JPH10188276A

JPH10188276A - 磁気ディスクの製造方法

Info

Publication number: JPH10188276A
Application number: JP33795496A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Hagimae; 広明萩前; Mitsuyoshi Otake; 光義大竹; Akira Kato; 章加藤; Heigo Ishihara; 平吾石原; Masahiro Watanabe; 正博渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1996-12-18
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】保護膜表面に均一で微細な保護膜と同じように
エッチングされる粒子を用いてマスクとし、エッチング
によりマスク粒子除去と微細で高密度、そして任意の高
さの凸部形成を同時に行う。【解決手段】保護膜３表面に同一物質で粒径の異なる粒
子９や粒径が一定でエッチングレートの異なる粒子８が
均一に塗布され、反応性ガス雰囲気なかでエッチングさ
れる。この結果、粒子８、９が除去されると共に保護膜
３表面に均一で微細凸部６が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスクドラ
イブ等に用いられる磁気ディスクの製造方法に関わり、
特に磁気ディスクの回転停止時における磁気ヘッド及び
磁気ディスク間の吸着防止や浮上安定性に優れた磁気デ
ィスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスクの基板面や基板面上に設け
られた下地膜上に加工痕を残す様に加工を施し、この加
工痕の粗さによってディスクの停止時における磁気ヘッ
ド、および磁気ディスク間の粘着等を防止する技術は、
特開昭６３−２４９９３３号公報に記載されている。

【０００３】また、同様に基板表面に螺旋状に溝を形成
して異物や摺動屑を排除することや交差する複数の凹凸
筋を設けることで浮上の安定性を図る技術は、特開昭６
２−２９１７２４号公報や特開平１−２７３２１８号公
報に記載されている。

【０００４】そして、基板上に高さ0.01〜0.2μmの小さ
な突起を形成したり、保護膜上に樹脂等により突起を設
けたり、Pd、Au、Ag等の貴金属微粒子による突起形成に
より磁気ヘッドと磁気ディスク間の吸着を防止する方法
は、特開昭５７−２０９２５号公報、特開昭６０−１９
５７３８号公報、特開平２−５８７２９号公報、特開平
２−５８７３０号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の公
報に開示された磁気ディスクの製造方法では、磁気ディ
スク表面に微細な凹凸の形成が困難であり、今後のより
微小な凹凸形成は期待出来ない。

【０００６】近年、磁気ディスク装置におけるヘッド浮
上量が0.1μm以下が要求されるようになり、これに伴い
磁気ディスクの表面凹凸は0.01μm以下の媒体表面形状
に、また出来るだけ高い突起密度が要求されている。ま
た、低浮上化により円板表面の高度な清浄度も要求され
ている。

【０００７】このため、突起高さが0.01μm以下と微
小、且つ、高い密度の突起を形成でき、さらに、磁気デ
ィスク媒体の表面に高い清浄度を持たせることができる
磁気ディスクの形成方法が強く望まれている。

【０００８】本発明の目的は、微細で高密度な凸部から
なる突起を磁気ディスクの表面に形成する方法を提供す
ることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、基板上に
少なくとも磁気記録膜、保護膜、潤滑膜よりなる磁気デ
ィスクの保護膜表面にエッチング処理にて微細凸部を形
成する磁気ディスクの製造方法において、エッチングに
より保護膜の表面に微細凸部を形成するためのマスク粒
子を保護膜上に塗布し、保護膜表面をエッチングし、マ
スク粒子がエッチング除去されるまでエッチングを行う
ことにより達成できる。この製造方法の一つの適用形態
として、炭素を主成分とする保護膜上に、微小で均一、
且つ、保護膜と同様にエッチング可能なマスク粒子を均
一に塗布し、ドライエッチング処理によりマスク粒子除
去と凸部形成を同時に行うことにより達成できる。

【００１０】また上記の目的は、基板上に少なくとも磁
気記録膜、保護膜、潤滑膜よりなる磁気ディスクの保護
膜表面にエッチング処理にて微細凸部を形成する磁気デ
ィスクの製造方法において、エッチングにより保護膜の
表面に微細凸部を形成するためのマスク粒子を保護膜上
に部分的に塗布し、保護膜表面をエッチングし、マスク
粒子がエッチング除去されるまでエッチングを行うこと
により達成できる。

【００１１】また上記の目的は、基板上に少なくとも磁
気記録膜、保護膜、潤滑膜よりなる磁気ディスクの保護
膜表面にエッチング処理にて微細凸部を形成する磁気デ
ィスクの製造方法において、エッチングにより保護膜の
表面に微細凸部を形成するための粒子径が異なるマスク
粒子を保護膜上の任意部分に塗布し、保護膜表面をエッ
チングし、マスク粒子がエッチング除去されるまでエッ
チングを行うことにより達成できる。

【００１２】さらに上記の目的は、基板上に少なくとも
磁気記録膜、保護膜、潤滑膜よりなる磁気ディスクの保
護膜表面にエッチング処理にて微細凸部を形成する磁気
ディスクの製造方法において、保護膜表面の任意の部分
に撥水処理を施した後、エッチングにより保護膜の表面
に微細凸部を形成するためのマスク粒子を保護膜上に塗
布し、保護膜表面をエッチングし、マスク粒子がエッチ
ング除去されるまでエッチングを行うことにより達成で
きる。

【００１３】磁気記録膜、保護膜、潤滑膜を形成して成
る磁気ディスクの保護膜上に粒径が微小で粒子形状の均
一な保護膜と同じ様にエッチング除去されるマスク粒子
を保護膜表面の全面、あるいは部分的に均一に塗布し、
該粒子の大きさや希望とする保護膜上の凸部高さによっ
てマスク粒子と保護膜でのエッチングレートに選択性を
設けることで保護膜上に任意の突起高さ、または任意の
領域に微細な凸部を形成できる。そして、均一で微細な
凸部の形成された磁気ディスクにより、0.1μm以下の磁
気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダの低浮上化が達成
され、ヘッド粘着の防止も可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本願発明を図面を用いて説
明する。図２にマスク除去工程を含んだプロセスによる
磁気ディスクの製造方法の工程図を示す。このプロセス
では、先ず非磁性基板1に磁気記録膜2を形成する。次に
保護膜3をスパッタにより形成し、この保護膜3表面にPT
FE粒子4あるいはSiO₂粒子5等をマスクとして塗布する。
そして、各マスク粒子4,5上から酸素プラズマ及びArイ
オン等の荷電粒子を用いて保護膜3をエッチング除去
し、保護膜3上に凸部6を形成する。そして、次に保護膜
3上に塗布した各マスク粒子4,5を洗浄して除去を行う。
このとき、磁気ディスクを純水等を用いて洗浄を行うた
め、乾燥が不充分であったりすると腐食等の発生原因と
なっていた。

【００１５】図１に本発明によるドライプロセスでの磁
気ディスクの製造方法の工程図を示す。従来のプロセス
と同様に非磁性基板1に磁気記録膜2を形成し、その後保
護膜3を形成する。ここで、均一で微細、且つ保護膜3と
エッチングレートが同等、あるいは選択性を有したマス
ク粒子8(例えばSiO₂やTiO₂、またはC粒子等)を分散液等
に分散し、ディップ法、あるいは静電塗布法等により塗
布する。そして、該マスク粒子8の塗布された磁気ディ
スクを例えばCF₄やCHF₃等の反応性ガスを用いたドライ
エッチング法によりエッチング処理を行う。

【００１６】このとき狙いとする凸部6高さは、該マス
ク粒子8と保護膜3の各エッチングレートや該マスク粒子
8径、そして、エッチング処理時の条件により任意に設
定出来る。

【００１７】例えば、エッチングパワーを上げていくこ
とで、マスク粒子8除去と凸部6の同時形成時間の短縮が
可能となる。しかし、このときエッチングダメージによ
る影響も大きくなるため、適切な出力値を選定しなけれ
ばならない。また、エッチングガスの圧力によって該保
護膜3のエッチングレートが変化することから、このガ
ス圧も該保護膜3に合わせて選定する必要がある。

【００１８】そこで、エッチングパワーやガス圧の条件
をマスク粒子8や保護膜3の形状及び膜質から選定した一
定の値に保ち、エッチングによるダメージを抑えながら
エッチング時間を変化させる。この結果、狙いとする形
状の凸部6を形成することが可能となる。

【００１９】この様にエッチング条件を考慮しながらエ
ッチング処理を行うことで、マスク粒子8の除去と保護
膜3表面への適切な凸部6の同時形成が可能となり、マス
ク粒子8の大きさや材質を変えて保護膜3とのエッチング
レートに選択性を持たせることで、マスク粒子8が除去
されると共に保護膜3上に任意の高さの凸部6が形成され
る。

【００２０】この結果、従来法によるマスク粒子4,5の
除去プロセス(洗浄プロセス)が省略されるため、凸部6
形成工程が簡略化されると共に、マスク粒子4,5除去を
純水を用いて行うことによる汚染や腐食等の問題を防止
することができる。

【００２１】図３に本発明によるドライプロセスを用い
た部分凸部10形成方法の工程図を示す。非磁性基板１に
磁気記録膜２、保護膜３を形成した磁気ディスク表面の
内周部分に部分的に開放されたカバー１１を設け、開放
部分にのみマスク粒子８の塗布を行う。次に、カバー１
１を取り去った状態でエッチングを行い、内周側にのみ
凸部6を形成する。

【００２２】そして、該磁気ディスク表面の全面に再び
マスク粒子８を塗布し、この状態でエッチングを行う
と、一度目のエッチングで形成された凸部の高さはさら
に高くなり、この凸部６と高さの一段低い凸部１２が混
在する領域(CSS領域)と凸部高さの低い領域(データ領
域)を有した磁気ディスクを作製することが出来る。

【００２３】図４に本発明による反応性ガスを用いた凸
部６形成方法の形成過程の模式図を示す。保護膜３上に
マスク粒子８が塗布された磁気ディスクを反応性ガス中
でエッチング除去すると、マスク粒子８が除去されると
同時に保護膜３表面もエッチングされる。このときの凸
部６の高さは、マスク粒子８と保護膜３とのエッチング
の選択性から得ることが出来、同じ材質のマスク粒子８
を用いて粒径を変えることで凸部６高さの制御が可能と
なる。また、保護膜３に対してエッチングレートの異な
る材質のマスク粒子８塗布し、エッチングすることでも
凸部６高さを制御することが可能となる。例えば、1/5
〜1/20程度のエッチングレートの差がある場合、0.1μm
粒子を用いた時に、5nm〜20nmの丘が形成される。

【００２４】また、このときの凸部６の形状は、マスク
粒子８と保護膜３が等方的にエッチング除去されるため
に図４に示すように凸部６先端部での径がより小さくな
る。

【００２５】この凸部高さは、前述の様にマスク粒子８
の粒径を小さくすることで低く出来、粒径を大きくする
ことで高くすることが出来る。

【００２６】この時のマスク粒子８径と凸部６高さの関
係を図５に示す。

【００２７】図５から分かるように、同じ材質のマスク
粒子８を用いた場合、粒径が大きくなるにつれて凸部６
高さが高くなっている。このことから、マスク粒子８の
大きさを変化させることで凸部６の高さも制御可能とな
る。また、この異なる粒径のマスク粒子８を円板表面に
部分塗布し、エッチングすることで部分的に凸部６高さ
の異なる円板の作製が可能となる。

【００２８】この図５の結果を用いて部分的に凸部６高
さの異なる円板を作製するための工程図を図６に示す。
非磁性基板１に磁気記録膜２、保護膜３を形成した磁気
ディスク表面の内周部分あるいは外周部分のみに粒径の
大きなマスク粒子９を部分的に塗布する。そして、その
他の保護膜３表面上に通常粒径のマスク粒子８を塗布す
る。このように部分的に粒径の異なるマスク粒子８、９
を粒径の大きなマスク粒子９が除去されるまでエッチン
グすると、図に示すように凸部６高さの高い部分と低い
部分を同時に形成出来、これにより部分的に凸部６高さ
の異なる(CSSゾーンとデータゾーン)円板を作製するこ
とが出来る。

【００２９】また、粒径が同じで材質が異なりエッチン
グレートも異なるマスク粒子８を保護膜３表面に塗布す
ることでも凸部６高さの違う凸部６を形成することが出
来る。そして、従来の保護膜３よりも高密度の保護膜
３、例えば結晶粒径が従来よりも小さい保護膜をもちい
ることでエッチング量を小さく抑えることができ、さら
に小さなマスク粒子８を用いた高密度な凸部６形成が可
能となる。

【００３０】図７に本発明によるパーフルオロポリエー
テル等の潤滑剤７により皮膜を形成し撥水効果を持たせ
た時の部分凸部１０形成方法についての工程図を示す。
保護膜３表面の外周部分に、例えばスピン塗布法により
潤滑剤７を塗布し撥水効果を持った膜を形成する。この
時の潤滑剤７の塗布量は潤滑剤濃度が出来るだけ薄いも
のが好ましく、約０．０３wt%前後が望ましい。そし
て、この濃度で塗布した時の膜厚は、FT-IR測定による
結果で８nm以下程度までとし、実際膜厚は１分子層程度
の塗布量が好ましい。これは、潤滑剤７による撥水効果
用マスク１３は後の工程のエッチングで同時に除去され
る厚さが望ましく、また、１〜３分程度のアルコールへ
の浸漬時間で水に対する接触角が７０゜以上を保てる濃
度や膜厚が望まれる。

【００３１】このようにして潤滑剤７による部分マスク
１３を作製した磁気ディスク表面にマスク粒子８を塗布
する。このときマスク粒子８は磁気ディスク外周部分で
の潤滑剤７による撥水効果により、内周部分にのみ塗布
される。そして、反応性ガス中でエッチング除去するこ
とで内周部分にのみ凸部６が形成され、潤滑剤７による
部分マスク１３も除去される。

【００３２】しかし、この方法では内周部分にのみ凸部
６を形成することは可能であるが内周部分と外周部分(C
SS領域とデータ領域)で各々に高さの異なる凸部６を形
成することは困難となる。但し、その場合は基板表面に
あらかじめ微小凹凸を形成しておくことで可能となり、
このときの基板表面の微小凹凸はRpで８〜１０nm程度が
好ましく、あらかじめ基板に加工を実施しておくことで
達成出来る。

【００３３】この時の潤滑膜７を用いた部分粒子塗布方
法の塗布領域１４の説明図を図８に示す。また、この撥
水効果用マスク１３は潤滑剤４以外に例えば粘着性のあ
るフィルムや感光性等を有したレジスト等、マスク粒子
８の保護膜３表面への付着を阻害出来る材料であれば利
用可能である。

【００３４】以上、マスク粒子８を保護膜３表面の全面
にあるいは部分的に塗布し、反応性ガスによるエッチン
グ除去を行うことでウエット処理等による微粒子マスク
除去工程を省略することが出来、腐食等の汚染を防止出
来る。

【００３５】また、微小粒子による高密度な微細凸部６
を作製することが可能となることから、磁気ディスクと
ヘッドとの吸着を防止出来、ヘッドの低浮上化も達成可
能な磁気ディスクを提供することが可能となる。

【００３６】

【発明の効果】本発明に依れば、保護膜上に凸部高さの
均一な微細丘の形成が可能となる。

【００３７】また、本発明によるエッチング処理方法を
用いれば保護膜表面への凸部形成とマスク粒子の同時除
去が可能となる。さらに、一貫したドライプロセスが可
能となることからプロセスが簡略化出来、洗浄による腐
食等の発生も防止出来る。

【００３８】そして、0.1μm以下の磁気ディスクの低浮
上化が達成され、ヘッド粘着を防止することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すドライエッチングプロ
セスの工程図である。

【図２】従来の粒子除去工程を含む磁気ディスクのプロ
セスの工程図である。

【図３】本発明のドライエッチングプロセスを用いた部
分凸部形成法の工程図である。

【図４】本発明の粒子除去と凸部形成過程の説明図であ
る。

【図５】マスク粒子径と凸部高さとの相関関係を表すグ
ラフである。

【図６】本発明おけるマスク粒子径を変えた場合の磁気
ディスクを作製する工程図である。

【図７】本発明の潤滑剤を用いたマスク粒子部分塗布法
の工程図

【図８】本発明の粒子部分塗布領域の説明図である。

【符号の説明】

１…非磁性基板、２…磁気記録膜、３…保護膜、４…Ｐ
ＴＦＥ粒子、５…ＳｉＯ₂粒子、６…凸部、７…潤滑
剤、８…マスク粒子、９…大径マスク粒子、１０…部分
凸部、１１…カバー、１２…低い凸部、１３…撥水効果
用マスク、１４…撥水効果用マスクの塗布領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者石原平吾神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者渡辺正博神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも磁気記録膜、保護膜、
潤滑膜よりなる磁気ディスクの保護膜表面にエッチング
処理にて微細凸部を形成する方法において、前記保護膜
上に前記保護膜の表面にエッチングにより微細凸部を形
成するためのマスク粒子を塗布し、前記保護膜表面をエ
ッチングし、前記マスク粒子がエッチング除去されるま
でエッチングを行うことを特徴とした磁気ディスクの製
造方法。
【請求項２】前記保護膜上に部分的にマスク粒子を塗布
することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの
製造方法。
【請求項３】粒子径の異なる前記マスク粒子を前記保護
膜上の任意位置に塗布することを特徴とする請求項１に
記載された磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】前記保護膜上に前記マスク粒子を塗布する
前に、前記保護膜表面の任意の部分に撥水処理を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方
法。