JPH0981932A

JPH0981932A - 磁気記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH0981932A
Application number: JP20304695A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sato; 毅志佐藤
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1997-03-28

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】基板と、該基板上に形成されたＣＳＳ領
域とデータ領域とを有し、ＣＳＳ領域からデータ領域へ
の表面粗さが連続的に遷移しており、かつ前記ＣＳＳ領
域のＲａが１０〜４０Åである磁気記録媒体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体およ
びそ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およびその
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、しかもＣＳＳ領
域の中心線平均粗さ（Ｒａ）を特定範囲とすることによ
り、目的とする磁気記録媒体が得られることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、基板と、該基板上に形
成されたＣＳＳ領域とデータ領域とを有する磁気記録媒
体において、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おり、かつ前記ＣＳＳ領域の
中心線平均粗さ(Ｒａ)が１０〜４０Åであることを特徴
とする磁気記録媒体を提供するものである。

【００１０】かかる磁気記録媒体は、前記ＣＳＳ領域
を、スパッタ源と前記基板のＣＳＳ領域となる部分との
間に記基板と非接触のマスキング手段を設けて、前記基
板上にスパッタ粒子を堆積させるスパッタ法により形成
する工程を含む方法により製造される。

【００１１】

【発明の実施の形態】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】上記支持体には、スパッタテクスチャー、
テープテクスチャー等の適当な方法によりテクスチャー
処理が施される。このテクスチャー処理により基板のＣ
ＳＳ領域となる部分が形成され、かつＣＳＳ領域からデ
ータ領域への表面粗さが連続的に遷移したものとなる。

【００１９】テクスチャー処理は、基板表面の表面粗さ
がＣＳＳ領域からデータ領域へと連続的に遷移するよう
にできれるものであればどのような方法でもよいが、ス
パッタ源からのスパッタ粒子を基板上に堆積させてＣＳ
Ｓ領域を形成するスパッタテクスチャーが好ましく、特
に、該スパッタテクスチャーを、基板上のデータ領域と
なる部分とスパッタ源との間に基板と非接触のマスキン
グ手段、例えば遮蔽板等を設けて行なう方法が最も好ま
しい。

【００２０】この方法の具体例を図１ａ，ｂに示す。図
１中、１は基板、２は遮蔽板、３はパレット等の基板支
持体である。この方法では、基板１の前に隙間を開けて
マスキング手段である遮蔽板２を設け、スパッタテクス
チャーを行なうことにより、図２に示すように、スパッ
タ粒子が遮蔽板２の内側にも回り込んで緩やかな曲線を
描いて基板１上に堆積してスパッタ層４を形成するた
め、本発明の磁気記録媒体の特徴であるＣＳＳ領域から
データ領域への連続的な表面粗さの変化が容易に達成で
きる。なお、マスキング手段と基板との距離を変更する
ことにより、スパッタテクスチャーのおよぶ範囲やＲａ
の傾斜（ＣＳＳ領域のＲａからデータ領域のＲａの変化
率）が変えることができる。マスキング手段と基板の距
離としては、基板とスパッタリングターゲットの距離の
１／２０〜１／２が好ましく、この場合マスクの開口部
の大きさは基板サイズの５０〜７０％とすることが好ま
しい。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】

【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。

【００２９】

【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。

【００３０】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、データ領域となる部
分に遮蔽板２によるマスキング（遮蔽板２と基板１は非
接触で、両者の距離は５ｍｍであり、ターゲット（図示
せず）と基板１の距離は７０ｍｍ、遮蔽板の開口径は１
２ｍｍとした）を施して、スパッタリングにより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。圧力：２ｍＴｏｒｒ，Ａｒガス雰囲気厚さ：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。

【００３１】〔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。

【００３２】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。

【００３３】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。・基板−遮蔽板間の距離：１０ｍｍ・ターゲット−基板間の距離：７０ｍｍ・遮蔽板の開口径：１２ｍｍ。

【００３４】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。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１中、実施例１〜３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】本発明の磁気記録媒体のＣＳＳ領域の形成状態
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：遮蔽板４：スパッタ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に形成されたＣＳＳ領
域とデータ領域とを有する磁気記録媒体において、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
遷移しており、かつ前記ＣＳＳ領域の中心線平均粗さ
（Ｒａ）が１０〜４０Åであることを特徴とする磁気記
録媒体。
【請求項２】ＣＳＳ領域からデータ領域への表面粗さ
の連続的な遷移がスパッタテクスチャーによるものであ
る請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】基板上に形成されたＣＳＳ領域とデータ
領域とを有する磁気記録媒体を製造するにあたり、前記
ＣＳＳ領域を、スパッタ源と前記基板のＣＳＳ領域とな
る部分との間に記基板と非接触のマスキング手段を設け
て、前記基板上にスパッタ粒子を堆積させるスパッタ法
により形成する工程を含む磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】前記基板がカーボンからなる請求項３記
載の磁気記録媒体の製造方法。