(57)【要約】【課題】安定的な磁気ディスクのグライド検査方法を提供し、高度な品質保証を付与することのできる、高記録密度化に好適な廉価な磁気ディスクの製造方法を提供する。【解決手段】磁気ディスク上を浮上飛行するグライドヘッドを用いて、磁気ディスクのグライド検査をする方法であって、磁気ディスクの表面粗さよりも、表面粗さの大きなグライドヘッドを選定し、該選定したグライドヘッドを用いて検査を行なう。また、該検査方法に基づく磁気ディスクの製造方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ディスク上を浮上飛行するグライドヘッドを用いて、磁気ディスクのグライド検査をする方法であって、前記磁気ディスクの表面粗さよりも、表面粗さの大きなグライドヘッドを選定し、該選定したグライドヘッドを用いて検査を行なうことを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、検査される磁気ディスクの表面は鏡面であることを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、検査される磁気ディスク上に形成されている潤滑層の膜厚は１５Å以下であることを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、前記グライドヘッドの表面粗さは、Ｒｍａｘで１５ｎｍ以下の範囲内で選定することを特徴とする、磁気ディスクのグライド検査方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の磁気ディスクのグライド検査方法に基づく磁気ディスクのグライド検査工程を含むことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハードディスクドライブ等の磁気ディスク装置に搭載される磁気ディスクのグライド検査方法及び、磁気ディスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに搭載される磁気ディスクは、高記録密度化の要請に応えるために平滑化が図られている。磁気ディスクの表面を平滑化すると、浮上飛行して記録再生を行なう磁気ヘッドの浮上量を低減させることができ、従って記録再生時のスペーシングロスを改善することができるからである。このため、例えば高度の平滑化が可能なガラスディスク基板を用いた磁気ディスクが実用化されている。
通常、磁気ディスクは、ディスク基板製造工程、成膜工程、検査工程という順次一連の製造工程を経て完成し梱包され市場に出荷される。この検査工程には通常、グライド検査工程と信号品質検査工程などが含まれる。グライド検査工程とは、磁気ディスクがハードディスクドライブに搭載されたときに、磁気ヘッドの浮上飛行が妨げられないよう、磁気ディスク上の凹凸や異物等を検査し、許容範囲外の磁気ディスクを排除する工程のことである。この検査工程を経ることにより、安定した品質を備える磁気ディスク製品が完成し、市場に供給される。
グライド検査には、グライド検査用途に製造されたグライドヘッドが用いられる。このようなグライドヘッドとしては例えば、特開２００２−１９０１０９号公報のようなグライドヘッドを用いることが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９０１０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最近、一段の高記録密度化を達成するために、磁気ディスクの主表面は鏡面状態にまで平滑化されている。特に、ＬＵＬ（ロードアンロード）方式ハードディスクドライブに搭載する用途の磁気ディスクにおいては、従来のＣＳＳ方式用磁気ディスクで必要とされていた吸着防止用の凹凸形状をディスク主表面に付与する必要が無くなった為に、Ｒｍａｘで５ｎｍ以下まで鏡面化されている磁気ディスクもある。
このような鏡面化された磁気ディスクをグライド検査すると、安定的な結果が得られないという問題が発生した。例えばグライド検査中に突然に異常信号が発生して正確な検査ができなくなったり、また、検査機ごとに検査品質が異なる磁気ディスクが製造されてしまうという問題が発生した。さらに、同一の検査機を用いていても経時的に検査品質が変動してしまうという場合もあった。グライド検査中にフライスティクション障害を起こす場合もあった。また、例えば、一度グライド検査において問題なしと判定された磁気ディスクを、再度同一設定のグライド検査を行なうと、不良と判定されてしまう問題が発生した。
【０００５】
このため、製造される磁気ディスクに高度の品質保証を付与することが困難になる場合があった。また、検査歩留まりが安定しないので磁気ディスクの製造コストが上昇し、廉価な磁気ディスクの提供が阻害されるという問題もある。
本発明は、このような上記課題を解決することにより、安定的な磁気ディスクのグライド検査を実現することを第１の目的とする。また、主表面が鏡面の磁気ディスクのグライド検査を安定的に実現することを第２の目的とする。更に、ＬＵＬ（ロードアンロード）方式ハードディスクドライブに搭載する用途の磁気ディスクに好適なグライド検査方法を提供することを第３の目的とする。さらに、これらグライド検査方法を含む磁気ディスクの製造方法を提供することにより、高度な品質保証を付与することのできる、高記録密度化に好適な廉価な磁気ディスクを提供することを第４の目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上述の課題に関して鋭意研究を行なったところ、以下のような事実を見出した。まず、上述のグライド検査の問題点は、従来の磁気ディスク、特に従来のＣＳＳ方式用の磁気ディスクでは殆ど観察されず、ＬＵＬ方式用の磁気ディスクで発生し易いこと、また、同様の鏡面を備える磁気ディスクを検査しても、課題が発生する場合もあれば発生しない場合もあり、必ずしも再現性が得られないこと、さらに、同一仕様のグライドヘッドを用いて検査しても、課題が発生する場合もあれば発生しない場合もあり、必ずしも再現性が得られないことが判明した。
このため、発明者は、グライド検査工程に影響を及ぼしうる多くの因子について、課題との因果関係を調査した。例えば、グライド検査が行なわれる雰囲気の清浄度や、磁気ディスクの主表面上に形成されている保護層や潤滑層の物質や特性、グライドヘッドの素材など多くの因子を一つ一つ解析していった。
その結果、グライドヘッドの表面粗さ、特に、検査するグライドヘッドの表面粗さと、検査される磁気ディスク主表面の表面粗さとのバランスが問題の根源にあることを突き止めた。
【０００７】
本発明は上記の知見に基づいて完成されたものである。本発明は以下の構成を有する。
（構成１）磁気ディスク上を浮上飛行するグライドヘッドを用いて、磁気ディスクのグライド検査をする方法であって、前記磁気ディスクの表面粗さよりも、表面粗さの大きなグライドヘッドを選定し、該選定したグライドヘッドを用いて検査を行なうことを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
（構成２）構成１に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、検査される磁気ディスクの表面は鏡面であることを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
（構成３）構成１又は２に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、検査される磁気ディスク上に形成されている潤滑層の膜厚は１５Å以下であることを特徴とする磁気ディスクのグライド検査方法。
（構成４）構成１乃至３の何れか１項に記載の磁気ディスクのグライド検査方法であって、前記グライドヘッドの表面粗さは、Ｒｍａｘで１５ｎｍ以下の範囲内で選定することを特徴とする、磁気ディスクのグライド検査方法。
（構成５）構成１乃至４の何れか１項に記載の磁気ディスクのグライド検査方法に基づく磁気ディスクのグライド検査工程を含むことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【０００８】
本発明にあってはグライド検査方法として、以下のステップを少なくとも含む。
（第１のステップ）
磁気ディスクの表面粗さよりも、表面粗さの大きなグライドヘッドを選定するステップ。
（第２のステップ）
該選定したグライドヘッドを用いて検査を行なうステップ。
このように、第１のステップに基づく判断基準でグライドヘッドを選定することにより、第２のステップにおいて、安定的なグライド検査を実現することができる。
具体的な第１のステップの実現手段としては、グライド検査前にグライドヘッドの表面を測定して選定することもできるが、予め、検査される磁気ディスクの表面粗さの仕様が判明している場合などでは、磁気ディスクの表面粗さよりも表面粗さの粗いグライドヘッドの仕様を選定し、前記選定した仕様に基づいてグライドヘッドを製造し、該製造されたグライドヘッドを用いてグライド検査を行なうと、個々のグライドヘッドの表面粗さを測定することなく第１のステップを実現することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明にあって表面粗さは、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による表面粗さとすることが好ましい。ＡＦＭは微細な表面形状を精緻に分析することができるので本発明にとって好適である。５μｍ×５μｍの領域のＡＦＭ測定結果を用いることが好ましい。
また、本発明において言うグライドヘッドの表面粗さとは、グライド検査時に磁気ディスクと接触し得る部位の表面粗さとする。具体的には、グライドヘッドのＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）面の表面粗さとすることが好ましい。グライドヘッドやグライド検査の詳細については、前述の特許文献１や、国際ディスクドライブ協会編集の最新ストレージ用語辞典（日経ＢＰ社発行）などにより知ることができる。
本発明において、検査される磁気ディスクは主表面が鏡面の磁気ディスクにおいて顕著な作用を得ることができるので好ましい。勿論、鏡面でない磁気ディスクに対して用いることもできる。
本発明にとって好ましい磁気ディスクの表面粗さは、Ｒｍａｘで１０ｎｍ以下の鏡面の磁気ディスクが好ましく、さらには、Ｒｍａｘで６ｎｍ以下の鏡面の磁気ディスクのグライド検査において顕著な作用を得ることができる。さらに、磁気ディスクの表面粗さは、Ｒａが０．７ｎｍ以下、さらにはＲａが０．５ｎｍ以下であることが好ましい。
また、磁気ディスクの表面粗さの下限については、Ｒｍａｘで１ｎｍ以上とするのが実用的である。また、Ｒａでは０．１ｎｍ以上が実用的である。
なお、本発明にいう表面粗さＲｍａｘ、Ｒａとは日本工業規格（ＪＩＳ）に定めるものを言う。
【００１０】
また、本発明にあっては、磁気ディスクの主表面上に形成される潤滑層の膜厚は１５Å以下とするのが好ましい。潤滑層の膜厚が１５Åを超えると、グライド検査中にフライスティクション障害を起こして安定的な検査を阻害する場合がある。
なお潤滑層とは、磁気ディスク表面に形成されて、磁気ヘッドの衝撃を緩和するためのものであって、ＰＦＰＥ（パーフルオロポリエーテル）化合物からなる潤滑剤を塗布して形成される。フライスティクション障害を緩和するためには、潤滑性能と付着力に優れるアルコール変性ＰＦＰＥ潤滑剤を用いることが好ましい。
本発明においては、グライドヘッドの表面粗さに関しては、余りにも粗いと逆にグライド検査結果をばらつかせて、検査の信頼性が低下する場合がある。実用上、具体的にはグライドヘッドの表面粗さは、構成１の選定条件の下で、Ｒｍａｘで１５ｎｍ以下の範囲内で選定することが好ましく、特に、Ｒｍａｘで１０ｎｍ以下の範囲内で選定することが望ましい。さらに、グライドヘッドの表面粗さは、Ｒａが１．２ｎｍ以下、さらにはＲａが１．０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、グライドヘッドの表面粗さの下限については、構成１の選定条件の下で、Ｒｍａｘで３ｎｍ以上とするのが実用的である。また、Ｒａでは０．３ｎｍ以上とするのが実用的である。
本発明において、グライドヘッドの表面、特にＡＢＳ面には保護層が形成されていることが好ましい。例えばＤＬＣ保護層などが挙げられる。保護層が形成されていると、グライド検査において、安定的な磁気ディスクを製造できるからである。
【００１１】
以下、本発明の実施形態について具体的な例を掲げるが、勿論本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
（ディスク基板製造工程）
アルミノシリケートガラスからなるドーナツ状のガラスディスク準備し、端面鏡面研磨工程、主表面鏡面研磨工程を経て、化学強化工程を施した。この後、精密洗浄工程と乾燥工程を経て、２．５インチ型磁気ディスク用のガラスディスク基板が完成した。外径は６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、ディスク厚は０．６３５ｍｍである。ディスク基板の主表面の５μｍ×５μｍ領域をＡＦＭで測定したとき、Ｒｍａｘで４．５ｎｍ、Ｒａで０．３ｎｍの鏡面であることを確認した。
（成膜工程）
次いで、ＤＣマグネトロンスパッタリング法によりアルゴン雰囲気で順次、ＣｒＷ合金からなる非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔＢ合金からなる磁性層を形成した。この後にプラズマＣＶＤ法により水素化炭素からなる保護層を６０Å形成した。この保護層上にアルコール変性パーフルオロポリエーテル化合物を主成分とするフォンブリンＺ誘導体（商品名）からなる潤滑剤をディップ法で塗布し、潤滑層を形成した。該潤滑層の膜厚をフーリエ変換型赤外分光光度計（ＦＴＩＲ）を用いて分析したところ１０Åであった。得られた磁気ディスクの主表面の５μｍ×５μｍ領域をＡＦＭで測定したとき、Ｒｍａｘで４．６ｎｍ、Ｒａで０．３ｎｍの鏡面であることを確認した。同様の工程による同様の磁気ディスクを１００枚作製した。
【００１２】
（グライド検査工程）
グライド検査で用いるグライドヘッドの仕様を表面粗さＲｍａｘで１０ｎｍと決定し、この仕様に合致する製造方法で得られたグライドヘッドを選定した。
選定されたグライドヘッドのＡＢＳ面の５μｍ×５μｍ領域の表面粗さをＡＦＭで測定したとき、Ｒｍａｘで９．５ｎｍ、Ｒａで０．９ｎｍであった。なお、グライドヘッドのＡＢＳ面にはＤＬＣ保護層が形成されている。
得られた磁気ヘッドと磁気ディスクを用いて、グライド検査を行なった。検査機には日立電子エンジニアリング株式会社製の磁気ディスクテストシステムＲＱ３０００（商品名）を用いた。またグライドヘッドの浮上量は、１０ｎｍに設定した。１００枚の磁気ディスクを検査した結果、検査不良などの問題なく正常にグライド検査を終了した。なお、グライド検査の結果、１００枚の磁気ディスクは全て検査合格品であった。従って、得られた磁気ディスクは少なくとも、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドが搭載されるＨＤＤで用いることが可能であることが分かった。
【００１３】
この後、磁気ディスクはグライド検査工程の後に、信号品質検査工程を経て梱包され、検査合格品はＬＵＬ（ロードアンロード）方式用の磁気ディスク製品として出荷される。
なお、得られた磁気ディスクをＬＵＬ（ロードアンロード）方式ハードディスクドライブに搭載し、浮上量が１０ｎｍの磁気ヘッドによりＬＵＬ耐久性試験を行なったところ、ＬＵＬ耐久回数は６０万回を超えることができた。通常のＨＤＤの使用状況ではＬＵＬ回数が４０万回を超えるには概ね１０年程度の使用が必要と言われており、本発明による磁気ディスクは、高い信頼性と品質保証を付与できることが分かる。
【００１４】
（比較例１）
次に、ＡＢＳ面（５μｍ×５μｍ領域）の表面粗さをＡＦＭで測定したとき、Ｒｍａｘで４．３ｎｍ、Ｒａで０．２８ｎｍのヘッドを準備し、実施例１で作製した検査合格品の磁気ディスク１００枚を用いてグライド検査を行なった。ＡＢＳ面の表面粗さ以外のグライド検査条件は実施例１と同様である。
結果、１００枚中３枚の磁気ディスクに検査不良が発生したが、この３枚の磁気ディスクのグライド検査において、検査信号が異常バーストするという現象が確認された。フライスティクション障害が発生したものと考えられる。この３枚の検査不良磁気ディスクを詳細に分析したが、磁気ディスクには異常が観察されなかった。なお、グライド検査後のＡＢＳ面には、磁気ディスクの潤滑剤と思われる物質が移着しているのが観察された。
この比較例によるグライド検査では歩留まりが９７％となってしまうので、製造コストが上昇し、廉価な磁気ディスクの提供が阻害されてしまう。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気ディスクの表面粗さよりも、表面粗さの大きなグライドヘッドを選定し、該選定したグライドヘッドを用いてグライド検査を行なうので、安定的な磁気ディスクのグライド検査を実現することができる。また、主表面が鏡面の磁気ディスクのグライド検査を安定的に実現することができる。更に、ＬＵＬ（ロードアンロード）方式ハードディスクドライブに搭載する用途の磁気ディスクに好適なグライド検査方法を提供することができる。さらに、これらグライド検査方法を含む磁気ディスクの製造方法を提供することにより、高度な品質保証を付与することのできる、高記録密度化に好適で廉価な磁気ディスクを提供することができる。