JPH0594618A - 磁気デイスク用アモルフアスカーボン基板のテクスチヤー処理方法 - Google Patents
磁気デイスク用アモルフアスカーボン基板のテクスチヤー処理方法Info
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- JPH0594618A JPH0594618A JP28052491A JP28052491A JPH0594618A JP H0594618 A JPH0594618 A JP H0594618A JP 28052491 A JP28052491 A JP 28052491A JP 28052491 A JP28052491 A JP 28052491A JP H0594618 A JPH0594618 A JP H0594618A
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Landscapes
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気ディスク用アモルファスカーボン基板の
表面に、均一なテクスチャー面を形成することができる
テクスチャー処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 アモルファスカーボン基板の表面を所定範囲
の粗さに、また円周方向と半径方向の表面粗さの比を所
定範囲のものに研磨した後、水蒸気ガス、水素ガス、オ
ゾン又は二酸化炭素ガスの存在下で、加熱処理すること
により、テクスチャー面を形成する。
表面に、均一なテクスチャー面を形成することができる
テクスチャー処理方法を提供することを目的とする。 【構成】 アモルファスカーボン基板の表面を所定範囲
の粗さに、また円周方向と半径方向の表面粗さの比を所
定範囲のものに研磨した後、水蒸気ガス、水素ガス、オ
ゾン又は二酸化炭素ガスの存在下で、加熱処理すること
により、テクスチャー面を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ヘッド浮揚面と磁気
ディスク表面との間に吸着現象が発生することを防止す
るためにテクスチャー処理する磁気ディスク用アモルフ
ァスカーボン基板のテクスチャー（Texture ）処理方法
に関する。
ディスク表面との間に吸着現象が発生することを防止す
るためにテクスチャー処理する磁気ディスク用アモルフ
ァスカーボン基板のテクスチャー（Texture ）処理方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気ディスクはＮｉ−Ｐメッキ材
等が被覆されたＡｌ基板上に磁性膜を形成して構成され
ている。そして、磁気ディスク再生装置においては、磁
気ディスク上に浮揚型磁気ヘッドを配置し、磁気ディス
クを回転させることにより前記磁気ヘッドを浮揚させた
状態で、この磁気ヘッドにより磁気ディスクへの書込み
又は再生を行う。しかしながら、磁気ディスクへの書込
み又は再生を行う際、ディスク静止時において磁気ヘッ
ド浮揚面と磁気ディスク表面との間に吸着が生じる場合
がある。この吸着現象は磁気ヘッド浮揚面及び磁気ディ
スク表面が極めて平滑であって双方が微小間隔で対面し
ているときに、その間隙がＯ2 、Ｎ2 又はＨ2 Ｏ等の分
子により埋め尽くされて界面張力により大きな吸着力が
発生することに起因する。このような吸着現象が発生す
ると、磁気ディスクを駆動するモータが起動するときに
多大の電力を消費するという不都合を招来する。
等が被覆されたＡｌ基板上に磁性膜を形成して構成され
ている。そして、磁気ディスク再生装置においては、磁
気ディスク上に浮揚型磁気ヘッドを配置し、磁気ディス
クを回転させることにより前記磁気ヘッドを浮揚させた
状態で、この磁気ヘッドにより磁気ディスクへの書込み
又は再生を行う。しかしながら、磁気ディスクへの書込
み又は再生を行う際、ディスク静止時において磁気ヘッ
ド浮揚面と磁気ディスク表面との間に吸着が生じる場合
がある。この吸着現象は磁気ヘッド浮揚面及び磁気ディ
スク表面が極めて平滑であって双方が微小間隔で対面し
ているときに、その間隙がＯ2 、Ｎ2 又はＨ2 Ｏ等の分
子により埋め尽くされて界面張力により大きな吸着力が
発生することに起因する。このような吸着現象が発生す
ると、磁気ディスクを駆動するモータが起動するときに
多大の電力を消費するという不都合を招来する。
【０００３】そこで、上述の吸着現象を防止するため、
磁気ディスク用Ａｌ基板においては、磁性膜を被着する
に先立ち、基板表面を一旦鏡面仕上げした後、テクスチ
ャー処理を施すことによりその表面粗さを調整してい
る。このテクスチャー処理方法としては、以下に示すも
のがある。即ち、Ａｌ基板（Ｎｉ−Ｐメッキ材）を回転
させた状態で、このＡｌ基板に研磨テープをローラで押
し付けて接触させつつ、前記研磨テープをＡｌ基板の半
径方向に移動させる。研磨テープとしては炭化ケイ素、
アルミナ又はダイヤモンド等の砥粒を付着させたものを
使用する。このように機械的なテクスチャー処理を施す
ことにより、磁気ディスク用Ａｌ基板の表面に同心円状
の条痕を付し、条痕が円周方向に配向した粗面を得るこ
とができる。
磁気ディスク用Ａｌ基板においては、磁性膜を被着する
に先立ち、基板表面を一旦鏡面仕上げした後、テクスチ
ャー処理を施すことによりその表面粗さを調整してい
る。このテクスチャー処理方法としては、以下に示すも
のがある。即ち、Ａｌ基板（Ｎｉ−Ｐメッキ材）を回転
させた状態で、このＡｌ基板に研磨テープをローラで押
し付けて接触させつつ、前記研磨テープをＡｌ基板の半
径方向に移動させる。研磨テープとしては炭化ケイ素、
アルミナ又はダイヤモンド等の砥粒を付着させたものを
使用する。このように機械的なテクスチャー処理を施す
ことにより、磁気ディスク用Ａｌ基板の表面に同心円状
の条痕を付し、条痕が円周方向に配向した粗面を得るこ
とができる。
【０００４】なお、従来の他の磁気ディスク用基板とし
て、アモルファスカーボン基板（神戸製鋼技報、vol.3
9、No.4、35乃至38頁、1989年発行）が提案されてい
る。このアモルファスカーボン基板は軽量且つ高強度で
あると共に、耐熱性及び表面精度が優れていて、Ａｌ基
板に比して磁気ディスクの記録密度を向上させることが
できるものである。
て、アモルファスカーボン基板（神戸製鋼技報、vol.3
9、No.4、35乃至38頁、1989年発行）が提案されてい
る。このアモルファスカーボン基板は軽量且つ高強度で
あると共に、耐熱性及び表面精度が優れていて、Ａｌ基
板に比して磁気ディスクの記録密度を向上させることが
できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気ディスク用Ａｌ基板のテクスチャー処理方法におい
ては、表面粗さを適切なものに調整することが極めて困
難であり、必要以上に粗くなりやすい。磁気ディスクは
記録密度を高めるために、磁気ヘッドの浮上高さ（スペ
ーシング）をより一層小さくすることが好ましいが、上
述の如く、磁気ディスク用Ａｌ基板の表面粗さが必要以
上に粗くなると、磁気ヘッドの浮上高さが大きくなり、
磁気ディスクの記録密度を向上させることができない。
更に、従来のアモルファスカーボン基板は磁気ヘッドの
吸着防止及び磁気記録特性の向上の面から表面粗さを検
討すること自体、なされていないという問題点がある。
磁気ディスク用Ａｌ基板のテクスチャー処理方法におい
ては、表面粗さを適切なものに調整することが極めて困
難であり、必要以上に粗くなりやすい。磁気ディスクは
記録密度を高めるために、磁気ヘッドの浮上高さ（スペ
ーシング）をより一層小さくすることが好ましいが、上
述の如く、磁気ディスク用Ａｌ基板の表面粗さが必要以
上に粗くなると、磁気ヘッドの浮上高さが大きくなり、
磁気ディスクの記録密度を向上させることができない。
更に、従来のアモルファスカーボン基板は磁気ヘッドの
吸着防止及び磁気記録特性の向上の面から表面粗さを検
討すること自体、なされていないという問題点がある。
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、磁気ディスクのヘッド吸着を防止できると
共に、磁性膜の特性を改善することができ、磁気ヘッド
の浮上高さを従来より小さくすることができるテクスチ
ャー面を得ることができる磁気ディスク用アモルファス
カーボン基板のテクスチャー処理方法を提供することを
目的とする。
のであって、磁気ディスクのヘッド吸着を防止できると
共に、磁性膜の特性を改善することができ、磁気ヘッド
の浮上高さを従来より小さくすることができるテクスチ
ャー面を得ることができる磁気ディスク用アモルファス
カーボン基板のテクスチャー処理方法を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク用アモルファスカーボン基板のテクスチャー処理方法
は、アモルファスカーボン基板の表面を研磨することに
よりその表面粗さＲａを 5乃至40Åにすると共に円周方
向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比
Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85乃至1.15の範囲内又は1.50以上に
する研磨工程と、表面研磨したアモルファスカーボン基
板を水蒸気、水素、オゾン及び二酸化炭素からなる群か
ら選択された酸化性ガスの存在下で加熱処理する加熱工
程とを有することを特徴とする。
ク用アモルファスカーボン基板のテクスチャー処理方法
は、アモルファスカーボン基板の表面を研磨することに
よりその表面粗さＲａを 5乃至40Åにすると共に円周方
向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比
Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85乃至1.15の範囲内又は1.50以上に
する研磨工程と、表面研磨したアモルファスカーボン基
板を水蒸気、水素、オゾン及び二酸化炭素からなる群か
ら選択された酸化性ガスの存在下で加熱処理する加熱工
程とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本願発明者等はアモルファスカーボン基板がも
つ性質に着目してそのテクスチャー処理方法について種
々研究を重ねた。その結果、アモルファスカーボン基板
を所定の表面粗さに研磨した後に、酸化性雰囲気中にて
所定の温度で加熱処理することにより、アモルファスカ
ーボン基板を磁気ディスク用として適切な表面粗さに処
理することができるということを見い出し、この原理の
下に完成した発明を特願昭2-410434，2-410436として既
に出願した。
つ性質に着目してそのテクスチャー処理方法について種
々研究を重ねた。その結果、アモルファスカーボン基板
を所定の表面粗さに研磨した後に、酸化性雰囲気中にて
所定の温度で加熱処理することにより、アモルファスカ
ーボン基板を磁気ディスク用として適切な表面粗さに処
理することができるということを見い出し、この原理の
下に完成した発明を特願昭2-410434，2-410436として既
に出願した。
【０００９】即ち、所定の表面粗さに研磨されたアモル
ファスカーボン基板を300乃至1000℃、好ましくは 400
乃至 700℃に加熱すると、Ｃ＋Ｏ2 →ＣＯ2 の酸化反応
が起こり、カーボンがガス化されてその研磨面に微細な
凹凸が形成される。従って、処理温度及び時間等の加熱
処理の条件をコントロールすることによりアモルファス
カーボン基板を適切な表面粗さに容易に処理することが
でき、その表面が必要以上に粗くなることはない。これ
により、磁気ディスクのヘッド吸着を防止することがで
きると共に、アモルファスカーボン基板上に形成される
磁性膜の特性を改善することができ、磁気ヘッドの浮上
高さを従来より小さくすることができる。
ファスカーボン基板を300乃至1000℃、好ましくは 400
乃至 700℃に加熱すると、Ｃ＋Ｏ2 →ＣＯ2 の酸化反応
が起こり、カーボンがガス化されてその研磨面に微細な
凹凸が形成される。従って、処理温度及び時間等の加熱
処理の条件をコントロールすることによりアモルファス
カーボン基板を適切な表面粗さに容易に処理することが
でき、その表面が必要以上に粗くなることはない。これ
により、磁気ディスクのヘッド吸着を防止することがで
きると共に、アモルファスカーボン基板上に形成される
磁性膜の特性を改善することができ、磁気ヘッドの浮上
高さを従来より小さくすることができる。
【００１０】このように、前記先行出願に係る発明によ
り、従来のテクスチャー処理では得られない効果が得ら
れ、その所期の目的は達成されたものの、その後、以下
に示す不十分な点も見られるようになった。
り、従来のテクスチャー処理では得られない効果が得ら
れ、その所期の目的は達成されたものの、その後、以下
に示す不十分な点も見られるようになった。
【００１１】即ち、ハードディスクにおいて、安定した
ヘッドの浮上を促進するためには、均一なテクスチャー
処理が必要である。しかし、前記先行出願に係る発明
は、大気中の酸素を使用したカーボン基板のケミカルテ
クスチャー処理であるため、処理温度の変動による粗さ
の変化が比較的大きい。しかも、加熱炉内の温度分布
は、高温になるほど、その温度制御が難しくなる。ま
た、酸化反応が激しく起きるような温度域では、大気の
対流状態から基板位置によって酸化量が異なるという難
点がある。これらの要因から、テクスチャー処理面の粗
さが不均一になりやすい。なお、ＮｉＰ基板等で実施さ
れているメカニカルテクスチャーをカーボン基板のテク
スチャー処理に適用すると、その表面粗さを適切なもの
に調整することが困難であることは前述のとおりであ
る。
ヘッドの浮上を促進するためには、均一なテクスチャー
処理が必要である。しかし、前記先行出願に係る発明
は、大気中の酸素を使用したカーボン基板のケミカルテ
クスチャー処理であるため、処理温度の変動による粗さ
の変化が比較的大きい。しかも、加熱炉内の温度分布
は、高温になるほど、その温度制御が難しくなる。ま
た、酸化反応が激しく起きるような温度域では、大気の
対流状態から基板位置によって酸化量が異なるという難
点がある。これらの要因から、テクスチャー処理面の粗
さが不均一になりやすい。なお、ＮｉＰ基板等で実施さ
れているメカニカルテクスチャーをカーボン基板のテク
スチャー処理に適用すると、その表面粗さを適切なもの
に調整することが困難であることは前述のとおりであ
る。
【００１２】そこで、本願発明者らが、種々検討を進め
た結果、酸素ガス以外の酸化性ガス、即ち、水蒸気、水
素、オゾン又は二酸化炭素を使用することにより、その
酸化反応速度が遅くなり、基板の全面にわたり、均一な
テクスチャー面を形成することができることを見いだし
た。即ち、本願発明は、研磨工程の後に、水蒸気、水
素、オゾン及び二酸化炭素からなる群から選択された酸
化性ガスの存在下で加熱することにより、その酸化性ガ
スによる基板表面の酸化を利用してテクスチャー処理を
行うことを特徴とする。
た結果、酸素ガス以外の酸化性ガス、即ち、水蒸気、水
素、オゾン又は二酸化炭素を使用することにより、その
酸化反応速度が遅くなり、基板の全面にわたり、均一な
テクスチャー面を形成することができることを見いだし
た。即ち、本願発明は、研磨工程の後に、水蒸気、水
素、オゾン及び二酸化炭素からなる群から選択された酸
化性ガスの存在下で加熱することにより、その酸化性ガ
スによる基板表面の酸化を利用してテクスチャー処理を
行うことを特徴とする。
【００１３】カーボン基板の酸化温度における反応定数
は、カーボン基板の焼成温度のほか、酸化剤の種類によ
り異なる。そして、乾式のカーボン基板の酸化反応は酸
素以外に、水蒸気、水素、オゾン及び二酸化炭素によっ
ても生じる。これらの酸化性ガスによるカーボン基板の
酸化反応を以下に示す。 Ｃ＋Ｈ2Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ2 Ｃ＋２Ｈ2＝ＣＨ4 Ｃ＋ＣＯ2＝２ＣＯ これらの酸化性ガスはその酸化温度の変動による反応速
度の変化が小さい。このため、これらの酸化性ガスを使
用してテクスチャー処理することにより、その温度管理
を厳密に行わなくても均一なテクスチャー面を形成する
ことができる。これにより、容易に均一な粗さのテクス
チャー面を有するアモルファスカーボン基板を製造する
ことができる。
は、カーボン基板の焼成温度のほか、酸化剤の種類によ
り異なる。そして、乾式のカーボン基板の酸化反応は酸
素以外に、水蒸気、水素、オゾン及び二酸化炭素によっ
ても生じる。これらの酸化性ガスによるカーボン基板の
酸化反応を以下に示す。 Ｃ＋Ｈ2Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ2 Ｃ＋２Ｈ2＝ＣＨ4 Ｃ＋ＣＯ2＝２ＣＯ これらの酸化性ガスはその酸化温度の変動による反応速
度の変化が小さい。このため、これらの酸化性ガスを使
用してテクスチャー処理することにより、その温度管理
を厳密に行わなくても均一なテクスチャー面を形成する
ことができる。これにより、容易に均一な粗さのテクス
チャー面を有するアモルファスカーボン基板を製造する
ことができる。
【００１４】次に、表面研磨工程におけるアモルファス
カーボン基板の表面粗さＲａ及び円周方向の表面粗さＲ
ａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1
の限定理由について説明する。ランダム配向 基板面に対するテクスチャーの方向性をランダム配向に
すると、即ち、アモルファスカーボン基板の表面粗さＲ
ａが円周方向又は半径方向に偏らないようにすると、磁
気ディスクとして実用する際の記録再生エラー及びノイ
ズ（Ｓ／Ｎ比）を低減することができ、その記録密度を
高めることができる。
カーボン基板の表面粗さＲａ及び円周方向の表面粗さＲ
ａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1
の限定理由について説明する。ランダム配向 基板面に対するテクスチャーの方向性をランダム配向に
すると、即ち、アモルファスカーボン基板の表面粗さＲ
ａが円周方向又は半径方向に偏らないようにすると、磁
気ディスクとして実用する際の記録再生エラー及びノイ
ズ（Ｓ／Ｎ比）を低減することができ、その記録密度を
高めることができる。
【００１５】このテクスチャーのランダム配向性は加熱
処理前の表面研磨により決定される。しかしながら、表
面研磨後におけるアモルファスカーボン基板の円周方向
の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒ
ａ2 ／Ｒａ1 が0.85乃至1.15から外れると、磁気ディス
クの記録再生エラー及びノイズ（Ｓ／Ｎ比）が増加す
る。このため、表面研磨後におけるアモルファスカーボ
ン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗
さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 は0.85乃至1.15にする。
処理前の表面研磨により決定される。しかしながら、表
面研磨後におけるアモルファスカーボン基板の円周方向
の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒ
ａ2 ／Ｒａ1 が0.85乃至1.15から外れると、磁気ディス
クの記録再生エラー及びノイズ（Ｓ／Ｎ比）が増加す
る。このため、表面研磨後におけるアモルファスカーボ
ン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗
さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 は0.85乃至1.15にする。
【００１６】表面研磨後におけるアモルファスカーボン
基板の表面粗さ（平均面粗さ）Ｒａが 5Åより小さい
と、磁気ディスクとして実用する際に磁気ヘッドの吸着
が生じやすい。一方、表面粗さＲａが40Åを超えると、
磁気ヘッドの浮上高さを約 0.1μｍ以下にすることが困
難になる。このため、表面研磨後におけるアモルファス
カーボン基板の表面粗さＲａは 5乃至40Åにする。
基板の表面粗さ（平均面粗さ）Ｒａが 5Åより小さい
と、磁気ディスクとして実用する際に磁気ヘッドの吸着
が生じやすい。一方、表面粗さＲａが40Åを超えると、
磁気ヘッドの浮上高さを約 0.1μｍ以下にすることが困
難になる。このため、表面研磨後におけるアモルファス
カーボン基板の表面粗さＲａは 5乃至40Åにする。
【００１７】このように、本発明に係る磁気ディスク用
アモルファスカーボン基板は磁気ディスクの記録密度を
高めることができると共に、磁気ヘッドの浮上高さを小
さくすることができるので、特に高性能の磁気ディスク
に使用するのに好適である。なお、本発明におけるアモ
ルファスカーボン基板とは、ガラス質炭素に超高温ＨＩ
Ｐ（熱間静水圧加圧）処理を施すことにより、気孔を殆
ど消失させて密度を1.80g/cm3 以上と高くし、その特性
をグラファイトに近付けた高密度アモルファスカーボン
からなるものである。
アモルファスカーボン基板は磁気ディスクの記録密度を
高めることができると共に、磁気ヘッドの浮上高さを小
さくすることができるので、特に高性能の磁気ディスク
に使用するのに好適である。なお、本発明におけるアモ
ルファスカーボン基板とは、ガラス質炭素に超高温ＨＩ
Ｐ（熱間静水圧加圧）処理を施すことにより、気孔を殆
ど消失させて密度を1.80g/cm3 以上と高くし、その特性
をグラファイトに近付けた高密度アモルファスカーボン
からなるものである。
【００１８】次に、アモルファスカーボン基板を上述の
表面粗さに研磨するための研磨方法について説明する。
表面粗さに研磨するための研磨方法について説明する。
【００１９】砥粒としてはアモルファスカーボン基板と
同等以上の硬度を有し、工業的に安価なものを使用す
る。例えば、ダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ
2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択され
た少なくとも 1種の砥粒を使用することが好ましい。こ
の場合、その平均粒径が 1μｍを超えると、研磨時にア
モルファスカーボン基板の表面にスクラッチが発生する
ため、表面粗さを所望の精度にすることが困難である。
更に、スクラッチが発生すると、次工程の加熱処理によ
りスクラッチ部分が局所的に酸化され、溝状に拡大して
基板欠陥となるため、磁気ディスクとしての実用上の耐
久性が低下する。また、上記以外の砥粒を使用すること
も可能であるが、砥粒としての切削力が不十分である
と、アモルファスカーボン基板の表面に所謂オレンジピ
ールという微小な窪みが発生する。
同等以上の硬度を有し、工業的に安価なものを使用す
る。例えば、ダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ
2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択され
た少なくとも 1種の砥粒を使用することが好ましい。こ
の場合、その平均粒径が 1μｍを超えると、研磨時にア
モルファスカーボン基板の表面にスクラッチが発生する
ため、表面粗さを所望の精度にすることが困難である。
更に、スクラッチが発生すると、次工程の加熱処理によ
りスクラッチ部分が局所的に酸化され、溝状に拡大して
基板欠陥となるため、磁気ディスクとしての実用上の耐
久性が低下する。また、上記以外の砥粒を使用すること
も可能であるが、砥粒としての切削力が不十分である
と、アモルファスカーボン基板の表面に所謂オレンジピ
ールという微小な窪みが発生する。
【００２０】定盤としてはＳｎ又はＣｕ等からなる軟質
定盤を使用することが好ましい。アモルファスカーボン
基板はＡｌ基板に比して脆いため、鋳鉄等からなる硬質
定盤を使用すると、砥粒が硬質定盤上を転がってアモル
ファスカーボン基板の表面にスクラッチ、オレンジピー
ル及びチッピング等の欠陥が頻繁に発生する。一方、軟
質定盤を使用した場合、砥粒が軟質定盤に若干埋没して
転がらないため、上述の不都合が生じることはない。
定盤を使用することが好ましい。アモルファスカーボン
基板はＡｌ基板に比して脆いため、鋳鉄等からなる硬質
定盤を使用すると、砥粒が硬質定盤上を転がってアモル
ファスカーボン基板の表面にスクラッチ、オレンジピー
ル及びチッピング等の欠陥が頻繁に発生する。一方、軟
質定盤を使用した場合、砥粒が軟質定盤に若干埋没して
転がらないため、上述の不都合が生じることはない。
【００２１】なお、上述の軟質定盤は所定期間使用した
後、粗れた表面をドレッシングする必要がある。そこ
で、軟質定盤又は硬質定盤の表面に硬度が60以上のポリ
ウレタン等からなる硬質パッドを被着したものを使用す
ることができる。この場合、軟質定盤と同様にしてアモ
ルファスカーボン基板の表面に欠陥が生じることがない
と共に、定盤の表面をドレッシングする替わりに硬質パ
ッドを交換するだけで良く、処理コストを低減できると
いう利点がある。
後、粗れた表面をドレッシングする必要がある。そこ
で、軟質定盤又は硬質定盤の表面に硬度が60以上のポリ
ウレタン等からなる硬質パッドを被着したものを使用す
ることができる。この場合、軟質定盤と同様にしてアモ
ルファスカーボン基板の表面に欠陥が生じることがない
と共に、定盤の表面をドレッシングする替わりに硬質パ
ッドを交換するだけで良く、処理コストを低減できると
いう利点がある。
【００２２】このように本発明においては、平均粒径が
1μｍ以下のダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ
2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択され
た少なくとも 1種の砥粒を使用して、軟質定盤又はその
表面に硬度が60以上の硬質パッドが被着された定盤によ
り、アモルファスカーボン基板をラップ研磨することが
好ましい。
1μｍ以下のダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ
2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択され
た少なくとも 1種の砥粒を使用して、軟質定盤又はその
表面に硬度が60以上の硬質パッドが被着された定盤によ
り、アモルファスカーボン基板をラップ研磨することが
好ましい。
【００２３】テクスチャーの方向性は以下に示すように
してランダム配向にすることができる。即ち、上述の砥
粒のスラリーを滴下した軟質定盤（又は硬質パッド）上
において、アモルファスカーボン基板を加圧しながら、
このアモルファスカーボン基板を自転させると共に公転
させる。これにより、アモルファスカーボン基板の表面
が砥粒により不規則に切削されるため、表面研磨後のア
モルファスカーボン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と
半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85
乃至1.15にすることができる。円周方向配向 ランダム配向の場合と異なり、円周方向配向の場合に
は、この円周方向の磁気特性を向上させることができ
る。この場合に、表面研磨後におけるアモルファスカー
ボン基板の表面粗さ（平均面粗さ）Ｒａが 5Åより小さ
いと、磁気ディスクとして実用する際に磁気ヘッドの吸
着が生じやすい。一方、表面粗さＲａが50Åを超える
と、磁気ヘッドの浮上高さを従来より小さくすることが
困難になる。このため、表面研磨後におけるアモルファ
スカーボン基板の表面粗さＲａは 5乃至50Åにする。
してランダム配向にすることができる。即ち、上述の砥
粒のスラリーを滴下した軟質定盤（又は硬質パッド）上
において、アモルファスカーボン基板を加圧しながら、
このアモルファスカーボン基板を自転させると共に公転
させる。これにより、アモルファスカーボン基板の表面
が砥粒により不規則に切削されるため、表面研磨後のア
モルファスカーボン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と
半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85
乃至1.15にすることができる。円周方向配向 ランダム配向の場合と異なり、円周方向配向の場合に
は、この円周方向の磁気特性を向上させることができ
る。この場合に、表面研磨後におけるアモルファスカー
ボン基板の表面粗さ（平均面粗さ）Ｒａが 5Åより小さ
いと、磁気ディスクとして実用する際に磁気ヘッドの吸
着が生じやすい。一方、表面粗さＲａが50Åを超える
と、磁気ヘッドの浮上高さを従来より小さくすることが
困難になる。このため、表面研磨後におけるアモルファ
スカーボン基板の表面粗さＲａは 5乃至50Åにする。
【００２４】磁気ディスク用アモルファスカーボン基板
をテクスチャー処理する主目的は磁気ヘッドの吸着防止
であるが、基板面に対するテクスチャーの方向性を同心
円状の円周配向にすると、即ち、アモルファスカーボン
基板の表面粗さＲａを円周方向に比して半径方向に大き
くすると、円周方向の保磁力及び角形比を半径方向のそ
れに比して 2乃至 3割向上させることができる。そし
て、記録再生時において磁気ヘッドは磁気ディスクに対
して相対的に円周方向に移動するので、上述の如くテク
スチャーの方向性を円周配向にすると、磁性膜の円周方
向の磁気特性を著しく向上させることができる。従っ
て、磁性膜（メディア層）にＰｔ又はＴａ等の高価な元
素を添加することにより磁性膜の磁気特性を向上させる
必要がない。このテクスチャーの円周配向性は加熱処理
前の表面研磨により決定される。しかしながら、表面研
磨後におけるアモルファスカーボン基板の円周方向の表
面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2
／Ｒａ1 が1.50未満であると、テクスチャーの円周配向
が不十分であって円周方向のメディア層の磁気特性の向
上が不十分になる。このため、表面研磨後におけるアモ
ルファスカーボン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と半
径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1は1.50以
上にする。
をテクスチャー処理する主目的は磁気ヘッドの吸着防止
であるが、基板面に対するテクスチャーの方向性を同心
円状の円周配向にすると、即ち、アモルファスカーボン
基板の表面粗さＲａを円周方向に比して半径方向に大き
くすると、円周方向の保磁力及び角形比を半径方向のそ
れに比して 2乃至 3割向上させることができる。そし
て、記録再生時において磁気ヘッドは磁気ディスクに対
して相対的に円周方向に移動するので、上述の如くテク
スチャーの方向性を円周配向にすると、磁性膜の円周方
向の磁気特性を著しく向上させることができる。従っ
て、磁性膜（メディア層）にＰｔ又はＴａ等の高価な元
素を添加することにより磁性膜の磁気特性を向上させる
必要がない。このテクスチャーの円周配向性は加熱処理
前の表面研磨により決定される。しかしながら、表面研
磨後におけるアモルファスカーボン基板の円周方向の表
面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2
／Ｒａ1 が1.50未満であると、テクスチャーの円周配向
が不十分であって円周方向のメディア層の磁気特性の向
上が不十分になる。このため、表面研磨後におけるアモ
ルファスカーボン基板の円周方向の表面粗さＲａ1 と半
径方向の表面粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1は1.50以
上にする。
【００２５】このように、本発明に係る磁気ディスク用
アモルファスカーボン基板は、磁気ヘッドの浮上高さを
小さくすることができると共に、Ｐｔ又はＴａ等の高価
な元素を添加しなくてもメディア層の磁気特性を向上さ
せることができるので、特に低コストの磁気ディスクに
使用するのに好適である。
アモルファスカーボン基板は、磁気ヘッドの浮上高さを
小さくすることができると共に、Ｐｔ又はＴａ等の高価
な元素を添加しなくてもメディア層の磁気特性を向上さ
せることができるので、特に低コストの磁気ディスクに
使用するのに好適である。
【００２６】なお、本発明におけるアモルファスカーボ
ン基板とは、ガラス質炭素に超高温ＨＩＰ（熱間静水圧
加圧）処理を施すことにより、気孔を殆ど消失させて密
度を1.80g/cm3 以上と高くし、その特性をグラファイト
に近付けた高密度アモルファスカーボンからなるもので
ある。
ン基板とは、ガラス質炭素に超高温ＨＩＰ（熱間静水圧
加圧）処理を施すことにより、気孔を殆ど消失させて密
度を1.80g/cm3 以上と高くし、その特性をグラファイト
に近付けた高密度アモルファスカーボンからなるもので
ある。
【００２７】次に、アモルファスカーボン基板を円周方
向配向で上述の表面粗さに研磨するための研磨方法につ
いて説明する。
向配向で上述の表面粗さに研磨するための研磨方法につ
いて説明する。
【００２８】研磨工程においては、従来の磁気ディスク
用Ａｌ基板を機械的にテクスチャー処理する場合に使用
するテープポリッシャー等の研磨材が有効である。即
ち、アモルファスカーボン基板を回転させた状態で研磨
材を前記アモルファスカーボン基板に接触させつつ、こ
の研磨材を前記アモルファスカーボン基板の半径方向
に、例えば基板の外周部から内周部に向けて移動させ
る。前記研磨材には微粉状の砥粒を付着させた研磨テー
プを使用することができる。砥粒としてはアモルファス
カーボン基板と同等以上の硬度を有し、工業的に安価な
もの、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、Ｚｒ
Ｏ2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 等を使用する。これに
より、アモルファスカーボン基板の表面はその回転に伴
って前記砥粒により切削される。従って、基板の回転
数、使用する研磨テープの番手及び研磨テープの移動速
度等を適宜選択することにより、表面研磨後におけるア
モルファスカーボン基板の表面粗さＲａを 5乃至50Åに
すると共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面
粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を1.50以上にすること
ができ、前記アモルファスカーボン基板の表面に同心円
状の条痕を形成することができる。
用Ａｌ基板を機械的にテクスチャー処理する場合に使用
するテープポリッシャー等の研磨材が有効である。即
ち、アモルファスカーボン基板を回転させた状態で研磨
材を前記アモルファスカーボン基板に接触させつつ、こ
の研磨材を前記アモルファスカーボン基板の半径方向
に、例えば基板の外周部から内周部に向けて移動させ
る。前記研磨材には微粉状の砥粒を付着させた研磨テー
プを使用することができる。砥粒としてはアモルファス
カーボン基板と同等以上の硬度を有し、工業的に安価な
もの、例えば、ダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、Ｚｒ
Ｏ2 、酸化セリウム及びＳｉＯ2 等を使用する。これに
より、アモルファスカーボン基板の表面はその回転に伴
って前記砥粒により切削される。従って、基板の回転
数、使用する研磨テープの番手及び研磨テープの移動速
度等を適宜選択することにより、表面研磨後におけるア
モルファスカーボン基板の表面粗さＲａを 5乃至50Åに
すると共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面
粗さＲａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を1.50以上にすること
ができ、前記アモルファスカーボン基板の表面に同心円
状の条痕を形成することができる。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例及び本願特許請求の範
囲から外れる比較例に係る磁気ディスク用アモルファス
カーボン基板のテクスチャー処理方法について説明す
る。水蒸気を使用してテクスチャー処理した場合（本実
施例）と、前述の先行出願のように酸素ガス（大気）の
下でテクスチャー処理した場合（比較例）とについて、
その表面粗さの変化を時間の経過と共に下記表１に示
す。但し、比較例の場合には、反応速度を遅くするため
に、炉内に大気を密封した状態でカーボン基板を加熱し
た。また、実施例の場合は、図１に示す処理装置により
水蒸気を発生させてテクスチャー処理した。
囲から外れる比較例に係る磁気ディスク用アモルファス
カーボン基板のテクスチャー処理方法について説明す
る。水蒸気を使用してテクスチャー処理した場合（本実
施例）と、前述の先行出願のように酸素ガス（大気）の
下でテクスチャー処理した場合（比較例）とについて、
その表面粗さの変化を時間の経過と共に下記表１に示
す。但し、比較例の場合には、反応速度を遅くするため
に、炉内に大気を密封した状態でカーボン基板を加熱し
た。また、実施例の場合は、図１に示す処理装置により
水蒸気を発生させてテクスチャー処理した。
【００３０】即ち、気密的に栓をした容器１内に、純水
２を封入し、外部から配管３を介してこの容器１内の純
水２内にＮ2ガスを３リットル／分の速度で導入した。
また、容器と管状炉４とを配管５で気密的に連結し、管
状炉４内にカーボン基板６を装入した。そして、容器１
内の純水２を７０乃至８０℃に加熱し、通常の温度計に
より管理してこの温度範囲に保持した。一方、管状炉４
は、表１に示すように５００乃至９００℃の範囲内の種
々の温度に保持した。管状炉４における基板６の加熱時
間は３０分間であり、管状炉４内の圧力は１気圧であ
る。
２を封入し、外部から配管３を介してこの容器１内の純
水２内にＮ2ガスを３リットル／分の速度で導入した。
また、容器と管状炉４とを配管５で気密的に連結し、管
状炉４内にカーボン基板６を装入した。そして、容器１
内の純水２を７０乃至８０℃に加熱し、通常の温度計に
より管理してこの温度範囲に保持した。一方、管状炉４
は、表１に示すように５００乃至９００℃の範囲内の種
々の温度に保持した。管状炉４における基板６の加熱時
間は３０分間であり、管状炉４内の圧力は１気圧であ
る。
【００３１】
【表１】
【００３２】その結果、表１から明らかなように、酸化
ガスの温度が高くなるにつれて、カーボン基板の表面粗
さが粗くなっているが、本実施例のように、水蒸気を使
用した場合には、カーボン基板の酸化反応が遅いため、
９００℃まで加熱した場合にも、テクスチャー面として
十分に使用できる均一な粗さが得られた。これに対し、
酸素ガス（大気）を使用した場合には、７００℃で表面
粗さが２５０Åになり、それ以上高温では粗さを測定で
きなかった。
ガスの温度が高くなるにつれて、カーボン基板の表面粗
さが粗くなっているが、本実施例のように、水蒸気を使
用した場合には、カーボン基板の酸化反応が遅いため、
９００℃まで加熱した場合にも、テクスチャー面として
十分に使用できる均一な粗さが得られた。これに対し、
酸素ガス（大気）を使用した場合には、７００℃で表面
粗さが２５０Åになり、それ以上高温では粗さを測定で
きなかった。
【００３３】また、表面粗さのばらつきも、本実施例の
水蒸気の場合には、８００℃の処理温度±７Åであるの
に対し、比較例の酸素の場合には６００℃の処理温度で
±１３Åであった。
水蒸気の場合には、８００℃の処理温度±７Åであるの
に対し、比較例の酸素の場合には６００℃の処理温度で
±１３Åであった。
【００３４】この表１に示すように、酸化温度を調整す
ることにより、得られるテクスチャー面の表面粗さを制
御することができるが、その外にも、処理時間、使用ガ
ス等の条件を選択することにより、任意の粗さに制御す
ることができる。なお、水蒸気を使用した場合には、コ
スト及び生産性を考慮して、９００℃以下で加熱処理す
ることが好ましい。また、例えば、水素ガスを使用した
場合には１０００℃以上、二酸化炭素ガスを使用した場
合は６００℃以下、オゾンを使用した場合には３００℃
以下が好ましい。なお、オゾンの場合には、基板の焼成
温度を６００℃以下にしないと、酸化の進行が極めて遅
くなる。
ることにより、得られるテクスチャー面の表面粗さを制
御することができるが、その外にも、処理時間、使用ガ
ス等の条件を選択することにより、任意の粗さに制御す
ることができる。なお、水蒸気を使用した場合には、コ
スト及び生産性を考慮して、９００℃以下で加熱処理す
ることが好ましい。また、例えば、水素ガスを使用した
場合には１０００℃以上、二酸化炭素ガスを使用した場
合は６００℃以下、オゾンを使用した場合には３００℃
以下が好ましい。なお、オゾンの場合には、基板の焼成
温度を６００℃以下にしないと、酸化の進行が極めて遅
くなる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、磁
気ディスク用アモルファスカーボン基板の表面を研磨す
ることにより、その表面粗さＲａを 5乃至40Åにすると
共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲ
ａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85乃至1.15以上にする
か、又は表面粗さＲａを5乃至50Åにすると共に、円周
方向の表面粗さＲａ1と半径方向の表面粗さＲａ2との比
Ｒａ2／Ｒａ1を1.50以上にした後、この基板を酸素ガス
を含まない酸化性ガスの存在下で加熱処理するから、テ
クスチャーをランダム配向又は円周方向配向にしてその
表面粗さを適切なものにすることができる。このため、
磁気ディスクに対する磁気ヘッドの吸着を防止すること
ができると共に、磁気ヘッドの浮上高さを従来より小さ
くしてアモルファスカーボン基板上に形成される磁性膜
の記録再生特性を向上させることができる。また、テク
スチャーの形成は、酸素ガス以外の酸化性ガスにより行
うから、表面粗さを均一にすることができる。
気ディスク用アモルファスカーボン基板の表面を研磨す
ることにより、その表面粗さＲａを 5乃至40Åにすると
共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲ
ａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85乃至1.15以上にする
か、又は表面粗さＲａを5乃至50Åにすると共に、円周
方向の表面粗さＲａ1と半径方向の表面粗さＲａ2との比
Ｒａ2／Ｒａ1を1.50以上にした後、この基板を酸素ガス
を含まない酸化性ガスの存在下で加熱処理するから、テ
クスチャーをランダム配向又は円周方向配向にしてその
表面粗さを適切なものにすることができる。このため、
磁気ディスクに対する磁気ヘッドの吸着を防止すること
ができると共に、磁気ヘッドの浮上高さを従来より小さ
くしてアモルファスカーボン基板上に形成される磁性膜
の記録再生特性を向上させることができる。また、テク
スチャーの形成は、酸素ガス以外の酸化性ガスにより行
うから、表面粗さを均一にすることができる。
【図１】水蒸気によるテクスチャー処理装置を示す模式
図である。
図である。
１；容器 ２；純水 ４；管状炉 ６；基板
Claims (5)
- 【請求項１】 アモルファスカーボン基板の表面を研磨
することによりその表面粗さＲａを 5乃至40Åにすると
共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲ
ａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を0.85乃至1.15にする研磨工
程と、表面研磨したアモルファスカーボン基板を水蒸
気、水素、オゾン及び二酸化炭素からなる群から選択さ
れた酸化性ガスの存在下で加熱処理する加熱工程とを有
することを特徴とする磁気ディスク用アモルファスカー
ボン基板のテクスチャー処理方法。 - 【請求項２】 前記研磨工程は、平均粒径が 1μｍ以下
のダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、酸化セ
リウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択された少なくと
も 1種の砥粒を使用して軟質定盤によりアモルファスカ
ーボン基板をラップ研磨することを特徴とする請求項１
に記載の磁気ディスク用アモルファスカーボン基板のテ
クスチャー処理方法。 - 【請求項３】 前記研磨工程は平均粒径が 1μｍ以下の
ダイヤモンド、アルミナ、ＳｉＣ、ＺｒＯ2 、酸化セリ
ウム及びＳｉＯ2 からなる群から選択された少なくとも
1種の砥粒を使用してその表面に硬度が60以上の硬質パ
ッドが被着された定盤によりアモルファスカーボン基板
をラップ研磨することを特徴とする請求項１に記載の磁
気ディスク用アモルファスカーボン基板のテクスチャー
処理方法。 - 【請求項４】 アモルファスカーボン基板の表面を研磨
することによりその表面粗さＲａを 5乃至50Åにすると
共に円周方向の表面粗さＲａ1 と半径方向の表面粗さＲ
ａ2 との比Ｒａ2 ／Ｒａ1 を1.50以上にする研磨工程
と、表面研磨したアモルファスカーボン基板を水蒸気、
水素、オゾン及び二酸化炭素からなる群から選択された
酸化性ガスの存在下で加熱処理する加熱工程とを有する
ことを特徴とする磁気ディスク用アモルファスカーボン
基板のテクスチャー処理方法。 - 【請求項５】 前記研磨工程は、アモルファスカーボン
基板を回転させた状態で研磨材を前記アモルファスカー
ボン基板に接触させつつその半径方向に移動させること
により前記アモルファスカーボン基板の表面に同心円状
の条痕を形成することを特徴とする請求項４に記載の磁
気ディスク用アモルファスカーボン基板のテクスチャー
処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28052491A JPH0594618A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 磁気デイスク用アモルフアスカーボン基板のテクスチヤー処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28052491A JPH0594618A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 磁気デイスク用アモルフアスカーボン基板のテクスチヤー処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0594618A true JPH0594618A (ja) | 1993-04-16 |
Family
ID=17626307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28052491A Pending JPH0594618A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 磁気デイスク用アモルフアスカーボン基板のテクスチヤー処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0594618A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590745B1 (en) | 1999-01-26 | 2003-07-08 | Tdk Corporation | Magnetic head, method of manufacturing same, and magnetic disk apparatus |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP28052491A patent/JPH0594618A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6590745B1 (en) | 1999-01-26 | 2003-07-08 | Tdk Corporation | Magnetic head, method of manufacturing same, and magnetic disk apparatus |
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