JPH11213387A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】連続発振型のレーザー光から得たパルスレーザ
ー光を用いてガラス基板にバンプを形成するテクスチャ
ー加工において、バンプ高さのバラツキが少なく、且つ
加工時間の短縮化を実現できる磁気記録媒体の製造方法
を提供する。 【解決手段】 集光スポットをガラス基板８に照射する
際、予め、集光スポットの照射断面を楕円形状ないし長
円形状とし、その短径ｄ_S をガラス基板８の周方向に揃
えておく。パルス幅内で基板８が周方向へ相対的に移動
し、集光スポットが実線で示す照射開始時点から一点鎖
線で示す照射途中時点を経て二点鎖線で示す照射終了時
点にかけ相対的に短径方向へ走査される。結果的に照射
領域が略円形状となり、擬似円形のコーン状バンプが形
成される。レーザーのパワー密度を増強せずに、パルス
幅と長円率を最適化することにより、基板８の相対回転
を高速化しても、所定のバンプ高さとバンプ平面形状の
円形化を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク等の
磁気記録媒体の製造方法に関し、特に、媒体表面に凹凸
面を反映させるためのレーザービームを用いたテクスチ
ャー加工工程に関する。

【０００２】

【従来の技術】固定磁気ディスク装置においては、ディ
スク停止時には磁気ヘッドスライダーがディスク内周側
のＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）領域で接
触状態にあり、稼動時にのみ磁気ヘッドスライダーが空
気膜の作用で表面から僅かに浮上して、ディスク外周側
のデータ領域で情報の読み取り動作又は書込み動作を行
うＣＳＳ方式が主として採用されている。ＣＳＳ領域で
はヘッド接触摺動−ヘッド浮上−ヘッド接触摺動が繰り
返して行われるため、記録密度の向上を図るにはディス
クの高速回転化とヘッド浮上高さの低減化が必要である
ことから、摺動の耐久性や安定性が要求されている。こ
れらの要求を満たすには、ディスク表面の保護膜，潤滑
膜の特性と並んで、ディスク表面の粗面化による摩擦係
数の低減化を求められる。

【０００３】このディスク表面の粗面化処理はテクスチ
ャー加工（テクスチャリング）と呼ばれ、基板表面に所
定の凹凸形状を付与するものである。磁気ディスクには
一般的にアルミニウム基板が用いられているが、近年で
は、平坦度，剛性等に優れているガラス基板も用いられ
るようになっている。アルミニウム基板の場合、テクス
チャー加工方法としては機械的研磨が主流であるが、ガ
ラス基板の場合、リソグラフィー，印刷技術を用いたエ
ッチング，或いはフィルムテクスチャーと呼ばれるスパ
ッタ技術などが知られている。

【０００４】更に昨今では、上述の湿式或いは複雑工程
プロセスを経ないでテクスチャー加工が可能な乾式テク
スチャーが主流を占めるようになって来た。即ち、この
乾式テクスチャー加工はレーザービームを集光して微小
スポットを基板表面にパルス照射し、溶解凝固させて凹
凸部（バンプ）を生成するものである。基板の表面材質
に合わせてレーザー種，波長，レーザー出力などを選定
することで所定のバンプ形状を得ることが可能である。

【０００５】このレーザー・テクスチャー加工は、Ｎｉ
Ｐメッキ被膜付アルミニウム基板には、ごく一般に用い
られる技術となっており、様々なバンプ形状を得ること
ができる。図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ異なるバンプ
形状の断面を示す拡大断面図である。これらのバンプ形
状はレーザーのエネルギー密度（又はパワー密度），レ
ーザーのパルス幅や波長，基板とレーザービームとの相
対速度などの組み合わせにより決定できる。

【０００６】例えば、ＮｉＰメッキ被覆付きアルミニウ
ム基板の場合、バンプを形成する加工条件としては、レ
ーザー種はＮｄ：ＹＶＯ₄ レーザーのＱスイッチパルス
発振型で、波長は1.06μm 、パルス幅は20〜150 nsec
（〜350nsec ）、レーザービームの集光スポット径は10
〜30μm 、レーザーのパルスエネルギーは１〜10μJ ／
ｐ、パルス繰り返し周波数10〜100 ＫHzの範囲で、バン
プ径φ（図７（ａ）の場合は突起頂点間の距離、図７
（ｂ）〜（ｄ）については最外周の突起頂点間の距離）
は５〜25μm で、バンプ高さｈ（図７（ａ）の場合は基
板表面と突起頂点との距離、図７（ｂ）〜（ｄ）につい
ては基板表面と最高突起頂点との距離）は70〜1000Åの
バンプが通常形成される。

【０００７】ところが、近年、高記録密度・高信頼性の
要求が高まるにつれ、これらのバンプを形成する場合、
例えばバンプ高さｈのバラツキに対する精度要求がます
ます高まっている。このバンプ高さｈのバラツキは、レ
ーザー照射側ではレーザーの出力のバラツキ、基板側で
は表面性状（面粗さ，ＮｉＰメッキ被膜の成分濃度，表
面酸化度）などの微妙な違いによって起こる。

【０００８】通常、上述のＱスイッチパルス発振型のレ
ーザー（Ｎｄ：ＹＶＯ₄ レーザー，Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
ー，Ｎｄ：ＹＬＦレーザーなどの固体レーザー）から射
出するパルスレーザー出力のピーク値は10数Ｗから数10
0 Ｗに及ぶものである。例えば、ＮｉＰメッキ被膜付ア
ルミニウム基板の場合、バンプ径φは10μm 、バンプ高
さ280 Åのバンプ形成を行うとき、レーザー出力エネル
ギー３μＪ／ｐ，パルス幅150nsec のパルスレーザー出
力のピーク値は20Ｗになる。この場合のレーザー照射パ
ワー密度は2.7 ×10⁷ Ｗ／cm² にもなる。バンプ（高さ
280 Å) の基板のＣＳＳ領域上に形成する数は数万個〜
20数万個にもなるが、バンプ高さｈのバラツキ（σ／
ｈ，σは標準偏差）は４〜５％にもなる。Ｑスイッチパ
ルス発振型のレーザーの場合、平均レーザー出力は高性
能タイプでも±１〜３％のバラツキ（24時間以上連続稼
働時）がある。また、バンプ高さｈの管理のため定期的
なレーザーのメンテナンス，バンプの品質管理のための
抜き取り検査の頻度数などを考えると、生産上のコスト
アップの要因の一つとなっている。

【０００９】他方、ガラス基板へのレーザーテクスチャ
ー方式には、ガラス基板上に薄膜（例えばＮｉＰメッキ
被膜）を付けておき、その被膜上にレーザーを照射して
バンプを形成する方式（以下、レーザー薄膜付加方式と
いう）と、ガラス基板に直接レーザーを照射してバンプ
を形成する方式（以下、レーザーダイレクト加工方式と
いう）とがある。レーザー薄膜付加方式は従来のＮｉＰ
メッキ被膜アルミ基板のバンプ形成方式にほとんど類似
するため、技術的信頼性の点で有利となっている。ま
た、レーザーダイレクト加工方式はレーザー薄膜付加方
式に比べ工数低減の点で有利となっている。以下、レー
ザーダイレクト加工方式について説明する。

【００１０】レーザーダイレクト加工方式に使用される
レーザーには、炭酸（ＣＯ₂ ）レーザー，Ｎｄ：ＹＡＧ
レーザー／Ｎｄ：ＹＶＯ₄ レーザー／Ｎｄ：ＹＬＦレー
ザーの第２高調波，第３高調波，第４高調波及びアルゴ
ンレーザー，エキシマレーザーがある。ガラス基板の材
質は上記レーザー光を吸収し易いように選定される。

【００１１】特に、上記のＣＯ₂ レーザー（波長10.6μ
m ）以外のレーザーはいずれも可視光レーザー，紫外線
レーザーで、波長域0.532 μm 〜0.248 μm にあり、こ
の帯域にレーザー光を吸収し易いガラス基板が各メーカ
ーから各種提供されている。

【００１２】ところが、ガラス基板へのレーザーダイレ
クト加工方法は、ＮｉＰメッキ被膜付アルミニウム基板
へのバンプ形成の場合に比べて、数倍から10数倍以上の
レーザー出力エネルギーを必要とする。上述した第２高
調波（波長0.532 μm ），第３高調波（波長0.355 μm
），第４高調波（波長0.266 μm ）の場合、レーザー
出力の安定確保が難しく、レーザー出力安定度は、（±
２〜３％）〜（±10数％）と高次のレーザーになるほど
悪化し、またバンプ高さｈのバラツキは（±５〜７％）
〜（±20数％）と大きくなる。

【００１３】また、レーザーダイレクト加工方法におい
て、例えばエキシマレーザーを用いる場合、産業用とし
て利用できる放電励起レーザーはパルス発振寿命の点で
問題がある。つまり、基板の片面だけでも数万個〜20数
万個のバンプを形成させるという観点からすれば産業用
として対応することができない。ただ、エキシマレーザ
ーのビーム断面形状が矩形大面積であるという利点を活
かし、予めマスクに多数の孔を形成しておき、マスク投
影法で一度に多数のバンプを形成するという方法も提案
できる。しかし、矩形断面ビームのレーザー出力分布の
均一性は技術的に克服されていないのが現状である。

【００１４】ＣＯ₂ レーザーの場合、波長の長い近赤外
線レーザー（波長10.6μm ）であることから、バンプの
高密度化，低バンプ高さの要求により、集光スポット径
を小さく絞る（φ10μm のバンプ径）ことは難しい。

【００１５】ところで、ガラス基板へのレーザーダイレ
クト加工方式によるバンプの形成の場合、上述のＱスイ
ッチパルス発振型のレーザーでは、例えば、Ｎｄ：ＹＡ
Ｇレーザーの第２高調波，第３高調波，第４高調波でそ
れぞれバンプ形成すると、バンプ径φ10μm ，バンプ高
さ100 〜 300Åのコーン状( 突起状) のバンプが形成で
きる。ＮｉＰメッキ被膜付アルミニウム基板の場合のよ
うな多種類のバンプ形状にはならず、コーン状バンプ
か、図７（ａ）に示す如くのＶ形穴状バンプである。通
常は、加工条件の自由度や品質の点で、コーン状バンプ
が主流となっている。従って、以下ことわらない限り、
バンプ形状はコーン状であるものとする。

【００１６】レーザーダイレクト加工方法において、可
視光レーザーであるＡｒレーザー（波長0.515 μm ）の
場合、連続発振型のレーザービームをＥＯＭ（電気光学
変調）のパルス変調器によりパルス化した後、そのパル
スレーザー光をガラス基板に集光照射するものである。
このＥＯＭ法では、パルス幅が数10nsec〜0.999secまで
任意に可変でき、パルス繰り返し周波数も１Hz〜数10Ｍ
Hzまで可変できる。また、バンプ高さｈのバラツキは、
Ｑスイッチパルス発振型のレーザーに比べて、極めて小
さくなる。連続発振型のレーザー出力安定度が±0.2 ％
レベルと極めて小さくできるからである。更に、このＥ
ＯＭ法は高速パルス発振に匹敵するため、ＣＳＳ領域の
数万個〜20数万個に及ぶバンプ数を形成するテクスチャ
ー加工において加工時間の短縮化が実現できる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際、
アルミニウム基板に対しては高速加工が可能であるもの
の、ガラス基板に対しては前述したようにレーザーの出
力エネルギーがアルミニウム基板に比べて数倍から10数
倍も必要となるので、高速加工が難しい。即ち、連続発
振型のレーザー光から得たパルスレーザー光は出力のピ
ーク値が高々２〜３Ｗ程度に過ぎないため、実際に、バ
ンプ形成に必要なレーザーの出力エネルギーを確保する
ためには、パルス幅としては数μsec 〜30数μsec が必
要で、Ｑスイッチパルスレーザーの場合のパルス幅（数
10nsec〜数100nsec ）に比べ相当長いものとなる。現在
の産業用の市販のＡｒレーザーの場合、発振器レベルで
の最高出力は５Ｗ程度であり、ＥＯＭ変調器，パワーコ
ントローラ，ミラー，集光レンズを通過する光路上で減
衰するため、ガラス基板上に実質的に照射できる有効な
レーザー出力は１〜1.5 Ｗにまで落ちてしまう。そのた
め、例えば、バンプ径φ３μm ，バンプ高さ280 Åを形
成する場合、その加工条件は、ピーク出力１Ｗ，パルス
幅20μsec ，出力エネルギー20μＪ／ｐとなる。

【００１８】このように、パルス幅が長くなると、ＣＳ
Ｓ領域へのテクスチャー加工時間が遅くなる。即ち、Ｃ
ＳＳ領域へのバンプ形成法は、ガラス基板を回転させな
がらパルスレーザーを集光照射するものであり、その回
転速度が高速になると、レーザーパルス幅内で基板表面
が相対的に移動する距離が長くなるため、結果的に、楕
円形状ないし長円形状の非対称バンプ形状が形成される
ことになるので、回転速度を高速化できず、従って、テ
クスチャー加工時間が遅くなる。例えば、基板の回転数
を100 ＲＰＭとしたとき、基板（ディスク）中心から半
径方向距離20mmの位置での相対移動距離は約4.2 μm に
もなる。ここで、バンプ形状が長円形であると、ＣＳＳ
の摩擦係数が増大してしまう。

【００１９】そこで、上記問題点に鑑み、本発明の課題
は、連続発振型のレーザー光から得たパルスレーザー光
を用いてガラス基板にバンプを形成するテクスチャー加
工において、バンプ高さのバラツキが少なく、且つテク
スチャー加工時間の短縮化を実現できる磁気記録媒体の
製造方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の講じた手段は、連続発振型のレーザー光を
電気光学変調でパルス化し、そのパルス・レーザービー
ムを相対的に回転するガラス基板の表面に集光スポット
照射してバンプを形成するテクスチャー加工工程を含む
磁気記録媒体の製造方法において、上記集光スポットの
照射断面は上記ガラス基板の周方向に短径を揃えた長円
形状であることを特徴とする。

【００２１】パルス幅内で基板が周方向へ相対的に移動
するため、集光スポットが相対的に短径方向へ一時的に
走査されることになるが、長円形状の集光スポットの照
射断面の短径がガラス基板の周方向に揃っているため、
その間、短径方向に集光スポットが引きずられるので、
結果的に照射領域が略円形状となる。このため、この略
円形状の照射領域を中心としてガラス材の融解凝固が促
され、その故、擬似円形のコーン状バンプが形成され
る。レーザーのパワー密度を増強せずに、パルス幅と長
円率を最適化することにより、基板の相対回転を高速化
しても、所定のバンプ高さとバンプ平面形状の円形化を
実現できる。テクスチャー加工時間の短縮化を達成で
き、生産性の大幅向上を実現できる。

【００２２】上記長円形状の長径と短径の差が上記パル
ス・レーザービームのパルス幅と上記ガラス基体の照射
点での相対的周速度の積に略等しい関係を持たせた場
合、集光スポットの照射領域をより擬似円形状に近づけ
ることができるため、バンプ平面形状の円形化が容易と
なる。

【００２３】この照射断面長円形の集光スポットを得る
には、電気光学変調器の後段に平行ビーム断面変形光学
系を用いることが好ましい。非点収差型の集光レンズ系
でも照射断面長円形の集光スポットを得ることができる
ものの、基板との距離や焦点距離の調整などが煩雑とな
る。平行ビーム断面変形光学系を用いると、集光レンズ
系を変えずに済み、メンテナンスの容易化にも役立つ。

【００２４】平行ビーム断面変形光学系としては、斜入
射のプルズム系，トーリックレンズ系などを用いること
ができるものの、シリンドリカルレンズ光学系を用いる
ことが好ましい。光学構成が簡単で、照射断面長円形の
所望サイズの長径と短径を比較的容易に作成できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に係る磁
気記録媒体の製造方法に用いるレーザー加工装置を示す
ブロック図、図２（ａ）はそのレーザー加工装置におけ
るシリンドリカルレンズ光学系を示す平面図、図２
（ｂ）はそのシリンドリカルレンズ光学系を示す正面図
である。

【００２６】レーザー加工装置は、図１に示す如く、連
続発振型のレーザー発振器（例えばＡｒレーザー発振
器）１と、これから射出したビーム断面円形状（直径Ｄ
₀ ）の連続レーザービーム２ａを通過させてレーザー出
力を安定化させるパワースタビライザ３と、その連続通
過ビーム２ｂを電気光学変調（ＥＯＭ）により任意のパ
ルス幅とパルス繰り返し周波数でパルス化するためのパ
ルス変調器４と、そのパルスレーザ２ｃのビーム断面円
形状を楕円形状ないし長円形状に変形させるためのシリ
ンドリカルレンズ光学系５と、そのシリンドリカルレン
ズ光学系５の水平射出ビーム２ｄを垂直下方へ偏向する
ための反射板６と、その反射ビーム２ｅを集光して集光
ビーム２ｆをスピンドルモータ９により回転されるディ
スク状のガラス基板８の表面にスポット照射する集光レ
ンズ７とを有している。集光ビーム２ｆの照射断面はガ
ラス基板８の周方向に短径を揃えた長円形状（楕円形
状）となっている。従って、その長円形状の長径はガラ
ス基体７の半径方向に揃っている。

【００２７】本例のシリンドリカルレンズ光学系５は、
図２に示す如く、入射側シリンドリカルレンズ（円柱レ
ンズ）Ｌ₁ と、これと平行の射出側シリンドリカルレン
ズＬ₂ とから成り、細い平行ビームを太い平行ビームに
変換するＸ軸一次元のコリメータ（ビームエキスパン
ダ）であり、対物レンズたるレンズＬ₁ とコリメータレ
ンズたるレンズＬ₂ 間では共心光線を形成するように、
レンズ間距離をレンズＬ₁ の焦点距離ｆ₁ とレンズＬ₂
の焦点距離ｆ₂ との和に設定してある。入射ビーム２ｃ
のメリジオナル光線（主光線と光軸を含む平面内に含ま
れる光線）のビーム径についての拡張倍率はｆ₂ ／ｆ₁
（＞１）であり、サジタル光線（主光線と光軸を含む平
面に直交する平面内に含まれる光線）はシリンドリカル
レンズの母線に揃っているため、その拡張倍率は１であ
る。このため、射出ビーム２ｄのビーム断面は短径Ｄ_S
（＝Ｄ₀ ）で長径Ｄ_L （＝Ｄ₀ ｆ₂ ／ｆ₁ ）の楕円形状
となる。

【００２８】ここで、一般に、集光レンズ通過後におい
て、レーザービームの集光スポット径ｄ₀ は次式で与え
られる。 ｄ₀ ＝（Ｋｆλ）／Ｄ …（１） なお、Ｋはマルチモード係数（レーザー発振器の固有の
特性で決まる値） Ｄは集光レンズに入射する前のレーザービームの直径 ｆは集光レンズの焦点距離 λはレーザー光の波長 この式から、レーザー光の集光スポット径ｄ₀ は入射レ
ーザー光の光束径Ｄに反比例する。従って、本例では、
集光レンズ２ｅの入射ビーム２ｅの長径がガラス基板８
の周接線方向に揃い、短径がガラス基板８の半径方向に
揃うように設定されている。

【００２９】この結果、ガラス基板８に照射する集光ス
ポットの短径ｄ_S と長径ｄ_L は次式で与えられる。 ｄ_S ＝（Ｋｆλｆ₁ ）／（Ｄ₀ ｆ₂ ） …（２） ｄ_L ＝（Ｋｆλ）／Ｄ₀ …（３） 楕円形状の集光スポットの照射断面の短径ｄ_S がガラス
基体８の周方向に揃っているため、パルス幅ｔ内で基板
８が周方向へ相対的に移動するので、図３に示す如く、
その間、集光スポットが実線で示す照射開始時点から一
点鎖線で示す照射途中時点を経て二点鎖線で示す照射終
了時点にかけ相対的に短径方向へ一時的に走査されるこ
とになる。その間、短径方向に集光スポットが引きずら
れるため、結果的に照射領域が略円形状となるので、こ
の略円形状の照射領域を中心としてガラス材の融解凝固
が促され、その故、擬似円形のコーン状パンプが形成さ
れる。

【００３０】略円形状の照射領域を得るためには、ガラ
ス基体８のスポット照射位置での相対的周速度をＶとす
ると、次式を満足させることが望ましい。 Ｖｔ＝ｄ_L −ｄ_S …（４） ここで、Ｖｔは、相対的移動距離、即ち集光スポットの
引きずり長さで、ｄ_L−ｄ_S は長径と短径の差である。
なお、周速度ＶはＣＳＳ領域（基板内周側領域）では略
一定と見做すことができる。

【００３１】集光スポットの引きずり長さが短径を超え
る場合は、照射開始時点の集光スポットと照射終了時点
の集光スポットとが重ならなくなり、レーザーのパワー
密度がガラス材に稠密に集中し難くなる。かかる場合、
引きずり長さＶｔを短径未満に抑えることが必要とな
り、かかる場合、次式が成立する。

【００３２】 ｄ_L −ｄ_S ＜ｄ_S …（５） 従って、長円率（楕円率）＝ｆ₂ ／ｆ₁ を、１〜２以内
に抑えることも有効と言える。

【００３３】また、レーザー光の集光スポットサイズの
うち中心部のパワー密度が最大で、周辺部は低くなるこ
とから、略円形状の照射領域のうち中心部のパワー密度
をできるだけ強くすると、歪みの少ない真円状のコーン
状バンプが得やすい。かかる場合、照射開始時点の集光
スポットの中心部が照射終了時点の集光スポットの周辺
に収まっていると、略円形状の照射領域の中心部のパワ
ー密度を強くできる。

【００３４】かかる場合、、次式が成立する。

【００３５】 ｄ_L −ｄ_S ＜ｄ_S ／２ …（６） 従って、長円率（楕円率）＝ｆ₂ ／ｆ₁ を、１〜３／２
以内に抑えることも有効と言える。

【００３６】図４（ａ）はレーザー加工装置における別
のシリンドリカルレンズ光学系を示す平面図、図４
（ａ）はそのシリンドリカルレンズ光学系を示す正面図
である。

【００３７】このシリンドリカルレンズ光学系は、Ｙ軸
１次元のコリメータ５ａとＸ軸１次元のコリメータ５ｂ
とから成る。Ｙ軸１次元のコリメータ５ａは、入射側シ
リンドリカルレンズＬ₃ とこれに平行の射出側シリンド
リカルレンズＬ₄ とから成り、レンズＬ₃ とレンズＬ₄
間では共心光線を形成するように、レンズ間距離をレン
ズＬ₃ の焦点距離ｆ₃ とレンズＬ₄ の焦点距離ｆ₄ との
和に設定してある。入射ビーム２ｃのメリジオンル光線
のビーム径についての拡張倍率はｆ₄ ／ｆ₃ （＜１）で
あり、サジタル光線の拡張倍率は１である。このため、
Ｙ軸１次元のコリメータ５ａの射出ビームのビーム断面
は、Ｙ軸方向の短径Ｄ_S がＤ₀ ｆ₄ ／ｆ₃ であり、Ｘ軸
方向の長径Ｄ_L がＤ₀ である楕円形状となる。

【００３８】また、Ｘ軸１次元のコリメータ５ｂは、Ｙ
軸１次元のコリメータ５ａの射出側シリンドリカルレン
ズＬ₄ と直交する入射側シリンドリカルレンズＬ₅ と、
これに平行の射出側シリンドレイカルレンズＬ₆ とから
成り、レンズＬ₅ とレンズＬ₆ 間では共心光線を形成す
るように、レンズ間距離をレンズＬ₅ の焦点距離ｆ₅と
レンズＬ₆ の焦点距離ｆ₆ との和に設定してある。レン
ズＬ₅ の入射ビームのメリジオンル光線のビーム径につ
いての拡張倍率はｆ₆ ／ｆ₅ （＞１）であり、サジタル
光線の拡張倍率は１である。

【００３９】この結果、Ｘ軸１次元のコリメータ５ｂか
らの射出ビーム２ｄのビーム断面は、Ｙ軸方向の短径Ｄ
_S ′がＤ₀ ｆ₄ ／ｆ₃ であり、Ｘ軸方向の長径Ｄ_L ′が
Ｄ₀ｆ₆ ／ｆ₅ である楕円形状となる。従って、この楕
円形状の長円率はｆ₃ ｆ₆ ／ｆ₄ ｆ₅ である。このよう
なシリンドリカルレンズ光学系を用いると、短径と長径
の両者のサイズを変形でき、最適長円径を選定し易い。

【００４０】射出ビーム２ｄが反射板６で反射されて集
光レンズ７を通過し、その集光束２ｆの集光スポットが
ガラス基体７に照射されるが、集光スポットの短径は基
板の周方向に揃っており、長径は半径方向に揃ってい
る。

【００４１】図４のシリンドリカルレンズ光学系によれ
ば、ガラス基板８に照射する集光スポットの短径ｄ_S ′
と長径ｄ_L ′は次式で与えられる。 ｄ_S ′＝（Ｋｆλｆ₅ ）／（Ｄ₀ ｆ₆ ） …（７） ｄ_L ′＝（Ｋｆλｆ₃ ）／（Ｄ₀ ｆ₄ ） …（８） 前述したように、楕円形状の集光スポットの短径ｄ_S ′
がガラス基体８の周方向に揃っているため、短径方向に
集光スポットが引きずられても、結果的に略円形状の照
射領域となるので、これを中心としてガラスの融解凝固
が促され、擬似円形状のコーン状パンプが形成される。

【００４２】図５は、ＥＯＭ変調器でパルス化されたレ
ーザーのパルス幅（１パルス当りの時間）と、このとき
に形成されるコーン状パンプ高さｈとの関係を示すグラ
フである。

【００４３】この図から判るように、バンプ高さｈはレ
ーザーパワー密度に依存しており、レーザー照射時間即
ちパルス幅ｔがプロットの５μsec 以上になると、次
第に単調増加で高く形成される。従って、パルス幅ｔで
略一義的にバンプ高さｈが決まることから、バンプ高さ
ｈのバラツキを抑えることができる。必要とされるバン
プ高さｈはプロットの約280 Åであり、最適なパルス
幅ｔは20μsec である。

【００４４】図６はパルス幅を変えた場合の形成される
パンプ形状を示す平面図で、その（ａ）はシリンドリカ
ルレンズ光学系５を用いない従来のレーザー照射法によ
るパンプ形状の推移を示し、その（ｂ）はシリンドリカ
ルレンズ光学系５を用いた本実施形態のレーザ照射法に
よるパンプ形状の推移を示す。

【００４５】従来の照射法では、パルス幅ｔがプロッ
トの５μsec からプロットの９μsec の間で、平面略
円形状のバンプが形成されるものの、パンプ高さｈは約
50Å以下にとどまっているのに対し、パルス幅ｔがプ
ロットの15μsec 以上になると、パンプ高さｈは高くな
るものの、バンプは周方向に延びた楕円又はトラック状
の長円形状となっている。従って、従来の照射法では、
パルス幅20μsec でバンプ高さｈが約280 Åになるよう
に、平面円形状のバンプを形成するには、ガラス基板の
回転速度を落とし、低速に設定する必要があり、レーザ
ーパワー密度を増強しない限り、ガラス基板の高速回転
は原理的に不可能である。

【００４６】他方、本例の照射法において、パルス幅ｔ
がプロットの５μsec からプロットの15μsec の間
で、半径方向に集光スポット断面の長径が揃っており、
そのパルス幅内では集光スポットの引きずり長さが足り
ないため、平面が略楕円形状のバンプが形成されると共
に、未だレーザーパワ密度が低いので約150 Å以下とな
るのに対し、パルス幅ｔがプロットの20μsec 付近で
は、引きずり長さは必要充分となり、平面略円形状のバ
ンプが形成されると共に、レーザーパワ密度も足りてパ
ンプ高さｈが約280 Åとなる。従って、本照射法では、
レーザーパワー密度を増強せずに、ガラス基板の高速回
転が可能となる。

【００４７】以下、具体的な数値を用いて説明する。Ｃ
ＳＳ領域にバンプを形成する場合、ガラス基板の回転数
100 ＲＰＭ、基板（ディスク）中心から半径20mmの位置
での周速度125.6mm ／sec 、パルス幅ｔ＝20μsec とす
れば、相対移動距離（引きずり長さ）Ｖｔは、約4.2 μ
m である。例えば、従来の照射法によるバンプ形成の場
合、停止時（非回転時）での１パルス当りのバンプ径が
10μm であれば、回転数100 ＲＰＭでの基板回転により
形成されるパンプは、幅（短径）が10μm で、長さ（長
径）が14.2μm の楕円形状となる。これに対し、本照射
法において、シリンドリカルレンズ光学系５によって周
方向に短径を揃えた長円形断面の集光スポットを照射す
る場合、停止時（非回転時）での１パルス当りのバンプ
径の長径を10μm とし、その短径を5.8 μm とすれば、
幅が10μm で、長さが10μm の擬似円形状のバンプが形
成される。

【００４８】従来の照射法で例えばφ10μm のバンプを
形成する場合、基板回転数を大幅に低くして、例えば25
ＲＰＭにすれば、引きずり長さＶｔは、約1.1 μm と小
さくなるので、略擬似円形状のバンプを形成できる。し
かし、例えばＣＳＳ領域のトラック数を100 とした場
合、テクスチャー加工時間が約４分間となり、生産性に
劣るが、本照射法を含む加工方法では、約１分間で済
み、生産性を大幅に向上できる。特に、本例では生産性
を高めるため、基板の回転速度を高速化できる。その
際、長円率を回転速度に比例させて大きくすれば良い。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、集光ス
ポットの照射断面を予めガラス基板の周方向に短径を揃
えた長円形状とする点を特徴としているので、次のよう
な効果を奏する。

【００５０】 長円形状の集光スポットの照射断面の
短径がガラス基板の周方向に揃っているため、その間、
短径方向に集光スポットが引きずられるので、結果的に
照射領域が略円形状となる。このため、この略円形状の
照射領域を中心としてガラス材の融解凝固が促され、そ
の故、擬似円形のコーン状バンプが形成される。レーザ
ーのパワー密度を増強せずに、パルス幅と長円率を最適
化することにより、基板の相対回転を高速化しても、所
定のバンプ高さとバンプ平面形状の円形化を実現でき
る。テクスチャー加工時間の短縮化を達成でき、生産性
の大幅向上を実現できる。

【００５１】 長円形状の長径と短径の差がパルス・
レーザービームのパルス幅とガラス基体の照射点での相
対的周速度の積に略等しい関係を持たせた場合、集光ス
ポットの照射領域をより擬似円形に近づけることができ
るため、バンプ平面形状の円形化が容易となる。

【００５２】 照射断面長円形の集光スポットを得る
に、平行ビーム断面変形光学系を用いると、集光レンズ
系を変えずに済み、メンテナンスの容易化に役立つ。

【００５３】 平行ビーム断面変形光学系としてシリ
ンドリカルレンズ光学系を用いる場合、光学構成が簡単
で、照射断面長円形の所望サイズの長径と短径を比較的
容易に作成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方
法に用いるレーザー加工装置を示すブロック図である。

【図２】（ａ）は図１に示すレーザー加工装置における
シリンドリカルレンズ光学系を示す平面図、（ｂ）はそ
のシリンドリカルレンズ光学系を示す正面図である。

【図３】本実施形態において、基板表面に対する集光ス
ポットの照射過程を示す概念図である。

【図４】（ａ）は図１に示すレーザー加工装置における
別のシリンドリカルレンズ光学系を示す平面図、（ｂ）
はそのシリンドリカルレンズ光学系を示す正面図であ
る。

【図５】本実施形態において、ＥＯＭでパルス化された
パルスレーザーのパルス幅と、このときに形成されるコ
ーン状パンプ高さとの関係を示すグラフである。

【図６】パルス幅を変えた場合の形成されるパンプ形状
の推移を示す平面図で、その（ａ）はシリンドリカルレ
ンズ光学系を用いない従来のレーザー照射法によるパン
プ形状の推移を示し、その（ｂ）はシリンドリカルレン
ズ光学系を用いた本実施形態のレーザー照射法によるパ
ンプ形状の推移を示すものである。

【図７】（ａ）〜（ｄ）はＮｉＰメッキ被膜付アルミニ
ウム基板においてレーザー・テクスチャー加工により得
られる様々なバンプ形状を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１…連続発振型のレーザー発振器 ２ａ，２ｂ…ビーム断面円形状の連続レーザービーム ２ｄ，２ｅ…ビーム断面楕円形状のパルスレーザービー
ム ２ｆ…ビーム断面楕円形状の集光ビーム ３…パワースタビライザ ４…ＥＯＭのパルス変調器 ５…シリンドリカルレンズ光学系 ５ａ…Ｙ軸１次元のコリメータ ５ｂ…Ｘ軸１次元のコリメータ ６…反射板 ７…集光レンズ ８…ガラス基板 ９…スピンドルモータ Ｌ₁ 〜Ｌ₆ …シリンドリカルレンズ ｆ₁ 〜ｆ₆ …シリンドリカルレンズの焦点距離。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続発振型のレーザー光を電気光学変調
   でパルス化し、そのパルス・レーザービームを相対的に
   回転するガラス基板の表面に集光スポット照射してバン
   プを形成するテクスチャー加工工程を含む磁気記録媒体
   の製造方法において、前記集光スポットの照射断面は前
   記ガラス基板の周方向に短径を揃えた長円形状であるこ
   とを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記長円形状の長径
   と短径の差が前記パルス・レーザービームのパルス幅と
   前記ガラス基板の照射点での相対的周速度の積に略等し
   い関係にあることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２において、前記集
   光スポットは電気光学変調器の後段にて平行ビーム断面
   変形光学系を用いて形成されることを特徴とする磁気記
   録媒体の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記平行ビーム断面
   変形光学系はシリンドリカルレンズ光学系であることを
   特徴とする磁気記録媒体の製造方法。