JPH0729166A - 磁気ディスク用カーボン基板の製造方法 - Google Patents

磁気ディスク用カーボン基板の製造方法

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JPH0729166A
JPH0729166A JP5306432A JP30643293A JPH0729166A JP H0729166 A JPH0729166 A JP H0729166A JP 5306432 A JP5306432 A JP 5306432A JP 30643293 A JP30643293 A JP 30643293A JP H0729166 A JPH0729166 A JP H0729166A
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JP
Japan
Prior art keywords
surface roughness
carbon substrate
magnetic disk
substrate
dry etching
Prior art date
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Pending
Application number
JP5306432A
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English (en)
Inventor
Motoharu Sato
元治 佐藤
Stephen S Rosenblum
ステファン・エス・ローゼンブラム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Kobe Steel USA Inc
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Kobe Steel USA Inc
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 処理速度が速く製造コストが低いと共に、各
基板の面内における表面粗度のばらつき及びロット内に
おける各基板間の表面粗度のばらつきを低減することが
できる磁気ディスク用カーボン基板の製造方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 カーボン基板の表面をドライエッチングする
ことにより、粗面化する。このドライエッチングにより
カーボン基板の表面粗度Raを10〜500Åにする。前記
ドライエッチングの具体的方法としては、例えば、ケミ
カルドライエッチング、バレルエッチング、プラズマエ
ッチング、RIE、RIBE又はイオンミリングがあ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカーボン基板の表面を粗
面化するテクスチャー処理工程を含む磁気ディスク用カ
ーボン基板の製造方法に関し、特にヘッドの吸着防止性
が優れた磁気ディスクの製造に好適のカーボン基板のテ
クスチャー処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、記録すべき情報量の増大に伴い、
外部記録装置である磁気ディスクの大容量化及び磁気デ
ィスク媒体の高記録密度化が図られている。
【0003】記録密度の向上を磁気ヘッド側で達成しよ
うとした場合、高密度化のためには磁気ヘッドの浮上高
さの減少が有効である。しかし、その磁気ヘッドの浮上
高さを小さくするためには基板に要求される平坦度又は
表面粗度等が厳しいものとなる。現在、高密度記録にお
いては0.3μm以下の浮上高さが必要となっている。こ
の場合、基板に要求される表面粗度は、浮上高さの1/
10以下である。
【0004】しかし、このような表面粗度をアルミニウ
ム合金基板自体の表面で得ることは不可能である。ま
た、媒体性能の限界を高めるために、現在主流であるア
ルミニウム合金基板の表面にコーティングを施した記録
媒体に代えて、アルミニウム合金基板の表面に無電解N
iPメッキ膜を施し、表面を硬くすると共に欠陥を減少
させたNiP/Al基板が使用されるようになってき
た。このように、NiPメッキを施すことにより表面粗
度を改善したNiP/Al基板の表面にスパッター法に
より金属磁性体を形成した薄膜媒体を備えた磁気ディス
クが注目されている。
【0005】一方、表面粗度を小さくし過ぎると、磁気
ヘッドが磁気ディスク基板に吸着するという問題を生じ
る。このような吸着現象は磁気ヘッドのスライダー面と
磁気ディスク表面が極めて平滑で、相互に微小間隔で対
面しているときに、その間隙がO2、N2、H2O等の分
子により埋めつくされて界面張力による大きな吸着力が
発生することに起因している。この吸着力が発生する
と、モーター起動時に多大の電力を消費するばかりか、
最悪の場合には、磁気ヘッドが破壊するといった不具合
を生じる。そこで、この吸着現象を防ぐ方法として、磁
気ヘッドのスライダー面と磁気ディスク表面との間の接
触面積を小さくすることを目的に、基板表面を微細に粗
面化するテクスチャー処理が一般に行われている。しか
し、NiP/Al基板の表面を機械加工で粗面化しよう
とすると、金属特有のバリが発生し、粗面化が困難であ
るため、磁気ヘッドの低浮上化は難しい。更に、特性を
向上しようとした場合には、高温時にNiPの結晶化に
よる帯磁及び変形等が生じるため、耐熱性に問題があ
る。
【0006】このようなNiP/Al基板に代わる基板
として種々の基板が提案されている。その中で耐熱性に
優れ、非磁性及び軽量等の特長を有するカーボン材から
なる磁気ディスク用基板が提案されている(佐藤等、第
37回応用物理学関係連合講演会、講演番号29a-Y-8,199
0)。
【0007】このような磁気ディスク用カーボン基板の
テクスチャー処理方法として、表面研磨後のカーボン基
板を酸化性雰囲気中にて400〜700℃に加熱する方法が公
知である(特開平3-283018号)。
【0008】このカーボン基板を使用し、表面を均一に
粗面化することにより、上記問題点を全て解決できる。
即ち、カーボン基板の表面を粗面化することにより、磁
気ヘッドの吸着防止性が向上し、また、NiP/Al基
板で見られるバリの発生がなく、磁気ヘッドの低浮上化
が可能となる。更に、カーボン基板は高耐熱性であるた
め、媒体性能の向上が可能であり、高記録密度の磁気デ
ィスクを製造することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化性
雰囲気中で400〜700℃に加熱することにより粗面化する
従来方法においては、処理時間が長いため製造コストが
高いという問題点がある。また、温度制御が難しいた
め、各基板においてその表面粗度が局所的に変動し、面
内におけるばらつきが生じると共に、各ロット内で基板
間の表面粗度のばらつきが生じるという問題点がある。
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、処理速度が速く製造コストが低いと共に、
各基板の面内における表面粗度のばらつき及びロット内
における各基板間の表面粗度のばらつきが小さい磁気デ
ィスク用カーボン基板の製造方法を提供することを目的
とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気ディス
ク用カーボン基板の製造方法は、カーボン基板の表面を
ドライエッチングすることにより、粗面化することを特
徴とする。
【0012】
【作用】本発明においては、カーボン基板の表面を均一
に粗面化するため、ドライエッチングによりカーボン基
板の表面をテクスチャー処理する。このドライエッチン
グの方法としては、ケミカルドライエッチング(CD
E)、バレルエッチング、プラズマエッチング、RI
E、RIBE又はイオンビームミリング等があり、種々
の方法をテクスチャー処理の具体的な手段として適用可
能である。この場合、使用するガス流量、処理圧力又は
パワー(投入電力)等によりエッチング速度が変化する
ので、表面粗度の制御が可能である。
【0013】なお、このドライエッチングにより粗面化
したカーボン基板の表面粗度Raが10Å未満では、ヘッ
ドの吸着が生じるため、好ましくない。また、表面粗度
の許容範囲の上限としてはRaが500Åとするのが好
ましい。表面粗度が大きい場合でも使用可能であるが、
表面粗度Raが500Åを超えると、表面が粗れ過ぎる
ことになり、ヘッドの浮上が不安定となるため好ましく
ない。このため、ドライエッチングによるテクスチャー
処理によって得られる表面粗度は、10乃至500Åにする
ことが好ましい。
【0014】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。実施例1 先ず、磁気ディスク用基板の作製方法について説明す
る。炭化焼成後にガラス質炭素となる熱硬化性樹脂であ
るフェノール・フォルムアルデヒド樹脂を所定の磁気デ
ィスクの形状にホットプレス成形する。その後、これを
窒素ガス雰囲気中で1500℃の温度に加熱して予備焼成す
る。次いで、これを熱間静水圧加圧装置(HIP)に装
着し、2600℃に加熱しつつ1800気圧の等方的圧力を加え
てHIP処理する。これにより、ガラス質炭素のカーボ
ン基板の成形体が得られる。この得られた成形体に所定
の端面加工及び表面鏡面仕上げを施すことにより、表面
粗度Raが約10Åの直径3.5インチの磁気ディスク用カ
ーボン基板が作製される。
【0015】その後、プラズマエッチング法により下記
条件でテクスチャー処理を行った。 使用装置:(株)プラズマシステム製 A304(カソー
ドタイプ) 電極間距離:50mm ガス流量及び種類:20sccm O2 処理圧力:100mTorr パワー:高周波電力 100W 基板温度:20℃ 処理時間:10秒〜120秒。
【0016】テクスチャー処理後、カーボン基板の表面
粗度を表面粗さ計により測定した。その結果を図1に示
す。図1は横軸にエッチング時間(秒)をとり、縦軸に
表面粗度Ra(Å)をとって、エッチング時間と表面粗
度との関係を示すグラフ図である。
【0017】この場合、各部位において表面粗度のバラ
ツキが極めて小さく、バリの発生がなく、均一に粗面化
されていることが分かる。更に、上記方法によりカーボ
ン基板表面をRa=40Åに均一に粗面化した基板を使用
して、インライン式D.C.マグネトロンスパッター装
置により、Cr層を3000Å、Co62.5Ni30Cr7.5
を600Å、C層を300Åの厚さで夫々成膜した。磁気ヘッ
ドの吸着性を評価するため、磁気ディスク上に磁気ヘッ
ドを配置し、高温及び高湿度条件(65℃、85%湿度、10
日間)に保持した後に吸着試験を実施した。その際、同
時に研磨のみを行った基板についても同様に成膜後、吸
着試験を実施した。その結果、研磨のみのものについて
は磁気ヘッドの吸着が発生したものの、プラズマエッチ
ングにより表面を均一に粗面化したものについては、ヘ
ッドの吸着は生じなかった。
【0018】図1及び吸着試験結果から明らかなよう
に、本発明によるテクスチャー処理基板では、面粗度を
処理時間又は処理条件により均一に高精度で制御でき、
また、磁気ヘッドの吸着を生じることがない。実施例2 実施例1と同様にして、表面粗度Raが約10Åの直径3.
5インチの磁気ディスク用カーボン基板を作製した。
【0019】その後、プラズマエッチング法により下記
条件でテクスチャー処理を行った。 使用装置:ULVAC社製 SIH−S100 スパッ
タ装置 電極間距離:30mm ガス流量及び種類:20sccmのO2、40sccmのAr 処理圧力:4.5mTorr パワー:高周波電力 400W 基板温度:350℃ 処理時間:5分、10分、15分。
【0020】テクスチャー処理後、カーボン基板の表面
粗度を表面粗さ計により測定した。この測定結果を図2
に示す。図2は横軸にエッチング時間(分)をとり、縦
軸に表面粗さRa(Å)をとって、両者の関係を示す。
実施例1と同様に低圧力下においても、処理時間を調整
することにより表面粗度の制御が可能なことがわかる。
更に、実施例1と同様にして磁気ディスクを作製した後
に吸着試験を実施した結果、ヘッドの吸着は生じなかっ
た。実施例3 実施例1と同様にして表面粗度Raが約10Åの直径3.5
インチの磁気ディスク用カーボン基板を作製した。
【0021】その後、プラズマエッチング法により以下
の条件でテクスチャー処理を行った。 使用装置:ULVAC社製 SIH−S100 スパッ
タ装置 電極間距離:30mm ガス流量:Ar:O2=50:50 処理圧力:1.3mTorr及び4.5mTorr パワー:高周波電力 100W〜400W 基板温度:250℃ 処理時間:30分。
【0022】テクスチャー処理後、カーボン基板の表面
粗度を表面粗さ計により測定した。その測定結果を図3
に示す。図3は横軸に高周波電力をとり、縦軸に1.3mTo
rrと4.5mTorrにおける表面粗度Ra(Å)をとって両者
の関係を示すグラフ図である。この図から明らかなよう
に、パワー及び処理圧力を調整することによって表面粗
度の制御が可能なことがわかる。また、各部位において
表面粗度のバラツキが極めて少なく、バリの発生もな
く、均一に粗面化されていることがわかる。更に、実施
例1及び実施例2と同様にして磁気ディスクを作製した
後、吸着試験を実施した結果、ヘッドの吸着は生じなか
った。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る磁気
ディスク用カーボン基板の製造方法によれば、基板表面
に均一にテクスチャーを施すことができるため、この基
板を使用して磁気記録媒体を作製すれば、磁気ヘッドの
吸着がないと共に、バリの発生もなく、磁気ヘッドの低
浮上化が可能である等、優れた特性の磁気ディスク用基
板を製造することができる。更に、本発明はテクスチャ
ー処理の迅速化が可能であると共に、処理の低コスト化
が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】エッチング時間と表面粗度との関係を示すグラ
フ図である。
【図2】エッチング時間と表面粗度との関係を示すグラ
フ図である。
【図3】高周波電力と表面粗度との関係を示すグラフ図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ステファン・エス・ローゼンブラム アメリカ合衆国,カリフォルニア州 94304,パロ・アルト,サンタ・リタ・ア ベニュー,212

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カーボン基板の表面をドライエッチング
    することにより、粗面化することを特徴とする磁気ディ
    スク用カーボン基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記ドライエッチングによりカーボン基
    板の表面粗度Raを10〜500Åに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カーボン基板の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 前記ドライエッチングは、ケミカルドラ
    イエッチング、バレルエッチング、プラズマエッチン
    グ、RIE、RIBE及びイオンミリングからなる群か
    ら選択された方法により行うことを特徴とする請求項1
    に記載の磁気ディスク用カーボン基板の製造方法。
  4. 【請求項4】 炭化焼成後にガラス質炭素となる熱硬化
    性樹脂を磁気ディスクの形状に成形して成形体を得る工
    程と、この成形体を加熱して予備焼成する工程と、予備
    焼成後の成形体を加熱しつつ等方的圧力を加えて熱間静
    水圧加圧処理する工程と、成形体の表面を鏡面仕上げ研
    磨する工程と、ドライエッチングにより成形体の表面を
    粗面化する工程とを有することを特徴とする磁気ディス
    ク用カーボン基板の製造方法。
JP5306432A 1993-03-19 1993-12-07 磁気ディスク用カーボン基板の製造方法 Pending JPH0729166A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/034,892 1993-03-19
US08/034,892 US5322595A (en) 1993-03-19 1993-03-19 Manufacture of carbon substrate for magnetic disk

Publications (1)

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JPH0729166A true JPH0729166A (ja) 1995-01-31

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Cited By (1)

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US5322595A (en) 1994-06-21

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