JPH0827928B2

JPH0827928B2 - 情報信号記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0827928B2
Application number: JP1068774A
Authority: JP
Inventors: 哲也近藤; 正彦杉山; 昭西沢; 敏男安藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1996-03-21
Anticipated expiration: 2011-03-21
Also published as: JPH02247818A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、リジット磁気ディスク、フレキシブル磁気
ディスク、光トラッキング型磁気ディスク、光磁気ディ
スク、磁気テープの等の情報信号記録媒体及びその製造
方法に係り、特に、スパッタリング、蒸着等により保護
膜や磁性層を形成する情報信号記録媒体及びその製造方
法に関するものである。

（従来の技術）スパッタリング、蒸着等により磁性層を形成する薄膜
磁気ディスクや光トラッキング型磁気ディスクは、塗布
型磁気ディスクに比べて、原理的に記録密度の大幅な向
上が期待できるため、近年急速に開発、実用化が進めら
れている。

例えば、ウインチェスター型リジッド磁気ディスク
は、一般に、アルミ基板上にNiP下地層が形成され、こ
の上に磁気記録層及び保護膜が積層されている。

このようなウインチェスター型リジッド磁気ディスク
のヘッドは、記録再生状態ではディスクから0.1〜0.3μ
ｍ程浮上しているが、ディスク停止状態では接触してい
るので、停止状態から浮上状態（記録再生状態）へ移行
する際や、浮上状態から停止状態へ移行する際に、ヘッ
ドとディスクがクラッシュするという問題点があった。
そのため、ディスクのNiP下地層にテクスチャーと呼ば
れる円周状の傷を付けることにより、ヘッドとディスク
が低い摩擦係数で安定して接触するようにしている。

ところが、スパッタリング形成する磁性膜や保護膜の
総膜厚は、1000〜5000Åと厚いため、ステップカバレー
ジによる悪化や粒子の粗大化、異常突起の発生等を引き
起こすので、テクスチャー処理で形成した傷の形状が、
磁性膜や保護膜のスパッタリングにより微妙に変わり、
適切な形状を保てないという欠点があった。そのため、
スパッタリングの後にカーボンバフとバーニッシュを行
なって、表面形状の再調整をしているが、表面形状の総
合的な制御や管理が難しく、製造工程が複雑化するとい
う問題が残されていた。

また、垂直磁気フレキシブルディスクの場合は、垂直
磁気記録膜の持つ特性により、ヘッドから得られる出力
が小さいので、高出力を得るためにヘッドとディスクの
間の距離をできるだけ小さくする目的で、ヘッドとディ
スクを常に接触させている。

そして、この場合は、ベースフィルムやスパッタ形成
による垂直磁気記録膜の表面粗さが、ヘッドとディスク
の接触に対して非常に大きな問題となっていた。

さらに、フレキシブルディスクの場合は、垂直磁気記
録、面内磁気記録共に、磁気特性と磁性層のスパッタリ
ング時の基板温度に相関関係があり、高出力、高S/Nを
得るためには、磁性層のスパッタリング時の基板温度を
200〜300℃にする必要があった。

このため、塗布型フレキシブルディスクの基板として
従来より使用していたポリエチレンテレフタレート等の
低いTg（ガラス転移点）を持つ安い材料を基板に使用す
ることができず、基板にポリエーテルサルフォンやポリ
イミドのように特殊で高価な材料を使用するか、あるい
は、低い基板温度でスパッタリングをしても良好な特性
を示すCoPtのような特殊で高価な磁性材料を磁性層に使
用しなければならなかった。

そして、特開昭57−167172号のような静電容量トラッ
キング型磁気ディスクや光トラッキング型磁気ディスク
等、表面にピットや溝を有するディスクの場合は、ピッ
トや溝を有する基板を圧縮成形や射出成形によって作成
するので、基板の材料のTgは、低いものを使用しなけれ
ばならず、磁性層に前述の高価な磁性材料を使用してい
る。また、ピットや溝を有するディスクの場合は、ステ
ップカバレージの問題があるので、基板の表面形状は、
スパッタ後の表面形状を計算して設計する必要があり、
設計が複雑になるという欠点があった。

また、垂直磁化膜の結晶配向性を改良することを目的
として特公昭63−19932号公報及び特開昭62−76023号公
報が公開されている。

しかし、この特公昭63−19932号公報の実施例１及び
特開昭62−76023号公報では、化学的方法により母型を
溶解させているため、母型のみを選択的に溶解して、磁
性層や基板を溶解させない特殊な薬液を必要とし、製造
工程が複雑化する。また、溶解法では必ず母型材料の残
骸が残り、表面粗さも悪かった。

さらに、磁性層の成膜において、磁気特性を良化させ
るために母型加熱温度を高く設定すると、より、残骸が
残り易くなるという問題点があった。

そして、特公昭63−19932号公報の実施例２の急冷剥
離法は、母型と磁性層との界面だけでなく、他の界面に
も影響があり、製品の剥離強度が下って、信頼性が落ち
てしまう。

また、これらは保護膜の成膜工程がなく、保護膜なし
で、外力による剥離を行うことは、極めて困難であり、
無理に行うと、製品全体を破損してしまう可能性が大き
かった。

（発明が解決しようとする課題）上記従来の薄膜磁気ディスクや表面にピットや溝を有
するディスクでは、ディスク表面の粗さや、基板の耐熱
性が原因となって、従来の技術で説明したように、設計
や製造工程が複雑化したり、高価な材料を使用しなけれ
ばならない等、種々の課題があった。

また、特公昭63−19932号公報及び特開昭62−76023号
公報のものでは、製品の信頼性が得られないという課題
があった。

そこで本発明は、摩擦の少ない保護膜が形成でき、基
板の耐熱性を考慮しなくとも良い情報信号記録媒体及び
その製造方法を提供することにより、上記課題を解決す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための手段として、母型上に保護
膜を積層し、この保護膜上に磁性層を積層し、この磁性
層上に基板を設けた後、母型と保護膜を物理的方法によ
り剥離してなる情報信号記録媒体及びその製造方法を提
供しようとするものである。

（実施例）本発明の情報信号記録媒体の製造方法について第１図
と共に説明する。

まず、第１図（Ａ）に示す母型１上に、第１図（Ｂ）
に示すように保護膜２をスパッタリングまたは蒸着等に
より形成する。

次に、第１図（Ｃ）に示すように保護膜２上に、磁性
層３を同様にスパッタリングまたは蒸着等により形成
し、これをプリディスク４とする。

その後、第１図（Ｄ）に示すようにこのプリディスク
４の磁性層３上に接着剤５を塗布し、第１図（Ｅ）に示
すようにこの接着剤５上に基板６を設置し、接着させ
る。このとき、磁性層３と基板６との接着性の良い場合
は、接着剤５を使用しなくとも良い。

そして、基板６が充分に接着した後、母型１を保護膜
２から剥離して（第１図（Ｆ））、所定の形状にカット
することにより、情報信号記録媒体７を得ることができ
る（第１図（Ｇ））。

なお、この情報信号記録媒体７は、上記のように保護
膜２、磁性層３、接着層５、基板６の順番に積層される
ので、保護膜２と磁性層３の成長方向は、従来の情報信
号記録媒体とは逆の方向、すなわち、情報信号記録媒体
７の表面（保護膜２の表面）側から内部（基板６）側へ
向って成長した構造となる。

また、磁性層３を形成するときには、基板６を使用し
ていないので、基板６の耐熱性に考慮する必要はない。

そして、この保護膜２は、ヘッドとの接触面になるの
で、摩擦係数の小さい材料を選ぶ必要があり、この保護
膜２の上に磁性層３を積層するので、磁性層３との密着
性が良くなければならず、また、最後の工程において母
型１と剥離するので、母型１とは密着性の悪い材料でな
ければならない。

そこで、本発明者は、鋭意検討の結果、保護膜２とし
て、カーボンまたはPTFE、母型１としてニッケルまたは
ガラスを使用して、母型１の温度を室温もしくは室温以
下に設定して、スパッタリングまたは蒸着により、保護
膜２を形成するのが最も適していることが解ったが、本
発明は、母型１および保護膜２の材料をこれらに限定す
るものではない。

また、本発明による情報信号記録媒体は、必要に応じ
て、保護膜２上に潤滑剤を塗布して使用しても良い。

次に、本発明の情報信号記録媒体及びその製造方法の
実施例を示す。

［実施例１］表面の中心線平均粗さRaが４Åの鏡面に仕上げられた
直径130mmの円盤状のニッケル（母型１）をDCスパッタ
装置に入れ、真空排気をして20℃に設定した。

そして、Arガス圧7mtorrにてカーボン（保護膜２）を
厚さ300Åまでスパッタリングを行なった。

次に、真空排気状態のままで、ニッケル（母型１）を
200℃まで加熱して、Arガス圧2.5mtorrにてCoCr（磁性
層３）を厚さ3000Åまでスパッタリングを行ない、プリ
ディスク４を形成した。

さらに、DCスパッタ装置から、このプリディスク４を
取り出し、光硬化性エポキシ樹脂KP−500（旭電化工業
（株）製，接着剤５）を塗布し、直径200mmの円形をし
たポリエチレンテレフタレートのシート（基板６）であ
るルミラーQ77（東レ（株）製）をこの上に設置し、均
一に加圧して、光硬化性エポキシ樹脂KP−500（接着剤
５）の厚みを２μｍとした。

そして、これを80w/cmの紫外線ランプ下に置き、10秒
間紫外線を照射して、基板６を完全に密着させてからニ
ッケル（母型１）とカーボン（保護膜２）の界面から剥
離を行ない、ディスク（情報信号記録媒体７）を得た。
このときの剥離性は、極めて良好であった。

その後、このディスク（情報信号記録媒体７）の内外
周を打抜いて、3.5インチのフロッピーディスクを得
た。

また、このフロッピーディスクの磁気特性をVSM（振
動試料式磁力計）で測定したところ、垂直成分のHcが10
00Oeであり、表面粗さを触針式表面粗さ計で測定したと
ころ中心線平均粗さRaは４Åであり、ニッケル（母型
１）の表面粗さと同じであった。

そして、このフロッピーディスクをフロッピーディス
クドライブに装着し、記録再生実験を行なったところ、
D₅₀は105KFCI、C/Nは50dBという値が得られ、良好な記
録再生出力が得られた。

なお、この実験１と同じ材料を用いて、従来の方法、
すなわち、ポリエチレンテレフタレートのシート（基
板）上にCoCr（磁性層）、カーボン（保護膜）を積層し
てゆく方法により、同様のフロッピーディスクを製造し
たところ、磁性層をスパッタリングする際に、ポリエチ
レンテレフタレートの基板を高温に加熱するとオリゴマ
ー析出を引き起こすので、最高でも100℃の加熱しかで
きず、その結果、垂直保磁力Hcは400Oeで、表面の中心
線平均粗さRaは100Å程度となり、ヘッドとディスク間
のスペーシングロスが大きく、かつ保磁力が小さいの
で、記録再生試験では実用にならない値しか得られなか
った。

［実施例２］接着剤５として、光硬化性アクリル樹脂SD−17（大日
本インキ化学工業（株）製）を用い、他は［実施例１］
と同様にして、フロッピーディスクを製造した。

この場合も、母型１、保護膜２、磁性層３は、［実施
例１］と同じ材料を用いているので、剥離性、磁気特
性、再生出力等は、［実施例１］と同様に極めて良好な
値が得られた。

なお、［実施例１］および［実施例２］では共に接着
剤５として、光硬化性樹脂を用いているが、これは接着
工程が極めて短時間で済むからであり、２液混合エポキ
シ樹脂、熱硬化性樹脂等他の接着材料を用いても良い。

［実施例３］まず、［実施例１］と同様にして、プレディスク４を
製造し、このプレディスク４のCoCr（磁性層３）上に15
wt％のポリエーテルイミドの塩化メチレン溶液を滴下
し、室温で６時間乾燥させた。

次に、窒素雰囲気中、80℃で24時間エージングして、
基板６を形成した。

そして、ニッケル（母型１）とカーボン（保護膜２）
を剥離して総合厚みが100μｍのディスク（情報信号記
録媒体７）を得た。

この実施例は、基板６と接着剤５とが同じ材料の場合
であるが、母型１、保護膜２、磁性層３は、［実施例
１］および［実施例２］と同じ材料を用いているので、
剥離性、磁気特性、再生出力等は、極めて良好な値が得
られた。

［実施例４］まず、［実施例１］と同様にして、プレディスク４を
製造し、このプレディスク４のCoCr（磁性層３）上にポ
リイミド前駆体PIX−3400（日立化成工業（株）製）を5
00rpmにてスピンコートした。

そして、窒素雰囲気中で100℃、200℃、350℃の順番
で夫々１時間ずつベーキングし、乾燥させ、重合させ
た。

その後、ニッケル（母型１）とカーボン（保護膜２）
を剥離して総合厚みが50μｍのディスク（情報信号記録
媒体７）を得た。

この実施例も、基板６と接着剤５とが同じ材料の場合
であり、剥離性、磁気特性、再生出力等は、極めて良好
な値が得られた。

以上、［実施例１］〜［実施例４］では、母型１にニ
ッケルを用い、保護膜２にカーボンを用いたが、夫々、
ガラス、PTFEでも良い。

なお、母型１がニッケルの場合は、アルカリ溶液中で
陽極分解して表面（保護膜２との接触面）をNiOOHにす
れば、さらに剥離性は良くなる。

［実施例５］表面の中心線平均粗さRaが１Åの鏡面に仕上げられた
直径130mmの円盤状の石英ガラス（母型１）をRFスパッ
タ装置に入れ、真空排気をして20℃に設定した。

そして、Arガス圧8mtorrにてPTFE（保護膜２）を厚さ
150Åまでスパッタリングを行なった。

次に、真空排気状態のままで、石英ガラス（母型１）
を200℃まで加熱して、イオンボンバード処理を行なっ
た後、Arガス圧2.5mtorrにてCoCr（磁性層３）を厚さ30
00Åまでスパッタリングを行ない、プリディスク４を形
成した。

その後、［実施例１］と同様にして、フロッピーディ
スクを製造した。

この場合も、剥離性、磁気特性、再生出力等は、［実
施例１］と同様に極めて良好な値が得られた。

以上、［実施例１］〜［実施例５］では、垂直磁化膜
を用いた垂直磁気記録ディスクであったが、面内磁化膜
を用いる場合は、一般には磁性材料にCoNi,CoNiCr,CoPt
等が用いられるが、この場合には、Cr下地層を保護膜２
上に形成した上に、これらの磁気材料による磁性層３を
形成する。

なお、この場合、ディスク表面（ヘッドとの接触面）
から見ると、Cr下地層の厚み分だけスペーシングロスと
なるが、面内磁気記録のため、垂直磁気記録ほどは問題
にならず、逆に、表面硬度が上がる、耐蝕性が向上する
等の利点もある。さらに、Co−Fe₃O₄をスパッタし、大
気中アニールでCo−γ−Fe₂O₃を形成する方法等によ
り、Cr下地層のない単層面内磁化膜を形成して、スペー
シングロスを抑えることもできる。

そして、［実施例１］〜［実施例５］では、全て、フ
レキシブルディスクであったが、ハードディスクの場合
には、母型１の表面（保護膜２との接触面）にテクスチ
ャー処理（保護膜２の表面に形成したい凹凸とは逆に形
成する）を施しておけば、ステップカバレージの問題な
く、保護膜２に適切な形状の凹凸を形成できる。

また、ハードディスクの基板６は、アルミニウムまた
はガラスがよく用いられているが、いずれも接着性の悪
い材料であるため、アルミニウムの場合は、リンを含有
したアクリル系モノマー（日本化薬（株）製のPM−１な
ど）を主材料としたプライマーで磁性層と接する表面を
スピンコートし、紫外線の照射による被膜形成により硬
化処理を施してから、ディスクを製造する。そして、ガ
ラスの場合は、アクリル系プライマーによる表面のスピ
ンコート後、紫外線の照射による被膜形成により硬化処
理を施すか、あるいは、シランカップリング剤（日本ユ
ニカー（株）製のＡ−1100など）による表面のスピンコ
ート後、乾燥させてからディスクを製造する。

最後にトラッキング溝付きディスクでの実施例を以下
に示す。

［実施例６］母型１は、光ディスクのスタンパー工程と同様の方法
により作製した。すなわち、ガラス円盤にフォトレジス
ト（感光性樹脂）を塗布したフォトレジスト原盤上に、
回転させながらレーザー光スポットで1.0μｍ幅のトラ
ッキング溝を20μｍのピッチ（同心円）で露光、現像を
する。これにニッケルを1000Åスパッタリングし、続い
てニッケルメッキして、剥離、レジスト除去をして、母
型１を作製した。

そして、この母型１を使用して、［実施例１］と同様
の方法で、ディスク（情報信号記録媒体７）を得た。

このときのトラッキング溝の形状は、フォトレジスト
原盤上に刻んだトラッキング溝の形状と同じものが得ら
れ、磁気特性、再生出力とも良好なものが得られた。

（発明の効果）本発明の情報信号記録媒体及びその製造方法は、母型
上に保護膜と磁性層とをこの順番で形成したので、磁性
層の形成時には基板を必要とせず、このため基板の耐熱
性に関係なく、磁性層にとって最適な温度下で磁性層の
形成をすることができる。

また、磁性層の形成後に、この磁性層上に基板を設け
てから母型を物理的方法により剥離し、さらに、保護膜
の存在により、情報信号記録媒体の耐久性が増すだけで
なく、母型との剥離性も良くなったので、保護膜の表面
は極めて滑かなものとなる。

したがって、本発明によるウインチェスター型リジッ
ト磁気ディスク等は、ステップカバレージを考慮するこ
となく、テクスチャー処理ができるので、カーボンバフ
やバーニッシュ等による表面形状の再調整が不要にな
り、製造工程が簡略化する。

そして、垂直磁気フレキシブルディスクの場合は、保
護膜の表面は極めて滑かになったので、高出力が期待で
きる。また、基板の耐熱性に関係なく、磁性層にとって
最適な温度下で磁性層の形成をすることができるので、
面内磁気記録のものを含めてフレキシブルディスクの基
板として安価でTgの低い材料を使用することができる。

さらに、ピットや溝付きディスクの場合も、ステップ
カバレージを考慮する必要がなくなるので、設計が簡略
化できる等、本発明は各種の情報信号記録媒体に対して
優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｇ）は本発明の情報信号記録媒体及び
その製造方法を示す図である。１……母型、２……保護膜、３……磁性層、４……プリ
ディスク、５……接着剤、６……基板、７……ディス
ク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き審査官蔵野雅昭 (56)参考文献特開昭61−214225（ＪＰ，Ａ) 特公昭63−19932（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と磁性層と保護膜とがこの順番で積層
されている情報信号記録媒体であって、前記保護膜を形成する保護膜材料が前記保護膜表面側か
ら前記磁性層側に向って成長し、前記磁性層を形成する磁性材料が前記保護膜側から前記
基板側に向って成長していることを特徴とする情報信号
記録媒体。
【請求項２】基板と磁性層と保護膜とがこの順番で積層
されている情報信号記録媒体の製造方法であって、母型上に前記保護膜を積層し、この保護膜上に前記磁性層を積層し、この磁性層上に前記基板を設けた後、前記母型と前記保
護膜とをそれらの界面で剥離することを特徴とする情報
信号記録媒体の製造方法。