(57)【要約】【課題】高感度かつ短時間で垂直磁気記録媒体中の欠陥検査を可能とする方法およびそれを実行するためのプログラムを提供すること。【解決手段】非磁性基体１上に少なくとも軟磁性裏打層２と中間層３と垂直磁気記録層４と保護層５とが順次積層された垂直磁気記録媒体を、予め永久磁石または電磁石により一括で直流消磁し、この垂直磁気記録媒体の再生信号の出力波形を基準信号の波形と比較し、ドロップアウト部分を欠陥として判断することとした。これにより、記録媒体の記録能力とは無関係に欠陥部分の位置や大きさの特定精度を高めることができ、かつ、欠陥検査時間の大幅な短縮化が可能となる。さらに、磁気記録媒体の記録密度を変更するたびに新たな欠陥検査設備を導入したり改造したりすることが不要となり、製造コストを低減し安価な磁気記録媒体の提供が可能となる。【選択図】        図３
2004199733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法であって、
垂直磁気記録媒体を直流消磁する第１のステップと、
前記直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力波形をモニタする第２のステップと、
前記モニタされた出力波形と基準信号波形とを比較する第３のステップと、
前記比較結果のドロップアウト部分を欠陥として判断する第４のステップと、を備えていることを特徴とする垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法。
【請求項２】
前記第１のステップにおける直流消磁は、永久磁石または電磁石による一括消磁で実行されることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法。
【請求項３】
前記垂直磁気記録媒体は、非磁性基体上に、少なくとも、軟磁性裏打層と、中間層と、垂直磁気記録層と、保護層とが順次積層されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法。
【請求項４】
垂直磁気記録媒体の欠陥検査に用いられるコンピュータ読取可能なプログラムであって、
垂直磁気記録媒体を直流消磁する第１のステップと、
前記直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力波形をモニタする第２のステップと、
前記モニタされた出力波形と基準信号波形とを比較する第３のステップと、
前記比較結果のドロップアウト部分を欠陥として判断する第４のステップと、を備えていることを特徴とする垂直磁気記録媒体の欠陥検査のためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法およびプログラムに関し、より詳細には、高感度かつ短時間で垂直磁気記録媒体中の欠陥検査を可能とする方法およびそれを実行するためのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気記録装置は記録情報を正確に再生するための装置であり、誤った記録情報を誘発する原因となる「再生信号欠陥」が磁気記録媒体中に存在する場合にはこれを予め検知して排除することが重要となる。
【０００３】
従来、このような「再生信号欠陥の検査方法」としては、先ず、検査用の特定磁化遷移長を有する信号を検査対象である磁気記録媒体に記録し、この記録信号の再生信号のレベルと所定の基準信号のレベルとを比較して「再生信号欠陥」（ドロップアウト）の有無を判断する方法が知られている。この方法では、全波整流回路やドループ時定数をもたせたピーク値検出回路やマルチバイブレータを使用しているために、低周波数の信号を記録信号とした場合には十分な検査が可能である一方、数ＭＨｚ程度の非常に高い周波数の信号を記録信号とした場合には、安定した検査が困難となる。なお、近年ではこの様な高周波数信号でも安定した検査を可能とする手法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−２３１４５５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの一連の欠陥検査方法は、あくまでも記録信号を再生させた際の「ドロップアウト」を検出して記録媒体中の欠陥の有無を判断するものであるために、検知可能な欠陥のサイズが実際の磁気記録装置で使用される記録ビットよりも大きくなってしまうという問題がある。
【０００６】
すなわち、一般に、上述のドロップアウト検出法では、検査可能な欠陥の大きさの下限は、検査信号の周波数と、検査磁気ヘッドと検査媒体と間の相対速度で決まる磁化遷移長によって制限される。例えば、検査磁気ヘッドと検査媒体である記録媒体間の相対速度が１０ｍ／ｓｅｃで検査信号の周波数が１０ＭＨｚである場合、検知可能な欠陥サイズの下限は、０．５μｍである。検知可能な欠陥サイズをより小さくするためには記録周波数を上げる必要があるが、図１に示すように磁化遷移長と再生信号出力とは反比例の関係を有するために、記録周波数の増大に伴って記録媒体の記録密度が高くなると隣接する記録磁化の影響により再生出力が減衰してしまう。
【０００７】
また、図２は信号対雑音比（ＳＮＲ）および検出検査長の磁化遷移長依存性を説明するための図であるが、この図に示すように、記録密度の増加に伴いＳＮＲが低下するため、一般的には図１に示した規格化出力が０．３程度となる磁化遷移長が検出の限界となっている。
【０００８】
さらに、検査工程で記録・再生の２つの動作を検査トラック毎に行うことから検査に長時間を要することに加え、記録媒体の記録密度は年率２００％で増加しており検査装置の周波数対応には設備投資が膨大になり製造コスト上昇の原因ともなっている。
【０００９】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高感度かつ短時間で垂直磁気記録媒体中の欠陥検査を可能とする方法およびそれを実行するためのプログラムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法であって、垂直磁気記録媒体を直流消磁する第１のステップと、前記直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力波形をモニタする第２のステップと、前記モニタされた出力波形と基準信号波形とを比較する第３のステップと、前記比較結果のドロップアウト部分を欠陥として判断する第４のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法において、前記第１のステップにおける直流消磁は、永久磁石または電磁石による一括消磁で実行されることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法において、前記垂直磁気記録媒体は、非磁性基体上に、少なくとも、軟磁性裏打層と、中間層と、垂直磁気記録層と、保護層とが順次積層されたものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、垂直磁気記録媒体の欠陥検査に用いられるコンピュータ読取可能なプログラムであって、垂直磁気記録媒体を直流消磁する第１のステップと、前記直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力波形をモニタする第２のステップと、前記モニタされた出力波形と基準信号波形とを比較する第３のステップと、前記比較結果のドロップアウト部分を欠陥として判断する第４のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１５】
図３は、本発明の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法の原理を説明するための図で、この欠陥検査方法では、予め直流（ＡＣ）消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力変動（出力波形）を、基準信号の波形と比較するドロップアウト検出方法で欠陥を検知している。
【００１６】
図３（ａ）は非磁性基体上の垂直磁気記録層の直流消磁後の記録磁化状態を模式的に示した図であり、図中の矢印は磁化の方向を表しており、矢印の長さは磁化の強さを意味している。正常なカラムの磁化強度に比較して弱い磁化強度を有するカラムが存在するのは、これらのカラムでは何らかの原因によって磁気記録層が変質していることに起因するものである。また、矢印が示されていないカラムは、これらのカラムの磁気記録層が欠損していることを意味している。
【００１７】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した磁気記録層の磁化状態に対応する磁気ヘッドの再生素子端の出力波形を意味しており、正常な上向磁化カラムに対応した出力は＋１、正常な下向磁化カラムに対応した出力は−１となる。一方、何らかの原因により磁気記録層の変質が生じているカラムに対応する出力はその変質の程度に応じた出力強度の低下が起こり、また、磁気記録層の欠損カラムに対応した出力は０となっている。
【００１８】
現在の磁気記録装置に用いられる主な再生素子は、磁気抵抗効果を利用した素子（ＭＲ素子）である。ＭＲ素子には直流バイアスが印加されて動作するが、印加されたバイアスの直流成分により前置増幅器の出力が飽和することがあり得る。このため出力飽和を防ぐ目的で、ＭＲ素子と前置装置との間に交流（ＡＣ）結合器を挿入して設け、印加バイアスの直流成分を遮断する構成とされるのが通常である。
【００１９】
図３（ｃ）は、ＭＲ素子と前置装置との間に交流結合器を設けた構成での前置増幅器の出力波形を説明するための図である。この様なＭＲ素子で読み出した垂直磁気記録媒体の再生信号は、直流消磁して磁化方向を一方向に向けた場合は素子端ではある一定の出力値をとるのに対して、交流結合器を介した前置増幅器の出力値は０となる。このように、部分的な信号の低下はＤＣ結合とＡＣ結合とでは検知のされ方が異なり、ＤＣ結合で部分的に出力がない場合にはＡＣ結合では信号があるように検知され、ＤＣ消磁の向きが異なると符号も変わる。
【００２０】
ところで、ＤＣ消磁の場合の再生信号出力は、図１に示すように出力の磁化遷移長依存性を評価した場合の遷移長が限りなく０に近い場合の出力と同等とみなせることから、図２に示すように再生信号のＳＮＲを十分高くとることが可能であり検出感度を高めることができる。一方、欠陥の検出分解能は再生素子である磁気ヘッドの再生ギャップ長に依存するため、例えば磁気記録装置で実際に用いられる磁気ヘッドを用いることにより記録媒体の検査分解能を記録装置でのビット長と等しくすることができる。
【００２１】
本発明の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法によれば、予め直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力変動を基準信号と比較するドロップアウト検出方法を採用することとしたので、検査信号のＳＮＲを十分高くとることができ、検査精度を高めることができる。
【００２２】
また、本発明の欠陥検査方法は検査周波数に依存しないことから、記録媒体の記録能力とは無関係に欠陥部分の位置や大きさを特定することができる。
【００２３】
さらに、このような欠陥検査方法を磁気記録媒体の製造工程で用いることとする場合には、検査ヘッドで逐次直流消磁することなく永久磁石や電磁石により一括消磁できることから、欠陥検査時間の大幅な短縮化が可能となることに加え、磁気記録媒体の記録密度を変更するたびに新たな欠陥検査設備を導入したり改造したりすることが不要となり、製造コストを低減し安価な磁気記録媒体の提供が可能となる。
【００２４】
なお、上述した方法をプログラム化してコンピュータに格納することで自動検査が可能となることはいうまでもない。
【００２５】
（実施例）
以下に、上述した本発明の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法を用いて、製造工程の１工程である洗浄工程の工程能力を解析した例について説明する。
【００２６】
図４は、本実施例の検査対象である垂直磁気記録媒体の構成を説明するための図で、非磁性基体１の上に、軟磁性裏打層２と、中間層３と、垂直磁気記録層４と、保護層５とが順次積層され、保護層５上には液体潤滑剤層６が設けられている。この磁気記録媒体には以下のような方法で予め欠陥部分を設けておいた。非磁性基体１としては、ハードディスク装置にごく一般的に用いられている、外径９５ｍｍのＮｉＰメッキを施したアルミ基板を用いた。垂直磁気異方性を有する垂直記録膜を成膜する前処理として基板洗浄を行うが、この工程で洗剤の垂れ染みをつけた。こうすることで部分的な磁気特性の劣化を発生させる一方、磁性膜の密着性を低下させ、液体潤滑剤塗布工程後のテープクリーニング工程で磁性膜剥離による欠陥発生を狙った。記録媒体を構成する軟磁性裏打層２や、中間層３、垂直磁気記録層４、保護層５の成膜には何れもマグネトロンスパッタ装置を用いた。
【００２７】
このようにして作製した垂直磁気記録媒体をスピンスタンドテスターに取り付け、ＤＣ消磁用マグネツトで媒体全面を一括ＤＣ消磁した。磁気ヘッドを線速度１４ｍ／ｓｅｃ一定で浮上させ、内周半径位置２０ｍｍから外周位置４５ｍｍまで１ｍｍピッチで各半径毎に再生信号をデジタルオシロスコープで取り込み、規格化出力の３０％の出力を閾値として、これよりも出力が高い部分を欠陥であると特徴づけた。
【００２８】
図５は、このようにして欠陥として特徴づけられた部分をディスク上の位置として画像化したものである。図中の内周から外周にかけて存在する線状のものは基板洗浄時につけた洗剤の染み部分に対応している。
【００２９】
図６（ａ）は、このようにして検知された欠陥部分近傍の領域から読み取った再生信号であり、図６（ｂ）はこの再生信号を拡大した図である。再生信号を解析すると、磁気記録層が欠落している欠陥部分の長さはおよそ５０ｎｍであることが読み取れる。
【００３０】
一方、検査用信号を記録・再生してドロップアウト信号を評価する従来の手法を用いた場合、５０ｎｍの検出精度を得るためには、検査用信号の磁化遷移長を２０／μｍとする必要があった。この磁化遷移長で記録再生したところ、再生信号出力が極端に小さく、ＳＮＲが十分得られず欠陥部分を特定することはできなかった。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法によれば、予め直流消磁された垂直磁気記録媒体の再生信号の出力変動を基準信号と比較するドロップアウト検出方法を採用することとしたので、検査信号のＳＮＲを十分高くとることができ、検査精度を高めることができる。
【００３２】
また、本発明の欠陥検査方法は検査周波数に依存しないことから、記録媒体の記録能力とは無関係に欠陥部分の位置や大きさを特定することができる。
【００３３】
さらに、このような欠陥検査方法を磁気記録媒体の製造工程で用いることとする場合には、検査ヘッドで逐次直流消磁することなく永久磁石や電磁石により一括消磁できることから、欠陥検査時間の大幅な短縮化が可能となることに加え、磁気記録媒体の記録密度を変更するたびに新たな欠陥検査設備を導入したり改造したりすることが不要となり、製造コストを低減し安価な磁気記録媒体の提供が可能となる。
【００３４】
なお、本発明の欠陥検査方法は、垂直磁気記録媒体の欠陥検査のみならず、使用される基板そのものの欠陥検査や洗浄工程などの各製造工程毎の管理としても利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】「ドロップアウト」検査方法における磁化遷移長と再生信号出力との関係を有するための図である。
【図２】再生素子の規格化出力および検出検査長さの磁化遷移長依存性を説明するための図である。
【図３】本発明の垂直磁気記録媒体の欠陥検査方法の原理を説明するための図である。
【図４】実施例の検査対象である垂直磁気記録媒体の構成を説明するための図である。
【図５】本発明の欠陥検査方法により欠陥として特徴づけられた部分をディスク上の位置として画像化した図である。
【図６】本発明の欠陥検査方法により検知された欠陥部分近傍の領域から読み取った再生信号の波形を説明するための図である。
【符号の説明】
１  非磁性基体
２  軟磁性裏打層
３  中間層
４  垂直磁気記録層
５  保護層
６  液体潤滑剤層
【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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【図６】
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