JPH02285515A - 磁気デイスク及びその製造方法とその製造装置並びに磁気デイスク装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁気ディスク及びその製造方法と製造装置並
びに磁気ディスク装置に係り、特に記録媒体を薄膜磁性
金属層とした場合に好適な、磁気ディスク及びその製造
方法と製造装置並びに磁気ディスク装置に関する。

〔従来の技術〕

高密度大容量の磁気ディスクにおいては、非磁性ディス
ク基板上に形成される磁気記録媒体が、従来の磁性粉を
樹脂で結合したいわゆる塗布膜から、磁性金属をディス
ク基板上に蒸着やスパッタリング等で直接薄膜として形
成するいわゆる薄膜磁性金属層に移ってきた。そして、
磁気ディスク装置を駆動するに際しては、予め静止状態
の磁気ディスク（以下、単にディスクと略称）表面に、
特定荷重の磁気ヘッド（以下、単にヘッドと略称）が弾
性的に接触、押圧されており、スタート時においては、
ディスクが回転するにしたがい、ヘッドはディスク表面
を摺動し始め、回転数が毎分数１０００回転という高速
回転に達すると、ヘッドの摺動面とディスクとの間に生
じる空気流による動圧効果によってヘッドはディスク表
面から所定間隔浮上する。ディスク装置では、この浮上
した状態でヘッドがディスクの半径方向に任意に移動で
きるよう構成されており、ディスク表面の任意の位置で
データの読書が行われる。一方、停止時においては、デ
ィスクが減速回転に入るが、それにしたがいヘッドは再
びディスク表面を摺動し始め、接触し、押圧された状態
で停止する。このような駆動方式を通常コンタクト・ス
ター１〜・ストップ（　Ｃ　ｏｎｔａｃｔ　Ｓ　ｔａｒ
ｔ　Ｓ　ｔｏｐ、略してＣＳＳ）と称している。つまり
、とのＣ　Ｓ　Ｓ　駆動方式においてヘッドの摺動面は
、ディスク表面を停止→摺動→浮上→摺動→停止の状態
となり、駆動する毎にこの周期を繰返すことになる。こ
のヘッドの浮上性を容易にするため、ディスク表面には
一般に回転する周方向に微細な溝が形成されている。第
１０図はディスク８０の断面構造を示したものであるが
、通常この種の溝は、磁性膜を形成する前にディスク基
板３０の表面に予めテクスチャ加工と称される表面研磨
処理が施されて形成されており、かかる凹凸面を有する
基板表面上に薄膜磁性金属層３２、さらにその上に保護
膜３３、潤滑膜（図示せず）等が形成されて、下地基板
の表面状態に倣った溝がディスク表面に形成されること
になる。

ディスク基板表面のテクスチャ加工は、ＣＳＳ旺動方式
を採用する上で重要な研磨技術であり、例えば、特開昭
６２−２１９２２７号に記載されているようにディスク
基板の表面凹凸の最大面粗さを０．０２〜０．１声とす
ることにより、非磁性金属膜（Ｃｒ膜）の膜厚を薄くす
ることができるようになり生産性が向上し、しかもＣＳ
Ｓ試験の結果として、２万回にてディスク表面に傷が見
られなかったが、最大面粗さがＯ、１，１ｓ以上になる
とヘッドクラッシュが生し易く、テクスチャ加工を施さ
ない場合にはＣＳＳが５０００回を過ぎると傷が生じ、
ヘットクラッシュを起こしたと述べられている。

従来のテクスチャ加工装置の一例を挙げれば、例えば特
開昭５４−２３２９４号に記載されているように、第１
２図に示すような技術がある。つまり、回転するディス
ク基板３０の両面に、それぞれリール６の回転に従って
上下方向に走行する研磨テープ４をコンタクトローラ８
で挟むようにして互いに矢印方向に押圧しながらディス
ク基板の半径方向に往復摺動することにより、ディスク
基板の両面を同時に加工する装置が知られている。なお
、第７図及び第８図は、それぞれ基板３０とその上を走
行する研磨テープ４との位置関係を示したもので、第７
図は正面図、そして第８図はその側面図を模式的に示し
たものである。この種のテクスチャ加工によれば、研磨
テープによって、第１１図に示すように研磨むらなどの
ない微細溝３７を形成することができるが、この形成に
伴って、溝の肩部に不＝１２− 安定な盛り上がり部３６を生じ、この盛り上がり部３６
が微細突部として表面に残る問題があった。

そこで、例えば特開昭６２−２４８１３３号にみられる
ように、第１の研磨加工で通常のテクスチャ加工を施し
、次いで第１の研磨工程よりも小さい砥粒による第２の
研磨工程で研磨することにより、ディスク基板表面に形
成した微細な溝を除去することなく、第１の研磨工程で
基板表面に生じた突起のみを除去するという方法が提案
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来からもテクスチャ加工によるディス
ク基板に形成した微細溝に対して、最大面粗さの規定や
、ヘッド浮上性を考慮した基板上の突起に対する規定が
示されているが、ＣＳＳ特性やヘッド粘着特性に対する
最適なテクスチャ加工面の表面性状については依然とし
て不明であり、ヘッドクラッシュ等の問題は未だ解決さ
れていない。

特に最近の磁気ディスクの高密度、大容量化の進展はめ
ざましく、これに伴いＣＳＳによるディスク面上でのヘ
ッドの浮上量は小さくなる一方で、例えばディスク回転
によりヘッドがディスク面上に浮上した状態でのディス
ク面とヘッド摺動面との間隙（いわゆる浮上量）は０．
２μｍ、或いはそれ以下と、より狭い条件が要求されて
いる。したがって、この厳しい条件をテクスチャ加工に
よって実現するためには、当然のことながら溝形成によ
り、その肩部に盛り上がった突部の高さを、この浮上量
以下とし、ヘッドの浮上時にヘッドが突部に接触するの
を避けねばならず、極めて厳しいディスク表面の性状が
要求される。単に突部とヘッド摺動面との接触を回避す
るのであれば、ヘッド摺動面の形状、ヘッド荷重、ディ
スク回転数等を変化させて、十分なヘッドの浮上量を確
保すればよい。しかしながら、前述のとおりディスク装
置の記録密度が高くなるに従って浮上量を小さくする必
要があることから（理想的にはヘッドと磁性膜とを限り
なく密接させたい）、またヘッド摺動時におけるこの突
部の変形量、摩擦摩耗量を少なくする上からも突部の高
さを揃えて均一化し、へット摺動面との接触面積を大き
くし、さらに摺動層を回避するためにも深溝を有するこ
とが必要となる。

そこで、前述のとおり、従来からも溝形成により生した
突部の高さを均一に揃えるためにディスク基板表面の研
摩工程を第１、第２の２段工程に分け、第２工程て突部
を研磨して揃えることを試みているものの、ヘッドの浮
上量が小さい場合のＣＳＳ特性、ヘッド粘看特性に対す
る最適なテクスチャ加工の表面性状については不明であ
り、ヘン１〜クラツシユ等の問題は依然として解決され
ていない。すなわち、十分な研磨により突部の高さを均
一に揃えようとすると、ディスク表面（厳密には突部の
ヘット摺動面と接触する研磨面）に対するヘットの摺動
面積が増大することにより、ヘッドの浮上性が低下し、
しかもヘッド摺動面にディスク面上の潤滑剤（一般に潤
滑膜が形成されている）や雰囲気中の水分が付着し、こ
れらが表面張力により集積され、遂にはヘッドの摺動面
がディスク面に吸着した状態となり、ディスク回転不能
やヘッド部の損傷等を引起すという新たな問題が生じる
。

したがって、本発明の目的は、これら従来の問題点を解
消することにあり、その第１の目的は、ヘッド浮上量を
従来より小さくしてもＣＳＳ特性に優れ、ヘットクラッ
シュが生じにくい改良された磁気ディスクを、第２の目
的は、その製造方法を、第３の目的は、それを製造する
装置を、そして第４の目的は、この磁気ディスクと磁気
ヘッド駆動装置とが一体に装着された磁気ディスク装置
を、それぞれ提供することにある。

〔課題を解決するための、手段〕

本発明の第１の目的は、（１）少なくともその主表面に
微細な凹凸形状の表面加工層を有する非磁性基板と、こ
の凹凸面に倣って前記非磁性基板上に順次形成された少
なくとも薄膜磁性金属層とその保護層とを有して成る磁
気ディスクにおいて、前記非磁性金属基板表面加工層に
おける凸部の表面性状として、ほぼ表面が平滑化された
凸部を有すると共に、その表面形状を表わす３次元負荷
曲線において、表面の最頂部からＣＳＳ時にヘット荷重
より受ける頂部変形量相当の深さの切断面における負荷
比率が０．１〜１０％である非磁性基板を有して成る磁
気ディスクにより、また、好ましくは、（２）少なくと
もその主表面に微細な凹凸形状の表面加工層を有する非
磁性基板と、この凹凸面に倣って前記非磁性基板上に順
次形成された少なくとも薄膜磁性金属層とその保護層と
を有して成る磁気ディスクにおいて、前記非磁性金属基
板表面加工層における凸部の表面性状として、高さが数
ｎｍ〜数１０ｎｍでほぼその表面が平滑化された凸部を
有すると共に、その表面形状を表わす３次元負荷曲線に
おいて、凸部表面の最頂部から５〜１０ｎｍの深さの切
断面における負荷比率が０．１〜１０％である非磁性基
板を有して成る磁気ディスクにより、より好ましくは、
（３）上記非磁性金属表面加工層における表面形状の３
次元負荷曲線が、極表面において平坦な形状を有して成
る磁気ディスクにより、そして更に好ましくは、（４）
上記非磁性金属基板表面加工層における表面性状として
、ヘッドスライダ摺動面幅相当内に深さが少なくとも１
１００ｎの凹部微細深溝と、断面曲線の対象性を表示す
るＲｓｋ≦−０，７とを有して成る磁気ティスフにより
、達成される。

上記本発明の第２の目的は、（１）予め鏡面加工された
非磁性基板の表面を、第１、第２の２段階研磨工程で研
磨することにより、非磁性基板表面に凹凸加工層を形成
する工程と、前記研磨工程により形成された凹凸加工層
上に薄膜磁性金属層を形成する工程と、前記薄膜磁性金
属層上に保護膜を形成する工程とを含む磁気ディスクの
製造方法において、前記第１の研磨工程として、前記基
板上の少なくとも磁気ヘッドの摺動面幅相当の単位幅内
に、凹部として所定の深溝を有する微細溝を設け、前記
第２の研磨工程として、前記微細溝形成によりその肩部
に盛り上がり形成された凸部を、その頂部から所定量研
磨し、かかる凸部の表面を平滑化するに際し、前記頂部
からの研磨量の終点検出として、その表面形状を表わす
３次元負荷曲線において表面凸部最頂部がＣＳＳ時にヘ
ツド荷重により受ける頂部変形量相当の深さの切断面に
おける負荷比率を求め、この値が０．１〜１０％の範囲
内で研磨を終了して成る磁気ディスクの製造方法により
、また、好ましくは、（２）予め鏡面加工された非磁性
基板の表面を、第１、第２の２段階研磨工程で研磨する
ことにより、非磁性基板表面に凹凸加工層を形成する工
程と、前記研磨工程により形成された凹凸加工層上に薄
膜磁性金属層を形成する工程と、前記薄膜磁性金属層上
に保護膜を形成する工程とを含む磁気ディスクの製造方
法において、前記第１の研磨工程として、前記基板上の
少なくとも磁気ヘッドの摺動面幅相当の単位幅内に、凹
部として所定の深溝を有する微細溝を設け、前記第２の
研磨工程として、前記微細溝形成によりその肩部に盛り
上がり形成された凸部を、その頂部から所定量研磨し、
かかる凸部の表面を平滑化するに際し、前記頂部からの
研磨量の終点検出として、その表面形状を表わす３次元
負荷曲線において凸部表面最頂部から５〜１０ｎｍの深
さの切断面における負荷比率を求め、この値が、０．１
〜１０％の範囲内で研磨を終了して成る磁気ディスクの
製造方法により、より好ましくは、（３）上記第１の研
磨工程として、非磁性基板の両面へ同時に、第１の研磨
テープで所定の第１の加圧力で押圧し、この研磨テープ
を前記非磁性基板の円周方向へ走行させると共に、半径
方向へ揺動させながら往復動させ、研磨面に加工液を供
給しながら、前記非磁性基板を前記第１の研磨テープと
の相対速度が所定の第１の相対速度になるように回転さ
せることによって前記非磁性基板を加工したのち、洗浄
し、次いで上記第２の研磨工程として、前記非磁性基板
の両面へ同時に、前記第１の研磨テープよりも砥粒径の
小さい第２の研磨テープを前記第１の加圧力よりも小さ
い第２の加圧力で押圧し、この研磨テープを前記非磁性
基板の円周方向へ走行させると共に、半径方向へ揺動さ
せながら往復動させ、研磨面に加工液を供給しながら、
前記非磁性基板を前記第２の研磨テープとの相対速度が
前記第１の相対速度よりも大きい所定の第２の相対速度
になるように回転させることによって前記非磁性基板を
加工したのち、洗浄するようにして成る磁気ディスクの
製造方法により、達成される。

上記本発明の第３の目的は、ディスク基板を回転自在に
支持することのできる基板支持具と、前記基板の両面へ
同時に、第１の研磨加工を行なうための、研磨テープを
所定の加圧力で押圧することができるようにしたコンタ
クトローラユニット、前記研磨テープを巻き取るための
テープ巻き取りモータ、前記コンタクトローラユニット
を前記基板の半径方向へ揺動させることのできる往復動
手段を有する第１の加工ヘッドと、さらに第２の研磨加
工を行なう前記基板支持具の反対側に配設された前記第
１の加工ヘッドと同じ構造を有する第２の加工ヘッドと
、前記基板を前記研磨テープとの相対速度が所定値にな
るようにして回転させることのできる基板回転手段と、
前記面加工ヘッドの間に配設され、前記基板を洗浄する
ことのできる基板洗浄手段と、少なくとも前記面加工ヘ
ッドの動作タイミング及び基板回転手段を制御すること
のできる制御装置とを具備して成る磁気ディスクの製造
装置により、達成される。

そして、上記本発明の第４の目的は、（１）同一回転軸
上に、所定間隔で複数の磁気ディスクが装着され、しか
もこれら各ディスクの少なくとも一方の面上に、磁気ヘ
ッドが搭載されたヘッドスライダがディスクの静止及び
回転初期状態において所定の押圧力で弾性的に接触及び
摺動し、ディスクの高速回転により浮上し、かつ、ディ
スクの半径方向に往復駆動するＣＳＳ駆動方式により情
報の記録読み出しを行なうヘッド駆動装置を備えた磁気
ディスク装置において、前記磁気ディスクとディスク上
を摺動浮上するヘッドスライダとの関係における前記磁
気ディスク摺動面の表面性状が、非磁性基板から成る磁
気ディスク基板表面の凹凸加工層の表面状態に倣った表
面性状を有し、このディスク基板表面の性状として、ほ
ぼ表面が平滑化された凸部を有すると共に、その表面形
状を表わす３次元負荷曲線において、表面の最頂部から
ＣＳＳ時にヘッド荷重より受ける頂部変形量相当の深さ
の切断面における負荷比率が０．１〜１０％である非磁
性基板を有して成る磁気ディスク装置により、また、好
ましくは、（２）上記ディスク基板表面の性状として、
高さが数ｎｍ〜数１０ｎｍでその表面が平滑化された凸
部を有すると共に、その表面形状を表す３次元負荷曲線
において、凸部表面の最頂部から５ｎｍの深さの断面に
おける負荷比率が０．１〜１０％である非磁性基板を有
して成る磁気ディスク装置により、より好ましくは、（
３）上記ディスク基板表面の性状としての３次元負荷曲
線が、極表面において平坦な形状を有して成る磁気ディ
スク装置により、更に好ましくは、（４）上記ディスク
基板表面の性状として、ヘッドスライダ摺動面の幅内に
深さが少なくとも１１００ｎの凹部微細深溝と、断面曲
線の対象性を表示するＲｓｋ≦−０，７とを有して成る
磁気ディスク装置により、更により好ましくは、（５）
ヘッドスライダとディスク表面との接触面積をＳ、ヘッ
ド荷重をＷとしたときの面圧Ｗ／Ｓと、ｃ　Ｓ　Ｓ　駆
動によるディスク基板表面の微細凸部の降伏強度をσと
したとき、ヘッドスライダのディスク摺動面での初期状
態が、σ≧Ｗ／Ｓの関係を維持する接触状態となるディ
スク摺動面を有して成る磁気ディスク装置により、達成
される。

ここで、上記本発明に至る本発明者らの検討結果につい
て以下に詳述する。

ＣＳＳによって、ディスクの最表面は、磁気ヘッドの搭
載されたヘッドスライダの摺動によりナノメータ（ｎｍ
）オーダの寸法で変化し、この変化によってディスク表
面が平滑化し、ヘッドに及ぼす水平抵抗力が増大しヘッ
ドクラッシュが生じ、あるいはＣＳＳにおける停止時に
ヘッド粘着を生じ、ディスク回転不能などの事故が生じ
る問題を経験した。このため、テクスチャ加工によるデ
ィスク基板の加工面に対しては、ただ単に最大面粗さや
、凸部の高さの規定では磁気ディスクのＣＳＳ特性やヘ
ッドクラッシュ等の耐摺動特性を説明することができな
いことがわかった。最大面粗さよりも、平均面からの凸
部の形状や表面凹凸形状の溝の形状も含めた全体的な性
質、さらに後述するように３次元的な負荷曲線の性質が
重要であることに対して従来から何の配慮もなされてお
らず、ヘッドクラッシュやＣＳＳ特性を改善すべき下地
基板の表面凹凸形状について最も重要な提示が何もなさ
れていないことに気付いた。

磁気ディスク装置８５は、第２０図にその一部断面斜視
図を示すように、一般には複数の磁気ディスク８０が所
定間隔で同一回転軸に装着固定されており、それぞれの
ディスクの両面に情報の記録、読み出しを行う磁気ヘッ
ド８１が設置されている。第２１図は、上記第２０図の
ディスク装置におけるディスク８０とヘッド８１（ヘッ
ドスライダとも称す）との関係を模式的に示した説明図
で、ヘッド８１は、アーム８４の先端に固定され、ディ
スクが静止状態及び回転初期状態にあるときはアーム８
４の弾性力がディスク面上に押圧され、接触及び摺動状
態であるが、ディスクが高速回転状態になるとヘッド８
１は、ディスク８０との空気流の効果でサブミクロンの
浮上量で浮上した状態となる。これらの状態を具体的に
示したのが第２３図で、第２３図（ａ）は、ディスクの
停止及び摺動時における接触状態、第２３図（ｂ）は、
ディスクの高速回転時における浮上状態を示している。

また、ヘッド８１の形状は、第２２図に一例を示すよう
に、ヘッドの両側にディスク面と摺動するスライダ８２
を有する。

このヘッドスライダ面８２の寸法は、−例として幅Ｗが
０．４闘、長さＱが４ｍｍであり、このヘッドスライダ
の長さＱ方向がディスクの円周方向と同一方向になるよ
うに設置されている。したがって、ディスク表面の凹凸
形状は、少なくともへラドスライダ幅Ｗ、すなわち０．
４ｍｍの寸法、あるいは０．４ｍｍ以上の寸法に対する
形状が問題である。

ここで、テクスチャ加工した基板表面の断面形状の測定
法について説明する。この断面形状は、表面粗さ剖タリ
ステップ（ランクテーラーホブソン社製）を用い、この
触針形状が０．ＩＩＭ×２．５７７ｍのスタイラスを使
用して、下地基板の半径方向にヘッドスライダ幅Ｗ（例
えば０．４＋ｎｍ）の長さ、あるいはヘッドスライダ１
３０．４ｍｍ以上の長さで測定した、曲線である。タリ
ステップからの出力信号をＡ／Ｄ変換し、コンピュータ
処理により、サンプリング間隔を４０ｎｍとして求めた
。

微細突部とは、第３１図に示すように、ディスク基板の
近似的に円周方向、あるいは螺旋状に形成したテクスチ
ャ加工面に対して、この基板の半径方向に測定した上記
の断面曲線について、その断面曲線の中心線Ｃから凸方
向、すなわち微細な高さの個々の山（本発明では凸部と
称している）を示す。また、微細突部の高さＲＰは、半
径方向に計測した単位長りにおける個々の山の中での最
高の頂部と中心線との距離を表わす。

また、テクスチャ加工面の表面性状として、テクスチャ
断面曲線の対称性を周知の表示法にしたがって次の式で
求められるＲｓｋで表わした。断面曲線を函数Ｙ　（ｉ
）とすると、次の一般式で表わすことができる。

一般式 すなわち、対称性を表わすＲｓｋが、負の場合には断面
曲線の溝の成分が大きく、また正の場合には突部の成分
が大きいことを表わしている。ＲｓｋＯの場合は、突部
の成分と溝の成分とが等しく断面曲線が中心線Ｃに対し
て、対称であることを示す。

ここで、テクスチャ加工した表面の凹凸状態を３次元的
に測定する方法を第３２図を用いて説明する。第３図（
ａ）は後述するＳ　Ｔ　Ｍ　（Ｓ　ｃａｎｎｉｎｇＴｕ
ｎｎｅｌｉｎｇ　Ｍｊ、ｃｒｏｓｃｏｐｅ）によるテク
スチャ表面の３次元表面測定Ｇの結果を示したものであ
り、これから、３次元表面を平均面に平行な面Ｈ（最外
表面から深さΔｈ１の面）で等間隔で切断し、これらの
切断面積を凹凸加工層より深い基準面Ｅにおける全体の
面積で除した面積比をそれぞれの切断面に対してグラフ
化したものが第３２図（ｂ）である。すなわち、この第
３２図（ｂ）が３次元で表わした負荷曲線である。

この３次元の負荷曲線は、一般に第３３図に示すように
２次元の断面曲線に対するアボッ１−の負荷曲線、ＡＢ
ＢＯＴＴ−ＦＩＲＥＳＴＯＮＥ　（ＯＲＢＥＡＲＩＮＧ
　　ＲＡＴＩＯ）ＣＵＲＶＥと同様の内容であるが、こ
れを３次元に展開したものである。このアボノ１−の負
荷曲線は、軸受等の摺動特性を評価するために用いられ
ている。本発明者らは、ヘッドとディスクとの接触現象
を、ヘッド摺動面の状態、ディスク表面の状態、さらに
ＣＳＳでのヘッドとディスクとの運動状態を詳細に観察
し、また測定した結果、ＣＳＳ等の摺動特性に対するデ
ィスク表面を高精度に評価する方法として、ＳＴＭによ
る３次元の負荷曲線が非常に有効であることを見いだし
た。

つまり、この負荷曲線は、前記第３２図（、）、（ｂ）
に示したように、表面の３次元形状Ｇの基準面積Ｅに対
して、３次元形状の頂部から一定間隔に表面形状を切断
し、この切断面Ｈによる３次元形状のそれぞれの切断面
積の合計を基準面積Ｅで割った値を百分率で切断面毎に
表わした曲線を示す。表面形状の頂部においては、切断
面による切断面積は小さく、切断面積比が小さい。すな
わち、この表面上に摺動体があると、摺動の初期では表
面形状の頂部のみで摺動体を支持するので受圧面積が小
さく、面圧が大きくなるので、摺動体により頂部は摩擦
摺動し、減耗や変形が生じやすい。したがって、表面形
状の頂部の切断面積比が大きな表面、すなわち３次元の
負荷曲線において、切断面積比が小さい範囲で、負荷曲
線の勾配が小さい表面形状を現わす表面では、受圧面積
が初期状態で大きく、摺動体を支持するそれぞれの微細
突部の面圧が小さくなるので、耐摺動特性が良くなる。

このように、３次元の負荷曲線は、摺動体に対する摺動
される表面の表面性状について、負荷能力を表わす評価
方法の一つである。

またテクスチャ表面の３次元表面の測定法として、Ｓ　
Ｅ　Ｍ　（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅ　１ｅｃｔｒｏｎ　Ｍ
ｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を応用した測定原理を第２４図に
示す。すなわち同図にしたがって説明すると、２個の２
次電子検出器Ａ、Ｂによって、電子プローブの入射角Ｏ
（試料の傾き）におけるそれぞれの信号強度ａ、ｂを検
出し、入射角Ｏ（平面に照射）の時の信号強度ａｎ、ｂ
ｎとして、下記の一般式 ｔａｎθ＝ｋ（（ａ２−ｂ２）／（ａｎ＋ｂｎ）２）（
ここでｋは定数） からθを求める。このようにして求められた試料の傾斜
を積分していくことにより、Ｘ軸方向の表面形状を計測
することができる。例えば、この種の測定装置としてエ
リオニクス社製の電子線表面形態解析装置を挙げること
ができる。

さらに、Ｙ方向に走査すれば３次元表面の形状を測定で
きる。

本発明は以」二のような知見に基づいてなされたもので
あるが、更に具体的にその検討内容を以下に詳述する。

磁気ディスクの基板は、周知のように非磁性基板である
例えばアルミニウム合金や陽極酸化アルミニウム、Ｎｊ
−Ｐめっき等を被覆したアルミニウム合金、またガラス
やプラスチック等の基板から成り、特性向上の一要因と
して、その表面に多数の均一な微細溝、微細突部を形成
することが必要とされている。

これらの微細溝、微細突部は、上記基板面にダイヤモン
ドバイトや微細砥粒等の切削研磨工具により微細溝を形
成することによって、溝部の肩部には、前述の第１１図
に示したような盛り上がり部３６が形成される。これら
の微細突部の盛り上がり高さは、溝３７の深さや大きさ
によって設定され、微細溝の数は、微細砥粒の密度や工
具送り等の加工条件により設定される。

ここで、磁気ディスクの表面性状として必須な要点は、
ヘッドクラッシュを生じないで、かつ電気特性、ＣＳＳ
特性、ヘッド粘着特性等の磁気ディスクの諸特性を満足
することである。磁気ディスクは高密度化を達成するた
めヘッド浮上隙間が狭くなるのでヘッドとディスクとの
衝突を回避するためディスク表面は超平滑面が要求され
る。

方、ヘッドアクセス時間を短縮する必要から、ヘッド８
１とディスク８０とは既に第２３図に示したように停止
時には接触し、ディスクの回転とともに浮上する、いわ
ゆるコンタクト・スター１−・ス１〜ツブ（以下ＣＳＳ
と略記する）を行う。このため、ディスク８０表面が平
滑面すなわち表面粗さが非常に小さい場合には、停止時
にヘッドとディスクとはディスク面上の潤滑剤８３ある
いは雰囲気の水分によりヘッド粘着を生じ、ディスク回
転時にヘッド支持のジンバルやアームの破損また回転駆
動不能となる問題があった。第１３図、第１４図及び第
３４図に、本発明者らにより実験した結果を示す。研磨
テープを用い下地基板上に形成したテクスチャ加工（詳
細は後で説明する）による微細突部の高さ、テクスチャ
断面曲線の対称性並びに３次元断面負荷比率と、ヘット
浮上特性及びヘッド粘着力との関係を示す。

つまり、第１３図は突部高さと、浮上特性としてのヘッ
ド浮上高さＨ６゜及びヘッド粘着力の指標としてのヘッ
ド接線力Ｆｔとの関係を、第１４図は対称性Ｒｓｋと、
そしてまた第３４図は３次元断面負荷比率（最頂部から
５ｎｍの接断面深さにおける）と同じく浮上高さＨｔｏ
及びヘッド接線力Ｆ、との関係を、それぞれ示したもの
であり、測定方法については、以下のとおりである。

（ｉ）ヘッド浮上高さＨ５゜の測定： 原理的には第２０図のディスク装置８５と同じ構成から
成り、ヘッド８１にＡＥセンサを搭載しておき、ディス
ク８０の回転始動に伴って、ヘッド８１は浮上を開始し
、ディスク面との接触状態を検出しているＡＥセンサか
らの出力信号が急減したディスク回転数を測定する。

一方、ディスクの回転数によるヘッドの浮上特性を予め
調べておき、ヘッドの浮上開始高さＨ５゜を測定する。

（…）ヘッド接線力Ｆ、の測定： ディスクが１回転（ｌｒ／ｍ１ｎ）する間におけるヘッ
ドの摺動抵抗力をヘッド８１の支持アーム８４に設置し
た歪ゲージで測定する。

この結果から、浮上高さＨｔｏが小さく、接線力Ｆ、が
小さいというヘッド浮上特性とヘット粘着力との両方を
同時に満足するに好適な表面性状の有効な範囲が存在す
ることがわかる。つまり、微小突起ＲＰについてみれば
第１３図に示したように数ｎｍ〜数１０ｎｍの範囲で、
より好ましくは矢印を付した領域内が望ましく、対称性
Ｒｓｋについては、第１４図からその値が負となる領域
、好ましくは矢印で示したＲｓｋ≦−０，７の領域が望
ましい。また、３次元断面負荷比率との関係についてみ
れば、第３４図に示したように有効な負荷比率の下限は
浮上特性から、そして上限はヘッド粘着力（ヘッド接線
力Ｆ、で表示）で規制され、好ましくは０．１〜１０％
、より好ましくは０．２４〜８．５％であった。

さらに、上記の表面性状とＣＳＳ特性との関係について
、第２７図〜第３０図を用いて説明する。

第２７図は、微細な砥粒を用いて下地基板にテクスチャ
加工を施した表面の断面形状を表わし、微細突部が、ば
らつきをもって存在している。

このテクスチャ加工面の３次元の負荷曲線は、第２８図
に示すように、切断面積比が小さい範囲、すなわち第２
８図のＡ部の範囲で、負荷曲線の勾配が大きい。この第
２７図のような表面上を磁気ヘッドがＣＳＳを繰り返す
と、微細突部はヘッドスライダ面との接触が少なく、こ
のため面圧Ｗ／Ｓ（Ｗ：ヘッド荷重、Ｓ二ベツドスライ
ダとディスク表面との真実接触面積）が大きくなるので
、減耗あるいは変形が激しく生じ、微細突部を形成した
下地基板上に成膜した厚さ数ｎｍの潤滑膜や厚さ数１０
ｎｍの保護膜が、多大なダメージを受ける。

方、ＣＳＳによる微細突部の減耗あるいは変形は、微細
突部の降伏強さをσとすると、σ＜Ｗ／Ｓの状態では、
激しく生じ、またσ≧Ｗ／Ｓとなる状態で少なくなる。

そこで、ＣＳＳによって微細突部が減耗し、あるいは変
形することによって、真実接触面積が増大し、前記のσ
≧Ｗ／Ｓを満足する真実接触面積Ｓになり、このとき、
仮に保護膜や潤滑膜が損なわれずに形成されていれば、
微細突部の減耗や変形はほとんど無くなり、安定した表
面になる。したがって、第２７図に示す断面形状の下地
基板を、さらに表面加工し、第２９図に示すような微細
突部を平滑化した、モデル的に台形の形状に形成する。

ヘッドスライダとディスク表面との真実接触面積を大き
くし、初期状態でσ≧Ｗ／Ｓとなる真実接触面積の表面
形状にすれば、微細突部の面圧が小さくなるので、ＣＳ
Ｓにより微側突部の減耗や変形はほとんど無くなり、磁
気ディスクとして安定した高信頼度の表面を得ることに
なる。この第２９図に示す表面形状の３次元の負荷曲線
は、第３０図のようになり、第３０図のＡ部に示すごと
く、極表面での負荷曲線の勾配が非常に小さくなってい
ることがわかる。

本発明者らの実験では、第２７図に示すような３次元の
表面形状を有する従来のテクスチャ加工面について、−
例としてへラドスライダ面に対応する面（例えば０．４
ｍｍ　Ｘ　０．４ｍｍの面）での３次元の負荷曲線は、
表面形状の頂部から５ｎｍ〜１０ｎｍ、すなわち切断面
の深さ５ｎｍ〜１０ｎｍでの切断面積比が０．１％以下
であり、このような下地基板を用いた磁気ディスクでは
、ＣＳＳ回数２０００回以下でヘッドクラッシュを生じ
た。一方、本発明のテクスチャ加工した、第２９図に示
すような表面、すなわち切断面の深さ５ｎｍ〜１０ｎｍ
での切断面積比が０．１〜１０％である３次元の負荷曲
線の表面を有する下地基板を用いた磁気ディスクでは、
ＣＳＳ回数がｚｏｏｏｏ回以上で保護膜及び潤滑膜とも
それぞれの機能を維持し、安定した表面状態を保ってい
た。

さらに、ＣＳＳによる磁気ディスク表面の詳細な変化を
調べた。本発明者らの実験では、テクスチャ加工した基
板に対して、コンタクト・スタート・ストップＣＳＳ試
験を行った基板表面では、第１５図に示すＣＳＳ試験し
たディスク表面のＳＥＭ観察から測定した表面形状、ま
た第１６図に示すディスク極表面の３次元の負荷曲線か
ら、初期状態の微細突部の頂部は磁気ヘッドの摺動の繰
り返しによって平滑化され、この際のヘッドとディスク
との接触する微細突部の面積が増大することがわかった
。つまり、第１５図（ａ）は初期状態における表面形状
を、そして第１５図（ｂ）はＣＳＳによる摺動の繰り返
しにより表面が変形した後の状態を、それぞれ示してい
る。また、第１６図における負荷曲線Ｂは、第１５図（
ａ）の初期状態における特性を、そして負荷曲線Ａは、
第１５図（ｂ）の摺動の繰り返し後における特性をそれ
ぞれ示している。ここで例えば、ＣＳＳ回数が２万回で
の表面の変化は、第１５図（ｂ）のＡ部に示すように磁
気ヘッドのスライダ面との接触によって初期状態の頂部
から高さ５〜１０ｎｍ微細突部が変化し、また第１６図
に示すこの時のディスク表面の３次元の負荷曲線から微
細突部が初期状態の頂部から５〜１０ｎｍ変化すると、
磁気ヘッドと接触する切断面積化は０．１％〜数％にな
っていた。すなわち微細突部の高さが数１０ｎｍ以上で
あると、磁気ヘッドの浮上特性を劣化させ、ヘッドクラ
ッシュを生じる要因となり、また微細突部が数ｎｍ以下
であっても、切断面積比が小さい場合、ＣＳＳ試験のヘ
ッド摺動時でのヘッド荷重を支持する基板面、すなわち
微細突部の負荷面積が少なくＣＳＳ回数とともに即時に
平滑化され、ヘッド接線力が増大することによりヘッド
クラッシュを生しやすくなる。

また、微細突部の負荷面積が少ないと、ヘッド荷重を受
ける微細突部の面圧が大きくなるので微細突部が減小も
しくは減耗しやすく、基板表面に形成された数ｎｍの潤
滑剤層や保護膜層が損傷等を受けやすくなり、また切断
面積比が１０％以上で負荷面積が大きい場合、磁気ヘッ
ドによる基板上の微細突部の変化は少ないが、接触面積
が大きくなるため潤滑剤や雰囲気の水分の影響でヘッド
粘着が生じ易く、またＣＳＳ時の磁気ヘッドの摺動抵抗
が増大し、磁気ヘッドのジンバルやアームの破壊、ディ
スク回転の困難などの問題を生じた。

したがって、テクスチャ加工した基板の表面性状は、ヘ
ットの浮上特性やヘッド荷重、ヘッド摺動による摩擦摩
耗による表面変化を考慮し、上述の結果から、微細突部
の高さは数ｎｍ〜数］、Ｏｎｍとし、表面粗さが数ｎｍ
Ｒ，〜数１０ｎｍＲａ、かつ断面曲線の対称性Ｒｓｋが
負で、好ましくは−０，７以下、さらに好ましくは一１
以下の表面、あるいは３次元の負荷曲線において、微細
突部の最頂部からＣＳＳ時にヘッド荷重により受ける頂
部変形量相当の深さでの切断面、実用的には、頂部から
５〜１０ｒ＋ｍでの切断面の切断面積比が０．１〜１０
％である表面が望ましい。

この観点から、磁気ディスク用基板に対して最適な表面
は、第６図に示すように、基板表面に疑似的に円周方向
の微細溝を形成し、すなわちチクスチャ加工した基板面
の断面形状で、微細突部の高さが数ｎｍ〜数１０ｎｍで
かつ均一に平滑化され、表面粗さが数ｎｍＲ，−数１０
ｎｍＲａ（望ましくは５ｎｍ〜９ｎｍ　Ｒａ）、かつ断
面曲線の対称性Ｒｓｋ≦−１、頂部から５〜１０ｎｍで
の切断面積比が０．１〜１０％である。

そしてまた、ディスク上での円滑なヘッド摺動を維持す
るためには、ディスク表面の凹凸加工層に第６図に示し
たような深溝Ｖが、スライダ幅を単位幅とした場合、こ
の幅内に必ず存在することが重要であり、この深溝■の
深さが少なくとも１１００ｎあれば有効であることがわ
かった。

〔作用〕

磁気ディスク基板上に形成された微細突部の高さは数ｎ
ｍ〜数１０ｎｍとし１表面粗さが数１ｍＲａ〜数１０ｎ
ｍＲａ、かつ断面曲線の対称性Ｒｓｋが−０，７以下、
好ましくは一１以下の表面、特に３次元の負荷曲線にお
いて、微細突部の最頂部からＣＳＳ時にヘッド荷重によ
り受ける頂部変形量相当の深さでの切断面、実用的には
、頂部から５〜１０ｎｍでの切断面の切断面積比が０．
１〜１０％である表面性状を有するディスク面は、磁気
ヘッドのＣＳＳ時にヘッドのスライダ面と接触し、好ま
しいヘッド荷重を受ける。また、ディスク面の表面凹凸
は磁気ディスク表面上に塗布された潤滑膜を保持すると
同時に、磁気ヘッドとの粘着を防止し、ディスク面の深
溝でヘッドの摺動により生じた摺動層を回避する作用が
ある。さらに、多数の微細突部がへラドスライダ面に接
し、ヘッド摺動による表面変化が起こる頂部から実用的
に好ましい５〜１０ｎｍにおいて切断面積比が０．１〜
１０％であるので、個々の微細突部の面圧が小さくなり
、ＣＳＳを繰り返すことによる微細突部の変化、すなわ
ち変形や減耗が少なく、初期状態の表面性状を維持する
。さらに、微細突部の高さは数ｎｍ〜数１０ｎｍであり
、磁気ヘッドの浮上隙間（定常状態での磁気ヘッドと磁
気ディスク表面との隙間）１５０〜２５０ｎｍに対して
非常に小さく、磁気ディスクの組立精度、回転精度や磁
気ヘッドの浮上変動を考慮しても充分に余裕を以て磁気
ヘッドは浮上し、磁気ヘッドの衝突によるヘッドクラッ
シュは生じない。

したがって、磁気ディスクの表面に成膜された厚さ数ｎ
ｍの保護膜や潤滑膜の減耗や損傷はほとんどなく、ヘッ
ド粘着も発生せず、ＣＳＳの繰り返しによるヘッド接線
力の増加もなく、ヘッド浮上特性、耐摺動特性に対する
信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる。

〔実施例〕

実施例１ ディスク基板として、内径４０ｍｍ、外径１３０ｍｍの
アルミ合金板を用い、この両面に厚さ１０μｍのＮ１−
Ｐめっきを施し、表面粗さ２〜３ｎｍＲａ以下に平滑研
磨した後、研磨テープによって溝形状が第１７図に示す
ように、微細溝の肩部に生した微細突部の高さが数ｎｍ
〜数１０ｎｍと均一で、表面粗さ５〜８ｎｍＲａ、かつ
断面曲線の対称性Ｒｓｋが−１〜２となうように研磨し
た。なお、第１７図の断面形状の測定は、表面粗さ計、
タリステップを用い、触針形状０．Ｉ　Ｘ　２．５−に
より溝に対して直角方向に測定して行った。これらディ
スク基板の具体的な作製法については、後で詳述する。

第９図に磁気ディスクの断面構造を示すように、このよ
うにして得られたディスク基板」二に、厚さ約３００ｎ
ｍのＣｒ系非磁性金属下地膜３１及び厚さ約６０ｎｍの
Ｃｏ−Ｎｉ系磁性薄膜媒体３２を、それぞれスパッタリ
ングで順次形成し、さらに厚さ約５０　ｎ　ｍのカーボ
ン保護膜３３を、そしてその上に潤滑＋＋ｘ３４を順次
形成した。

このようにして製造した磁気ディスクの表面形状は、第
１８図に示すように、前記第１７図のディスク基板のそ
れとほとんど同じであり、表面粗さ５．５ｎｍＲａ　（
基板上では５．３ｎｍＲ，）、微細突部の高さＲＰは１
９ｎｍ　（同２０ｎｍ）であり、また、断面形状の対称
性Ｒｓｋもほとんど同してあった。

この磁気ディスクを第２０図の磁気ディスク装置８５と
同様に複数枚組込み、ヘッド浮上隙間０　、２　Ｉｔｍ
にて浮上試験した結果、ヘッドとディスク表面との接触
は検知されず、良好な浮上特性を示し、ＣＳＳ回数によ
る磁気ディスク表面形状の変化はほとんど認められなか
った。

第１９図は、本実施例のＣＳＳ回数とヘッド接線力（単
位はニュートンＮ）との関係を従来の比較例と対比して
示した特性曲線図である。曲線Ｃが本実施例、曲線りが
比較例であり、この図から明らかなように本実施例の場
合、３万回のＣＳＳ回数においてもヘッド接線力の増大
はほとんどなく、ヘッド粘着の問題も生じなくなり、磁
気ディスク及び磁気ディスク装置の信頼性を大幅に向上
させることができた。

比較例として曲線りに示すように、従来技術によって下
地基板に第５図に示すような断面形状微細溝を形成した
磁気ディスクでは、ＣＳＳ回数とともにヘッド接線力り
は増大し、磁気ヘッドの破損、ヘッドクラッシュ等の問
題があった。またＣＳＳ回数とともにディスク表面の断
面形状は、本発明と比較すると著しく変化していること
が分かる。

ここで、上記本実施例の基板の作製法について、以下に
具体的に説明する。

アルミ合金ディスク基板の両面に無電解めっき法により
Ｎ１−Ｐめっき膜を厚さ１０／ｆｆｉ形成し、表面粗さ
０．０１岬Ｒ１，ｌａＸ以下に平滑研磨した。次いで、
第１の研磨工程として、粒度＃　３０００のアルミナ砥
粒の研磨テープで表面加工し、Ｎ１−Ｐめっき基板面に
微細溝を形成する。

この表面加工法は、例えば特開昭５４−２３２９４号に
示されているように、第１２図に示す基板３０の両面に
研磨テープ４をコンタクトローラ８で押圧し、基板を回
転させながら研磨テープをリール６で巻き取りながら、
かつ研磨テープが基板全面に摺動するように基板上を往
復摺動させ、基板両面に近似的に円周状、あるいは螺旋
状の微細な溝を形成する。

つぎに、基板面上には、高さ１１００ｎ以上の異常な微
細突部が数カ所生じ、特に深い溝の肩部に生じやすく、
これがヘッド浮上特性の劣化要因、さらにはヘッドクラ
ッシュ事故の要因となる。このため、第２の研磨工程と
して、上記第１の研磨工程における研磨テープよりも粒
度の小さい研磨テープを用いて第１の研磨工程と同様に
表面加工した。この第２の研磨工程の表面加工の結果、
異常な微細突部の高さは低減し、さらに多数の微細突部
の頂部が平滑化され、第６図に示すように微細突部Ｈが
平滑化され、しかも周期的に深溝Ｖの形成された断面形
状の表面を形成することができた。

なお、上記第１、第２の研磨工程の間に、第１の工程の
表面加工による加工屑などの基板表面の汚れを除去する
ため、基板の表面洗浄工程を設けた。なお、第２の研磨
工程においては、研磨終点を検出する手段として、前述
の３次元負荷曲線を第２４図のＳＥＭの原理に基づいて
求め、第３２図に示したＳＴＭによる負荷曲線から微細
突部の最頂部から５〜１０ｎｍの深さで切断した切断面
積負荷比率が０．１〜１０％となる条件を満たすところ
を終点とした。

実施例２ 以下、本発明の磁気ディスクを製造する際に好適なディ
スク基板表面のテクスチャ加工装置の一実施例を図面に
従って説明する。

（ｉ）加工装置構成の説明： 第１図は本発明の基板表面をテクスチャ加工する装置の
一実施例を示す正面図、第２図は、この装置の要部を示
す平面図、第３図は、第１図における基板洗浄手段の詳
細を示す正面図、第４図は、この基板洗浄手段の側面図
である。

まず、この基板加工装置の概要を、第１図（ａ）を用い
て説明すると、この装置は、被加工物である基板２を回
転自在に支持することができる基板支持具１と、基板２
の両面へ同時に、第」の研磨テープ４を所定の加圧力で
押圧することができるようにした１組のコンタクトロー
ラユニッ１−Ｃ１第１の研磨テープ４を巻き取るための
テープ巻き取りモータ７、コンタクトローラユニットＣ
を基板２の半径方向へ揺動することができる揺動手段Ｗ
、コンタクトローラユニットＣを基板２の半径方向へ往
復動させることができる往復動手段Ｒを有し、基板支持
具の一方側に配設された第１の加工ヘッドＨ１と、この
第１の加工ヘッドＩ（１と同一の構成を有し、基板支持
具に対して第１の加工ヘッドＨ１と反対側に配設され、
第１の研磨チープの代わりにこれよりも砥粒径の小さい
第２の研磨テープを装着した第２の加工ヘッドＨ２とか
らなる一対の加工ヘッドと、前記基板２を、前記第１、
第２研磨テープとの相対速度が所定値になるようにして
回転させることができる基板回転手段に係る基板訃動モ
ータ３と、面加工ヘッドの間に配設され、基板を洗浄す
ることができる基板洗浄手段Ｓと前記面加工ヘッドＨ１
、Ｈ２、基板駆動モータ３、基板洗浄手段Ｓを制御する
ことができる制御装置１７を具備した基板加工装置であ
る。

なお、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）の第１ヘツドＨ１
を主体とした要部拡大図である。

さらに、上記の加工ヘッドＨ１を例に、その要部拡大平
面図である第２図（ａ）及びその要部平面図（一部所面
を含む）を用いて詳細に説明する。

この加工ヘッドＨ１は、前記往復動手段Ｒに前記基板２
の軸方向に移動可能に支持された一対の平行板バネ１０
、１１と、その平行板バネ１ｏ、１１を移動し、研磨テ
ープ４の巻き取りによるパックテンションの影響を無く
し、所定の微小な加圧力の設定を可能とする加圧移動手
段２３と、基板加工時の基板形状精度の影響による微小
な加圧力の変動を応答性良く補正する加圧力補正手段５
０（例えば、圧電アクチュエータ等）と、上記平行板バ
ネ１０、１１に取り付けられ、上記基板２の両側に設置
されかつ中心軸が上記基板２の半径方向に向けて取り付
けられたコンタクトローラ８、９と、上記往復動手段Ｒ
に取り付けられかつ上記研磨テープ４を上記基板と上記
コンタクトローラとの間に摺動する研磨テープ駆動装置
７と、上記平行板バネ１０、１１に取り付けられた応力
測定手段１２、１３とその応力測定手段の出力に応じて
上記加圧移動手段２３及び加圧力補正手段５０を制御す
る制御装置１７とを設ける。

したがって、この基板加工装置においては、加圧力の微
小な変動要因である研磨テープの巻き取りによるパック
テンションの変動、すなわち供給及び巻き取りリール５
、６に巻かれた研磨テープの径が加工と共に変化し、テ
ープの張力が変わることにより、加圧力が変動する。こ
の変動量を、常に応力測定手段１２によって測定し、そ
の変化量に応じて、平行板バネ１０．１１を加圧移動手
段２３により調整すれば、研磨テープの張力の変動にか
かわらず、コンタクトローラ８．９の基板２に対する加
圧力を一定にすることができる。また、加工時に基板の
円周方向のうねりや、基板の半径方向のそりによる加圧
力の変動に対しては、加圧力の補正の応答性を良くする
ため圧電アクチュエータ等の加圧力補正手段５０によっ
て微小な加圧力を応答性良く補正することができる。以
上の機能によって、微細溝を精度良く形成することが可
能となった。

第１の加工ヘッドＨ１は、基板支持具１の一方側（第１
図（ａ）において右側）に配設されており、基板２の両
面に第１の研磨工程で微細溝（例えば、深さ約０．１／
７ｍの微細溝）を形成するために使用されるものである
。この加工ヘッドＨ１は基板２の両面側にくるように配
設された２個１組のコンタクトローラユニットＣのそれ
ぞれに装着されている第１の研磨テープ４を下方から上
方へ巻き取るテープ巻き取りモータ７ａとコンタクトロ
ーラユニットＣを半径方向へ揺動させることができる揺
動手段Ｗと、半径方向へ往復動させることができる往復
動手段Ｒとからなっている。前記コンタクトローラユニ
ットＣのそれぞれは、第１の研磨テープ４を基板２へ押
圧するに使用されるコンタクトローラ８と、平行板バネ
１０を介してコンタクトローラ８へ所定の加圧力を負荷
することができる加圧用モータ１４とからなるものであ
り、前記平行板バネ１０には加圧力を検出するための歪
ゲージ１２が接着されており、また、前記加圧用モータ
１４は、平行板バネ１０を基板２面と垂直方向に変位さ
れることにより、加圧力が負荷することができ、加圧力
補正圧電アクチュエータ５０は、加工時の微小な加圧力
の変動を応答性良く補正することができるようになって
いる。前記揺動手段Ｗは、揺動用モータ１６と、この揺
動用モータ１６の軸と第１の加工ヘッドＨ１とを連結す
るクランク５５とからなっている。また、前記往復動手
段Ｒは、往復動用モータ１５の回転を第１の加工ヘッド
Ｈ１ヘネジ伝達して、この加工ヘッドを往復動させるも
のである。

第２の加工ヘッドＨ２は、前述したように、第１の研磨
テープの代わりに第２の研磨テープを装着した以外は前
記第１の加工ヘッドと同一の構成を有し、基板支持具の
他方側（第１図（ａ）において左側）に配設されており
、第１の加工ヘッドによって基板の両面に形成された微
細溝の盛り上がりを除去する第２の研磨工程のために使
用されるものである。

さらに、第１図にしたがって、前記加工ヘッドの構成を
詳細に説明する。１は水平に設置された基板取付用回転
軸、２は被加工物である基板、３は回転軸を回転するた
めの暉動モータ、２１は回転可能に支持されたネジ、１
５はネジ２１を回転するための往復移動用モータ、２２
は基板の半径方向すなわち矢印Ａの方向に移動可能に支
持された往復移動台で、往復移動台２２には雌ネジが設
けられ、その雌ネジはネジ２１に螺合しており、ネジ２
１、モータ１５で往復移動手段Ｒを構成している。２３
は往復移動台２２に矢印入方向に移動可能に支持された
移動体、１６は往復移動台２２に固定された振動装置で
、振動装置１６によって移動体２３が微小振幅で振動さ
れる。

第２図にて更に詳細に説明すると、２４は移動体２３に
回転可能に支持されたネジ、１４はネジ２４を回転する
ための加圧用モータ、１０．１１は移動体２３に基板２
の軸方向すなわち矢印Ｂの方向に移動可能に支持された
一対の平行板バネで、平行板バネ１０．１１の支持台５
１には雌ネジが設けられ、その雌ネジはネジ２４に螺合
しており、ネジ２４、モータ１４で加圧移動手段を構成
している。また、基板の円周方向うねりや半径方向のそ
りが悪い場合には、加工時に加圧力の変動が生じる。こ
のため、平行板バネ１０．１１は加圧力補正圧電アクチ
ュエータ５０を設けた支持台５１に設置し、支持台５１
に雌ネジを設け、この雌ネジを前記のごとくネジ２４に
螺合する。８．９は平行板バネ１０．１１に回転可能に
取り付けられたコンタクトローラで、コンタクトローラ
８．９は基板２の両側に設置されかつ中心軸が基板の半
径方向に向けて取り付けられている。ＨＬａ、ｔａｂは
、移動体２３に取り付けられた制動トルクモータ、５ａ
、５ｂはモータ１８ａ、１８ｂの出力軸に取り付けられ
た供給リール、７ａ、７ｂは移動体２３に取り付けられ
た巻取り用モータ、６ａ、６ｂはモータ７ａ、７ｂの出
力軸に取り付けられた巻取リリール、４ａ、４ｂはポリ
エステルフィルムなどの基材にダイヤモンど砥粒やアル
ミナ砥粒などの微細な砥粒を樹脂などのバインダーによ
り接着保持した研磨テープで、研磨テープ４ａ、４ｂの
両端は供給リール５ａ、５ｂ、巻取りリール６ａ、６ｂ
に固定されており、モータ１８ａ、１８ｂ、供給リール
５ａ、５ｂ、モータ７ａ、７ｂ、巻取リリール６ａ、６
ｂで研磨テープ駆動装置を構成しており、基板とコンタ
クトローラとの間を研磨テープ４ａ、４ｂが通過してい
る。

１２．１３は平行板バネ１０．１１に取り付けられた歪
ゲージ、１７はモータ３．１４．１５等を制御する制御
装置で、制御装置１７は歪ゲージ１２．１３の出力に応
じてモータ１４、及び加圧力補正圧電アクチュエータを
制御し、平行板バネ１０．１１を移動する。

つぎに第１図（ａ）における基板の洗浄手段Ｓについて
、以下、第３図及び第４図を用いて具体的に説明する。

第３図はその要部説明用正面図、第４図はその側面図で
ある。

基板洗浄手段は、基板の両面を同時に洗浄する回転スク
ラバ（ブラシもしくはスポンジ製）６１と、これら回転
スクラバ６１に回転を与えるスクラバ駆動モータＭと、
回転スクラバを破線位置６１′　と実線位置との間で往
復させることができるエアシリンダ（図示せず）と、液
槽６５とからなっている。

６０は加工液及び洗浄液を供給する供給部である。

（ｉｉ）上記装置の動作説明： まず、第１図（ａ）の加工装置の基板支持具１に基板２
を取り付ける。制御装置１７に、第１の研磨工程を実施
するために加圧力、相対速度、振動振幅、往復回数など
の加工条件を設定する。

ここで、基板加工装置をＯＮにすると、モータ３により
基板を回転すると同時に、第１の加工ヘッドＨ１が、揺
動用モータ１６によって設定揺動振幅で揺動し、研磨テ
ープ駆動装置７で研磨テープ４ａ、４ｂを一定力で巻き
取り、基板への加圧力が設定第１の加圧力に成るように
調整され、かつ往復移動手段Ｒにより往復移動台２２を
往復移動すれば、研磨テープ４ａ、４ｂによって基板２
の表面に微細溝が形成される。この間、基板駆動モータ
３によって、基板２の回転数が、この基板２と第１の研
磨テープ４との相対速度が設定第１の相対速度になるよ
うに調整されている。このようにして加工が進行してい
る間、供給部６０から基板へ加工液が連続的に供給され
る。

そして、研磨テープ４ａ、４ｂの張力が変動して、平行
板バネ１０．１１が変形したとしても、制御装置１７が
歪ゲージ１２．１３の出力に応じて、すなわち平行板バ
ネ１０．１１の変形量に応じてモータ１４を制御するの
で、平行板バネ１０．１１がその変形量に応じて研磨テ
ープ４ａ、４ｂの張力の変動にかかわらず、コンタクト
ローラ８．９の基板２に対する加圧力を一定にすること
ができるので、微小な加圧力を常に維持することができ
るから、小さな、かつ均一な微細溝を形成することがで
きる。さらに、基板２の回転による加圧力の変動に対し
て、また加工ヘッドを基板２の半径方向に摺動すること
による加圧力の変動に対しては、すなわち基板２の円周
方向うねりや半径方向の真直度、そりの影響によって加
圧力が変動するが、これらに対しては、加圧力の変動量
を制御装置１７の指令によって、即時に加圧力補正圧電
アクチュエータ５０により補正することができる。

そして、第１の加工ヘッドが設定往復回数だけ往復動す
ると、この加工ヘッドＨ１は後退（第１図において右側
へ移動）し、６０からの加工液の供給が停止する。

つぎに、第３図、第４図に示したように破線位置にあっ
た回転スクラバ６１′　が実線位置の６１まで上昇し、
スクラバ駆動モータＭによって、この回転スクラバ６１
が回転する。基板２も回転し、供給部６０から洗浄液が
供給され、基板２が洗浄される。

この洗浄が終了すると、回転スクラバ６１が破線位置６
１′まで下降し、洗浄液の供給が停止する。

それから、第２の研磨工程を実施するために第１図（ａ
）の基板支持具１を介して第１の加工ヘッドＨ１と反対
側に配置された第２の加工ヘッドＨ２が前進し、この加
工ヘッドによって、前記第１の加工ヘッドＨ１と同様に
して基板２が加工される。すなわち、モータ３により基
板を回転すると同時に、第２の加工八ツ１くＮ２が、揺
動用モータ１６によって設定揺動振幅で揺動し、研磨テ
ープ駆動装置７で研磨テープ６２ａ、６２ｂを一定力で
巻き取り、基板への加圧力が設定第２の加圧力になるよ
うに調整され、かつ往復移動手段により往復移動台６３
を往復移動すれば、研磨テープ６２ａ、６２ｂによって
基板２の表面上に存在している微細突部を除去し、平滑
化する。この間、基板駆動モータ３によって、基板２の
回転数が、この基板２と第２の研磨テープとの相対速度
が設定第２の相対速度になるように調整されている。こ
のようにして加工が進行している間、供給部６０から基
板へ加工液が連続的に供給される。そして、第２の加工
ヘッドＨ２が設定往復回数だけ往復動すると、この加工
ヘッドは後退（第１図において左側へ移動）し、加工液
の供給が停止する。最後に、さきと同様にして基板２が
基板洗浄手段Ｓによって洗浄されると、基板加工装置が
ＯＦＦになる。

基板支持具１から基板２を取り外せば、所望の微細溝が
形成される。さらに、磁性媒体、保護膜、潤滑膜を形成
すれば、摺動特性に優れた磁気ディスクを得ることがで
きる。

（ｎｉ）上記装置による基板研磨加工の例：Ａ（１合金
基板上に厚さ約１０−にＮ１−Ｐめっきした基板２に微
細溝を形成した具体例を、第５図、第６図を用いて説明
する。

第５図は、第１図に係る基板加工装置の第１の加工ヘッ
ドＨ１（第１の研磨工程）で加工した基板の表面性状の
一例を示す拡大断面曲線図、第６図は、さらに第２の加
工ヘッドＨ２（第２の研磨工程）で加工した基板の表面
性状の一例を示す拡大断面曲線図である。

第１の研磨テープ４は粒径４／ＩｍのＡｎ２０３砥粒、
第１の加圧力をＩＯＮ、第１の相対速度を４ｍ／ｓｅｅ
、揺動の振幅を１ｍｍとして、水溶性切削液を供給しな
がら、前記基板２を第１の加工ヘッドＨ１で加工したと
ころ、基板２の表面に、第５図に示すような、深さ■が
約１００ｎｍの微細溝が形成されたが、高さＨが約３０
ｎｍの盛り上がり（微細突部）があり、しかも盛り上が
り高さにばらつきがあった。また、表面粗さは６〜７ｎ
ｍＲａであり、断面曲線の対称性Ｒｓｋは−０，３であ
った。また、３次元の負荷曲線において、表面形状の頂
部から５ｎｍの切断面での切断面積比は０．１％以下で
あった。

上記の第１の研磨工程の後に、第２の研磨工程を適用し
た。第２の研磨テープは粒径１摩のＡｎ２０．砥粒、第
２の加圧力を４Ｎ、第２の相対速度を８ｍ／ｓｅｅ、揺
動の振幅を１ｍｍとして、純水で洗浄した前記基板２を
、水溶性切削液を供給しながら、第２の加工ヘッドＨ２
で加工したところ、基板２の表面は、第６図に示すよう
に、微細溝の深さＶは約１１００ｎに保たれ、盛り上が
り高さＨは約１０ｎｍ以下に低下し、そのばらつきも小
さかった。

また、表面粗さは６〜７ｎｍＲａであり、断面曲線の対
称性Ｒｓｋは−１，５であった。また、３次元の負荷曲
線において、表面形状の頂部から５ｎｍの切断面での切
断面積比は０．８％であった。

以上説明した実施例によれば、第２の加工ヘッドによっ
て前記微細溝の肩部に生じた盛り上がり部分だけを削除
することができるので、微細溝深さＶが２０〜１１００
ｎ、盛り上がり（微細突部）高さＨが低減させた平滑な
表面を形成することができるという効果がある。さらに
、上記の研磨テープの粒度や砥粒材質、基板上の往復摺
動回数、加圧力等の加工条件を変えれば、任意の微細溝
を形成することができる。

（ｉｖ　）上記基板の磁気ディスクへの適用：この方法
の適用によって、上記の基板を下地基板として、第９図
にディスクの断面構造を示すように、この基板３０上に
非磁性金属下地膜３１、磁性媒体膜３２、カーボン保護
膜３３さらに潤滑膜３４を形成した薄膜磁気ディスク８
０は、ヘッド浮上特性が良く、信頼性、安定性が著しく
優れている。

本発明の微細溝を形成した薄膜磁気ディスクの諸特性に
ついて、比較例とともに以下詳細に説明する。

すなわち、微細突部の高さが数ｎｍ〜数１０ｎｍ、表面
粗さが数ｎｍ〜数１０ｎｍ　Ｒ，、かつ断面曲線の対称
性Ｒｓｋが負、好ましくは−０，７以下、さらに好まし
くは一１以下の表面、あるいは３次元の負荷曲線におい
て、微細突部の最頂部からＣＳＳ時にヘッド荷重により
受ける頂部変形量相当の深さでの切断面、実用的には、
頂部から５〜１０ｎｍでの切断面の切断面積比が０．１
〜１０％である表面からなる下地基板の磁気ディスクと
、それ以外の下地基板の磁気ディスクとの比較を示す。

第２５図は、本発明によるテクスチャ加工面を３次元的
に測定した結果であり、第２６図は、同様の方法で測定
した従来のテクスチャ加工面である。

これら同図を対比して明らかなことは、本発明の第２５
図の場合、表面状態が非常に平滑となっている。

再度第１３図、第１４図及び第１９図を用いて説明する
と、これらは、研磨テープの粒度、加工ヘッドの往復回
数、加圧力等の加工条件を種々変えてテクスチャ加工し
、微細突部の高さや表面性状を変えた下地基板上に前述
と同様の非磁性金属膜、磁性媒体膜、カーボン保護膜さ
らに潤滑膜を形成した薄膜磁気ディスクに対して、ヘッ
ド浮上特性、ヘッド粘着に及ぼす影響、またＣＳＳ試験
による表面性状（微細突部）の変形量、ヘッド接線力の
影響を調べた結果を示したものである。第１３図に示し
たように、微細突部の高さが数口ｍ（２〜３ｎｍ）以下
、例えば研磨面に近い下地基板の場合には、ヘッド浮上
特性は良いが、ヘッド粘着力が増大し、ヘッド粘着の問
題が生じ、ヘッド支持のジンバルの損傷や、基板回転駆
動用モータに過負荷が掛かり、基板回転不能になる事故
が生じた。また微細突部の高さが数１０ｎｍ以上、例え
ば微細突部が９０ｎｍ以上の場合には、ヘッド粘着力は
小さく、ヘッド粘着の問題は生じないが、ヘッド浮上特
性が悪く、ヘッドクラッシュの事故が生じた。微細突部
の高さが３〜１０ｎｍの位には、ヘッド浮上隙間０．１
５−にて安定して浮上し、かつヘッド粘着力も小さく、
□□□ 信頼度の高い浮上特性を得た。

第１４図に示したように、対称性Ｒｓｋについては、そ
の値が負の領域で特性向上がみられ、好ましくは、−〇
、７以下、実用上−１〜−２が好ましい。

さらにまた、３次元負荷比率とこれらヘッド浮上特性及
びヘッド粘着性（接線力で計測）との関係については、
先に第３４図をもって説明したとおりである。

また、第２６図に示す従来のテクスチャ加工面では、表
面粗さは６ｎｍＲａであり、３次元の負荷曲線において
、頂部から５ｎｍでの切断面の切断面積比が０．０８％
であり、ヘッド荷重によるそれぞれの微細突部の面圧が
大きく、第１９図に示す曲線りのように、ＣＳＳ回数と
ともに、ヘッドによる微細突部の摺動摩耗が著しく、潤
滑剤さらにカーボン保護膜の損傷が大きくなり、ＣＳＳ
回数とともにヘッド接線力は増大し、ヘッドクラッシュ
を生じた。また、第２５図に示す本発明によるテクスチ
ャ加工面では、表面粗さは６ｎｍＲａであり、３次元の
負荷曲線において頂部から５ｎｍでの切断面の切断面積
比が０．１〜１０％であった。この場合には、第１９図
の曲線Ｃに示したように、ＣＳＳ回数が３万回と著しく
増大しても、ヘッド接線力はほとんど増加せず、非常に
安定した高信頼度のＣＳＳ特性を得た。この場合のヘッ
ドスライダと摺動したディスク表面では、初期状態とほ
とんど変化がなく、潤滑剤や、カーボン保護膜の損傷も
ほとんど認められなかった。また表面粗さは６ｎｍＲａ
であり、３次元の負荷曲線において、頂部から５ｎｍで
の切断面の切断面積比が１５％である表面の場合、磁気
ヘッドとディスク面との接触面積が大きく、ＣＳＳのス
タート時でのヘッド粘着力が大きくなり、ディスク回転
駆動時にヘッド支持のジンバルの損傷や、基板回転駆動
用モータに過負荷が掛かり、基板回転不能になる事故が
生じた。

上記の実施例では、研磨テープを用いて微細溝及び微細
突部を形成する方法を述べ、この下地基板を用いた薄膜
磁気ディスクの諸特性の利点を示したが、研磨テープに
限らす、切削加工法、研削加工、ラッピング、ポリッシ
ング等の表面加工法、またエツチングやサンドブラスト
等の表面処理法、さらにドライプロセスのパターン形成
法にても同様の効果が得られる。また、上記の加工方法
を組み合わせた場合にも、まったく同様の効果を得るこ
とができる。

本発明の一実施例として、研磨テープの幅は、基板の加
工面の幅より狭い研磨テープを使用し、この研磨テープ
を押圧するコンタクトローラを基板の半径方向に往復動
させ、また揺動させながら基板表面を加工したが、研磨
テープの幅を基板の加工すべき面の幅に近付け、あるい
は加工すべき面の幅より大きな幅の研磨テープを使用し
、基板の半径方向に揺動させ、あるいは揺動なしに基板
加工しても同様の効果を得ることができる。

さらに、上記のテクスチャ加工をＮ１−Ｐめっきした下
地基板以外に、Ａｎ基板や、非磁性金属下地膜、また保
護膜面上に適用しても同様の効果を得ることができる。

（Ｖ）実施例の効果： 以上詳細に説明したように本実施例によれば、Ｎ１−Ｐ
めっき下地基板に微細突部の極めて小さい高精度な微細
溝を形成することができる基板加工方法と、この方法の
実施に直接使用される装置とにより、ヘッド浮上量が例
えば０．１７ｚｎ＋と小さくてもＣＳＳ特性にすぐれた
磁気ディスクが得られるようになった。つまり、磁気デ
ィスク基板表面に、高さ数ｎｍ〜数１０ｎｍの微細突部
、表面粗さが数ｎｍ〜数１０ｎｍＲａ、かつ断面曲線の
対称性Ｒｓｋが−０，７以下の表面、あるいは３次元の
負荷曲線において、微細突部の最頂部からＣＳＳ時にヘ
ッド荷重により受ける頂部変形量相当の深さでの切断面
、実用的には頂部から５〜１０ｎｍでの切断面の切断面
積比が０．１〜１０％である表面に形成することができ
るので、磁気ヘッドがディスク表面を間欠的に接触を繰
り返すＣＳＳ特性において、ヘッド荷重を上記の多数の
微細突部で受けるようになり、それぞれの微細突部での
面圧が小さく、微細突部の変形、摺動摩耗が少なくなる
。さらに、微細突部に形成されている保護膜や潤滑膜の
劣化も少なく、またＣＳＳによる摺動層は、微細溝の特
に深溝部に回避するので、耐摺動特性が格段に向上する
。

また、この基板加工装置において、平行板バネ、歪ゲー
ジ及び加圧力補正圧電アクチュエータを用いることによ
って、コンタクトローラの基板に対する加圧力を非常に
小さく、基板の形状精度にかかわらず、常に均一にする
ことができるので、基板全面にわたって安定した均一な
微細溝を形成でき、またＮｉ−Ｐめっき下地基板に形成
した微細溝の微細突部を微小量ずつ除去するので微細突
部を高精度に平滑化できる。

さらに、上記微小加圧力制御の基板加工装置により、下
地基板面上の微細溝加工のみならず、完成した磁気ディ
スク面上の保護膜、例えばカーボン保護膜面の微細突部
をも微小量ずつ切削除去し、微細突部を確実に除去する
ことができ、かつ微細突部の周囲のカーボン保護膜や磁
性媒体等の表面形成膜にダメージを与えることがない。

したがって、表面精度が良好で、非常に高い平滑面を得
ることができる。

〔発明の効果〕

上述のとおり、本発明によれば、ヘッド浮上量を従来よ
り小さくしてもＣＳＳ特性を著しく向上させることがで
き、ヘッドクラッシュが生じることのない高密度大容量
化に好適な信頼性の高い磁気ディスク及びディスク装置
を実現することができるようになった。また、加工表面
の３次元負荷曲線による切断面負荷比率を加工層におけ
る評価指標とする改良された製造方法の実現並びに前記
製造方法における第１、第２の研磨工程を、高度に制御
された第１、第２の加工ヘッドと洗浄手段とを備えた加
工装置で実現することにより、高精度の表面加工を可能
とし、信頼性の高い上記ディスク及びディスク装置の実
現を可能とした。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び第１図（ｂ）は、それぞれ本発明の基
板加工装置の一実施例を示す正面図、第２図（ａ）及び
第２図（ｂ）は、この装置のヘッドを中心とした要部を
示す平面図及び一部断面平面図、第３図は、第１図にお
ける基板洗浄手段の詳細を示す正面図、第４図は、この
基板洗浄手段の側面図、第５図は、第１図に係る基板加
工装置の第１の加工ヘッドＨ１で加工した基板の表面の
一例を示す拡大断面曲線図、第６図は、さらに第２の加
工ヘッドＨ２で加工した基板の表面の一例を示す拡大断
面曲線図、第７図は、従来の微細溝形成用の基板加工装
置を示す正面図、第８図は、この装置の側面図、第９図
は、本発明の下地基板゛を用いた薄膜磁気ディスクの断
面構成図、第１０図は、従来技術の薄膜磁気ディスクの
断面構成図、第１１図は、微細溝の断面形状説明図、第
１２図は。 従来の基板加工装置の説明図、第１３図、第１４図及び
第３４図は、いずれも微細突部の高さ、対称性及び３次
元断面負荷比率と、ヘッド浮上特性及びヘッド接線力と
の関係を調べた特性図、第１５図は、ＣＳＳによる基板
表面のナノメータオーダの微小な変化を高分解能ＳＥＭ
により測定し、表面の断面形状の変化を現わした特性図
であり、第１５図（、）は、ＣＳＳ前の、第１５図（ｂ
）は、ＣＳＳ後のそれぞれ断面形状を示す特性図、第１
６図は、ＣＳＳ前後の基板の極表面の３次元負荷曲線を
示し、第２３図（ａ）、（ｂ）は、ＣＳＳにおけるヘッ
ドとディスク表面との関係を示すもので、ディスク停止
時と回転時の状態図、第１７図、第１８図は、それぞれ
本発明の基板並びにその上に磁性媒体を成膜した磁気デ
ィスク表面の断面形状を示した特性図、第１９図は、Ｃ
ＳＳ回数とヘッド接線力との関係を示した特性図、第２
０図は、本発明の対象とする磁気ディスク装置の概略を
示す一部断面斜視図、第２１図は、磁気ディスクと磁気
ヘッドとの相対的な関係を示す説明図、第２２図は、磁
気ヘットの形状を示したもので、ヘッドスライダの斜視
図、第２４図は、テクスチャ表面の３次元表面の測定法
として、ＳＥＭを応用した原理図、第２５図は、本発明
による磁気ディスクのテクスチャ加工面を３次元的に表
示した図、第２６図は従来のテクスチャ加工面を３次元
的に表示した図、第２７図、第２８図、第２９図、第３
０図は、テクスチャ加工面の断面形状と３次元の負荷曲
線との関係を表わし、ＣＳＳ特性との相関を説明する説
明図、第３１図は、チフスチャ加工面の断面形状での微
細突部を表わす説明図、第３２図及び第３３図は、それ
ぞれ本発明によりテクスチャ加工面の表面形状の性質を
３次元の負荷曲線を用いて説明する図である。 １・・・基板取付は用回転軸 ２　（３０）・・磁気ディスク（基板）３・・・基板駆
動用モータ ４ａ、４ｂ・・第１の研磨テープ ５ａ、５ｂ・・・供給リール　６ａ、６ｂ・・巻取リリ
ール７ａ、７ｂ　巻取り用モータ ８．９　コンタクトローラ １０．１１　　平行板バネ　　１２．１３・・歪ゲージ
１４・加圧用モータ　　　１５・・・往復移動用モータ
１７・・・制御装置 １８ａ、１８ｂ・・・制動トルクモータ２トネジ　　　
　　　　２２・・・往復移動台２４・・ネジ　　　　　
　　３１・・・非磁性金属下地膜３２・・・磁性媒体膜
　　　　３３・保護膜３４（８３）・・潤滑膜 ５０・・・加圧力補正圧電アクチュエータ６０・・・液
供給部　　　　　６１（６１’　）・・・回転スクラバ
６２・・・第２の研磨テープ　６３・・・往復移動台６
５・・・液槽 ８０・・磁気ディスク（完成品） ８１・・磁気ヘッド ８２・・・ヘッドスライダ摺動面 ８５・磁気ディスク装置 Ｈｌ・・・第１の加工ヘッド Ｈ２・・・第２の加工ヘッド Ｒ・・・往復動手段　　　　Ｓ・・洗浄手段Ｗ・・揺動
手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともその主表面に微細な凹凸形状の表面加工
   層を有する非磁性基板と、この凹凸面に倣って前記非磁
   性基板上に順次形成された少なくとも薄膜磁性金属層と
   その保護層とを有して成る磁気デスクにおいて、前記非
   磁性金属基板表面加工層における凸部の表面性状として
   、ほぼ表面が平滑化された凸部を有すると共に、その表
   面形状を表わす３次元負荷曲線において、表面の最頂部
   からＣＳＳ時にヘッド荷重より受ける頂部変形量相当の
   深さの切断面における負荷比率が０．１〜１０％である
   非磁性基板を有して成る磁気ディスク。 ２、少なくともその主表面に微細な凹凸形状の表面加工
   層を有する非磁性基板と、この凹凸面に倣って前記非磁
   性基板上に順次形成された少なくとも薄膜磁性金属層と
   その保護層とを有して成る磁気デスクにおいて、前記非
   磁性金属基板表面加工層における凸部の表面性状として
   、高さが数ｎｍ〜数１０ｎｍでほぼその表面が平滑化さ
   れた凸部を有すると共に、その表面形状を表わす３次元
   負荷曲線において、凸部表面の最頂部から５〜１０ｎｍ
   の深さの切断面における負荷比率が０．１〜１０％であ
   る非磁性基板を有して成る磁気ディスク。 ３、上記非磁性金属表面加工層における表面形状の３次
   元負荷曲線が、極表面において平坦な形状を有して成る
   請求項１もしくは２記載の磁気ディスク。 ４、上記非磁性金属基板表面加工層における表面性状と
   して、ヘッドスライダ摺動面幅相当内に深さが少なくと
   も１００ｎｍの凹部微細深溝と、断面曲線の対象性を表
   示するＲｓｋ≦−０．７とを有して成る請求項１、２も
   しくは３記載の磁気ディスク。 ５、予め鏡面加工された非磁性基板の表面を、第１、第
   ２の２段階研磨工程で研磨することにより、非磁性基板
   表面に凹凸加工層を形成する工程と、前記研磨工程によ
   り形成された凹凸加工層上に薄膜磁性金属層を形成する
   工程と、前記薄膜磁性金属層上に保護膜を形成する工程
   とを含む磁気ディスクの製造方法において、前記第１の
   研磨工程として、前記基板上の少なくとも磁気ヘッドの
   摺動面幅相当の単位幅内に、凹部として所定の深溝を有
   する微細溝を設け、前記第２の研磨工程として、前記微
   細溝形成によりその肩部に盛り上がり形成された凸部を
   、その頂部から所定量研磨し、かかる凸部の表面を平滑
   化するに際し、前記頂部からの研磨量の終点検出として
   、その表面形状を表わす３次元負荷曲線において表面凸
   部最頂部がＣＳＳ時にヘッド荷重により受ける頂部変形
   量相当の深さの切断面における負荷比率を求め、この値
   が０．１〜１０％の範囲内で研磨を終了して成る磁気デ
   ィスクの製造方法。 ６、予め鏡面加工された非磁性基板の表面を、第１、第
   ２の２段階研磨工程で研磨することにより、非磁性基板
   表面に凹凸加工層を形成する工程と、前記研磨工程によ
   り形成された凹凸加工層上に薄膜磁性金属層を形成する
   工程と、前記薄膜磁性金属層上に保護膜を形成する工程
   とを含む磁気ディスクの製造方法において、前記第１の
   研磨工程として、前記基板上の少なくとも磁気ヘッドの
   摺動面幅相当の単位幅内に、凹部として所定の深溝を有
   する微細溝を設け、前記第２の研磨工程として、前記微
   細溝形成によりその肩部に盛り上がり形成された凸部を
   、その頂部から所定量研磨し、かかる凸部の表面を平滑
   化するに際し、前記頂部からの研磨量の終点検出として
   、その表面形状を表わす３次元負荷曲線において凸部表
   面最頂部から５〜１０ｎｍの深さの切断面における負荷
   比率を求め、この値が、０．１〜１０％の範囲内で研磨
   を終了して成る磁気ディスクの製造方法。 ７、上記第１の研磨工程として、非磁性基板の両面へ同
   時に、第１の研磨テープで所定の第１の加圧力で押圧し
   、この研磨テープを前記非磁性基板の円周方向へ走行さ
   せると共に、半径方向へ揺動させながら往復動させ、研
   磨面に加工液を供給しながら、前記非磁性基板を前記第
   １の研磨テープとの相対速度が所定の第１の相対速度に
   なるように回転させることによって前記非磁性基板を加
   工したのち、洗浄し、次いで上記第２の研磨工程として
   、前記非磁性基板の両面へ同時に、前記第１の研磨テー
   プよりも砥粒径の小さい第２の研磨テープを前記第１の
   加圧力よりも小さい第２の加圧力で押圧し、この研磨テ
   ープを前記非磁性基板の円周方向へ走行させると共に、
   半径方向へ揺動させながら往復動させ、研磨面に加工液
   を供給しながら、前記非磁性基板を前記第２の研磨テー
   プとの相対速度が前記第１の相対速度よりも大きい所定
   の第２の相対速度になるように回転させることによって
   前記非磁性基板を加工したのち、洗浄するようにして成
   る請求項５もしくは６記載の磁気ディスクの製造方法。 ８、ディスク基板を回転自在に支持することのできる基
   板支持具と、前記基板の両面へ同時に、第１の研磨加工
   を行なうための、研磨テープを所定の加圧力で押圧する
   ことができるようにしたコンタクトローラユニット、前
   記研磨テープを巻き取るためのテープ巻き取りモータ、
   前記コンタクトローラユニットを前記基板の半径方向へ
   揺動させることのできる往復動手段を有する第１の加工
   ヘッドと、さらに第２の研磨加工を行なう前記基板支持
   具の反対側に配設された前記第１の加工ヘッドと同じ構
   造を有する第２の加工ヘッドと、前記基板を前記研磨テ
   ープとの相対速度が所定値になるようにして回転させる
   ことのできる基板回転手段と、前記両加工ヘッドの間に
   配設され、前記基板を洗浄することのできる基板洗浄手
   段と、少なくとも前記両加工ヘッドの動作タイミング及
   び基板回転手段を制御することのできる制御装置とを具
   備して成る表面研磨加工装置を備えた磁気ディスクの製
   造装置。 ９、同一回転軸上に、所定間隔で複数の磁気ディスクが
   装着され、しかもこれら各ディスクの少なくとも一方の
   面上に、磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダがディ
   スクの静止及び回転初期状態において所定の押圧力で弾
   性的に接触及び摺動し、ディスクの高速回転により浮上
   し、かつ、ディスクの半径方向に往復駆動するＣＳＳ駆
   動方式により情報の記録読み出しを行なうヘッド駆動装
   置を備えた磁気ディスク装置において、前記磁気ディス
   クとディスク上を摺動浮上するヘッドスライダとの関係
   における前記磁気ディスク摺動面の表面性状が、非磁性
   基板から成る磁気ディスク基板表面の凹凸加工層の表面
   状態に倣った表面性状を有し、このディスク基板表面の
   性状として、ほぼ表面が平滑化された凸部を有すると共
   に、その表面形状を表わす３次元負荷曲線において、表
   面の最頂部からＣＳＳ時にヘッド荷重より受ける頂部変
   形量相当の深さの切断面における負荷比率が０．１〜１
   ０％である非磁性基板を有して成る磁気ディスク装置。 １０、上記ディスク基板表面の性状として、高さが数ｎ
   ｍ〜数１０ｎｍでその表面が平滑化された凸部を有する
   と共に、その表面形状を表す３次元負荷曲線において、
   凸部表面の最頂部から５ｎｍの深さの断面における負荷
   比率が０．１〜１０％である非磁性基板を有して成る請
   求項９記載の磁気ディスク装置。 １１、上記ディスク基板表面の性状としての３次元負荷
   曲線が、極表面において平坦な形状を有して成る請求項
   ９もしくは１０記載の磁気ディスク装置。 １２、上記ディスク基板表面の性状として、ヘッドスラ
   イダ摺動面の幅内に深さが少なくとも１００ｎｍの凹部
   微細深溝と、断面曲線の対象性を表示するＲｓｋ≦−０
   ．７とを有して成る請求項９もしくは１０記載の磁気デ
   ィスク装置。 １３、ヘッドスライダとディスク表面との接触面積をＳ
   、ヘッド荷重をＷとしたときの面圧Ｗ／Ｓと、ＣＳＳ駆
   動によるディスク基板表面の微細凸部の降伏強度をσと
   したとき、ヘッドスライダのディスク摺動面での初期状
   態が、σ≧Ｗ／Ｓの関係を維持する接触状態となるディ
   スク摺動面を有して成る請求項９、１０、１１もしくは
   １２記載の磁気ディスク装置。