JPH0963052A

JPH0963052A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH0963052A
Application number: JP22016995A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 毅志佐藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】優れたＣＳＳ耐久性を示し、又、超低グライ
ドハイト特性を達成できる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基板上に形成されたＣＳＳ領域とデータ
領域とを有し、前記ＣＳＳ領域から前記データ領域への
表面粗さが連続的に遷移している磁気記録媒体を製造す
るにあたり、基板の外径より小さな外径を有する円形ス
パッタリング用ターゲットを用いたスパッタ法により前
記ＣＳＳ領域を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は耐久性に優
れた磁気ディスク等の磁気記録媒体の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハードディスクドライブに用いら
れる磁気ディスクにおいては、ディスク上の任意の位置
で磁気ヘッドが停止、起動するいわゆるコンタクト・ス
タート・ストップ（以下、ＣＳＳと表記する）方式が採
用されていたが、この方式では停止、起動時に磁気ヘッ
ドとディスクが摺動するため、ディスクに損傷が生じた
りデータが破壊されたりする等の問題が生じていた。

【０００３】そのため、今日では、磁気ディスク上に、
磁気ヘッドがＣＳＳを行なう領域（以下、ＣＳＳ領域と
表記する）、データが磁気記録され磁気ヘッドが摺動動
作を行なわないデータ領域とを形成してデータの破壊や
磁気ディスクの機械的損傷を防ぐ方式が主流となってい
る。

【０００４】この方式では、磁気ヘッド浮上量をより少
なくして高密度記録を達成するためにデータ領域の表面
はできるだけ平滑にされる。一方、ＣＳＳ領域は、磁気
ヘッドが脱着するという機能から、磁気ヘッドのより速
い離脱や、ヘッドの停泊時の液体成分（潤滑剤や水分
等）の凝集を防止することが必要であり、そのため一般
にＣＳＳ領域の表面粗さは、データ領域の表面粗さより
も粗くされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
にＣＳＳ領域とデータ領域の表面粗さが違うことは、今
日要求される磁気ヘッドの低浮上量化には大きな障害と
なる。すなわち、磁気ヘッドがＣＳＳゾーンで摺動し、
浮上してデータゾーンに移動する際の磁気ディスク表面
形状の差によって生ずる磁気ヘッドの浮上姿勢の乱れが
磁気ディスクと磁気ヘッドの高速度での接触を引起し、
その結果、磁気ヘッドの損傷、磁気ディスクのクラッシ
ュ、デジタルデータのバースト的な破壊等が生ずる。

【０００６】ＣＳＳゾーンの突起を研磨等により低くす
る方法も考えられるが、この場合、突起上部の表面積が
大きくなってしまうので、磁気ヘッドとの接触面積も大
きくなり、停止時から作動する際の摩擦係数も増大し消
費電力が大きくなり、またＣＳＳ領域の寿命が短くな
る。

【０００７】特開平６−１１１２９１号公報には、この
ような問題を解決するために、ＣＳＳ領域とデータ領域
の間に表面粗さ、接触面積、表面形状高さが連続的に変
化している遷移領域を設けた磁気記録媒体が提案されて
いるが、この磁気記録媒体もＣＳＳ領域、遷移領域、デ
ータ領域への表面形状の変化は諧調的であり、磁気ヘッ
ドの浮上姿勢は必ずしも十分でない。また、かかる公報
に記載された磁気記録媒体は、遷移領域の幅が不十分で
あるためＣＳＳ領域とデータ領域でＧＨＴ（グライトハ
イト）特性が大きく変化し、磁気ヘッドがクラッシュし
やすく、またＣＳＳ領域ではエラーが多数発生するとい
う傾向を示す。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の点
に鑑み、さらに磁気ヘッドの浮上安定性を改良すべく鋭
意研究した結果、ＣＳＳ領域からデータ領域への表面形
状を諧調的ではなく連続的に変化させることで、目的と
する磁気記録媒体が得られ、且つそのようなＣＳＳ領域
は特定のスパッタ法により、より効率よく製造できるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、基板上に形成されたＣ
ＳＳ領域とデータ領域とを有し、前記ＣＳＳ領域から前
記データ領域への表面粗さが連続的に遷移している磁気
記録媒体を製造するにあたり、前記ＣＳＳ領域を、前記
基板の外径より小さな外径を有する円形スパッタリング
用ターゲットを用いたスパッタ法により形成する工程を
含む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。

【００１０】本発明においてＣＳＳ領域とは、主として
磁気記録媒体の停止時に磁気ヘッドとの接触が生じる領
域であり、データ領域とは磁気記録媒体の停止時・起動
時に磁気ヘッドとの接触が生じず、主として磁気記録を
行なう領域であるが、ＣＳＳ領域は必要に応じて磁気記
録を行なう領域として使用することもできる。

【００１１】また、本発明においてＣＳＳ領域からデー
タ領域へと表面粗さが連続的に変化するとは、ＣＳＳ領
域からデータ領域に渡って１０μｍ〜１００μｍの測定
長における表面粗さ測定を連続的に行なった場合、ＣＳ
Ｓ領域からデータ領域に至る表面粗さが単調に減少して
いることを意味する。ただし、データ領域においてはそ
の領域の表面粗さが単調に減少している必要はない。

【００１２】本発明において用いられる基板は、通常の
磁気ディスク等に用いられる非磁性支持体であり、例え
ば、ガラス状カーボン材料等のカーボン、強化ガラス、
結晶化ガラス、アルミニウムおよびアルミニウム合金、
チタンおよびチタン合金、セラミックス、樹脂、あるい
はこれらの複合材料からなる基板が用いられる。これら
の中でも、ガラス状カーボン材料製の基板は、耐熱性、
軽量性等の点において特に優れたものであり、本発明に
おいて特に好ましく用いることができる。

【００１３】ここで、「ガラス状カーボン材料」とは、
ガラス状カーボン単体だけでなく、ガラス状カーボンを
母材とする複合材料を含むものとする。

【００１４】また、本発明では、ガラス状カーボン材料
の集合体、ガラス状カーボン材料と合成樹脂および／ま
たは炭素質フィラーを含有する複合材料集合体を使用す
ることもできる。これらは、注型、圧縮、押出し等の広
く知られた各種成型法により成型し、これを乾燥、硬化
後、高温で炭素化された形態、または基体表面にスパッ
タリング法や蒸着法等で直接ガラス状カーボン材料を析
出させた析出体の形態をなすものであり、具体的には、
特開昭６０−３５３３３号に記載された材料を使用する
のが好ましい。

【００１５】本発明のディスク用基板は、空孔の数がで
きるだけ少ないガラス状カーボン材料集合体、または、
ガラス状カーボン材料を含む複合材料集合体によって製
作されることが好ましいが、このような集合体を得るた
めには、注型法による場合は例えばカーボン材料の前駆
体（熱硬化性樹脂を硬化剤あるいは熱で硬化させた状態
のもの）を得る段階において、硬化剤を均一に分散さ
せ、あるいは均一に加熱し、かつ硬化速度があまり速く
ならないように調整する。また圧縮あるいは押出し成型
法の場合は、例えばカーボン材料あるいは上記複合材料
を熱硬化性樹脂で濡らして空隙を極力減少させて成型す
ることにより得られる。

【００１６】さらに、ガラス質炭素に超高温ＨＩＰ（熱
間静水圧加圧）処理等を施すことにより、気孔を殆ど消
失させて密度を高くし、その特性をグラファイトに近づ
けた高密度アモルファスカーボンを用いることもでき、
具体的には特開平１−２３０４７１号等に記載されたガ
ラス状カーボンを使用することができる。

【００１７】該基板には、スパッタテクスチャーにより
テクスチャー処理が施される。その際、本発明では、基
板外径より小さい外径の円形のスパッタリングターゲッ
トを用い、該ターゲットを前記基板に静止対面させた状
態で配置し、この状態でスパッタを行い基板上にスパッ
タ粒子を堆積させる。図１及び図２にその具体例を示
す。図１のように、基板１に対向して基板１の外径より
小さい外径を有するスパッタリングターゲット２を配置
し、スパッタリングを行なうことにより、図２のよう
に、基板１の外周に向かうほど到達スパッタ粒子の数が
減少し、その結果、基板の中央から外周にかけて連続的
に表面粗さが変化するスパッタ層３が形成される。な
お、図２はＣＳＳ領域の径よりも小さな円形スパッタリ
ングターゲットを用いた例である。本発明において、円
形スパッタリングターゲットの外径は、基板外径の４／
５〜１／５が好ましく、特に形成しようとするＣＳＳ領
域の径以下であると、データ領域へのスパッタ粒子の堆
積量が少なくなるように制御しやすくなり、ヘッドの浮
上高さをより低くできるので好ましい。また、円形スパ
ッタリングターゲットと基板との距離は１０〜５０ｍｍ
であることが好ましい。

【００１８】スパッタテクスチャーに用いられるスパッ
タ源としては、Ａｌ−Ｍ合金（Ｍはカーバイドを形成し
得るＳｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｙ，Ｍｏ，Ｗおよ
びＶから選ばれる１種または２種以上の金属）が好まし
い。なお、本発明においてスパッタとはスパッタリング
の他に、真空蒸着、イオンプレーティング等のＰＶＤ
（物理的気相成長）手段も含む概念である。なお、カー
ボン基板は基板としての性能に優れる上、高温耐久性が
良好なため、スパッタテクスチャーによる処理に好適で
ある。テクスチャー後の基板のデータ領域のＲａは１０
Å未満が好ましい。またＣＳＳ領域のＲａは１１〜３５
Åが好ましい。

【００１９】かかる特徴を有する基板上に、常法により
磁性層、保護層、潤滑層等が適宜形成される。磁性層と
しては、例えば、ＰＶＤ手段により形成された金属薄膜
型の磁性層を挙げることができる。該金属薄膜型の磁性
層を形成する材料としては、例えばＣｏＣｒ、ＣｏＮ
ｉ、ＣｏＣｒＸ、ＣｏＮｉＸ、ＣｏＷＸ（ここで、Ｘ
は、Ｔａ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｗ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｌｉ、Ｓ
ｉ、Ｂ、Ｃａ、Ａｓ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ａｇ、ＳｂおよびＨｆ等からなる群より選ばれる１
種または２種以上を示す）等で表されるＣｏを主成分と
するＣｏ系の磁性合金等を好ましく挙げることができ、
使用に際しては、単独または２種以上の混合物として用
いることができる。上記磁性層の膜厚は、２０〜５０ｎ
ｍであるのが好ましい。

【００２０】金属薄膜型の磁性層を有する記録媒体で
は、磁性層を保護する観点から、磁性層上に保護層を設
けることが一般的に行われている。この保護層は、耐磨
耗性の観点から硬度の高いものが選ばれる。例えば、Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｗ等
の金属の酸化物、窒化物、炭化物、あるいはカーボンや
ボロンナイトライド等が挙げられる。この他にも、例え
ば特開平５−２１７１５４号公報、特開平５−２１７１
５６号公報、特開平５−２２５５５５号公報、特開平５
−２２５５５７号公報、特開平５−２８２６６１号公
報、特開平６−２５８４０号公報、特願平４−２６８９
５２号明細書、特願平５−１７２０号明細書、特願平５
−２１７１５６号明細書、特願平５−４０１４２号明細
書に開示されているものを用いることが出来る。中でも
好ましいものは炭素、炭化ケイ素、炭化タングステン、
酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、あるいは
これらの材料の複合されたものである。特に好ましいも
のはカーボン、特にダイヤモンドライクカーボンであ
る。この保護層は、厚さが５〜２５ｎｍが好ましい。保
護層は、スパッタ等のＰＶＤ手段により形成できる。

【００２１】また、走行性を向上させるために、磁性層
上或いは保護層上には、例えば厚さが５〜１００Å、好
ましくは１０〜５０Å程度の潤滑剤層を設けてもよい。
潤滑剤としては、極性基を持つ潤滑剤と極性基を持たな
い潤滑剤とを単独で用いてもよいが併用することが好ま
しい。例えば、極性基を持つ潤滑剤溶液を塗布した後、
末端に極性基を持たない潤滑剤溶液を塗布したり、極性
基を持つ潤滑剤と極性基を持たない潤滑剤との混合溶液
を塗布し、主として保護層側に近い下層側に極性基を持
つ潤滑剤を、上層側に極性基を持たない潤滑剤を存在さ
せるようにしても良い。用いられる極性基を持つ潤滑剤
は、分子量が２０００〜４０００のパーフロロポリエー
テル系のものであり、末端に芳香族環を持つものが好ま
しい。即ち、−(ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ)_n−(ＣＦ₂Ｏ)_m−の骨格
を有し、末端に芳香族環を持ち、分子量が２０００〜４
０００であるものが好ましい。具体例としては、フォン
ブリンＡＭ２００１（モンテカチーニ社製）やデムナム
ＳＰ（ダイキン工業社製）等が挙げられる。極性基を持
たない潤滑剤は、分子量が２０００〜１００００のパー
フロロポリエーテル系のものが好ましい。すなわち、Ｃ
Ｆ₃−(ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ)_n−(ＣＦ₂Ｏ)_m−ＣＦ₃で表され、
分子量が２０００〜１００００のものが好ましい。具体
例としては、フォブリンＺ０３（モンテカチーニ社製）
等が挙げられる。塗布方法は限定されず、通常用いられ
るディップコート法やスピンコート法が挙げられる。

【００２２】また、潤滑剤層は、気相重合により形成す
ることもできる。具体的には、フッ化炭素系化合物の気
相重合によって潤滑剤を合成し、これを垂直方向に立て
た、あるいは水平方向に寝かせた被析出物体の表面に析
出させることによって潤滑剤層が形成される。つまり、
気相で重合したフッ素系化合物（潤滑剤組成物）は拡散
により表面に到達して付着し、フッ素系化合物中に残存
しているラジカル等で表面と反応し、固定される。これ
によって潤滑剤層が形成される。そして、この重合反応
は気相中で進行するので、ディスク表面の不均一性に左
右されず、又、表面凝縮を促進させる為にディスクを冷
却する必要がなく、生産性にも優れている。気相重合
は、例えば、プラズマ重合やＣＶＤ（特に、光ＣＶＤ）
によって行われる。光ＣＶＤで行う場合、レーザ光を被
析出物体表面には直接照射せず、原料ガス中にのみ照射
して行うのがよい。

【００２３】最終的に得られた本発明の磁気記録媒体で
は、ＣＳＳ領域のＲａが１０〜４０Åとなる。ＣＳＳ領
域のＲａがこの範囲を外れると耐久性の劣化、ＧＨＴ特
性が悪くなる。ＣＳＳ領域のＲａは１３〜３５Åである
とＧＨＴ特性（合格率）が向上するので好ましい。また
ＣＳＳ領域のＲｐ（中心線平均高さ）は５０〜２００Å
が好ましい。

【００２４】また、最終的に得られた本発明の磁気記録
媒体では、データ領域のＲａは３〜１０Å、Ｒｐは１５
〜６０Åであるのが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、ＣＳＳ領域か
らデータ領域へと表面粗さが連続的に遷移しているた
め、ＣＳＳ領域からデータ領域へ磁気ヘッドが移行する
際の磁気ヘッドの追従が良好となり、磁気ヘッドのダメ
ージが非常に少なくなる。

【００２６】

【発明の実施の形態】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。

【００２７】実施例１ディスク基板の作製カーボン基板１（直径１．８インチ、厚さ６３５μｍ、
Ｒａ６Å）に、図１，２のように、該基板１と該基板１
の外径より小さな外径を寸法を持つスパッタ源（Ａｌ−
Ｓｉ）２を対向させ、スパッタリングにより基板１上に
Ａｌ−Ｓｉを堆積させてテクスチャー処理を行なった。
この時のスパッタ条件は以下の通りである。・スパッタ源の外径：１２ｍｍ・スパッタ源−基板間の距離：１２ｍｍ・圧力：３ｍＴｏｒｒ，Ａｒガス雰囲気・Ａｌ−Ｓｉ膜厚（中心部）：４０ｎｍ磁気ディスクの作製この後、ＤＣマグネトロンスパッタによりＡｒガス雰囲
気中で上記テクスチャー層上に、厚さ４０ｎｍのＣｏＣ
ｒＴａ系の磁性層を設けた。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２００Å厚のガラス状カーボンからなる保護層を設
け、さらにディップコーティングにより潤滑剤層を形成
し、磁気ディスクを得た。このようにして得られた磁気
ディスクのＲａとＲｐを触針式粗さ計（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：５０μｍ×３１０回（半径８ｍｍから２３．５
ｍｍまで分割測定）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、ＣＳＳ領域からデータ領域における表面粗さＲａ
の遷移を結果を図３に示す。

【００２８】〔特性評価〕上記で得た磁気ディスクにつ
いて、ＣＳＳテストおよびグライドハイトテスト（ＧＨ
Ｔ）を以下の方法により行なった。＊ＣＳＳテスト；ヤマハ社製の薄膜ヘッドを用い、ヘッ
ド荷重３．５ｇ、ヘッド浮上量２．８μインチ、４５０
０ｒｐｍで５秒間稼働、５秒間停止のサイクルを繰り返
して行い、その際の静摩擦係数（μｓ）が０．６になる
までの回数を調べた。なお、ＣＳＳテストはディスクを
円とみなした場合の中心から１２ｍｍの位置で行なっ
た。＊ＧＨＴ；ＰＲＯＱＵＩＰ社製ＭＧ１５０Ｔを用い、５
０％スライダヘッドを用いて行った。１．２μインチの
浮上高さの通過率が９０％以上のものをＳ、通過率が５
０〜９０％のものをＡ、通過率が３０〜５０％のものを
Ｂ、通過率が３０％以下のものをＣで表示した。

【００２９】実施例２実施例１において、原料基板をＮｉめっきＡｌ基板（直
径１．８インチ、厚さ６３５μｍ、Ｒａ１８Å）に代え
た以外は同様にしてテクスチャー処理および磁気ディス
クの作製を行い、実施例１同様の評価を行なった。その
結果を表１に示す。

【００３０】実施例３実施例１において、テクスチャー条件を以下のように変
更して表１に示すようにＣＳＳ領域とデータ領域のＲ
ａ，Ｒｐが異なる磁気ディスクを作製し、実施例１同様
の評価を行なった。その結果を表１に示す。・スパッタ源の外径：２０ｍｍ・スパッタ源−基板間の距離：２１ｍｍ比較例１実施例１におけるテクスチャー処理を、特開平６−１１
１２９１号公報記載の方法（リソグラフィ法）で行なっ
た。その他は実施例１と同様にして磁気ディスクを作製
し、実施例１と同様の試験を行なった。ただし、この磁
気ディスクではＣＳＳ領域とデータ領域の表面粗さは連
続的には遷移していない。その結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１中、実施例１〜３の磁気ディスクは、
いずれもＣＳＳ領域からデータ領域にかけてのヘッド浮
上安定性が良好であった。また、比較例１の磁気ディス
クは、ＣＳＳ領域からデータ領域にかけて表面粗さが諧
調的に変化するため、一部クラッシュも発生する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一例を示す略図

【図２】本発明の製造方法の他の例を示す略図

【図３】実施例１で得られた磁気ディスクの表面粗さの
遷移を示すグラフ

【符号の説明】

１：基板２：スパッタ源３：スパッタ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成されたＣＳＳ領域とデータ
領域とを有し、前記ＣＳＳ領域から前記データ領域への
表面粗さが連続的に遷移している磁気記録媒体を製造す
るにあたり、前記ＣＳＳ領域を、前記基板の外径より小
さな外径を有する円形スパッタリング用ターゲットを用
いたスパッタ法により形成する工程を含むことを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】前記ターゲットの外径がＣＳＳ領域の径
以下である請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】前記基板がカーボンからなる請求項１又
は２記載の磁気記録媒体の製造方法。