JPH0916954A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性の基板を同心円状または等方的にテク
スチャー処理する工程と、テクスチャー処理された基板
上に下地層、磁性層及び保護層を成膜する工程と、成膜
工程後のバーニッシュ工程とを含む磁気記録媒体の製造
方法であり、成膜工程の後および／またはバーニッシュ
工程の後に高圧液体噴流による洗浄を行うことを特徴と
する。 【効果】 磁気ディスクのような磁気記録媒体を良好な
外観収率で製造でき、また製造された磁気記録媒体のヘ
ッド浮上特性やエラー特性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体、特に磁気
ディスクの製造方法に関し、より詳しくは、ヘッド浮上
特性やエラー特性の良好な磁気ディスクを高い収率で製
造することができる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクのような磁気ディスクは
一般に、次のような方法によって製造されている。まず
アルミニウムやガラス、カーボンのような基板をテクス
チャー処理して粗面化する。この処理は、磁気ディスク
表面を適度な粗さとすることにより、磁気ヘッドが磁気
ディスク表面に貼り付いて、磁気ヘッドや磁気ディスク
を損傷するのを回避するために行われるものであり、例
えばアルミニウム基板を研磨テープを用いて機械的に研
磨し洗浄するテープテクスチャー法や、ガラス基板を化
学的にエッチングしたり微粒子を含有する塗料を塗布す
る方法、カーボン基板を熱酸化する方法、或いは基板表
面に低融点金属を真空蒸着やスパッタリングにより付着
させる方法などがある。

【０００３】粗面化された基板表面には、下地層、磁性
層、保護層などが、種々の材料を用いてスパッタリング
等の物理的手段により成膜される。これら各層の成膜は
通常、スパッタリング装置に基板を装填してから真空中
で連続的に行われるものであり、装置からは各層が成膜
された基板が大気中へと取り出される。取り出された基
板にはバーニッシュが行われるが、これは基板表面に存
在する異常突起を除去して表面を仕上げるためのもので
あり、例えば研磨テープを基板表面に対して与圧下に当
接させることによって実行される。その後、パーフルオ
ロポリエーテル系等の液体潤滑剤をディップコート法や
スピンコート法によって塗布して、基板の最上層に潤滑
層が形成され、磁気ディスクが得られる。得られた磁気
ディスクに対しては、グライドハイトテスト（ヘッド浮
上特性）、サーティファイ収率検査（エラー特性）、Ｃ
ＳＳ耐久性テスト、外観検査などが行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】磁気記録の高密度化等
に伴って、グライドハイトは益々減少する傾向にあり、
要求される特性を満足する磁気ディスクを高収率で製造
することは容易でない。また磁気ディスク表面における
外観上の損傷も、可能な限り回避しなければならない。
本発明者らは、これらの条件を満たす製造方法を模索し
て種々検討した結果、成膜後の基板表面には、スパッタ
リング工程中に付着した微小な異物や、バーニッシュ工
程の前、あるいはバーニッシュ工程の後に環境中から付
着した異物が付着しており、これらが磁気ディスクの特
性や外観を悪化させる一因であることを見出した。

【０００５】即ち、基板表面にこうした微小な異物が付
着した状態でバーニッシュを行うと、バーニッシュ工程
においてそれらが基板表面に対して機械的に押圧され、
表面の損傷や形成された膜の局部的な剥がれ等を引き起
こす。その結果、特に外観検査に基づく収率が低下し、
またグライドハイト特性やエラー特性を悪化させるもの
である。また、基板のテクスチャー処理が例えばテープ
テクスチャーのように円周方向に一様に行われる場合に
は、バーニッシュ工程により外観上の傷が生じたとして
も顕在化しにくいが、テクスチャー処理がスパッタリン
グやパウダービームなどにより基板表面に対して等方的
に行われる場合には、微小異物に起因してバーニッシュ
工程で円周方向に生じた傷は明確になりやすく、外観収
率の低下を招きやすいといった問題がある。さらにま
た、バーニッシュ工程の後に環境中から付着した塵埃そ
の他の微小異物がある場合にも、潤滑剤層を成膜して最
終的に得られた磁気ディスクの外観収率を悪化させ、グ
ライドハイト特性を低下させる。本発明は、これらの問
題点を解決することのできる製造方法を提供することを
目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基板を
テクスチャー処理する工程と、テクスチャー処理された
基板上に磁性層を成膜する工程と、磁性層成膜後のバー
ニッシュ工程とを含んでなる磁気記録媒体の製造方法に
おいて、磁性層の成膜工程の後に液体の高圧噴流による
洗浄を行い、その工程が好ましくはバーニッシュ工程前
であり、それに加えて好ましくはバーニッシュ工程の後
にも行うことにより、ディスク表面上に付着した微小異
物を除去することが提案される。

【０００７】従来はこうした洗浄は行われていないが、
バーニッシュ工程の前後の少なくとも何れかに洗浄工程
を付加することにより、グライドハイト特性、エラー特
性、外観収率を向上させることができる。特にバーニッ
シュ工程前に洗浄を行うのが好ましく、バーニッシュ工
程の前後に洗浄することが最も好ましい。バーニッシュ
前に行うと上記の理由で異物の影響が減少するので好ま
しい。

【０００８】（１）基板 本発明においては、磁性基板または非磁性基板のいずれ
を用いることもできるが、一般的には非磁性基板が用い
られる。こうした非磁性基板としては、例えばガラス状
カーボン材料等のカーボン、強化ガラス、結晶化ガラ
ス、アルミニウム及びアルミニウム合金、チタン及びチ
タン合金、セラミックス、樹脂、あるいはこれらの複合
材料からなる基板が用いられる。これらの中でも、ガラ
ス状カーボン材料製の基板は、耐熱性、軽量性等の点に
おいて特に優れており、かつ洗浄後の乾燥工程において
乾燥性に優れるため、しみができにくく外観不良が少な
いので、本発明において特に好ましく用いることができ
る。なお「ガラス状カーボン材料」とは、ガラス状カー
ボン単体だけではなく、ガラス状カーボンを母材とする
複合材料をも含む。

【０００９】（２）テクスチャー処理 テクスチャー処理は、機械的研磨、微粒子含有塗料の塗
布、熱酸化、蒸着やスパッタリングによる凹凸形成な
ど、使用される基板に応じて種々の処理方法を採用する
ことができる。それぞれの処理方法については既に公知
であるのでここで詳しく述べることはしないが、テクス
チャー処理は大まかに言って、テープテクスチャーのよ
うに基板の円周方向に一様に粗面形成が行われるもの
と、蒸着やスパッタリングによるテクスチャーのよう
に、基板面上で等方的に突起が形成されるものとに分け
ることができる。前述したように、テクスチャーが基板
の円周方向に一様に行われる場合には、バーニッシュで
微小異物に起因して生じた傷は外観上目立ちにくいが、
等方的テクスチャーの場合にはより顕在化しやすい。従
って本発明は、外観収率の向上という見地からは、特に
テクスチャー処理が等方的に行われる場合についてより
好ましいものである。

【００１０】基板としてガラス状カーボンを採用し、ま
たテクスチャー処理としてスパッタリング、真空蒸着、
イオンプレーティングのようなＰＶＤが用いられる場合
には、例えば次のようにしてテクスチャー処理を行うこ
とができる。即ち基板上に、Si，Cr，Ta，Ti，Zr，Ｙ，
Mo，Ｗ及びＶから選ばれる一種以上からなる金属層をＰ
ＶＤにより、５〜200nmの厚みで設け、次いでAl−M₁系
合金材料（M₁はSi，Cr，Ta，Ti，Zr，Ｙ，Mo，Ｗ及びＶ
から選ばれる一種以上）からなるAl−M₁層をＰＶＤによ
り５〜100nmの厚みで形成し、さらにその上に非金属の
アモルファス層、例えばアモルファスカーボン層を５〜
50nmの厚みでＰＶＤ手段により設ける。このようなテク
スチャー処理は、等方的な凹凸をRa＝10〜50Å程度、好
ましくは10〜30Å程度、Rp＝20〜300Å程度、好ましく
は30〜80Å程度で形成することができると共に、基板と
の馴染みも良好で耐久性にも優れ、さらにその後成膜さ
れる磁性層と相俟って、優れた電磁変換特性をもたらす
ことができるものである。

【００１１】（３）磁性層の成膜 磁性層は一般に、下地層を成膜した後に成膜されるもの
であり、また磁性層上にはさらに保護層が成膜されるの
が通例である。下地層としては、Cr，Ti，Al又はこれら
の合金等を、上に設けられる磁性層の配向性を向上させ
る等の目的で、スパッタリング等のＰＶＤ手段により設
けることができる。下地層の膜厚は10〜100nmとするの
が好ましい。なお上述したようにＰＶＤによりアモルフ
ァス層を先に成膜している場合、下地層としてCrを用
い、アモルファス層との間にTiあるいはTi合金からなる
別の下地層をさらに設けることが好ましい。その厚みは
10〜150nm程度であり、これによって磁気記録媒体のノ
イズ低減が図られる。

【００１２】本発明において下地層上に設けられる磁性
層としては、例えばＰＶＤ手段により形成される金属薄
膜型の磁性層を挙げることができる。金属薄膜型の磁性
層を形成する材料としては、例えば、CoCr，CoNi，CoCr
Ｘ，CoCrPtＸ，CoNiＸ，CoＷＸ，CoSm，CoSmＸ（ＸはT
a，Pt，Au，Ti，Ｖ，Cr，Ni，Ｗ，La，Ce，Pr，Nd，P
m，Sm，Eu，Li，Si，Ｂ，Ca，As，Ｙ，Zr，Nb，Mo，R
u，Rh，Ag，Sb及びHfからなる群より選ばれる一種又は
二種以上）等のCoを主成分とするCo系磁性合金を挙げる
ことができる。これらの中でも、CoCrやCoCrPt系が好ま
しく用いられる。磁性層の膜厚は300〜1000Å程度であ
る。

【００１３】磁性層上に保護層が設けられる場合、こう
した保護層としては、耐磨耗性の観点から硬度の高いも
のが好ましい。例えば、Al，Si，Ti，Cr，Zr，Nb，Mo，
Ta，Ｗ等の金属の酸化物、窒化物、炭化物、あるいはカ
ーボンやボロンナイトライド等が挙げられる。中でも好
ましいものは炭素、炭化ケイ素、炭化タングステン、酸
化ケイ素、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、あるいはこ
れらの材料の複合されたものである。特に好ましいもの
はカーボン、特にダイヤモンドライクカーボンである。
この保護層は、厚さが５〜25nmが好ましい。保護層もＰ
ＶＤ手段により形成できる。

【００１４】（４）高圧液体噴流洗浄 本発明によれば、磁性層の成膜後、即ち下地層や保護層
が設けられる場合にはこれらを含めて記録媒体構成層を
成膜した後に、高圧液体の噴流による基板表面の洗浄が
行われる。この洗浄は、バーニッシュ工程の前または
後、好ましくはその双方において行われる。これによ
り、磁性層の成膜に際して付着した微小異物や、成膜後
に大気開放することによりバーニッシュの前後に環境中
から付着した塵埃などの微小異物が除去され、これらが
バーニッシュ工程や潤滑層成膜工程と相俟って不具合を
引き起こす欠点が排除される。洗浄に用いられる液体
は、例えば温純水や、界面活性剤の水溶液等である。好
ましくは非イオン性界面活性剤であるが、その理由は、
残存した場合に磁性層に対する腐食の心配が少ないから
である。これらは例えば、ケース内に収容された成膜後
の複数のディスクに対し、上部から液体を噴出させ下部
から吸引することによって行うことができるが、このよ
うな手法は装置的に非常に簡便なものであり、既存の設
備に対して僅かな改造を施すだけで実施することができ
るという優れた利点がある。またこの際、20kHz〜１MHz
の超音波を併用するとさらに好ましい。NiＰ／Al基板で
は強い超音波をかけるとディンプルが発生して問題とな
るが、カーボン基板では硬質基板故、このような問題は
起こらず、洗浄が強化されるので好ましい。吹き付ける
液体の圧力は、0.5〜10kg／cm²の範囲であると洗浄効率
が良いので好ましい。

【００１５】他にも、本発明による液体噴流洗浄は、デ
ィスクの内周又は外周をチャックした状態で、ディスク
を回転させながら洗浄液を吹き付けること等によって行
うことができる。

【００１６】なお、テクスチャー処理が上述したように
スパッタリングや真空蒸着などによって行われる場合
は、テクスチャー処理と磁性層の成膜を同一の真空ライ
ンで連続的に行うことができるが、何らかの理由でこう
したテクスチャー処理と磁性層成膜の間に大気開放が行
われる場合には、テクスチャー処理の後、磁性層（下地
層）成膜の前に洗浄を行うことが好ましい。この洗浄
も、今説明したのと同様の洗浄方法によって実行するこ
とができる。

【００１７】（５）バーニッシュ工程 バーニッシュ工程は、成膜後のディスク表面に存在する
異常突起を除去し、表面を仕上げるために行われる。研
磨テープによるバーニッシュ工程は、アルミナ、ダイヤ
モンド等の砥粒を有機バインダーにより可撓性の支持体
上に設けてなる研磨テープを、ディスク表面に適当な圧
力をかけて当接させ、ディスクと研磨テープを走行させ
ることによって行われる。このようなバーニッシュ工程
として、例えば特開昭59−148134号公報において開示さ
れたものがある。

【００１８】走行性を向上させるために、バーニッシュ
工程の後に潤滑層を成膜することができる。潤滑層は厚
みが５〜40Å程度のものであり、潤滑剤としては、極性
基を有する潤滑剤や極性基を有しない潤滑剤を単独又は
併用したものが用いられる。例えば極性基を有する潤滑
剤の溶液を塗布した後、末端に極性基を有しない潤滑剤
の溶液を塗布したり、極性基を有する潤滑剤と極性基を
有しない潤滑剤の混合溶液を塗布し、下層側に極性基を
持つ潤滑剤を存在させ上層側に極性基を持たない潤滑剤
を存在させることができる。極性基を有する潤滑剤とし
ては、分子量が2000〜4000のパーフルオロポリエーテル
系のものがあり、特に末端に芳香族環を有するものが好
ましい。極性基を持たない潤滑剤としては、分子量が20
00〜10000のパーフルオロポリエーテル系のものが好ま
しい。

【００１９】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

【００２０】

【実施例】

実施例１ 直径1.8インチ、厚み25ミル、比重1.5g／cm³のガラス状
カーボン基板を作成した。このカーボン基板を25枚ケー
ス内に収容し、真空成膜ラインに送って、Arガス圧２ｍ
Torr、基板温度250℃の条件で、ＤＣマグネトロンスパ
ッタリングにより厚さ100nmのTi層を形成した。次いでA
rガス圧２ｍTorr、基板温度260℃の条件で、ＤＣマグネ
トロンスパッタリングによりTi層上に厚さ20nmのAl−Si
合金層（Al：Si＝10：90／重量％）を形成した。この
後、Arガス圧２ｍTorr、基板温度260℃の条件で、ＤＣ
マグネトロンスパッタリングにより、Al−Si合金層上に
厚さ25nmのアモルファスカーボン（ダイヤモンドライク
カーボン）層を形成した。

【００２１】このようにしてテクスチャー処理を施した
後、同一の真空ライン内において、Arガス圧２ｍTorr、
基板温度200℃の条件下で、ＤＣマグネトロンスパッタ
リング装置を用いて、アモルファスカーボン層上に、厚
さ100nmのTi層を設け、その後このTi層上に厚さ40nmのC
r層を設けた。更に、Arガス圧２ｍTorr、基板温度260℃
の条件で、ＤＣマグネトロンスパッタリングにより、Cr
層上に厚さ400nmのCoCrPt系合金磁性層を設けた。続い
て、ガラス状カーボン製ターゲットを装着した対向ター
ゲット型のスパッタリング装置を用い、Arガス圧２ｍTo
rrの条件下で、磁性層上に20nm厚のアモルファスカーボ
ン（ダイヤモンドライクカーボン）からなる保護層を設
けた。

【００２２】このようにして成膜を行った後、次に示す
ようにして基板の洗浄を行った。即ち成膜後、ディスク
がまだケースに収容されている状態でケースの上部及び
下部を開放し、上部から60℃の温純水を１kg／cm²の圧
力で噴出させし、下部からは吸引機によりこの温純水を
塵埃と共に吸い取った。この処理は10秒間行った（洗浄
１）。下部からの吸引を20秒間行って乾燥させた。

【００２３】その後、回転するディスクに対してWA#100
00の研磨テープを相対速度100ｍ／秒で１秒間、ゴムロ
ールで押しつけることによりバーニッシュを行った。ロ
ール硬度はショア硬度25、ロール押し付け圧は0.8kgfで
あった。次いで再びディスクを上下が開放したケース内
に収容し、圧力１kg／cm²で10秒間、上部から60℃の温
純水を噴射し下部から吸引することにより洗浄を行った
（洗浄２）。下部から吸引のみを20秒間行うことにより
乾燥させた。

【００２４】その後、パーフルオロポリエーテル系潤滑
剤（モンテカチーニ社製のFomblinAM2001）溶液を、乾
燥後の厚さが17Åとなるように塗布して、保護層上に潤
滑剤層を形成し、磁気ディスクを得た。

【００２５】実施例２ 実施例１において、噴流水にさらに950kHzの超音波を併
用した以外は、実施例１と同様に処理して磁気ディスク
を得た。

【００２６】実施例３ 実施例１において、洗浄１を圧力５kg／cm²で10秒間と
し、また洗浄２を圧力５kg／cm²で10秒間とした。その
他は同様に操作して磁気ディスクを得た。

【００２７】実施例４ 実施例１において、洗浄１を圧力５kg／cm²で30秒間と
し、また洗浄２を圧力５kg／cm²で30秒間とした。その
他は同様に操作して磁気ディスクを得た。

【００２８】実施例５ 実施例１において、洗浄１を圧力５kg／cm²で10秒間と
した。洗浄２は省略し、その他は同様に操作して磁気デ
ィスクを得た。

【００２９】実施例６ 実施例１において、洗浄１で用いられる液体を常温のTr
iton X（Rohm & HaasCo.製）の10％水溶液とした。その
他は同様に操作して磁気ディスクを得た。

【００３０】実施例７ 実施例１の基板をアルミニウム基板とし、それ以外は同
様に操作して磁気ディスクを得た。

【００３１】実施例８ 実施例１と同じガラス状カーボン基板に対し、大気中で
テープテクスチャー処理を施した。このテープテクスチ
ャー処理の条件は、日本ミクロコーテング社製#6000の
研磨テープを用い、加工圧1.5kg／cm²、テープ振動300
往復／分、ワーク回転数50rpm、加工時間20秒であっ
た。テクスチャー処理（テープテクスチャーに伴って行
われる通常の洗浄処理を含む）後、実施例１と同様の操
作に従って洗浄１及び洗浄２を含む工程を行い、その後
も同様に操作して磁気ディスクを得た。

【００３２】比較例１ 実施例１と同様に操作して磁気ディスクを得たが、洗浄
１及び洗浄２を双方とも省略した。

【００３３】比較例２ 実施例７と同様に操作して磁気ディスクを得たが、洗浄
１及び洗浄２を双方とも省略した。

【００３４】実施例及び比較例で得られた磁気ディスク
について、以下の特性評価を行った。結果を表１に示
す。 （１）外観検査 ハロゲン光の下で目視観察を行ってスクラッチ傷等をチ
ェックし、実用上問題ない程度の外観を有するものを合
格とした。 （２）ＧＨＴ Proquip社製MG150T装置を用い、50％スライダヘッドを
用いて行った。1.5μインチの浮上高さにより合否を判
定した。 （３）ＭＣＦ（エラー特性） エラー特性はProquip社製MG150T装置を用い、70％スラ
イダヘッドを使用し、記録密度５kBPIの条件で評価し
た。MP75％、EP20％でエラー16個以上を不合格とした。

【００３５】

【表１】

【００３６】これらの結果から理解される通り、本発明
の製造方法による磁気記録媒体は、成膜時や環境内から
微小異物が洗浄によって除去されたことにより、外観収
率に優れ、またヘッド浮上特性やエラー特性も良好であ
る。

【００３７】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、磁気記録媒
体の製造プロセス中に基体表面に付着する微小異物を効
果的に除去することができ、特にテクスチャー処理が等
方的に行われる場合について外観不良が顕著に減少する
と共に、サーティファイ（エラー）収率、グライドハイ
ト収率も向上する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板をテクスチャー処理する工程と、テ
   クスチャー処理された基板上に磁性層を成膜する工程
   と、磁性層成膜後のバーニッシュ工程とを含んでなる磁
   気記録媒体の製造方法において、磁性層の成膜工程の後
   に液体の高圧噴流による洗浄を行うことを特徴とする磁
   気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 前記導電性基板がカーボン基板である、
   請求項１の方法。
3. 【請求項３】 前記テクスチャー処理が基板表面に対し
   て等方的に行われる、請求項１又は２の方法。
4. 【請求項４】 前記テクスチャー処理がスパッタリング
   により行われる、請求項３の方法。