JP2006127606A - 磁気ディスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スクラッチの発生し易い磁気ディスク表面のテープクリーニング工程において、浮上阻害となる微細な突出部を効率よく除去し、グライドノイズが発生せず、且つ磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷（スクラッチ）を抑える磁気ディスクの製造方法を提供する。
【解決手段】磁気ディスクの製造方法において、パッドのクリーニングテープに面する表面に凹凸を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、磁気ディスク及び磁気ディスクの製造方法に係り、特にクリーニングテープを用いて磁気ディスク表面に付着した塵埃又は媒体膜形成工程等において発生した異常突出部を除去する磁気ディスクの製造方法に関する。

近年、情報産業の発展に伴い、コンピュータに要求される性能も加速度的に高度なものとなってきており、磁気記録媒体においては小型化、高記録密度化、高信頼性の要求がさらに求められている。

磁気ディスクの製造方法は、例えば、鏡面研磨した表面に微細な同心円状のスジ（以下、テクスチャと言う。）を施したガラス基板を真空装置に導入してスパッタリングにより下地層／磁性層／保護層を順に形成し、潤滑剤を塗布して表面をクリーニングして完成することが一般的である。また、最近は高記録密度化にとって必須となる、記録再生磁気ヘッドと磁気ディスクのスペーシング低減のために、ガラス基板表面の粗さは、突起高さ（以下、Ｒｐという。）で２ナノメートル程度、中心線平均粗さ（以下、Ｒａという。）も０．４ナノメートル以下と小さくなってきている。一方では、磁気ヘッドの浮上阻害となるような塵埃、又は浮上高さ以上の異常突出部を更に低減することが必要とされており、且つ記録再生のエラーとなる軽微な傷（以下、スクラッチという。）の許容サイズも極めて小さくなってきている。

この浮上高さの低下を保証するために、従来は研磨層に研磨砥粒を固着したテープフィルム（以下、クリーニングテープという。）を様々な手法で圧接してクリーニングすることが知られている。例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されているようなゴムローラーで圧接する技術や、特許文献３に開示されているような発泡体を押圧する方法などが挙げられる。また、特許文献４に開示されているようなクリーニングテープで、表面形態をチップポケットの深さが深く、砥粒径の小さなものにすることで、スクラッチを少なく抑え、異常突出部を効率よく除去できることも知られている。

特公平６−５２５６８号公報 特開２００３−１３６３８９号公報 特開２００１−６７６５５号公報 特開２０００−３４８３３７号公報

しかしながら、最近の磁気ディスク製造プロセスにおいては、スペーシング低減、高信頼性確保のため、許容される突出欠陥の判定基準が更に厳しくなってきている。よって、テープクリーニング工程で除去すべき突出部が、従来に比べて多くなっている。従って、加工性をあげる必要があり、一般的な手法として、加工時間、加工距離を延ばす、或いは加工圧力を上げることが考えられるが、スペーシング低減のため、保護層や潤滑膜の厚みが薄くなる方向であるため、前述の加工性を上げる手法は、いずれも磁気ディスク表面のダメージ（スクラッチ）を増加させることになってしまう。

また、特許文献３に開示されているスポンジのような発泡体をクリーニングテープに押圧する方法によると、発泡体が縮んでから復元するまでにゴムに比べ時間を要することと、繰り返し加圧した際の接触形状、即ち接触面積が再現性の点で安定せず、また、安定した加工性能が得られないため量産製造工程の材料としては適正ではない。

一方、最近の飛躍的な高記録密度化に向けた磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体が検討されている。垂直磁気記録媒体は、基板上に密着層、軟磁性層、下地層、磁性層、保護層と層数が多いため、層の厚さが面内記録媒体より数倍であるので、浮上阻害となる突出部がスパッタリングにより発生し、異常成長するポテンシャルが高い。更に、垂直磁気記録媒体において、従来のテープクリーニング方法によると、スクラッチが大幅に増加してしまい、且つグライドチェックヘッドの浮上において、１トラック間のピエゾの平均出力値（以下、Ｈａｖｅという）が高くなる現象（以下、グライドノイズという）が発生し、安定して浮上しないことが判った。

そこで、本発明では、スクラッチの発生し易い磁気ディスク表面のテープクリーニング工程において、浮上阻害となる微細な突出部を効率よく除去し、グライドノイズが発生せず、且つ磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷（スクラッチ）を抑える磁気ディスクの製造方法を提供する。

本発明は、磁気ディスクの製造方法において、前記パッドの前記クリーニングテープに面する表面に凹凸を設けたことを特徴とする。上記スクラッチ発生の要因として、スパッタリングにより異常成長したパーティクルや、クリーニングによる加工屑が磁気ディスク表面とクリーニングテープの間に挟まった状態で押圧されることにより軽微な引っ掻き傷になることが考えられる。そこで、このように挟みこんだ部分に局部的に高い圧力が加わる状態を回避するために、押圧するパッドの接触面に凹凸を有するワッフル形状としている。

また、上記製造方法において、パッドとして、弾性体、特に軟質ゴムを使用することを特徴とする。これによって、上記発泡体を適用したテープクリーニングにより生じていた従来の問題を解決し、安定した加工性能を得ることができる。

従来のパッドでは両立の困難であった、効率的な突出部除去とグライドノイズの発生しない安定した浮上性確保、且つエラーとなるスクラッチの低減が両立可能となった。また、加工性を向上させるために、接触面圧を高くする、或いは加工の際のディスクとクリーニングテープの相対速度を上げても、効果的な突起の除去とスクラッチの低減との両方を実現できる。

以下、本発明の一実施形態による磁気ディスクの製造方法、磁気ディスク、テープクリーニング装置、パッドを、図面を参照しながら説明する。なお以下の説明において引用する図面は、各部の特徴を解りやすく図示するため、特徴的な箇所等を拡大している場合があり、各部の寸法は実際のものと同じではない。また、磁気ディスクを構成する各層の材料なども提示するが、本発明はこれに限定されるものではなく、所望とする目的や性能に応じて各層の構成や材料を選択することが出来る。まず本発明の原理を説明する。

出願人は、まず磁気記録媒体上の磁気ヘッドの浮上の阻害となる突出部を効率的に除去し、グライドノイズを低減するためにテープクリーニング条件の適正化を検討した。

また、加工効率を上げるために、加工の際のディスクとテープの相対速度を上げて、ディスク表面が研磨砥粒に接触する回数を増やした。その結果、相対速度が高い程、突出部の除去率も上がり、グライドノイズも低減することが判った。しかし、エラーカウントが増加してしまう問題が発生した。

ここで、磁気ディスクの記録再生過程における出力信号エラーモードについて説明する。ここで述べるエラーとは、ミッシングエラーと称しているモードであり、磁気記録を担うコバルト合金磁性層が部分的に欠如するか又は部分的に凹む等の欠陥により、出力レベルが低下してしまう現象である。上述の検討においては、相対速度を上げることにより、加工効率が高くなる反面、磁性層下部或いは磁性層を含む上層に存在する突出部を除去する際に、保護層が欠如するか又は凹んで出来る欠陥が発生する確率が高くなってしまうためと考える。上記凹みによる欠陥は、加工屑或いはテープからの脱落砥粒等が、磁気ディスク表面とクリーニングテープの間に挟まれて、その部分がパッドで加圧されることで、局部的に高い圧力が加わって凹むことにより生じる、と推定できる。そこで発明者らは、挟みこまれた加工屑や脱落砥粒に局部的に高い圧力が加わることを回避すべく、押圧するパッドの表面に凹凸形状を付与することで、パッドの凹み領域で圧力を緩和させ、異物を挟み込んだ際のその異物を回避させるポケットの役割とすることで、従来のパッドに比べ、突出部の除去率が高く、且つエラー個数も減少させることができるパッドを発明した。以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に、本実施例による磁気ディスクの断面構造図を示す。まず、本実施例による磁気ディスクは、厚さ０．５０８ｍｍ、表面粗さが原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）を用い２５μｍ²を測定した結果でＲｐ＝１．８ｎｍ、Ｒａ＝０．４ｎｍで、また、表面に線密度５〜１０本／２５μｍ²のテクスチャを施した１．８インチ型の表面を化学強化したアルミノシリケート系ガラス基板１０を洗浄し、その上にインテバック（Ｉｎｔｅｖａｃ）社製の枚様式スパッタリング装置（ＭＤＰ２５０Ｂ）を用いて、タクト６．８秒で以下の手順により多層膜を形成する。尚、各層は基板両面に同時に形成する。
基板１０の上に厚さ１４ｎｍのＣｏ−５０ａｔ％Ｔｉ−１０ａｔ％Ｎｉ合金から成る第一下地層１１、１１'を形成する。
その上に厚さ３ｎｍのＷ−３０ａｔ％Ｃｏ合金から成る第二下地層１２、１２'を形成する。
その後ランプヒーターにより基板の温度を約３９０℃に加熱した後、酸化室で９９％Ａｒ−１％Ｏ２混合ガスの圧力０．６Ｐａの雰囲気に４．２秒間曝する。
その上に厚さ７ｎｍのＣｒ−１０ａｔ％Ｔｉ−３ａｔ％Ｂ合金から成る第三下地層１３、１３'を形成する。
その上に厚さ２．４ｎｍのＣｏ−１６ａｔ％Ｃｒ−９ａｔ％Ｐｔ合金から成る第一磁性層１４、１４'を形成する。
その上に厚さ０．５ｎｍのＲｕから成る第一中間層１５，１５'を形成する。
その上に厚さ１２．３ｎｍのＣｏ−１６ａｔ％Ｃｒ−１２ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ｂ合金から成る第二磁性層１６、１６'を形成する。
その上に厚さ０．６ｎｍのＲｕから成る第二中間層１７，１７'を形成する。
その上に厚さ８．４ｎｍのＣｏ−１４ａｔ％Ｃｒ−１４ａｔ％Ｐｔ−８ａｔ％Ｂ−２ａｔ％Ｔａ合金から成る第三磁性層１８、１８'を形成する。
その上に厚さ２．７ｎｍのカーボンを主成分とする保護層１９、１９'を形成する。
その後、基板をスパッタリング装置から取り出し、保護層１９、１９'上にパーフルオロアルキルポリエーテルを主成分とする潤滑剤を塗布して厚さ１ｎｍの潤滑膜１Ａ、１Ａ'を形成する。

尚、保護層上からクリーニングテープを用いて磁気ディスク表面のクリーニングをすることもできるが、本実施例のように、保護層上に塗布された潤滑膜上からクリーニングテープを用いてクリーニングを行うことが好ましい。潤滑剤塗布後にクリーニングを行うことにより、研磨層の被加工面への摩擦力が低下し、エラーの要因となる軽微なスクラッチが発生し難い、という効果がある。

本実施例におけるクリーニングテープは、研磨層の表面に溝が設けられ、この溝が多数の多角形状（４〜８角形状）のチップポケットを形成しているものであり、研磨砥粒径が０．３μmの日本ミクロコーティング社製のＡＷＡ１５０００ＴＮＹ−Ｄを使用した。研磨砥粒の材質はスクラッチが発生し難く、且つ形状的に好適なエッジのない曲面体の酸化アルミニウム砥粒である。

図３に、本実施例において使用したクリーニング装置を示す。発明者らは、このクリーニングテープを図３に示すクリーニング装置に適用して、磁気ディスクのクリーニングを行った。このクリーニング装置は、磁気ディスク１００の両面をテープクリーニングするための一対の機構を持ち、各々の機構は、クリーニングテープ５０を巻成している送り出しリール３０と、リール３０から送り出されたテープ５０を案内するガイドローラ３１と、このガイドローラ３１を介したテープ５０に対してガイドローラ３３との間において、エアシリンダによりテンションを与える定テンション機構３２と、このテンションを与えたテープを磁気ディスク面に案内するガイドローラ３４と、この磁気ディスク面に案内されたテープ５０を弾性体（以下パッドという）３７で加圧することによりテープを所定圧力で磁気ディスク１００に摺動させる機構と、クリーニング済みのテープ５０をガイドローラ３５を介して回収する巻き取りローラ３６とから構成される。

この様に構成したクリーニング装置は、磁気ディスク１００を回転させた状態でテープ５０を所定圧力で加圧し磁気ディスクに接触させ、両面を同時にクリーニングするものである。テープ５０のテープ幅は１２．６ｍｍで、テープがディスクに接触し所定圧力に達した後、ディスク半径方向に内周側から外周側へ移動することにより、１．８インチ径の磁気ディスクの記録面全面に亘ってクリーニングが行われる。

この際のディスクの回転速度は、周速を一定とするシーケンスで、１ｍ／ｓから５ｍ／ｓの間で実験を行った。また、このときのテープのディスク表面での接触圧力は、パッド３７を所定圧力で磁気ディスク表面に向かって加圧させる機構で制御するものである。パッド３７を取付けるベース部が歪みゲージセンサ３８となり、圧力の制御は、パッド３７がテープ５０を介して磁気ディスク１００に接触すると歪みゲージセンサ３８に応力歪みが発生し、歪み出力が電圧信号として増幅器４１に入力され、その電圧信号が圧力値に変換され、所定圧力を保持するようにサーボモータに指令を出し、サーボモータがボールネジを介して加圧ベース部４０を駆動制御させるフィードバック方式である。

ここで、歪みゲージセンサ３８は加圧力安定のために、低摩擦係数のスライド機構部３９の上に搭載されている。本実施例は、上記加圧機構により３０ｇｆの到達圧力でテープを加圧し、磁気ディスク表面のクリーニングを行った。また、テープはクリーニング動作終了時、即ちディスク外周においてディスク面からテープが離脱した後に、テープ長手方向のパッドの長さ以上をディスク枚葉で送るものとした。

図４は、従来のパッドと本実施例に用いたパッドの形状を模式的に示したものである。従来、発明者らが用いているパッドは、テープの被加工面に接する面が湾曲した曲面体（以下、従来パッドという）である。硬度は２５度（室温での測定値）で、エステル系ポリウレタンゴムを使用している。一方、本実施例のパッドは、クリーニングテープ、つまり磁気ディスクの保護層に面する表面に凹凸形状を有するワッフル形状を成している（以下、ワッフルパッドという）。換言すると、本実施例のパッドは、磁気ディスクの保護層に面する表面で、異なる硬度を有する構造となる。材質は、従来同様のエステル系ポリウレタンゴムを使用し、硬度は２５度（室温での測定値）である。なお、本実施例においては、エステル系のポリウレタンゴムを用いたが、本発明はそれに限るものではなく、２０度から４０度の硬度（室温での測定値）のゴムであれば材質は問わない。

ここで、パッドの材質をゴムとした理由は、スポンジのように多孔質の発泡体とした場合、本実施形態のように繰り返し加圧を繰り返す用途に用いると経時的なパッドの変形が大きく接触面積が不安定となり単位面積当たりの面圧が安定にならないという問題が発生し、大量生産用の材料としては不適であることが予め判明していたためである。ゴム硬度を２０度から４０度（室温での測定値）とすることで、所望の弾力性を保持し、且つ経時的に形状が変化することなく安定した接触圧力を維持することができるのである。

パッドの寸法は本実施例の磁気ディスクに対して、クリーニングテープの長手方向（クリーニングテープがガイドローラによって送られる方向）の寸法を5ｍｍ、クリーニングテープの短手方向の寸法を４ｍｍとしている。このような寸法とすることで、磁気ディスクがパッドと接触する領域が重なることがないよう、パッドを磁気ディスク上で配置することが可能となる。

ワッフルパッドの凹凸パターンは、規則的な配列を成しており凹部の面積率が凹凸総面積の７４％であり、凸部の形状は接触面が菱形であることを特徴とした。菱形、即ち四辺形とすることで、四辺形の凸部間が一定角度を有する溝を形成し、溝の角度が、テープクリーニングの際の磁気ディスクの回転速度と、ディスク半径方向へのテープと磁気ディスクの相対移動速度とにより合成される速度のベクトルが合致すること、換言すると、パッドの凹部で形成される溝が、磁気ディスクの半径方向と回転方向に接する方向との合方向と一致することで、効率的な突起除去とスクラッチの入り難い状態が得られる。本実施例は、図４に示すサイズの菱形の凸部を１０個、パッドの端部に半菱形を１２個、配置したものである。

また、本実施例において、パッドの凸部の高さは、0.3mm以上であることが好ましい。0.3mm以下とすると、クリーニングテープを通じて磁気ディスクの保護層に接触する際に、凸部が潰れてしまい、パッドの全面が磁気ディスクに接触してしまうからである。

以上の条件で前述した磁気ディスクの表面をクリーニングした結果を以下に述べる。まず、ワッフルッドと従来パッドを用いて、ディスクの回転速度に対するグライドカウント、即ち突起除去性の関係を調べた結果を図５に示す。グライドカウントの浮上検査は、２レールタイプグライドチェックヘッドを用い、ヘッドの浮上高さが７ｎｍ、アンプゲイン６０ｄＢにおけるピエゾ素子の検出個数をスライスレベル１００ｍＶで測定した。本実施例のワッフルパッドの方が従来パッドに比べグライドカウントが少なく、ディスクの回転速度に対しては、３m/s付近で極小となることが判った。これは、回転速度が低いほどテープがディスク表面と接触するエネルギーが低く、テープの研磨砥粒がディスク面に接触する頻度が低いため加工性が低下し、一方回転速度がある値以上になるとテープ表面とディスク表面の摩擦力が上がり、アルミナにより潤滑剤が分解されてグライドノイズとなってしまうためと考えられる。

次に、ディスクの回転速度とディスク表面のスクラッチカウントの関係を図６に示す。スクラッチの測定は、光学式の表面欠陥検査装置（Candela製OSA：TS-2120）を用いて、S-Specular channelでthreshold=0.22、Minimum Pixel size=5で、半径方向／周方向の長さ比率が０．１以下のものをスクラッチとして検出した。ワッフルパッド、従来パッドのいずれも場合も、ディスクの回転速度が高くなると、スクラッチカウントが増加する傾向にある。これは、回転速度が高くなるほど、テープとディスク表面の摩擦力が上がり、ディスク表面のダメージが増えるためである。以上の結果より、突起を効率良く除去し、且つスクラッチを抑制するためには、ワッフルパッドを用いて、テープクリーニングの際のディスク回転速度を、ある範囲に設定することが有効であることを発見した。回転速度の範囲は、２ｍ／ｓから４ｍ／ｓに設定することが望ましい。

次に、上記結果よりグライドカウントとスクラッチの最少となる回転速度である、３．２ｍ／ｓに設定し、ヘッドの浮上性即ちグライドカウントと、スクラッチが要因となるミッシングエラーを詳細に比較した結果を述べる。図７は、図３に示したテープクリーニング装置に図４に示した従来型のパッドを用いた場合と本実施例のワッフルパッドを用いた場合のグライドチェックヘッドを用いた浮上検査におけるピエゾ素子の検出個数を比較したものである。浮上検査は、２レールタイプグライドチェックヘッドを用い、ヘッドの浮上高さが７ｎｍ、アンプゲイン６０ｄＢにおけるピエゾ素子の検出個数をスライスレベル１００ｍＶ、３００ｍＶ、６００ｍＶで測定した。この結果、図７に示す如く、１００ｍＶ、３００ｍＶ、６００ｍＶいずれのスライスレベルにおける検出カウント数も、従来パッドに比べて本実施例のワッフルパッドを用いた方が減少することを発見した。

また、図８は両パッドを用いた場合のミッシングエラー個数を比較した結果で、ミッシングエラーの測定は、トラック幅が０．５μmの磁気抵抗効果型ヘッドを用い、周波数１４５ｋＦＣＩ、回転数８４００回転毎分、スライスレベル７５％、トラック幅０．５μmにて全トラックをオートゲインコントロール機能オフにて測定し、０．１７５〜１１．２μmサイズの１面当たりの欠陥個数を１００面測定した平均値である。エラー個数は、従来パッドに比べてワッフルパッドを用いることで凡そ半減することを発見した。ワッフルパッドを用いることで、ピエゾカウントとエラーカウントの両方を同時に低減できる理由は、ワッフルパッドの場合、テープの接触面積が、従来パッドの接触面積に比べて広いため、同じ加工時間における加工距離を長くすることができピエゾで検出する突起の除去性が高くなることと、かつ、ワッフル形状にすることで、実効的に加圧される、即ちパッドで局部的に高い圧力で加圧される部位（凸部）と直接的に加圧されない部位（凹部）が存在するので、エラー発生要因となり得るパーティクルがテープとディスク表面の間に挟まれても、直接的に加圧されない部位（凹部）で圧力が分散され、パーティクルを吸収し、エラーとなる軽微な凹みや傷を発生し難くするためと考えられる。

更に発明者らは、スクラッチの発生し易さが、磁気ディスク表層の保護層と潤滑膜に大きく影響されることを実験により発見した。まず、保護層との関係であるが、図９に保護層の厚さとスクラッチカウントの関係を示す。このときのテープクリーニング条件は、実施例１と同条件とした。保護層の厚さが薄いほど、テープクリーニング後のスクラッチカウントが増加する。記録密度の増大に伴い、磁気記録ディスクと磁気ヘッドのスペーシング低減は必須であり、そのため、今後も更に保護層の厚さは薄くなっていく傾向にあるため、スクラッチを低減するための技術がより一層必要となる。

図９に示すように、従来パッドでは保護層の厚さが３ｎｍ以下で急峻にスクラッチカウントが増加するのに対し、本実施例のワッフルパッドを用いることで、保護層が１ｎｍまで薄くなっても、スクラッチが急激に増加することがないことを発見した。従来のパッドでは３ｎｍの厚みの保護層では、これらを包括できずに保護層より下部まで埋め込んでしまいスクラッチとなってしまうのに対し、本実施例のパッドについては、実施例１で述べたように、スクラッチの原因となるパーティクルやテープからの脱落物がパッドの凹部で圧力が緩和され、保護層にこれらを埋め込むことなく、テープを介してパッドの凹部で包括できるためと考えられる。

また、スクラッチは、潤滑膜の層構成にも大きく影響する。即ち、発明者らは潤滑剤が保護層表面の吸着サイトに固着している固着層と、固着せずに存在する遊離層の比率がスクラッチの発生し易さに影響することを発見した。図１０に、潤滑膜の総厚さに対する固着層の厚さの比率（以下、Bonded ratioという）とスクラッチカウントの関係を示す。従来パッドを用いた場合、Bonded ratioが６０％以上になると、スクラッチが急激に増加する。これは、Bonded ratioが高くなる、即ち遊離層の厚さが薄くなると、クリーニングテープ表面の研磨砥粒と、保護層との間の摩擦力を軽減する働きを持つと考えられる、流体的な潤滑性を果たす潤滑層の厚さが薄くなることを意味し、結果的に摩擦力が上がりスクラッチが増加することにより、このような結果が生じると考えられる。これに対して、本実施例のワッフルパッドを使用した場合、Bonded ratioが６０％以上になっても、スクラッチは増加しないことが判った。この理由は、ワッフルパッドの場合はテープを加圧することで掻き集められる潤滑層の遊離層が、パッドの表面が凹部であることで圧力が緩和され、その部分では著しく欠損することがなく、クリーニング中の摩擦力が高くならないためと考える。

以上のように発明者らは、クリーニングテープを加圧するパッドが、硬度２０度から４０度（室温での測定値）の軟質ゴムであり、且つクリーニングテープを押圧する面が凹凸形状を成しており、凹凸部総面積に対する凹部の面積比率が２０％から８０％であるパッドを用いたことを特徴とするテープクリーニング工程を行うことで、保護層の厚みが３ｎｍ以下で、Bonded ratioが６０％以上であってもスクラッチを増加させることなく、効果的に浮上阻害となる突起を除去することができる、磁気ディスクの製造方法を発明した。

更に発明者らは、高記録密度化の先端技術として製品化にむけて飛躍的なスピードで開発の進んでいる、垂直磁気記録ディスクにおいて、本発明の効果を検証した。まず、本実施例の対象となる垂直磁気ディスク自体の構造及び製法を、磁気ディスク断面構造を示す図２を参照して説明する。

まず、本実施例による磁気ディスクは、厚さ０．６３５ｍｍ、表面粗さがAFMを用い２５μｍ²を測定した結果でＲｐ＝１．８ｎｍ、Ｒａ＝０．４５ｎｍで、表面に線密度５〜１０本／２５μｍ²のテクスチャを施した２．５インチ型の表面を化学強化したアルミノシリケート系ガラス基板１０を洗浄し、その上にアネルバ（ANELVA）社製のスパッタリング装置（A3040）を用いて以下の手順により、多層膜を形成する。

各層は基板両面に同時に形成する。次に、上述の基板１０を連続多層スパッタリング装置に投入し、密着層２としてNi40Taのターゲットを用い、DCマグネトロンカソードにてAr圧力1.25PaでDC-Power:500wを投入し、膜厚30nmを形成した。次に、軟磁性層３としてCo10Ta5Zrを50nm成膜後、Ruを1nm、更にCo10Ta5Zrを50nm成膜し、APC(Anti-Parallel Coupling)構造のものを形成した。形成時のAr圧力はいずれも0.6Paで一定とした。投入パワーは、DCマグネトロンカソードにCoTaZrの場合2kW、Ruの場合100wとした。下地層４は、Ta、Ruの２層構造とし、膜厚は、Ta=3nm、Ru=15nmで、Ar圧力はそれぞれ1Pa、4Paとした。磁性層５の成膜に当っては、DCマグネトロンカソードを使用し、成膜圧力は4.2Pa、膜厚は15nm一定となるように、DCパワー500w一定で成膜時間を変更し、調整した。使用したターゲットは、CoCrPt(15-18)+5〜50mol%SiCターゲットである。投入パワーを500w一定で行い、成膜速度から膜厚が15nmとなるように成膜時間の調整を行った。スパッタリングガスは、Arとした。この後、RF-CVDにて保護層６を形成した。形成時の圧力は2.2Paとし、エチレンに対して水素量２０％で行い、DLC膜を形成した。膜厚は、4nmとした。その後、基板をスパッタリング装置から取り出し、保護層６上にパーフルオロアルキルポリエーテルを主成分とする潤滑剤を塗布して厚さ１ｎｍの潤滑膜７を形成した。 そして、潤滑膜７上で、実施例１と同様のテープクリーニング装置、クリーニングテープ、パッド及びテープクリーニング条件にてクリーニングを行った。以下、従来のパッドと本実施例のワッフルパッドを用いた場合の比較結果について述べる。

まず図１１にHave（ピエゾ素子の検出出力：RMS値）を示す。浮上チェック条件は実施例１と同様である。従来パッドを用いるとHaveが高く、本来、浮上チェックヘッドが安定して浮上しているとされる出力値８〜１０ｍVより大幅に高くなってしまう。いわゆるグライドノイズの発生状態である。一方、本実施例のワッフルパッドを用いた場合、グライドノイズは発生せず、安定した浮上性を維持することが判った。

更に、図１２に示すように、ピエゾカウントもワッフルパッドを使用することにより大幅に減少する。即ち、ワッフルパッドを用いることでグライドノイズを発生させることなく、浮上阻害となる突起を効率的に除去できることがわかる。

また、クリーニング後のディスク表面のダメージを評価する指標として、光学式の表面欠陥検査装置（Candela製OSA：TS-2120）を用いて、軽微なスクラッチを測定した結果を図１３に示す。グラフの縦軸Yieldは、それぞれのパッドで５０枚ずつをクリーニングし、OSAのS-Specular channelで、周方向／半径方向の長さ比率が１以上のスクラッチ（傷）検出個数が両面ともゼロ個であったものを合格とした合格率である。従来のパッドを使用した場合は、６０％の確率でスクラッチが発生するのに対し、本実施例のワッフルパッドを使用したことで、２５％の発生率に低減できることが判った。これは、記録再生時のエラーとなる欠陥の低減に大幅な効果があることを意味する。

即ち、発明者らは、本発明のワッフルパッドを使用したテープクリーニングにより、グライドノイズの発生が無く、突起を効果的に除去でき、スクラッチの発生も大幅に抑制できることを発見し垂直磁気記録ディスクにおいて、このパッドを用いたテープクリーニングを含む製造方法を発明した。

第１の実施例による磁気ディスクの断面構造図を示す。 第３の実施例による磁気ディスクの断面構造図を示す。 第１の実施例において使用したクリーニング装置を示す。 図４は、従来のパッドと第１の実施例に用いたパッドの形状を模式的に示す。 第１の実施例における磁気ディスクの回転速度とグライドカウントの関係を示す。 第１の実施例におけるディスクの回転速度とディスク表面のスクラッチカウントの関係を示す。 第１の実施例のテープクリーニング装置に従来型のパッドを用いた場合と第１の実施例のワッフルパッドを用いた場合のグライドチェックヘッドを用いた浮上検査におけるピエゾ素子の検出個数の比較を示す。 第１の実施例のパッドを用いた場合と従来例のパッドを用いた場合とのミッシングエラー個数の比較を示す。 第２の実施例における保護層の厚さとスクラッチカウントの関係を示す。 第２の実施例における潤滑膜の総厚さに対する固着層の厚さの比率とスクラッチカウントの関係を示す。 第３の実施例の磁気ディスクにおける第３の実施例のパッドと従来例のパッドを用いた場合のHaveの比較を示す。 第３の実施例の磁気ディスクにおける第３の実施例のパッドと従来例のパッドを用いた場合のグライドチェックヘッドの突起検出個数の比較を示す。 第３の実施例の磁気ディスクと従来例の磁気ディスクとのスクラッチ判定合格率の比較を示す。

符号の説明

２・・・密着層、３・・・軟磁性層、４・・・下地層、５・・・磁性層、６・・・保護層、７・・・潤滑膜、１０・・・基板、１１、１１'・・・第一下地層、１２、１２'・・・第二下地層、１３、１３'・・・第三下地層、１４、１４'・・・第一磁性層、１５，１５'・・・第一中間層、１６、１６'・・・第二磁性層、１７，１７'・・・第二中間層、１８、１８'・・・第三磁性層、１９、１９'・・・保護層、１Ａ、１Ａ'・・・潤滑膜、１００・・・磁気ディスク、３０・・・送り出しリール、５０・・・クリーニングテープ、３１、３３、３４、３５・・・ガイドローラ、３２・・・定テンション機構、３７・・・弾性体（パッド）、３６・・・巻取りローラ、３８・・・歪みゲージセンサ、３９・・・スライド機構部、４０・・・加圧ベース部、４１・・・増幅器

Claims (21)

1. 基板上に下地層を形成する第１のステップと、
   前記下地層上に磁性層を形成する第２のステップと、
   前記磁性層上に保護層を形成する第３のステップと、
   前記保護層上に配置されたクリーニングテープをパッドで接触させ、前記下地層、前記磁性層及び前記保護層を形成した前記基板を回転させることで、前記クリーニングテープを前記保護層に摺動させて前記保護層のクリーニングを行う第４のステップと、を有する磁気ディスクの製造方法において、
   前記パッドの前記クリーニングテープに面する表面に凹凸を設けたことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
2. 前記保護層の厚さは、３ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
3. 前記保護層の厚さは、２ｎｍ以上３ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
4. 前記パッドは、弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
5. 前記パッドは、２０度以上４０度以下の硬度を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
6. 前記パッドの前記クリーニングテープに面する表面のうち、前記凹凸の凹部の面積率が２０％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
7. 前記パッドの前記凹凸のうち、凸部のクリーニングテープに面する面は四辺形の形状を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
8. 前記パッドの凹部で形成される溝が、前記クリーニングテープの短手方向に対して、前記磁気ディスクの半径方向と回転方向に接する方向との合方向に向けて形成されることを特徴とする請求項７に記載の磁気ディスクの製造方法。
9. 前記パッドの前記クリーニングテープの長手方向の寸法が5ｍｍ、前記クリーニングテープの短手方向の寸法が４ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
10. 前記第４のステップにおいて、前記基板の回転速度を２ｍ／ｓ以上４ｍ／ｓ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
11. 前記第３のステップと、前記第４のステップとの間に、前記保護層上に潤滑膜を塗布するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
12. 前記潤滑膜が前記保護層上に固着する固着層の前記潤滑膜の厚さに対する比率が８０％以下であることを特徴とする請求項１１に記載の磁気ディスクの製造方法。
13. 前記第１のステップと、前記第２のステップとの間に、前記下地層上に軟磁性層を形成するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
14. 基板上に下地層を形成する第１のステップと、
    前記下地層上に磁性層を形成する第２のステップと、
    前記磁性層上に保護層を形成する第３のステップと、
    前記保護層上に配置されたクリーニングテープをパッドで接触させ、前記下地層、前記磁性層及び前記保護層を形成した前記基板を回転させることで、前記クリーニングテープを前記保護層に摺動させて前記保護層のクリーニングを行う第４のステップと、を有する磁気ディスクの製造方法において、
    前記パッドの前記クリーニングテープに面する表面において、異なる硬度を有することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
15. 前記保護層の厚さは、３ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
16. 前記保護層の厚さは、２ｎｍ以上３ｎｍ以下とすることを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
17. 前記パッドは、弾性体であることを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
18. 前記パッドは、２０度以上４０度以下の硬度を有することを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
19. 前記第４のステップにおいて、前記基板の回転速度を２ｍ／ｓ以上４ｍ／ｓ以下とすることを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
20. 基板上に下地層を形成する第１のステップと、
    前記下地層上に磁性層を形成する第２のステップと、
    前記磁性層上に保護層を形成する第３のステップと、
    前記保護層上に配置されたパッドを前記保護層に接触させ、前記下地層、前記磁性層及び前記保護層を形成した前記基板を回転させることで、前記保護層のテープクリーニングを行う第４のステップと、を有する磁気ディスクの製造方法において、
    前記パッドの前記保護層に面する表面に凹凸を設けたことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
21. 基板と、前記基板上に形成された下地層と、前記下地層上に形成された磁性層と、前記磁性層上に形成された保護層と、前記保護層上に塗布された潤滑膜と、を有する磁気ディスクにおいて、前記保護層の厚さは、２ｎｍ以上３ｎｍ以下で、かつ、前記潤滑膜が前記保護層上に固着する固着層の前記潤滑膜の厚さに対する比率が８０％以下であることを特徴とする磁気ディスク。
    

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