュールと、基板上の突起形
成面にレーザ光を走査させるための、基板回転機構に回
転支持された基板と半導体レーザモジュールとの相対移
動機構とから成ることを特徴とする半導体レーザテキス
チャ装置に存する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
先ず、本発明の磁気記録媒体の製法について説明する。
本発明においては、非磁性基板上に、必要に応じて下地
層を介し、少なくとも磁性層を有し、場合により磁性層
上に保護層を設けた磁気記録媒体を製造する。なお、以
下の説明において、非磁性基板を単に基板と略記するこ
とがある。

【０００８】本発明において、基板としては、アルミニ
ウム合金基板、ガラス基板またはケイ素基板が好適に使
用されるが、銅、チタン等のその他の金属基板、カーボ
ン基板、セラミック基板または樹脂基板を使用すること
も出来る。上記のケイ素基板は、純ケイ素基板の他、ケ
イ素に強度増加のための微量元素を添加したケイ素合金
基板を使用することが出来る。基板は、通常、円盤状に
形成されるが、その他の形状、例えば、カード状であっ
てもよい。

【０００９】本発明においては、基板の表面に直接に磁
性層を形成して磁気記録媒体を構成することも出来る
が、通常、基板の表面に下地層を形成し、当該下地層を
介して磁性層を形成する。下地層としては、Ｎｉ−Ｐ合
金から成る非磁性下地層が好適であり、斯かる下地層
は、通常、無電解メッキ法またはスパッタ法により形成
される。下地層の厚さは、通常５０〜２０，０００ｎ
ｍ、好ましくは１００〜１５，０００ｎｍである。

【００１０】基板または下地層と磁性層との間には、Ｃ
ｒ層、Ｃｕ層などの中間層を設けるのが好ましい。中間
層の厚さは、通常２０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜
１００ｎｍである。磁性層（磁気記録層）は、Ｃｏ−
Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−
Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃ
ｒ−Ｔａ−Ｐｔ系合金等の強磁性合金薄膜によって構成
され、無電解メッキ、電気メッキ、スパッタ、蒸着など
の方法によって形成される。磁気記録層の厚さは、通常
３０〜７０ｎｍ程度である。

【００１１】通常、上記の磁気記録層の表面には保護層
が設けられる。保護層は、炭素膜、水素化カーボン膜、
ＴｉＣ、ＳｉＣ等の炭化物膜、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化
膜、ＳｉＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＺｒＯ等の酸化物膜などで構
成され、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形成される。保護層
としては、炭素膜または水素化カーボン膜が特に好まし
い。

【００１２】また、通常、上記の保護層の表面には潤滑
剤層が設けられる。潤滑剤としては、例えば、フッ素系
液体潤滑剤が好適に使用され、潤滑剤層は、通常、浸漬
法などにより保護層の表面に形成される。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
ッドを使用する場合は、当該磁気ヘッドと磁気記録媒体
とのトライボロジ的な性質が改善されるため、必ずしも
保護層や潤滑剤層を設ける必要はない。

【００１３】本発明においては、上記の様な磁気記録媒
体の製造法において、非磁性基板、下地層、磁性層、保
護層または磁気記録媒体の表面にレーザ光を照射してテ
キスチャ加工を施す。テキスチャ加工により突起が形成
される上記の表面とは、磁気ヘッドとの接触側を意味す
る。

【００１４】本発明において、テキスチャ加工は、基板
上の下地層（Ｎｉ−Ｐ層）に施すのが好ましいが、略同
一の条件で保護層までの任意の各層の表面に施しても所
望の突起を形成することが出来る。勿論、最終段階の磁
気記録媒体の表面にテキスチャ加工を施すことも出来
る。また、レーザ光としては、連続レーザ光またはパル
ス状レーザ光の何れでもよいが、通常はパルス状レーザ
光が使用される。

【００１５】基板は、通常、鏡面加工（ポリッシュ加
工）を施して使用される。そして、下地層（例えばＮｉ
−Ｐ下地層）を施した基板を使用する場合は、下地層の
表面に鏡面加工が施される。また、これらの基板を使用
する場合、レーザ光の照射による突起の形成に先立ち、
予め、基板全面に軽度の機械的テキスチャを施して高さ
の低い突起を形成することも出来る。斯かる機械的テキ
スチャは、次の様な効果を発揮する。

【００１６】すなわち、レーザ光の照射により形成する
突起の高さや密度が小さい場合、すなわち、磁気記録媒
体と磁気ヘッドが部分的に接触するような状況において
も、単純に鏡面加工基板を使用する場合と比較して、ス
ティッキングが起こり難く、また、摩擦係数も小さくな
る。また、後述する突起形成条件も広範にすることが出
来るため、特に大量生産に好ましい。

【００１７】本発明の製造法の最大の特徴は半導体レー
ザモジュールを使用した点にある。すなわち、本発明に
おいては、非磁性基板と相対的に移動する半導体レーザ
モジュールからのレーザ光を照射して基板上の下地層な
どの表面（突起形成面）にテキスチャ加工を施す。

【００１８】半導体レーザモジュールを使用したテキス
チャ装置の詳細は、本発明の半導体レーザテキスチャ装
置として後述するが、半導体レーザは、Ｎｄ−ＹＡＧの
Ｑスイッチレーザに代表される高出力レーザに比べて低
コストであり、しかも、装置全体としても比較的小型で
あるという利点を持つ。

【００１９】本発明においては、照射面における出力が
７０ｍＷ以上、スポット径の長軸が６μｍ以下、短軸が
３μｍ以下となる様に光学設計された半導体レーザモジ
ュールからのレーザ光を突起形成面に照射するが好まし
い。上記の出力は、好ましくは２００ｍＷ以上、更に好
ましくは２５０〜５００ｍＷである。スポット径の大き
さは、通常、使用するレンズの開口数（Ｎ．Ａ．）とニ
アフィールドパターン（ＮＦＰ）の大きさから以下の式
で概算される。なお、本発明におけるスポット径とは、
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、楕円または真円の直径を意味する。

【００２０】（スポット径）＝（ＮＦＰ）×（コリメー
タのＮ．Ａ．）／（対物レンズのＮ．Ａ．）

【００２１】本発明においては、半導体レーザモジュー
ルからのパルス状レーザ光を使用し、繰り返し周波数１
０ｋＨｚ〜４ＭＨｚで且つｄｕｔｙ１〜５０％の条件下
に照射を行うのが好ましい。繰り返し周波数の好ましい
範囲は２０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ、ｄｕｔｙの好ましい
範囲は２〜２０％である。本発明においては、レーザ光
源として、半導体レーザを使用することにより、繰り返
し周波数およびｄｕｔｙを広範囲に制御出来ることから
テキスチャ加工条件を精細に制御できる点でも工業的に
極めて有利である。

【００２２】半導体レーザモジュールからのパルス状レ
ーザ光を使用する際、その立ち上がり時間および立ち下
がり時間は短いほど形状の比較的揃った突起が形成され
るので好ましい。具体的には、図１０（ｂ）に示す立ち
上がり時間（Ｔ₁ ）及び立ち下がり時間（Ｔ₂ ）は、図
１０（ａ）に示すパルス印加電流によって決定される発
光時間（駆動用電気回路における設定発光時間）
（Ｔ₀ ）に対して４０％以下であることが好ましく、５
％以下であることが更に好ましい。ここに、Ｔ₁ 及びＴ
₂ とは、図１０（ｂ）に示す様に、オシロスコープを利
用して観測されるパルス電流の振幅において、それぞ
れ、１０％から９０％に達する時間および９０％から１
０％に達する時間を意味する。なお、図１０（ｂ）に示
すパルス電流は、ＬＤパルス発光に相当する。

【００２３】因みに、例えば、繰り返し周波数１５０ｋ
Ｈｚ、ｄｕｔｙ８％の場合、設定発光時間は５３３ｎｓ
となるが、この際に観測される立ち上がり時間は約２０
ｎｓ（設定発光時間に対して３．８％）であり、立ち下
がり時間は約２５ｎｓ（設定発光時間に対して４．７
％）である。パルス状レーザ光の立ち上がり時間および
立ち下がり時間を短くする手段としては、半導体レーザ
光源とその駆動用電気回路の各インピーダンスをマッチ
ングさせる手段が挙げられる。また、必要に応じて半導
体レーザと直列に保護抵抗を接続してもよい。

【００２４】レーザテキスチャは、基板を回転支持し、
基板と半導体レーザモジュールとを相対的に移動させ、
基板上の突起形成面にレーザ光を走査させて行う。レー
ザ光が照射された部分およびその周辺は、変形して突起
（凹凸）を形成する。そして、磁気記録媒体のＣＳＳゾ
ーンにレーザ光を照射してテキスチャ加工を施すことに
よりゾーンテキスチャが可能である。

【００２５】基板の回転速度は、通常１００〜１０００
０ｒｐｍ、好ましくは１００〜７２００ｒｐｍ、更に好
ましくは１２０〜９００ｒｐｍとされる。また、突起の
形成パターンは、任意に選択することが出来るが、その
一例としては、トラック間隔：約５μｍ、突起のピッチ
間隔：約１０μｍが挙げられる。

【００２６】レーザ光のスポット形状が楕円である場
合、基板上の突起形成面にレーザ光を走査させる方法と
しては、楕円の長軸と平行な方向に走査する方法
（Ａ）、楕円の短軸と平行な方向に走査する方法
（Ｂ）、楕円の長軸および短軸の何れの方向とも異なる
方法に走査する方法（Ｃ）がある。

【００２７】方法（Ａ）によれば、鋭い頂点を有する突
起が形成されるのに対し、方法（Ｂ）によれば、長軸の
方向に相当する側の幅が広くなり滑らかな頂点を有する
突起が形成される。その理由は、楕円状スポット、走査
時間および走査速度の何れも同一である条件下では、方
法（Ａ）よりも方法（Ｂ）の方が走査方向と直交する方
向の照射幅が広くなるためによると考えられる。

【００２８】上記の様に、走査方向を変更することによ
り、突起の形状、特に、突起の頂点付近の形状を変更し
得る手段は、ＣＳＳ領域の摩擦係数を調節するために利
用することが出来る。なお、斯かる手段は、長軸／短軸
の比が１．５以上、具体的には１．５〜１０の楕円状ス
ポットを使用した場合に効果的である。

【００２９】次に、本発明の半導体レーザテキスチャ装
置について説明する。図１は、本発明の半導体レーザテ
キスチャ装置の一例の全体説明図、図２は、本発明の装
置に使用される半導体レーザモジュールの詳細説明図で
ある。

【００３０】本発明の半導体レーザテキスチャ装置の基
本的構成は、図１に示す様に、基板回転機構（１）と、
半導体レーザモジュール（２）と、基板上の突起形成面
にレーザ光を走査させるための、基板回転機構に回転支
持された基板（３）と半導体レーザモジュール（２）と
の相対移動機構（４）とから成る。なお、半導体レーザ
モジュール（２）の詳細は図２において説明する。

【００３１】図１に例示した装置において、基板回転機
構（１）は２基例示されているが、その数は任意であ
る。また、相対移動機構（４）は、半導体レーザモジュ
ール（２）の水平移動機構によって構成されているが、
基板回転機構（１）の水平移動動機構（図示せず）によ
って構成してもよい。また、半導体レーザモジュール
（２）には垂直移動機構を付設してフォーカスの調整を
行うことも出来る。

【００３２】基板回転機構（１）は、通常、スピンドル
モータにて構成され、基板（３）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。移動機構（４）としては、例えば、リニア
スライダーが好適に使用される。半導体レーザモジュー
ル（２）は、移動機構（４）に搭載され、複数の基板回
転機構（１）、（１）…に一定速度で水平方向に往復移
動させられる。

【００３３】移動機構（４）は、通常、生産性を考慮
し、一つの基板（３）から他の基板（３）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（４）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
方によって突起形成のための移動を行うことも出来る。

【００３４】上記の装置には、通常、同一又は異なった
間隔の一定パターンで突起を形成する手段として、レー
ザ光の変調タイミングを制御するタイミング制御部
（５）が備えられる。すなわち、例えば、通常採用され
る同一間隔で突起を形成する際、基板回転機構（１）及
び移動機構（４）の定速運転により、一定回転数一定速
度で基板（３）を移動させた場合、基板表面に形成され
る１本のトラック内の突起のピッチ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（５）に
より、基板の位置を確認し、その信号によってレーザ光
の変調タイミング（照射時間）を制御し、基板表面に形
成される突起の間隔を一定にする。

【００３５】タイミング制御部（５）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
ーザ光の変調タイミングを制御せずに、基板回転機構
（１）及び移動機構（４）の速度制御を行ってもよい。

【００３６】半導体レーザモジュール（２）は、図２に
示す様に、半導体レーザ光源（２０）、半導体レーザ光
を平行光線束に変換するコリメータ（２１）、図１に示
す基板回転機構（１）にて回転支持された基板（３）上
の突起形成面にレーザ光を照射する集光機構（２２）を
含んで構成される。

【００３７】半導体レーザ光源（チップ又はＣａｎ）
（２０）は、出力が８０ｍＷ以上であり且つ長軸が８μ
ｍ以下で短軸が４μｍ以下の楕円または真円のＮＦＰを
有する様に光学設計されているのが好ましい。斯かる条
件は、通常、ＡｌＧａＡｓレーザ、ＩｎＧａＡｓレー
ザ、ＩｎＧａＡｓＰレーザ、ＡｌＧａＩｎＰレーザ等の
半導体素子（レーザダイオード）を使用することにより
達成することが出来る。これらの中では、ＡｌＧａＡｓ
レーザ又はＩｎＧａＡｓレーザが高出力という点で好適
である。

【００３８】コリメータ（２１）は、通常、図２に示す
様にコリメータレンズで構成されるが、２個のシリンド
リカルレンズを組み合わせて構成することも出来る。こ
の際、両シリンドリカルレンズの軸方向（円柱の回転中
心軸に相当する方向）は、互いに直交した位置関係とさ
れる。そして、コリメータ（２１）のＮ．Ａ．は、通常
０．１〜０．５、好ましくは０．３〜０．５の範囲とさ
れる。コリメータレンズ及びその他のレンズには、レー
ザ光のパワーを有効に取り出すため、使用するレーザ光
の波長に合わせた反射防止膜（ＡＲコート）を施してお
くのが好ましい。

【００３９】集光機構（２２）としては、０．５〜０．
８の範囲のＮ．Ａ．を有する集光用対物レンズが好適で
ある。そして、例えば、図１に示した基板回転機構
（１）の上方以外の場所に半導体レーザ光源（２０）及
びコリメータ（２１）を設置する様な場合は、集光用対
物レンズに全反射ミラーを組み合わせて光路を変更させ
ることも出来る。

【００４０】集光機構（集光用対物レンズ）（２２）
は、半導体レーザの出力がＮｄ−ＹＡＧのＱスイッチレ
ーザに代表される様な高出力レーザに比べて弱いため、
照射する際にレーザ光を絞って面積当たりの出力を強め
る機能を有する。集光機構（２２）は、通常、オートフ
ォーカス（ＡＦ）システムを組み合わせて使用される
が、ＡＦシステムとしては、非点集差法による他、各種
の方式を採用することが出来る。

【００４１】本発明において、半導体レーザモジュール
には、テキスチャ加工面（非磁性基板、下地層、磁性層
または磁気記録媒体の表面）からの戻り光の半導体光源
への影響を防止する手段を付加するのが好ましい。

【００４２】図２に例示した半導体レーザモジュール
（２）は、コリメータ（２１）の前方に偏光光スプリッ
ター（ＰＢＳ）（２３）と１／４波長板（ＱＷＰ）（２
４）とを順次に配置した構成を備えている。そして、Ａ
Ｆのため、ＰＢＳ（２３）にて取り出された戻り光は、
シリンドリカルレンズ（２５）、対物レンズ（２６）及
び４分割ホトダイオード（２７）から成るフォーカスエ
ラー検出器（ＦＥＤ）に導出される。なお、偏光光スプ
リッター（ＰＢＳ）（２３）の形状は、図２に示されて
いるキューブ状以外に例えばプレート状であってもよ
い。

【００４３】半導体レーザ光源（２０）は、通常、その
駆動用電気回路（２８）をＯＮ／ＯＦＦ制御してパルス
状レーザ光を発振する。そして、その変調タイミング
（照射時間）は、図１に示したタイミング制御部（５）
によって適宜制御される。前述の通り、半導体レーザ光
源（２０）とその駆動用電気回路（２８）の各インピー
ダンスをマッチングさせ、必要に応じて半導体レーザ光
源（２０）と直列に保護抵抗を接続し、パルス状レーザ
光の立ち上がり時間および立ち下がり時間を短くするの
が好ましい。

【００４４】本発明の半導体レーザテキスチャ装置は、
楕円状レーザ光の走査方向を変更する手段（図示せず）
を備えているのが好ましい。楕円状レーザ光の走査方向
の変更は、基板（３）の回転方向で決定される走査方向
と集光機構（２２）から出射される楕円状レーザ光の長
軸または短軸との相対的位置関係を変更させることによ
って行うことが出来る。具体的手段としては、楕円状レ
ーザ光の軸を中心として半導体レーザモジュール（２）
の向きを回転させて必要ならばその取付け位置を変更す
る方法、基板回転機構（１）すなわち基板（３）の位置
を変更する方法などが挙げられる。この際、公知の精密
位置決め機構などを利用することが出来る。

【００４５】半導体レーザモジュール（２）からテキス
チャ加工面に照射されるレーザ光は、目的とする突起を
形成し得るエネルギー（出力）に制御される。具体的な
出力は、基板表面の材質、基板表面への照射時間などに
よって異なる。一般的に、半導体レーザモジュール
（２）は、テキスチャ加工面における出力が７０ｍＷ以
上、好ましくは２００ｍＷ以上、更に好ましくは２５０
〜５００ｍＷとなる様に光学設計される。また、半導体
レーザモジュール（２）は、スポット径の長軸が６μｍ
以下、短軸が３μｍ以下となる様に光学設計されている
のが好ましい。スポット径の長軸の特に好ましい範囲は
１〜４μｍ、短軸の特に好ましい範囲は１〜２μｍであ
る。

【００４６】テキスチャ加工して得られる突起の形状
は、３次元表面構造解析顕微鏡（装置名「ＺＹＧＯ」）
によって観察される。通常、突起高さは５〜１００ｎｍ
程度、突起幅は０．５〜５μｍ程度である。なお、上記
の突起の高さは、ＪＩＳ表面粗さ（Ｂ０６０１−１９８
２）により規定される、粗さ曲線の中心線を基準とした
場合の突起の高さを表す。

【００４７】

【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
施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施
例においては、図１及び図２に示す装置を使用した。な
お、半導体レーザ光源（ＬＤ）にはＡｌＧａＡｓレーザ
（波長：８５０ｎｍ）を使用した。

【００４８】実施例１ ＜半導体レーザモジュールの設計＞半導体レーザモジュ
ールの構成には、１５０ｍＡ通電時において、長軸が
４．４μｍで短軸が２．１μｍのＮＦＰを有する半導体
レーザ光源（ＬＤ）と、Ｎ．Ａ．が０．５のコリメータ
レンズと、Ｎ．Ａ．が０．５５の集光用対物レンズを使
用した。この半導体レーザモジュールの対物レンズの先
で集光されたレーザ光のスポット径は、１５０ｍＡ通電
時において、長軸が４．１μｍ、短軸が２．２μｍの楕
円状であることが確認された。なお、ＬＤのストライプ
幅は表１に示す。

【００４９】＜テキスチャ加工＞基板としては、１５０
ｎｍの厚さでＮｉ−Ｐスパッタリングが施されたハード
ディスク用ガラス基板を使用した。基板の回転数９００
ｒｐｍ、板面出力２２０ｍＷ、半導体レーザ光のパルス
周期１５０ｋＨｚ、ｄｕｔｙ８％の条件下、Ｎｉ−Ｐ層
表面にレーザ光を照射してテキスチャ加工を行った。そ
の結果を表１に示す。また、３次元表面構造解析顕微鏡
（装置名ＺＹＧＯ）による表面形状の観察結果を図３に
示す。図３（ａ）は斜視図であり、図３（ｂ）は突起の
中心を通りレーザビームの走査方向（トラック方向）を
含む垂直断面図である。

【００５０】実施例２〜８ 表１に示す半導体レーザモジュールの構成要素により、
対物レンズの先で集光されたレーザ光のスポット径が１
５０ｍＡ通電時において表１に示す楕円状に光学設計さ
れた半導体レーザモジュールを使用し、加工条件を表１
に示す様に変更した以外は、実施例１と同様にしてテキ
スチャ加工を行った。結果を表１に示す。

【００５１】実施例９〜１８ 表２及び表３に示す様に光学設計された半導体レーザモ
ジュールを使用し、１０μｍの厚さでＮｉ−Ｐメッキ処
理が施されたハードディスク用アルミ基板のＮｉ−Ｐ層
表面に表２及び表３に示す条件でテキスチャ加工を行っ
た。結果を表２及び表３に示す。また、実施例９、１５
及び１８については、３次元表面構造解析顕微鏡（装置
名「ＺＹＧＯ」）による表面形状の観察を行った。その
結果をそれぞれ図４、図５、図６に示す。各図におい
て、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は突起の中心を通り
レーザビームの走査方向を含む垂直断面図である。

【００５２】実施例１９及び２０ １０μｍの厚さでＮｉ−Ｐメッキ処理が施されたハード
ディスク用アルミ基板のＮｉ−Ｐ層の上に、常法に従っ
て、Ｃｒ中間層（１００ｎｍ）、Ｃｏ磁性層（５０ｎ
ｍ）、カーボン保護層（１５ｎｍ）を順次に形成した。
次いで、表３に示す様に光学設計された半導体レーザモ
ジュールを使用し、カーボン保護層の表面に表３に示す
条件でテキスチャ加工を行った。結果を表３に示す。ま
た、実施例１９については、３次元表面構造解析顕微鏡
（装置名「ＺＹＧＯ」）による表面形状の観察を行っ
た。その結果を図７に示す。図７（ａ）は斜視図であ
り、図７（ｂ）は突起の中心を通りレーザビームの走査
方向を含む垂直断面図である。

【００５３】実施例２１及び２２ 表３に示す様に光学設計された半導体レーザモジュール
を使用し、１５０ｎｍの厚さでＮｉ−Ｐスパッタリング
が施されたハードディスク用ガラス基板のＮｉ−Ｐ層表
面に表３に示す条件でテキスチャ加工を行った。その結
果を表３に示す。また、３次元表面構造解析顕微鏡（装
置名ＺＹＧＯ）による表面形状の観察結果を図８（実施
例２１）及び図９（実施例２２）に示す。図８（ａ）及
び図９（ａ）は斜視図であり、図８（ｂ）及び図９
（ｂ）は突起の中心を通りレーザビームの走査方向（ト
ラック方向）を含む垂直断面図である。

【００５４】実施例２３〜３１及び参考例１ 表４及び表５に示す様に光学設計された半導体レーザモ
ジュールを使用し、１０μｍの厚さでＮｉ−Ｐメッキ処
理が施されたハードディスク用アルミ基板と１５０ｎｍ
の厚さでＮｉ−Ｐスパッタリングが施されたハードディ
スク用ガラス基板の各Ｎｉ−Ｐ層表面に表４及び表５に
示す条件でテキスチャ加工を行った。その結果を表４及
び表５に示す。参考例１の場合はＮｉ−Ｐ層表面に突起
を形成することが出来なかった。

【００５５】

【表１】 ──────────────────────────────────── 実施例 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ＬＤ：ＮＦＰ長軸（μｍ） 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 ＬＤ：ＮＦＰ短軸（μｍ） 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 ＬＤ：ストライプ幅（μｍ） 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 ＬＤ：電流（ｍＡ） 350 250 300 350 250 300 350 300 コリメータレンズN.A. 0.5 0.3 0.3 0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 集光用対物レンズN.A. 0.55 0.80 0.80 0.80 0.55 0.55 0.55 0.55 スポット長軸（μｍ） 4.1 2.9 2.9 2.9 4.1 4.1 4.1 4.1 スポット短軸（μｍ） 2.2 1.8 1.8 1.8 2.2 2.2 2.2 2.2 基板種類 GL GL GL GL GL GL GL GL テキスチャ加工面 NiP NiP NiP NiP NiP NiP NiP NiP 板面出力（ｍＷ） 220 130 158 186 154 187 220 187 パルス周期（ｋＨｚ） 150 150 150 150 150 150 150 150 ｄｕｔｙ（％） 8 2 2 2 8 8 8 8 基板回転数（ｒｐｍ） 900 900 900 900 120 120 120 900 平均突起高さ（ｎｍ） 34 5 34 63 6 11 51 8 平均突起幅Ｉ（μｍ） 1.3 1.2 1.2 1.1 2.2 2.1 1.1 2.8 走査方向 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ ──────────────────────────────────── ＧＬ：ガラス基板、ＮｉＰ：Ｎｉ−Ｐ合金下地層 平均突起幅Ｉ：走査方向の平均突起幅 走査方向Ａ：楕円状レーザ光の長軸と平行な方向

【００５６】

【表２】 ──────────────────────────────────── 実施例 ９ 10 11 12 13 14 15 16 ＬＤ：ＮＦＰ長軸（μｍ） 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 4.4 5.9 5.8 ＬＤ：ＮＦＰ短軸（μｍ） 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 1.8 2.2 ＬＤ：ストライプ幅（μｍ） 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 3.9 6.9 5.1 ＬＤ：電流（ｍＡ） 350 300 300 350 350 350 550 250 コリメータレンズN.A. 0.5 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 0.3 0.3 集光用対物レンズN.A. 0.55 0.80 0.80 0.80 0.80 0.55 0.55 0.80 スポット長軸（μｍ） 4.1 2.9 2.9 2.9 2.9 4.1 6.0 2.7 スポット短軸（μｍ） 2.2 1.8 1.8 1.8 1.8 2.2 2.1 1.5 基板種類 AL AL AL AL AL AL AL AL テキスチャ加工面 NiP NiP NiP NiP NiP NiP NiP NiP 板面出力（ｍＷ） 220 158 158 186 186 220 299 144 パルス周期（ｋＨｚ） 150 150 150 150 150 150 150 150 ｄｕｔｙ（％） 8 2 8 2 8 8 8 8 基板回転数（ｒｐｍ） 900 120 120 120 120 120 900 900 平均突起高さ（ｎｍ） 7 8 10 8 12 6 8 9 平均突起幅Ｉ（μｍ） 3.0 1.5 1.6 1.3 2.3 2.3 6.5 1.7 走査方向 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ ──────────────────────────────────── ＡＬ：アルミニウム基板、ＮｉＰ：Ｎｉ−Ｐ合金下地層 平均突起幅Ｉ：走査方向の平均突起幅 走査方向Ａ：楕円状レーザ光の長軸と平行な方向

【００５７】

【表３】 ─────────────────────────────── 実施例 17 18 19 20 21 22 ＬＤ：ＮＦＰ長軸（μｍ） 5.8 5.8 4.4 4.4 5.8 5.8 ＬＤ：ＮＦＰ短軸（μｍ） 2.2 2.2 2.1 2.1 2.1 2.1 ＬＤ：ストライプ幅（μｍ） 5.1 5.1 3.9 3.9 5.1 5.1 ＬＤ：電流（ｍＡ） 350 450 300 350 350 350 コリメータレンズN.A. 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 集光用対物レンズN.A. 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 0.80 スポット長軸（μｍ） 2.7 2.7 2.9 2.9 2.7 2.7 スポット短軸（μｍ） 1.5 1.5 1.8 1.8 1.5 1.5 基板種類 AL AL AL AL GL GL テキスチャ加工面 NiP NiP Ｃ Ｃ NiP NiP 板面出力（ｍＷ） 192 236 158 189 169 169 パルス周期（ｋＨｚ） 150 150 150 150 150 150 ｄｕｔｙ（％） 8 8 8 8 10 10 基板回転数（ｒｐｍ） 900 900 120 120 900 900 平均突起高さ（ｎｍ） 17 31 45 42 17 21 平均突起幅Ｉ（μｍ） 1.7 2.0 2.5 1.5 1.5 1.2 平均突起幅II（μｍ） − − − − 2.2 3.1 走査方向 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ｂ ─────────────────────────────── ＡＬ：アルミニウム基板、ＮｉＰ：Ｎｉ−Ｐ合金下地層、Ｃ：カーボン保護層 平均突起幅Ｉ：走査方向の平均突起幅 平均突起幅II：走査方向と直交方向の平均突起幅 走査方向Ａ：楕円状レーザ光の長軸と平行な方向 走査方向Ｂ：楕円状レーザ光の短軸と平行な方向

【００５８】

【表４】 ─────────────────────────────── 実施例 23 24 25 26 27 28 ＬＤ：ＮＦＰ長軸（μｍ） 5.9 5.9 5.9 5.9 6.3 6.3 ＬＤ：ＮＦＰ短軸（μｍ） 2.4 2.4 2.4 2.4 2.2 2.2 ＬＤ：ストライプ幅（μｍ） 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 5.1 ＬＤ：電流（ｍＡ） 300 350 150 200 450 450 コリメータレンズN.A. 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 集光用対物レンズN.A. 0.80 0.55 0.80 0.55 0.80 0.80 スポット長軸（μｍ） 2.8 4.3 2.8 4.3 2.8 2.8 スポット短軸（μｍ） 1.6 2.1 1.6 2.1 1.6 1.6 基板種類 AL AL GL GL GL GL テキスチャ加工面 NiP NiP NiP NiP NiP NiP 板面出力（ｍＷ） 180 215 87 130 264 264 パルス周期（ｋＨｚ） 150 150 150 150 150 150 ｄｕｔｙ（％） 8 8 8 8 8 4 基板回転数（ｒｐｍ） 900 900 900 900 900 900 平均突起高さ（ｎｍ） 7 5 6 7 44 31 平均突起幅Ｉ（μｍ） 2.5 4.0 1.4 4.5 4.5 3.8 走査方向 Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ Ａ ─────────────────────────────── ＡＬ：アルミニウム基板、ＧＬ：ガラス基板、ＮｉＰ：Ｎｉ−Ｐ合金下地層 平均突起幅Ｉ：走査方向の平均突起幅 平均突起幅II：走査方向と直交方向の平均突起幅 走査方向Ａ：楕円状レーザ光の長軸と平行な方向

【００５９】

【表５】 ─────────────────────────────── 実施例 参考例 29 30 31 １ ＬＤ：ＮＦＰ長軸（μｍ） 6.3 6.3 6.3 5.9 ＬＤ：ＮＦＰ短軸（μｍ） 2.2 2.2 2.2 2.4 ＬＤ：ストライプ幅（μｍ） 5.1 5.1 5.1 5.1 ＬＤ：電流（ｍＡ） 450 450 450 450 コリメータレンズN.A. 0.3 0.3 0.3 0.3 集光用対物レンズN.A. 0.80 0.80 0.80 0.30 スポット長軸（μｍ） 2.8 2.8 2.8 5.9 スポット短軸（μｍ） 1.6 1.6 1.6 2.4 基板種類 GL GL GL AL テキスチャ加工面 NiP NiP NiP NiP 板面出力（ｍＷ） 264 264 264 271 パルス周期（ｋＨｚ） 150 150 150 150 ｄｕｔｙ（％） 2 1 0.5 8 基板回転数（ｒｐｍ） 900 900 900 900 平均突起高さ（ｎｍ） 18 6 4 − 平均突起幅Ｉ（μｍ） 3.8 3.5 2.5 − 走査方向 Ａ Ａ Ａ Ａ ─────────────────────────────── ＧＬ：ガラス基板、ＮｉＰ：Ｎｉ−Ｐ合金下地層 平均突起幅Ｉ：走査方向の平均突起幅 平均突起幅II：走査方向と直交方向の平均突起幅 走査方向Ａ：楕円状レーザ光の長軸と平行な方向

【００６０】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、半導体レ
ーザをレーザ光源として使用することにより、装置全体
のコストが低下するだけでなく、装置そのものが小型に
なる。また、繰り返し周波数およびｄｕｔｙを広範囲に
制御できることからテキスチャ加工条件を精細に制御で
きる点で工業的に極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体レーザテキスチャ装置の一例の
全体説明図

【図２】本発明の装置に使用される半導体レーザモジュ
ールの詳細説明図

【図３】実施例１で得られた突起の形状を示す説明図で
あり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレー
ザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図４】実施例９で得られた突起の形状を示す説明図で
あり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレー
ザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図５】実施例１５で得られた突起の形状を示す説明図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレ
ーザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図６】実施例１８で得られた突起の形状を示す説明図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレ
ーザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図７】実施例１９で得られた突起の形状を示す説明図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレ
ーザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図８】実施例２１で得られた突起の形状を示す説明図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレ
ーザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図９】実施例２２で得られた突起の形状を示す説明図
であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は突起の中心を通りレ
ーザビームの走査方向を含む垂直断面図

【図１０】パルス状レーザ光の立ち上がり時間および立
ち下がり時間の説明図

【符号の説明】

１：基板回転機構 ２：半導体レーザモジュール ３：基板 ４：基板と半導体レーザモジュールとの相対移動機構 ５：タイミング制御部 ２０：半導体レーザ光源 ２１：コリメータ ２２：集光機構 ２３：偏光光スプリッター ２４：１／４波長板 ２５：シリンドリカルレンズ ２６：対物レンズ ２７：４分割ホトダイオード ２８：半導体レーザ光源の駆動用電気回路 Ｔ₀ ：パルス印加電流によって決定される発光時間（駆
動用電気回路における 設定発光時間） Ｔ₁ ：パルス状レーザ光の立ち上がり時間 Ｔ₂ ：パルス状レーザ光の立ち下がり時間

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性基板上に、必要に応じて下地層を
   介し、少なくとも磁性層を有し、場合により磁性層上に
   保護層を設けた磁気記録媒体の製造法において、非磁性
   基板、下地層、磁性層、保護層または磁気記録媒体の表
   面に、非磁性基板と相対的に移動する半導体レーザモジ
   ュールからのレーザ光を照射してテキスチャ加工を施す
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造法。
2. 【請求項２】 テキスチャ加工面における出力が７０ｍ
   Ｗ以上、スポット径の長軸が６μｍ以下、短軸が３μｍ
   以下となる様に光学設計された半導体レーザモジュール
   からのレーザ光を照射する、請求項１に記載の製造法。
3. 【請求項３】 パルス状レーザ光を使用し、繰り返し周
   波数１０ｋＨｚ〜４ＭＨｚで且つｄｕｔｙ１％〜５０％
   の条件下に照射を行う請求項１又は２に記載の製造法。
4. 【請求項４】 パルス状レーザ光を使用し、以下に定義
   する立ち上がり時間および立ち下がり時間がパルス印加
   電流によって決定される発光時間に対して４０％以下の
   条件下に照射を行う請求項１〜３の何れかに記載の製造
   法。 立ち上がり時間：オシロスコープを利用して観測される
   パルス電流の振幅において、１０％から９０％に達する
   時間 立ち下がり時間：オシロスコープを利用して観測される
   パルス電流の振幅において、９０％から１０％に達する
   時間
5. 【請求項５】 基板上の突起形成面にレーザ光を走査さ
   せるに際し、スポット径の長軸／短軸の比が１．５以上
   の楕円状レーザ光を使用し且つ楕円の長軸または短軸と
   平行な方向に走査する請求項１〜４の何れかに記載の製
   造法。
6. 【請求項６】 磁気記録媒体のＣＳＳゾーンにテキスチ
   ャ加工を施す請求項１〜５の何れかに記載の製造法。
7. 【請求項７】 基板回転機構と、半導体レーザ光源、半
   導体レーザ光を平行光線束に変換するコリメータ、基板
   回転機構にて回転支持された基板上の突起形成面にレー
   ザ光を照射する集光機構が含まれた半導体レーザモジュ
   ールと、基板上の突起形成面にレーザ光を走査させるた
   めの、基板回転機構に回転支持された基板と半導体レー
   ザモジュールとの相対移動機構とから成ることを特徴と
   する半導体レーザテキスチャ装置。
8. 【請求項８】 半導体レーザ光源は、出力が８０ｍＷ以
   上であり且つ長軸が８μｍ以下で短軸が４μｍ以下の楕
   円または真円のニアフィールドパターン（ＮＦＰ）を有
   する様に光学設計され、コリメータは、０．１〜０．５
   の範囲のＮ．Ａ．を有するコリメータレンズにて構成さ
   れ、集光機構は、０．５〜０．８の範囲のＮ．Ａ．を有
   する集光用対物レンズを含む光学系にて構成されている
   請求項７に記載の半導体レーザテキスチャ装置。
9. 【請求項９】 半導体レーザモジュールは、テキスチャ
   加工面における出力が７０ｍＷ以上、スポット径の長軸
   が６μｍ以下、短軸が３μｍ以下となる様に光学設計さ
   れている請求項７又は８に記載の半導体レーザテキスチ
   ャ装置。
10. 【請求項１０】半導体レーザモジュールは、以下に定義
    する立ち上がり時間および立ち下がり時間がパルス印加
    電流によって決定される発光時間に対して４０％以下と
    なる様に設計されている請求項７〜９の何れかに記載の
    半導体レーザテキスチャ装置。 立ち上がり時間：オシロスコープを利用して観測される
    パルス電流の振幅において、１０％から９０％に達する
    時間 立ち下がり時間：オシロスコープを利用して観測される
    パルス電流の振幅において、９０％から１０％に達する
    時間
11. 【請求項１１】楕円状レーザ光の走査方向を変更する手
    段を備えている請求項７〜１０の何れかに記載の半導体
    レーザテキスチャ装置。