JPH1166554A

JPH1166554A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH1166554A
Application number: JP21537397A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kawashima; 雅博川島; Hideo Okada; 英夫岡田
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】従来法では除去が困難であった保護膜上の異
物を、磁気ディスクに傷等の欠陥を生じることなく効果
的に除去する。【解決手段】非磁性基板上に磁性層を形成し、この上
に保護膜を成膜した後、波長３００ｎｍ以下の低波長レ
ーザを保護膜表面に照射すると共に、照射面に沿って流
速１ｍ／ｓｅｃ以上のクリーン気体を流して表面の異物
を除去する磁気記録媒体の製造方法。

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
方法及び磁気記録媒体に関し、詳しくは、磁気ディスク
ドライブ等に使用される磁気ディスク等の磁気記録媒体
の製造方法及び磁気記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の情報処理技術の
発達に伴い、その外部記憶装置として磁気ディスク等の
磁気記録媒体が用いられている。従来、磁気記録媒体と
しては、アルミニウム合金基板にアルマイト処理やＮｉ
−Ｐメッキ等の非磁性メッキ処理を施した非磁性基板
に、Ｃｒ等の下地層を被覆し、次いで、Ｃｏ系合金の磁
性薄膜層を被覆し、更に炭素質の保護膜を成膜したもの
が使用されている。なお、この保護膜上には、通常、液
体又は固体の潤滑剤よりなる潤滑剤層が設けられる。潤
滑剤層はヘッドとディスクとの潤滑性を高める他、保護
膜への不純物等の進入を防止し、結果として耐久性の向
上に寄与する。

【０００３】磁気記録媒体（以下、磁気ディスクと称
す。）では、ディスクドライブに装着して高速で回転さ
せた磁気ヘッドを浮上させ、この磁気ヘッドを介して磁
気ディスクへの情報の書き込み／読み出しを行う。

【０００４】近年、磁気ディスクの高記録密度化の要求
に伴い、磁気ディスクはその線記録密度及びトラック密
度が高くなり、１ビット当たりの面積が小さくなってい
る。このような高記録密度下で良好な磁気記録再生を行
うためには、磁気ヘッドと磁気ディスクとの浮上量を記
録密度の向上に併せて小さくする必要がある。

【０００５】通常、磁気ディスクは、磁気特性の制御や
ヘッドとディスクの吸着防止等の目的で、その表面に機
械研磨による加工痕、いわゆるテキスチャ（以下、機械
的テキスチャということがある。）が施される。この機
械的テキスチャにおいては、近年の記録容量増大に伴っ
て磁気ヘッドとのスペーシングロスを低減する目的で微
粒子砥粒が用いられるようになってきている。

【０００６】更に、保護膜の成膜時には、カーボン等の
保護膜材料を主体とする異物が磁気ディスク表面に付着
するため、これらの異物を除去して、磁気ディスクの、
特にデータ記録領域における表面を平滑に仕上げること
により、信号特性の向上を図るべく、研磨テープ等を用
いる洗浄プロセスで異物の除去処理が行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来行われている研磨
テープ等による機械的研磨による保護膜上の異物の除去
処理では、保護膜に付着した微少な異物や保護膜に食い
込んだ異物は除去できない。このように除去できない異
物が製品としての磁気ディスク表面に残留すると、ヘッ
ドと接触してヘッドクラッシュの原因になったり、ヘッ
ドとの衝突の衝撃でディスクの薄膜が剥離したりする。
また、研磨テープ中の研磨粉によって保護膜や磁性層上
に傷が入ることもあり、これにより、磁気記録特性等に
問題を生じることがある。このため、このような不具合
のない、より効果的な異物除去技術の開発が望まれてい
る。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決し、従来
法では除去が困難であった保護膜上の異物を、磁気ディ
スクに傷等の欠陥を生じることなく効果的に除去するこ
とができる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気記録媒体の
製造方法は、非磁性基板上に磁性層を形成し、該磁性層
上に保護膜を成膜する磁気記録媒体の製造方法におい
て、成膜された保護膜の表面に波長３００ｎｍ以下の低
波長レーザを照射する方法であって、該低波長レーザの
照射に当り、該照射面に沿って流速１ｍ／ｓｅｃ以上の
クリーン気体を流通させることを特徴とする。

【００１０】保護膜の成膜後、保護膜表面に低波長レー
ザを照射することにより、保護膜表面の微少な異物や保
護膜に食い込んだ異物等を効果的に除去することができ
る。即ち、保護膜の表面に低波長レーザを照射すると、
保護膜の極表面が急速に熱膨張し、この時の加速度によ
り、ディスク表面に付着している異物（無機物ないし有
機物、その他砥粒等）が飛ばされる。この低波長レーザ
による処理は、磁気ディスクに機械的な力を付与するも
のではないので、低波長レーザ照射により磁気ディスク
が劣化ないし損傷することはない。

【００１１】ところで、この低波長レーザ照射による異
物の除去処理に要する時間は、レーザ強度とその照射時
間、ディスクの線速度等を調節することによって制御す
ることができるが、処理時間を短くするために、レーザ
の発振周波数を高周波数化すると、高周波数化によりパ
ルス間隔が短くなり、低周波数の時には問題とならなか
った保護膜内部の蓄熱が起こり、この蓄熱により保護膜
表面が劣化ないし損傷する恐れがある。本発明では、低
波長レーザ照射に当り、照射面に沿ってクリーン気体を
流すため、クリーン気体による冷却効果でこの蓄熱が防
止され、蓄熱による保護膜表面の劣化ないし損傷は防止
される。また、クリーン気体を流すことで、低波長レー
ザ照射により保護膜表面から飛ばされた異物が保護膜表
面に再付着することも防止され、より一層良好な清浄化
効果が得られる。

【００１２】本発明において、低波長レーザの波長は２
５０ｎｍ以下であることが好ましい。

【００１３】また、クリーン気体の流速は特に２〜５ｍ
／ｓｅｃであることが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１５】まず、本発明における低波長レーザ照射及
びクリーン気体吹き付けによる異物の除去処理について
説明する。

【００１６】本発明においては、アルミニウム合金基
板、セラミック基板、ガラス基板等の非磁性基板に必要
に応じて下地層の形成及びテキスチャ加工を施した後、
磁性層を形成し、この上に保護膜を成膜する。そして、
成膜された保護膜表面に沿ってクリーン気体を流しなが
ら低波長レーザを照射する。

【００１７】図１は、この異物除去処理方法の実施の形
態を示す斜視図である。

【００１８】図１において、基板１が板面を鉛直方向に
して駆動ローラ２及び従動ローラ３によって支承されて
いる。この基板１の表面の半径方向に延在する細長い領
域（レーザ照射域）Ｌに対しレーザ照射装置（図示せ
ず）によって低波長レーザが照射される。

【００１９】基板１の上方には吹出ノズル４が配置さ
れ、基板１の表裏両面に沿ってクリーン気体を流すよう
構成されている。基板１の下方には気体吸込部（図示
略）が配置されている。この気体吸込部は吹出ノズル４
とダクト（図示略）を介して連通されると共に、このダ
クトの途中に気体循環ファンとダスト除去装置が設けら
れている。

【００２０】駆動ローラ２を駆動させて基板１を回転さ
せた状態で基板１のレーザ照射領域Ｌに低波長レーザを
照射し、且つ基板１の板面に沿って下向きにクリーン気
体を流し、基板１の保護膜表面から異物を除去する。

【００２１】本発明において、この低波長レーザは、波
長３００ｎｍ以下、好ましくは２５０ｎｍ以下のもので
あれば、任意のものを用いることができる。この低波長
レーザの波長が長いと保護膜の極表面だけでなく、ディ
スクの内部まで加熱されてしまい、前述の急速な熱膨張
による異物の除去効果が十分に得られない。低波長レー
ザの波長が過度に短いものは、真空中で処理する必要が
あり、工業的プロセスとして処理が煩雑となる。従っ
て、保護膜の極表面のみを加熱することができ、しかも
空気中で使用可能な波長２５０ｎｍ程度の低波長レー
ザ、具体的にはエキシマレーザを用いるのが好ましい。

【００２２】低波長レーザの照射は、保護膜の極表面を
短時間で温度上昇させるために、短時間の照射が望まし
く、このため、パルスレーザや連続発振レーザーと高速
オン・オフが可能なシャッター等を組み合わせた照射装
置を用いて行うのが望ましい。

【００２３】具体的には、非磁性基板上にＮｉＰ等の非
磁性下地層を設けた後、磁性層及び、保護膜を成膜した
磁気ディスク基板を回転させながら、その表面に出力を
精度良く制御したパルスレーザ等を照射する方法、或い
は、ディスク基板を回転する代わりにパルスレーザを静
止したディスク基板上に走査させる方法などが挙げられ
る。

【００２４】低波長レーザの照射条件としては、次のよ
うな条件が好ましく、このような低波長レーザ照射によ
る処理時間は、レーザ強度及びレーザ照射時間、ディス
ク基板とレーザスポットとの相対線速度、等を調整する
ことにより制御される。

【００２５】レーザ照射面強度：１０〜５００ｍＪ／ｃｍ² 照射パルス数：５〜１００００回／照射面周波数：１０〜３００Ｈｚレーザスポット径：５〜４００ｍｍディスク基板とレーザスポットとの相対線速度：０．８
〜１５ｍ／ｓｅｃレーザ強度が過度に小さいと、温度上
昇が瞬時に起こらず、熱膨張がゆっくりと進み、異物を
飛ばすに十分な加速度が得られないために、本発明によ
る異物除去効果が十分に得られないが、レーザ強度が過
度に大きいと瞬間的に磁気特性に影響を及ぼす温度にま
で温度上昇が起きるため、レーザ強度は１０〜５００ｍ
Ｊ／ｃｍ²，特に６０〜５００ｍＪ／ｃｍ²、とりわけ
６０〜１５０ｍＪ／ｃｍ²の範囲が好ましい。

【００２６】また、レーザ強度が小さくても、温度の上
昇、降下による膨張、収縮の繰り返しによる応力で、保
護膜等が損傷する恐れがあるため、パルス数は少ないこ
とが望ましく、５〜１００００回、特に１〜１００回、
とりわけ１〜５０回が好ましい。

【００２７】レーザのスポット径は、スポット内のエネ
ルギー分布に大きな差ができない範囲であることが好ま
しく、５〜４０ｍｍ、特に１０〜３０ｍｍが好ましい。
このレーザのスポット径は、対物レンズの開口率を変え
たり、金属製のマスクを設置することなどにより増減す
ることができる。

【００２８】ディスク基板の回転或いは、レーザの走査
速度が遅く、ディスク基板とレーザスポットの相対線速
度が遅いと、温度上昇が瞬時に起こらず、熱膨張がゆっ
くりと起こるため、表面の異物を飛ばすために十分な加
速度が得られない。この相対線速度は０．８〜１５ｍ／
ｓｅｃとするのが好ましい。

【００２９】なお、保護膜上から低波長レーザによるエ
ネルギーを付与した際に、アルミニウム基板等の非磁性
基板，ＮｉＰ等の下地層及び磁性層と保護膜の主成分で
ある炭素等の熱膨張係数が異なるために、保護膜が過度
に厚いとこの熱膨張係数の差で生じる応力に追随できな
くなる。そして、熱膨張係数の小さい保護膜に応力集中
が起こり、保護膜自体のひび割れ等の欠陥が生じる。従
って、本発明において、保護膜の厚さは１００Å以下と
するのが好ましい。この応力割れ及び保護膜による保護
効果を考慮した場合、より好ましい保護膜の厚さは３０
〜８０Åである。

【００３０】本発明において、低波長レーザのレーザビ
ームは、保護膜表面に対して垂直となるように照射して
も良く、斜め方向から、入射角（保護膜表面とレーザビ
ームとの角度）３０〜６０°程度で照射しても良い。レ
ーザビームを斜め方向から照射した場合には、照射領域
を広くでき、また、照射ビームから光源を保護すること
ができ、好ましい。

【００３１】一方、低波長レーザ照射時に吹き付けるク
リーン気体としては、０．１μｍ以下のフィルタを通し
て高度に洗浄化した空気、水素、窒素、アルゴン、ネオ
ン等の非反応性のガスを用いることができる。

【００３２】このようなクリーン気体は、低波長レーザ
照射期間中継続的に流しても断続的に流しても良い。一
般的には、低波長レーザ照射期間中連続して流すのが好
ましい。このクリーン気体の流速は、過度に小さいとク
リーン気体による冷却効果及び異物の再付着防止効果が
得られないため１ｍ／ｓｅｃ以上とするのが好ましい。
しかし、クリーン気体の流速が過度に大きいと、低波長
レーザ照射による温度上昇が不十分となり、異物の除去
効果が低減する。このクリーン気体は、蓄熱を防止し得
る範囲でごく小さな流速で良く、一般的には２〜５ｍ／
ｓｅｃの範囲とされる。

【００３３】なお、クリーン気体は、図１に示す如く、
基板面に平行に、基板上の流速が上記流速となるように
流すのが好ましい。

【００３４】なお、本発明では、このようにクリーン気
体を流して蓄熱を防止する点から、高周波数化してパル
ス間隔を短くし、処理時間を短縮することができ、例え
ば、周波数を前述の範囲内で１００〜３００Ｈｚの高周
波数にすることもできる。

【００３５】次に、このような低波長レーザ照射及びク
リーン気体による異物除去処理を行って磁気記録媒体を
製造する方法を説明する。

【００３６】本発明において、非磁性基板としては、セ
ラミック基板やガラス基板やアルミニウム合金基板、シ
リコン基板、チタン基板等の金属基板、カーボン基板、
樹脂基板等を任意に用いることもできる。これらの基板
には、必要に応じて、非磁性の下地層を設けることがで
きる。この場合、下地層としては、ＮｉＰ合金層が好ま
しく、通常、無電解メッキ法又はスパッタリング法によ
り形成される。下地層の厚みは、好ましくは５０〜２
０，０００ｎｍ、特に好ましくは１００〜１５，０００
ｎｍである。

【００３７】下地層の上には磁性層が形成されるが、磁
性層の形成に先立ち、Ｃｒ層又はＣｕ層等の中間層を磁
性層と下地層との間に設けるのが好ましく、この場合、
中間層の膜厚は、通常２０〜２００ｎｍ、好ましくは５
０〜１００ｎｍである。

【００３８】磁性層は、基板又は下地層又は中間層の上
に、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔ、
ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＴａＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、Ｃｏ
ＮｉＣｒＢＴａ等の強磁性合金薄膜を無電解メッキ、電
気メッキ、スパッタリング、蒸着等の方法によって成膜
することにより形成される。磁性層は単層構造でも多層
構造でも良い。磁性層の膜厚は、通常、３０〜７０ｎｍ
程度である。

【００３９】なお、この磁性層の形成に先立ち、通常、
テキスチャ加工が施される。テキスチャ加工としては、
微少砥粒を用いて機械的に表面を研磨したり、レーザ等
のエネルギービームを照射して突起を設けたり、スパッ
タリングやエッチングにより表面に凹凸を設ける等、種
々の方法が提案されている。本発明の製造方法におい
て、テキスチャ加工の方法に制限はないが、微少でかつ
精度の高い加工痕を形成できる方法が好ましい。

【００４０】データ記録領域の磁性層表面に突起を形成
した後は、保護膜を成膜する。保護膜としては蒸着、ス
パッタリング、プラズマＣＶＤ、イオンプレーティン
グ、湿式法等の方法により、炭素膜、水素化カーボン
膜、ＴｉＣ、ＳｉＣ等の炭化物膜、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の
窒化膜等、ＳｉＯ、ＡｌＯ、ＺｒＯ等の酸化物膜等が成
膜される。これらのうち特に好ましくは、炭素膜、水素
化カーボン膜、窒素化カーボン膜、水素化窒素化カーボ
ン膜が挙げられる。前述の如く、保護膜の厚さは１００
Å以下、特に３０〜８０Åであることが好ましい。

【００４１】保護膜上に設ける潤滑剤層としては、パー
フルオロポリエーテル系、ポリフェノキシトリフォスフ
ァゼン系等、通常用いられる固体又は液体の潤滑剤を用
いることができる。潤滑剤層を設ける方法も任意であ
り、ディップ、スピンコート等が挙げられる。潤滑剤層
の厚みは８０Å以下、特に１０〜５０Å、とりわけ１０
〜２０Åが好ましい。

【００４２】本発明では、従来法とは異なり、低波長レ
ーザ照射により機械的な力を加えることなく、保護膜表
面の異物を除去するため、保護膜表面に従来の研磨処理
の場合のような筋状の表面傷が生じることはない。ま
た、クリーン気体の吹き付けで、除去した異物の保護膜
表面の再付着を防止すると共に、蓄熱による保護膜の劣
化ないし損傷を防止できる。このため、高耐久性、高磁
気特性で高品質の磁気ディスクを得ることができる。

【００４３】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例によって限定されるものではない。

【００４４】実施例１無電解メッキ法によりＮｉＰメッキ被覆した直径９５ｍ
ｍのアルミニウム合金基板を、０．３μｍの多結晶ダイ
ヤモンド粒子を含む研磨液を用いて表面粗さＲａが１ｎ
ｍになるように表面研磨した。次いで、ＣＳＳ領域に対
してエネルギービームを照射し、平均密度２００００個
／ｍｍ²、平均突起高さ３０±４ｎｍの突起を設けた。

【００４５】この基板に、スパッタリング法でＣｏＮｉ
Ｃｒを主体とした磁性層を成膜した。その後、スパッタ
法で、水素ガスを導入させることにより厚さ１００Åの
水素化カーボン保護膜（保護膜の厚さはエリプスメータ
を用いて測定した。）を成膜した。次に、図１に示す如
く、０．１μｍのフィルタを通したクリーン気体（窒素
ガス）を流速２ｍ／ｓｅｃで基板面に平行に流しなが
ら、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）を用いて、基
板表面全体を照射面強度６５ｍＪ／ｃｍ²、５００パル
ス／面、２００Ｈｚ、レーザスポット径１０×３０ｍ
ｍ、照射パルス時間（１パルス当たりの照射時間）２５
ｎｓｅｃの条件で照射した。

【００４６】照射後、保護膜の表面を光学顕微鏡（倍率
１６００倍）で観察し、表面に残った異物の数を測定し
た。また、保護膜表面の筋状の表面傷や、ひび割れ等の
表面欠陥を調べ、下記基準で評価した。

【００４７】 ○：筋状の表面傷やひび割れ全くなし。 △：表面欠陥のために部分的に光沢が変化していた。 ×：表面欠陥のために全面的に光沢が変化していた。以上の結果を表１に示す。

【００４８】実施例２〜４，比較例１〜３レーザ照射条件又はクリーン気体の吹き付け条件を表１
に示す条件に変更したこと以外は実施例１と同様にして
磁気ディスクを製造し（比較例１、２ではクリーン気体
の吹き付けなし）、同様にその試験を行い結果を表１に
示した。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１より明らかなように、本発明によれ
ば、保護膜の異物を効果的に除去することができ、高耐
久性かつ高磁気特性の磁気記録媒体が提供される。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、従
来法では除去が困難であった保護膜上の異物を、磁気デ
ィスクに傷等の欠陥を生じることなく効果的に除去する
ことができ、高耐久性で高磁気特性の磁気記録媒体が提
供される。

【００５２】特に、本発明では、低波長レーザの照射面
にクリーン気体を吹き付けることにより、レーザ照射に
よる蓄熱で保護膜表面が劣化ないし損傷するのを防止す
ることができるため、高周波数のレーザにより処理時間
の短縮を図ることができる上に、除去した異物の保護膜
表面への再付着を防止することができ、良好な洗浄化効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の製造方法の実施の形態
を示す斜視図である。

【符号の説明】

１基板２駆動ローラ３従動ローラ４吹出ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板上に磁性層を形成し、該磁性
層上に保護膜を成膜する磁気記録媒体の製造方法におい
て、成膜された保護膜の表面に波長３００ｎｍ以下の低
波長レーザを照射する方法であって、該低波長レーザの
照射に当り、該照射面に沿って流速１ｍ／ｓｅｃ以上の
クリーン気体を流通させることを特徴とする磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項２】請求項１の方法において、該低波長レー
ザの波長が２５０ｎｍ以下であることを特徴とする磁気
記録媒体の製造方法。
【請求項３】請求項１又は２の方法において、該クリ
ーン気体の流速が２〜５ｍ／ｓｅｃであることを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法。