JPH08249637A - 磁気ディスクおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置 - Google Patents
磁気ディスクおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置Info
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- JPH08249637A JPH08249637A JP7047652A JP4765295A JPH08249637A JP H08249637 A JPH08249637 A JP H08249637A JP 7047652 A JP7047652 A JP 7047652A JP 4765295 A JP4765295 A JP 4765295A JP H08249637 A JPH08249637 A JP H08249637A
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 CSS領域とデータ領域に区分けされた磁気
ディスクを記憶媒体とする磁気ディスク装置の高記憶容
量および高信頼性を実現する。 【構成】 磁気ディスク1の表面にCSS領域2とデー
タ領域3を設け、それぞれの領域への微粒子の選択的な
付着および当該微粒子をマスクとするエッチングを繰り
返すことにより、磁気ヘッドがCSSするCSS領域2
にはCSS特性を向上させるため径が3μm以下で高さ
が15〜30nmの凸部4aを選択的に形成するととも
に、浮上高さを補うべく、高さ5〜15nmの凸部4b
を混在させ、磁気ヘッドにより情報を読み書きするデー
タ領域3には磁気ヘッドの低浮上安定性を確保するため
高さ5〜15nmの凸部4cを選択的に形成した磁気デ
ィスク1、および当該磁気ディスク1を記憶媒体とする
磁気ディスク装置である。
ディスクを記憶媒体とする磁気ディスク装置の高記憶容
量および高信頼性を実現する。 【構成】 磁気ディスク1の表面にCSS領域2とデー
タ領域3を設け、それぞれの領域への微粒子の選択的な
付着および当該微粒子をマスクとするエッチングを繰り
返すことにより、磁気ヘッドがCSSするCSS領域2
にはCSS特性を向上させるため径が3μm以下で高さ
が15〜30nmの凸部4aを選択的に形成するととも
に、浮上高さを補うべく、高さ5〜15nmの凸部4b
を混在させ、磁気ヘッドにより情報を読み書きするデー
タ領域3には磁気ヘッドの低浮上安定性を確保するため
高さ5〜15nmの凸部4cを選択的に形成した磁気デ
ィスク1、および当該磁気ディスク1を記憶媒体とする
磁気ディスク装置である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスクおよびそ
の製造技術ならびに磁気ディスク装置に関し、特に薄膜
磁気ディスクのヘッド浮上特性やCSS特性、さらには
ヘッド粘着などの耐摺動特性の改善に適用して有効な技
術に関する。
の製造技術ならびに磁気ディスク装置に関し、特に薄膜
磁気ディスクのヘッド浮上特性やCSS特性、さらには
ヘッド粘着などの耐摺動特性の改善に適用して有効な技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、情報処理システムにおける外
部記憶装置の一種である磁気ディスク装置では、媒体で
ある磁気ディスクにおける情報の記録密度が、原理上、
磁気ディスクと磁気ヘッドの間隙(磁気ディスクに対す
る磁気ヘッドの浮上高さ)に逆比例する関係にあるた
め、装置当たりの記憶容量の増大、すなわち、媒体の高
記録密度化の要請に呼応して磁気ディスクに対する磁気
ヘッドの低浮上化が必須となっている。
部記憶装置の一種である磁気ディスク装置では、媒体で
ある磁気ディスクにおける情報の記録密度が、原理上、
磁気ディスクと磁気ヘッドの間隙(磁気ディスクに対す
る磁気ヘッドの浮上高さ)に逆比例する関係にあるた
め、装置当たりの記憶容量の増大、すなわち、媒体の高
記録密度化の要請に呼応して磁気ディスクに対する磁気
ヘッドの低浮上化が必須となっている。
【0003】このため、最近の磁気ディスク装置では、
装置の停止時には磁気ヘッドがディスク表面上に接触し
て静置し、また装置の稼動時には磁気ヘッドは回転する
ディスク面上を0.1μm〜0.2μmの非常に狭い隙間で
浮上する、いわゆるCSS(Contact-Start-Stop)機能
を有する。
装置の停止時には磁気ヘッドがディスク表面上に接触し
て静置し、また装置の稼動時には磁気ヘッドは回転する
ディスク面上を0.1μm〜0.2μmの非常に狭い隙間で
浮上する、いわゆるCSS(Contact-Start-Stop)機能
を有する。
【0004】このようなCSS機能を備えた磁気ディス
ク装置では、稼働停止状態において磁気ディスク表面に
磁気ヘッドが接触した状態で静置されるため磁気ヘッド
の固着が懸念される。このため、従来、磁性膜や保護膜
をスパッタリングやめっきなどで形成する薄膜磁気ディ
スクの表面には、CSS特性の改善やCSS時のヘッド
粘着を回避することを目的として、Ni −Pめっきを施
したアルミニウム合金基板表面に砥粒を用いたテクスチ
ャ加工により微細な凹凸を形成している。
ク装置では、稼働停止状態において磁気ディスク表面に
磁気ヘッドが接触した状態で静置されるため磁気ヘッド
の固着が懸念される。このため、従来、磁性膜や保護膜
をスパッタリングやめっきなどで形成する薄膜磁気ディ
スクの表面には、CSS特性の改善やCSS時のヘッド
粘着を回避することを目的として、Ni −Pめっきを施
したアルミニウム合金基板表面に砥粒を用いたテクスチ
ャ加工により微細な凹凸を形成している。
【0005】一方、高記録密度を達成するためには、磁
気ヘッドの低浮上化が必須であり、上述のテクスチャ加
工した磁気ディスク面の表面粗さを小さくし、磁気ヘッ
ドと磁気ディスク表面との接触を回避すべく、磁気ディ
スクの表面は鏡面研磨した加工面の表面粗さに近い状態
になっている。このように、磁気ヘッドの浮上隙間を小
さくするためには、テクスチャ加工した面の表面粗さを
小さくする必要があるが、このような表面形状の磁気デ
ィスクでは、CSS時に磁気ヘッドは、ディスクとの接
触時に接触面積が増加することによって摩擦力が増大
し、著しい場合にはディスク表面に粘着を生じ、磁気デ
ィスクの起動時に磁気ヘッドの支持系の破損やディスク
駆動モータの回転不能を生じるなどの問題があった。
気ヘッドの低浮上化が必須であり、上述のテクスチャ加
工した磁気ディスク面の表面粗さを小さくし、磁気ヘッ
ドと磁気ディスク表面との接触を回避すべく、磁気ディ
スクの表面は鏡面研磨した加工面の表面粗さに近い状態
になっている。このように、磁気ヘッドの浮上隙間を小
さくするためには、テクスチャ加工した面の表面粗さを
小さくする必要があるが、このような表面形状の磁気デ
ィスクでは、CSS時に磁気ヘッドは、ディスクとの接
触時に接触面積が増加することによって摩擦力が増大
し、著しい場合にはディスク表面に粘着を生じ、磁気デ
ィスクの起動時に磁気ヘッドの支持系の破損やディスク
駆動モータの回転不能を生じるなどの問題があった。
【0006】磁気ヘッドがCSSを行うCSS領域にお
けるヘッドの粘着を解決する技術として、従来より多く
のものが提唱されている。たとえば、その一つとして、
特開平4−232614号公報の技術では、磁気ディス
クの一部に磁気ヘッドのCSS領域を設定し、CSS領
域のみに大きな凹凸の表面形状を形成している。しかし
ながら、これらの方法は、CSS時のヘッド粘着を回避
するためにCSS領域を粗くすることのみを示している
にすぎない。
けるヘッドの粘着を解決する技術として、従来より多く
のものが提唱されている。たとえば、その一つとして、
特開平4−232614号公報の技術では、磁気ディス
クの一部に磁気ヘッドのCSS領域を設定し、CSS領
域のみに大きな凹凸の表面形状を形成している。しかし
ながら、これらの方法は、CSS時のヘッド粘着を回避
するためにCSS領域を粗くすることのみを示している
にすぎない。
【0007】また、特開平4−139621号公報で
は、上記の問題の対策として、ノズルから噴き出した圧
縮空気で細かい砥粒をCSS領域に吹き付け、表面粗さ
Rmax0.2μm程度に「なし地面」とし、さらに研磨
テープで研磨することにより、CSS領域での吸着特性
を改善し、またCSS領域とCSS領域以外の領域での
段差を小さくすることにより、磁気ヘッドの浮上を安定
化させようとする技術が開示されている。
は、上記の問題の対策として、ノズルから噴き出した圧
縮空気で細かい砥粒をCSS領域に吹き付け、表面粗さ
Rmax0.2μm程度に「なし地面」とし、さらに研磨
テープで研磨することにより、CSS領域での吸着特性
を改善し、またCSS領域とCSS領域以外の領域での
段差を小さくすることにより、磁気ヘッドの浮上を安定
化させようとする技術が開示されている。
【0008】さらに、磁気ディスクの表面に微細な凹凸
を形成する方法として、砥粒による凹凸形成に代わる技
術が幾つか開示されている。たとえば、特開平3−25
2922号公報の技術では、磁気ディスク表面に多数の
表面平坦な凸部をドライエッチングによる方法で形成
し、当該方法にて形成される凸部の高さおよび幅の望ま
しい値、さらには凸部の密度、凸部の面積比等の望まし
い値を開示している。また、特開平5−334665号
公報の技術では、CSS領域に割り当てられた磁気ディ
スクの内周部に従来の砥粒によるテクスチャ加工に代わ
る表面形成方法によって凸部を形成し、その凸部の高さ
を規定し、データ領域に割り当てられた外周部には砥粒
による微細溝を形成し、当該微細溝の平均ピッチおよび
最大高さの望ましい値を開示している。
を形成する方法として、砥粒による凹凸形成に代わる技
術が幾つか開示されている。たとえば、特開平3−25
2922号公報の技術では、磁気ディスク表面に多数の
表面平坦な凸部をドライエッチングによる方法で形成
し、当該方法にて形成される凸部の高さおよび幅の望ま
しい値、さらには凸部の密度、凸部の面積比等の望まし
い値を開示している。また、特開平5−334665号
公報の技術では、CSS領域に割り当てられた磁気ディ
スクの内周部に従来の砥粒によるテクスチャ加工に代わ
る表面形成方法によって凸部を形成し、その凸部の高さ
を規定し、データ領域に割り当てられた外周部には砥粒
による微細溝を形成し、当該微細溝の平均ピッチおよび
最大高さの望ましい値を開示している。
【0009】しかしながら、これらの技術は、いずれも
磁気ディスク装置のCSS領域におけるCSS機能の改
善とヘッド粘着回避、また、それぞれの領域における磁
気ヘッドの浮上特性を満足させる観点から、磁気ディス
ク表面に形成した表面凹凸の形状、すなわち凸部の高
さ、凸部の幅、ピッチ、凸部の面積比率、また表面凹凸
の最大高さや、凸部高さを個別に開示しているにすぎな
い。
磁気ディスク装置のCSS領域におけるCSS機能の改
善とヘッド粘着回避、また、それぞれの領域における磁
気ヘッドの浮上特性を満足させる観点から、磁気ディス
ク表面に形成した表面凹凸の形状、すなわち凸部の高
さ、凸部の幅、ピッチ、凸部の面積比率、また表面凹凸
の最大高さや、凸部高さを個別に開示しているにすぎな
い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、図2に
示すようなNi−Pめっき処理した基板にCr 膜、Co
系磁性膜、カーボン保護膜などをスパッタ法で形成した
薄膜磁気ディスクに対して、CSS機能を満足させるた
め、従来の砥粒を用いるNi−Pめっき基板に凹凸を形
成する方法と異なり、保護膜に凹凸をドライエッチング
にて形成する方法を検討してきた。また、前述したよう
に磁気ディスク装置の最も重要な性能であるヘッドの低
浮上特性およびCSS特性を満足する磁気ディスクの表
面性状について、特開平2−285515号公報に示す
ように、テクスチャ加工処理した磁気ディスクの表面を
測定して得られた表面形状データを解析し、表面粗さや
断面形状の対称性、さらに磁気ヘッドとの接触状態を表
わす負荷比率を見い出し、磁気ディスク装置のCSS機
能の改善とヘッド粘着の回避、さらに磁気ヘッドの浮上
特性に対して、最適な表面形状を検討してきた。
示すようなNi−Pめっき処理した基板にCr 膜、Co
系磁性膜、カーボン保護膜などをスパッタ法で形成した
薄膜磁気ディスクに対して、CSS機能を満足させるた
め、従来の砥粒を用いるNi−Pめっき基板に凹凸を形
成する方法と異なり、保護膜に凹凸をドライエッチング
にて形成する方法を検討してきた。また、前述したよう
に磁気ディスク装置の最も重要な性能であるヘッドの低
浮上特性およびCSS特性を満足する磁気ディスクの表
面性状について、特開平2−285515号公報に示す
ように、テクスチャ加工処理した磁気ディスクの表面を
測定して得られた表面形状データを解析し、表面粗さや
断面形状の対称性、さらに磁気ヘッドとの接触状態を表
わす負荷比率を見い出し、磁気ディスク装置のCSS機
能の改善とヘッド粘着の回避、さらに磁気ヘッドの浮上
特性に対して、最適な表面形状を検討してきた。
【0011】その過程で、これら従来のCSS領域とデ
ータ領域とに記録領域を区分けした磁気ディスクでは、
次に示すような課題があり、従来技術の水準では、必ず
しもCSS領域とデータ領域とに領域を区分けした方が
有利であるとは限らないことが明らかになった。
ータ領域とに記録領域を区分けした磁気ディスクでは、
次に示すような課題があり、従来技術の水準では、必ず
しもCSS領域とデータ領域とに領域を区分けした方が
有利であるとは限らないことが明らかになった。
【0012】すなわち、データ領域では、ヘッド浮上量
を低くできてもCSS領域では、表面粗さに起因した浮
上高さの限界があったため、装置に組み込む場合、浮上
量を低くすることができなかった。特に浮上基準面から
のヘッド浮上高さが30nm以下の極低浮上領域では、
CSS領域のヘッド粘着を回避し、CSS接線力の低減
を担う凸部が浮上の阻害要因となっていた。
を低くできてもCSS領域では、表面粗さに起因した浮
上高さの限界があったため、装置に組み込む場合、浮上
量を低くすることができなかった。特に浮上基準面から
のヘッド浮上高さが30nm以下の極低浮上領域では、
CSS領域のヘッド粘着を回避し、CSS接線力の低減
を担う凸部が浮上の阻害要因となっていた。
【0013】このため、データ領域では、ヘッドが接触
しない浮上量でもCSS領域では、ヘッドとディスク表
面が接触し、起動、停止回数が増えるとヘッドクラッシ
ュに至る場合があった。
しない浮上量でもCSS領域では、ヘッドとディスク表
面が接触し、起動、停止回数が増えるとヘッドクラッシ
ュに至る場合があった。
【0014】従って、CSS領域ではヘッド粘着を回避
し、CSS特性を満足させ、かつデータ領域では低浮上
でのヘッド浮上安定性を確保するためには、CSS領域
およびデータ領域での表面性状を相互に関連付けて精度
良く制御することが重要である。
し、CSS特性を満足させ、かつデータ領域では低浮上
でのヘッド浮上安定性を確保するためには、CSS領域
およびデータ領域での表面性状を相互に関連付けて精度
良く制御することが重要である。
【0015】また、MR(磁気抵抗効果)ヘッドを用い
てCSS領域に情報を記録したり再生したりする場合、
再生時にMR素子とディスク面上の凸部が接触すると、
サーマルアスペリティが発生してしまい、信号を復調で
きないことが懸念される。
てCSS領域に情報を記録したり再生したりする場合、
再生時にMR素子とディスク面上の凸部が接触すると、
サーマルアスペリティが発生してしまい、信号を復調で
きないことが懸念される。
【0016】すなわち、サーマルアスペリティとは、M
R素子部とディスク上の突起物が接触することによりM
R素子部の接触した部分が発熱してMR素子の抵抗値が
瞬間的に上昇する現象を言う。MR素子は、磁界による
抵抗値の変化を電気信号に変換する動作原理を用いてい
るため、発熱して抵抗値が変化しても同様に電気信号に
変換される。このため、再生信号に、ディスク面上の凸
部との接触に伴うスパイク状のノイズ信号が重畳してし
まい、信号を正確に復調することができなくなる。従っ
て、従来のままの表面性状では、MRヘッドを用いてC
SS領域にサーボ、セクタ、シリンダー情報など、磁気
ディスク装置に必要な装置情報を記録することができな
かった。
R素子部とディスク上の突起物が接触することによりM
R素子部の接触した部分が発熱してMR素子の抵抗値が
瞬間的に上昇する現象を言う。MR素子は、磁界による
抵抗値の変化を電気信号に変換する動作原理を用いてい
るため、発熱して抵抗値が変化しても同様に電気信号に
変換される。このため、再生信号に、ディスク面上の凸
部との接触に伴うスパイク状のノイズ信号が重畳してし
まい、信号を正確に復調することができなくなる。従っ
て、従来のままの表面性状では、MRヘッドを用いてC
SS領域にサーボ、セクタ、シリンダー情報など、磁気
ディスク装置に必要な装置情報を記録することができな
かった。
【0017】本発明の目的は、CSS領域とデータ領域
を区別して使用する磁気ディスクにおいて、データ領域
における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド浮上安定性を確
保するとともに、CSS領域におけるヘッド粘着の回避
およびCSS特性の向上を実現することが可能な磁気デ
ィスクおよびその製造技術を提供することにある。
を区別して使用する磁気ディスクにおいて、データ領域
における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド浮上安定性を確
保するとともに、CSS領域におけるヘッド粘着の回避
およびCSS特性の向上を実現することが可能な磁気デ
ィスクおよびその製造技術を提供することにある。
【0018】本発明の他の目的は、CSS領域とデータ
領域を区別して使用する磁気ディスクにおいて、CSS
領域における凹凸の形成によるヘッド粘着の回避および
CSS特性の向上およびデータ領域における磁気ヘッド
の極低浮上化と、CSS領域とデータ領域との間におけ
る磁気ヘッドの円滑なシークを両立させることが可能な
磁気ディスクおよびその製造技術を提供することにあ
る。
領域を区別して使用する磁気ディスクにおいて、CSS
領域における凹凸の形成によるヘッド粘着の回避および
CSS特性の向上およびデータ領域における磁気ヘッド
の極低浮上化と、CSS領域とデータ領域との間におけ
る磁気ヘッドの円滑なシークを両立させることが可能な
磁気ディスクおよびその製造技術を提供することにあ
る。
【0019】本発明のさらに他の目的は、磁気ヘッドの
安定な低浮上化による記録密度の向上を実現することが
可能な磁気ディスクおよびその製造方法を提供すること
にある。
安定な低浮上化による記録密度の向上を実現することが
可能な磁気ディスクおよびその製造方法を提供すること
にある。
【0020】本発明のさらに他の目的は、CSS領域に
おける凹凸の形成によるヘッド粘着の回避およびCSS
特性の向上と、CSS領域における情報の円滑な記録お
よび再生とを両立させることが可能な磁気ディスクおよ
びその製造技術を提供することにある。
おける凹凸の形成によるヘッド粘着の回避およびCSS
特性の向上と、CSS領域における情報の円滑な記録お
よび再生とを両立させることが可能な磁気ディスクおよ
びその製造技術を提供することにある。
【0021】本発明のさらに他の目的は、CSS領域お
よびデータ領域の各々の表面性状が精度良く制御された
磁気ディスクを記録媒体として備えることにより、デー
タ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド浮上安定
性を確保による高記録密度の達成と、CSS領域におけ
るヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上による動作
の信頼性の確保とを実現することが可能な磁気ディスク
装置を提供することにある。
よびデータ領域の各々の表面性状が精度良く制御された
磁気ディスクを記録媒体として備えることにより、デー
タ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド浮上安定
性を確保による高記録密度の達成と、CSS領域におけ
るヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上による動作
の信頼性の確保とを実現することが可能な磁気ディスク
装置を提供することにある。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、磁気ヘッ
ドの浮上隙間が0.1μm以下を要求する高記録密度の磁
気ディスクに対し、磁気ディスク装置の起動時におい
て、磁気ヘッドと磁気ディスクの安定な摺動が要求され
るCSS機能の領域と、情報を読み書きし磁気ヘッドの
低浮上が要求されるデータ領域とを区分けし、CSS領
域ではヘッド粘着を回避し、CSS特性を満足する表面
凹凸形状を形成し、かつデータ領域では低浮上でのヘッ
ド浮上安定性を確保し、読み書き信号の入出力を安定化
させる表面凹凸形状を形成し、さらに、それぞれの領域
に形成した表面凹凸形状が、当該両領域の間を磁気ヘッ
ドがシークする際のヘッド浮上特性の信頼性を向上させ
る高記録密度の可能な磁気ディスク装置を見出した。
ドの浮上隙間が0.1μm以下を要求する高記録密度の磁
気ディスクに対し、磁気ディスク装置の起動時におい
て、磁気ヘッドと磁気ディスクの安定な摺動が要求され
るCSS機能の領域と、情報を読み書きし磁気ヘッドの
低浮上が要求されるデータ領域とを区分けし、CSS領
域ではヘッド粘着を回避し、CSS特性を満足する表面
凹凸形状を形成し、かつデータ領域では低浮上でのヘッ
ド浮上安定性を確保し、読み書き信号の入出力を安定化
させる表面凹凸形状を形成し、さらに、それぞれの領域
に形成した表面凹凸形状が、当該両領域の間を磁気ヘッ
ドがシークする際のヘッド浮上特性の信頼性を向上させ
る高記録密度の可能な磁気ディスク装置を見出した。
【0023】すなわち、磁気ディスクのCSS領域に
は、ヘッド粘着を回避し、CSS特性を満足する高さお
よび大きさの複数種の孤立した凸部を混在して形成し、
磁気ヘッドとの接触状態を表わす前記磁気ディスク表面
の断面曲線から得られる負荷曲線において、前記断面曲
線の頂部から5nmの高さにおける負荷比率BR5が0.
1〜10%である表面性状とし、データ領域には、CS
S領域より高さが小さく、かつヘッド浮上特性に適した
密度、大きさの凸部を形成する。さらに、磁気ヘッドの
シークにおけるヘッド浮上特性の安定性を確保するた
め、それぞれの領域での表面凹凸から決まる磁気ヘッド
から見たそれぞれの平均面において、CSS領域での平
均面がデータ領域での平均面より高く、その差が10n
m以下、望ましくは5nm以下であるように磁気ディス
クのCSS領域およびデータ領域に形成される凸部の性
状を制御する。
は、ヘッド粘着を回避し、CSS特性を満足する高さお
よび大きさの複数種の孤立した凸部を混在して形成し、
磁気ヘッドとの接触状態を表わす前記磁気ディスク表面
の断面曲線から得られる負荷曲線において、前記断面曲
線の頂部から5nmの高さにおける負荷比率BR5が0.
1〜10%である表面性状とし、データ領域には、CS
S領域より高さが小さく、かつヘッド浮上特性に適した
密度、大きさの凸部を形成する。さらに、磁気ヘッドの
シークにおけるヘッド浮上特性の安定性を確保するた
め、それぞれの領域での表面凹凸から決まる磁気ヘッド
から見たそれぞれの平均面において、CSS領域での平
均面がデータ領域での平均面より高く、その差が10n
m以下、望ましくは5nm以下であるように磁気ディス
クのCSS領域およびデータ領域に形成される凸部の性
状を制御する。
【0024】たとえば、CSS領域を内周部に形成し、
CSS領域から外周部をデータ領域とする磁気ディスク
においては、CSS領域における磁気ヘッドの粘着を回
避し、CSSの回数(一般に20,000回)を保証
し、CSS時のヘッドがディスク上を摺動する際の接線
力の増大を抑制するため、凸部の高さを数十nm、凸部
の大きさを数μm、凸部の密度を数万個/mm2 に精度良
く制御し、この領域での負荷比率BR5を0.1〜10%
にする。また、データ領域においては、本発明者らのこ
れまでの研究開発から表面粗さが0.5nmRa以下の鏡
面状態より、高さ数nmの凸部を形成した表面状態の方
が磁気ヘッドの浮上特性が優れていることが判明してい
る。そこで、CSS領域における凸部より小さく、かつ
高さの低い数nm以上の凸部をデータ領域に形成し、こ
のデータ領域の負荷比率BR5をCSS領域より小さ
く、またデータ領域での平均面がCSS領域での平均面
より低くなるように凸部の大きさおよび密度を設定す
る。
CSS領域から外周部をデータ領域とする磁気ディスク
においては、CSS領域における磁気ヘッドの粘着を回
避し、CSSの回数(一般に20,000回)を保証
し、CSS時のヘッドがディスク上を摺動する際の接線
力の増大を抑制するため、凸部の高さを数十nm、凸部
の大きさを数μm、凸部の密度を数万個/mm2 に精度良
く制御し、この領域での負荷比率BR5を0.1〜10%
にする。また、データ領域においては、本発明者らのこ
れまでの研究開発から表面粗さが0.5nmRa以下の鏡
面状態より、高さ数nmの凸部を形成した表面状態の方
が磁気ヘッドの浮上特性が優れていることが判明してい
る。そこで、CSS領域における凸部より小さく、かつ
高さの低い数nm以上の凸部をデータ領域に形成し、こ
のデータ領域の負荷比率BR5をCSS領域より小さ
く、またデータ領域での平均面がCSS領域での平均面
より低くなるように凸部の大きさおよび密度を設定す
る。
【0025】このような、高さ、大きさおよび密度を精
度良く制御してディスク面に凸部を形成する一つの手段
として、たとえば、図3に示すように、カーボン保護膜
を薄膜形成した磁気ディスクのCSS領域の表面に、形
成する凸部の大きさに近似の微細な粒子を付着させ、こ
の微細粒子をマスクとしドライエッチングによって保護
膜を数nm除去し、次にデータ領域およびCSS領域の
表面に、形成する凸部の大きさに近似の微細な粒子を設
定密度になるように付着させ、同様にドライエッチング
して凸部を形成し、それぞれの領域の微細粒子を洗浄除
去して、CSS領域およびデータ領域にそれぞれの微細
な凸部を形成する。
度良く制御してディスク面に凸部を形成する一つの手段
として、たとえば、図3に示すように、カーボン保護膜
を薄膜形成した磁気ディスクのCSS領域の表面に、形
成する凸部の大きさに近似の微細な粒子を付着させ、こ
の微細粒子をマスクとしドライエッチングによって保護
膜を数nm除去し、次にデータ領域およびCSS領域の
表面に、形成する凸部の大きさに近似の微細な粒子を設
定密度になるように付着させ、同様にドライエッチング
して凸部を形成し、それぞれの領域の微細粒子を洗浄除
去して、CSS領域およびデータ領域にそれぞれの微細
な凸部を形成する。
【0026】磁気ディスク内周側にCSSを行うCSS
領域を設け、データの記録再生を行うデータ領域とCS
S領域に別々の表面形状を形成した磁気ディスクに本発
明を適用する場合の磁気ディスクの表面形状の断面モデ
ル図とヘッド浮上高さhfの関係を図20に示す。CS
S領域には、2種類の高さの凸部(凸部A、凸部B)が
ランダムに混在した状態で存在する。データ領域には、
1種類の高さの凸部Cがランダムに存在する。この凸部
Cの大きさ、高さ、密度は、磁気ヘッドの極低浮上化を
達成できるように最適に設定される。CSS領域の高さ
が高い方の凸部Aは、磁気ヘッドの粘着回避、およびC
SS時の接線力の低減のために最適化された高さ、密
度、径で形成される。また、CSS領域の高さが低い方
の凸部Bは、平均面高さ、つまりヘッドの浮上基準面を
上昇させるために最適化された高さ、密度、径で形成さ
れる。
領域を設け、データの記録再生を行うデータ領域とCS
S領域に別々の表面形状を形成した磁気ディスクに本発
明を適用する場合の磁気ディスクの表面形状の断面モデ
ル図とヘッド浮上高さhfの関係を図20に示す。CS
S領域には、2種類の高さの凸部(凸部A、凸部B)が
ランダムに混在した状態で存在する。データ領域には、
1種類の高さの凸部Cがランダムに存在する。この凸部
Cの大きさ、高さ、密度は、磁気ヘッドの極低浮上化を
達成できるように最適に設定される。CSS領域の高さ
が高い方の凸部Aは、磁気ヘッドの粘着回避、およびC
SS時の接線力の低減のために最適化された高さ、密
度、径で形成される。また、CSS領域の高さが低い方
の凸部Bは、平均面高さ、つまりヘッドの浮上基準面を
上昇させるために最適化された高さ、密度、径で形成さ
れる。
【0027】データ領域の凸部Cの高さは、CSS領域
の低い方の凸部Bと同じ高さとすれば、同一エッチング
プロセスで両者を同時に形成できるため、製造プロセス
の点では好都合であるが、両者を異なる高さにしてもよ
い。浮上基準面高さは、凸部Bの高さ、密度の制御によ
りデータ領域よりCSS領域の方を10nm以内の範囲
で高く設定する。
の低い方の凸部Bと同じ高さとすれば、同一エッチング
プロセスで両者を同時に形成できるため、製造プロセス
の点では好都合であるが、両者を異なる高さにしてもよ
い。浮上基準面高さは、凸部Bの高さ、密度の制御によ
りデータ領域よりCSS領域の方を10nm以内の範囲
で高く設定する。
【0028】本発明の磁気ディスク装置においては、磁
気ヘッドの浮上高さhfは、データ領域では、凸部Cの
高さより高く、CSS領域の凸部Aの高さより低く設計
することが可能であり、データ領域における浮上信頼性
を確保しつつ、高密度記録が可能なヘッド浮上高さを実
現する。
気ヘッドの浮上高さhfは、データ領域では、凸部Cの
高さより高く、CSS領域の凸部Aの高さより低く設計
することが可能であり、データ領域における浮上信頼性
を確保しつつ、高密度記録が可能なヘッド浮上高さを実
現する。
【0029】
【作用】CSS領域に形成した高さ数十nm、大きさ数
μm、密度数万個/mm2 、負荷比率BR5が0.1〜10
%の凸部により、CSS領域における磁気ヘッドの粘着
を回避し、CSSの回数(一般に20,000回)を保
証し、CSS時にヘッドがディスク上を摺動する際の接
線力の増大を抑制する。また、データ領域に、高さがC
SS領域より低く、負荷比率BR5がCSS領域より小
さく、また平均面がCSS領域より低くなるように大き
さ、密度を設定した凸部を形成することにより、磁気ヘ
ッドの浮上隙間が0.1μm以下でヘッドの浮上特性が大
幅に向上し、さらにCSS領域とデータ領域の間のシー
クでのヘッド浮上安定性が著しく向上する。
μm、密度数万個/mm2 、負荷比率BR5が0.1〜10
%の凸部により、CSS領域における磁気ヘッドの粘着
を回避し、CSSの回数(一般に20,000回)を保
証し、CSS時にヘッドがディスク上を摺動する際の接
線力の増大を抑制する。また、データ領域に、高さがC
SS領域より低く、負荷比率BR5がCSS領域より小
さく、また平均面がCSS領域より低くなるように大き
さ、密度を設定した凸部を形成することにより、磁気ヘ
ッドの浮上隙間が0.1μm以下でヘッドの浮上特性が大
幅に向上し、さらにCSS領域とデータ領域の間のシー
クでのヘッド浮上安定性が著しく向上する。
【0030】CSS領域に高さの異なる2種類以上の凸
部を混在させて形成することで、磁気ヘッドの吸着回避
や接線力の低減のための凸部Aと、CSS領域の平均面
高さを決めるための凸部Bとを別々に制御できる。すな
わち、磁気ヘッドの吸着を回避し、CSS時の接線力を
低減するするために、凸部Aの高さ、密度、大きさなど
を最適化でき、ヘッド吸着の回避、接線力の低減が可能
である。更にヘッド吸着を回避する役割を担う凸部A以
外の凸部Bは、平均面高さ26aを高くすることに寄与
し、浮上面を上げるように作用する。
部を混在させて形成することで、磁気ヘッドの吸着回避
や接線力の低減のための凸部Aと、CSS領域の平均面
高さを決めるための凸部Bとを別々に制御できる。すな
わち、磁気ヘッドの吸着を回避し、CSS時の接線力を
低減するするために、凸部Aの高さ、密度、大きさなど
を最適化でき、ヘッド吸着の回避、接線力の低減が可能
である。更にヘッド吸着を回避する役割を担う凸部A以
外の凸部Bは、平均面高さ26aを高くすることに寄与
し、浮上面を上げるように作用する。
【0031】凸部の配置は、高さの異なる2種類以上の
凸部を混在させながらランダムに配置した方が良い。な
ぜなら、回転するディスク上に特定の配置パターンを持
つ凸部が存在すると、その上を浮上するヘッドが共振し
てしまう可能性があるためである。
凸部を混在させながらランダムに配置した方が良い。な
ぜなら、回転するディスク上に特定の配置パターンを持
つ凸部が存在すると、その上を浮上するヘッドが共振し
てしまう可能性があるためである。
【0032】図20に例示されるように、本発明では、
データ領域でのヘッドの浮上高さは、CSS領域の凸部
Aの高さより低くなる。通常、CSS領域の凸部の高さ
より低い浮上量で浮上するヘッドは、CSS領域にシー
クして侵入すると、CSS領域の粘着を回避するために
設けられている高さの高い凸部Aに強く接触し、ヘッド
の浮上安定性が損なわれ、ひいては、摺動事故に至る場
合がある。しかし、本発明の磁気ディスクでは、凸部B
の存在により、CSS領域の浮上面27aがデータ領域
の浮上面27bよりもδhfだけ高くなるために、CS
S領域の凸部Aに連続的に強く接触することを回避する
ように作用する。
データ領域でのヘッドの浮上高さは、CSS領域の凸部
Aの高さより低くなる。通常、CSS領域の凸部の高さ
より低い浮上量で浮上するヘッドは、CSS領域にシー
クして侵入すると、CSS領域の粘着を回避するために
設けられている高さの高い凸部Aに強く接触し、ヘッド
の浮上安定性が損なわれ、ひいては、摺動事故に至る場
合がある。しかし、本発明の磁気ディスクでは、凸部B
の存在により、CSS領域の浮上面27aがデータ領域
の浮上面27bよりもδhfだけ高くなるために、CS
S領域の凸部Aに連続的に強く接触することを回避する
ように作用する。
【0033】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0034】(実施例1)図1(a)および(b)は、
本発明の一実施例である磁気ディスクの一例を示す平面
図および略断面図であり、図2は、その一部を拡大して
示す断面図、図3は、その製造方法の一例を示すフロー
チャートである。
本発明の一実施例である磁気ディスクの一例を示す平面
図および略断面図であり、図2は、その一部を拡大して
示す断面図、図3は、その製造方法の一例を示すフロー
チャートである。
【0035】また、図11は、本発明の一実施例である
磁気ディスク装置の一部を破断して示す斜視図である。
磁気ディスク装置の一部を破断して示す斜視図である。
【0036】図11に示すように、本実施例の磁気ディ
スク装置は、複数の磁気ディスク1と、これらを同軸か
つ平行な姿勢で支持して回転駆動するスピンドル21
と、板バネ22aを介して先端部に磁気ヘッド19を支
持し、ピボット軸22bを中心として回動するヘッドア
ーム22と、このヘッドアーム22を揺動させることに
よって、磁気ヘッド19を磁気ディスク1の径方向にお
ける位置決め動作を行うボイスコイルモータ23と、全
体の制御を司るコントローラが搭載された制御基板2
4、等で構成されている。
スク装置は、複数の磁気ディスク1と、これらを同軸か
つ平行な姿勢で支持して回転駆動するスピンドル21
と、板バネ22aを介して先端部に磁気ヘッド19を支
持し、ピボット軸22bを中心として回動するヘッドア
ーム22と、このヘッドアーム22を揺動させることに
よって、磁気ヘッド19を磁気ディスク1の径方向にお
ける位置決め動作を行うボイスコイルモータ23と、全
体の制御を司るコントローラが搭載された制御基板2
4、等で構成されている。
【0037】図16は、本実施例の磁気ヘッド19を示
す斜視図である。磁気ヘッド19は、コアスライダ19
aと、このコアスライダ19aの磁気ディスク1に対向
する摺動面20の一端に配置され、ディジタル信号を電
磁変換することによって磁気ディスク1に対する情報の
記録および再生を行うトランスデューサ19bで構成さ
れ、摺動面20には、回転する磁気ディスク1の表面に
形成される気流によって浮上力を発生するスライドレー
ル19cが形成されている。
す斜視図である。磁気ヘッド19は、コアスライダ19
aと、このコアスライダ19aの磁気ディスク1に対向
する摺動面20の一端に配置され、ディジタル信号を電
磁変換することによって磁気ディスク1に対する情報の
記録および再生を行うトランスデューサ19bで構成さ
れ、摺動面20には、回転する磁気ディスク1の表面に
形成される気流によって浮上力を発生するスライドレー
ル19cが形成されている。
【0038】コアスライダ19aのスライドレール19
cによって発生する浮力は、板バネ22aから作用する
押圧力に拮抗して、磁気ヘッド19の全体を磁気ディス
ク1の表面から極僅かな間隙で浮上させる値に設定され
ており、磁気ディスク1の停止時には、磁気ヘッド19
は、磁気ディスク1の表面に密着した状態となる。
cによって発生する浮力は、板バネ22aから作用する
押圧力に拮抗して、磁気ヘッド19の全体を磁気ディス
ク1の表面から極僅かな間隙で浮上させる値に設定され
ており、磁気ディスク1の停止時には、磁気ヘッド19
は、磁気ディスク1の表面に密着した状態となる。
【0039】すなわち、本実施例では、磁気ヘッド19
は、磁気ディスク装置の起動時および停止時においてC
SS動作を行い、磁気ディスク1では、図1に例示した
ように、このCSS動作が行われるCSS領域2(第1
の領域)と、通常のデータが記録/再生されるデータ領
域3(第2の領域)に区分けされている。
は、磁気ディスク装置の起動時および停止時においてC
SS動作を行い、磁気ディスク1では、図1に例示した
ように、このCSS動作が行われるCSS領域2(第1
の領域)と、通常のデータが記録/再生されるデータ領
域3(第2の領域)に区分けされている。
【0040】以下、図1〜図7を用いて、本実施例の磁
気ディスク1のCSS領域2およびデータ領域3での新
規な表面性状の形成方法について説明する。
気ディスク1のCSS領域2およびデータ領域3での新
規な表面性状の形成方法について説明する。
【0041】図1および図2に例示されるように、たと
えば、外径95mm、内径25mmの磁気ディスク1
は、アルミニウム合金基板10の表面にNi−Pめっき
9、下地膜8、磁性膜7、保護膜6、潤滑膜5を多層に
形成した構造となっている。
えば、外径95mm、内径25mmの磁気ディスク1
は、アルミニウム合金基板10の表面にNi−Pめっき
9、下地膜8、磁性膜7、保護膜6、潤滑膜5を多層に
形成した構造となっている。
【0042】本実施例の場合、この磁気ディスク1の半
径18mm〜21mmのCSS領域2に高さHA =20
nm、大きさ0.5μm、密度1×105 個/mm2 の凸部
4a、および高さ10nm、大きさ0.5μm、密度5×
104 個/mm2 の凸部4bを形成し、また半径21mm
より外周部のデータ領域3には高さHc=10nm、大
きさ0.5μm、密度5×104 個/mm2 の凸部4cを形
成している。
径18mm〜21mmのCSS領域2に高さHA =20
nm、大きさ0.5μm、密度1×105 個/mm2 の凸部
4a、および高さ10nm、大きさ0.5μm、密度5×
104 個/mm2 の凸部4bを形成し、また半径21mm
より外周部のデータ領域3には高さHc=10nm、大
きさ0.5μm、密度5×104 個/mm2 の凸部4cを形
成している。
【0043】このような構造の本実施例の磁気ディスク
1の作成方法を以下に示す。外径95mm、内径25m
m、厚さ0.8mmのアルミニウム合金基板10にNi−
Pめっき9を形成し、さらに表面粗さ0.5nmRa以下
に鏡面研磨した基板に、Crの下地膜8、Co 系の磁性
膜7、カーボン等からなる保護膜6をそれぞれ膜厚40
nm,50nmおよび30nmにスパッタ法で形成す
る。この保護膜6の表面に微細な凹凸を形成するドライ
エッチング処理を施し、さらにフッ素系の潤滑剤を、た
とえば膜厚5nmの厚さに塗布して、潤滑膜5を形成す
る。
1の作成方法を以下に示す。外径95mm、内径25m
m、厚さ0.8mmのアルミニウム合金基板10にNi−
Pめっき9を形成し、さらに表面粗さ0.5nmRa以下
に鏡面研磨した基板に、Crの下地膜8、Co 系の磁性
膜7、カーボン等からなる保護膜6をそれぞれ膜厚40
nm,50nmおよび30nmにスパッタ法で形成す
る。この保護膜6の表面に微細な凹凸を形成するドライ
エッチング処理を施し、さらにフッ素系の潤滑剤を、た
とえば膜厚5nmの厚さに塗布して、潤滑膜5を形成す
る。
【0044】この保護膜6の表面をドライエッチングし
て、微細な前述の凸部4a〜4cを形成する方法を、図
3および図4、図5を参照しながら詳細に説明する。
て、微細な前述の凸部4a〜4cを形成する方法を、図
3および図4、図5を参照しながら詳細に説明する。
【0045】これらの図に示すように、本実施例では、
CSS領域2に凸部4aを形成する第1プロセスと、C
SS領域2およびデータ領域3に凸部4bおよび凸部4
cを形成する第2プロセスとによって保護膜6面に凹凸
を形成する。この各プロセスでは、保護膜6の表面に選
択的に微細なフッ素樹脂粒子13によるマスクを形成
し、このフッ素樹脂粒子13をマスクとするエッチング
によって凹凸を形成する。
CSS領域2に凸部4aを形成する第1プロセスと、C
SS領域2およびデータ領域3に凸部4bおよび凸部4
cを形成する第2プロセスとによって保護膜6面に凹凸
を形成する。この各プロセスでは、保護膜6の表面に選
択的に微細なフッ素樹脂粒子13によるマスクを形成
し、このフッ素樹脂粒子13をマスクとするエッチング
によって凹凸を形成する。
【0046】このようなフッ素樹脂粒子13のマスクを
形成するための、フッ素樹脂粒子13の塗布装置の一例
を図6に示す。この塗布装置は、フッ素樹脂粒子13を
付着させる保護膜形成基板12を保持し、回転させる回
転軸17(回転駆動部は図示せず)、保護膜形成基板1
2の両面のCSS領域2よりも内側の領域、あるいはデ
ータ領域3をマスクするために保護膜形成基板12の両
側に配置され、たとえばフッ素樹脂等で構成される一対
のマスク部材11a,11b、フッ素樹脂粒子13を微
細な粒径に分散させるフッ素樹脂粒子作成槽18、フッ
素樹脂粒子13を搬送する窒素ガス14、フッ素樹脂粒
子13を間欠的に噴射する噴射ノズル15、フッ素樹脂
粒子13に電荷を付加する印加電極16から構成されて
いる。
形成するための、フッ素樹脂粒子13の塗布装置の一例
を図6に示す。この塗布装置は、フッ素樹脂粒子13を
付着させる保護膜形成基板12を保持し、回転させる回
転軸17(回転駆動部は図示せず)、保護膜形成基板1
2の両面のCSS領域2よりも内側の領域、あるいはデ
ータ領域3をマスクするために保護膜形成基板12の両
側に配置され、たとえばフッ素樹脂等で構成される一対
のマスク部材11a,11b、フッ素樹脂粒子13を微
細な粒径に分散させるフッ素樹脂粒子作成槽18、フッ
素樹脂粒子13を搬送する窒素ガス14、フッ素樹脂粒
子13を間欠的に噴射する噴射ノズル15、フッ素樹脂
粒子13に電荷を付加する印加電極16から構成されて
いる。
【0047】次に、上述の塗布装置を用いて、保護膜6
を薄膜形成した保護膜形成基板12のCSS領域2およ
びデータ領域3にフッ素樹脂粒子13を塗布し、微細な
凹凸を形成する方法の一例を以下に示す。
を薄膜形成した保護膜形成基板12のCSS領域2およ
びデータ領域3にフッ素樹脂粒子13を塗布し、微細な
凹凸を形成する方法の一例を以下に示す。
【0048】保護膜形成基板12を回転軸17に固定
し、かつ該ディスクのCSS領域2を除き、内周および
外周部分をマスク部材11a,11bで覆う。一方、粒
径1μmのフッ素樹脂粒子13を有機溶剤に分散させ、
さらに窒素ガス14の流れの中に噴霧し、窒素ガス14
とともに噴射ノズル15から流出するフッ素樹脂粒子1
3に印加電極16により電荷を付加し、該保護膜形成基
板12のマスク部材11a,11b以外の部分、すなわ
ちCSS領域2にフッ素樹脂粒子13を塗布する(図
4、ステップ9a)。
し、かつ該ディスクのCSS領域2を除き、内周および
外周部分をマスク部材11a,11bで覆う。一方、粒
径1μmのフッ素樹脂粒子13を有機溶剤に分散させ、
さらに窒素ガス14の流れの中に噴霧し、窒素ガス14
とともに噴射ノズル15から流出するフッ素樹脂粒子1
3に印加電極16により電荷を付加し、該保護膜形成基
板12のマスク部材11a,11b以外の部分、すなわ
ちCSS領域2にフッ素樹脂粒子13を塗布する(図
4、ステップ9a)。
【0049】次に、このフッ素樹脂粒子13が付着した
保護膜形成基板12を酸素によってドライエッチングす
る。この時、保護膜6の表面においてフッ素樹脂粒子1
3の付着した部位はエッチングされず、フッ素樹脂粒子
13以外の部分がエッチング除去され、図7に示すよう
に保護膜形成基板12のマスク部材11a,11b以外
の部分、すなわちCSS領域2に、フッ素樹脂粒子13
の位置および大きさに応じた微細な凹凸が形成される
(図4、ステップ9b)。
保護膜形成基板12を酸素によってドライエッチングす
る。この時、保護膜6の表面においてフッ素樹脂粒子1
3の付着した部位はエッチングされず、フッ素樹脂粒子
13以外の部分がエッチング除去され、図7に示すよう
に保護膜形成基板12のマスク部材11a,11b以外
の部分、すなわちCSS領域2に、フッ素樹脂粒子13
の位置および大きさに応じた微細な凹凸が形成される
(図4、ステップ9b)。
【0050】次に、図6に示した回転軸17に再度、保
護膜形成基板12を固定し、前述のCSS領域2よりも
内側の部分のみをマスク部材11aによってマスクし、
このマスク部材11a以外の部分、すなわちCSS領域
2およびデータ領域3に前述と同様にフッ素樹脂粒子1
3を塗布する(図4、ステップ9c)。さらに、この保
護膜形成基板12を酸素により同様にドライエッチング
する(図5、ステップ9d)。最後に、保護膜面に塗布
したフッ素樹脂粒子13を純水によりスクラブ洗浄し、
保護膜形成基板12の表面から除去する(図5、ステッ
プ9e)。
護膜形成基板12を固定し、前述のCSS領域2よりも
内側の部分のみをマスク部材11aによってマスクし、
このマスク部材11a以外の部分、すなわちCSS領域
2およびデータ領域3に前述と同様にフッ素樹脂粒子1
3を塗布する(図4、ステップ9c)。さらに、この保
護膜形成基板12を酸素により同様にドライエッチング
する(図5、ステップ9d)。最後に、保護膜面に塗布
したフッ素樹脂粒子13を純水によりスクラブ洗浄し、
保護膜形成基板12の表面から除去する(図5、ステッ
プ9e)。
【0051】このように、フッ素樹脂粒子13を塗布す
るプロセスおよびドライエッチングのプロセスをそれぞ
れ2回行うことによって、薄膜形成した保護膜形成基板
12の表面には、CSS領域2およびその外側のデータ
領域3には、図7に示すような凹凸を形成することがで
きる。
るプロセスおよびドライエッチングのプロセスをそれぞ
れ2回行うことによって、薄膜形成した保護膜形成基板
12の表面には、CSS領域2およびその外側のデータ
領域3には、図7に示すような凹凸を形成することがで
きる。
【0052】ここで、それぞれの領域で形成された凹凸
形状を前述の凹凸を形成するプロセスの経過にしたがっ
てさらに詳細に説明する。CSS領域2の凹凸は、おお
よそ高さ(HA )が20nmの凸部4aと、高さが10
nmの凸部4bから形成されている。高さが20nmの
凸部4aは、最初にフッ素樹脂粒子13が付着し、2度
のドライエッチングで浸食されることなく残存して形成
された凸部であり、また高さが10nmの凸部4bは、
CSS領域2において最初のフッ素樹脂粒子13の付着
工程でフッ素樹脂粒子13は付着せずに最初のエッチン
グを受けた部分に、第2回目の付着工程でフッ素樹脂粒
子13が付着し、このフッ素樹脂粒子13が2回目のド
ライエッチングでのマスクとなり、浸食されることなく
残存して形成された凸部である。
形状を前述の凹凸を形成するプロセスの経過にしたがっ
てさらに詳細に説明する。CSS領域2の凹凸は、おお
よそ高さ(HA )が20nmの凸部4aと、高さが10
nmの凸部4bから形成されている。高さが20nmの
凸部4aは、最初にフッ素樹脂粒子13が付着し、2度
のドライエッチングで浸食されることなく残存して形成
された凸部であり、また高さが10nmの凸部4bは、
CSS領域2において最初のフッ素樹脂粒子13の付着
工程でフッ素樹脂粒子13は付着せずに最初のエッチン
グを受けた部分に、第2回目の付着工程でフッ素樹脂粒
子13が付着し、このフッ素樹脂粒子13が2回目のド
ライエッチングでのマスクとなり、浸食されることなく
残存して形成された凸部である。
【0053】また、データ領域3での凹凸形状は、おお
よそ高さ(HC )が10nmの凸部4cで形成され、こ
れは、マスク部材11bで隠蔽されることによって、最
初のフッ素樹脂粒子13の付着工程でフッ素樹脂粒子1
3は付着せずに、最初のエッチングを受けた部分に、第
2回目のフッ素樹脂粒子13の付着工程でフッ素樹脂粒
子13が付着し、このフッ素樹脂粒子13がマスクとな
って2回目のエッチング工程で残存することによって形
成されたものである。
よそ高さ(HC )が10nmの凸部4cで形成され、こ
れは、マスク部材11bで隠蔽されることによって、最
初のフッ素樹脂粒子13の付着工程でフッ素樹脂粒子1
3は付着せずに、最初のエッチングを受けた部分に、第
2回目のフッ素樹脂粒子13の付着工程でフッ素樹脂粒
子13が付着し、このフッ素樹脂粒子13がマスクとな
って2回目のエッチング工程で残存することによって形
成されたものである。
【0054】凸部の高さは、保護膜6をエッチングする
酸素のガス圧力、パワー、エッチング時間などのドライ
エッチングの条件によって任意に制御することができ
る。図8に、エッチング時間と凸部の高さとの関係の一
例を示す。凸部の高さは、エッチング時間に反比例して
いることがわかる。本実施例では、凸部の高さ(すなわ
ち一回当たりの浸食深さ)が10nmになるエッチング
条件を用いた。また凸部の大きさや密度は、上述のプロ
セスから容易にわかるように、フッ素樹脂粒子13の大
きさおよび保護膜6の表面に塗布する密度を制御するこ
とによって随意に精度良く制御することができる。
酸素のガス圧力、パワー、エッチング時間などのドライ
エッチングの条件によって任意に制御することができ
る。図8に、エッチング時間と凸部の高さとの関係の一
例を示す。凸部の高さは、エッチング時間に反比例して
いることがわかる。本実施例では、凸部の高さ(すなわ
ち一回当たりの浸食深さ)が10nmになるエッチング
条件を用いた。また凸部の大きさや密度は、上述のプロ
セスから容易にわかるように、フッ素樹脂粒子13の大
きさおよび保護膜6の表面に塗布する密度を制御するこ
とによって随意に精度良く制御することができる。
【0055】図9に、フッ素樹脂粒子13の径とエッチ
ングにより形成した凸部径との関係を示す。凸部径は、
フッ素樹脂粒子13の径より若干小さくなるが、ほとん
ど近い径になり、フッ素樹脂粒子13の大きさに比例し
ている。
ングにより形成した凸部径との関係を示す。凸部径は、
フッ素樹脂粒子13の径より若干小さくなるが、ほとん
ど近い径になり、フッ素樹脂粒子13の大きさに比例し
ている。
【0056】また、図10に、フッ素樹脂粒子13の塗
布条件である噴射ノズル15からの噴射回数と保護膜6
の表面に付着したフッ素樹脂粒子13の密度との関係を
示す。噴射ノズル15からの噴射回数のほかに塗布する
保護膜形成基板12の回転数、噴射ノズル15からの距
離、塗布時間、さらにはマスク部材11a,11bの材
質などが塗布したフッ素樹脂粒子13の密度に関係す
る。
布条件である噴射ノズル15からの噴射回数と保護膜6
の表面に付着したフッ素樹脂粒子13の密度との関係を
示す。噴射ノズル15からの噴射回数のほかに塗布する
保護膜形成基板12の回転数、噴射ノズル15からの距
離、塗布時間、さらにはマスク部材11a,11bの材
質などが塗布したフッ素樹脂粒子13の密度に関係す
る。
【0057】このように、凸部の大きさおよび密度は、
フッ素樹脂粒子13の塗布条件によって容易に精度良く
制御することができる。本実施例では、データ領域3の
場合、粒径0.5μmのフッ素樹脂粒子13を用い、噴射
ノズル15からの噴射回数5回、保護膜形成基板12の
回転数5rpm、噴射ノズル15と保護膜形成基板12
との距離40mm、塗布時間10s、マスク部材11
a,11bの材質をフッ素樹脂とした条件で塗布し、形
成した凸部は大きさ0.5μm、密度5×104 個/mm2
であった。また、CSS領域2の場合には、他を同一の
条件とし、噴射ノズル15からの噴射回数7回で、形成
した凸部は大きさ0.5μm、密度1×105 個/mm2 で
あった。
フッ素樹脂粒子13の塗布条件によって容易に精度良く
制御することができる。本実施例では、データ領域3の
場合、粒径0.5μmのフッ素樹脂粒子13を用い、噴射
ノズル15からの噴射回数5回、保護膜形成基板12の
回転数5rpm、噴射ノズル15と保護膜形成基板12
との距離40mm、塗布時間10s、マスク部材11
a,11bの材質をフッ素樹脂とした条件で塗布し、形
成した凸部は大きさ0.5μm、密度5×104 個/mm2
であった。また、CSS領域2の場合には、他を同一の
条件とし、噴射ノズル15からの噴射回数7回で、形成
した凸部は大きさ0.5μm、密度1×105 個/mm2 で
あった。
【0058】また磁気ヘッド19との接触状態を表わす
磁気ディスク1の表面の断面曲線から得られる負荷曲線
において、断面曲線の頂部から5nmにおける負荷比率
BR5は、0.5〜1.2%であった。このCSS領域2お
よびデータ領域3に凹凸を形成した保護膜形成基板12
に潤滑剤を塗布し、潤滑膜5を形成して磁気ディスク1
を作成した。
磁気ディスク1の表面の断面曲線から得られる負荷曲線
において、断面曲線の頂部から5nmにおける負荷比率
BR5は、0.5〜1.2%であった。このCSS領域2お
よびデータ領域3に凹凸を形成した保護膜形成基板12
に潤滑剤を塗布し、潤滑膜5を形成して磁気ディスク1
を作成した。
【0059】上記の磁気ディスク1を、図11に示す磁
気ディスク装置によって、図16に示す磁気ヘッド19
を用い、ヘッド浮上特性およびCSS特性、ヘッド粘着
の特性を調べた結果、非常に良好な結果が得られた。す
なわち、情報を読み書きするデータ領域3において磁気
ディスク1の表面上を浮上する磁気ヘッド19の浮上隙
間が80nmで安定し、高記録密度を達成した。また磁
気ディスク装置の停止時に磁気ヘッド19が静置するC
SS領域2においては、ヘッド粘着は生じず、CSS時
でのCSS接線力も40mN以下の非常に小さな摺動抵
抗であり、CSS回数は105 回以上であった。
気ディスク装置によって、図16に示す磁気ヘッド19
を用い、ヘッド浮上特性およびCSS特性、ヘッド粘着
の特性を調べた結果、非常に良好な結果が得られた。す
なわち、情報を読み書きするデータ領域3において磁気
ディスク1の表面上を浮上する磁気ヘッド19の浮上隙
間が80nmで安定し、高記録密度を達成した。また磁
気ディスク装置の停止時に磁気ヘッド19が静置するC
SS領域2においては、ヘッド粘着は生じず、CSS時
でのCSS接線力も40mN以下の非常に小さな摺動抵
抗であり、CSS回数は105 回以上であった。
【0060】また、上記の磁気ディスク1のCSS領域
2とデータ領域3とで、磁気ヘッド19がシークする場
合のヘッド浮上安定性を次に示す。
2とデータ領域3とで、磁気ヘッド19がシークする場
合のヘッド浮上安定性を次に示す。
【0061】保護膜形成基板12のCSS領域2とデー
タ領域3に、フッ素樹脂粒子13の粒径や、塗布密度を
変えてフッ素樹脂粒子13のマスクを形成し、ドライエ
ッチングによってそれぞれの領域に種々の表面性状の微
細な凹凸を形成した。ここで、これらの凹凸表面の平均
線26は図19に示すように表面粗さ曲線f(x)に仮
想の直線を設定した場合、直線と表面粗さ曲線f(x)
(25)とで囲まれる上部の成分(図中の点で示す領
域)と下部の成分(図中の斜線で示す領域)とが等しく
なる直線を平均線26と表わす。したがって、CSS領
域2およびデータ領域3の凹凸を示す図17の表面形状
を示す図18の表面粗さ曲線25a,25bから、CS
S領域2およびデータ領域3に異なる高さの凸部を形成
した場合、それぞれの平均線26aと26bは、段差を
生じる。これらの段差は、凸部の高さ、大きさ、密度に
よって異なる。そこで、表1に示すように、種々の凸部
の表面をCSS領域2およびデータ領域3に形成し、そ
のときの段差を測定し、磁気ヘッド19がシークした場
合の浮上安定性を調べた。
タ領域3に、フッ素樹脂粒子13の粒径や、塗布密度を
変えてフッ素樹脂粒子13のマスクを形成し、ドライエ
ッチングによってそれぞれの領域に種々の表面性状の微
細な凹凸を形成した。ここで、これらの凹凸表面の平均
線26は図19に示すように表面粗さ曲線f(x)に仮
想の直線を設定した場合、直線と表面粗さ曲線f(x)
(25)とで囲まれる上部の成分(図中の点で示す領
域)と下部の成分(図中の斜線で示す領域)とが等しく
なる直線を平均線26と表わす。したがって、CSS領
域2およびデータ領域3の凹凸を示す図17の表面形状
を示す図18の表面粗さ曲線25a,25bから、CS
S領域2およびデータ領域3に異なる高さの凸部を形成
した場合、それぞれの平均線26aと26bは、段差を
生じる。これらの段差は、凸部の高さ、大きさ、密度に
よって異なる。そこで、表1に示すように、種々の凸部
の表面をCSS領域2およびデータ領域3に形成し、そ
のときの段差を測定し、磁気ヘッド19がシークした場
合の浮上安定性を調べた。
【0062】
【表1】
【0063】この結果、CSS領域2とデータ領域3と
の段差は、10nm以内(望ましくは5nm以内)の場
合、磁気ヘッド19の浮上安定性が良いことがわかっ
た。
の段差は、10nm以内(望ましくは5nm以内)の場
合、磁気ヘッド19の浮上安定性が良いことがわかっ
た。
【0064】このCSS領域2とデータ領域3との段差
が10nm以内になるように、保護膜形成基板12に形
成した凸部の高さについて、ドライエッチングのエッチ
ング時間を制御し、凸部の高さが0〜30nmの磁気デ
ィスク1を作成し、磁気ディスク装置のCSS特性、ヘ
ッド浮上特性を調べた。このときの凸部の大きさは0.5
μm、密度5×104 個/mm2 とし、また磁気ヘッド1
9との接触状態を表わす断面曲線の頂部から5nmにお
ける負荷比率BR5は、0.5〜1.2%とした。図12に
示すように、凸部の高さが大きくなるにしたがって、C
SS特性は向上し、反対にヘッド浮上特性は劣化するこ
とがわかる。また、凸部の高さが小さくなるにしたがっ
て、CSS特性は悪くなり、ヘッド浮上特性は凸部高さ
が0.5nmから30nmの範囲では向上するが、凸部高
さが0.5nm以下になると浮上特性は劣化する傾向にあ
る。ここで、磁気ディスク装置の記憶容量やアクセス時
間(要求する信号を読み出すまでに要する時間)、要求
されるCSS回数、磁気ディスク1を回転駆動するスピ
ンドル21(モータ)のトルクや回転数などの装置性能
によって、要求されるCSS特性やヘッド浮上特性は異
なる。
が10nm以内になるように、保護膜形成基板12に形
成した凸部の高さについて、ドライエッチングのエッチ
ング時間を制御し、凸部の高さが0〜30nmの磁気デ
ィスク1を作成し、磁気ディスク装置のCSS特性、ヘ
ッド浮上特性を調べた。このときの凸部の大きさは0.5
μm、密度5×104 個/mm2 とし、また磁気ヘッド1
9との接触状態を表わす断面曲線の頂部から5nmにお
ける負荷比率BR5は、0.5〜1.2%とした。図12に
示すように、凸部の高さが大きくなるにしたがって、C
SS特性は向上し、反対にヘッド浮上特性は劣化するこ
とがわかる。また、凸部の高さが小さくなるにしたがっ
て、CSS特性は悪くなり、ヘッド浮上特性は凸部高さ
が0.5nmから30nmの範囲では向上するが、凸部高
さが0.5nm以下になると浮上特性は劣化する傾向にあ
る。ここで、磁気ディスク装置の記憶容量やアクセス時
間(要求する信号を読み出すまでに要する時間)、要求
されるCSS回数、磁気ディスク1を回転駆動するスピ
ンドル21(モータ)のトルクや回転数などの装置性能
によって、要求されるCSS特性やヘッド浮上特性は異
なる。
【0065】本磁気ディスク装置に要求されるCSS特
性およびヘッド浮上特性と、凸部高さとの関系の一例を
表2に示す。
性およびヘッド浮上特性と、凸部高さとの関系の一例を
表2に示す。
【0066】
【表2】
【0067】CSS特性およびヘッド浮上特性をともに
満足する凸部の高さは無く、CSS特性を達成する凸部
の高さは20nm以上であり、ヘッド浮上特性を達成す
る凸部の高さは5nm〜10nmであった。
満足する凸部の高さは無く、CSS特性を達成する凸部
の高さは20nm以上であり、ヘッド浮上特性を達成す
る凸部の高さは5nm〜10nmであった。
【0068】次に、保護膜形成基板12に形成した凸部
の大きさについて、基板に塗布するフッ素樹脂粒子13
の大きさを変え、ドライエッチングにより凸部径0.5μ
m〜5μmの凸部を形成した磁気ディスク1を作成し、
磁気ディスク装置のCSS特性を調べた。このときの凸
部は高さ20nm、密度5×104 個/mm2 とした。図
13に示すように、凸部径が大きくなるにしたがって、
CSS接線力は増大し、またCSS接線力のばらつきも
大きくなった。さらに、凸部径が大きくなると、情報を
読み書きする磁気ヘッド19による出力信号のノイズが
増大し、信号エラーになる場合が生じた。本磁気ディス
ク装置が要求するCSS特性および電気特性から、凸部
径は、4μm以下であった。また、出力信号のノイズを
含めた電気信号から、望ましくは1μm以下であった。
の大きさについて、基板に塗布するフッ素樹脂粒子13
の大きさを変え、ドライエッチングにより凸部径0.5μ
m〜5μmの凸部を形成した磁気ディスク1を作成し、
磁気ディスク装置のCSS特性を調べた。このときの凸
部は高さ20nm、密度5×104 個/mm2 とした。図
13に示すように、凸部径が大きくなるにしたがって、
CSS接線力は増大し、またCSS接線力のばらつきも
大きくなった。さらに、凸部径が大きくなると、情報を
読み書きする磁気ヘッド19による出力信号のノイズが
増大し、信号エラーになる場合が生じた。本磁気ディス
ク装置が要求するCSS特性および電気特性から、凸部
径は、4μm以下であった。また、出力信号のノイズを
含めた電気信号から、望ましくは1μm以下であった。
【0069】保護膜形成基板12に形成した凸部の密度
の影響を把握すべく、保護膜形成基板12に塗布する粒
径1μmのフッ素樹脂粒子13の付着密度を変化させ
て、ドライエッチングにより形成した凸部の密度を、2
×104 個/mm2 〜2×106個/mm2 に変化させた磁
気ディスク1を作成し、磁気ディスク装置のCSS特性
を調べた。このときの凸部の高さ20nm、凸部径を1
μmとした。
の影響を把握すべく、保護膜形成基板12に塗布する粒
径1μmのフッ素樹脂粒子13の付着密度を変化させ
て、ドライエッチングにより形成した凸部の密度を、2
×104 個/mm2 〜2×106個/mm2 に変化させた磁
気ディスク1を作成し、磁気ディスク装置のCSS特性
を調べた。このときの凸部の高さ20nm、凸部径を1
μmとした。
【0070】図14に示すように、凸部の密度が低くな
るにしたがって、CSS接線力は低減する。また、凸部
の密度が著しく小さくなり、磁気ヘッド19の摺動面に
存在しなくなるとCSS接線力のばらつきが顕著にな
り、CSS特性を劣化させるので、凸部は磁気ヘッド1
9の摺動面20の範囲内に少なくとも常に1つ以上存在
することが必要である。また、凸部の密度が高すぎる
と、ヘッド粘着力が大きくなり、磁気ディスク1の起動
時に、磁気ディスク1の回転不能や磁気ヘッド19の損
傷などのトラブルが生じた。これらは、いずれも磁気ヘ
ッド19の摺動面20との接触状態に起因し、凸部の大
きさと凸部の密度とに関係する。すなわち、凸部径およ
び密度とともに、磁気ヘッド19との接触状態を表わす
磁気ディスク1の表面性状を示す負荷比率BR5の評価
が必要である。この負荷比率BR5は、磁気ディスク1
の表面の凹凸形状を表わす負荷曲線から得られ、表面の
凸部の頂部から5nmの切断面が該基準面に対する比率
を表す。
るにしたがって、CSS接線力は低減する。また、凸部
の密度が著しく小さくなり、磁気ヘッド19の摺動面に
存在しなくなるとCSS接線力のばらつきが顕著にな
り、CSS特性を劣化させるので、凸部は磁気ヘッド1
9の摺動面20の範囲内に少なくとも常に1つ以上存在
することが必要である。また、凸部の密度が高すぎる
と、ヘッド粘着力が大きくなり、磁気ディスク1の起動
時に、磁気ディスク1の回転不能や磁気ヘッド19の損
傷などのトラブルが生じた。これらは、いずれも磁気ヘ
ッド19の摺動面20との接触状態に起因し、凸部の大
きさと凸部の密度とに関係する。すなわち、凸部径およ
び密度とともに、磁気ヘッド19との接触状態を表わす
磁気ディスク1の表面性状を示す負荷比率BR5の評価
が必要である。この負荷比率BR5は、磁気ディスク1
の表面の凹凸形状を表わす負荷曲線から得られ、表面の
凸部の頂部から5nmの切断面が該基準面に対する比率
を表す。
【0071】そこで、この負荷比率BR5を用いて、C
SS特性を調べた。図15に示すように、負荷比率BR
5が小さくなるにしたがって初期のCSS接線力は減少
することがわかる。すなわち、磁気ヘッド19の摺動面
20と接触する面積が少なくなり、磁気ヘッド19との
摺動時の抵抗力が低減するためである。一方、磁気ヘッ
ド19の摺動面20との接触面が少ないと、ヘッド荷重
による面圧が大きくなり、磁気ディスク1の表面の凸部
の磨耗が激しくなる。したがって、図15に示している
ように、負荷比率BR5が著しく小さくなると、CSS
が20,000回後のCSS接線力は増大し、磁気ディ
スク装置の稼働中におけるヘッドクラッシュなどの問題
が生じる。
SS特性を調べた。図15に示すように、負荷比率BR
5が小さくなるにしたがって初期のCSS接線力は減少
することがわかる。すなわち、磁気ヘッド19の摺動面
20と接触する面積が少なくなり、磁気ヘッド19との
摺動時の抵抗力が低減するためである。一方、磁気ヘッ
ド19の摺動面20との接触面が少ないと、ヘッド荷重
による面圧が大きくなり、磁気ディスク1の表面の凸部
の磨耗が激しくなる。したがって、図15に示している
ように、負荷比率BR5が著しく小さくなると、CSS
が20,000回後のCSS接線力は増大し、磁気ディ
スク装置の稼働中におけるヘッドクラッシュなどの問題
が生じる。
【0072】以上の結果から、磁気ディスク1の表面の
凸部の形状は、磁気ディスク1のCSS領域2とデータ
領域3とで異なり、磁気ヘッド19がCSSするCSS
領域2では、凸部の高さは15nm以上(望ましくは2
0nm以上)、凸部径4μm以下、凸部密度2×104
個/mm2 〜5×105 個/mm2 、負荷比率BR5が0.1
〜10%とし、また磁気ヘッド19の浮上隙間を小さく
かつ安定な浮上性を要求されるデータ領域3では、凸部
の高さを5〜15nm(望ましくは5〜10nm)、凸
部径4μm以下、凸部密度2×104 個/mm2 〜5×1
05 個/mm2 、負荷比率BR5がCSS領域での負荷比
率BR5より小さくした。
凸部の形状は、磁気ディスク1のCSS領域2とデータ
領域3とで異なり、磁気ヘッド19がCSSするCSS
領域2では、凸部の高さは15nm以上(望ましくは2
0nm以上)、凸部径4μm以下、凸部密度2×104
個/mm2 〜5×105 個/mm2 、負荷比率BR5が0.1
〜10%とし、また磁気ヘッド19の浮上隙間を小さく
かつ安定な浮上性を要求されるデータ領域3では、凸部
の高さを5〜15nm(望ましくは5〜10nm)、凸
部径4μm以下、凸部密度2×104 個/mm2 〜5×1
05 個/mm2 、負荷比率BR5がCSS領域での負荷比
率BR5より小さくした。
【0073】このように、本実施例の表面性状を有する
磁気ディスク1によれば、CSS領域2に高さ、径およ
び分布密度が制度良く制御された互いに孤立した比較的
高い凸部4aを形成したことにより、ヘッド固着防止や
CSS特性の向上を図れるとともに、データ領域3に形
成された低い凸部4cによる、当該データ領域3での磁
気ヘッド19の安定した極低浮上化によるデータ記録密
度の増大を実現できる。
磁気ディスク1によれば、CSS領域2に高さ、径およ
び分布密度が制度良く制御された互いに孤立した比較的
高い凸部4aを形成したことにより、ヘッド固着防止や
CSS特性の向上を図れるとともに、データ領域3に形
成された低い凸部4cによる、当該データ領域3での磁
気ヘッド19の安定した極低浮上化によるデータ記録密
度の増大を実現できる。
【0074】また、後述の実施例2において詳述するよ
うに、CSS領域2において高い凸部4aと混在してラ
ンダムに形成された低い凸部4bの存在により、当該C
SS領域2における平均面高さが、データ領域3の平均
面高さよりも高くなるので、データ領域3からCSS領
域2にシークする磁気ヘッド19の凸部4aに対する接
触を回避して円滑なシークを実現できるとともに、CS
S領域2における磁気ヘッド19の安定した浮上特性も
確保できる。
うに、CSS領域2において高い凸部4aと混在してラ
ンダムに形成された低い凸部4bの存在により、当該C
SS領域2における平均面高さが、データ領域3の平均
面高さよりも高くなるので、データ領域3からCSS領
域2にシークする磁気ヘッド19の凸部4aに対する接
触を回避して円滑なシークを実現できるとともに、CS
S領域2における磁気ヘッド19の安定した浮上特性も
確保できる。
【0075】このことは、たとえば、サーマルアスペリ
ティ等により、磁気ディスク1の表面に対する接触の悪
影響を受けやすい、MR素子を用いた磁気ヘッド19に
よる、CSS領域2への的確な情報の記録/再生が可能
なことを意味しており、たとえば、磁気ディスク装置の
仕様等の管理情報の記録にCSS領域2を有効に利用す
ることが可能となる。
ティ等により、磁気ディスク1の表面に対する接触の悪
影響を受けやすい、MR素子を用いた磁気ヘッド19に
よる、CSS領域2への的確な情報の記録/再生が可能
なことを意味しており、たとえば、磁気ディスク装置の
仕様等の管理情報の記録にCSS領域2を有効に利用す
ることが可能となる。
【0076】(実施例2)次に、CSS領域2に形成す
る凸部の面積比率を変化させた場合、浮上基準面がどの
ように変化するかを確認した。このときの凸部高さは1
0nm、直径はほぼ2μm、密度を約2×103 から3
×105 個/mm2 の範囲で変化させて面積比率を変え
た。
る凸部の面積比率を変化させた場合、浮上基準面がどの
ように変化するかを確認した。このときの凸部高さは1
0nm、直径はほぼ2μm、密度を約2×103 から3
×105 個/mm2 の範囲で変化させて面積比率を変え
た。
【0077】ここで浮上基準面とは、ヘッド浮上高さを
表わすときの基準面であり、基板面が理想的な平面なら
ば、その面が浮上基準面となる。また、基板面に粗さが
ある場合、その粗さ面を平均化した面、すなわち平均面
高さが浮上基準面となる。また、凸部の面積比率とは、
磁気ディスク1上の単位面積当りに存在する凸部の合計
面積の比率で表わすこととする。磁気ディスク1の表面
の凹凸の底部からの平均面高さは、凸部高さと凸部面積
比率の積で表わせる。今回、凸部高さを10nmとした
ため、凸部面積比率に比例して平均面高さは上昇し、こ
れに伴い浮上基準面も平均面高さと同様に上昇し、10
0%で10nm上昇するはずである。
表わすときの基準面であり、基板面が理想的な平面なら
ば、その面が浮上基準面となる。また、基板面に粗さが
ある場合、その粗さ面を平均化した面、すなわち平均面
高さが浮上基準面となる。また、凸部の面積比率とは、
磁気ディスク1上の単位面積当りに存在する凸部の合計
面積の比率で表わすこととする。磁気ディスク1の表面
の凹凸の底部からの平均面高さは、凸部高さと凸部面積
比率の積で表わせる。今回、凸部高さを10nmとした
ため、凸部面積比率に比例して平均面高さは上昇し、こ
れに伴い浮上基準面も平均面高さと同様に上昇し、10
0%で10nm上昇するはずである。
【0078】結果を図21に示す。凸部の面積比率を高
くすると浮上基準面(平均面高さ)がほぼ直線的に上昇
することが判る。
くすると浮上基準面(平均面高さ)がほぼ直線的に上昇
することが判る。
【0079】この結果を元に最適な凸部をCSS領域2
に適用することで、浮上基準面を上昇させ、CSS時に
も安定した浮上を確保することができた。まず、その製
造プロセスを以下に示す。基本的には、実施例1に例示
した図4、図5および図6の方法を用いた。
に適用することで、浮上基準面を上昇させ、CSS時に
も安定した浮上を確保することができた。まず、その製
造プロセスを以下に示す。基本的には、実施例1に例示
した図4、図5および図6の方法を用いた。
【0080】保護膜形成基板12に磁性膜7、カーボン
等の保護膜6を積層して構成される磁気ディスク1を、
内周部にCSS領域2だけが開口したマスク部材11
a,11bで覆い、この開口部のみにフッ素樹脂粒子1
3を所定の粒子密度なるよう塗布する。この後、酸素に
よるドライエッチングを行い磁気ディスク1の表面全体
の保護膜6を所定量エッチング除去し、CSS接線力の
低減やヘッド粘着の回避を担う第1の凸部A(25a)
を形成する。
等の保護膜6を積層して構成される磁気ディスク1を、
内周部にCSS領域2だけが開口したマスク部材11
a,11bで覆い、この開口部のみにフッ素樹脂粒子1
3を所定の粒子密度なるよう塗布する。この後、酸素に
よるドライエッチングを行い磁気ディスク1の表面全体
の保護膜6を所定量エッチング除去し、CSS接線力の
低減やヘッド粘着の回避を担う第1の凸部A(25a)
を形成する。
【0081】フッ素樹脂粒子13が付着した状態のまま
もう一度、この磁気ディスク1にCSS領域2のみが開
口したマスク部材11a,11bで覆い、当該CSS領
域2のみにフッ素樹脂粒子13を所定の面積比率になる
ように塗布する。たとえば、約45%の面積比率になる
よう塗布時間を延長して塗布した。
もう一度、この磁気ディスク1にCSS領域2のみが開
口したマスク部材11a,11bで覆い、当該CSS領
域2のみにフッ素樹脂粒子13を所定の面積比率になる
ように塗布する。たとえば、約45%の面積比率になる
よう塗布時間を延長して塗布した。
【0082】更に、CSS領域2を選択的に露出させて
いたマスク部材11a,11bを外し、磁気ディスク1
の全面にマスク用のフッ素樹脂粒子13を塗布する。こ
の時は、データ領域3の浮上基準面が上昇しない程度の
密度になるよう粗密度に塗布する。
いたマスク部材11a,11bを外し、磁気ディスク1
の全面にマスク用のフッ素樹脂粒子13を塗布する。こ
の時は、データ領域3の浮上基準面が上昇しない程度の
密度になるよう粗密度に塗布する。
【0083】この磁気ディスク1に対して、再度、酸素
によるドライエッチングを施し第2の凸部B(25
b)、および凸部C(25c)を形成する。この後、フ
ッ素樹脂粒子13をスクラブ洗浄除去して、カーボン保
護膜に図20で示すような断面形状を示すCSS領域を
持つ磁気ディスク1を得た。
によるドライエッチングを施し第2の凸部B(25
b)、および凸部C(25c)を形成する。この後、フ
ッ素樹脂粒子13をスクラブ洗浄除去して、カーボン保
護膜に図20で示すような断面形状を示すCSS領域を
持つ磁気ディスク1を得た。
【0084】以上の工程により比較的容易に所望の凹凸
の性状を有するCSS領域2が形成された磁気ディスク
1を得ることができる。この磁気ディスク1のCSS領
域2の凸部の密度分布は、図22に示すとおり凸部Aと
凸部Bが、それぞれ15nm、10nm程に明確に分離
して分布している。そして、凸部の密度は、凸部Aが約
1.5×103 個/mm2 、凸部Bが約1.5×105 個/mm
2 である。
の性状を有するCSS領域2が形成された磁気ディスク
1を得ることができる。この磁気ディスク1のCSS領
域2の凸部の密度分布は、図22に示すとおり凸部Aと
凸部Bが、それぞれ15nm、10nm程に明確に分離
して分布している。そして、凸部の密度は、凸部Aが約
1.5×103 個/mm2 、凸部Bが約1.5×105 個/mm
2 である。
【0085】従来の磁気ディスクにおける、CSS領域
の負荷曲線を2種類上げる。図26(a)は、ガラス基
板上に高さ15nm程のドット状の凸部を形成したディ
スク用基板に記録用磁性膜、保護膜を形成した磁気ディ
スクの表面形状を特徴づける負荷曲線である。この表面
形状は、基板上にほぼ同一形状、同一高さの凸部(ドッ
ト)を印刷形成したものであるから、負荷比率が0から
5%程に一つだけのカ−ブを描く負荷曲線になる。この
ドットは、ヘッド粘着の回避やCSS接線力の低減を担
う凸部となる。しかし、浮上基準面を上昇させる役割を
担う機能は無い。
の負荷曲線を2種類上げる。図26(a)は、ガラス基
板上に高さ15nm程のドット状の凸部を形成したディ
スク用基板に記録用磁性膜、保護膜を形成した磁気ディ
スクの表面形状を特徴づける負荷曲線である。この表面
形状は、基板上にほぼ同一形状、同一高さの凸部(ドッ
ト)を印刷形成したものであるから、負荷比率が0から
5%程に一つだけのカ−ブを描く負荷曲線になる。この
ドットは、ヘッド粘着の回避やCSS接線力の低減を担
う凸部となる。しかし、浮上基準面を上昇させる役割を
担う機能は無い。
【0086】一方、図26(b)は、NiPめっき基板
上に円周方向に微細な溝加工を施したCSS領域を持つ
ディスク用基板に、記録用磁性膜、保護膜を形成した磁
気ディスク上のCSS領域の表面形状を特徴づける負荷
曲線である。砥粒による微細な溝加工では、負荷曲線の
BR5nmと平均面高さを独立して制御することは困難
である。
上に円周方向に微細な溝加工を施したCSS領域を持つ
ディスク用基板に、記録用磁性膜、保護膜を形成した磁
気ディスク上のCSS領域の表面形状を特徴づける負荷
曲線である。砥粒による微細な溝加工では、負荷曲線の
BR5nmと平均面高さを独立して制御することは困難
である。
【0087】本実施例の磁気ディスク1の内周側に設け
たCSS領域2の負荷曲線を図23に示す。ヘッド粘着
の回避やCSS接線力の低減を担う凸部Aと、CSS領
域2における浮上基準面の上昇を担う凸部Bがランダム
に混在するために、負荷曲線が2段のステップ状のカー
ブを描くと言う特徴を有している。このカーブの1段
目、すなわち負荷比率が0から4%程の間の曲線は、凸
部Aに起因する曲線であり、CSS領域2におけるヘッ
ド粘着の回避、CSS接線力の低減の役割を担う。また
このカーブの2段目は、ステップ状に表れ、負荷比率が
45%程までの間の曲線は、凸部Bに起因する曲線であ
り、ある範囲に渡ってほぼ平坦な部分を示す。この部分
が磁気ヘッド19の浮上基準面を上昇させる役割を担う
凸部Bを特徴付ける。
たCSS領域2の負荷曲線を図23に示す。ヘッド粘着
の回避やCSS接線力の低減を担う凸部Aと、CSS領
域2における浮上基準面の上昇を担う凸部Bがランダム
に混在するために、負荷曲線が2段のステップ状のカー
ブを描くと言う特徴を有している。このカーブの1段
目、すなわち負荷比率が0から4%程の間の曲線は、凸
部Aに起因する曲線であり、CSS領域2におけるヘッ
ド粘着の回避、CSS接線力の低減の役割を担う。また
このカーブの2段目は、ステップ状に表れ、負荷比率が
45%程までの間の曲線は、凸部Bに起因する曲線であ
り、ある範囲に渡ってほぼ平坦な部分を示す。この部分
が磁気ヘッド19の浮上基準面を上昇させる役割を担う
凸部Bを特徴付ける。
【0088】ここで、本実施例のCSS領域2において
面積比率が45%の場合、図21から明らかなように浮
上基準面が約4nm〜5nm上昇する。このため、たと
えばヘッド浮上高さhfが20nmの場合、凸部Aの高
さが20nmでもCSS領域2では、磁気ヘッド19と
凸部Aが連続接触することは無い。また凸部Aは、密
度、面積比率が凸部Bより約1桁低いため、浮上基準面
にはほとんど寄与しない。本実施例では、凸部Bの高さ
が10nmとした場合であり、凸部Bの高さが異なる場
合、新たな凸部面積比率と浮上基準面高さの関係を求め
なければならない。このように、CSS領域2において
異なる高さおよび密度の凸部を混在させた本発明の負荷
曲線は、上記に示した図26(a)、図26(b)の従
来の磁気ディスクのCSS領域の表面形状から得られる
負荷曲線とは、明らかに異なるものである。
面積比率が45%の場合、図21から明らかなように浮
上基準面が約4nm〜5nm上昇する。このため、たと
えばヘッド浮上高さhfが20nmの場合、凸部Aの高
さが20nmでもCSS領域2では、磁気ヘッド19と
凸部Aが連続接触することは無い。また凸部Aは、密
度、面積比率が凸部Bより約1桁低いため、浮上基準面
にはほとんど寄与しない。本実施例では、凸部Bの高さ
が10nmとした場合であり、凸部Bの高さが異なる場
合、新たな凸部面積比率と浮上基準面高さの関係を求め
なければならない。このように、CSS領域2において
異なる高さおよび密度の凸部を混在させた本発明の負荷
曲線は、上記に示した図26(a)、図26(b)の従
来の磁気ディスクのCSS領域の表面形状から得られる
負荷曲線とは、明らかに異なるものである。
【0089】ただし、本発明のCSS領域2を持つ磁気
ディスク1でも断面形状を最適な設定に選ばなければな
らない。たとえば、凸部Aの面積比率が0.1〜10%の
範囲ならば、CSS接線力を低く抑えられるが、凸部B
との差が5nmより小さいと上記範囲でもCSS接線力
は上昇する。従って、凸部Aと凸部Bの高さの差は、5
nm以上が望ましい。また、凸部Bの面積比率が10%
程では、磁気ヘッド19の浮上基準面を上昇させる作用
は少ないが、面積比率を70%より高くすると磁気ヘッ
ド19の浮上基準面は上昇するが、CSS接線力も上昇
する。
ディスク1でも断面形状を最適な設定に選ばなければな
らない。たとえば、凸部Aの面積比率が0.1〜10%の
範囲ならば、CSS接線力を低く抑えられるが、凸部B
との差が5nmより小さいと上記範囲でもCSS接線力
は上昇する。従って、凸部Aと凸部Bの高さの差は、5
nm以上が望ましい。また、凸部Bの面積比率が10%
程では、磁気ヘッド19の浮上基準面を上昇させる作用
は少ないが、面積比率を70%より高くすると磁気ヘッ
ド19の浮上基準面は上昇するが、CSS接線力も上昇
する。
【0090】なお、上述のように凸部Aの高さ、密度、
面積比率と凸部Bの高さ、密度、面積比率は、広い範囲
で設定可能であるが、磁気ヘッド19のCSS接線力や
浮上高さを考慮して、要求される仕様に適した最適値を
設定しなければならない。
面積比率と凸部Bの高さ、密度、面積比率は、広い範囲
で設定可能であるが、磁気ヘッド19のCSS接線力や
浮上高さを考慮して、要求される仕様に適した最適値を
設定しなければならない。
【0091】(実施例3)上述の実施例1および実施例
2では、CSS領域2において最も高い凸部4a(A)
と混在する凸部4b(B)は、データ領域3における凸
部4c(C)と同時に形成されるため、高さが凸部4c
(C)とほぼ等しくなる。これに対して、この実施例3
では、CSS領域2に形成する凸部Bとデータ領域3に
形成する凸部Cの高さが異なる表面形状の磁気ディスク
1を製造するプロセスと、この表面形状を持つ磁気ディ
スク1の新たな効果について説明する。
2では、CSS領域2において最も高い凸部4a(A)
と混在する凸部4b(B)は、データ領域3における凸
部4c(C)と同時に形成されるため、高さが凸部4c
(C)とほぼ等しくなる。これに対して、この実施例3
では、CSS領域2に形成する凸部Bとデータ領域3に
形成する凸部Cの高さが異なる表面形状の磁気ディスク
1を製造するプロセスと、この表面形状を持つ磁気ディ
スク1の新たな効果について説明する。
【0092】表面形状は、一例として凸部Aの高さを1
6nm、凸部Bの高さを8nm、凸部Cの高さを4nm
とし、各凸部の直径はほぼ2μm、密度は凸部Aを約3.
5×103 個/mm2 、凸部Bを約1.5×105 個/m
m2 、凸部Cを約2.7×103 個/mm2 と設定してディ
スクを製造した。この時の凸部の面積比率は、凸部Aが
約1.1%、凸部Bが約47%、凸部Cが約0.8%とな
る。
6nm、凸部Bの高さを8nm、凸部Cの高さを4nm
とし、各凸部の直径はほぼ2μm、密度は凸部Aを約3.
5×103 個/mm2 、凸部Bを約1.5×105 個/m
m2 、凸部Cを約2.7×103 個/mm2 と設定してディ
スクを製造した。この時の凸部の面積比率は、凸部Aが
約1.1%、凸部Bが約47%、凸部Cが約0.8%とな
る。
【0093】その製造プロセスを以下に示す。基本的に
は、実施例1および実施例2に例示した図4、図5およ
び図6の方法を用いる。
は、実施例1および実施例2に例示した図4、図5およ
び図6の方法を用いる。
【0094】まず、ディスク用基板に磁性記録膜、カー
ボン等からなる保護膜6を積層した磁気ディスク1を、
内周部にCSS領域2だけが開口するようにマスク部材
11a,11bで覆い、磁気ディスク1の表面のCSS
領域2に選択的にフッ素樹脂粒子13を約3.5×103
個/mm2 の粒子密度(面積比率約1.1%)で塗布する。
この時、塗布したフッ素樹脂粒子13は、凸部Aを形成
するマスクとなる。この後、酸素によるドライエッチン
グを行い磁気ディスク1の表面の保護膜6を8nmエッ
チング除去し、CSS接線力の低減やヘッド粘着の回避
を担う第1の凸部Aを形成する。
ボン等からなる保護膜6を積層した磁気ディスク1を、
内周部にCSS領域2だけが開口するようにマスク部材
11a,11bで覆い、磁気ディスク1の表面のCSS
領域2に選択的にフッ素樹脂粒子13を約3.5×103
個/mm2 の粒子密度(面積比率約1.1%)で塗布する。
この時、塗布したフッ素樹脂粒子13は、凸部Aを形成
するマスクとなる。この後、酸素によるドライエッチン
グを行い磁気ディスク1の表面の保護膜6を8nmエッ
チング除去し、CSS接線力の低減やヘッド粘着の回避
を担う第1の凸部Aを形成する。
【0095】次に、以前のフッ素樹脂粒子13が付着し
た状態のまま、もう一度、この磁気ディスク1にCSS
領域2のみが開口したマスク部材11を覆い、CSS領
域2のみにフッ素樹脂粒子13を約1.5×105 個/mm
2 の粒子密度(面積比率約47%)になるように塗布す
る。この後、酸素によるドライエッチングを行い、磁気
ディスク1の表面の保護膜6を更に4nmエッチング除
去し、浮上基準面の上昇を担う第2の凸部Bを形成す
る。
た状態のまま、もう一度、この磁気ディスク1にCSS
領域2のみが開口したマスク部材11を覆い、CSS領
域2のみにフッ素樹脂粒子13を約1.5×105 個/mm
2 の粒子密度(面積比率約47%)になるように塗布す
る。この後、酸素によるドライエッチングを行い、磁気
ディスク1の表面の保護膜6を更に4nmエッチング除
去し、浮上基準面の上昇を担う第2の凸部Bを形成す
る。
【0096】更に、CSS領域形成用のマスク部材11
a,11bを外し、以前のフッ素樹脂粒子13が付着し
た状態のまま、磁気ディスク1の保護膜6の全面にフッ
素樹脂粒子13のマスクを約2.7×103 個/mm2 の粒
子密度(面積比率約0.8%)になるように塗布する。こ
の後、磁気ディスク1の保護膜6の全面を再度、酸素に
よるドライエッチングにより4nmエッチング除去し、
第3の凸部Cを形成する。
a,11bを外し、以前のフッ素樹脂粒子13が付着し
た状態のまま、磁気ディスク1の保護膜6の全面にフッ
素樹脂粒子13のマスクを約2.7×103 個/mm2 の粒
子密度(面積比率約0.8%)になるように塗布する。こ
の後、磁気ディスク1の保護膜6の全面を再度、酸素に
よるドライエッチングにより4nmエッチング除去し、
第3の凸部Cを形成する。
【0097】この後、保護膜6の表面のフッ素樹脂粒子
13をスクラブ洗浄によって除去し、潤滑材を塗布し
て、保護膜6に図24で示すような断面形状を示す磁気
ディスク1を得た。
13をスクラブ洗浄によって除去し、潤滑材を塗布し
て、保護膜6に図24で示すような断面形状を示す磁気
ディスク1を得た。
【0098】以上の工程により、ディスク表面に数種類
の異なる高さに制御された凸部を持つ磁気ディスク1を
得ることができる。
の異なる高さに制御された凸部を持つ磁気ディスク1を
得ることができる。
【0099】本実施例の磁気ディスク1の内周側に設け
たCSS領域2の負荷曲線の一例を図25に示す。ヘッ
ド粘着の回避やCSS接線力の低減を担う凸部Aと、C
SS領域2で浮上基準面の上昇を担う凸部Bと、データ
領域3と同じ高さの凸部Cがランダムに混在するため
に、負荷曲線が3段のステップ状のカーブを描くと言う
特徴を有している。
たCSS領域2の負荷曲線の一例を図25に示す。ヘッ
ド粘着の回避やCSS接線力の低減を担う凸部Aと、C
SS領域2で浮上基準面の上昇を担う凸部Bと、データ
領域3と同じ高さの凸部Cがランダムに混在するため
に、負荷曲線が3段のステップ状のカーブを描くと言う
特徴を有している。
【0100】このカーブの1段目、すなわち負荷比率が
0から1.1%程の間の曲線は、凸部Aに起因する曲線で
あり、CSS領域2におけるヘッド粘着の回避、CSS
接線力の低減の役割を担う。また負荷比率が47%程ま
での間のにステップ状に現れる2段目の曲線は、凸部B
に起因する曲線であり、この部分がヘッドの浮上基準面
を上昇させる役割を担う凸部Bを特徴付ける。更に負荷
比率が50%程に現れている肩状の曲線は、データ領域
に形成した凸部Cによるもので、CSS領域2では、面
積比率が低いために磁気ヘッド19の浮上に影響を及ぼ
すことはない。データ領域3に形成した凸部Cは、低い
浮上量(25nm以下)でもヘッド浮上安定性を向上さ
せる効果があることが実験により確認されている。
0から1.1%程の間の曲線は、凸部Aに起因する曲線で
あり、CSS領域2におけるヘッド粘着の回避、CSS
接線力の低減の役割を担う。また負荷比率が47%程ま
での間のにステップ状に現れる2段目の曲線は、凸部B
に起因する曲線であり、この部分がヘッドの浮上基準面
を上昇させる役割を担う凸部Bを特徴付ける。更に負荷
比率が50%程に現れている肩状の曲線は、データ領域
に形成した凸部Cによるもので、CSS領域2では、面
積比率が低いために磁気ヘッド19の浮上に影響を及ぼ
すことはない。データ領域3に形成した凸部Cは、低い
浮上量(25nm以下)でもヘッド浮上安定性を向上さ
せる効果があることが実験により確認されている。
【0101】図25に示す本実施例の負荷曲線から、凸
部Aと凸部Bと凸部Cを含めた負荷比率は、約49%で
ある。実際に磁気ヘッド19を浮上させ、CSS領域2
の浮上基準面高さを測定したところ、凸部の面積比率と
凸部高さの積とほぼ等しい約4nmの浮上基準面の上昇
が確認された。
部Aと凸部Bと凸部Cを含めた負荷比率は、約49%で
ある。実際に磁気ヘッド19を浮上させ、CSS領域2
の浮上基準面高さを測定したところ、凸部の面積比率と
凸部高さの積とほぼ等しい約4nmの浮上基準面の上昇
が確認された。
【0102】このため、たとえばヘッド浮上高さhfが
15nmの場合、凸部Aの高さが16nmでもCSS領
域2では、磁気ヘッド19と凸部Aが連続接触すること
は無い。
15nmの場合、凸部Aの高さが16nmでもCSS領
域2では、磁気ヘッド19と凸部Aが連続接触すること
は無い。
【0103】更に、データ領域3の凸部Cの高さは、C
SS領域2に形成される他の凸部から独立して制御が可
能であるため、データ領域3における磁気ヘッド19の
浮上安定性を確保できる最小の高さに調整が可能であ
る。このため、データ領域3においては、磁気ヘッド1
9と凸部Cとの隙間が拡大し、つまり浮上マージンを大
きくすることができる。これは、磁気ディスク装置にと
ってヘッドクラッシュなどの摺動故障に対する信頼性向
上に寄与する。
SS領域2に形成される他の凸部から独立して制御が可
能であるため、データ領域3における磁気ヘッド19の
浮上安定性を確保できる最小の高さに調整が可能であ
る。このため、データ領域3においては、磁気ヘッド1
9と凸部Cとの隙間が拡大し、つまり浮上マージンを大
きくすることができる。これは、磁気ディスク装置にと
ってヘッドクラッシュなどの摺動故障に対する信頼性向
上に寄与する。
【0104】次に比較例として、凸部Bと凸部Cを形成
しない磁気ディスクを製造し、本発明の磁気ディスクと
の摺動信頼性の比較を行った。両方の磁気ディスクとも
凸部Aは、約3.5×103 個/mm2 の粒子密度(面積比
率約1.1%)、凸部高さ16nmで形成した。
しない磁気ディスクを製造し、本発明の磁気ディスクと
の摺動信頼性の比較を行った。両方の磁気ディスクとも
凸部Aは、約3.5×103 個/mm2 の粒子密度(面積比
率約1.1%)、凸部高さ16nmで形成した。
【0105】CSS領域2に磁気ヘッド19を配置し、
磁気ディスク1を300rpmで回転させて磁気ヘッド
19と磁気ディスク1を連続接触摺動させて磁気ディス
ク1の摺動強度を比較した。この摺動条件では(回転数
が300rpm、線速度が0.63m/s)、磁気ヘッド
19は浮上せず、凸部Aの上面を潤滑材を介して滑って
いる状態である。摺動強度の比較は、磁気ディスク1が
クラッシュに至るまでのパス回数とした。また、それぞ
れの磁気ディスク1の試験面数は、10面で行った。
磁気ディスク1を300rpmで回転させて磁気ヘッド
19と磁気ディスク1を連続接触摺動させて磁気ディス
ク1の摺動強度を比較した。この摺動条件では(回転数
が300rpm、線速度が0.63m/s)、磁気ヘッド
19は浮上せず、凸部Aの上面を潤滑材を介して滑って
いる状態である。摺動強度の比較は、磁気ディスク1が
クラッシュに至るまでのパス回数とした。また、それぞ
れの磁気ディスク1の試験面数は、10面で行った。
【0106】その結果、比較例として凸部Bと凸部Cを
形成しない磁気ディスク1の全ての面は、約25,00
0から40,000パスてクラッシュに至った。一方、
本実施例の磁気ディスクは、10面とも60,000パ
スを経過してもクラッシュには至らなかった。この理由
は、CSS領域2で磁気ヘッド19を支持している凸部
Aの上面に、高さの異なる凸部B、凸部Cから潤滑材の
供給が行われているためと推定される。
形成しない磁気ディスク1の全ての面は、約25,00
0から40,000パスてクラッシュに至った。一方、
本実施例の磁気ディスクは、10面とも60,000パ
スを経過してもクラッシュには至らなかった。この理由
は、CSS領域2で磁気ヘッド19を支持している凸部
Aの上面に、高さの異なる凸部B、凸部Cから潤滑材の
供給が行われているためと推定される。
【0107】このように、本発明の負荷曲線を持つ磁気
ディスク1は、従来の負荷曲線を持つ磁気ディスクとは
明らかに異なり、磁気ヘッド19の低浮上量化、摺動強
度の向上などの優れた効果が得られる。
ディスク1は、従来の負荷曲線を持つ磁気ディスクとは
明らかに異なり、磁気ヘッド19の低浮上量化、摺動強
度の向上などの優れた効果が得られる。
【0108】以上説明したように、本発明の上述の各実
施例によれば、磁気ディスクのCSS領域およびデータ
領域にそれぞれの機能に適した凸部を任意に形成してい
るので、この磁気ディスクを用いた磁気ディスク装置の
CSS特性やヘッド粘着、かつ磁気ヘッドの低浮上特性
を向上させ、磁気ディスク装置の高記録密度かつ摺動信
頼性を大幅に改善できる。
施例によれば、磁気ディスクのCSS領域およびデータ
領域にそれぞれの機能に適した凸部を任意に形成してい
るので、この磁気ディスクを用いた磁気ディスク装置の
CSS特性やヘッド粘着、かつ磁気ヘッドの低浮上特性
を向上させ、磁気ディスク装置の高記録密度かつ摺動信
頼性を大幅に改善できる。
【0109】すなわち、CSS領域では磁気ヘッドとの
摺動信頼性を向上させるため、CSS領域に形成する凸
部の高さはデータ領域より高くし、また磁気ヘッドとの
接触状態を表わす負荷比率BR5はデータ領域より大き
くし、ヘッド粘着を改善する。データ領域では、磁気ヘ
ッドの浮上特性を損なわない高さの凸部を形成し、磁気
ヘッドの摺動面に対して少なくとも1つ以上の凸部を形
成しているので、磁気ヘッドの浮上不安定時でのディス
ク表面への損傷を改善できる。
摺動信頼性を向上させるため、CSS領域に形成する凸
部の高さはデータ領域より高くし、また磁気ヘッドとの
接触状態を表わす負荷比率BR5はデータ領域より大き
くし、ヘッド粘着を改善する。データ領域では、磁気ヘ
ッドの浮上特性を損なわない高さの凸部を形成し、磁気
ヘッドの摺動面に対して少なくとも1つ以上の凸部を形
成しているので、磁気ヘッドの浮上不安定時でのディス
ク表面への損傷を改善できる。
【0110】さらに、CSS領域およびデータ領域での
凸部の高さ、大きさおよび密度を調整することによっ
て、磁気ヘッドから見た磁気ディスクの凸部を含めた平
均値の高さの差を10nm以内にしているので、磁気ヘ
ッドがCSS領域とデータ領域との領域をシークする際
に、磁気ヘッドの浮上性を損なうことがなく、磁気ディ
スクの信頼性を大幅に改善することができた。
凸部の高さ、大きさおよび密度を調整することによっ
て、磁気ヘッドから見た磁気ディスクの凸部を含めた平
均値の高さの差を10nm以内にしているので、磁気ヘ
ッドがCSS領域とデータ領域との領域をシークする際
に、磁気ヘッドの浮上性を損なうことがなく、磁気ディ
スクの信頼性を大幅に改善することができた。
【0111】また、本発明の負荷曲線を示す表面形状を
持つCSS領域を磁気ディスクに設けることにより、C
SS領域の平均面高さは、データ領域の平均面高さより
高くすることができ、CSS領域の浮上基準面をデータ
領域の浮上基準面高さより高くできる。即ち、CSS領
域で浮上基準面が上昇することで、CSS領域の凸部高
さからヘッド浮上高さまでの浮上マージンを広くするこ
とができる。このことは、CSS領域おいて、磁気ヘッ
ドとCSS領域の凸部との接触頻度を低下させることに
なり、CSSの信頼性が向上する。特に浮上基準面から
のヘッド浮上高さが30nm以下の極低浮上領域では、
CSS領域の凸部の高さが浮上の阻害要因となりうる
が、本発明の磁気ディスクでは、CSS領域の凸部でヘ
ッド粘着、CSS時の接線力低減しつつ、30nm以下
の低浮上が可能となった。さらに、データ領域での磁気
ヘッドの浮上量は、CSS領域の凸部の高さ以下に低下
させることが可能であり、高密度記録が可能となった。
持つCSS領域を磁気ディスクに設けることにより、C
SS領域の平均面高さは、データ領域の平均面高さより
高くすることができ、CSS領域の浮上基準面をデータ
領域の浮上基準面高さより高くできる。即ち、CSS領
域で浮上基準面が上昇することで、CSS領域の凸部高
さからヘッド浮上高さまでの浮上マージンを広くするこ
とができる。このことは、CSS領域おいて、磁気ヘッ
ドとCSS領域の凸部との接触頻度を低下させることに
なり、CSSの信頼性が向上する。特に浮上基準面から
のヘッド浮上高さが30nm以下の極低浮上領域では、
CSS領域の凸部の高さが浮上の阻害要因となりうる
が、本発明の磁気ディスクでは、CSS領域の凸部でヘ
ッド粘着、CSS時の接線力低減しつつ、30nm以下
の低浮上が可能となった。さらに、データ領域での磁気
ヘッドの浮上量は、CSS領域の凸部の高さ以下に低下
させることが可能であり、高密度記録が可能となった。
【0112】また、磁気ヘッドとしてMRヘッドを用い
た場合、CSS領域でもMRヘッドとCSS領域の凸部
との接触に伴うサーマルアスペリティの発生を低減する
ことができるのでデータ領域と同様に情報を再生でき
る。
た場合、CSS領域でもMRヘッドとCSS領域の凸部
との接触に伴うサーマルアスペリティの発生を低減する
ことができるのでデータ領域と同様に情報を再生でき
る。
【0113】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。
【0114】たとえば、上述の各実施例の説明では、一
例として、磁気ディスクの表面の最上層の保護膜に、高
さ、径、さらには分布密度等が精度良く制御された凹凸
を形成する技術を例示したが、保護膜の下側の任意の各
層、あるいは下地の基板表面において、上述の制御され
た凹凸を形成し、この凹凸が磁気ディスクの表面形状に
反映されるように制御することも本発明に含まれる。
例として、磁気ディスクの表面の最上層の保護膜に、高
さ、径、さらには分布密度等が精度良く制御された凹凸
を形成する技術を例示したが、保護膜の下側の任意の各
層、あるいは下地の基板表面において、上述の制御され
た凹凸を形成し、この凹凸が磁気ディスクの表面形状に
反映されるように制御することも本発明に含まれる。
【0115】また、CSS領域を磁気ディスクの内周部
に設定する場合を例に採って説明したが、磁気ディスク
の外周部あるいは内外周部に設定する構成も本発明に含
まれる。
に設定する場合を例に採って説明したが、磁気ディスク
の外周部あるいは内外周部に設定する構成も本発明に含
まれる。
【0116】さらに、上述の各実施例では保護膜として
カーボン膜を例にとって説明したが、ダイヤモンド状カ
ーボンやダイヤモンド膜、またSi O2 、Si Cなどの
酸化膜や炭化膜などの保護膜を用いてもよい。
カーボン膜を例にとって説明したが、ダイヤモンド状カ
ーボンやダイヤモンド膜、またSi O2 、Si Cなどの
酸化膜や炭化膜などの保護膜を用いてもよい。
【0117】
【発明の効果】本発明の磁気ディスクによれば、CSS
領域とデータ領域を区別して使用する磁気ディスクにお
いて、データ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッ
ド浮上安定性を確保するとともに、CSS領域における
ヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上を実現するこ
とができる、という効果が得られる。
領域とデータ領域を区別して使用する磁気ディスクにお
いて、データ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッ
ド浮上安定性を確保するとともに、CSS領域における
ヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上を実現するこ
とができる、という効果が得られる。
【0118】また、本発明の磁気ディスクによれば、C
SS領域とデータ領域を区別して使用する磁気ディスク
において、CSS領域における凹凸の形成によるヘッド
粘着の回避およびCSS特性の向上およびデータ領域に
おける磁気ヘッドの極低浮上化と、CSS領域とデータ
領域との間における磁気ヘッドの円滑なシークを両立さ
せることができる、という効果が得られる。
SS領域とデータ領域を区別して使用する磁気ディスク
において、CSS領域における凹凸の形成によるヘッド
粘着の回避およびCSS特性の向上およびデータ領域に
おける磁気ヘッドの極低浮上化と、CSS領域とデータ
領域との間における磁気ヘッドの円滑なシークを両立さ
せることができる、という効果が得られる。
【0119】また、本発明の磁気ディスクによれば、デ
ータ領域における磁気ヘッドの極低浮上化による記録密
度の向上を実現することができる、という効果が得られ
る。
ータ領域における磁気ヘッドの極低浮上化による記録密
度の向上を実現することができる、という効果が得られ
る。
【0120】また、本発明の磁気ディスクによれば、C
SS領域における凹凸の形成によるヘッド粘着の回避お
よびCSS特性の向上と、CSS領域における情報の円
滑な記録および再生とを両立させることができる、とい
う効果が得られる。
SS領域における凹凸の形成によるヘッド粘着の回避お
よびCSS特性の向上と、CSS領域における情報の円
滑な記録および再生とを両立させることができる、とい
う効果が得られる。
【0121】また、本発明の磁気ディスクの製造方法に
よれば、CSS領域とデータ領域を区別して使用する磁
気ディスクにおいて、データ領域における磁気ヘッドの
低浮上でのヘッド浮上安定性を確保するとともに、CS
S領域におけるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向
上を実現することができる、という効果が得られる。
よれば、CSS領域とデータ領域を区別して使用する磁
気ディスクにおいて、データ領域における磁気ヘッドの
低浮上でのヘッド浮上安定性を確保するとともに、CS
S領域におけるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向
上を実現することができる、という効果が得られる。
【0122】また、本発明の磁気ディスクの製造方法に
よれば、CSS領域とデータ領域を区別して使用する磁
気ディスクにおいて、CSS領域における凹凸の形成に
よるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上およびデ
ータ領域における磁気ヘッドの極低浮上化と、CSS領
域とデータ領域との間における磁気ヘッドの円滑なシー
クを両立させることができる、という効果が得られる。
よれば、CSS領域とデータ領域を区別して使用する磁
気ディスクにおいて、CSS領域における凹凸の形成に
よるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上およびデ
ータ領域における磁気ヘッドの極低浮上化と、CSS領
域とデータ領域との間における磁気ヘッドの円滑なシー
クを両立させることができる、という効果が得られる。
【0123】また、本発明の磁気ディスクの製造方法に
よれば、データ領域における磁気ヘッドの極低浮上化に
よる記録密度の向上を実現することができる、という効
果が得られる。
よれば、データ領域における磁気ヘッドの極低浮上化に
よる記録密度の向上を実現することができる、という効
果が得られる。
【0124】また、本発明の磁気ディスクの製造方法に
よれば、CSS領域における凹凸の形成によるヘッド粘
着の回避およびCSS特性の向上と、CSS領域におけ
る情報の円滑な記録および再生とを両立させることがで
きる、という効果が得られる。
よれば、CSS領域における凹凸の形成によるヘッド粘
着の回避およびCSS特性の向上と、CSS領域におけ
る情報の円滑な記録および再生とを両立させることがで
きる、という効果が得られる。
【0125】本発明の磁気ディスク装置によれば、CS
S領域およびデータ領域の各々の表面性状が精度良く制
御された磁気ディスクを記録媒体として備えることによ
り、データ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド
浮上安定性を確保による高記録密度の達成と、CSS領
域におけるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上に
よる動作の信頼性の確保とを実現することができる、と
いう効果が得られる。
S領域およびデータ領域の各々の表面性状が精度良く制
御された磁気ディスクを記録媒体として備えることによ
り、データ領域における磁気ヘッドの低浮上でのヘッド
浮上安定性を確保による高記録密度の達成と、CSS領
域におけるヘッド粘着の回避およびCSS特性の向上に
よる動作の信頼性の確保とを実現することができる、と
いう効果が得られる。
【図1】(a)および(b)は、本発明の一実施例であ
る磁気ディスクの一例を示す平面図および略断面図であ
る。
る磁気ディスクの一例を示す平面図および略断面図であ
る。
【図2】本発明の一実施例である磁気ディスクの一部を
拡大して示す断面図である。
拡大して示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法の一例を示すフローチャートである。
法の一例を示すフローチャートである。
【図4】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法の一例を、図5と併せて、工程順に示す断面図であ
る。
法の一例を、図5と併せて、工程順に示す断面図であ
る。
【図5】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法の一例を、図4と併せて、工程順に示す断面図であ
る。
法の一例を、図4と併せて、工程順に示す断面図であ
る。
【図6】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法に用いられるフッ素樹脂粒子の塗布装置の一例を示す
概念図である。
法に用いられるフッ素樹脂粒子の塗布装置の一例を示す
概念図である。
【図7】本発明の一実施例である磁気ディスクの表面形
状の変化の一例を、プロセス順に示す概念図である。
状の変化の一例を、プロセス順に示す概念図である。
【図8】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法におけるエッチング時間と凸部の高さとの関係の一例
を示す線図である。
法におけるエッチング時間と凸部の高さとの関係の一例
を示す線図である。
【図9】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造方
法におけるフッ素樹脂粒子の径と凸部の大きさとの関係
の一例を示す線図である。
法におけるフッ素樹脂粒子の径と凸部の大きさとの関係
の一例を示す線図である。
【図10】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造
方法におけるフッ素樹脂粒子の噴射回数と凸部の密度と
の関係の一例を示す線図である。
方法におけるフッ素樹脂粒子の噴射回数と凸部の密度と
の関係の一例を示す線図である。
【図11】本発明の一実施例である磁気ディスク装置の
一部を破断して示す斜視図である。
一部を破断して示す斜視図である。
【図12】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
る凸部の高さとCSS特性との関係の一例を示す線図で
ある。
る凸部の高さとCSS特性との関係の一例を示す線図で
ある。
【図13】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
る凸部の径とCSS接線力との関係の一例を示す線図で
ある。
る凸部の径とCSS接線力との関係の一例を示す線図で
ある。
【図14】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
る凸部の密度とCSS接線力との関係の一例を示す線図
である。
る凸部の密度とCSS接線力との関係の一例を示す線図
である。
【図15】本発明の一実施例である磁気ディスクの表面
性状を表す負荷比率BR5とCSS接線力との関係の一
例を示す線図である。
性状を表す負荷比率BR5とCSS接線力との関係の一
例を示す線図である。
【図16】本発明の一実施例である磁気ディスク装置に
備えられる磁気ヘッドの一例を示す斜視図である。
備えられる磁気ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図17】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
るCSS領域とデータ領域の平均面のレベルの差異の一
例を示す断面図である。
るCSS領域とデータ領域の平均面のレベルの差異の一
例を示す断面図である。
【図18】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
る表面粗さ曲線の一例を示す概念図である。
る表面粗さ曲線の一例を示す概念図である。
【図19】表面粗さ曲線から平均面レベルを算出する方
法の一例を示す概念図である。
法の一例を示す概念図である。
【図20】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
るCSS領域とデータ領域の断面形状の一例を模式的に
示すモデル図である。
るCSS領域とデータ領域の断面形状の一例を模式的に
示すモデル図である。
【図21】本発明の一実施例である磁気ディスクの製造
方法における凸部の面積比率と浮上基準面高さの関係の
一例を示す線図である。
方法における凸部の面積比率と浮上基準面高さの関係の
一例を示す線図である。
【図22】本発明の一実施例である磁気ディスクのCS
S領域における凸部の分布密度の一例を示す説明図であ
る。
S領域における凸部の分布密度の一例を示す説明図であ
る。
【図23】本発明の一実施例である磁気ディスクのCS
S領域における負荷曲線の一例を示す線図である。
S領域における負荷曲線の一例を示す線図である。
【図24】本発明の一実施例である磁気ディスクにおけ
るCSS領域とデータ領域の断面形状の一例を模式的に
示すモデル図である。
るCSS領域とデータ領域の断面形状の一例を模式的に
示すモデル図である。
【図25】本発明の一実施例である磁気ディスクのCS
S領域における負荷曲線の一例を示す線図である。
S領域における負荷曲線の一例を示す線図である。
【図26】(a)および(b)は、従来の磁気ディスク
のCSS領域の表面形状から得られる負荷曲線の一例を
示す線図である。
のCSS領域の表面形状から得られる負荷曲線の一例を
示す線図である。
1…磁気ディスク、2…CSS領域(第1の領域)、3
…データ領域(第2の領域)、4a…凸部(第1の凸
部)、4b…凸部(第2の凸部)、4c…凸部(第3の
凸部)、5…潤滑膜、6…保護膜、7…磁性膜、8…下
地膜、9…Ni−Pめっき、10…アルミニウム合金基
板、11…マスク部材、12…保護膜形成基板、13…
フッ素樹脂粒子、14…窒素ガス、15…噴射ノズル、
16…印加電極、17…回転軸、18…フッ素樹脂粒子
形成槽、19…磁気ヘッド、20…磁気ヘッドの摺動
面、25a…凸部A(第1の凸部)、25b…凸部B
(第2の凸部)、25c…凸部C(第3の凸部)、26
a…CSS領域の平均面高さ、26b…データ領域の平
均面高さ、27a…CSS領域のヘッド浮上面、27b
…データ領域のヘッド浮上面。
…データ領域(第2の領域)、4a…凸部(第1の凸
部)、4b…凸部(第2の凸部)、4c…凸部(第3の
凸部)、5…潤滑膜、6…保護膜、7…磁性膜、8…下
地膜、9…Ni−Pめっき、10…アルミニウム合金基
板、11…マスク部材、12…保護膜形成基板、13…
フッ素樹脂粒子、14…窒素ガス、15…噴射ノズル、
16…印加電極、17…回転軸、18…フッ素樹脂粒子
形成槽、19…磁気ヘッド、20…磁気ヘッドの摺動
面、25a…凸部A(第1の凸部)、25b…凸部B
(第2の凸部)、25c…凸部C(第3の凸部)、26
a…CSS領域の平均面高さ、26b…データ領域の平
均面高さ、27a…CSS領域のヘッド浮上面、27b
…データ領域のヘッド浮上面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大竹 光義 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 赤松 潔 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 古沢 賢司 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 加藤 彰 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 小角 雄一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 石原 平吾 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 猪股 洋一 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 大浦 正樹 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内
Claims (7)
- 【請求項1】 互いに孤立した所定の高さの複数の第1
の凸部、および前記第1の凸部よりも低く互いに孤立し
た複数の第2の凸部からなる少なくとも2種類の凸部が
混在して形成された第1の領域と、前記第1の凸部より
も低く互いに孤立した複数の第3の凸部が形成された第
2の領域とを含むことを特徴とする磁気ディスク。 - 【請求項2】 互いに孤立した所定の高さの複数の第1
の凸部、および前記第1の凸部よりも低く互いに孤立し
た複数の第2の凸部からなる少なくとも2種類の凸部が
混在して形成された第1の領域と、前記第1の凸部より
も低く互いに孤立した複数の第3の凸部が形成された第
2の領域とを含む磁気ディスクにおいて、 前記第1の領域では前記第1の凸部の高さが15nm〜
30nm(望ましくは20nm〜30nm)、前記第1
の凸部の径が10μm以下(望ましくは4μm以下)、
磁気ヘッドとの接触状態を表わす前記磁気ディスク表面
の断面曲線から得られる負荷曲線において、前記断面曲
線の頂部から5nmの高さにおける負荷比率BR5が0.
1〜10%であり、前記第2の領域では前記第3の凸部
の高さが5nm〜15nm、前記第3の凸部の大きさが
10μm以下(望ましくは4μm以下)、前記負荷比率
BR5が前記第1の領域での前記負荷比率BR5より小
であることを特徴とする磁気ディスク。 - 【請求項3】 互いに孤立した所定の高さの複数の第1
の凸部、および前記第1の凸部よりも低く互いに孤立し
た複数の第2の凸部からなる少なくとも2種類の凸部が
混在して形成された第1の領域と、前記第1の凸部より
も低く互いに孤立した複数の第3の凸部が形成された第
2の領域とを含む磁気ディスクにおいて、 前記第1および第2の領域の各々の表面の粗さを平均化
して得られる前記第1および第2の領域の各々の平均面
高さの差が、10nm以下(望ましくは4nm以下)で
あることを特徴とする磁気ディスク。 - 【請求項4】 請求項2記載の磁気ディスクにおいて、 前記第1および第2の領域の各々の表面の粗さを平均化
して得られる前記第1および第2の領域の各々の平均面
高さの差が、10nm以下(望ましくは4nm以下)で
あることを特徴とする磁気ディスク。 - 【請求項5】 主面の少なくとも一部に微粒子を付着さ
せ前記微粒子をマスクとしてエッチングを行う操作を2
回以上繰り返すことを特徴とする磁気ディスクの製造方
法。 - 【請求項6】 請求項5記載の磁気ディスクの製造方法
において、前記磁気ディスクの前記主面は、少なくとも
第1および第2の領域に区分けされ、 前記第1の領域に所望の大きさの微粒子を所望の密度で
選択的に被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして
前記第1および第2の領域をエッチングする工程と、前
記第1および第2の領域に所望の大きさの微粒子を所望
の密度で被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして
前記第1および第2の領域をエッチングする工程とを含
む第1のプロセス、 前記第1の領域に所望の大きさの微粒子を所望の密度で
選択的に被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして
前記第1および第2の領域をエッチングする工程と、前
記第1の領域に所望の大きさの微粒子を所望の密度で選
択的に被着させる工程と、前記第1および2の領域に所
望の大きさの微粒子を所望の密度で被着させる工程と、
前記微粒子をマスクとして前記第1および第2の領域を
エッチングする工程とを含む第2のプロセス、 前記第1の領域に所望の大きさの微粒子を所望の密度で
選択的に被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして
前記第1および第2の領域をエッチングする工程と、前
記第1の領域に所望の大きさの微粒子を所望の密度で選
択的に被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして前
記第1および第2の領域をエッチングする工程と、前記
第1および第2の領域に所望の大きさの微粒子を所望の
密度で被着させる工程と、前記微粒子をマスクとして前
記第1および第2の領域をエッチングする工程とを含む
第3のプロセス、の少なくとも一つを実行することを特
徴とする磁気ディスクの製造方法。 - 【請求項7】 互いに孤立した所定の高さの複数の第1
の凸部、および前記第1の凸部よりも低く互いに孤立し
た複数の第2の凸部からなる少なくとも2種類の凸部が
混在して形成された第1の領域と、前記第1の凸部より
も低く互いに孤立した複数の第3の凸部が形成された第
2の領域とを備えた磁気ディスクと、前記磁気ディスク
を回転駆動するディスク駆動手段と、前記磁気ディスク
に対する情報の記録および再生動作を行う磁気ヘッド
と、前記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの径方向の任意
の位置に位置決めする位置決め手段とを含み、前記第1
の領域において、前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクに
対する接触状態と浮上状態との間を移行させるコンタク
ト・スタート・ストップ動作が行われ、前記第2の領域
において、浮上状態の前記磁気ヘッドによる前記情報の
記録および再生動作が行われることを特徴とする磁気デ
ィスク装置。
Priority Applications (4)
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JP7047652A JPH08249637A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 磁気ディスクおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置 |
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SG9606646A SG89235A1 (en) | 1995-03-07 | 1996-03-06 | Magnetic disk and method for manufacturing the same and magnetic disk unit obtained by the same. |
CN96103914.0A CN1138187A (zh) | 1995-03-07 | 1996-03-07 | 磁盘及其制造方法和相应的磁盘单元 |
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---|---|---|---|
JP7047652A JPH08249637A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 磁気ディスクおよびその製造方法ならびに磁気ディスク装置 |
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JPH08249637A true JPH08249637A (ja) | 1996-09-27 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001514430A (ja) * | 1997-09-02 | 2001-09-11 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 不規則信号駆動変調器による記録媒体のレーザテクスチャ付け |
KR100422431B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2004-06-18 | 삼성전자주식회사 | 랜딩존(landingzone)텍스처링(texturing)방법 |
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---|---|---|---|---|
US6057984A (en) * | 1995-10-25 | 2000-05-02 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for data writing/read-out using a contact start and stop system |
DE102004010336A1 (de) | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Komag, Inc., San Jose | Magnetische Aufzeichnungsplatte mit Übergangszone |
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Family Cites Families (4)
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---|---|---|---|---|
JPS605423A (ja) * | 1983-06-22 | 1985-01-12 | Fujitsu Ltd | 連続磁性膜型磁気記録媒体 |
US5285343A (en) * | 1989-10-13 | 1994-02-08 | Hitachi, Ltd. | Magnetic disk with surface protective layer having convex portions and magnetic disk apparatus including such a magnetic disk |
JP3203691B2 (ja) * | 1990-07-04 | 2001-08-27 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスクの製造方法 |
KR940007790A (ko) * | 1992-09-02 | 1994-04-28 | 미야베 요시카즈 | 자기 디스크용 기판, 그의 제조방법 및 상기 기판을 포함하는 자기 디스크의 제조방법 |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7047652A patent/JPH08249637A/ja active Pending
-
1996
- 1996-03-05 EP EP96103399A patent/EP0731451A3/en not_active Withdrawn
- 1996-03-06 SG SG9606646A patent/SG89235A1/en unknown
- 1996-03-07 CN CN96103914.0A patent/CN1138187A/zh active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100422431B1 (ko) * | 1996-12-31 | 2004-06-18 | 삼성전자주식회사 | 랜딩존(landingzone)텍스처링(texturing)방법 |
JP2001514430A (ja) * | 1997-09-02 | 2001-09-11 | シーゲイト テクノロジー エルエルシー | 不規則信号駆動変調器による記録媒体のレーザテクスチャ付け |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1138187A (zh) | 1996-12-18 |
EP0731451A3 (en) | 1997-10-22 |
SG89235A1 (en) | 2002-06-18 |
EP0731451A2 (en) | 1996-09-11 |
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