JPH0916955A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 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、成膜工程とバーニッシュ工程の間に洗浄を行うこと
を特徴とする。洗浄は純水中への浸漬やスクラブ洗浄に
よって行われる。 【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接
触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
程前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
着していると、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。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、磁性層の成膜工程とバーニッシュ工程の間に洗
浄を行い、バーニッシュ工程前に成膜された層の表面上
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。微小異物を除去するためには、バ
ーニッシュ工程の後、潤滑層を形成する前に洗浄を行う
ことも一案ではあるが、上述したように本発明者らは、
成膜された基板表面に存在する微小異物がバーニッシュ
工程と相俟って不具合を生じさせていることを見出し、
バーニッシュ工程の前に洗浄を行うという解決策を提供
するものである。

【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、化学的エッチング、
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）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、バーニッシュ工程の前に洗浄が行われ
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、成膜後に大気開放した際に環境中から付着した微
小異物が除去され、これらがバーニッシュ工程と相俟っ
て不具合を引き起こす欠点が排除される。洗浄は、純水
中への浸漬によって行うことができ、好ましくは60〜80
℃程度の温純水に10〜60秒程度浸漬することを適宜繰り
返すことによって行う。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。より好ましくはスクラ
ブ洗浄、即ち洗浄液の存在下に機械的に擦ることによっ
て洗浄を行う。洗浄液は界面活性剤水溶液であると洗浄
力が向上するので好ましく、非イオン性界面活性剤の水
溶液であるとより好ましい。更に、界面活性剤の温純水
溶液などを用いるとより好ましい。洗浄後、ディスク基
板はスピン乾燥などによって乾燥される。

【００１５】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。

【００１６】（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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】

【実施例】

実施例１〜３ 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。このカーボン基板上に、Arガ
ス圧２ｍTorr、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。

【００２０】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。

【００２１】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。 実施例１：60℃の純水中に15秒間浸漬する操作を３回繰
り返して行い、さらに60℃の純水中に15秒間浸漬した
後、70mm／ｓの速度で引き上げた（方法１）。 実施例２：実施例１において、950kHzの超音波を併用し
た以外は同様に行った。 実施例３：60℃の純水をかけながら、ポリビニルアルコ
ール製のスクラブパッドを接触圧力0.5kg／cm²で15秒間
擦り付ける操作を３回繰り返して行い、次いで60℃の純
水をかけながらディスクを50rpmで５秒間回転させ、そ
の後純水なしでディスクを5000rpmで10秒間回転させた
（方法２）。 実施例４：常温のTriton X（Rohm & Haas Co.製）の10
％水溶液をかけながら、ポリビニルアルコール製のスク
ラブパッドを接触圧力0.5kg／cm²で15秒間擦り付ける操
作を３回繰り返して行い、次いで60℃の純水をかけなが
らディスクを50rpmで５秒間回転させ、その後純水なし
でディスクを5000rpmで10秒間回転させた（方法３）。

【００２２】洗浄工程終了後、回転するディスクに対し
てWA#10000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。

【００２３】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。

【００２４】実施例５ 実施例４の基板をNiＰメッキしたアルミニウム基板にし
た以外は、実施例４と同様に操作して磁気ディスクを得
た。

【００２５】実施例６ 実施例４の基板をガラス基板にした以外は、実施例４と
同様に操作して磁気ディスクを得た。

【００２６】実施例７ 実施例４において、テクスチャー処理の後にディスクを
真空ラインから取り出して大気中に暴露し、上記の方法
３によって洗浄を行ってから再び真空ライン内に移し、
下地層、磁性層、保護層を実施例４に準じて成膜した。
その後は実施例４と同様に操作して磁気ディスクを得
た。

【００２７】実施例８ 実施例１〜４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#600
0の研磨テープを用い、加工圧1.5kg／cm²、テープ振動3
00往復／分、ワーク回転数50rpm、加工時間20秒であっ
た。テクスチャー処理後、上記の方法３に従って洗浄を
行った。その後は実施例４と同様に操作して成膜等を行
い、磁気ディスクを得た。

【００２８】比較例１ 実施例４と同様に操作して磁気ディスクを得たが、方法
３による洗浄をバーニッシュ工程の前ではなく、バーニ
ッシュ工程の後、潤滑層の形成前に行った。

【００２９】比較例２ 実施例４と同様に操作して磁気ディスクを得たが、方法
３による洗浄を行わなかった。

【００３０】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。

【００３１】

【表１】

【００３２】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。

【００３３】

【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 (8)

【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、磁性層の成膜工程とバ
   ーニッシュ工程の間に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】 前記洗浄がスクラブ洗浄によって行わ
   れ、洗浄液が純水又は界面活性剤水溶液である、請求項
   １記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 【請求項３】 前記洗浄が温純水中への浸漬によって行
   われる、請求項２記載の磁気記録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 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から３の何れか１項記載
   の磁気記録媒体の製造方法。
5. 【請求項５】 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４記載の磁気記録媒体の製造方
   法。
6. 【請求項６】 前記テクスチャー処理工程と前記磁性層
   の成膜工程の間に洗浄工程を含む、請求項４又は５記載
   の磁気記録媒体の製造方法。
7. 【請求項７】 前記洗浄工程がスクラブ洗浄によって行
   われ、洗浄液が純水又は界面活性剤水溶液である、請求
   項６記載の磁気記録媒体の製造方法。
8. 【請求項８】 前記洗浄工程が温純水中への浸漬によっ
   て行われる、請求項６記載の磁気記録媒体の製造方法。