JP2000003515A

JP2000003515A - 磁気ディスクの製造方法

Info

Publication number: JP2000003515A
Application number: JP10166686A
Authority: JP
Inventors: Masataka Yokoyama; 正孝横山; Tomoo Shigeru; 智雄茂; Shunei Sasaki; 俊英佐々木
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスク基板を効率的研磨する方法を提供す
ることにより、記録再生特性の優れた磁気ディスクを生
産性よく製造する方法の提供。【解決手段】基板上に磁気記録層を形成して磁気ディ
スクを製造する方法において、基板を単結晶ダイヤスラ
リーを用いた第１段研磨と多結晶ダイヤスラリーを用い
た第２段研磨とからなる多段研磨することを特徴とする
磁気ディスクの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板上に磁気記録層
を形成して磁気ディスクを製造する方法、更に詳しく
は、基板を平滑に処理して欠陥のない磁気ディスクを製
造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等の情報処理技術の
発達に伴い、その外部装置として、磁気ディスク等の磁
気記録媒体が広く用いられている。磁気ディスクとして
最も多く用いられているのは、アルミニウム合金基板に
Ｎｉ−Ｐの非磁性メッキを施し、その上にＣｒ等の下地
層、Ｃｏ系合金の磁性層および炭素質の保護層などから
成る磁気記録層を形成したものである。磁気ディスクの
高密度化に伴い、磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔、
すなわち浮上量はますます小さくなっており、最近では
０．１０μｍ以下が要求されている。この低浮上量に対
応するためには、磁気ディスクの表面は突起が無くて平
滑であることが要求される。突起が存在すると、磁気ヘ
ッドがこれに衝突して、磁気ヘッドや磁気ディスクを傷
つけることがある。また、このような障害をもたらさな
い程度の微小な突起でも、情報の読み書きの際に種々の
エラーを引き起こす原因となり易い。従って、ディスク
基板表面を平滑に研磨する技術が要求される。

【０００３】また、磁気ディスクは高密度化と共に小型
化も進められており、スピンドル回転用のモーターもま
すます小型化している。このためモーターのトルクが不
足し、磁気ヘッドが磁気ディスク面に固着したまま浮上
しないという現象が生じる恐れがある。この磁気ヘッド
と磁気ディスク面との固着を防止する手段として、磁気
ディスクの基板の表面にテキスチャと称する微細な溝を
形成し、もって磁気ヘッドと磁気ディスク面との接触部
分を小さくすることが行われている。

【０００４】基板の表面にテキスチャを形成するテキス
チャ加工法としては、固定砥粒式の研磨テープを用いる
テープ研削法（特開平１−８６３２０号）や、遊離砥粒
を含むスラリーを研磨テープに付着させて行うスラリー
研削法（特開平３−１４７５１８号）などが知られてい
る。このようなテキスチャ加工においては突起あるいは
大きな傷等を生じさせることなく微細な条痕を密にかつ
均一に形成する必要がある。スラリー研削法により、低
浮上特性に優れた磁気ディスクを与えるテキスチャ加工
を基板に施すには、小粒径の砥粒を用いることが必要で
ある。しかし小粒径の砥粒を用いてスラリー研削を行う
と砥粒が基板にくい込んで発生する欠陥（以下、これを
その形状からコメットと称することがある）が大きな問
題となることが判明した。この欠陥は従来のスラリー研
削法によるテキスチャ加工でも発生していたが、浮上量
が比較的大きい磁気ディスクでは他の欠陥の蔭にかくれ
て製品歩留りには殆んど影響を与えないので、問題視さ
れていなかったものである。しかし０．１μｍ以下とい
うような低浮上量の磁気ディスクにおいては、この欠陥
が製品歩留りに大きく影響するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる欠陥
を発生することなく、ディスク基板を能率よく研磨する
方法を提供することにより、記録再生特性の優れた磁気
ディスクを生産性よく製造する方法を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はかかる観点から
鋭意検討した結果なされたもので、基板上に磁気記録層
を形成して磁気ディスクを製造する方法において、基板
を単結晶ダイヤスラリーを用いた第１段研磨と多結晶ダ
イヤスラリーを用いた第２段研磨とからなる多段研磨す
ることを特徴とする磁気ディスクの製造方法を提供する
ものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】基板に使用される材料としては、
例えば、アルミニウム系合金板やガラス基板、その他、
銅、チタン等の金属基板、炭素質基板または樹脂基板等
を用いることもできる。これらディスク状基板を所定の
厚さに加工した後、その表面を鏡面加工してから基板表
面に非磁性金属、例えばＮｉ−Ｐ合金またはＮｉ−Ｃｕ
−Ｐ合金等を無電解メッキ処理等により約５〜２０μｍ
程度の膜厚に成膜して表面層が形成される。

【０００８】この基板は、その表面をポリッシュ加工し
た後、テキスチャ加工を施し、特定の凹凸と条痕パター
ンを形成するのが一般的である。ポリッシュ加工は、例
えば、表面に遊離砥粒を付着して浸み込ませたポリッシ
ュパッドの間に基板を挟み込み、界面活性剤研磨液を補
給しながら実施される。通常の場合、ポリッシュ加工に
より、基板の表面層を２〜５μｍ程度ポリッシュし、表
面を平均表面粗さＲａが５０Å以下、望ましくは３０Å
以下に鏡面仕上げが行なわれる。次いで、この基板上
に、研磨テープと砥粒を含むスラリーを用いて、スラリ
ー研削法によるテキスチャ加工が施される。

【０００９】上記によりテキスチャを形成した基板への
磁気記録層の形成は、常法に従って行うことができる。
通常は、クロム下地層、Ｃｏ系磁性層及び炭素質保護層
をスパッタリングにより順次形成し、保護層にフルオロ
カーボン系の潤滑剤を塗布して潤滑膜を形成する。クロ
ム下地層の厚さは通常５０〜２０００Åである。Ｃｏ系
磁性層には、Ｃｏ−Ｃｒ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｃｏ−Ｃｒ−
Ｘ，Ｃｏ−Ｎｉ−Ｘ，Ｃｏ−Ｗ−Ｘ等で表わされるＣｏ
系合金が用いられ、その厚さは通常１００〜１０００Å
である。なお、上記の合金の組成を示す式において、Ｘ
はＬｉ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ａｓ，
Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｓｂ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｒｅ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｌａ，
Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ及びＥｕよりなる群から
選ばれた１種又は２種以上の元素を示す。炭素質保護層
としては、アモルファス状カーボンや水素化カーボンか
ら成るものが用いられ、アルゴンやヘリウム等の希ガス
雰囲気下または少量の水素の存在下で、カーボンをター
ゲットとしてスパッタリングが行われる。炭素質保護層
の厚さは通常５０〜５００Åである。

【００１０】本発明は、上述のポリッシュ加工、テキス
チャ加工等の基板の研磨において、単結晶ダイヤスラリ
ーを用いた第１段研磨と、多結晶ダイヤスラリーを用い
た第２段研磨からなる多段研磨が行なわれる。第１段研
磨に使用される単結晶ダイヤは粒径の小さいものが好ま
しく、通常は累積重量が９０％の点の粒径であるＤ
₉₀が、０．５μｍ以下のものを用いる。好ましくはＤ₉₀
が０．３μｍ以下、特に０．２５μｍ以下のものを用い
る。しかし著るしく粒径の小さい砥粒は逆にコメットの
発生を増加させるので、微粒を含まない砥粒を用いるの
が好ましい。例えば市販の砥粒を液体媒体に懸濁させ、
沈降速度の差により微粒を除去して用いるのが好まし
い。

【００１１】砥粒は液状媒体に懸濁させてスラリーとし
て用いる。例えば水と界面活性剤との混合液を調製し、
これに砥粒（これは通常はスラリー状で市販されてい
る）を添加してスラリーとすればよい。このスラリー中
には常用の種々の研削助剤を添加してもよい。スラリー
の砥粒濃度は０．１５重量％以下が好ましい。砥粒濃度
がこれよりも高いとコメットの発生が目立つようにな
る。他方において砥粒濃度は、テキスチャ加工の生産性
に直結する研削速度と関係しており、砥粒濃度が低くな
ると研削速度が低下する。従って砥粒濃度は０．０３〜
０．１５重量％、特に０．０５〜０．１５重量％とする
のが好ましい。

【００１２】第２段研磨に使用される多結晶ダイヤは、
爆発合成法で生産された原粉末を化学的、物理的に精製
をして、湿式分級法により粒度を整えた物で、この中で
も特に未反応グラファイトの残留が少なく、個々の粒子
が強靱な硬い多結晶構造を有し、かつ粒度分布が狭い範
囲に整ったものであって、オーバーサイズの粗大粒子が
少ない多結晶ダイヤが好ましい。

【００１３】オーバーサイズの粗大粒子が多数存在する
と、スラリーの状態で研磨加工した場合、基板表面に大
きなスクラッチが発生してしまい、表面欠陥を理由とし
た不良品の原因となるため好ましくない。具体的な多結
晶ダイヤの粒径としては、平均粒径が０．０５〜０．５
μｍ、好ましくは０．１０〜０．２５μｍの物を用いる
ことができる。平均粒径が０．５μｍを超えるとスクラ
ッチが発生し、また０．０５μｍ未満では研磨レート
（単位時間当たりの研磨量）が低く好ましくない。

【００１４】多結晶ダイヤの研磨スラリー全体に占める
割合は０．０１〜０．２０重量％が好ましく、０．０５
〜０．１５重量％であることが更に好ましい。０．２０
重量％を超える量を使用しても、研磨後の表面粗さや研
磨レートが変化しないため効率が悪く、また０．０１重
量％未満では実用的な研磨レートが得られない。研磨ス
ラリーの粘度は１〜４η／ｍＰａｓが好ましい。研磨ス
ラリーにおける多結晶ダイヤの分散媒としては、水、グ
リコール酸、引火点約１００℃以上の石油系溶剤等を用
いることができるが、１）低粘度であること、２）研磨
加工後の洗浄が容易であること、３）安価でかつ安全で
あることから、水が好ましい。

【００１５】また、スラリー中には必要に応じて研磨油
剤、防かび剤、洗浄剤等の添加剤を加えることができ
る。平滑性の高い基板を得るためには、研磨油剤を添加
することが好ましい。研磨油剤の量としては、１０重量
％以上、４５重量％未満が好ましい。研磨においては、
研磨スラリーと共に用いられるテープを振動させながら
研磨する。テキスチャ加工においては、振動の回数は５
０回／分以上でかつ研磨痕の交差角が１〜１５度、とな
る条件で研磨することが好ましく、交差角が３〜１０度
となる条件が更に好ましい。交差する研磨痕は基板の回
転方向と交わる方向にテープを振動させることにより得
ることが出来る。また、交差角は振動の早さと基板の回
転速度、振動の振幅等の条件により変化する。本発明に
おいて、交差角は、面内で最も大きな交差角をもって表
す。

【００１６】本発明で用いられるテープは、砥粒を固定
したものではなく、不織布、織布又は植毛タイプ等のテ
ープが好適に用いられる。特に、砥粒平均粒径に対して
５倍から４０倍、特に１０〜３０倍の繊維径であるテー
プが好ましい。振動の振幅は小さいほど好ましい。振幅
が大きくなると表面粗さの絶対値並びに面内分布が大き
くなる。表面粗さをＲａで１５Å以下にする場合は振幅
を２ｍｍ以下にすることが好ましく、１ｍｍ以下が更に
好ましい。

【００１７】本発明のディスク基板の研磨は図１に示す
装置を用いて行なうことができる。基板１は、図示しな
いスピンドル等に回転自在に支持される。供給リール２
に巻かれたテープ３は、第１の従動ローラー４、押圧ロ
ーラー５および第２の従動ローラー６を介して巻き取り
リール７に掛け渡されている。研磨スラリーは図示しな
いノズル等の手段により基板上に直接および／またはテ
ープ３に含浸させて供給され、回転する基板にテープを
押圧ローラー５により所定の押圧力で押圧することによ
り基板表面が研磨される。この際、押圧ローラーを例え
ば基板１の半径方向に往復動させる。

【００１８】押圧ローラー５の往復動は例えば特開平６
−１５５２７０号公報に開示されるような、ローラー５
の軸の延長端をカムにより振動させる構成を利用するこ
とにより実現することができる。押圧力は例えば押圧ロ
ーラー５の軸を基板に向かって付勢したり、ローラー自
身の重みを利用して得ることができる。テープ３は巻取
りローラー７が所定速度でテープ３を巻き取ることによ
り、常にテープの異なる部分での研磨を実現できる。巻
き取りは巻き取りローラー７の軸をモーター等により駆
動することにより実現できる。

【００１９】ダイヤモンド砥粒は優れた砥粒であるが、
最近の極めて浮上量の小さい磁気ディスクを製造するた
めのテキスチャ加工においては、コメットの発生が多い
ため、その使用は避けられる傾向にある。しかし本発明
によれば、ダイヤ砥粒を用いてもコメットの発生は殆ど
なくなる。これは第２段研磨において突き刺ったダイ
ヤ、あるいは発生したコメットの除去が行なわれるもの
と推定される。なお、コメット発生の抑止、Ｒａ、研削
量の調整は２段目の多結晶ダイヤ研削率で可能である。
多結晶ダイヤ研削率とＲａ、研削量の関係を図２，３に
示す。

【００２０】図２は、第１段研磨量を変えた２種の実験
において、第２段研磨率を変えた場合を示すもので、両
ケースにおいて第２段研磨率が１５％以上ではコメット
の発生はなかった。図３はそのときの基板表面のＲａを
示す。多結晶ダイヤが高価であることを考慮すれば第２
段研削率（全研削量のうち第２段での研削比率重量％）
は１５〜４０％、好ましくは２０〜３０％、第１段研削
率は８５〜６０％好ましくは８０〜７０％が最適であ
る。

【００２１】

【実施例】ニッケル−リン無電解メッキされた円盤状ア
ルミニウム合金（研磨前の表面粗さ（Ｒａ）１６Å）よ
りなる基板を用いて表１に示す条件でテキスチャ加工を
行った。その結果を表１に示す。

【００２２】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明研磨を実施する方法を示す斜視図。

【図２】研磨試験条件を示すグラフ。

【図３】研磨条件と表面粗さＲａの関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ディスク基板３研磨テープ５押圧ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐々木俊英岡山県倉敷市潮通三丁目10番地三菱化学株式会社水島事業所内Ｆターム(参考） 5D112 AA02 AA24 BA06 GA13 GA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に磁気記録層を形成して磁気ディ
スクを製造する方法において、基板を単結晶ダイヤスラ
リーを用いた第１段研磨と多結晶ダイヤスラリーを用い
た第２段研磨とからなる多段研磨することを特徴とする
磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】研磨が、基板のポリッシュ加工である請
求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】研磨が基板のテキスチャ加工である請求
項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】第１段研磨量を６０〜８５％、第２段階
研磨量を４０〜１５％とする請求項１〜３いずれかに記
載の磁気ディスクの製造方法。