JPH1049866A - 磁気ディスク用基板のテクスチャー加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テクスチャー加工後の基板表面の研磨粉の残
留を防止して、製品歩留りを飛躍的に向上させる。 【解決手段】 磁気ディスク用基板の表面を研磨テープ
２とクリーニングテープ１０とを用いてテクスチャー加
工する。クリーニングテープ１０を基板の径方向に往復
動させる。 【効果】 テクスチャー加工で研磨砥粒から発生する微
細な研磨粉をクリーニングテープで効率的に除去するこ
とができる。テクスチャー加工後の基板表面に残留する
研磨粉の量が大幅に低減され、テクスチャー加工後の洗
浄処理で異物の付着が殆どない高清浄な基板とすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク用基板
のテクスチャー加工方法に係り、特に、テクスチャー加
工後の基板表面の研磨粉の残留を防止して製品歩留りを
飛躍的に向上させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の外部記憶装置として用
いられる磁気ディスクとしては、一般に、アルミニウム
合金基板にアルマイト処理やＮｉ−Ｐメッキ等の非磁性
メッキ処理を施した後に、Ｃｒ等の下地層を形成し、次
いでＣｏ系合金の磁性層を形成し、更に炭素質の保護層
を形成されたものが使用されている。

【０００３】近年、このような磁気ディスクについては
高密度化が図られ、それに伴ない、磁気ディスクと磁気
ヘッドとの間隔、即ち浮上量は益々小さくなり、最近で
は０．１５μｍ以下が要求されている。このように磁気
ヘッドの浮上量が著しく小さいため、磁気ディスク面に
突起があるとヘッドクラッシュを招き、ディスク表面を
傷つけることがある。また、ヘッドクラッシュに至らな
いような微小な突起でも情報の読み書きの際の種々のエ
ラーの原因となり易い。このため、磁気ディスクの製造
においては、基板へのゴミ等の異物（パーティクル）付
着による表面欠陥を低減することが重要となっている。

【０００４】一方、磁気ディスクは大容量化、高密度化
と並行して小型化も進められており、スピンドル回転用
のモーター等も益々小さくなっている。このため、モー
ターのトルクが不足し、磁気ヘッドが磁気ディスク面に
固着したまま浮上しないという現象が生じ易い。この磁
気ヘッドの固着を、磁気ヘッドと磁気ディスク表面との
接触を小さくすることにより防止する手段として、磁気
ディスクの基板表面に微細な溝を形成する、テクスチャ
ー加工と称する表面加工を施す処理が行われている。

【０００５】従来、基板のテクスチャー加工方法として
は、例えば、固定砥粒式の研磨テープを用いるテープ研
削（特開平１−８６３２０号公報等）や遊離砥粒のスラ
リーを研磨テープ表面に付着させて行うスラリー研削
（特開平３−１４７５１８号公報）等が知られている。

【０００６】このようなテクスチャー加工を施すことに
より、基板表面には研磨粉（微細な研磨砥粒）が残留す
ることとなる。このため、この研磨粉を除去するため
に、テクスチャー加工後の基板はスクラブ洗浄及び超音
波洗浄といった洗浄処理に供する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く、磁気ディ
スクの高密度化に伴い、基板表面の欠陥を低減するため
に、基板表面のゴミ等の異物は極力少なくすることが必
要とされる。

【０００８】しかしながら、従来のテクスチャー加工方
法では、加工後に基板表面に残留する研磨粉が多いこと
から、この研磨粉を後の洗浄工程で効率的に除去し得な
い。そして、洗浄工程で除去し得ずに残留した研磨粉
が、ごく微量であっても最終的な製品欠陥の原因とな
り、このことが製品歩留りの低下を引き起こしていた。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、テク
スチャー加工後の基板表面の研磨粉の残留を防止して、
製品歩留りを飛躍的に向上させることができる磁気ディ
スク用基板のテクスチャー加工方法を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ディスク用
基板のテクスチャー加工方法は、磁気ディスク用基板に
テクスチャー加工を施す方法において、該磁気ディスク
用基板の表面を研磨テープとクリーニングテープとを用
いてテクスチャー加工する方法であって、該クリーニン
グテープを該基板の径方向に往復動させることを特徴と
する。

【００１１】研磨テープと共にクリーニングテープを用
い、このクリーニングテープを基板の径方向に往復動さ
せた状態でテクスチャー加工を行うことにより、研磨砥
粒から発生した微細な研磨粉をクリーニングテープで効
率的に除去することができる。

【００１２】このため、テクスチャー加工後の基板表面
に残留する研磨粉の量は大幅に低減され、テクスチャー
加工後の洗浄処理で異物の付着が殆どない高清浄な基板
とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の磁気ディスク用基
板のテクスチャー加工方法の実施の形態を説明する。

【００１４】本発明における磁気ディスク用基板として
は、一般にアルミニウム合金からなる基板が用いられ、
通常、該アルミニウム合金基板を所定の厚さに加工した
後、その表面を鏡面加工してから、基板表面に非磁性金
属、例えばＮｉ−Ｐ合金又はＮｉ−Ｃｕ−Ｐ合金等を無
電解メッキ処理等により約５〜２０μｍ程度の膜厚に成
膜して表面層を形成したものが用いられる。この基板
は、その表面層上にポリッシュ加工を施した後、テクス
チャー加工を施し、特定の凹凸と条痕パターンを形成す
るのが一般的である。

【００１５】ポリッシュ加工は、例えば、表面に遊離砥
粒を付着して浸み込ませたポリッシュパッドの間に基板
を挟み込み、界面活性剤水溶液等の研磨液を補給しなが
ら実施される。通常の場合、このようなポリッシュ加工
により、基板の表面層を２〜５μｍ程度ポリッシュして
その表面を平均粗さＲａが５０Å以下、望ましくは３０
Å以下に鏡面仕上げする。

【００１６】本発明の磁気ディスク用基板のテクスチャ
ー加工方法は、このような磁気ディスク用基板のテクス
チャー加工に当り研磨テープとクリーニングテープとを
用い、該クリーニングテープを基板の径方向に往復動さ
せるものであるが、具体的には、遊離砥粒のスラリーを
研磨テープに付着させて行うスラリー研削で第１段のテ
クスチャー加工とこの第１段のテクスチャー加工後の仕
上げ処理としての第２段のテクスチャー加工とを行い、
このうち、第２段のテクスチャー加工を研磨テープとク
リーニングテープとを用いて実施するのが好ましい。

【００１７】以下に、このような本発明の実施の形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。

【００１８】図１（ａ）は第１段のテクスチャー加工を
説明する平面図であり、図１（ｂ）は同側面図である。
図２は第２段のテクスチャー加工を説明する平面図であ
る。図１，２において、同一機能を奏する部材には同一
符号を付してある。

【００１９】第１段のテクスチャー加工では、図１の如
く、矢印Ａの方向に回転しているディスク状基板１の表
裏両面に、各々２本ずつ、計４本の研磨テープ２をコン
タクトローラ３で押し付けると共に、研磨テープ２の研
磨面側に研磨液ノズル５より、遊離砥粒を懸濁させてな
る研磨スラリーを供給してスラリー研削を行う。コンタ
クトローラ３はローラ押えシリンダ４により基板１の表
面に研磨テープ２を所定の力で押圧している。研磨テー
プ２は矢印Ｂの方向に走行しており、基板１の面には常
に新しいテープ面が接触する状態で研磨される。また、
研磨テープ２はコンタクトローラ３の往復動により矢印
Ｃの方向に往復動（振動）して基板１の全面を研磨でき
ると共に、基板１上に研磨テープ２により研磨されて形
成される条痕の交差する角度（クロス角度）が１０〜４
０°程度の角度を有するように構成されている。

【００２０】上記第１段のテクスチャー加工のスラリー
研削条件としては、遊離砥粒を懸濁した研磨スラリーの
砥粒濃度が０．０５〜１．０重量％、研磨スラリーの供
給量が５〜３０ｍｌ／分、基板の回転数が通常５０〜５
００回／分、好ましくは１００〜３００回／分、研磨テ
ープの基板の径方向への往復動数（オシレーション振動
数）が５０回／分以上、好ましくは１００〜５０００回
／分、シリンダの押付圧力が１．０〜３．０ｋｇ／ｃｍ
² 、研磨時間が５〜３０秒、テープの送り速度が１〜１
０ｍｍ／秒の範囲内である。

【００２１】なお、図１に示す方法においては、研磨テ
ープと基板との間に遊離砥粒を含有するスラリーを供給
しこのスラリーを研削の直前でテープ上に塗布している
が、スラリーは事前にテープ上に塗布して用いてもかま
わない。

【００２２】本発明においては、上記第１段のテクスチ
ャー加工を施すことにより、基板表面の平均粗さＲａが
５０Å以下で、最大突起高さＲｐが４００Å以下の凹凸
を形成し、かつ、形成された条痕の交差する角度（クロ
ス角度）が１０〜４０°、好ましくは１０〜３５°の条
痕パターンの表面形状を、基板表面に形成するのが望ま
しい。なお、ここで基板の表面形状は、ＪＩＳ表面粗さ
（Ｂ０６０１）により規定された定義を用いる。

【００２３】このような表面平均粗さＲａ及び最大突起
高さＲｐは、上記スラリー研削条件、特に砥粒径、基板
回転数、テープ送り速度、研磨テープの往復動数（オシ
レーション振動数）、シリンダの押付圧力、研磨時間を
上記範囲内で適宜調整することにより達成できる。

【００２４】一方、テクスチャーの条痕が交差する角度
（クロス角度）は、特に基板回転数と研磨テープの往復
動数（オシレーション振動数）を上記範囲内で調整する
ことにより達成することができる。

【００２５】第１段のテクスチャー加工の研磨テープと
しては、例えばナイロン、アクリル、セルロース、ポリ
エステル、レーヨン、或いはこれらを組み合わせた材質
よりなる不織布テープが用いられる。

【００２６】また、研磨テープと共に用いる遊離砥粒と
しては、例えば、ＷＡ（ホワイトアルミナ）系、ＳｉＣ
（シリコンカーバイト）系、ダイヤモンド系等を用いる
ことができ、砥粒径０．１〜１０μｍの砥粒が好適に用
いられる。このような遊離砥粒は、液体（水又は水をベ
ースとする液体）中に分散剤と共に懸濁させた研磨スラ
リーとして用いられる。

【００２７】上記第１段のテクスチャー加工後の第２段
のテクスチャー加工は、浮上特性等をより一層改善する
ために実施される。この第２段のテクスチャー加工は、
図２に示す如く、研磨テープ２を用いる第１ステップと
クリーニングテープ１０を用いる第２ステップとで実施
される。

【００２８】この第２段のテクスチャー加工で用いる研
磨テープ２としては、ＷＡ系、ＳｉＣ系、ダイヤモンド
等の遊離砥粒を用いた研磨テープ等が使用されるが、Ｗ
Ａ系、ＧＣ（グリーンカーボン）系等の固定砥粒式の研
磨テープを用いても良い。

【００２９】この第２段のテクスチャー加工は、前記第
１段のテクスチャー加工において形成された表面形状の
平均粗さＲａやクロス角度を実質的に変化させることな
く、基板表面のバリやカエリ等の突起を研磨により選択
的に除去し、該表面の最大突起高さＲｐが望ましくは５
０〜２５０Å程度となるように行うのが好ましい。

【００３０】この第２段のテクスチャー加工に、特に遊
離砥粒と研磨テープとを用いる場合、研磨テープとして
はセルロース、ナイロン、レーヨン等の不織布テープが
好適に用いられる。また、遊離砥粒としては、例えば、
砥粒径０．１〜６μｍのＷＡ系、ＳｉＣ系、ダイヤモン
ド系等の砥粒が用いられ、該遊離砥粒は水をベースとす
る液体中に分散剤と共に懸濁させた研磨スラリーとして
用いられる。

【００３１】一方、クリーニングテープとしては、アク
リル、セルロース、レーヨン、ポリエステル、ナイロン
等を用いるのが好ましい。

【００３２】この第２段のテクスチャー加工の装置とし
ては、第１段のテクスチャー加工で用いるものと同様の
装置が用いられ、第１ステップ及び第２ステップにおい
て、それぞれ研磨テープ２及びクリーニングテープ１０
をコンタクトローラ３の往復動により矢印Ｃの方向に往
復動（振動）させてテクスチャー加工を行う。

【００３３】第２段のテクスチャー加工条件としては、
特に制限されるものではなく、通常次のような条件が採
用される。

【００３４】第１ステップ 基板回転数：５０〜３００ｒｐｍ 研磨スラリーの砥粒濃度：０．１〜１０重量％ 研磨スラリーの供給量：５〜３０ｍｌ／分 研磨テープの往復動数（オシレーション振動数）：５０
〜４００回／分 研磨テープのシリンダ押付圧力：１．０〜３．０ｋｇ／
ｃｍ² 研磨テープの送り速度：０．５〜１０．０ｍｍ／秒 研磨時間：２〜１０秒第２ステップ 基板回転数：５０〜３００ｒｐｍ クリーニングテープの往復動数（オシレーション振動
数）：３０〜３００回／分 クリーニングテープのシリンダ押付圧力：０．５〜２．
０ｋｇ／ｃｍ² クリーニングテープの送り速度：０．５〜１０．０ｍｍ
／秒 クリーニング時間：２〜１０秒 なお、クリーニングテープの往復動幅（移動距離）は、
直径６５〜９５ｍｍの基板に対して、幅３８〜６０ｍｍ
のクリーニングテープを用いる場合、１〜１０ｍｍ程度
とするのが好ましい。

【００３５】このようなテクスチャー加工を施した後は
常法に従って洗浄、乾燥し、下地層、磁性層及び保護層
を形成して磁気ディスクを製造する。

【００３６】下地層は、通常の場合、Ｃｒをスパッタリ
ングして形成する。このＣｒ下地層の膜厚は通常５０〜
２０００Åの範囲とされる。

【００３７】磁性層としては、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎ
ｉ、或いは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｘ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｘ，Ｃｏ−
Ｗ−Ｘ等で表わされるＣｏ系合金の薄膜層が好適であ
る。なお、ここでＸとしては、Ｌｉ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔ
ｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｓ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒ
ｕ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｓｂ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，
Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓ
ｍ、及び、Ｅｕよりなる群から選ばれる１種又は２種以
上の元素が挙げられる。

【００３８】このようなＣｏ系合金からなる磁性層は、
通常、スパッタリング等の手段によって基板の下地層上
に被着形成され、その膜厚は、通常、１００〜１０００
Åの範囲とされる。

【００３９】この磁性層上に形成される保護層としては
炭素質膜が好ましく、炭素質保護層は、通常、アルゴ
ン、Ｈｅ等の希ガスの雰囲気下又は少量の水素の存在下
で、カーボンをターゲットとしてスパッタリングにより
アモルフィス状カーボン膜や水素化カーボン膜として被
着形成される。この保護層の膜厚は、通常、５０〜５０
０Åの範囲とされる。なお、保護層上に、摩擦係数を小
さくするために、更に潤滑膜を形成しても良い。

【００４０】

【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。

【００４１】実施例１ アルミニウム合金基板の表面にＮｉ−Ｐ合金メッキ層を
形成した後、ポリッシュ加工を施した磁気ディスク用基
板（直径９５ｍｍ）を、本発明に従ってテクスチャー加
工した。第１段のテクスチャー加工及び第２段のテクス
チャー加工の処理条件は次の通りである。

【００４２】第１段のテクスチャー加工 基板回転数：３００／分 研磨スラリー：平均粒径２．０μｍのダイヤモンド系砥
粒の０．３重量％水スラリー 研磨スラリー供給量：１．２ｍｌ／分 研磨テープ材質：ナイロンパイル 研磨テープ送り速度：２．０ｍｍ／秒 研磨テープのオシレーション振動数：２０００回／分 シリンダの押付圧力：２．０ｋｇ／ｃｍ² 研磨時間：１０秒第２段のテクスチャー加工 [第１ステップ] 基板回転数：３００回／分 研磨スラリー：平均粒径１μｍのＷＡ系砥粒の３重量％
水スラリー 研磨スラリー供給量：１０ｍｌ／分 研磨テープ材質：セルロース 研磨テープ送り速度：５．０ｍｍ／秒 研磨テープのオシレーション振動数：７０回／分 シリンダの押付圧力：１．５ｋｇ／ｃｍ² 研磨時間：５秒 [第２ステップ] 基板回転数：３００回／分 クリーニングテープ材質：セルロース クリーニングテープ幅：４５ｍｍ クリーニングテープ送り速度：５．０ｍｍ／秒 クリーニングテープのオシレーション振動数：７０回／
分 シリンダの押付圧力：１．０ｋｇ／ｃｍ² クリーニング時間：４秒 クリーニングテープの往復動幅：±１ｍｍ（図２におい
てクリーニングテープの長手方向中心線がＣ方向に左右
に往復動する距離が各々１ｍｍ） 上記テクスチャー加工は、第１段のテクスチャー加工に
より、クロス角度３０°の条痕パターンを形成し、基板
の表面粗さ（Ｒａ）５０Å、最大突起高さＲｐ２５０Å
とし、第２段のテクスチャー加工によりこのＲａやクロ
ス角度を実質的に変えることなく、Ｒｐ２００Åとする
ものである。

【００４３】テクスチャー加工後の基板についてグライ
ド検査を行い、歩留りを求めた。その結果、同条件で３
回測定した平均値は７５．８％であった。

【００４４】比較例１ 実施例１において、第２段のテクスチャー加工のクリー
ニングテープを往復動させなかったこと以外は同様にテ
クスチャー加工を行って同様にグライド検査の歩留り
（測定３回の平均値）を調べたところ、３５．２％であ
った。

【００４５】以上の結果より明らかなように、第２段の
テクスチャー加工において研磨テープとクリーニングテ
ープとを用い、クリーニングテープを基板の径方向に往
復動させることにより、第１段のテクスチャー加工で基
板に残留したダイヤモンド系砥粒を第２段のテクスチャ
ー加工で効果的に除去することができ、これにより歩留
りが大幅に向上する。

【００４６】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の磁気ディス
ク用基板のテクスチャー加工方法によれば、テクスチャ
ー加工後の基板表面の研磨粉の残留を防止することによ
り高清浄な磁気ディスク用基板を提供することができ
る。このため、本発明に従ってテクスチャー加工を施し
た磁気ディスク用基板によれば、表面特性に優れ、従っ
て、浮上特性及び耐摩耗特性に優れた磁気ディスクを高
い製品歩留りで製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１段のテクスチャー加工の実施
の形態を説明する図であって、（ａ）図は平面図、
（ｂ）図は側面図である。

【図２】本発明に係る第２段のテクスチャー加工の実施
の形態を説明する平面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 研磨テープ ３ コンタクトローラ ４ ローラ押えシリンダ ５ 研磨液ノズル １０ クリーニングテープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク用基板にテクスチャー加工
   を施す方法において、 該磁気ディスク用基板の表面を研磨テープとクリーニン
   グテープとを用いてテクスチャー加工する方法であっ
   て、該クリーニングテープを該基板の径方向に往復動さ
   せることを特徴とする磁気ディスク用基板のテクスチャ
   ー加工方法。