JPS59217225A - 磁気デイスク用基盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はアルミニウ１１合金を基板とする磁気ディスク
用基盤に関するものである。

一般に、従来上り磁気ディスク用基盤としては表面を（
晟械加二１−シて所定の厚さにしてから、さらに、精密
研磨を施したアルミニウム合金が主として１史月ｊされ
−ζいる。

そして、現在はこのようなアルミニウム合金基板」二に
イ」磁性および耐蝕性向上のためにクロメ−Ｆ処理を施
し、その上番ご磁気媒体として磁性粒子を含む塗料を塗
布した塗布型の磁気ディスクが主に用いられている。

近年、磁気ディスク記憶装置は高配ｔＩ密度化の趨勢に
あり、このことを実現するためには磁性媒体を薄くシ、
がっ、磁気ヘッドと磁性媒体との間隔（スペーシング）
を小さくする必要がある。

しかして、磁気ディスク用基盤としては以１−’　、ｉ
ｊ、！明するような特性が要求されるのである。

（１）スペーシングを一定に保ち記憶特性を安定化させ
るため、研磨後の表面精度が良好であること。

（２）記憶特性に悪影響をおよぼす突起や穴なとの欠陥
か少なく、がっ、小さいこと。

また、これらの特性の外に、接触始動、停電ノψのディ
スクにおいては、 （３）基盤表面が硬く、耐摩耗性がＩＤじζいること、
。

さらに、スパッタリング法等による酸化物ｉ？７１１ｂ
デイスクを対称にした場合には、 （４）３００〜４００　’Ｃの加熱に上っても１−記し
た特性か変化しないこと、即ち、耐熱処理性に優れてい
ること等が必要になる。

次に、従来における磁気ディスク用基盤に−ノいて説明
する。

先ず、塗布型ディス゛りにおいては、磁性媒体層り弓〜
２．５μｍ１１と比較的厚く、スペーシングも１〜２μ
ＩＩＩと大きく、さらに、単位記録面積も５０〜１００
０μ＋１）；と太きいためＡ′１容欠陥サイズも１５〜
５００μｌ＋１　″と火きく、Ａ　Ａ　ＪＪ４４’６５
０８Ｇのアルミニウム合金基板を直接切削、研磨加工し
　クロメート処理した基盤でも、上記特性の（１）、（
２）を満足し、特性（３）も問題とならないが、しｈ化
ながら、高記録密度化を１コ指した場合には、磁性媒体
厚さは０．５μｍ１１以下、スペーシング０．４μｍ０
以下か１」標とされており、単位記録面積も１０〜２０
＃１１１２以下であり、その際の許容欠陥サイズ３〜１
０１１１１１１２以下、場合によっては　１μ＋１１２
が１指されている。この場合、現Ｊｌの基盤の表面精度
、欠陥、硬さ、耐摩耗（−目よｔ足となる。

従って高記録密度ディスクではこれらの問題を解決する
ために、 （１）磁性媒体をめっ外により形成するめっき型ディス
クでは、アルミニウム合金基板に無電解二ンケルにより
被覆する。

（２）磁性媒体をスパッタリングにより形成するスパッ
タ酸化物型ディスクでは、アルミニウム合金基板を陽極
酸化皮膜で被覆する。

という方法が主に採用されている。

そして、めっぎ型ディスクでは、アルミニウム合金基板
に厚さ２０〜５０μｍ１１の無電１屓ニツケルめっ外を
施し、その後表面を旬１）魯して上記１、磁性（１）、
（２）および（３）を得ているか、アルミニウム合金は
直接ニッケルめっきを施すことか困難であるので、入念
な下地処理が必要であり」ユ程か複償１となり、さらに
、無電解ニッケル層は２００℃以」二の加熱により結晶
化が進み磁性を帯びるようになり、磁気ディスクとして
は不適当となり、また、スパッタ酸化物型ディスクでは
、アルミニウム合金基板に厚さ１〜１０μＩｏの陽極酸
化皮膜を形成し、これを研磨することにより」ニス特性
を得ようとしているか、特性（３）、（４）については
要求をｉ；ｖｉたしているが、特性（１）、（２）、特
に（２）の１１５性か充分でなく、この原因としては、
（ａ）アルミニウム合金基板中に存在する長さ１０μ箱
程度の多数の金属間化合物、例えば、ノ＼１−Ｆｅ−３
ｉにＭｕ、Ｃｒを含有する晶出物やＩ’４ｇ２Ｓｉの晶
出物等がアルミニウム合金基板を切削加工および研磨加
工する際に表面【こ突起部として残るか、或いは、脱落
してその後に穴かでき、その結果研磨を充分に行なって
も良好な表面精度が（’Ｊられず、（１））さらに、切
削、研磨加工したアルミニウム合金基板を電解し、表面
に陽極酸化皮膜を形成すると、アルミニウム合金基板中
の晶出物周辺が溶解し、大きな欠陥となり、この欠陥は
研磨によっても消滅せず、上記（、）と同様に晶出物か
脱落して新しい穴となることによる。このように、陽極
酸化法による磁気ディスク用基盤は、アルミニウム合金
中の晶出物の影響が大きく、そのため、磁気ディスク用
アルミニウム合金の製造方法を変えたり、基礎となる地
金の純度を高くすることにより改善が図られているが、
高記録密度用の磁気ディスク基盤として充分満足できる
ものはまだ得られていないのである。

この外に、スパッタ酸化物型ディスクに特公昭５３−　
（１３７２０２号公報に示されているように、スパッタ
リング法により厚さ０．６μＩｌ＋の酸化珪素、酸化タ
ンタル、酸化チタンの何れか一つの酸化物薄膜を形成し
、その表面を研磨し表面にスパッタリングにより磁性薄
膜を形成する方法があるか、これは表面精度の向上は期
待できるか、基盤欠陥の問題は解決されていない。

本発明は上記に説明したような従来における磁気ディス
ク用基盤の種々の欠点や問題点に鑑みなされたちのであ
り、上記した磁気ディスク用Ｊｉｔ：盤の４つの特性を
満足する高記録密度用の磁気ディスク用基盤を提供する
ものである。

本発明に係る磁気ディスク用基盤の特徴とｒるところは
、アルミニウム合金基板の表面」二に１１さ１’−１０
μ＋ｎのＳｌ、ＴｉＮ、Ｓｉ、Ｎ、のいずれか１つの蒸
着膜を設けたことにある。

本発明に係る磁気ディスク用基盤−二（重用するアルミ
ニウム合金としては、基盤を作製する際の機械加工や研
磨および軟質材として使用する時の高速回転に充分耐え
られる機械的強度を有するものであればよく、ＡＡ規格
の５０８６．５０ｆ３３．２０２４、７０７５秀で・、
１いか１．上り１憂れた磁気ディスク用基盤を（１する
ためには、使用する地金の純度をあげたり、薄板連続ｖ
Ｊ造力式で゛製造する等アルミニウム合金中の晶出物を
小さくする対策を採用したアルミニウム合金を用いる力
か非磁性薄膜物質の膜厚を薄くで゛きる点からも右利で
ある。

本発明に係る磁気ディスク用基盤」―の蒸着膜の形成方
法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸Ｘｉ法、イ
オンブレーティング法、スパッタリング法等のＦ’　Ｖ
　Ｉ）法（１＋Ｌｙｓｉｃａｌ　ｖａｌ＋ｏｕｒ　ｄｉ
ｌ＋ｏｓｉＬｉｏｎ、物理的蒸着）やＣＶ　Ｉ）法（ｃ
ｌ＋ｅｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｕｒ　ｄｉｐｏｓｉｌ、　
ｉ　ｏｎ、化′を的蒸着）か用いられるが、Ｗｉ膜の１
で１着性や処理条件によりＰ　Ｖ　Ｄ法ではイオンブレ
ーティング法とスパッタリング法（高速スパッタリング
法を含む）か、また、ＣＶＤ法ではプラズマＣＶ１）法
か′望ましい蒸着法である。なお、薄膜形成時、　　　
　　　　　　　　のアルミニウム合金基板温度は、処理
中の基板の変形等を考慮すると４００℃以下好ましくは
３５０℃以下かよく、また、薄膜の耐熱処理性は薄膜物
質、膜厚および処理時の基板温度によって変化するので
適宜その都度選定する必要がある。

二の蒸着膜の厚さは、Ｓｌ、ｉ’　ｉ　Ｎ　、Ｓ　ｉ　
＝　Ｎ　４のいずれか１つを１〜１０μｉｌとするので
あり、厚さが１μＩｌｌ未濯ｊでは」二記特性（２）の
基板欠陥、時ｔこ穴のような凹欠陥をなくすことは困膚
（であ１）、（ｉｌｌｊ砦技術の平行度、粘度の面から
も高わ５瓜の表＋ｆｉｉ　ｔｉｌ＋磨を期待することが
できず、また、１０μｍ１１を越える厚さでは上記特性
の効果は飽和してしまり・経済的に無駄である。よって
、蒸着膜の厚さは１・〜１０μ【１１とＶる・・ 本発明に係る磁気ディスク用基盤の実施例を説明する。

ｌ実施例１ 供試料として第１表に示すＡ、Ｉ３、Ｃ３種類の含有成
分および成分割合の材料を用ν・た。

形状：外径８インチ　　　厚さ約２ｍ１０円微視１＋ｉ
切削を行なって１史用した。

実施例１ 供試料として八を用い、ＨＣＤ型イオンブレーティング
法によりｉ’　ｉ　Ｎ薄膜を形成した。

処理条件は、蒸発物質としてＴｉを用ν１圧力８×１　
＋’、）　４ＬｏｒｒでＮ２〃ス雰囲気中で基盤温度２
５０’Ｃ１基盤電圧−］　ＯＶ、　）］］ＣＤハフー３
５００Ｗテ２１）分間処理した。膜厚約２μ川であった
。薄膜形成後、ダイヤモンドペーストを用いてポリ・ン
シングした。

表面粗さて基盤欠陥、耐熱処理性を調査し、その結果を
１２表に示す。

実施例２ 供試材としてＢを用し）、プラズマい１）法（こよＩ）
アモルファスＳｌ薄膜を形成した。゛ノースとして八「
ガスで希釈しｔこＳ　ｉ　ｌ−１４を川（・、〃久１−
ｉ′、１．５Ｌｏｒｒ、ガス流量４００　ＳＣＣ／ｍｉ
ｎ、基’！（：ｉ’ｈ度２００’Ｃ１１佳パワー７００
Ｗで３０分処理した。膜厚は約２．５μｍ口であった。

薄膜形成後、グイヤモント′ペーストでポリッシングし
た。

表面粗さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第２表に
示す。

実施例３ 供試料としてＢを用い、プラズマＣ＼゛Ｉ′）法（こよ
りＳ　ｉ　＝　Ｎ　４薄膜を形成した。ソースとＬ′ζ
ｔ＼１・ガスで希釈したＳ　！　Ｉ−（３およびＮＨ，
を用ｂ・力ス）−自）、８Ｌｏｒｒｓガ又流量８００ｓ
ｅｃ　／　ｍ　ｉ　ｎ、基盤温度１５０’ｃ、ＲＦパワ
ー５００Ｗで、４０分間処理した。膜厚は約１．２μＩ
＋ｌであった。薄膜形成後ダイヤモンドペーストでポリ
ッシングした。表面粗さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査
結果を第２表に示す。

比較例１ ０Ｉ、試イ・Ａとしてｌ＼を用い、実施例２　（Ｃｒ薄
膜）と同−条１′１で２分間処理した。膜厚は０．４μ
ＩＩ＋であった。ダイヤモンドペーストを用いてどリッ
シングしたか、一部アルミニウム合金か゛露出した。

アルミニウム合金が露出していない部分の表面第１１さ
、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第２表に示す。

比較例２ 供試材として１３を用い、プラズマＣＶＤ法によりアモ
ルファスＳｉ薄膜プ形成シタ。ソースとしてｌ−１、ガ
スで希釈したＳｉＨ，を用い、ガス圧０．１１、ｏｒｒ
、ガス流量４０ＳＣＣ／ｍｉｎ、基盤温度２００℃、Ｒ
Ｆパワー１０Ｗで３０分処理した。膜厚は約０．６μＩ
１１であった。ダイヤモンドペーストを用いてポリッシ
ングしたが、一部アルミニウム合金が露出した。アルミ
ニウム合金が露出していない部分の表面ネ１１さ、基盤
欠陥、耐熱処理性の調査結果な第２表に示す。

比較例３ 供試料としてＡを用い、１５％ｌ（＝　Ｓ　０４ｍを使
用し、浴温２（〕℃、電流密度１Ａ／ＣＩＩＩ＋２で１
（）分間処理して約３μｍｎの陽極酸化皮膜（）＼＋、
ｏ、、３を１：ノた。次に、グイヤモンドペースＩ・を
用いてポリッシングした。

表面ネ１１さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第２
表に示す。

比較例４ 供試料として１３を用い、１５％Ｈ、Ｓ　Ｏ，沼を使用
し、浴温３０℃、電流密度１．Ａ／ｄ＋ｎ”で２０分間
処理して約６μＩｎの陽極酸化皮膜（ＡＩ、０３）を摺
だ。次いで、グイヤモンドペーストを月ｊいてポリッシ
ングした。

表面粗さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果をｒＩＳ２
表に示す。

比較例５ 供試材としてＣを用い、１５％Ｈ２Ｓ　（−、）　４浴
を使用し、浴温３０℃、電流密度Ｉ　Ａ　／ｄｍ”　テ
］　１．’ｌ　分間処理して約３μ＋ｎＦ！極酸化皮膜
（Ａト０．）をｌ！、た。

次に、ダイヤモンドペース１を用いてポリッシングした
。

表面ネ１１さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第２
表に示す。

実施例４ 供試４・４としてノ＼を用い高速スパッタリング法によ
り、ｉ゛ｉ　Ｎ薄膜を形成した。

処理条１′１．は、ターゲット利料として′Ｉ”　ｉを
投入電力ＩＫＷ、ターデッド電圧６００ｖ、７リズマ収
束磁界４００　（、）ｐ、雰囲気はＡｒガスにＮ２ガス
を導入し、圧ノＪ　　］　ＸＨＩ−３Ｌｏｒｒで２０分
間スパッタリングを行なった。膜厚は約２μ＋ｎであっ
た。薄膜形成後ダイヤモンドペーストを用いてポリッシ
ングした。表１１ｉ浦１さ、基盤欠陥、耐熱処理性を調
査し、その結果を第３表に示１゜ 実施例５ 供試材としてＢを用い、ｌｌＣＤ型イオンブレーティン
グ法により゛「ｉＮ薄膜を形成した。基盤温ｊ度１００
℃、基盤電圧０■、その他は実施例Ｊと同一条件で２５
分間処理した。膜厚は約２．５μＩｌｌであった。膜形
成後ダイヤモンドペーストを用いてポリッシングした。

表面粗さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第３表に
示す。

実施例６ ０（試祠としてｌ＼を用いＩＩＣＩ）型イオンブｌ／−
ティング法によりＳｉＮ膜を形成した。

処理条件は、蒸発物質としてＳｌを用（・、１エカ４Ｘ
ＩＯ−５ＬｏｒｒでＡｒガス雰囲気中で、基盤温度２０
０°Ｃ１基盤電圧−４０Ｖ、ＩＩＣ＋’）パワー３５０
（１〜′で２（）分間処理した。膜厚は約１μｍ１１で
あった。薄膜１１β成後ダイヤモンドペーストを用（・
てポリ・７シングした。表面粗さ、基盤欠陥、耐熱処理
性を調査し、その結果を第３表に示す。

実施例７ 供試材としてＡを用い高速スパッタリング法によりＳ１
薄膜を形成した。

処理条件は、ターデソ目］料としてＳｉを投入電力ＩＫ
Ｗ、ターゲット電圧７００Ｖ、プラズマ収束磁界４００
０ｅ、雰囲気圧力３　Ｘ　１０−３１．ｏｒｒ、　’ｆ
ｆ囲気はＡｒガスを用いた。スパッタリング時間は６０
分で、約６μＩＯのＳｉ薄膜が得られた。薄膜形成後グ
イヤモンドペーストを用いてポリッシングした。

表面第１１さ、基盤欠陥、耐熱処理性の調査結果を第３
表に示す。

以−１−説明したように、本発明に係る磁気ディスク用
語盤は−１−記の構成を有しているものであるか呟磁シ
（ディスク用ｈ（盤として榎れだ（ｉｆｆ　Ｉ↓り後の
表＋ｒ＋ｉ　ｆ＋’」瓜を有し、欠起や穴等の欠陥か少
なく′ζ小さく、耐ｊ￥耗性に曖れ、さら１ご、耐熱処
理性にら１憂れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁気ディスク用基盤のつ二施例；
９の基盤の表面状況を示す顕微鏡写真、第２図は比較例
４の基盤の表面状況をボす顕微鏡写真である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム合金基板の表面」二に、厚さ１〜１０μ＋
   ｎのＳｉ、ｉ’　ｉ　Ｎ　、　Ｓ　ｉ　３Ｎ　＋のいず
   れか１つの蒸着膜を設けたことを特徴とする磁気ディス
   ク用基盤。