(57)【要約】【課題】ガラス基板の面粗さが小さくなるに伴いテクスチャ痕（溝）の密度は高くなるが、その上に成膜された磁性膜の磁気異方性は増加しない。【解決手段】ガラス基板の１段目のテクスチャ加工は、平均粒径が１２０ｎｍの多結晶ダイヤモンドを砥粒として、テープ押しつけ圧２ｋｇで、ガラス基板１の両面を２０秒間研磨加工を行った。２段目の加工では、平均粒径８０ｎｍの多結晶ダイヤモンドを砥粒として、押しつけ圧２ｋｇで、２０秒間研磨加工を行った。これにより、ディスク基板の平均面粗さＲａを０．３ｎｍ以下とし、２乗平均傾斜角Δａを０．０２ｒａｄ以上とし、テクスチャ溝の密度を５０本／μｍ以上とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有するディスク基板において、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であることを特徴とするディスク基板。
【請求項２】
ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有し、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であるディスク基板と、該ディスク基板の上に形成された少なくとも磁性膜と保護膜とを有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項３】
ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有し、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であるディスク基板と、該ディスク基板の上に形成されたシード膜、下地膜、磁性膜、保護膜および潤滑膜とを有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項４】
ガラス基板の表面を、平均粒径１０１ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨し、次に平均粒径１００ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨することにより、複数の溝と突部を形成することを特徴とするディスク基板の製造方法。
【請求項５】
ガラス基板の表面を、平均粒径８１ｎｍ以上１２０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨し、次に平均粒径８０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨することにより、複数の溝と突部を形成することを特徴とするディスク基板の製造方法。
【請求項６】
前記最初の研磨におけるダイヤモンド砥粒は多結晶であることを特徴とする請求項４または５記載のディスク基板の製造方法。
【請求項７】
前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のディスク基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置に用いられる磁気ディスク媒体、磁気ディスク媒体用ガラス基板、磁気ディスク用ガラス基板の製造方法に関するものであり、特に、ガラス基板のテクスチャ形状及びテクスチャ加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録再生装置の１種である磁気ディスク装置は、現在その記録密度は年々増えており今後もその傾向は続くと言われている。そのため、高記録密度に適した磁気記録用ヘッドの開発、磁気ディスク媒体の開発が進められている。磁気ディスク媒体に使用する基板には、主にアルミニウム合金にＮｉＰメッキを施した基板（以下アルミ基板という）や、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムシリカガラスに強化処理をしたもの、結晶化ガラス（以下ガラス基板という）が用いられている。アルミ基板はガラス基板に比べ軟らかい材料であるため、表面の仕上げポリッシュやテクスチャ加工を容易に行える反面、微小な力で塑性変形してしまう欠点がある。
【０００３】
磁気ディスク装置はこれまでは、主にデスクトップパソコンやＲＡＩＤ記憶装置等の大型記憶装置等の不可動な装置に取付けられて用いられていたが、近年はノート型パソコン、デスクトップ型，ノート型を問わずパソコンに外付けするタイプや、カートリッジタイプ等、移動する装置に取付けられるケースが増えてきている。また、家庭電気製品にも搭載が検討されており、磁気ディスク装置に用いる基板には衝撃に耐えうる基板が求められており、アルミ基板からガラス基板に変わりつつある。
【０００４】
磁気ディスク媒体に用いるガラス基板は、通常、テクスチャ加工を行っていないため、粗さ形状に異方性が無い。そのため、磁気ディスク媒体にガラス基板を用いた場合は磁気配向性は等方である。
しかしながら、磁気配向性が等方のものより、異方性をつけた方が高記録密度化に有意である。特許文献１にはテクスチャの形成方法として、ガラス基板等の表面に非磁性金属を成膜し、その表面層に単結晶ダイヤモンドスラリを用いた第１段研磨と、多結晶ダイヤモンドスラリを用いた第２段研磨を行う多段研磨方法が開示されている。また、特許文献２には、ガラス基板の表面に直接テクスチャを形成する方法として、ガラスより硬度が高いダイヤモンドなどの砥粒と酸化セリウム砥粒からなる遊離砥粒を用いて機械的テクスチャ加工を行う方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３５１５号公報（第２−３頁、表１）
【特許文献２】
特開２００１−１０１６５６号公報（第３頁、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
磁気ヘッドの浮上量が１０−２０ｎｍでは、ガラス基板面の算術平均面粗さＲａは０．５〜１．０ｎｍの面粗さでヘッドは安定に浮上していた。しかし、高記録密度化のためには、ヘッド浮上量をさらに下げる必要があり、その場合、ヘッドとディスクの接触を防ぐにはガラス基板の面粗さをさらに小さくする必要がある。面粗さを小さくするためには従来の技術で開示されている様に多段階のテクスチャ加工や、酸化セリウムとダイヤモンドの混合スラリ液を用いたテクスチャ加工が効果的である。しかし、面粗さが小さくなるに伴いテクスチャ痕（溝）の密度は高くなるが、その上に成膜された磁性膜の磁気異方性はテクスチャ痕密度に伴って増加しない。これは、テクスチャの加工痕の密度だけで磁気異方性が決定されるわけでなく、別の要因があることを示している。
【０００７】
本発明の目的は、ヘッドの浮上性を損なわない極微細なテクスチャ加工表面で、かつ磁気異方性を十分に発現し得るディスク基板を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、上記ディスク基板の製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、上記ディスク基板を用いたヘッドの浮上性に優れ、Ｓ／Ｎ特性が優れた磁気ディスクを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のディスク基板は、ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有し、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の磁気ディスクは、ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有し、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であるディスク基板と、該ディスク基板の上に形成された少なくとも磁性膜と保護膜とを有することを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明の磁気ディスクは、ガラス基板の表面の円周方向に複数の溝と突部を有し、前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上であるディスク基板と、該ディスク基板の上に形成されたシード膜、下地膜、磁性膜、保護膜および潤滑膜とを有することを特徴とする。
【００１３】
上記目的を達成するために本発明のディスク基板の製造方法は、ガラス基板の表面を、平均粒径１０１ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨し、次に平均粒径１００ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨することにより、複数の溝と突部を形成することを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明のディスク基板の製造方法は、ガラス基板の表面を、平均粒径８１ｎｍ以上１２０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨し、次に平均粒径８０ｎｍ以下のダイヤモンド砥粒で円周方向に研磨することにより、複数の溝と突部を形成することを特徴とする。
【００１５】
前記最初の研磨におけるダイヤモンド砥粒は多結晶である。
【００１６】
前記表面は算術平均面粗さＲａが０．３ｎｍ以下であり、前記突部の２乗平均傾斜角Δａが０．０２ｒａｄ以上であり、前記溝の密度が５０本／μｍ以上である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に従い説明する。図１は本発明の実施例が適用される磁気ディスク媒体の片面の断面模式図である。ガラス基板１は、アルミノシリケートガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムシリカガラスに強化処理をしたもの、結晶化ガラス等から選ばれたものである。その表面に研磨加工により多数の溝と突部からなるテクスチャ２を形成する。その上にスパッタリング法によりシード膜３、下地膜４、磁性膜５、保護膜６を順次成膜し、保護膜６の表面に潤滑膜７をディップ法により形成する。
【００１８】
シード膜３にはＮｉＴａ、下地膜４にはＣｒＴｉ、磁性膜５にはＣｏＣｒＰｔ、保護膜６にはカーボン、潤滑膜７にはパーフルオロポリエーテルを用いた。保護膜６は、ＣＶＤ法やＩＢＤ法によりＤＬＣ（ｄｉａｍｏｎｄ  ｌｉｋｅ  ｃａｒｂｏｎ）膜を形成しても良い。
【００１９】
次にガラス基板１にテクスチャ加工を行う条件を、実施例１〜３、比較例１〜８について図２に示す。実施例１において１段目のテクスチャ加工は、平均粒径が１２０ｎｍの多結晶ダイヤモンドを砥粒として、テープ押しつけ圧２ｋｇで、ガラス基板の両面を２０秒間研磨加工を行った。２段目の加工では、平均粒径８０ｎｍの多結晶ダイヤモンドを砥粒として、押しつけ圧２ｋｇで、２０秒間研磨加工を行った。１段目と２段目の加工において、その他の加工条件、砥粒濃度０．１ｗｔ％、スラリ滴下量１８ｃｃ／ｍｉｎ、テープ送り量１ｍｍ／ｓ、オシレーション５Ｈｚ、ディスク基板回転数８００ｒｐｍは、同じ条件とした。
【００２０】
実施例２では、１段目の加工は上記実施例１と同じであるが、２段目の加工において平均粒径５０ｎｍの単結晶ダイヤモンド砥粒を用いた。その他の加工条件は実施例１と同じとした。
【００２１】
実施例３では、１段目の加工における砥粒を平均粒径が１５０ｎｍの多結晶ダイヤモンドとし、２段目の加工における砥粒を平均粒径１００ｎｍの多結晶ダイヤモンドとした。その他の加工条件は実施例１と同じとした。
【００２２】
比較例として２段目の加工砥粒として酸化セリウムを用いたディスク基板（比較例１，２）、２段目の加工を行わなかったディスク基板（比較例３〜８）を作成した。そして、それぞれのディスク基板に上記及び図１に示されたシード膜３、下地膜４、磁性膜５、保護膜６、潤滑膜７を形成し、磁気ディスク媒体を製造した。
【００２３】
各実施例および比較例のテクスチャ基板を用いた磁気ディスク媒体の表面粗さは、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）によって測定した。ＡＦＭはＤＩ社製のＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＩＩａであり、走査エリア１μｍ□で５１２点／ラインのデータ取込みを行った。算術平均面粗さＲａはその走査エリアについて求めた。テクスチャ加工痕（溝）のピッチ（Ｌｉｎｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）は、テクスチャ溝に垂直な方向で粗さの断面曲線から求めた。具体的には断面曲線が負の傾斜から正の傾斜へ変化するところを１本のテクスチャ溝とした。傾斜角は、２乗平均傾斜角Δａを求め、その値とした。信号対ノイズ比率（Ｓ／Ｎ比）は、磁気ヘッドで記録再生を行った時のＳ／Ｎ比である。
【００２４】
図３に各実施例及び比較例の磁気ディスク媒体の算術平均面粗さＲａとテクスチャ溝の密度の関係を示す。平均面粗さＲａが小さくなるに従いテクスチャ溝の密度は高くなっていく。この傾向は２段ダイヤ加工（実施例１〜３）、２段ダイヤ／酸化セリウム加工（比較例１，２）、１段ダイヤ加工（比較例３〜８）で変わらない。
【００２５】
次に、図４に平均面粗さＲａとＳ／Ｎ比との関係を示す。従来はテクスチャ加工溝が増加するとＳ／Ｎが増加する（磁気配向性が良好となる）と思われていたが、酸化セリウムを用いた２段加工や１段ダイヤ加工では、溝密度の増加に伴ってＳ／Ｎが増加しないことが、図３及び図４からわかる。これに対して、実施例１〜３のダイヤモンド砥粒を用いて２段加工した場合には平均面粗さＲａが小さくなり、かつＳ／Ｎも増加している。
【００２６】
２段目のテクスチャ加工が酸化セリウムとダイヤモンドの場合で、テクスチャ溝の密度には差が無いのにＳ／Ｎ比に差がある理由を究明するため、テクスチャの傾斜角を測定して平均面粗さＲａとの関係を調べた。結果を図５に示す。平均面粗さＲａが小さくなるに従い傾斜角Δａは小さくなっている。ダイヤモンド砥粒と酸化セリウム砥粒との差に着目すると酸化セリウムの方が傾斜角Δａは小さいことがわかる。
【００２７】
これらの結果から、ガラス基板をダイヤモンド砥粒で２段加工を行った場合にはテクスチャ痕の突部の傾斜が大きく、密度が高いため、磁気ディスク媒体の磁性膜の磁気異方性は円周方向に配向しやすく、酸化セリウムの場合には傾斜が小さくなるため磁気配向しにくいと考えられる。
【００２８】
また、上記各実施例による磁気ディスク媒体は、磁気ヘッドの浮上性、エラー特性も良好である。浮上量８ｎｍのグライドヘッドで浮上欠陥のチェックを行ったが、その歩留りは８０％以上であった。また、エラー歩留りも９５％以上であった。
【００２９】
このように、ガラス基板の平均面粗さＲａを０．３ｎｍ以下とし、２乗平均傾斜角Δａを０．０２ｒａｄ以上とし、テクスチャ溝の密度を５０本／μｍ以上とすることで、Ｓ／Ｎ比、ヘッド浮上性、エラー特性の優れた磁気ディスク基板、および磁気ディスク媒体を得ることが可能となった。
【００３０】
また、そのような磁気ディスク媒体を製造するための条件は、多段テクスチャ加工で、ダイヤモンド砥粒を用い、そのダイヤモンド砥粒の平均粒径は、１段目の加工では１０１ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下であり、２段目の加工では９９ｎｍ以下であることが重要である。さらに、ダイヤモンド砥粒の平均粒径は、１段目のテクスチャ加工では８１ｎｍ以上、１２０ｎｍ以下であり、２段目のテクスチャ加工では８０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００３１】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、磁気ヘッドの浮上性、Ｓ／Ｎ特性の優れた磁気ディスク媒体及び磁気ディスク媒体用基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される磁気ディスク媒体の断面模式図である。
【図２】本発明の各実施例と比較例のディスク基板のテクスチャ加工条件と磁気ディスク媒体の評価結果を示す一覧表である。
【図３】本発明の各実施例と比較例のディスク基板の平均面粗さＲａとテクスチャ溝の密度との関係を示す図である。
【図４】本発明の各実施例と比較例の磁気ディスク媒体の平均面粗さＲａとＳ／Ｎ比の関係を示す図である。
【図５】本発明の各実施例と比較例のディスク基板の平均面粗さＲａと２乗平均傾斜角Δａとの関係を示す図である。
【符号の説明】
１…ガラス基板
２…テクスチャ
３…シード膜
４…下地膜
５…磁性膜
６…保護膜
７…潤滑膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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