JPH1116161A - 磁気記録媒体用基板及び磁気記録媒体の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に施す機械的テクスチャリング工程の改
良によって、機械的テクスチャの有する優れた特性を損
なうことなく、ＯＲを小さくして、電磁変換特性(NLTS)
の向上を達成できる基板及び磁気記録媒体の作製方法を
提供する。 【解決手段】 基板の第１下地層に施される機械的テク
スチャリングを、軟らかいゾル粒子を砥粒として含むス
ラリーを用いて実施する。砥粒を構成するゾル粒子とし
て、例えばシリカ、ジルコニア又はアルミナなどのゾル
粒子を挙げることができる。得られた基板の第１下地層
の上には、第２下地層、磁性層及び保護膜が順次積層成
膜される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高記録密度に対応
した磁気記録媒体用基板と磁気記録媒体に関するもので
あり、特に電磁変換特性(NLTS)の向上を図るために、該
電磁変換特性と密接な関係を有する磁気異方性(ＯＲ)を
小さくした磁気記録媒体用基板及び磁気記録媒体を作製
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ装置などの磁気
記録再生装置に用いられる磁気記録媒体(ディスク)は、
一般に非磁性のサブストレート上に、少なくともＮｉと
Ｐを含む非磁性且つ非晶質の第１下地層が形成された基
板に、実質的にＣｒからなる第２下地層、Ｃｏ系磁性層
及びカーボン保護膜を順次積層成膜して形成される。磁
気記録では、高記録密度化を達成するために、その原理
上ディスクとヘッドとの距離、すなわちヘッド浮上高を
低くすることが要請されている。グライド（ヘッドとデ
ィスクが接触する浮上高）高さを低くするには、ディス
クの表面を滑らかにすることが望ましいが、ディスク表
面を滑らかにすると、ディスクとヘッドとの接触面積が
大きくなって、ディスクとヘッドの摩擦が増大し、ヘッ
ドがディスク表面に吸着することがあり、ＣＳＳ(コン
タクト・スタート・ストップ)性能が低下する問題があ
る。そこで、基板の第１下地層の表面にテクスチャと呼
ばれる凹凸を機械的に形成して、ヘッドとディスクとの
接触面積を小さくすることが行なわれている。機械的テ
クスチャリング加工は、回転する基板に対して、砥粒を
混合したスラリーをテープに塗布し、該テープを背面か
らローラを押し当てつつ走行させて行なわれる。機械的
テクスチャリングを行なうと、基板の表面に存在するス
クラッチや微小な突起が除去されて、テクスチャの凹凸
が基板表面に形成される。基板に機械的テクスチャリン
グを施した後、基板の第１下地層上に、順に第２下地
層、磁性層及び保護膜を形成すると、第１下地層に形成
されたテクスチャとほぼ同様の凹凸が各層に出現する。
従来、機械的テクスチャリングの砥粒として、焼結アル
ミナを粉砕したもの、人工単結晶又は多結晶ダイヤのな
どが用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の磁気特
性の一つに磁気異方性があり、これは、磁気記録媒体の
半径方向の保磁力に対する円周方向の保磁力の比として
表され、一般的にＯＲ(Orientation Ratio)と称され
る。磁気記録媒体の高記録密度化を図り、電磁変換特性
(NLTS)を向上させるには、磁気記録媒体のＯＲが１.０
を越えて約１.３以下とすることが望ましい。ＯＲが約
１.３よりも大きくなると、磁気記録媒体に記録された
信号列(トラック)の半径方向の両端にサイドフリンジと
呼ばれる磁気的な乱れが発生することが、ＭＦＭ(磁気
力顕微鏡)によって確認されており、また、磁気記録媒
体の高記録密度化に伴って、トラック幅が小さくなる
と、サイドフリンジが再生波形の非線形ひずみ(NLTS:No
n Linear Transition Shift)を引き起こすためである。
ＯＲが大きくなると、磁気記録媒体の電磁変換特性(NLT
S)も低下する。一方、ポリッシュ痕などによってミクロ
的にＯＲが１.０以下となる部分があると、半径方向の
保磁力が円周方向の保磁力と同じ又は半径方向の保磁力
が円周方向の保磁力に比べて強くなって、ＳＮなどの電
磁変換特性が低下する。

【０００４】ＯＲを小さくする方法として、次の４つの
方法が知られている。 基板の第１下地層にテクスチャを施さない。 基板と第２下地層との間に中間層を形成する。 第２下地層の成分を改良する。 磁性層を構成する磁性材料として、等方性磁性材料
を用いる。

【０００５】まず、の方法について、基板には、平坦
度を確保し、表面の凹凸を除去するためにポリッシュ加
工が行なわれる。このポリッシュ加工による条痕でも、
条痕の方向に異方性が付く。とくに条痕が基板の半径方
向に形成されると、電磁変換特性の劣化が大きくなるた
め望ましくない。の方法は、磁気異方性を小さくする
のには非常に有効であるが、工程が複雑になること、コ
ストアップに繋がることなどが問題となる。の方法と
して、第２下地層の成分に異種元素を添加することが考
えられるが、現時点では十分に磁気異方性を小さくでき
ない。また、異種元素の添加によって磁性層が磁気的に
劣化し、電磁変換特性が悪くなる可能性がある。の方
法では、磁気異方性(ＯＲ)が完全に１.０となってしま
い、再生出力がＯＲが１.０よりも大きい場合に比べて
小さくなり、ＳＮなど総合的な電磁変換特性が劣化す
る。

【０００６】そこで、機械的テクスチャリングに用いら
れる焼結アルミナ又はダイヤなどの砥粒の粒径を小さく
することによって、細かい機械的テクスチャを基板に形
成することも試みた。しかしながら、砥粒の平均粒径を
０.５μｍ程度まで小さくしても、円周方向の磁気的な
異方性は、半径方向の磁気的な異方性に比べて１.３〜
１.７倍(ＯＲ＝１.３〜１.７)程度強くなるため有効で
はないことが判った。発明者らは、ダイヤなどの砥粒を
粒径を小さくしても、ＯＲが小さくならないのは、これ
ら砥粒が硬質であり、機械的テクスチャを施した際に第
１下地層の数十ｎｍの表層に加工ひずみが生じ、これが
残留応力となって基板に残存するためであることを見い
だした。つまり、硬質砥粒を用いる限り、その粒径を小
さくしても、第１下地層の数十ｎｍの表層部分に発生す
る残留応力を低減し、磁気異方性を小さくすることは困
難なのである。

【０００７】本発明の目的は、基板に施す機械的テクス
チャリング工程の改良によって、機械的テクスチャの有
するすぐれた特性を損なうことなく、ＯＲを小さくして
電磁変換特性(NLTS)を向上を図ることのできる磁気記録
媒体用基板及び磁気記録媒体の作製方法を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、基板(11)の第１下地層(13)に施される機
械的テクスチャリングを、ダイヤや焼結アルミナに比べ
て硬度の低い(軟らかい)ゾル粒子を砥粒として含むスラ
リーを用いて実施するものである。得られた基板(11)の
第１下地層(13)の上には、第２下地層(14)、磁性層(15)
及び保護膜(16)が順次積層成膜されて、磁気記録媒体
(1)が作製される。なお、第１下地層(13)は、ＮｉとＰ
の２元合金、Ｎｉ、Ｐ及びＭｏの３元合金、Ｎｉ、Ｐ及
びＣｕの３元合金など、少なくともＮｉとＰを含む非磁
性且つ非晶質の組成により形成できる。本発明において
「ゾル粒子」とは、表面に電荷をもって分散し、直径が
数ｎｍ〜数百ｎｍオーダーであるコロイド粒子を意味す
る。ゾル粒子の平均粒径は、５ｎｍ〜２００ｎｍとする
ことが望ましい。ゾル粒子は、平均粒径を任意にコント
ロールでき、その径のバラツキも小さくすることがで
き、また、その製造上も５ｎｍ〜２００ｎｍの粒子を作
製しやすい。砥粒を構成するゾル粒子として、例えばシ
リカ、ジルコニア又はアルミナなどのゾル粒子を挙げる
ことができる。

【０００９】

【作用及び効果】ゾル粒子を砥粒として含むスラリーを
用いて、基板の第１下地層に周方向の機械的テクスチャ
リングを施すことにより、第１下地層の表面に周方向の
微細な機械的テクスチャが形成される。ゾル粒子の砥粒
は、従来のダイヤ又は焼結アルミナに比べて硬度が低い
から、機械的テクスチャリングの際に発生する加工ひず
みもダイヤなどに比べて小さくできる。このため、第１
下地層に生ずる残留応力も低減でき、磁気記録媒体の磁
気異方性ＯＲを１.２以下にすることができる。また、
ゾルは、上述のとおり粒径のバラツキが小さいから、機
械的テクスチャリングにより形成される凹凸のバラツキ
も小さくでき、すぐれた機械的テクスチャを形成でき
る。なお、基板に機械的テクスチャリングを施している
から、磁気記録媒体の磁気異方性は１.０よりも大きく
できる。磁気記録媒体のＯＲを１.０を越えて１.２以下
にすることによって、電磁変換特性(NLTS)の向上を達成
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。磁気記録媒体(1)は、図１に示すように、非
磁性のサブストレート(12)上にＮｉとＰを含む非磁性且
つ非晶質の第１下地層(13)を形成した基板(11)に、第２
下地層(14)、磁性層(15)、保護膜(16)を順次積層成膜し
て形成される。なお、基板(11)と第２下地層(14)との間
に、さらに中間層を設けた構成としてもよい。

【００１１】基板(11)は、アルミ合金、ガラスなどの非
磁性材料にて構成されたサブストレート(12)上に、第１
下地層(13)を、ＤＣスパッタリング法、メッキ法又は真
空蒸着法などの公知の方法によって形成したものであ
る。第１下地層(13)は、ＮｉとＰを含む非磁性且つ非晶
質材料を用いて、一般的に３μｍ〜１５μｍ程度の厚さ
に形成される。基板(11)の第１下地層(13)の表面には、
機械的テクスチャリングが施される。機械的テクスチャ
リングは、磁気記録媒体のデータゾーン及びＣＳＳゾー
ンとなる部分に実施することが望ましいが、データゾー
ンにのみ機械的テクスチャリングを施してもよい。機械
的テクスチャリングを施す装置として、図２に示すごと
き研磨装置(5)を使用することができる。該装置は、バ
フテープ(51)を回転する基板(11)に押し付けながら走行
させ、第１下地層(13)を研磨するものである。基板(11)
を研磨装置(5)のモータ(図示せず)の回転軸に嵌めて、
周方向に回転可能となるように固定する。バフテープ(5
1)は、磁気記録媒体の機械的テクスチャリングを実施す
る部分の半径分にほぼ対応する寸法のものが使用され、
ノズル(54)からゾル粒子を砥粒として含むスラリー(53)
がバフテープ(51)に供給される。バフテープ(51)は、基
板(11)を挟むように対向して配備され、スプリング(図
示せず)に連繋されたローラ(52)によって第１下地層(1
3)に押し当てられながら走行する。図中矢印で示すよう
に、バフテープ(51)の走行方向は、基板(11)の回転方向
と対向する向きとすることが望ましい。機械的テクスチ
ャリングを施している間、接触部分にはノズル(54)から
スラリー(53)が供給される。

【００１２】機械的テクスチャリングの際に供給される
スラリーは、砥粒として、シリカ、ジルコニア、アルミ
ナなどのゾル粒子を含んでいる。ゾル粒子(コロイド粒
子)の平均粒径は、数ｎｍ〜数百ｎｍオーダーの中から
選択することができる。ゾル粒子の平均粒径は、５ｎｍ
〜２００ｎｍの中から選択することが望ましい。スラリ
ー中のゾル粒子の濃度は、１〜５０ｗｔ％とすることが
適当であり、１０〜３０ｗｔ％とすることが望ましい。

【００１３】本発明のゾル粒子を砥粒として含むスラリ
ーを用いて機械的テクスチャリングを行なう際の望まし
い実施条件を以下に示す。 ・バフテープの走行速度： １〜１０ｃｍ／ｍｉｎ ・基板の回転速度： １００〜８００ｒｐｍ ・バフテープの押付力： ０.５〜３.０ｋｇｆ ・研磨時間： 約４０〜約１００ｓｅｃ、望ましくは約
４５〜約９０ｓｅｃ

【００１４】上記条件にて実施した場合、基板のＲａ
(中心線平均粗さ)が１０〜３０Å、Ｒｐ(最大高さ)が１
００〜２００Å、Ｒｖ(最大谷深さ)が２００〜８００Å
となるように機械的テクスチャリングが、基板の第１下
地層の表面に円周方向に形成される。

【００１５】機械的テクスチャの形成された基板には、
必要に応じてＣＳＳゾーンに、上記機械的テクスチャリ
ングよりも粗い機械的テクスチャなどのテクスチャリン
グを更に施してもよい。また、第１下地層の表面にレー
ザーなどを照射して、ＣＳＳゾーンに凹凸を更に形成し
てもよい。

【００１６】基板に上記テクスチャリング加工を施した
後、ＤＣスパッタリング法、メッキ法又は真空蒸着法な
どの公知の方法によって、実質的にＣｒからなる第２下
地層、Ｃｏ系磁性層及びカーボン保護膜が形成される。
保護膜の上に、潤滑膜を公知の方法によって成膜するこ
とによって、磁気記録媒体が作製される。なお、層構成
はこれに限定されず、例えば、基板と第２下地層との間
に更に中間層を設けた構造としてもよい。

【００１７】

【実施例】ゾル粒子を砥粒として含むスラリーを用いて
機械的テクスチャリングを行なった本発明の磁気記録媒
体(実施例１乃至実施例３)と、ダイヤモンドスラリーを
用いて機械的テクスチャリングを行なった磁気記録媒体
(比較例)を下記の条件で夫々複数枚ずつ作製した。な
お、本発明の磁気記録媒体と比較例の磁気記録媒体の作
製条件は、機械的テクスチャリングに用いられる砥粒が
異なる以外は同じである。

【００１８】作製条件 基板は、Ａｌサブストレート上にＮｉとＰからなる第１
下地層を形成した直径９５ｍｍ、厚さ０.８ｍｍの基板
に、スーパーポリッシュ加工を施して、中心線平均粗さ
Ｒａ＝１ｎｍに加工した。機械的テクスチャリングは、
スラリーを用いた研磨加工により実施され、バフテープ
として電気植毛バフテープを使用し、スラリーに含まれ
る砥粒は、表１に示す比重、ｐＨ、粘度、濃度及び平均
粒子径を有する砥粒を用いた。機械的テクスチャリング
の加工時間及び研磨レートは、表１に示すとおりであ
る。研磨レートとは、機械的テクスチャリングの際に１
分間に削り取られるＮｉＰの量をマイクログラム天秤で
測定した値を示している。

【００１９】

【表１】

【００２０】機械的テクスチャリングを施した後、各基
板を中性洗剤を用いて洗浄し、表面の中心線平均粗さＲ
ａ、最大高さＲｐ及び最大谷深さＲｖを測定した。粗さ
の測定は、触針式の測定法に従い、先端半径が０.５μ
ｍの触針を用いて、スキャン長２.５ｍｍ、カットオフ
２５０μｍ、荷重２０ｍｇの条件により実施した。結果
を表２に示す。

【００２１】つぎに、基板にスパッタリングを施し、Ｃ
ｒ第２下地層４０ｎｍ、Ｃｏ系磁性層２０ｎｍ、カーボ
ン保護膜１０ｎｍを順に積層成膜した。各層を成膜した
後、保護膜の上に潤滑膜として分子量４０００のＺＤＯ
Ｌ(アウジモント社製)を膜厚２ｎｍとなるように成膜
し、その後、テープを用いてメカニカル研磨を実施し、
磁気記録媒体(実施例１乃至実施例３及び比較例)を作製
した。得られた磁気記録媒体について、ヘッドを２５ｎ
ｍのグライド高さで浮上させて、ヘッドと磁気記録媒体
の衝突回数をカウントし、衝突回数が所定回数以下の磁
気記録媒体のみを以下の測定に使用した。

【００２２】得られた磁気記録媒体(実施例１乃至実施
例３及び比較例)について、磁気異方性(ＯＲ)、グライ
ド特性及び電磁変換特性(ＮＬＴＳ)を夫々測定した。な
お、ＯＲは、ＶＭＳ(振動試料型磁気力計)を用いて測定
した。また、グライド特性は、ＰＺＴセンサーを搭載し
た５０％スライダーのヘッドをグライド高さ０.６μinc
hと０.８μinchで夫々浮上させて、ヘッドと磁気記録媒
体との衝突回数をカウントすることにより測定した。Ｎ
ＬＴＳは、ＭＲヘッドを用いて、ヘッド浮上高５０ｎ
ｍ、トラック幅(径方向)２.８μｍ、記録周波数１４０
ｋｆｃｉの条件で測定した。夫々結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２を参照すると、粗さ、グライド特性に
ついては、実施例１〜実施例３及び比較例との間に殆ん
ど差がないことがわかる。グライド特性については、若
干の数値の差はあるが、この程度の差は誤差範囲に含ま
れる。磁気異方性(ＯＲ)については、実施例１乃至実施
例３が何れも１.２以下という小さい値を示しているの
に対して、比較例は１.５以上と大きい値になってい
る。これは、実施例１乃至実施例３は、機械的テクスチ
ャリングを残留応力の生じにくいゾル粒子を砥粒として
実施したためである。一方、比較例は硬いダイヤモンド
を用いて機械的テクスチャリングを行なったため、第１
下地層の表層に残留応力が生じ、その結果、ＯＲが大き
くなったものと考えられる。電磁変換特性(NLTS)は、値
の小さい方が、再生波形の非線形ひずみが小さくなるこ
とを表しており、表２を参照すると、実施例１乃至実施
例３は、比較例に比べて電磁変換特性(NLTS)が向上して
いることがわかる。これは、実施例１乃至実施例３のＯ
Ｒを、比較例に比べて小さくすることができたためであ
る。上述のとおり、本発明では、ゾル粒子を砥粒として
含むスラリーを用いた機械的テクスチャリングを行なう
ため、基板の第１下地層の表層に殆んど残留応力を生じ
せしめることなく、テクスチャを形成することができ
る。このような機械的テクスチャリングを施すことによ
り、機械的テクスチャがもつすぐれた特性を損なうこと
なく、ＯＲを小さくして、電磁変換特性(NLTS)の向上を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気記録媒体の拡大断面図である。

【図２】研磨装置の斜視図である。

【符号の説明】

(１) 磁気記録媒体 (11) 磁気記録媒体用基板 (12) サブストレート (13) 第１下地層 (14) 第２下地層 (15) 磁性層 (16) 保護膜

フロントページの続き (72)発明者 倉高 伸雄 大阪府大阪市浪速区敷津東１丁目２番47号 株式会社クボタ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性のサブストレート上に、少なくと
   もＮｉとＰを含有し非磁性且つ非晶質である第１下地層
   を形成した後、第１下地層の表面に砥粒含有スラリーを
   用いて機械的テクスチャリングを施す工程を有する磁気
   記録媒体用基板の作製方法において、 第１下地層への機械的テクスチャリングは、ゾル粒子を
   砥粒として含むスラリーを用いて行なうことを特徴とす
   る磁気記録媒体用基板の作製方法。
2. 【請求項２】 砥粒は、シリカ、ジルコニア又はアルミ
   ナのゾル粒子である請求項１に記載の磁気記録媒体用基
   板の作製方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の方法により作製された
   基板の第１下地層の上に、第２下地層、磁性層及び保護
   膜を順次積層成膜することを特徴とする磁気記録媒体の
   作製方法。