JPH11296846A - Surface modifying method for hard disk substrate, and apparatus therefor - Google Patents

Surface modifying method for hard disk substrate, and apparatus therefor

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JPH11296846A
JPH11296846A JP9692198A JP9692198A JPH11296846A JP H11296846 A JPH11296846 A JP H11296846A JP 9692198 A JP9692198 A JP 9692198A JP 9692198 A JP9692198 A JP 9692198A JP H11296846 A JPH11296846 A JP H11296846A
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hard disk
disk substrate
laser
substrate
laser beam
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Japanese (ja)
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Kazunori Tani
和憲 谷
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UNIQUE TECHNOL INTERNATL Pte Ltd
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UNIQUE TECHNOL INTERNATL Pte Ltd
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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a surface free of projections and with scratches of <=5 Angstrom in the surface roughness Ra of a hard disk substrate and <=50 Angstrom in the max. surface roughness Rmax and to make the oxidation degree of Ni and P of an Ni-P plated surface constant. SOLUTION: The surface of the hard disk substrate 10 is irradiated with a laser beam of 1 to 100 shots per unit area impulsively at >=300 mJ per square cm of energy density and at a frequency of 1 to 500 Hz, by which the surface of the Ni-P layer is rapidly heated and rapidly cooled. The surface ruggedness of the Ni-P layer is thus reformed while the crystallization of the plating layer of the Ni-P is averted. More adequately the substrate is irradiated with the line beam of an excimer laser.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスク用
の基板等の表面をレーザを用いて改質するための加工方
法及び加工装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for modifying the surface of a substrate for a hard disk or the like using a laser.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハードディスク、すなわち金属薄膜磁気
ディスクは、通常アルミニウム製のディスク基板上に磁
性層を設けた磁気記録媒体であるが、常に記録密度の更
なる向上が望まれている。そのためには磁気ヘッドと磁
気ディスクの間の距離(ヘッド浮上量)をより小さくす
ることが1つの大きな技術課題になっている。ディスク
基板は通常2つの区域に分けられており、1つは内径側
に位置し磁気ヘッドがコンタクト・スタート・ストップ
するCSSゾーンとあと1つはディスク基板上の大部分
を占める情報の記録部分いわゆるデータゾーンからな
る。
2. Description of the Related Art A hard disk, that is, a metal thin-film magnetic disk is a magnetic recording medium in which a magnetic layer is usually provided on a disk substrate made of aluminum, and further improvement in recording density is always desired. To achieve this, one of the major technical issues is to reduce the distance (head flying height) between the magnetic head and the magnetic disk. The disk substrate is usually divided into two areas, one is a CSS zone located on the inner diameter side and the magnetic head is contact-started / stopped, and the other is a so-called information recording portion which occupies most of the disk substrate. Consists of a data zone.

【0003】CSSゾーンは、ヘッドのコンタクト・ス
タート・ストップ特性を安定にするために一般にポリシ
ングされた基板上に、レーザテクスチャリングの手法に
より、一定の形状を持った大きさ10μm以下高さ50
nm程度の凹凸(バンプと呼ばれる)が約150μm以
下のピッチ間隔で設けられている。一方、データゾーン
はポリシングされた基板表面に、1μm以下の砥粒を用
いて円周方法に粗さ1nm以下の加工痕を全面均一に付
けるテクスチャリング加工が行われる。
[0003] The CSS zone is formed on a polished substrate to stabilize the contact start / stop characteristics of the head by a laser texturing technique.
Irregularities (called bumps) of about nm are provided at a pitch interval of about 150 μm or less. On the other hand, in the data zone, the surface of the polished substrate is subjected to a texturing process in which a processing mark having a roughness of 1 nm or less is uniformly applied over the entire surface by using an abrasive grain of 1 μm or less in a circumferential method.

【0004】CSSゾーンにおいてレーザーテクスチャ
リングを行う時のバンプの品質と形状の均一化はディス
クのCSS特性に大きな影響がある。このバンプの品
質、形状は、レーザーテクスチャリングを行う基板表面
の面粗さ、スクラッチの大きさ、Ni−P(ニッケル・
リン)めっき表面の酸化度に影響される。基板表面は、
スクラッチや突起の無い面粗さRa0.7nm以下の一
定範囲の酸化度を持っていることが望ましいが、これま
でのポリシング技術では理想的な加工面性状ならびに加
工後の放置時間、製造環境などの要因から酸化度を含め
基板表面の一定化は難しい状況にある。
[0004] Uniform bump quality and shape during laser texturing in the CSS zone has a significant effect on the CSS characteristics of the disc. The quality and shape of the bumps are determined by the surface roughness of the substrate to be laser-textured, the size of the scratches, Ni-P (nickel
Phosphorus) It is affected by the degree of oxidation of the plating surface. The substrate surface is
Although it is desirable to have a certain degree of oxidation with a surface roughness Ra of 0.7 nm or less without scratches and protrusions, the conventional polishing technique has an ideal processing surface property, leaving time after processing, manufacturing environment, etc. It is difficult to stabilize the substrate surface including the degree of oxidation due to factors.

【0005】一方、データゾーンは、円周方向に粗さR
a1nm以下の加工痕を全面に付けるテクスチャリング
が行われるが、これは通常、基板を回転させながら研磨
布と砥粒を含むスラリー液を基板表面に押し付ける方法
で行われ、その加工量は極めて小さい。従って、テクス
チャリング前のポリシング基板(粗さRa2.0〜0.
5nm)にわずかのスクラッチがあると、このスクラッ
チを除去すると同時に所定の粗さRa0.7nmの面を
作っていくため、10〜20秒の加工時間がかかってお
り、またスクラッチが10〜20秒の加工時間内で完全
に除去されたとの保証はない。
On the other hand, the data zone has a roughness R in the circumferential direction.
a1 nm or less is applied to the entire surface of the substrate by texturing, which is usually performed by pressing a slurry liquid containing abrasive cloth and abrasive grains onto the substrate surface while rotating the substrate, and the processing amount is extremely small. . Therefore, the polishing substrate (texture Ra 2.0 to 0.
If there is a slight scratch at 5 nm), a processing time of 10 to 20 seconds is required to remove the scratch and simultaneously form a surface with a predetermined roughness Ra of 0.7 nm. There is no guarantee that it has been completely removed within the processing time.

【0006】特開平7−6362号「磁気記録媒体の表
面改質方法」には、磁気記録媒体の表面に紫外レーザー
ビーム(エキシマレーザ)を照射してアブレーションを
起こさせると共に、ビーム照射部付近のガスを活性化さ
せて、表面を改質する方法が開示されている。しかしな
がら、ニッケル・リン層は260℃を超えると帯磁する
ため、このような単純な方法では磁気記録媒体として不
適当な磁気を帯びるおそれがあった。特開平8−323
492号「エキシマレーザ用ビーム成形装置」には、エ
キシマレーザのビームの強度分布を均一にして、加工面
の面精度の確保及び寸法精度の向上を図る装置が開示さ
れている。特開平8−309573号「レーザ加工装
置」には、レーザビームの集光形状を直線状にして平板
上へと照射する装置が開示されている。
[0006] Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-6362 discloses a method for modifying the surface of a magnetic recording medium. The surface of the magnetic recording medium is irradiated with an ultraviolet laser beam (excimer laser) to cause ablation, and the surface of the magnetic recording medium is irradiated near the beam irradiation part. A method for activating a gas to modify a surface is disclosed. However, since the nickel-phosphorus layer is magnetized when the temperature exceeds 260 ° C., there is a possibility that such a simple method may give an inappropriate magnetism as a magnetic recording medium. JP-A-8-323
No. 492, "Excimer Laser Beam Forming Apparatus" discloses an apparatus for making the intensity distribution of an excimer laser beam uniform, thereby ensuring surface accuracy of a processed surface and improving dimensional accuracy. Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-309573 discloses an apparatus for irradiating a laser beam onto a flat plate with a linear focusing shape of a laser beam.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ディ
スク基板の表面性状が表面粗さ(中心線平均粗さ)Ra
が5オングストローム以下で、かつ最大表面粗さ(最大
表面突起高さ)Rmaxが50オングストローム以下
の、突起ならびにスクラッチのない表面を得ることであ
る。さらに、Ni−Pめっき面のNiならびにPの酸化
度を一定化することである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a disk substrate having a surface roughness Ra (center line average roughness) Ra.
Is not more than 5 angstroms, and the maximum surface roughness (maximum surface projection height) Rmax is 50 angstroms or less, and a projection-free and scratch-free surface is obtained. Another object is to make the degree of oxidation of Ni and P on the Ni-P plated surface constant.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため、本発明はその1つの面において、アルミニウム基
板又はガラス基板の上にニッケル・リン層がめっきされ
て成るハードディスク基板上に、レーザビームを、エネ
ルギー密度が1平方cmあたり300ミリジュール以
上、1〜500Hzの周波数でパルス状に単位面積(1
平方cm)当たり1〜100ショット照射し、ニッケル
・リン層の表面を急速加熱・急速冷却し、ニッケル・リ
ン層が結晶化することを避けながらニッケル・リン層の
表面凹凸を改質するハードディスク基板の表面改質方法
を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention, in one aspect, provides a laser beam on a hard disk substrate, which is formed by plating a nickel-phosphorous layer on an aluminum substrate or a glass substrate. With an energy density of 300 millijoules or more per square cm and a unit area (1
Hard disk substrate that irradiates 1 to 100 shots per square cm, rapidly heats and cools the surface of the nickel-phosphorus layer, and modifies the surface irregularities of the nickel-phosphorus layer while avoiding crystallization of the nickel-phosphorus layer. The present invention provides a method for modifying the surface.

【0009】レーザビームとしては、波長11,000
nmの炭酸ガスレーザから、波長248nmのエキシマ
レーザまで広く使用することが可能である。最も好適な
例として、波長248nmのエキシマレーザのビーム
を、1平方cmあたり500ミリジュール以上で、1H
zの周波数でパルス状に単位面積あたり2ショット照射
してハードディスク基板を水平方向に移動させた。この
時、順次レーザビームが単位面積あたりで1ショットが
2回均一に重ね打ちされるように基板の送りを制御し
た。
The laser beam has a wavelength of 11,000.
It can be widely used from a carbon dioxide gas laser of nm to an excimer laser of wavelength 248 nm. As a most preferable example, an excimer laser beam having a wavelength of 248 nm is irradiated with an excimer laser beam of 500 mJ / cm 2 or more for 1 H
The hard disk substrate was moved in the horizontal direction by irradiating two shots per unit area in a pulsed manner at a frequency of z. At this time, the feeding of the substrate was controlled so that the laser beam was sequentially and twice overshot per unit area.

【0010】[0010]

【作用】かかる方法によれば、データゾーンについて、
非晶質であるニッケル・リンのめっき層は結晶化せず、
帯磁することがなく、表面が薄く溶けた状態になってス
クラッチが完全に消去された。Rmax20nm、Ra
1.5nmの基板面は、加工後にRmax5nm、Ra
0.2nmの面が得られた。これにより後工程のテクス
チャリング加工工程は、従来と同等の加工条件でも5秒
以下でRa0.5nmのスクラッチの無い良好な面を簡
単に得ることができる。また、CSSゾーンについて
も、同様な面粗さの改善ができると同時に、Niならび
にPの酸化度が照射前の状態に関わらず一定となる。さ
らに、レーザ照射部に窒素、酸素、アルゴンなどのガス
又はこれらの混合ガスを吹き付けながらレーザ照射する
ことにより、表面の酸化度を変化させることが可能であ
る。
According to this method, for the data zone,
The amorphous nickel-phosphorus plating layer does not crystallize,
There was no magnetization, and the surface was thinly melted and the scratch was completely erased. Rmax 20 nm, Ra
The 1.5 nm substrate surface has a Rmax of 5 nm, Ra
A 0.2 nm plane was obtained. As a result, in the subsequent texturing process, a scratch-free surface with a Ra of 0.5 nm can be easily obtained in 5 seconds or less even under the same processing conditions as in the related art. In the CSS zone, the surface roughness can be similarly improved, and the oxidation degrees of Ni and P are constant regardless of the state before irradiation. Furthermore, the degree of oxidation of the surface can be changed by irradiating a laser while spraying a gas such as nitrogen, oxygen, or argon or a mixed gas thereof onto the laser irradiation part.

【0011】本発明の好適な態様として、前記レーザビ
ームは、ミラーやスリット等の光学部品とホモジナイザ
(均質化装置)によって、細い幅とハードディスク基板
の幅より大きな長さとを有するラインビームに形成され
る。本発明の他の好適な態様として、前記レーザビーム
は、スキャニング機構によってハードディスク基板の幅
を横断して走査される。
In a preferred aspect of the present invention, the laser beam is formed into a line beam having a narrow width and a length larger than the width of the hard disk substrate by an optical component such as a mirror or a slit and a homogenizer (homogenizer). You. In another preferred aspect of the present invention, the laser beam is scanned across the width of the hard disk substrate by a scanning mechanism.

【0012】本発明は他の面において、アルミニウム基
板又はガラス基板の上にニッケル・リン層がめっきされ
て成るハードディスク基板上に、ライン状のレーザビー
ムをパルス状に照射して表面改質を行う装置であって、
ハードディスク基板上の全ての部分に照射されるパルス
数が±50%の範囲になるように、レーザ照射周波数と
パルス数を同期させるように制御する制御装置を備える
基板表面改質装置を提供する。この装置により、前述し
た表面改質方法が効果的に実施され、突起やスクラッチ
のないハードディスク基板表面を得ることができる。
According to another aspect of the present invention, a hard disk substrate formed by plating a nickel-phosphorous layer on an aluminum substrate or a glass substrate is irradiated with a pulse of a linear laser beam to perform surface modification. A device,
Provided is a substrate surface reforming device including a control device that controls the laser irradiation frequency and the number of pulses to be synchronized so that the number of pulses applied to all portions on a hard disk substrate is in a range of ± 50%. With this apparatus, the above-described surface modification method is effectively performed, and a hard disk substrate surface free of protrusions and scratches can be obtained.

【0013】この装置を用いてレーザ照射を行う際に、
ハードディスク基板を、ライン状のレーザビームの下で
直角方向に移動させる移送機構や回転させる回転機構を
設けることにより、ハードディスク基板が移動中にレー
ザ照射が重ね打ちされ単位面積当たりのレーザショット
数が均一となるように制御することが可能になる。
When performing laser irradiation using this apparatus,
By providing a transfer mechanism that rotates the hard disk substrate under a linear laser beam in a perpendicular direction and a rotation mechanism that rotates the laser beam, the laser irradiation is overshot while the hard disk substrate is moving, and the number of laser shots per unit area is uniform. It is possible to control so that

【0014】さらにまた、レーザ照射を行う際に、レー
ザー照射部に窒素、酸素、アルゴンなどのガス又はこれ
らの混合ガスを吹き付ける機構を設けて、これらのガス
を混合させながらレーザ照射することにより、ニッケル
・リン層表面の酸化度を制御することが可能になる。
Further, when performing laser irradiation, a mechanism for spraying a gas such as nitrogen, oxygen or argon or a mixed gas thereof is provided in the laser irradiation section, and the laser irradiation is performed while mixing these gases. It is possible to control the degree of oxidation of the surface of the nickel-phosphorus layer.

【0015】また、レーザ照射を行う際に、ハードディ
スク基板上のCSSゾーンのみにレーザ照射がされるよ
うに、レーザビームとハードディスク基板との間に遮蔽
板を挿入する機構を設けることにより、ハードディスク
基板の部分照射が可能となる。以下、添付図面の実施形
態を参照しながら本発明について詳述する。
Also, by providing a mechanism for inserting a shielding plate between the laser beam and the hard disk substrate so that the laser is irradiated only to the CSS zone on the hard disk substrate when performing the laser irradiation, Can be partially irradiated. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明によるハードディ
スク基板の表面改質方法を実施するための原理を表す概
略図であり、ハードディスク基板10はアルミニウム基
板又はガラス基板の上にニッケル・リン層がめっきされ
ている。一般にニッケル・リン層の厚さは10〜15μ
m程度であり、100〜200オングストローム程度の
表面粗さを有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view showing a principle for carrying out a method for modifying the surface of a hard disk substrate according to the present invention. A hard disk substrate 10 is formed by depositing a nickel-phosphorus layer on an aluminum substrate or a glass substrate. Is plated. Generally, the thickness of the nickel-phosphorus layer is 10 to 15 μm.
m, and has a surface roughness of about 100 to 200 angstroms.

【0017】本発明の表面改質方法では、一例として、
レーザ発振器12から、高さ10mm、幅30mmの長
方形断面を有する波長248nmのエキシマ(KrF)
レーザのビーム光束14がパルス状に放出される。レー
ザ強度は1平方cmあたり約500ミリジュール以上、
レーザのパルス周期は約10Hz、ショット数は2ショ
ットである。
In the surface modification method of the present invention, for example,
From the laser oscillator 12, a 248 nm wavelength excimer (KrF) having a rectangular cross section with a height of 10 mm and a width of 30 mm
The laser beam 14 is emitted in a pulsed manner. Laser intensity is more than about 500 millijoules per square cm,
The pulse period of the laser is about 10 Hz, and the number of shots is two.

【0018】ビーム光束14は、シリンドリカルレンズ
16、集光レンズ18、スリットを有するビームスプリ
ッタ20を介して拡大され、幅0.3mm、長さ200
mmのラインビーム24に形成され、幅200mm以下
のハードディスク基板10の全表面へと照射される。
The beam 14 is expanded through a cylindrical lens 16, a condenser lens 18, and a beam splitter 20 having a slit, and has a width of 0.3 mm and a length of 200 mm.
The beam is formed into a line beam 24 having a width of 200 mm and is applied to the entire surface of the hard disk substrate 10 having a width of 200 mm or less.

【0019】ハードディスク基板10は、コンベア(図
示せず)上に搭載され一定速度で水平方向に移動する。
この移動速度は、レーザー照射の周波数と同期してお
り、基板上の単位面積あたりのショット数は1乃至2シ
ョットである。なお、必要に応じてガス吹き出し口を設
置してレーザー照射部に吹きかけることもできる。
The hard disk substrate 10 is mounted on a conveyor (not shown) and moves in a horizontal direction at a constant speed.
This moving speed is synchronized with the frequency of laser irradiation, and the number of shots per unit area on the substrate is one or two. In addition, it is also possible to install a gas outlet as required and spray the gas onto the laser irradiation unit.

【0020】かくして、ハードディスク基板10上のニ
ッケル・リン層は、レーザビームの照射を受けてその表
面が溶解し、凹凸が減少する。20〜30nsecの急
速加熱であり急速冷却のため帯磁することはなく、表面
が薄く溶けた状態になってスクラッチが消去される。
Thus, the surface of the nickel / phosphorous layer on the hard disk substrate 10 is melted by the irradiation of the laser beam, and the unevenness is reduced. The heating is rapid heating for 20 to 30 nsec, and the magnet is not magnetized due to the rapid cooling. The surface is thinly melted and the scratch is eliminated.

【0021】図2は本発明の原理を表す他の概略図であ
り、レーザ発振器32から波長248nmのエキシマ
(KrF)レーザのビーム光束34がパルス状に放出さ
れる。ビーム光束34は、変調器36、ビーム拡大器3
8、シリンドリカルレンズ40、モータ42により回転
駆動されるポリゴンミラー44、シリンドリカルレンズ
46、集光走査レンズ48を介して、スポット状のビー
ムに形成され、走査されることによりライン状のビーム
50として作用する。走査ビーム50は、コンベア(図
示せず)上に搭載され一定速度で水平方向に移動してい
るハードディスク基板10の全表面へと照射される。
FIG. 2 is another schematic diagram showing the principle of the present invention. A beam oscillating beam 34 of an excimer (KrF) laser having a wavelength of 248 nm is emitted from a laser oscillator 32 in a pulsed manner. The beam light beam 34 is modulated by the modulator 36 and the beam expander 3.
8. Formed into a spot beam via a cylindrical lens 40, a polygon mirror 44 rotated by a motor 42, a cylindrical lens 46, and a condensing scanning lens 48, and act as a linear beam 50 by being scanned. I do. The scanning beam 50 is applied to the entire surface of the hard disk substrate 10 mounted on a conveyor (not shown) and moving at a constant speed in the horizontal direction.

【0022】レーザビームの走査機構は、ポリゴンミラ
ーに限定されることなく、ガルバノメータや超音波偏向
器、その他各種の機構を利用することができる。
The scanning mechanism of the laser beam is not limited to the polygon mirror, but may be a galvanometer, an ultrasonic deflector, or other various mechanisms.

【0023】[0023]

【実施例】図3は、本発明の好適な実施例を表してお
り、レーザ発振器として、ラムダ・フィジック・ジャパ
ン社のL4308型を使用した。レーザ発振器60に隣
接して各種の制御を行う制御装置62が設置されてい
る。
FIG. 3 shows a preferred embodiment of the present invention, in which a laser oscillator of the type L4308 manufactured by Lambda Physics Japan Co., Ltd. was used. A control device 62 for performing various controls is provided adjacent to the laser oscillator 60.

【0024】図3において、レーザ発振器60から波長
248nmのエキシマ(KrF)レーザのビーム光束6
4がパルス状に放出される。ビーム光束64は、ミラー
65,66,シャッター67,減衰器68,ミラー6
9,ホモジナイザ70,スリット71を通過してライン
ビーム72に変換され、ミラー73で反射され、スリッ
ト74,75を通過して、ハードディスク基板10上へ
と照射される。
In FIG. 3, a beam oscillating beam 6 of an excimer (KrF) laser having a wavelength of 248 nm is emitted from a laser oscillator 60.
4 is emitted in a pulsed manner. The beam luminous flux 64 includes mirrors 65 and 66, a shutter 67, an attenuator 68, and a mirror 6
9, the light passes through the homogenizer 70 and the slit 71, is converted into a line beam 72, is reflected by the mirror 73, passes through the slits 74 and 75, and is irradiated onto the hard disk substrate 10.

【0025】ハードディスク基板10を支持するテーブ
ル80は、テーブル送り用の駆動モータ82によって前
後方向に送られるか、あるいはテーブル回転用モータ8
4によって回転させられる。ハードディスク基板10の
表面温度は、赤外線検出方式の温度センサ86によって
検出することができる。ハードディスク基板10の表面
温度を調節するために、ファン88を設置しても良い。
The table 80 supporting the hard disk substrate 10 is fed in the front-rear direction by a table feed drive motor 82 or the table rotation motor 8
4 is rotated. The surface temperature of the hard disk substrate 10 can be detected by an infrared detection type temperature sensor 86. In order to adjust the surface temperature of the hard disk substrate 10, a fan 88 may be provided.

【0026】また、レーザ照射部に隣接して、レーザ照
射を行う際に、レーザー照射部に窒素、酸素、アルゴン
などのガス又はこれらの混合ガスを吹き付ける機構90
が設けられている。これらのガスを混合させながらレー
ザ照射することにより、ニッケル・リン層表面の酸化度
を制御することが可能になる。
Further, a mechanism 90 for blowing a gas such as nitrogen, oxygen, argon, or a mixed gas thereof to the laser irradiating part when performing laser irradiation adjacent to the laser irradiating part.
Is provided. By performing laser irradiation while mixing these gases, it is possible to control the degree of oxidation of the surface of the nickel-phosphorus layer.

【0027】レーザ照射部に隣接して、レーザビームと
ハードディスク基板10との間に遮蔽板93を挿入する
シリンダ機構92が設けられている。この機構により、
例えばハードディスク基板上のCSSゾーンのみにレー
ザ照射がされるようにしたり、その他所定の部分だけを
レーザ照射することが可能になる。
A cylinder mechanism 92 for inserting a shielding plate 93 between the laser beam and the hard disk substrate 10 is provided adjacent to the laser irradiation section. With this mechanism,
For example, laser irradiation can be performed only on the CSS zone on the hard disk substrate, or laser irradiation can be performed only on a predetermined portion.

【0028】制御装置62は次のような制御動作を行
う。 (1)レーザビーム照射のON−OFF、レーザビーム
のエネルギ密度、周波数、パルス数等を制御する (2)ハードディスク基板上の全ての部分に照射される
パルス数が±50%の範囲になるように、レーザ照射周
波数とパルス数を同期させるように制御する (3)ハードディスク基板が移動中にレーザ照射が重ね
打ちされ単位面積当たりのレーザショット数が均一とな
るように移送機構又は回転機構を制御する (4)混合ガスを吹き付ける機構によってガスを混合さ
せながらレーザ照射することにより、ニッケル・リン層
表面の酸化度を調節するように制御する (5)ハードディスク基板上の特定個所のみにレーザ照
射がされるように、レーザビームと基板との間に遮蔽板
を挿入する機構の動作を制御する (6)温度センサからの信号に応じて、ファンの回転数
を変化させ、ハードディスク基板表面の温度を一定に保
つように制御するこれらの制御動作により、最良のレー
ザ照射効果を得ることができる。
The control device 62 performs the following control operation. (1) Control ON / OFF of laser beam irradiation, energy density of laser beam, frequency, number of pulses, etc. (2) The number of pulses applied to all portions on the hard disk substrate is within a range of ± 50%. (3) The transfer mechanism or the rotation mechanism is controlled so that the laser irradiation is repeated and the number of laser shots per unit area becomes uniform while the hard disk substrate is moving. (4) By controlling the degree of oxidation of the surface of the nickel-phosphorus layer by irradiating the laser while mixing the gas by a mechanism for spraying the mixed gas, (5) Laser irradiation is performed only at a specific location on the hard disk substrate. To control the operation of the mechanism to insert the shield between the laser beam and the substrate (6) Signal from the temperature sensor According to these control operations, the number of rotations of the fan is changed to control the temperature of the surface of the hard disk substrate to be kept constant, whereby the best laser irradiation effect can be obtained.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明による
ハードディスク基板の表面改質方法と装置によれば、ニ
ッケル・リン層が帯磁することなく、表面が薄く溶けた
状態になってスクラッチが消去され、後工程のテクスチ
ャリング加工が短時間で済むことになる。これにより、
ハードディスクの局所的欠陥が防止され、品質が格段に
向上する等、その技術的効果には極めて顕著なものがあ
る。
As described above in detail, according to the method and apparatus for modifying the surface of a hard disk substrate according to the present invention, the nickel / phosphorous layer does not become magnetized, but the surface is thinly melted and scratches are erased. As a result, the texturing in the post-process can be completed in a short time. This allows
The technical effects of the hard disk are extremely remarkable, for example, local defects of the hard disk are prevented and the quality is remarkably improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるハードディスク基板表面改質方法
の原理を表す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the principle of a method for modifying the surface of a hard disk substrate according to the present invention.

【図2】本発明によるハードディスク基板表面改質方法
の原理を表す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view illustrating the principle of a method for modifying the surface of a hard disk substrate according to the present invention.

【図3】本発明による表面改質装置の好適な実施例を表
す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view illustrating a preferred embodiment of a surface modification apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ハードディスク基板 12,32,60 レーザ発振器 24,50,72 ラインビーム 82 駆動モータ 84 回転モータ 90 ガス吹き付け機構 92 遮蔽板挿入機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Hard disk board 12, 32, 60 Laser oscillator 24, 50, 72 Line beam 82 Drive motor 84 Rotary motor 90 Gas blowing mechanism 92 Shield insertion mechanism

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミニウム基板又はガラス基板の上に
ニッケル・リン層がめっきされて成るハードディスク基
板上に、レーザビームを、エネルギー密度が1平方cm
あたり300ミリジュール以上、1〜500Hzの周波
数でパルス状に単位面積当たり1〜100ショット照射
し、ニッケル・リン層の表面を急速加熱・急速冷却し、 ニッケル・リン層が結晶化することを避けながらニッケ
ル・リン層の表面凹凸を改質することを特徴とするハー
ドディスク基板の表面改質方法。
1. A laser beam is applied to a hard disk substrate formed by plating a nickel / phosphorous layer on an aluminum substrate or a glass substrate, with an energy density of 1 cm 2.
Irradiate 1 to 100 shots per unit area in a pulsed manner at a frequency of 1 to 500 Hz or more at a frequency of 1 to 500 Hz to rapidly heat and cool the surface of the nickel-phosphorous layer to avoid crystallization of the nickel-phosphorous layer. A method for modifying the surface of a hard disk substrate, which comprises modifying the surface irregularities of a nickel / phosphorus layer while performing the method.
【請求項2】 前記レーザビームを、ミラーやスリット
等の光学部品とホモジナイザによって、細い幅とハード
ディスク基板の幅より大きな長さとを有するラインビー
ムに形成した後、ハードディスク基板上に照射する請求
項1記載の表面改質方法。
2. The laser beam, which is formed into a line beam having a narrow width and a length greater than the width of the hard disk substrate by an optical component such as a mirror or a slit and a homogenizer, and then irradiated onto the hard disk substrate. The surface modification method as described in the above.
【請求項3】 前記レーザビームを、スキャニング機構
によってハードディスク基板の幅を横断して走査する請
求項1記載の表面改質方法。
3. The surface modification method according to claim 1, wherein the laser beam is scanned across the width of the hard disk substrate by a scanning mechanism.
【請求項4】 アルミニウム基板又はガラス基板の上に
ニッケル・リン層がめっきされて成るハードディスク基
板上に、ライン状のレーザビームをパルス状に照射して
表面改質を行う装置であって、 ハードディスク基板上の全ての部分に照射されるパルス
数が±50%の範囲になるように、レーザ照射周波数と
パルス数を同期させるように制御する制御装置を備える
ことを特徴とするハードディスク基板の表面改質装置。
4. An apparatus for performing a surface modification by irradiating a linear laser beam in a pulse form on a hard disk substrate formed by plating a nickel / phosphorous layer on an aluminum substrate or a glass substrate, comprising: A hard disk substrate surface improvement comprising a control device for controlling the laser irradiation frequency and the number of pulses so that the number of pulses applied to all portions on the substrate is within a range of ± 50%. Quality equipment.
【請求項5】 レーザ照射を行う際に、ハードディスク
基板を、ライン状のレーザビームの下でレーザビームと
直角方向に移動させる移送機構を有し、前記制御装置
は、ハードディスク基板が移動中にレーザ照射が重ね打
ちされ単位面積当たりのレーザショット数が均一となる
ように前記移送機構を制御する請求項4記載の装置。
5. A transfer mechanism for moving a hard disk substrate under a linear laser beam in a direction perpendicular to the laser beam when performing laser irradiation, wherein the control device controls the laser while the hard disk substrate is moving. 5. The apparatus according to claim 4, wherein the transfer mechanism is controlled so that the irradiation is repeated and the number of laser shots per unit area becomes uniform.
【請求項6】 レーザ照射を行う際に、ハードディスク
基板を、ライン状のレーザビームの下で回転させる回転
機構を有し、前記制御装置は、ハードディスク基板が回
転中にレーザ照射が重ね打ちされ単位面積当たりのレー
ザーショット数が均一となるように前記回転機構を制御
する請求項4記載の装置。
6. A rotation mechanism for rotating a hard disk substrate under a linear laser beam when performing laser irradiation, wherein the control device is configured to perform laser irradiation while the hard disk substrate is rotating and to perform unit irradiation. The apparatus according to claim 4, wherein the rotation mechanism is controlled so that the number of laser shots per area is uniform.
【請求項7】 レーザ照射を行う際に、レーザー照射部
に窒素、酸素、アルゴンなどのガス又はこれらの混合ガ
スを吹き付ける機構を有し、 前記制御装置は、前記ガスを混合させながらレーザ照射
することにより、ニッケル・リン層表面の酸化度を制御
するようになっている請求項4記載の装置。
7. A mechanism for spraying a gas such as nitrogen, oxygen, or argon or a mixed gas thereof to a laser irradiation part when performing laser irradiation, wherein the control device performs laser irradiation while mixing the gas. 5. The apparatus according to claim 4, wherein the degree of oxidation of the surface of the nickel-phosphorus layer is controlled.
【請求項8】 レーザ照射を行う際に、ハードディスク
基板上のCSSゾーンのみにレーザ照射がされるよう
に、レーザビームとハードディスク基板との間に遮蔽板
を挿入する機構を有し、これによりハードディスク基板
の部分照射を可能とする請求項4記載の装置。
8. A mechanism for inserting a shielding plate between a laser beam and a hard disk substrate so as to irradiate only a CSS zone on a hard disk substrate when performing laser irradiation. 5. The apparatus according to claim 4, wherein partial irradiation of the substrate is possible.
JP9692198A 1998-03-26 1998-03-26 Surface modifying method for hard disk substrate, and apparatus therefor Pending JPH11296846A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014086100A (en) * 2012-10-20 2014-05-12 Meisho Kiko Kk Manufacturing method and manufacturing apparatus of nano-uneven patter

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