KR100229690B1 - 자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크장치 - Google Patents

자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100229690B1
KR100229690B1 KR1019910011301A KR910011301A KR100229690B1 KR 100229690 B1 KR100229690 B1 KR 100229690B1 KR 1019910011301 A KR1019910011301 A KR 1019910011301A KR 910011301 A KR910011301 A KR 910011301A KR 100229690 B1 KR100229690 B1 KR 100229690B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic disk
magnetic
hill
hills
protective layer
Prior art date
Application number
KR1019910011301A
Other languages
English (en)
Other versions
KR920003265A (ko
Inventor
고이겐이찌
다나까히데아끼
스기모또히로유끼
사와하따쇼오이찌
오후라마사기
미야께오시히꼬
가또요시끼
야시기히로시
이노마다요우이찌
모라구찌요시히로
Original Assignee
가나이 쓰도무
가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가나이 쓰도무, 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 filed Critical 가나이 쓰도무
Publication of KR920003265A publication Critical patent/KR920003265A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100229690B1 publication Critical patent/KR100229690B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/58Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/60Fluid-dynamic spacing of heads from record-carriers
    • G11B5/6005Specially adapted for spacing from a rotating disc using a fluid cushion
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/41Cleaning of heads
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/72Protective coatings, e.g. anti-static or antifriction
    • G11B5/726Two or more protective coatings
    • G11B5/7262Inorganic protective coating
    • G11B5/7264Inorganic carbon protective coating, e.g. graphite, diamond like carbon or doped carbon
    • G11B5/7266Inorganic carbon protective coating, e.g. graphite, diamond like carbon or doped carbon comprising a lubricant over the inorganic carbon coating
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/74Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
    • G11B5/82Disk carriers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90Magnetic feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24355Continuous and nonuniform or irregular surface on layer or component [e.g., roofing, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

자기디스크(9)가 자성층(4), 이 자성층을 덮는 보호층(5)을 가지고, 이 보호층의 표면에, 소정의 범위내의 크기와 소정의 범위내의 거의 균일한 높이를 갖는 다수의 언덕(7)이 소정이 범위내의 밀도로 배치되어 있다. 언덕(7)은 자기헤드(13)의 부상면에 부착하는 오염물을 효과적으로 제거함으로써, 헤드의 부상량이 작은 고밀도 자기디스크 장치에 있어서도 장기간에 걸친 헤드의 섭동의 신뢰성과 부상안정성을 보증하고, 따라서 자기디스크 장치의 작동의 신뢰성을 향상시킨다.
언덕(7)은 상기 보호층의 표면에 미립자(8)로 이루어지는 마스크를 형성하고, 다음에 그 표면에 그 마스크를 거쳐 에칭처리를 실시함으로써 상기 표면상에 형성된다.

Description

자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크 장치
제1도는 본 발명의 자기디스크의 일 실시예의 단편적 확대도.
제2도는 제1도에 나타낸 자기디스크의 일부분의 모식적 확대평면도.
제3도는 제1도에 나타낸 자기디스크의 보호막의 표면에 언덕(hill)을 형성하는 방범의 모든 단계에 있어서 디스크의 단편적 확대 단면도.
제4도는 제3도에 나타낸 방법에 의하여 디스크 보호막의 표면에 고체입자를 부착시키는 장치의 일 예의 개략도.
제5도는 디스크의 보호막 표면에 고체입자를 부착시키는 장치의 다른 예의 단면도.
제6도는 본 발명의 자기디스크를 조립한 자기디스크 장치의 개략 측면도.
제7도는 제6도에 나타낸 자기디스크 장치의 자기헤드의 부상면에의 오물의 부착량을 평가하기 위하여 사용된 장치의 개략 측면도.
제8도는 본 발명의 자기디스크의 표면에 형성된 언덕에 의한 헤드 부상면의 오물의 제거작용를 도해한 모식도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
4 : 자성층 5 : 보호막
7 : 언덕 8 : 미립자
9 : 자기디스크 13 : 자기헤드
본 발명은 자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크 장치에 관한 것이다.
근년 컴퓨터 시스템의 외부기억장치로서의 자기디스크장치의 중요도는 점점 높아져, 그 기록밀도는 매년 현저한 향상이 도모되고 있다. 이와 같은 고기록 밀도화에 대응하는 자기디스크로서, 종래의 자성분과 바인더를 혼련(混練)한 자성도료를 기판 상에 도포한 도포형 매체 대신, 자성박막을 사용한 박막 자기디스크가 주목되고 있다.
이와 같은 자성박막을 사용한 박막자기디스크(이하 간단하게 자기디스크라 칭한다)의 일반적인 구조는 다음과 같다. 기판은 알루미늄 합금원판과, 그 위에 형성된 경질의 기초막으로 이루어진다. 알루미늄 합금대신에 유리등 경도가 높은 원판재료를 사용한 경우에는 기초막이 생략되는 일도 있다. 기판 상에는 자성막이 형성되나, 이 양자의 사이에는 밀착성 향상이나 자성막의 특성향상을 목적으로 하여 중간막이 형성되는 경우도 있다. 자성막 위에는 보호막과 더불어 필요에 따라 윤활막이 형성되어 자기디스크가 완성된다.
자기기록장치는 자기디스크와 기록재생 자기헤드(이하 간단히 헤드라 한다), 자기디스크의 회전제어기구, 헤드의 위치결정기구 및 기록재생신호의 처리회로를 주 구성요소로 하고 있다. 그 일반적인 기록재생 방법은, 조작개시 전에는 헤드와 자기디스크가 접촉상태이나 자기디스크를 회전시킴으로서 헤드와 자기디스크와의 사이에 미소공간을 만들고, 이 상태에서 기록재생을 행한다. 조작 종료시에는 자기디스크의 회전이 정지하고, 헤드와 자기디스크는 다시 접촉상태가 된다. 이 형식을 큰택트·스타트·스톱방식(이하 CSS 방식이라 한다)이라 부른다. 자기 기록장치의 기록밀도를 향상시키기 위해서는 기록재생시의 헤드의 부상량은 작을수록 좋고, 그때의 헤드의 부상안정성을 확보하기 위하여, 자기 디스크의 표면은 가능한 평탄할 것이 요구된다.
그런데 장치의 기동시 및 정지시에 있어서 헤드와 자기디스크의 사이에 발생하는 마찰력은, 양자의 마모를 일으켜서 특성열화의 원인이 된다. 또한, 자기디스크가 정지하고 있는 상태에서 헤드와 자기디스크와의 사이에 수분 등이 개재하면, 양자가 강고하게 서로 흡착하고 이 상태에서 기동하면 헤드와 자기디스크와의 사이에 큰 힘이 발생하여, 헤드나 자기디스크의 손상을 초래할 염려가 있다. 이와 같은 마찰력 및 흡착력은 자기디스크의 표면이 평탄할수록 커지는 경향이 있어 상기한 기록밀도의 향상에 따른 헤드의 부상안정성에 대한 요구와 상반된다.
디스크와 헤드와의 사이에 발생하는 마찰력이나 흡착력을 저감하기 위하여, 디스크 표면에 미소요철을 형성하는 것이 종래부터 제안되고 있다. 일본국 특개 소 55-84045호 공보에는 표면 거칠음 20-50㎚의 보호막을 형성한 자기디스크가 개시되어 있다. 일본국 특개 소 56-22221호 공보에는 보호막을 스퍼터법으로 형성할 때에, 그물코(메시) 형상의 차폐판을 개재함으로써 요철을 갖는 보호막을 형성하는 방법이 개재되어 있다. 일본국 특개 소 57-20925호 공보에는, 보호막의 표면에 미소돌기를 형성한 자기디스크가 개시되어 있다. 일본국 특개 소 58-53026호 공보에는, 보호막을 형성한 자기디스크의 표면에 기체이온을 조사하여 보호막의 표면에 요철을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 일본국 특개 소 62-22241호 공보에는 보호막을 형성한 자기디스크의 표면에 연마, 웨드에칭 또는 드라이 에칭에 의하여 보호막의 막두께를 넘지 않는 범위의 요철을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
상기 종래기술에서는 모두 자기디스크와 자기헤드와의 사이에 생기는 마찰력이나 흡착력의 저감을 목적으로 하고 있고, 헤드의 부상량이 작은 고기록 밀도화 자기디스크장치에 있어서, 장기에 걸친 헤드의 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성에 관하여 충분한 배려가 되어 있지 않았었다.
본 발명의 목적은 자기헤드의 부상량이 작은 자기디스크장치에서 장기에 걸친 헤드의 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 지속할 수 있는 자기디스크 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 자기디스크 장치에 사용되어, 장기에 걸친 헤드의 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 지속할 수 있는 자기디스크를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기의 특징을 가지는 자기디스크의 경제적인 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의하면 기판과 그 기판을 덮는 자성층과, 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 자기디스크에 있어서, 그 보호층의 표면은 다수의 언덕이 형성되어 있는 영역을 포함하고,
(가) 그 언덕은 5㎚내지 40㎚ 범위 내의 대략 균일한 높이를 가지고;
(나) 그 언덕은 상당 직경 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80% 이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; 및
(다) 그 언덕의 개수는 상기 영역의 매 ㎟ 당 50개 내지 2.5×105개의 범위내인 것을 특징으로 하는 자기디스크가 제공된다.
본 발명의 자기디스크는 보호막 즉 보호층의 표면에 상기 (가) 내지 (다)의 특징 점을 구비한 다수의 언덕을 갖기 때문에, 자기헤드의 부상량이 작은 고기록 밀도 자기 디스크 장치에 있어서, 장기에 걸친 헤드의 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 지속할 수 있다고 하는 것이 판명되고 있다.
본 발명자들은 종래의 자기디스크 장치에 있어서, 장기에 걸친 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 손상하는 요인에 관하여 여러 가지로 검토한 결과, 장기의 동작에 의하여 헤드의 부상면(레일면 또는 슬라이더면 이라고도 불린다)에 오물이 퇴적하여, 이것이 섭동신뢰성을 크게 손상하는 원인이 되는 것을 발견했다. 즉 부상면에 부착한 오물에 의하여, 헤드의 부상시의 안정성이 저하하고, 또 부착한 오물이 헤드와 자기디스크와의 사이에 개재함으로써 양자에게 손상을 주기 쉽고, 자기디스크 장치의 섭동신뢰성을 손상하는 원인이 된다. 헤드의 부상면에의 오물의 퇴적은 헤드의 부상량을 작게 할수록 특히 0.15㎛ 이하로 했을 때에 현저하게 된다.
발명자들은 자기디스크 표면에 요철을 형성함으로써, 부상면의 오물을 제거할 수 있지 않을까라고 생각하여 자기디스크의 표면형상과 부상면의 오물의 부착을 상세하게 검토했다. 그 결과 자기디스크의 보호막 표면에 형성된 요철을 특정의 형상으로 함으로써, 부상면에 부착하는 오물이 효과적으로 제거되는 것을 발견하기에 이르렀다. 디스크 표면의 요철에 의한 부상면의 오물의 제거는 볼록부에 의하여 부상면에 부착한 오물이 떨어져 볼록부의 주위에 배제됨으로써 이루어진다. 볼록부는 장치의 기동정지시에 자기디스크와 헤드가 직접 접촉하여 섭동하는 경우나, 정상부상시에 있어서도 시크 동작이나 외란 등에 의하여 일시적으로 부상량이 저하한 경우에 특히 효과적으로 작용한다. 본 발명에 있어서는, 자기디스크의 보호막 표면에 형성한 상기 다수의 언덕에 의하여, 부상면에 부착하는 오물을 효과적으로 제거할 수 있기 때문에, 장기에 걸친 헤드의 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 지속할 수 있다.
여기에서 형성되는 언덕의 높이는 5㎚ 이상 40㎚이하이고, 자기디스크의 언덕 형성영역 내에서 대략 일정한 것이 바람직하다. 언덕의 높이가 대략 일정하다는 것은 초기의 헤드의 부상안정성을 확보하기 위하여 중요하고, 또 상기한 부상면의 오물을 효과적으로 제거하기 위해서는 특히 중요하다. 이것은 오물의 제거에는 부상면의 밑에 존재하는 가장 높은 언덕만이 주로 작용하기 때문이고, 언덕의 높이를 대략 일정하게 함으로써 보다 많은 언덕을 오물의 제거에 기여시킬 수가 있다. 언덕의 높이가 너무 작으면, 부상면의 오물을 쓸어내는 효과가 작아짐과 동시에, 쓸어 내려진 오물이 배제되어야 할 언덕 사이의 오목부의 용적이 작아지기 때문에 바람직하지 않다. 본 발명은 헤드의 부상량이 작은 고 기록밀도 자기디스크 장치를 대상으로 하고 있기 때문에, 언덕의 높이가 너무 크면 보호막 전체의 막압이 증대하고 기록/재생시의 헤드와 자기디스크의 자성막 즉 자성층과의 간격이 커지기 때문에 바람직하지 않다. 부상면의 오물의 제거를 더욱 효과적으로 하기 위해서는 언덕의 높이는 10㎚ 이상 40㎚ 이하의 범위가 보다 더 바람직하다. 또한 헤드와 자성막과의 간격을 더욱 작게 하기 위해서는 언덕의 높이는 10㎚ 이상 30㎚이하의 범위가 더욱 바람직하다.
보호막이 막두께의 작은 부분과 큰 부분을 가지고, 막두께의 큰 부분이 막두께가 작은 부분의 속에 분산하여 배치됨으로써 상기의 언덕이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 여기서 막두께가 작은 부분 및 막두께가 큰 부분은 각각 거의 균일한 막두께를 가지고, 막두께가 큰 부분과 막두께의 작은 부분과의 막두께 차를 5nm 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 상기한 범위의 균일한 높이의 언덕을 형성할 수가 있다.
여기에서 말하는 자기디스크 표면의 언덕이란, 상기와 같이 의도적인 보호막 두께 차에 의하여 보호막 면에 형성되어 있는 것만을 의미하고, 보호막보다 하층에 존재하는 자성막, 중간막(층) 등의 형성시에 발생하는 결정입계 등의 미세구조나, 기초막(층) 및 기판의 표면가공시에 생기는 미세 흔적 등에 기인하여 자기디스크 표면에 생기는 미세요철은 본 발명의 언덕에는 포함되지 않는다.
형성되는 다수의 언덕은 크기의 분포를 가지고 있어, 0.1㎛ 이상 30㎛ 이하인 것이 전수의 80% 이상 존재하는 것이 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 존재하지 않을 것이 더욱 바람직하다. 헤드의 부상면에 부착하는 오물은 다양한 형태 및 크기를 갖기 때문에, 언덕의 크기도 분포를 갖는 편이 다양한 오물을 효과적으로 제거할 수 있다. 단 지나치게 큰 언덕에서는 부상면으로부터 제거된 오물이 언덕의 주위에 배제되기 어렵게 되어, 제거된 오염물이 다시 자기디스크와 부상면과의 사이에 끼여 들어갈 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 언덕의 크기가 너무 작으면 부상면의 오물은 단지 좌우로 밀려 제처지게 될 뿐으로, 부상면으로부터 제거되기 어렵게 된다. 또 언덕의 크기가 너무 작으면 언덕 자신의 강도가 저하하여, 헤드와의 접촉시나 오물의 제거 시에 언덕이 손상을 받기 쉽게 된다. 이상과 같이 부상면의 오물을 효과적으로 제거하기 위해서는, 언덕의 크기는 상기한 범위에서 분포를 가질 것이 바람직하다. 부상면의 오염물의 제거를 더욱 효과적으로 하고 또한 언덕의 강도를 더욱 충분하게 하기 위해서는, 언덕의 크기는 0.2㎛ 이상 20㎛ 이하의 언덕이 전수의 80% 이상 존재하는 것이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이상 15㎛ 이하의 언덕이 전수의 80% 이상 존재하는 것이 바람직하다. 여긱서 언덕의 크기란, 예를 들면 위에서 보아 언덕이 대략 원형인 경우에는 그 직경을 나타내고, 원형 이외의 경우에는 주목하는 언덕과 같은 면적을 갖는 가상 원의 직경(상당직경)을 나타낸다. 예를 들면 폭 2㎛, 길이 20㎛의 장방향의 언덕이 있었을 경우, 그 상당직경은 약 7.1㎛가 된다.
다수의 언덕은, 그 크기를 상기의 범위에서 적당하게 선택함으로써 단위면적당의 개수가 50개/㎟ 이상 2.5×105개/㎟ 이하가 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또 단위면적에 대한 그 면적 내의 언덕의 총면적의 비율이 0.5% 이상 60% 이하가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 언덕의 수 및 총면적 비율이 너무 작았을 경우, 헤드의 위치에 따라서는 부상면 중에서 언덕과 대향하지 않는 부분이 발생하여 부상면에 부착한 오물을 효과적으로 제거할 수 없게 된다. 한편, 언덕의 수 및 총면적 비율이 너무 크면 떨어진 오물이 언덕 주위의 오목부에 배제되기 어렵게 되어 떨어진 오물이 다시 자기디스크와 부상면과의 사이에 끼어들어갈 염려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 부상면의 오물의 제거를 더욱 효과적으로 하기 위해서는, 단위면적당의 언덕의 개수가 100개/㎟ 이상 1×105㎟ 이하가 되도록 배치되어 있을 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 200개/㎟ 이상 5×104㎟ 이하가 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다. 또 부상면의 오물의 제거를 보다 효과적으로 하기 위해서는 단위면적에 대한, 그 면적내의 언덕의 총면적의 비율이 1%이상 50%이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2%이상 40%이하가 바람직하다.
또 다수의 언덕은, 인접하는 언덕의 쌍의 사이의 간격이 분포를 갖도록 랜덤하게 분산되어 있어, 다수의 언덕에 관한 상기 간격의 평균치가 1㎛ 이상 80㎛ 이하가 되도록 배치되어 있을 것이 바람직하다. 오물의 부착은 부상면의 어느 장소에서도 일어날 수 있기 때문에, 그것들을 효과적으로 제거하기 위해서는, 언덕의 간격이 분포를 갖도록 언덕이 랜덤하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의하여 부상면의 어느 곳에 오물이 부착했을 경우에도, 다수의 언덕이 평균적으로 작용하여, 오물이 제거되기 쉽다. 여기서 언덕의 평균간격이 너무 좁으면 부상면으로부터 제거된 오물이 언덕의 주위의 오목부에 배제되기 어렵다는 것과, 제거된 오물이 다시 자기디스크와 부상면과의 사이에 끼여 들어갈 염려가 있다는 것 등의 이유 때문에 바람직하지 않다. 한편 언덕의 평균간격이 너무 넓으면 헤드의 위치에 따라서는 부상면의 속에서 언덕과 대향하지 않는 부분이 생기기 쉽고, 부상면에 부착한 오염물을 효과적으로 제거할 수 없다. 또 언덕의 평균간격이 너무 넓으면 언덕과 언덕의 사이의 보호막 두께가 작은 부분이 헤드와 접촉할 가능성이 있어, 섭동 내구성이 손상되기 쉽다. 부상면의 오물의 제거를 보다 효과적으로 하고, 또한 섭동 내구성을 더욱 충분하게 하기 위해서는 상기 언덕 간격의 평균치가 2㎛ 이상 60㎛ 이하가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 상기 언덕 간격의 평균치가 5㎛ 이상 50㎛ 이하가 좋다. 여기서 말하는 언덕의 간격이란 인접하는 2개의 언덕의 외주 부분끼리 간의 최소 간격을 의미하고 중심간 거리를 의미하는 것은 아니다.
발명에 의하면, 상기 수치범위의 언덕이 자기 디스크의 보호막 표면에 형성되어 있기 때문에, 헤드의 부상면에 부착하는 오물이 효과적으로 제거될 수 있어, 헤드의 부상량이 작은 자기디스크 장치에 있어서도, 장기간에 걸친 섭동 내구성 및 헤드의 부상 안정성을 확보할 수가 있다.
또 본 발명의 자기디스크에 있어서는 보호막의 표면에 부상면의 오물을 제거하기 위한 다수의 언덕이 형성되어 있기 때문에, 자성층은 평탄할 수가 있다. 이에 의하여 기록 재생 시에, 자성층의 요철에 기인하는 재생출력의 변동을 방지할 수 있어 우수한 기록 재생 특성을 가지는 자기 디스크를 얻을 수가 있다.
또, 본 발명의 상기 또 다른 목적을 달성하는 자기 디스크의 제조방법은, 기판을 준비하는 공정과; 그 기판의 적어도 1표면에 자성층을 형성하는 공정과; 그 자성층 상에 보호막을 형성하여 반 완성품을 얻는 공정과; 그 보호층의 표면의 적어도 일부분에 다수의 미립자로 이루어지는 마스크를 형성하는 공정과; 그 보호층의 표면에 상기 마스크를 거쳐 상기 보호층의 두께를 초과하지 않는 깊이까지 에칭처리를 실시하는 공정과; 상기 마스크를 상기 보호층으로부터 제거함으로써, 그 보호층의 표면에 크기 및 간겨의 분포를 가지고 또한 대략 균일한 높이의 다수의 언덕을 얻는 공정을 갖는다.
본 발명의 방법에 의하면, 거의 일정한 두께로 형성한 보호막의 표면에 도포 혹은 침지 등의 극히 간편한 방법으로 미립자를 부착시킬 수가 있어, 이것을 마스크제로하여 보호막을 에칭함으로써 부착시킨 미립자의 크기 및 배치에 따라, 균일한 높이의 다수의 언덕을 보호막 표면에 형성할 수가 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 자기디스크의 보호막 표면에, 상기한 특징을 가지고 다수의 언덕이 형성되어 있음으로써, 이하의 이점을 가지는 자기디스크 및 자기디스크장치를 얻을 수 있다;
첫째로, 형성된 언더의 높이가 거의 일정함으로써, 예를 들면 0.15㎛ 이하라고 하는 작은 부상량에 있어서도 헤드의 부상 안정성이 확보된다.
둘째로, 장기의 동작에 의하여 자기헤드의 부상면에 부착하는 오물을, 자기디스크의 언덕이 효과적으로 제거하기 때문에, 장기에 걸친 섭동 내구성 및 헤드의 부상안정성을 얻을 수가 있다.
셋째로, 보호막 표면에 요철이 형성되어 있기 때문에, 자성층의 요철에 기인하는 재생출력의 변동이 방지되어 우수한 기록 재생특성을 얻을 수가 있다.
또 본 발명의 방법에 의하면 미립자를 자기디스크의 보호막 표면에 분산 부착시키고, 이것을 마스크제로하여 보호막에 그 막두께를 넘지 않는 범위에서 에칭을 행한 후, 미립자를 제거함으로써, 자기디스크의 보호막 표면에 미립자의 부착패턴에 따른 균일한 높이의 미소한 언덕을 정밀도 좋게 형성할 수가 있다. 이에 의하여 상기한 이점을 가지는 자기디스크를 경제적으로 또 재현성 좋게 제조할 수가 있다.
본 발명의 상기 및 그 외의 목적, 구성 및 이점은 이하의 본 발명의 추천장려 실시예의 상세한 설명으로부터 한층 더 분명해 질 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명에 의한 자기디스크의 기판은, 알루미늄 합금 원판 상에 NiP,알루마이트 등의 경질 기초막을 형성한 것, 또는 유리, 세라믹스 혹은 경질 플라스틱의 원판 등 그 자체, 또는 그 원판의 표면에 기초막을 형성한 것 등이더라도 좋다. 기판의 위에는 자성막(층)이 형성되나, 양자의 사이에는 밀착성 향상이나 자성막의 특성향상을 목적으로 중간막이 형성되어도 좋다. 자성막은 포화 자속밀도 및 보자력이 높은 재료로 이루어지는 것이 바람직하고, 이러한 재료의 바람직한 예로서는 CoNi합금, CoCr합금 및 이것들에 Zr, Ta, Pt등 적어도 1종 이상의 다른 금속 원소를 첨가한 것이다. 중간막의 재료로서는 자성막의 결정배향성을 촉진할 수 잇는 것이 바람직하고, 예를 들면 자성막이 상기한 Co계 합금인 경우에는, Cr 및 Cr에 적어도 1종 이상의 다른 원소를 첨가한 것이 특히 바람직하다. 자성막의 표면에는 보호막이 형성되고, 그 표면에는 상기한 방법에 의하여 다수의 언덕이 형성된다. 보호막에는 스퍼터법이나 CVD 법으로 형성한 C막, SiO2, 금속탄화물, 금속질화물, 금속산화물 등이 사용된다. 생산성과 섭동내구성의 관점에서는 C막이 특히 바람직하다. 보호막의 표면에는 필요에 따라 윤활막이 형성되어 자기디스크가 완성된다. 윤활막으로서는 불소계의 윤활제가 바람직하고, 퍼플루오르폴리에테르계의 윤활제가 특히 바람직하다. 윤활제의 막두께는 보호막 표면에 형성되는 언덕의 높이 보다 작은 것이 바람직하다. 윤활막의 막두께가 언덕의 높이보다 커지면, 상기한 언덕에 의한 부상면의 오물제거의 효과가 나타나기 어렵게 된다.
본 발명의 자기디스크에 있어서는, 보호막의 표면에, 헤드의 부상면에 부착하는 오물을 제거하기 위한 다수의 언덕이 형성되어 있기 때문에, 기판표면은 실질적으로 평탄하고 좋다. 이에 의하여, 기판 상에 형성되는 자성막도 평탄하게 되기 때문에, 기록재생 시에 자성막의 요철에 의한 재생출력의 변동을 방지할 수가 있어, 우수한 기록재생 특성을 가지는 자기디스크를 얻을 수가 있다. 단, 필요에 따라 기판 표면에 자성막의 배향성을 제어하는 것을 목적으로하여 보호막 표면의 언덕의 높이보다는 작은 범위에서 극 미소한 요철, 예를 들면 원주 방향의 미소한 홈 등을 형성한 자기디스크도 본 발명에 포함된다.
다음에, 본 발명의 구체적인 자기디스크의 제조방법을 설명한다. 발명자들은 상기의 언덕을 보호막 표면에 형성하기 위하여, 실용적으로 제공할 수 있는 경제적인 자기디스크의 제조방법에 관하여 여러 가지로 검토한 결과, 자기디스크의 보호막 표면에 다수의 고체입자를 분산 부착시키고, 그 고체입자를 마스크로하여 상기 보호막에 그 막두께를 넘지 않는 범위의 깊이로 에칭을 행하고, 그후, 상기 고체입자를 제거함으로써 상기 자기디스크의 보호막 표면에 다수의 미소한 언덕을 형성하는 방법에 의하여 소망의 자기디스크를 얻을 수 있음을 발견했다.
본 발명에 의한 자기디스크의 제조방법의 일 예를 제3도에 나타낸다. 여기서 사용되는 에칭방법은 이온빔 에칭이나 역스퍼터, 프라즈마 에칭 등의 드라이에칭이나, 에칭액을 사용한 습식에칭 중에서 보호막(5)의 재료에 따라 선택할 수가 있다. 에칭방법으로서는, 형성되는 언덕의 높이를 대략 일정하게 하기 위하여, 고체입자(8)가 부착되어 있지 않은 부분에서의 보호막의 에칭속도가, 자기디스크의 면 영역내에서 거의 일정하게 되는 균일한 에칭 법을 선택하는 것이 바람직하다. 이에 의하여 자기디스크의 보호막(5)의 표면에 상기한 소망의 수치 범위 내에서 거의 일정한 높이를 가지는 다수의 언덕(7)을 정밀도 좋게 형성할 수가 있다.
본 발명에서는, 제3도에 나타낸 바와 같이, 보호막(5) 상에 부착한 고체입자(8)를 마스크제로하여 에칭함으로써 언덕(7)을 형성하기 때문에, 사용하느 에칭방법이 방향성을 갖는지의 여부가 중요하다. 예를 들면 플라즈마 에칭이나 습식에칭과 같이, 고체입자의 뒤쪽에도 돌아 들어가기 쉬운 방향성이 없는 에칭방법을 사용한 경우에는, 형성되는 언덕(7)의 크기는 고체입자(8)의 크기보다 작아지기 때문에, 형성되는 언덕(7)의 크기의 제어가 어렵다. 한편, 이온빔 에칭이나 역스퍼터와 같은, 방향성을 가진 에칭방법을 사용했을 경우에는 언덕(7)의 크기는 고체입자(8)의 크기와 거의 같아지기 때문에, 형성되는 언덕(7)의 크기를 부착시키는 고체입자(8)의 크기에 의하여 제어할 수 있기 때문에, 더욱 바람직하다. 방향성을 가지는 에칭방법을 사용했을 경우, 에칭방향을 자기디스크 면에 대하여 대략 수직으로 하는 것이 바람직하다. 방향성의 엄밀도의 점으로부터는, 이온빔 에칭이 가장 바람직하나, 어느 정도의 방향성이 있으면 실용상은 문제가 없기 때문에 양산성의 관점에서는 역스퍼터 법이 보다 바람직하다. 보호막으로서 C보호막을 사용한 경우에는, 산소를 함유한 분위기 속에서의 역스퍼터가 보다 바람직하다. 이와 같이 하여 언덕(7)을 형성했을 경우 산소의 작용에 의하여 C막의 극표층이 개질되고, 그 위에 윤활막을 형성하는 막의 부착강도가 향상하는 효과도 있다.
본 발명에서, 고체입자(8)를 보호호막 표면에 분산 부착시키는 방법으로서는 고체입자(8)를 적당한 액체 속에 분산시킨 현탁액(10)을, 제4도에 나타낸 장치 (펌프(12)와 노즐(11)을 가진다)를 사용한 스핀도포법이나 스프레이도포법 혹은 제5도에 나타낸 바와 같은 침지법에 의하여 자기디스크(9)의 보호막(5)의 표면에 부착시킨 후, 액체를 증발시키는 방법이 가장 실용적이다. 여기서 사용되는 액체로서는, 증발잔사(殘渣)가 발생하지 않는 것이 바람직하고, 예를 들면 순수나 고순도의 불소계용제, 유기요제 등을 사용할 수가 있다. 본 발명에서는 상기의 고체입자의 부착방법에 있어서, 현탁액 속의 고체입자의 밀도나 부착시의 조건을 적당하게 선택함으로써, 보호막 표면에 부착시키는 고체입자의 밀도를 임의로 제어할 수 있어, 상기한 바와 같은 소망의 부착밀도를 용이하게 달성할 수가 있다. 그러나, 상기 방법 이외에도 예를 들면, 고체입자를 기체에 의하여 반송하여 직접 자기디스크의 보호막 표면에 분산 부착하여도 좋다. 그 때에 고체입자에 적당한 하중을 주어 보호막 표면에의 부착효율을 높여도 좋다. 또 미립자의 재료가 녹아 들어가고 있는 용액을 디스크 보호막의 표면에 스프레이 분무한 후 용제를 증발시켜도 좋다. 이 방법에 의해서도 고체입자의 마스크가 보호막 표면에 형성된다.
본 발명에서는 언덕의 높이, 크기 및 배치가 중요하다. 이들 3개의 팩터 중, 높이는 에칭시간을 조절함으로써 제어 가능하고, 크기는 사용하는 미립자의 입경분포(입도분포)를 선택함으로써 제어 가능하다. 언덕 배치의 제어는 미립자의 부착조건을 변화시킴으로서 제어 가능하다. 부착조건은 이하의 사항을 포함한다. 즉 부착조건은 스핀도포법의 경우에는 현탁액 속의 입자의 농도, 노즐로부터의 단위 시간당의 토출량, 디스크의 회전속도, 그 외를 포함하고, 스프레이도포법의 경우에는 스프레이에 의하여 도포하는 액량, 스프레이 시간, 기타를 포함하고, 침지법의 경우에는 침지한 디스크를 끌어올리는 속도, 기타를 포함한다.
본 발명의 상기 실시예에서 사용되는 고체입자(8)의 재료는 이하의 조건을 만족시키는 특성을 가질 필요가 있다.
1) 상기의 현탁액을 사용하여 보호막(5)의 표면에 분산 부착하는 경우, 고체입자를 액체 속에 분산했을 경우에, 용해 혹은 용출이 없을 것.
2) 상기 에칭공정에 의하여 분해, 변질하기 어려울 것.
3) 에칭 후에 보호막 표면으로부터 용이하게 제거할 수 있을 것.
특성 (1)은, 액체의 증발수에 불필요한 잔사를 발생하지 않기 때문에 필요하다. 특성(2)은 고체입자(8)가 에칭시의 마스크제로서 작용하기 때문에, 에칭에 의하여 고체입자(8)의 분해 혹은 변질 생성물이 보호막 표면에 부착하는 것을 방지하기 위하여 필요하다. 상기의 증발잔사 및 분해, 변질 생성물이 보호막 상에 잔류하면, 헤드부상면의 오염을 증가시키는 원인이 된다. 특성(3)은 최종적으로 고체입자(8)가 보호막 표면에 잔류하여 버리면 헤드의 부상 안정성이 손상되기 때문에 특히 중요하다.
발명자들은 이와 같은 조건을 만족하는 재료를 여러 가지로 탐색한 결과, 적어도 불소와 탄소를 함유하는 재료 또는 불소수지가 특히 바람직한 것을 발견했다. 구체적으로 예를 들면, 폴리테트라플루오로에틸렌이나 폴리크로로도리푸루오로에칠렌, 모토라폴오로에틸렌과, 퍼프푸오로 비닐에테르의 공중합체, 불화그라파이트 및 이것들의 유도체등이 특히 적합하다. 이것들의 재료는, 화학적으로 극히 안정하여 우수한 내약품성, 내플라즈마성을 가지기 때문에, 상기의 (1) 및 (2)의 조건에 적합하다. 또한, 상기의 재료는 표면에너지가 극히 낮기 때문에, 다른 고체표면에의 부착력이 작고, 간단한 세정 등에 의하여 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 상기의 (3)의 조건에도 적합하고, 바람직하다. 단 본 발명은 상기의 고체입자 재료에 한정되는 것은 아니고, 상기 이외의 재료에서도 현탁액을 제작하기 위하여 선택된 액체 및 언덕을 형성하기 위하여 선택된 에칭방법에 대하여, 상기 (1) 및 (2)의 조건을 만족하고, 또 상기 (3)의 조건을 만족하는 유기물 및 무기물 중에서 선택하여도 좋다.
본 발명에서 사용되는 고체입자(8)의 크기는, 보호막의 표면에 형성되는 언덕(7)의 크기가 상기한 범위가 되도록 에칭방법에 따라 선택 할 필요가 있다. 상기한 역스퍼터나 이온빔 에칭과 같이 방향성이 있는 에칭방법의 경우에는, 언덕(7)의 크기는 고체입자(8)의 크기와 거의 같아지므로, 소망의 언덕(7)의 크기의 범위의 고체입자(8)를 사용하면 좋기 때문에, 언덕(7)의 크기의 제어가 더욱 용이하게 되어 보다 바람직하다. 플라즈마 에칭이나 습식에칭과 같이, 고체입자(8)의 뒤쪽에도 에칭이 돌아 들어가기 쉬운 방향성이 없는 에칭방법을 사용한 경우에는, 고체입자(8)의 크기는 에칭의 돌아 들어가는 것을 고려하여 언덕(7)의 크기보다 크게 할 필요가 있다. 단 발명자들의 검토결과에서는, 고체입자(8)의 크기가 작아지면 입자끼리가 응집되기 쉬워져, 보호막(5) 표면에 균일하게 분산 부착시키기 어렵게 되고, 또 부착 후에 보호막(5) 표면에 균일하게 분산 부착시키기 어렵게 되고, 또 부착 후에 보호막(5) 표면으로부터 제거하기 어렵게 되기 때문에, 바람직하게는 여기서 사용되는 고체입자의 최소 입경은 0.1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.2㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이상의 크기의 것이 바람직하다. 사용되는 고체입자(8)의 크기의 상한은, 형성되어야 할 언덕(7)의 크기의 상한으로 규정되나, 최대입경은 30㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하기는, 최대입경은 25㎛ 이하이다. 입경이 너무 크면 입자(8)를 보호막(5) 표면에 분산 부착시킨 후에, 입자(8)는 약간의 충격에 의하여 용이하게 탈락되기 쉬워지기 때문에, 취급의 용이도면에서 바람직하지 않다. 또한 제3도에서는 일례로서 구형의 고체입자(8)를 사용한 경우를 나타냈으나, 본 발명이 구형입자의 사용에 한정되는 것이 아님은 말할 필요도 없다.
상기한 바와 같이, 사용되는 고체입자(8)의 크기 및 부착방법에 의하여 보호막(5) 표면에 형성되는 언덕(7)의 크기 및 간격을 제어할 수 있다. 이에 의하여 자기디스크 표면의 단위면적당의 언덕의 개수 및 단위면적에 대한 그 면적내의 언덕(7)의 총면적의 비율을, 상기한 소망의 범위에서 정밀도 좋게 형성할 수가 있다. 입경의 제어는 적당한 입자경분포를 가지는 시판의 고체입자재료를 선택하는 것으로 달성된다.
본 발명의 방법에 의하여, 표면에 언덕(7)을 형성한 보호막(5)에 관하여, 언덕의 부분과 그 이외의 부분에서 재료는 균질한 것이 바람직하다. 이것은 보호막의 언덕(7)의 부분이 다른 부분과 다른 재질로 이루어진 경우, 보호막(5)이 헤드와 상대적으로 섭동할 때에 그 계면에서 박리(벗겨짐)가 발생하기 쉽고, 섭동 내구성이 저하하기 때문이다. 단 밀착성일 때 우수한 적절한 2종의 재료가 선택되었을 경우에는, 보호막(5) 중에 다른 재료가 존재하여도 좋다. 예를 들면, 보호막(5)을 형성할 때 어떤 선택된 에칭방법에 의하여 에칭되지 않는 재료를 하층에 형성하고, 에칭되는 재료를 상층에 형성하여도 좋다(후기하는 실시예 6참조). 이와 같이 하면, 보호막(5) 표면에 상기의 언덕을 형성할 때의 에칭처리에 의하여, 보호막의 상층만이 에칭되기 때문에 보호막 두께의 상층에 대응한 높이의 언덕이 균일하게 정밀도 좋게 형성되기 때문에, 언덕의 높이의 제어가 용이하다고 하는 이점이 있다.
본 발명에서는, 이제까지 CSS방식에 의한 자기디스크장치를 주 대상으로 설명해 왔으나, 상기한 본 발명의 자기디스크의 보호막 표면에 형성한 다수의 언덕(7)에 의한 헤드부상면의 오물제거 효과는, 장치의 정지시에 헤드와 자기디스크를 떼어놓는 기구를 설치한 로드·언로드 방식의 자기디스크장치 및 기록 재생시에 헤드가 실질적으로 부상하지 않는 콘택트 방식의 자기디스크장치에 대해서도 극히 유효하다.
로드·언 로드 방식의 자기디스크장치의 경우에도, CSS방식의 자기디스크 장치의 경우와 마찬가지로, 헤드의 부상면에의 오물의 부착은, 장기간에 걸친 부상안정성 및 내구성을 손상하는 원인이 되기 때문에, 상기한 바와 같은 다수의 언덕(7)을 보호막(5) 표면에 형성한 본 발명의 자기디스크를 사용함으로써, 장기간에 걸친 헤드의 부상안정성 및 내구성이 우수한 자기디스크 장치를 얻을 수가 있다.
부상면을 가진 헤드를 사용하고, 헤드의 부상량이 0.01㎛ 이상 0.15㎛ 이하에서 기록 재생을 행하는 CSS방식 및 로드·언 로드 방식의 자기디스크장치에 있어서, 헤드의 부상안정성을 확보하기 위해서는, 헤드부상면의 총면적 내에서 자기디스크의 보호막(5)의 표면에 형성된 언덕의 개수가 50개/㎟ 이상 2.5×105개/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 100개/㎟이상 1×105개/㎟ 이하, 더욱 바람직하게는 200개/㎟ 이상 5×104개/㎟ 이하인 것이 바람직하다. 또 상기의 부상면의 총면적에 대한 자기디스크의 보호막 표면의 부상면과 동일 면적부분 내에 형성된 언덕의 총면적의 비율은 0.5% 이상 60% 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1% 이상 50%이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 2% 이상 40% 이하가 바람직하다. 또 인접하는 언덕의 쌍의 사이의 간격의 평균치는, 헤드 부상면의 폭의 평균치보다 작을 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 부상면의 평균 폭의 1/2이하, 더욱 바람직하게는 부상면의 평균 폭의 1/3이하인 것이 바람직하다. 언덕의 개수나 면적 비율이 너무 적을 경우 및 간격이 너무 넓을 경우, 부상면에 오물이 부착되지 않은 경우에도 헤드의 부상량 변동이 발생하기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
콘택트 방식의 자기디스크장치에 있어서는, 접촉섭동에 의한 헤드 또는 자기디스크의 손상방지가 가장 중요하다. 상기한 다수의 언덕을 형성한 본 발명의 자기디스크를 사용하면 헤드의 섭동 면에 부착하는 오물을 신속하게 제거할 수 있기 때문에, 헤드와 자기디스크 사이에 오물이 존재함으로써 발생하는 헤드 또는 자기디스크의 손상을 방지할 수 있어, 장기간에 걸친 섭동신뢰성이 우수한 자기디스크 장치를 얻을 수가 있다. 단, 콘택트 방식의 자기디스크 장치에 있어서는, 헤드의 부상안정성을 고려하지 않아도 되기 때문에, 보호막 표면에 형성되는 언덕의 높이는 필요에 따라 상기한 범위를 초과해도 좋고, 예를 들면 언덕의 높이의 상한을 60㎚로 하여도 좋다. 언덕의 높이를 크게 함으로써, 섭동에 의한 마찰에 의하여 자기디스크가 손상하는 것을 방지하기 쉽게 되고, 또 섭동 면으로부터 제거된 오물을 주위에 배제하기 쉽게된다. 섭동 면을 가진 헤드를 사용하는 콘텍트 방식의 자기디스크 장치에 있어서, 헤드의 주행안정성을 확보하기 위해서는 상기 섭동 면의 총면적 내에서 자기디스크의 보호막 표면에 형성된 언덕의 개수가 50개/㎟ 이상 2.5×105㎟ 이하, 보다 바람직하게는 100개/㎟이상 1×105개㎟ 이하, 더욱 바람직하게는 200개/㎟ 이상 5×104개/㎟ 이하일 것이 바람직하다. 또 상기 섭동 면의 언덕에 대한, 자기디스크의 보호막 표면에 형성된 언덕의 총면적 비율은 0.5%이상 60%이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1%이상 50%이하가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 2%이상 40%이하가 바람직하다. 또 인접하는 언덕의 쌍의 사이의 간격의 평균치는, 헤드 섭동 면의 폭의 평균치보다 작은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 섭동 면의 평균 폭의 1/2이하, 더욱 바람직하게는 섭동 면의 평균 폭의 1/3이하일 것이 바람직하다. 언덕의 개수나 면적비율이 너무 적은 경우 및 간격이 지나치게 넓을 경우, 섭동 면에 오물이 부착하지 않은 경우에도 헤드의 주행안정성이 손상되기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다.
제6도는 본 발명의 자기디스크장치의 개략구성을 나타낸다. 자기디스크(9)는 회전수단인 스핀들 모터(16)에 설치된다. 자기헤드(13)는 자기헤드(13)의 위치결정수단인 보이스코일 모터(15) 및 캐리지(14)에 설치된다.
본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 자기디스크장치의 장기간의 동작에 의한 헤드 부상면에의 오물의 부착을 이하의 방법으로 가속 평가했다. 제7도에 평가장치의 개략을 나타낸다. 공시(供試) 자기디스크(9)를 스핀들 모터(16)에 세트하고, 헤드(13)를 보이스코일 모터(15)에 접속한 태리지(14)에 세트하여, CSS방식의 자기디스크 장치를 구성했다. 자기디스크 장치를 0.1㎛ 필터(18)를 설치한 케이스(17)내에 수납한 후, 통상의 대기환경하에 노출시키고, 필터(18)를 통하여 0.1㎛ 이하의 대기진애를 케이스(17)내에 도입했다. 이 조건에서 자기디스크(9)를 3600rpm으로 회전시키고, 헤드(13)를 10초 주기로 최 내주와 최 외주와의 사이를 시크시키면서 100시간 운전하고, 시험 후에 헤드(13)의 부상면을 관찰하여 오물의 부착량을 상대 평가했다. 헤드(13)의 부상면의 면적은 약 2㎟이고, 정상회전시의 헤드(13)의 부상량은 최 내주에서 0.08㎛이다.
제8도는 본 발명의 자기디스크 장치에 있어서, 자기디스크(9)의 표면에 형성된 다수의 언덕(7)에 의한, 헤드(13)의 부상면의 오물(19)의 제거효과를 나타낸다.
또한, 본 발명의 자기디스크의 보호막 표면에 형성한 다수의 언덕(7)의 높이, 크기, 간격 및 배치는 이하의 방법으로 측정할 수가 있다. 언덕(7)의 높이는 2차원 및 3차원의 촉침식 표면 거칠음계, 3차원의 광학식 표면거칠음계, 주사형 터널현미경, 원자간력 현미경 등, 높이 방향에서 나노메터 오더의 분해기능을 가지는 표면형상 측정장치를 사용함으로써 측정될 수 있다. 언덕(7)의 크기, 간격, 단위면적당의 개수 및 면적 비율은, 상기의 표면형상 측정수법 중 3차원의 측정이 가능한 것을 사용하여 측정될 수 있다. 단, 일반적으로 상기의 수법은 가로방향의 측정가능면적이 작기 때문에, 특히 단위면적당 개수 및 면적비율을 측정할 때에는, 총 측정면적이 약 1㎟가 되도록, 동일 개소 부근에서 다수의 측정을 행하여 그 평균치로서 구하는 것이 바람직하다. 여기서 보호막(5)의 재료가 C등과 같이 비교적 짙은 색을 갖는 경우에는 보다 간편한 방법으로,언덕(7)의 크기, 간격, 단위면적 당 개수 및 면적비율을 측정할 수가 있다. 즉 본 발명에 있어서는 언덕(7) 부분과 그것 이외의 부분에서 보호막(5)의 막두께가 다르기 때문에, 유색의 보호막 재료인 경우, 언덕(7) 부분과 그 이외의 부분에서 색의 콘트러스트가 다르고, 예를 들면 광학현미경에 의한 관찰에 의해서도 언덕(7)의 부분을 정확하게 식별할 수가 있다. 이 경우 광학 현미경 관찰 결과를 화상처리 등에 의하여 분석함으로써, 간편하게 언덕의 크기, 간격, 단위면적당의 개수 및 면적비율을 측정할 수가 있다. 본 발명의 자기디스크를 광학현미경으로 관찰한 경우의 언덕 배치의 일례를 도면2에 모식적으로 나타낸다.
이상에 있어서 보호막(5)의 표면에 헤드에 부착하는 오물의 제거하기 위한 다수의 언덕(7)을 형성한 경우를 설명했으나, 상기와 같은 언덕을 본 발명의 방법과 동일한 방법으로 기판표면에 형성하고, 그 위에 균일한 막두께의 자성막, 보호막 등을 형성할 수도 있다. 이 경우에서도 자기디스크의 표면에 나타나는 요철형상은 거의 같아지기 때문에 본 발명에 의한 헤드의 오물 제거효과가 얻어지는 것은 말할 필요도 없다. 단 이 경우에는 자성막이 평탄하게되지 않기 때문에, 상기한 자성막의 요철에 기인하는 재생출력 변동의 방지효과를 얻을 수 없게 된다.
이하에서 본 발명의 보다 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
제1도를 참조하면, 외경 5.25인치의 알루미늄 합금의 원판(1) 표면에, 무전해 도금 법에 의하여 NiP의 기초막(2)을 15㎛의 두께로 형성하고, 그후, 기초막(2)을 10㎛의 두께가 될 때까지 연마하여, 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 평균 거칠음(Ra) 2㎚ 이하, 최대 거칠음(Rmax) 5㎚ 이하가 되도록 경면 가공하여 기판을 작성했다. 이 기판상에 스퍼터법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi의 자성막(4)을 50㎚, C의 보호막(5)을 30㎚의 두께로 각각 형성했다. C의 보호막(5)의 표면에는 하기의 방법으로 언덕(7)을 형성했다.
보호막(5) 표면에의 언덕(7)의 형성방법을 제3도와 제4도를 참조하여 설명한다. 평균입경 5㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)의 입자(8)를 1중량%의 비율로 불소계용제에 초음파 분산한 현탁액(10)을 조제하고, C의 보호막(5) 표면에 이 현탁액(10)을 펌프(12)와 노즐(11)에 의하여 스핀 도포하고, 다음에 용제를 증발시켜 PTFE입자(8)를 보호막(5)의 표면상에 분산 부착시켰다. PTFE 입자(8)의 부착상태를 광학 현미경에 의하여 관찰한 결과, 부착입자(8)의 크기는 1-10㎛의 것이 전수의 90% 이상이고, 인접하는 입자(8)의 쌍의 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당 부착입자(8)의 수는 약 2500개/㎟이고, 단위면적에 대한 부착입자(8)의 피복 부의 총면적의 비는 약 5%이었다. 다음에, 이 원판을 스퍼터 장치에 의하여 산소를 10%함유한 Ar분위기 중에서 역스퍼터하여, PTFE 입자(8)가 없는 부분의 보호막(5)을 15㎚ 깊이까지 에칭했다. 그 후 표면을 순수한 물로 스크래브 세정하여, PTFE 입자(8)를 제거했다. 에칭전후에서의 표면관찰결과로부터, 부착입자(8)와 거의 같은 크기의 언덕(7)이 보호막(5)의 표면에 형성되어 있는 것을 확인했다. 에칭후의 언덕(7)이 인접하는 쌍의 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당의 언덕(7)의 수는 약 2500개/㎟이고, 언덕(7)이 형성되어 있는 영역의 면적에 대한 언덕(7)의 총면적의 비는 약 5%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과, 모두 약 15㎚가 되어 있는 것을 확인했다. 이렇게하여 얻어진 원판의 표면에 퍼플루오로폴리에테르계의 윤활막(6)을 약 5㎚의 두께로 도포하여 제1도에 나타낸 자기디스크(9)를 완성했다.
본 실시예에서 제작한 자기디스크(9)에 대한 헤드(13)(제6도 참조)의 최저부상 보증 높이는 0.04㎛이하이고, 헤드(13)의 부상량 0.08㎛에서도 고 신뢰성의 자기디스크장치를 얻을 수가 있었다. 또한 본 실시예에서 제작한 자기디스크(9)를 제6도에 나타낸 장치에 의하여 CSS시험을 행했으나, 50000회의 CSS 동작 후에도 디스크면에 상처는 관찰되지 않고, 장기간의 섭동신뢰성이 높은 것임이 확인되었다. 또 CSS 시험후의 헤드(13)의 최저부상 보증높이는 역시 0.04㎛이고, 헤드(13)의 부상면을 관찰한 결과, 시험 전에 비하여 큰 변화는 없었다. 이 결과로부터 본 실시예의 자기디스크(9)는 헤드(13)에 대한 오물부착을 방지하는 효과가 있어, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상 안정성을 확보하는 것이 판명되었다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 PTFE 입자(8)를 0.2중량% 비율로 불소계 용제에 초음파 분산한 현탁액(10)을 사용한 외에는 실시예 1과 동일하게 자기디스크(9)를 제작했다. 본 실시예의 자기디스크(9)의 언덕(7)의 크기는 실시예 1과 마찬가지이고, 언덕(7)의 인접 쌍의 사이의 간격의 평균치는 약 40㎛, 단위면적당의 언덕(7)의 수는 약 500개/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 약 1%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과, 모두 약 15㎚로 되어 있는 것을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 시험을 행한 결과, 헤드의 부상 특성 측정결과 및 헤드의 부상면의 오물 관찰결과도, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성이 확보되는 것이 판명되었다.
[실시예 3]
실시예 1과 마찬가지의 PTFE 입자(8)를 4중량% 비율로 불소계 용제에 초음파 분산한 현탁액(10)을 사용한 외는 실시예 1과 마찬가지로 자기디스크(9)를 제작했다. 본 실시예에서의 자기디스크의 언덕(7)의 크기는 실시예 1과 마찬가지이고, 언덕(7)의 인접 쌍 사이의 간격의 평균치는 약 5㎛, 단위면적당의 언덕의 수는 약 10000개/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 약 20%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과, 모두 약 15㎚로 되어 있는 것을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 시험을 행한 결과, 헤드의 부상 특성 측정결과 및 헤드의 부상면의 오물관찰 결과 모두 실시예 1의 경우와 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성을 확보하는 것이 판명되었다.
[실시예 4]
실시예 1과 같은 PTFE 입자(8)를 분산시킨 현탁액(10)을 사용하고, 제5도에 나타낸 장치를 사용하여, 침지법에 의하여 현탁액(10)을 C보호막(5)의 표면에 부착시킨 이외는 실시예 1과 같은 방법으로 자기디스크(9)를 제작했다. 본 실시예의 자기디스크(9)의 언덕(7)의 크기는 실시예 1과 마찬가지이고, 언덕(7)의 인접 쌍 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당 언덕(7)의 수는 약 2500개/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 약 5%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과, 모두 약 15㎚로 되어 있는 것을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 시험을 행한 결과 헤드의 부상 특성 측정결과 및 헤드의 부상면의 오물 관찰결과 모두, 실시예 1과 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성을 확보하는 것이 판명되었다.
[실시예 5]
보호막(5)을, 메탄과 수소와의 혼합가스를 사용한 플라즈마 CVD법으로 30㎚의 두께로 형성한 외에는 실시예 1과 같은 방법으로 자기디스크(9)를 제작했다. 본 실시예의 자기디스크(9)의 언덕(7)의 크기는 실시예 1과 같고, 언덕(7)의 인접 쌍의 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당 언덕(7)의 수는 약 2500개/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 약 5%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식표면 거칠음계로 측정한 결과 모두 15㎚로 되어 있음을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 시험을 행한 결과, 헤드의 부상 특성 측정결과 및 헤드의 부상면의 오물 관찰결과 모두 실시예 1의 경우와 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성이 확보되는 것이 판명되었다.
[실시예 6]
실시예 1과 마찬가지로, 알루미늄 합금원판(1)의 표면에, NiP의 기초막(2), Cr의 중간막(3), CoNi의 자성막(4)을 형성하고, 그 위에 스퍼터법에 의하여 SiC의 하층보호막(5')을 15㎚ 두께로, C의 상층보호막(5'')을 15㎚ 두께로 각각 형성했다. 이들의 2층 (5', 5'')으로 이루어진 보호막(5)의 표면에 실시예 1과 같은 방법으로 언덕(7)을 형성했다. 본 실시예에서의 에칭조건에서는 SiC 의 에칭레이트는 C의 그것에 비하여 작기 때문에, 에칭시간을 다소 많게 하여도, 형성되는 언덕(7)의 높이는 C의 하층보호막(5'')의 두께인 15㎚로 거의 변하지 않아, 이 실시예는 언덕(7)의 높이의 제어가 용이하다고 하는 효과가 있다. 언덕(7)을 형성한 보호막(5)의 표면에 실시예 1과 마찬가지로 윤활막(6)을 형성하여 자기디스크(9)를 제작했다. 본 실시예의 자기디스크(9)의 언덕(7)의 크기는 실시예 1과 마찬가지이고, 언덕(7)의 인접 쌍의 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당의 언덕(7)의 수는 약 2500/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 약 5%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과, 모두 약 15㎚로 되어 있음을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 시험을 행한 결과, 헤드의 부상 특성 측정결과 및 헤드의 부상면의 오물관찰 결과 모두, 실시예 1의 경우와 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성을 확보하는 것이 판명되었다.
[실시예 7]
기판(1)을 촉침식표면 거칠음계로 측정한 평균거칠음(Ra) 1.5㎚이하, 최대 거칠음(Rmax) 4㎚ 이하가 되도록 경면 가공한 외경 5.25인치의 유리기판으로 형성하고, 이 기판(1) 상에 실시예 1과 마찬가지로 스터퍼법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi의 자성막(4)을 50㎚, C의 보호막(5)을 30㎚의 두께로 각각 형성했다. 실시예 1과 마찬가지로 C의 보호막(5)의 표면에 언덕(7)을 형성하고 그 위에 윤활막(6)을 형성하여 자기디스크(9)을 제작했다. 본 실시예의 자기디스크(9)의 언덕(7)의 크기는 실시예 1의 경우와 마찬가지이고, 언덕(7)의 인접쌍 사이의 간격의 평균치는 약 15㎛, 단위면적당 언덕(7)의 수는 약 2500개/㎟, 언덕(7)의 총면적 비는 5%이었다. 또 언덕 (7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과 모두 15㎚로 되었음을 확인했다.
본 실시예의 자기디스크(9)의 CSS 실험을 행한 결과, 헤드의 부상 특성측정결과 및 헤드부상명의 오염관찰 결과 모두 실시예 1의 경우와 마찬가지로 우수하여, 장기간에 걸친 섭동신뢰성과 헤드의 부상안정성을 확보할 수가 있었다.
[비교예 1]
실시예 1과 마찬가지로 외경 5.25인치의 알루미늄 합금원판(1)의 표면에, 무전해 도금 법에 의하여 NiP의 기초막(2)을 15㎛의 두께로 형성하고, 기초막(2)을 10㎛의 두께까지 연마하여, 촉침식표면거칠음계로 측정한 평균거칠음(Ra) 2㎚이하, 최대거칠음(Rmax) 5㎚이하가 되도록 경면 가공하여 기판을 형성했다. 이 기판상에 스퍼터법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi의 자성막(4)을 50㎚, C의 보호막(5)을 30㎚의 두께로 각각 형성했다. 본 비교 예에서는 C의 보호막(5)의 표면의 언덕(7)의 형성을 행하지 않고, 직접윤활막(6)을 형성하여 자기디스크(9)를 제작했다.
본 비교 예에서 제작한 자기디스크(9)에 대한, 헤드(13)의 최저부상보정 높이는 0.04㎛ 이하이고, 헤드(13)의 부상량 0.08㎛에서도 자기디스크 장치를 얻을 수가 있었다. 그러나 본 비교 예로 제작한 자기디스크(9)를, 제5도에 나타낸 장치에 의하여 CSS 시험을 행한 결과 10000회의 CSS동작 후에 디스크 면에 상처가 발생하여, 섭동신뢰성이 부족한 것이었다. 또 마찬가지로 제작한 별도의 자기디스크(9)에 관하여 CSS 동작 5000회 후의 헤드(13)의 최저부상보정 높이를 측정한바, 0.1㎛까지 악화되어 있었다. 헤드(3)의 부상면을 관찰한 결과, 시험 전에 볼 수 없었던 오물이 부상면에 부착되어 있고, 이에 의하여 부상특성이 악화되어 있는 것을 알았다. 이 결과로부터 본 비교예의 자기디스크(9)에서는 장기간에 걸친 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 확보할 수가 없음을 판명되었다.
[비교예 2]
실시예 1과 마찬가지로 외경 5.25인치의 알루미늄 합금원판(1)의 표면에, 무전해 도금법에 의하여 NiP의 기초막(2)을 15㎛의 두께로 형성하고, 기초막(2)을 10㎛두께까지 연마하여, 촉침식표면 거칠음계로 측정한 평균거칠음(Ra) 2㎚이하, 최대거칠음(Rmax) 5㎚이하가 되도록 경면 가동하여, 기판을 형성했다. 이 기판 상에 스퍼터법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi 자성막(4)을 50㎚, C 보호막(5)을 40㎚의 두께로 각각 형성했다. 본 비교에서는 원판을 회전시키면서, C의 보호막(5)의 표면에 연마 지립(砥粒)을 포함시킨 버프를 압압하여 약 10㎚의 깊이까지 연마 가공하고, 원주방향으로 뻗는 홈을 형성했다. 이렇게하여 얻어진 C의 보호막(5)의 표면은 촉침식 표면 거칠음계로 측정하여 평균거칠음(Ra) 5㎚이하, 최대거칠음(Rmax) 30㎚이었다. C의 보호막(5)의 표면에 윤활막(6)을 형성하여 자기디스크(9)를 제작했다.
본 비교예로 제작한 자기디스크(9)에 대한 헤드(13)의 최저 부상 보증 높이는 0.09㎛이고, 디스크(9)에 대한 헤드(13)의 부상안정성에 결여되어, 부상량 0.08㎛의 자기디스크 장치에의 적용은 불가능하였다. 본 비교 예로 제작한 자기디스크(9)를, 제5도에 나타낸 장치에 의하여 CSS 시험을 행한 결과, 30000회의 CSS 동작후에 디스크면에 상처가 발생하여 섭동신뢰성이 불충분하였다. 또 마찬가지로 제작한 별도의 자기디스크(9)에 관하여, CSS 동작 20000회 후의 헤드(13)의 최저부상보증높이를 측정한 바, 0.14㎛까지 더욱 악화되어 있었다. 헤드(13)의 부상면을 관찰한 결과, 시험 전에 볼 수 없었던 오물이 부상면에 부착하여 있어, 이것에 의하여 부상특성이 더욱 악화되어 있는 것을 알았다. 이 결과로부터 본 비교예의 자기디스크(9)에서는 장기에 걸친 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 확보할 수가 없음이 판명되었다.
[비교예 3]
실시예 1과 마찬가지로 외경 5.25인치의 알루미늄 합금원판(1)의 표면에, 무전해 도금 법에 의하여 NiP의 기초막 (2)을 15㎛의 두께를 형성하고, 기초막(2)을 10㎛ 두께까지 연마하여, 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 평균거칠음(Ra) 2㎚이하, 최대거칠음(Rmax) 5㎚ 이하가 되도록 경면 가공하여 기판을 얻었다. 이 기판상에 스퍼터법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi의 자성막(4)을 50㎚, C의 보호막(5)을 50㎚의 두께로 각각 형성했다. 본 비교 예에서는 C의 보호막(5)의 표면에 입자를 부착시키지 않고, 실시예 1에 비하여 역스퍼터시의 파워를 2배로 한 조건에서 C의 보호막 (5)을 30㎚ 에칭한 후, 윤활막(6)을 형성하여 자기디스크(9)를 제작했다. 에칭 후의 C의 보호막(5)의 표면에는 미소한 돌기가 다수 형성되었다. 돌기의 크기는 약 0.05㎛이고,평균 높이는 10㎚, 돌기의 인접 쌍간 평균간격은 약 0.4㎛, 단위면적당 돌기의 수는 약 2.5 × 107개/㎟, 돌기의 총면적 비는 약 5%이었다.
본 비교 예에서 제작한 자기디스크(9)에 대한 헤드(13)의 최저부상보정 높이는 0.06㎛이고, 부상량 0.08㎛의 자기디스크 장치에의 적용은 가능했었다. 본 비교 예에서 제작한 자기디스크(9)를 제5도에 나타낸 장치에 의하여 CSS 시험을 행한 결과, 25000회의 CSS동작 후에 디스크 면에 상처가 발생하여 섭동신뢰성이 불충분하였다. 또 마찬가지로 제작한 별도의 자기디스크(9)에 관하여, CSS 동작 20000회 후의 헤드(13)의 부상면을 관찰한 결과, 시험 전에 볼 수 없었던 오물이 부상면에 부착되어 있고, 이에 의하여 부상특성이 악화되고 있음을 알았다. 이 결과로부터 본 비교예의 극히 미소하고 또한 치밀한 돌기를 형성한 자기디스크(9)에서는 장기간에 걸친 섭동신뢰성 및 헤의 부상안정성을 확보할 수가 없었다.
[비교예 4]
실시예 1과 마찬가지로 외경 5.25인치의 알루미늄합금 원판(1)의 표면에 무전해 도금 법에 의하여 NiP의 기초막(2)을 15㎛의 두께로 형성하고, 기초막(2)을 10㎛까지 연마하여, 촉침식표면거칠음계로 측정한 평균거칠음(Ra) 2㎚ 이하, 최대거칠음(Rmax) 5㎚이하가 되도록 경면을 가공하여 기판을 얻었다. 이 기판 상에 스퍼터법에 의하여 Cr의 중간막(3)을 100㎚, CoNi의 자성막(4)을 50㎚, C의 보호막(5)을 30㎚의 두께로 각각 형성했다. C의 보호막(5)의 표면에는 아래의 방법으로 언덕을 형성했다.
평균입경 50㎛의 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 입자(8)를 1중량% 비율로 불소계용제에 초음파 분산한 현탁액을 제조하여, 실시예 1과 마찬가지로 C의 보호막(5)의 표면에, PTFE 입자(8)를 C의 보호막(5)상에 분산 부착시켰다. PTFE 입자(8)의 부착상태를 광학현미경에 의하여 관찰한 결과, 부착입자(8)의 크기는, 40내지 60㎛인 것이 전수의 90% 이상이고, 입자(8)의 평균간격은 약 150㎛, 단위면적당의 입자(8)의 밀도는 약 25개/㎟이고, 입자(8)의 피복부의 총면적 비는 약 5%이었다. 이 원판을 실시예 1과 마찬가지로 스퍼터 장치로 역 스퍼터하여, C의 보호막(5)을 15㎚ 에칭한 후 표면을 순수한 물로 스크래브 세정하여, PTFE 입자(8)를 제거했다. 에칭 전후에서의 표면관찰 결과로부터, 부착입자와 거의 같은 크기의 언덕(7)이 C의 보호막(5) 표면에 형성되어 있는 것을 확인했다. 에칭후의 언덕(7)의 평균간격은 약 150㎛, 단위면적당의 언덕(7)의 밀도는 약 25개/㎟이고, 언덕의 총면적 비는 약 5%이었다. 또 언덕(7)의 높이를 촉침식 표면 거칠음계로 측정한 결과 모두 15㎚가 되어 있는 것을 확인했다. 이렇게 하여 얻어진 원판의 표면에 퍼플루오로풀리에테르계의 윤활막(6)을 약 5㎚ 두께로 도포하여 자기 디스크(9)를 제작했다.
본 비교 예에서 제작한 자기디스크(9)에 대한 헤드(13)의 최저부상보정 높이는 0.06㎛이고, 부상량 0.08㎛의 자기디스크 장치에의 적용은 가능했었다. 본 비교 예에서 제작한 자기디스크(9)를 제5에 나타낸 장치에 의하여 CSS 시험을 행한 결과, 30000회의 CSS 동작 후에 디스크 면에 상처가 발생하여, 섭동신뢰성이 불충분하였다. 또 마찬가지로 제작한 별도의 자기디스크(9)에 관하여, CSS 동작 20000회 후의 헤드(13)의 최저부상보증 높이를 측정한 바, 0.12㎛로 악화되어 있었다. 헤드(13)의 부상면을 관찰한 결과, 시험 전에 볼 수 없었던 오물이 부상면에 부착되어 있고 이것에 의하여 부상특성이 악화되고 있음을 알았다. 이 결과로부터 본 비교예의 크고 또한 드문드문한 언덕(7)을 형성한 자기디스크(9)에서는 장기에 걸친 섭동신뢰성 및 헤드의 부상안정성을 확보할 수가 있었다.
이상의 실시예 및 비교에에 나타낸 자기디스크(9)에 관하여 헤드가 정상부상하고 있을 때의 부상면에 부착하는 오물의 제거효과를 더욱 분명하게 하기 위하여, 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4의 자기디스크(9)를 마찬가지로 제작하여, 제7도에 나타낸 장치를 사용한 대기진애를 도입하여 가속시험을 행하였다. 시험 후에 부상면의 오물의 부착량을 그 부착면적으로부터 상대적으로 평가했다. 비교예 1의 자기디스크에 대한 부상면의 오물 부착량을 100으로 했을 경우의 각 자기디스크에 대한 부상면의 오물의 부착량은, 실시예 1내지 3의 경우에는 모두 2이하여서, 본 발명 디스크의 오물의 부착방지효과가 현저한 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예 2 및 3과 같이 디스크 면에 미소하고 치밀한 요철을 형성한 경우의 오물 부착량은 모두 약 50이 되어 보호막 면에 요철을 형성하지 않은 비교예 1에 비하면 오물의 부착은 적으나, 본 발명에 비하여 오물 부착방지효과는 불충분하였다. 한편 비교예 4의, 크고 또 드문드문한 언덕을 디스크 면에 형성한 경우의 오물의 부착량은 약 40이 되어 보호막 면에 요철을 형성하지 않은 비교예 1에 비하면 오물의 부착은 적으나 본 발명에 비하여 오물부착방지 효과는 불충분했다.

Claims (19)

  1. 기판과 그 기판을 덮는 자성층과 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 자기디스크에 있어서, 그 보호층의 표면은 다수의 언덕이 형성되어 있는 영역을 포함하고, (가) 그 언덕은 5㎚ 내지 40㎚의 범위내의 대략 균일한 높이를 가지고; (나) 그 언덕은 상당직경 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80%이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; (다) 그 언덕의 개수는 상기 영역의 매 ㎟당 50개 내지 2.5 × 105개의 범위내이며, 상기 보호층의 표면에 형성된 윤활층을 더 포함하고, 상기 윤활층은 상기 언덕의 높이를 넘지 않는 두께를 가지는 자기디스크.
  2. 기판과, 그 기판을 덮는 자성층과, 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 자기디스크에 있어서, 그 보호층의 표면은 다수의 언덕이 형성되어있는 영역을 포함하고, (가) 그 언덕은 5㎚ 내지 40㎚의 범위내의 대략 균일한 높이를 가지고; (나) 그 언덕은 상당직경 0.1㎛ 내지 30㎛의 범위내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80%이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; (다) 그 언덕의 개수는 상기 영역의 매 ㎟ 당 50개 내지 2.5 × 105개의 범위내이며, 상기 보호층과 상기 언덕과는 동일한 재료로 이루어진 자기디스크.
  3. 제2항에 있어서, 상기 재료가 탄소를 주성분으로 하는 자기디스크.
  4. 자기 디스크 제조방법에 있어서, 기판을 준비하는 공정과; 상기 기판의 적어도 일 표면에 자성층을 형성하는 공정과; 상기 자성층 위에 보호층을 형성하여 반완성품을 얻는 공정과; 상기 보호층의 표면의 적어도 일 부분에 다수의 미립자로 이루어지는 마스크를 형성하는 공정과; 상기 보호층의 표면에 상기 마스크를 거쳐 상기 보호층의 두께를 넘지 않는 깊이까지 에칭처리를 실시하는 공정과; 상기 마스크를 상기 보호층으로부터 제거함으로써 상기 보호층의 표면에 크기 및 간격의 분포를 가지고 또한 대략 균일한 높이의 다수의 언덕을 얻는 공정을 가지는 자기디스크 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정이 불소수지와, 적어도 불소 및 탄소를 포함하는 재료 중 하나로 이루어지는 다수의 고체입자를 상기 보호층의 표면에 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 에칭처리를 실시하는 공정이 상기 보호층의 표면에 대하여 거의 수직인 방향성을 갖는 에칭을 행하는 자기디스크 제조방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정이, 액체와 그 액체 내에 분산하여 함유되는 다수의 고체입자로 이루어지는 현탄액을 준비하는 공정과; 그 현탁액을 상기 보호층의 표면에 스핀 도포하는 공정과; 그 표면으로부터 상기 액체를 증발시킴으로써 상기 표면에 다수의 상기 고체입자를 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정이, 액체와 상기 액체 내에 분산되어 함유되는 다수의 고체입자로 이루어지는 현탁액을 준비하는 공정과; 그 현탁액 중에 상기 반완성품을 침지하는 공정과; 그 현탁액으로부터 상기 반완성품을 끌어올려 상기 보호층의 표면으로부터 상기 액체를 증발시키고, 그 표면에 다수의 상기 고체입자를 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정히, 액체와 그 액체 내에 분산하여 함유되는 다수의 고체입자로 이루어지는 현탁액을 준비하는 공정과; 그 현탁액을 상기 보호층의 표면에 스프레이 분무하는 공정과; 상기 보호층의 표면으로부터 상기 액체를 증발시켜 상기 표면에 다수의 상기 고체입자를 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정이, 상기 미립자의 재료가 녹아 있는 용액을 준비하는 공정과; 그 용액을 상기 보호층의 표면에 스프레이 분무하는 공정과; 그 보호층의 표면으로부터 용제를 증발시켜 그 표면에 다수의 고체입자를 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  11. 제4항에 있어서, 상기 마스크를 형성하는 공정이, 다수의 고체입자를 기체에 의하여 반송하여 상기 보호층의 표면에 직접 분산 부착시키는 공정을 포함하는 자기디스크 제조방법.
  12. 제5항에 있어서, 상기 고체입자가 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)과 그 유도체중 한쪽으로 이루어진 자기디스크 제조방법.
  13. 기판과, 그 기판을 덮는 자성층과, 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 적어도 1장의 자기디스크와; 그 자기디스크를 회전시키는 회전수단과; 회전중인 상기 자기디스크와 대향하는 자기헤드와; 그 자기헤드를 상기 자기디스크상의 소망의 위치에 이동시켜 위치 결정하는 자기헤드 위치 결정수단을 구비하고, 상기 자기디스크의 상기 보호층의 표면이 다수의 언덕이 형성되어 있는 영역을 포함하는 자기디스크장치에 있어서, (가) 그 언덕은 5㎚ 내지 40㎚ 범위내의 거의 균일한 높이를 가지고; (나) 그 언덕은 상당직경 0.1㎛ 내지 30㎛ 범위내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80%이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; 그리고 (다) 인접하는 언덕의 쌍의 사이의 간격의 평균치가 1㎛ 내지 80㎛ 범위내인 것을 특징으로 하는 자기디스크장치.
  14. 기판과, 상기 기판을 덮는 자성층과, 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 적어도 1장의 자기디스크와; 그 자기디스크를 회전시키는 회전수단과; 회전중의 상기 자기디스크와 대향하는 자기 헤드와; 그 자기헤드를 상기 자기디스크 상의 소망의 위치에 이동시켜 위치 결정하는 자기헤드 위치결정수단을 구비하고, 상기 자기디스크의 상기 보호층의 표면이 다수의 언덕이 형성되어 있는 영역을 포함하는 자기디스크장치에 있어서, (가) 그 언덕은 5㎚ 내지 40㎚의 범위내의 대략 균일한 높이를 가지고; (나) 그 언덕은 상당직경 0.1㎛ 내지 30㎛ 범위 내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80% 이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; 그리고 (다) 상기 영역에 있어서의 단위면적에 대한 그 단위면적 내 그 언덕의 합계면적의 비율이 0.5% 내지 60%까지의 범위내인 자기디스크장치.
  15. 기판과, 상기 기판을 덮는 자성층과, 그 자성층을 덮는 보호층을 포함하는 적어도 1장의 자기디스크와; 그 자기디스크를 회전시키는 회전수단과; 회전중인 상기 자기디스크와 대향하는 자기헤드와; 그 자기헤드를 상기 자기디스크 상의 소망의 위치에 이동시켜 위치 결정하는 자기헤드 위치결정수단을 구비하고, 상기 자기디스크의 상기 보호층의 표면이 다수의 언덕이 형성되어 있는 영역을 포함하는 자기디스크장치에 있어서, (가) 그 언덕은 5㎚ 내지 40㎚ 범위내의 거의 균일한 높이를 가지고; (나) 그 언덕은 상당직경 0.1㎛ 내지 30㎛ 범위내의 크기의 언덕이 그 언덕의 전수의 80%이상 존재하는 크기의 분포를 가지고; 그리고 (다) 그 언덕의 개수는 상기 영역의 매 ㎟당 50개 내지 2.5 × 105개의 범위내인 자기디스크 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 자기헤드가 적어도 1개의 부상면을 가지고, 그 자기헤드는 기록/재생시에 상기 부상면이 상기 자기디스크의 표면으로부터 0.01㎛ 내지 0.15㎛까지의 범위의 미소치수만큼 부상하도록 구성되어 있는 자기디스크 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 자기헤드의 상기 부상면이 대면하는 상기 자기디스크의 상기 보호층의 표면의 면적 내에 있어서의 상기 언덕의 총면적과 상기 자기 헤드의 그 부상면의 면적과의 비율이 0.5% 내지 60% 범위내인 자기디스크장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 자기헤드가 적어도 1개의 섭동 면을 가지고, 그 자기헤드는 그 섭동 면이 상기 자기디스크의 표면에 실질적으로 접촉한 상태에서 기록/재생동작을 행하도록 구성되어 있는 자기디스크 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 자기헤드의 상기 섭동면이 대면하는 상기 자기디스크의 상기 보호층의 표면의 면적 내에 있어서의 상기 언덕의 총면적과 그 자기헤드의 그 섭동면의 면적과의 비율이 0.5% 내지 60% 범위내인 자기디스크 장치.
KR1019910011301A 1990-07-04 1991-07-04 자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크장치 KR100229690B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17523490 1990-07-04
JP90-175234 1990-07-04
JP24749290 1990-09-19
JP90-247492 1991-09-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920003265A KR920003265A (ko) 1992-02-29
KR100229690B1 true KR100229690B1 (ko) 1999-11-15

Family

ID=26496567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910011301A KR100229690B1 (ko) 1990-07-04 1991-07-04 자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5656349A (ko)
EP (1) EP0464786B1 (ko)
KR (1) KR100229690B1 (ko)
DE (1) DE69127857T2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11784259B2 (en) 2017-12-07 2023-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Oxide semiconductor device

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5504646A (en) * 1989-10-13 1996-04-02 Hitachi, Ltd. Magnetic disk including protective layer having surface with protusions and magnetic disk apparatus including the magnetic disk
JPH08102163A (ja) * 1994-09-30 1996-04-16 Fujitsu Ltd 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置
EP0731490A3 (en) * 1995-03-02 1998-03-11 Ebara Corporation Ultra-fine microfabrication method using an energy beam
JPH0935407A (ja) * 1995-07-20 1997-02-07 Hitachi Ltd 磁気ディスク装置
US6057984A (en) * 1995-10-25 2000-05-02 Mitsubishi Chemical Corporation Method for data writing/read-out using a contact start and stop system
MY113928A (en) * 1995-10-25 2002-06-29 Showa Denko Kk Magnetic disc and data writing/reading-out method
JP4605734B2 (ja) 1999-06-21 2011-01-05 ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション 臓器補助装置のための細胞培養システム及び方法
US6742380B2 (en) * 2000-07-28 2004-06-01 Seagate Technology Llc Technique for measuring small distances between, and for measuring the flatness of, electrically conductive surfaces
AU2002367057B2 (en) * 2001-12-21 2007-01-11 Organogenesis Inc. Chamber with adjustable volume for cell culture and organ assist
JP5835874B2 (ja) * 2010-06-22 2015-12-24 ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド 磁気ディスクの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720925A (en) * 1980-07-09 1982-02-03 Nec Corp Magnetic disk
JPS59124031A (ja) * 1982-12-29 1984-07-18 Fujitsu Ltd 磁気デイスク製造法
JPS59124030A (ja) * 1982-12-29 1984-07-18 Fujitsu Ltd 磁気デイスク製造方法
JPS605423A (ja) * 1983-06-22 1985-01-12 Fujitsu Ltd 連続磁性膜型磁気記録媒体
JPS60195738A (ja) * 1984-03-16 1985-10-04 Fujitsu Ltd 磁気デイスク製造方法
DE3679494D1 (de) * 1985-07-19 1991-07-04 Toshiba Kawasaki Kk Gleitstueckzusammenbau fuer magnetische koepfe.
JPH01134720A (ja) * 1987-11-20 1989-05-26 Mitsubishi Electric Corp 磁気ディスク
JPH0240130A (ja) * 1988-07-29 1990-02-08 Canon Inc 垂直磁気記録媒体
JPH02137122A (ja) * 1988-11-17 1990-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄膜磁気ディスク
US5285343A (en) * 1989-10-13 1994-02-08 Hitachi, Ltd. Magnetic disk with surface protective layer having convex portions and magnetic disk apparatus including such a magnetic disk

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11784259B2 (en) 2017-12-07 2023-10-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Oxide semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
DE69127857T2 (de) 1998-03-05
DE69127857D1 (de) 1997-11-13
US5656349A (en) 1997-08-12
EP0464786A3 (en) 1992-05-20
EP0464786A2 (en) 1992-01-08
KR920003265A (ko) 1992-02-29
EP0464786B1 (en) 1997-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5202810A (en) Magnetic disk having an improved surface configuration
US5388020A (en) Magnetic disk having improved surface configuration and magnetic disk unit including same
US10607647B2 (en) Magnetic disk substrate with specified changes in height or depth between adjacent raised or lowered portions and an offset portion on a main surface within a range of 92.0 to 97.0% in a radial direction from a center, a magnetic disk with substrate and magnetic disk device
US4664963A (en) Magnetic recording medium and production processes thereof
KR100229690B1 (ko) 자기디스크 및 그 제조방법 및 그 자기디스크를 포함하는 자기디스크장치
US5773124A (en) Magnetic recording medium comprising a protective layer having specified electrical resistivity and density
KR20080102987A (ko) 기판, 자기 기록 매체와 그 제조 방법, 및 자기 기억 장치
JP4545714B2 (ja) 磁気記録媒体並びに磁気記録再生装置
US6491798B2 (en) Magnetic recording medium and magnetic storage apparatus
JP3203691B2 (ja) 磁気ディスクの製造方法
Dai et al. Tribological issues in perpendicular recording media
JPH05258291A (ja) 磁気ディスクおよびその製造方法
JPH09219077A (ja) 磁気ヘッド及び磁気記録装置
JP3143982B2 (ja) 磁気記録媒体の製造法及び装置
JP2705068B2 (ja) 磁気ディスク
JPH05225558A (ja) 磁気ディスクとその製造方法及びその磁気ディスク装置
JPH05159285A (ja) 磁気記録媒体及び製造方法
JPH0823935B2 (ja) 薄膜磁気記録媒体
Jiaa et al. Opportunities and challenges for near contact recording
JP5311189B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP2009087456A (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JP2002319127A (ja) スポンジパッド加圧方式による磁気記録媒体のクリーニング方法
JPH11250455A (ja) 磁気ディスクの製造方法
JPH1186281A (ja) 磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法
JP2008084390A (ja) 磁気記録媒体用基板およびその製造方法、ならびに磁気記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080804

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee