JPH1166555A

JPH1166555A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH1166555A
Application number: JP21537497A
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】潤滑剤層の膜厚を容易に制御することがで
き、所望の領域において所望の膜厚となるように潤滑剤
層の膜厚を任意に調整することにより、フライスティク
ションを防止する。【解決手段】非磁性基板上に磁性層、保護膜及び潤滑
剤層を順次形成して磁気記録媒体を製造する方法におい
て、該潤滑剤層に低波長レーザを照射して、潤滑剤層の
膜厚を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体の製造
方法に関し、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、ヘッドク
ラッシュを防止する他、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。潤滑剤層
は、ディップコーターやスピンコーターを用いて保護膜
上に潤滑剤を塗布することにより形成される。潤滑剤の
塗布後は、潤滑剤層膜厚の均一化と揮発分を取り除くた
めに焼成が行われる。

【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。一般に、
この機械的テキスチャは磁気ディスクの周方向にほぼ同
心円状に磁気ディスク全面にほぼ均一に設けられてい
る。

【０００６】更に、信号品質への悪影響を除くために
は、データ記録領域は凹凸がなく、平滑であることが望
ましい。そのために、従来から磁性層や保護膜を成膜し
た後に、成膜時に付着したカーボン等を研磨テープ等を
用いて除去することが行われている。

【０００７】ところで、記録密度の向上に従ってヘッド
の浮上高さも低下しつつあり、潤滑剤層とヘッドスライ
ダの距離も小さくなっている。そのため、データ記録領
域上でヘッドと潤滑剤層との間の圧力が低下し、潤滑剤
がヘッドスライダ側に付着する。

【０００８】一方、ヘッドスライダに付着した潤滑剤は
ディスクの回転数が減少したとき、ヘッドスライダと磁
気ディスク間の圧力の回復により磁気ディスク側に戻
る。このディスク回転数が減少するのは、ヘッドがＣＳ
Ｓ（コンタクトスタートアンドストップ）領域に存在す
るときであるから、結果として、データ記録領域にある
潤滑剤がＣＳＳ領域に移送されることになる。このた
め、ＣＳＳ領域の潤滑剤層厚みが徐々に増加し（フライ
スティクション）、最終的にはＣＳＳ領域でヘッドがス
ティッキングを起こす原因となる。

【０００９】このようなことを防止するために、データ
記録領域の潤滑剤層の膜厚が厚いと、上記のようなフラ
イスティクションが起こり易くなるため、潤滑剤層の膜
厚は、データ記録領域で薄く、ＣＳＳ領域で厚くするこ
とが望まれる。

【００１０】しかしながら、従来、ディップ方式やスピ
ンコート等の塗布方式で潤滑剤を塗布し、これを焼成し
て形成される潤滑剤層は、ディスク全面にわたって均一
膜厚であり、従来の塗布方式でディスクの膜厚のみ薄
く、ＣＳＳ領域の膜厚は厚くなるように潤滑剤層の膜厚
を制御することは困難であった。

【００１１】特公平７−１０５０３９号公報には、デー
タ記録領域の潤滑剤層の膜厚が薄く、ＣＳＳ領域の潤滑
剤層の膜厚が厚くなるように潤滑剤層を形成するため
に、２ノズル式のスピンコート法により組成の異なる潤
滑剤を塗布する方法が提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
公平７−１０５０３９号公報記載の方法でも、Å単位の
潤滑剤層の膜厚を所望の膜厚となるように制御すること
は困難であり、膜厚の制御が容易で、潤滑剤層を２０Å
以下というようなごく薄い膜厚に形成することができる
技術の開発が望まれている。

【００１３】本発明は上記従来の実情に鑑みてなされた
ものであって、潤滑剤層の膜厚を容易に制御することが
でき、所望の領域において所望の膜厚となるように潤滑
剤層の膜厚を任意に調整することにより、フライスティ
クションを防止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。

【００１４】

【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、保護膜及び潤滑剤
層を順次形成して磁気記録媒体を製造する方法におい
て、該潤滑層に低波長レーザを照射して、潤滑剤層の膜
厚を制御することを特徴とする。

【００１５】潤滑剤に低波長レーザを照射することによ
り、潤滑剤が除去され潤滑剤層の膜厚が小さくなる。即
ち、潤滑剤層表面に低波長レーザを照射すると、潤滑剤
層の極表面が急速に熱膨張し、この時の加速度により、
潤滑剤層を構成する潤滑剤の一部が飛ばされる。この潤
滑剤層の膜厚の減少量は低波長レーザのパルス回数によ
って決まり、このパルス回数を調整することにより容易
に潤滑剤層の膜厚を所望の膜厚に制御することができ
る。なお、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。

【００１６】本発明において、低波長レーザの波長は２
５０ｎｍ以下で、その照射面強度は６０〜１５０ｍＪ／
ｃｍ²であることが好ましい。

【００１７】また、本発明では、低波長レーザの照射に
よりデータ記録領域の潤滑剤層の膜厚を２０Å以下とす
るのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳細
に説明する。

【００１９】まず、本発明における低波長レーザ照射に
よる潤滑剤層の膜厚制御について説明する。

【００２０】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常法に従って、潤滑剤を塗布し
た後焼成して潤滑剤層を形成し、この潤滑剤層の膜厚を
薄くしたい領域、即ち、データ記録領域の潤滑剤層に低
波長レーザを照射する。

【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潤滑剤層の表面だけでなく、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
による潤滑剤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、潤滑剤の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、潤滑剤の極表面を
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、
更に潤滑剤層を形成した磁気ディスク基板を回転させな
がら、その表面に円周方向に沿って、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条件
において、パルス数を適宜調整することにより所定領域
の潤滑剤層厚さを調整する。

【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、潤滑剤
を飛ばすに十分な加速度が得られないために、本発明に
よる膜厚低減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１０〜５００
ｍＪ／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、潤
滑剤層やその下の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、表面の潤滑剤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】本発明において、低波長レーザのレーザビ
ームは、潤滑剤層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（潤滑剤層表面とレー
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、反射ビームから光源を保護す
ることができ、好ましい。

【００３０】また、本発明においては、この低波長レー
ザ照射による潤滑剤層膜厚の制御に当り、レーザ照射領
域近傍に排気ダクトを設け、排気ダクトよりレーザ照射
領域を排気して、レーザ照射により潤滑剤層表面から飛
ばされた潤滑剤を吸引して、除去した潤滑剤の潤滑剤層
表面への再付着を防止するのが好ましい。また、この場
合、排気と接触する箇所にイオナイザーを設け、潤滑剤
層表面から飛ばされた潤滑剤の荷電粒子の荷電を中和す
ることにより、より一層効果的に潤滑剤の再付着を防止
することができる。

【００３１】次に、このような低波長レーザ照射による
潤滑剤層の膜厚制御を行って磁気記録媒体を製造する方
法を説明する。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。保護膜の厚さは３０〜８０Åである
ことが好ましい。

【００３７】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。

【００３８】本発明では常法に従って潤滑剤層を１５〜
５０Å程度の膜厚に磁気ディスク全面にわたって均一に
形成し、その後、データ記録領域に低波長レーザを照射
することでデータ記録領域の潤滑剤層の膜厚を２０Å以
下、特に１０〜１５Å程度にまで低減するのが好まし
い。

【００３９】

【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。

【００４０】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。

【００４１】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を成膜した後（保護膜の膜厚はエ
リプソメータを用いて測定した。）、ＷＡ８０００の研
磨テープを取り付けたＦＴＰ（仕上げテープ研磨装置）
を用いてディスク表面を研磨した。その後、パーフルオ
ロポリエーテル系潤滑剤をディップコーターで潤滑剤層
膜厚２５Åになるように塗布し、１００℃で６０分間焼
成した。次に、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）を
用いて、基板表面のデータ記録領域を照射面強度６５ｍ
Ｊ／ｃｍ²、５０パルス／面、２００Ｈｚ、レーザスポ
ット径１０×３０ｍｍ、パルス照射時間（１パルス当た
りの照射時間）２５ｎｓｅｃの条件で照射した。

【００４２】得られた磁気ディスクについてデータ記録
領域の潤滑剤層の膜厚をエリプソメータを用いて測定し
た。また、表面の外観を高輝度ランプ下で観察し、下記
基準で評価した。 ○：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。

【００４３】また、ヘッドをデータ記録領域とＣＳＳ領
域との間を１０００回往復させた後のフライスティクシ
ョンを測定した。

【００４４】なお、フライスティクションは、２３℃，
６０％ＲＨの条件で３日間データ領域でヘッドを飛ばし
た後、ＣＳＳ領域に戻し、４時間パーキングし、その後
の始動トルクをトルクメータで測定した値であり、ステ
ィクション値（ヘッドを置いた時のスティクション値か
らヘッドなしの時のスティクション値を引いたもの。テ
スト前は一般に１ｇｆ程度）が３．５ｇｆ以上は不良と
みなされる。

【００４５】以上の結果を表１に示す。

【００４６】実施例２，３、比較例１〜３形成した潤滑剤層の膜厚又はレーザ照射条件を表１に示
す条件に変更したこと（比較例１では低波長レーザ照射
せず。）以外は実施例１と同様にして磁気ディスクを製
造し、同様にその試験を行い結果を表１に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１より明らかなように、本発明によれ
ば、磁気ディスクに悪影響を及ぼすことなく、潤滑剤層
の膜厚を任意に制御することができ、フライスティクシ
ョンを防止することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、磁
気ディスクを劣化ないし損傷させることなく、潤滑剤層
の膜厚を任意の膜厚に容易に制御することができ、フラ
イスティクション値を低減して、高耐久性、高磁気特性
の磁気記録媒体を製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基板上に磁性層、保護膜及び潤滑
剤層を順次形成して磁気記録媒体を製造する方法におい
て、該潤滑剤層に低波長レーザを照射して、潤滑剤層の
膜厚を制御す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において、低波長レーザを潤滑
剤層のデータ記録領域に照射して該領域における潤滑剤
層の膜厚を制御す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４】請求項１ないし３のいずれか１項の方法
において、該低波長レーザの照射面強度が６０〜１５０
ｍＪ／ｃｍ²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５】請求項２ないし４のいずれか１項の方法
において、該データ記録領域の潤滑剤層の膜厚が２０Å
以下であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。