(57)【要約】【課題】  基板面の面粗度（ラフネス）をコントロールし、ヘッド浮上安定性を確保し、高記録密度が達成できる磁性膜を有する磁気記録媒体に用いる金属膜付基板を提供する。【解決手段】  磁気記録媒体に用いる金属膜付基板であって、記録層の形成に用いる面が、突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲を有する磁気記録媒体用金属膜付基板を提供する。また、本発明は、研磨液及び研磨布を用いて金属膜付基板の表面を研磨し、突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲とする研磨工程を含んでなる、磁気記録媒体用金属膜付基板の製造化方法、及びこの金属膜付基板と記録層を含んでなる磁気記録媒体を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体に用いる金属膜付基板であって、記録層の形成に用いる面が、突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲を有する磁気記録媒体用金属膜付基板。
【請求項２】
上記金属膜付基板が、アルミニウム、銅、真鍮、ガラス、カーボン、珪素とからなる一群から選ばれる基板上に、該基板とは異なる金属膜を配したものである請求項１に記載の磁気記録媒体用金属膜付基板。
【請求項３】
研磨液及び研磨布を用いて金属膜付基板の表面を研磨し、突起数が１μｍ２当り４０〜５００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲とする研磨工程を含んでなる、磁気記録媒体用金属膜付基板の製造化方法。
【請求項４】
上記研磨液が、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム、及びシリカからなる一群から選ばれる１種以上の金属酸化物を含む請求項３に記載の磁気記録媒体用金属膜付基板の製造方法。
【請求項５】
上記研磨布が、ポリウレタン、不織布、又はスエードである請求項３又は請求項４に記載の磁気記録媒体用金属膜付基板の製造方法。
【請求項６】
上記研磨布が、シージングされている請求項３〜５のいずれに記載の磁気記録媒体用金属膜付基板の製造方法。
【請求項７】
請求項１又は請求項２に記載の金属膜付基板と記録層を含んでなる磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体用金属膜付基板に関するものであり、磁気記録の記録メディア基板として用いて最適である基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録の記録密度（面密度）の向上は非常に急激で、ここ１０年間の間、年率５０〜２００％の急激な向上が継続的に進んできた。量産レベルで７０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２の製品が出荷され、実験室レベルではその倍の１６０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２の面記録密度が報告されている。量産レベルの面記録密度は、３．５”ＨＤＤで１プラッター当たり８０Ｇｂｙｔｅに相当し、２．５”ＨＤＤでいうと１プラッター当たり４０Ｇｂｙｔｅに相当する。この記録容量は、通常のデスクトップパソコン（３．５”ＨＤＤ搭載）やノートブックパソコン（２．５”ＨＤＤ搭載）の使用用途では、１プラッターの記録メディア搭載で十分な容量である。
【０００３】
記録密度は今後も向上が期待されている。ただ、従来の水平磁気記録方式は熱揺らぎの記録限界が迫っており、１００〜２００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２の記録密度に到達するところで、垂直磁気記録に順次移行していくものと考えられている。垂直磁気記録の記録限界がどの当たりにあるかは現時点では定かではないが、１０００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２（１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ２）は達成可能と考えられている。このような高記録密度が達成できると、２．５”ＨＤＤ１プラッター当たり６００〜７００Ｇｂｙｔｅの記録容量が得られることになる。
【０００４】
但し、高密度記録を実現するためには、磁気記録ヘッドの浮上高さを従来の３０ｎｍから１０ｎｍ以下にしなければならなく、基盤面の平滑化が必須となってきている。しかし、最近ミクロレベル（ラフネス）での面粗さが小さすぎると、ヘッドが基板に吸着したり、ヘッド浮上安定性が低下してしまう問題が発生することが判ってきた。つまり、基板のウエビネス、マイクロウエビネスは極力小さくし、ラフネスをある程度有する基板が理想といえる。（磁性膜を有する磁気記録媒体に用いる基板のウエビネスは５〜１００ｍｍ、マイクロウエビネスは８０μｍ〜５ｍｍ、ラフネスは〜８０μｍの範囲の粗さを表すのに用いられる。）
【０００５】
従来の技術としてハードディスク用アルミニウム基板などは、テープ研磨によって周方向に微細なテクスチャーを付ける方法（特許文献１）があるが、これは、面内方向での記録密度を増大させるための技術であり、垂直記録の場合はテクスチャーの必要はない。
また、テクスチャリングによってラフネスの制御はある程度可能であるが、ファイナルポリッシュ（２〜３段ポリッシュ）後、更にテクスチャリング工程が必要であり、生産効率を考えると好ましくない。また、テクスチャーの場合、周方向の凹凸を付けることは可能であるが、径方向の凹凸は付け難い。
【特許文献１】特開平８−１７４４３４号公報
【０００６】
現在、ガラス基板はテープ研磨によりテクスチャリングを行っているが、思うようなラフネスが得られず、目標のヘッド高まで低くすることができていない。
現在、モバイル用ハードディスクはほぼ１００％がガラス基板となっており、この基板にスパッタリングにより磁気記録媒体を成膜している。そのため、基板の面粗さがそのまま成膜後も維持されるため、ラフネスの小さすぎるガラス基板を用いた磁気記録媒体基板は、ヘッドのフライングハイトを従来より低くすると（３０ｎｍから１０ｎｍ以下に減少）、ヘッド浮上安定性が低下する上、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）によりヘッドと基板の吸着が起こってしまった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、基板面の面粗度（ラフネス）をコントロールし、ヘッド浮上安定性を確保し、高記録密度が達成できる磁性膜を有する磁気記録媒体に用いる金属膜付基板とその粗面化方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、このような課題を解決するために、種々検討を重ねた結果、磁気記録媒体用金属膜付基板の研磨工程において、研磨液および研磨布を制御することで、金属膜付き基板面の面粗度（ラフネス）を自在に制御することを見出し、詳細な条件を見極めて本発明を完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、磁気記録媒体に用いる金属膜付基板であって、記録層の形成に用いる面が、突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲を有する磁気記録媒体用金属膜付基板を提供する。また、本発明は、研磨液及び研磨布を用いて金属膜付基板の表面を研磨し、突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲とする研磨工程を含んでなる、磁気記録媒体用金属膜付基板の製造化方法、及びこの金属膜付基板と記録層を含んでなる磁気記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、磁気記録ヘッドの浮上高さを従来よりも低くすることが可能となり、高記録密度化を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、磁気記録媒体用金属膜付基板の研磨工程において、研磨液および研磨布の制御により金属膜付き基板面の面粗度（ラフネス）を自在に制御することを特徴としている。
本発明に用いる磁気記録媒体用金属膜付基板は、好ましくは、アルミニウム、銅、真鍮、ガラス、カーボン、および珪素とからなる一群から選ばれる基板上に、該基板とは異なる金属膜を配したものである。
基板と異なる金属としては、好ましくは、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｂ、Ｐ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｚｎの中から選ばれる１種以上、または該金属を含んでなる合金である。また、金属膜の厚さは、好ましくは０．１〜３０μｍの膜を有することがよい。
【００１２】
基板上の金属膜の成膜方法は、スパッタリング、メッキ、塗布、焼結等、その手法に制限を受けるものでは無い。
【００１３】
本発明に用いる研磨剤は、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化セリウム、およびシリカからなる一群から選ばれる１種以上の金属酸化物を含んでなり、平均粒径は好ましくは５〜５００ｎｍのものを用いることがよく、適宜、溶媒（水、有機溶媒等）に分散させ、その他添加剤として分散剤、増粘剤などを添加してもよい。
また、研磨剤自体の状態も、コロイド、ゲル、ゾル状など特に限定されず、研磨目的により、適宜選択される。
研磨剤濃度については、大きく影響されるものではないが、１質量％以上の濃度で、面粗さが安定していることから、研磨剤濃度は３質量％以上１０質量％以下が好ましい。
【００１４】
研磨条件として、研磨時間は１〜１２０分研磨させることが好ましい。面圧は１０〜４００ｇ／ｃｍ２、回転数は５〜１００ｒｐｍ、研磨液温度は１〜３０℃、研磨液のｐＨは、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、水酸化アンモニウム等を用いて８〜１３とさせて研磨することが好ましい。
【００１５】
本発明に用いる研磨布は、好ましくは、ポリウレタン、不織布、またはスエードが挙げられ、金属膜の性質により選択される。
研磨布の厚さとしては、０．５〜３ｍｍ程度ものを使用することが好ましい。
【００１６】
本発明に用いる研磨布は、ダイヤモンドペレット付修正キャリアまたはガラスプレート、ステンレスプレートなどシージングプレートにより適宜シージングして用いることができ、研磨パッドの種類により異なるが、０〜３６０分の範囲で調整し、研磨面の面粗さをコントロールすることができる。シージングは通常研磨布面を均一にする方法であるが、本発明はこのシージング時間のコントロールにより研磨後の金属膜面のラフネスを制御することができる。
なお、シージングは、研磨パッドの面状態を均一にするための方法で、パッド面の平坦性を向上させるために行うものである。通常は、パッドの性質により使い分けを行うが特に限定されるものではない。
研磨布の面状態がシージング時間や条件によってコントロールできるので、各種条件でシージングした研磨布を用いることで金属膜面の面粗さをコントロールできる。方法としては、好ましくは、研磨パッドを研磨機定盤に貼り付けた後、研磨液もしくは水を流しながら、シージングプレートを研磨パッドの上に配備し、研磨機を一定時間稼動し、研磨パッドの修正を行うことをいう。
つまり本発明では、該操作により、研磨パッドの面状態がコントロールでき、研磨物の面状態に反映させることができ、金属膜面の面粗さ（ラフネス）を自在に制御することが可能となる。
【００１７】
上記のような研磨処理することにより、本発明は、磁性膜を有する磁気記録媒体に用いる金属膜付基板において、情報を記録する面にある突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個、好ましくは４０〜５００個であり、かつ最大高さが１０ｎｍ以下かつ、平均面粗さが０．３〜２．０ｎｍの範囲であることを特徴とする磁気記録媒体用金属膜付基板をえることができる。
情報を記録する面にある突起数が１μｍ２当り４０〜１０００個から外れた場合、ヘッドの浮上特性が不安定となってしまう。
最大高さが１０ｎｍを超えてくると、記録密度をアップするためにヘッドの浮上高さを低くした場合に、ヘッドと基板が接触してしまう。さらに、ヘッド浮上高さは１０ｎｍ以下になってくるので、基板面の凹凸の最大高さを１０ｎｍ以下にする必要がある。
また、平均面粗さが０．３ｎｍ未満だと、ヘッド浮上安定性が低下する上、ヘッドと基板の吸着が起こってしまい、平均面粗さが２．０ｎｍを超えた場合、高記録密度を得るための基板面が得られない。
なお、平均面粗さと最大高さは、原子間力顕微鏡（アトミック・フォース・マイクロスコープ、ＡＦＭ）を用いて、観察エリアを１０μｍ角として測定した。突起数は、ＡＦＭ観察を行い、目視により測定した。
【００１８】
図 １（Ａ）に本発明の金属膜付基板を用いた磁気記録媒体１とヘッド２との関係、図１（Ｂ）に従来の金属膜付基板を用いた磁気記録媒体１１とヘッド２との関係を概念的に示す。図１（Ａ）では、基板の回転により浮力が発生し、ヘッド浮上性が向上し吸着もしない。一方、図１（Ｂ）では、基板の回転により浮力が発生しないため、ヘッド浮上性が不安定となり吸着も発生する。
図１（Ａ）では表面粗さ（Ｒａ）０．３０〜２．００ｎｍ、図１（Ｂ）では表面粗さ（Ｒａ）０．３０ｎｍ未満だが、表面粗さ（Ｒａ）だけに着目しても本発明の効果は得られない。所定の表面粗さに加えて、所定の突起数及び所定の最大高さを有する金属膜付基板とすることにより、簡単に言えばヘッドがエアーホッケーのように動く状態とすることにより、本発明の効果が得られるものである。
【００１９】
本発明の金属膜付基板は、情報を記録する記録層を設けることにより、磁気記録媒体として使用することができる。
記録層を設ける前に、好ましくは、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、及びＡｕからなる群から選ばれる１種以上を含んでなる下地層を設けてもよい。
記録層としては、特に限定されず、コバルト記録層、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ等が挙げられ、公知の方法で設けられ、その厚さも限定されず、通常の厚さでよい。
記録層の上には、カーボン保護層やフッ素系潤滑層を設けてもよい。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明を実施例に基づき説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１〜５、比較例２，３
金属膜付基板としてＮｉ−Ｆｅ（質量比１：１）膜が５μｍ付着した２．５インチガラス基板を準備した。
研磨機は６Ｂ型両面研磨機（キャリアサイズ６Ｂ）とし、研磨布はファイナル用のスエードタイプ（ＳｕｐｒｅｍｅＲＮ−Ｈ  ロデール社製）を用い、ダイヤモンドペレット付き修正キャリアで０〜６時間シージングを行った。研磨条件は、基板面に対し、面圧：７０ｇ／ｃｍ２、下定磐回転数３０ｒｐｍ（上下面相対速度比は１．０とし、両面均等に研磨できる条件）
そしてその都度、研磨液として平均粒径４０ｎｍのコロイダルシリカを水に分散あせて用いて金属膜付基盤の研磨を５分行い、洗浄剤を用いて洗浄・乾燥を行った後、原子間力顕微鏡（走査プローブ顕微鏡  ＪＳＰＭ−４２００  日本電子社製）を用いて、金属膜面のＡＦＭ観察を行い、面粗さ（ラフネス）を測定した。
【００２１】
実施例８〜１１、比較例５、６
実施例１と同様の条件で、研磨布を不織布（Ｓｕｂａ４００  ロデール社製）として検討を行った研磨後、原子間力顕微鏡（走査プローブ顕微鏡ＪＳＰＭ−４２００  日本電子社製）を用いて、金属膜面のＡＦＭ観察を行い、面粗さ（ラフネス）を測定した。また、蛍光X線により、研磨前後の膜厚を測定し研磨速度を測定した。
【００２２】
実施例１４〜１８
金属膜付基板としてＮｉ−Ｆｅ（質量比１：１）膜が５μｍ付着した２．５インチガラス基板を準備した。
研磨機は６Ｂ型両面研磨機（キャリアサイズ６Ｂ）とし、研磨パットはファイナル用のスエードタイプ（Ｓｕｐｒｅｍｅ  ＲＮ−Ｈ）を用い、ダイヤモンドペレット付き修正キャリアで６時間シージングを行ったものを使用した。その他条件は実施例１と同じ。
研磨液としては、粒径１０〜１００ｎｍのコロイダルシリカを用い、各々の粒度で金属膜付基板を研磨した後、洗浄剤を用いて洗浄・乾燥を行った後、原子間力顕微鏡（走査プローブ顕微鏡ＪＳＰＭ−４２００、日本電子社製）を用いて、金属膜面のＡＦＭ観察を行い、面粗さ（ラフネス）を測定した。
【００２３】
実施例１９〜２３
諸条件を実施例１６とし、研磨剤が３〜１５ｗｔ％の研磨液を用いて、金属膜付基板を研磨した。後は実施例１と同じ条件である。
【００２４】
比較例１、４、７
諸条件を実施例１６として、シージングの有無及び研磨剤を変えて比較を行った。
【００２５】
ヘッド浮上テスト
実施例３と比較例２の金属膜付基板に下地層Ｃｒ１００ｎｍ、磁気記録層Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ６０ｎｍ、保護層３０ｎｍの順に基板温度２５０℃、アルゴンガス雰囲気中、ＲＦスパッタ成膜を行った。この磁気記録媒体に潤滑剤を塗布し、フライングハイトを６ｎｍとし、ヘッド浮上安定性を観察すると共に、コンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）を行い、ヘッドと基板の吸着の有無を観察した。
その結果、実施例３はヘッド浮上安定性が高く、ＣＳＳテストにおいても吸着が起こらなかった。これに対し比較例２については、ヘッド浮上安定性が悪くＣＳＳテストにおいてもヘッド吸着が起こった。また、比較例２については、ヘッドのフライングハイトを６ｎｍまでにすることができず、ヘッド浮上安定性テストができなかった。
【００２６】
面粗さの測定
原子間力顕微鏡（走査プローブ顕微鏡  ＪＳＰＭ−４２００  日本電子社製）を用いて、ＡＦＭ観察を行い、平均面粗さ及び最大粗さを測定した。観察エリアは１０μm角と１μｍ角とした。
ｎ＝２とした１μｍ角突起数の測定方法は、１０μｍ角を目視観察により計測した。
実施例１で得られたシージング時間３０分の基板の表面のＡＦＭ観察結果を図２（Ａ）に示し、比較例２で得られたシージング時間３００分の基板の表面のＡＦＭ観察結果を図２（Ｂ）に示す。
【００２７】
膜厚測定
波長分散型薄膜蛍光Ｘ線装置（Ｓｙｓｔｅｍ３２７２リガク社製）を用いて膜厚を測定した。
【００２８】
研磨速度の算出
研磨速度は、以下の式を用いて計算した。
研磨速度(nm/分) ＝（研磨前膜厚−研磨後膜厚）÷研磨時間
【００２９】
研磨布のシージング
図３に研磨布のシージング時間と面粗さの関係を示す。研磨布のシージング時間(０〜３６０分)を重ねると共に、平均面粗さが小さくなって行くことが確認できた。これは、スエード、不織布共に同じ傾向であり、シージング時間によって金属膜付き基板面の面粗度（ラフネス）を自在に制御することが可能であった。
【００３０】
研磨液
研磨剤（コロイダルシリカ）の粒度（１０〜１００ｎｍ）と平均面粗さの関係を検討した結果（実施例１４〜１７）を図４に示す。このように、粒度が大きくなるにつれ、平均面粗さが大きくなると共に研磨速度も大きくなった。この結果より、研磨液中の研磨剤粒度の制御で、ある程度金属膜付き基板面の面粗度（ラフネス）を制御することが可能と考えられる。しかし、研磨布のシージングと比べ、影響は小さい。粒度が２０ｎｍ以下だと、研磨速度が小さくなるので生産性を考えた場合は好ましく無い場合がある。
【００３１】
研磨液濃度
研磨剤の濃度（３〜１５ｗｔ％）に対する影響を検討した結果、濃度が高くなると共に、平均面粗さが小さくなる傾向が認められたが、９ｗｔ％以上ではほぼ頭打ちとなり影響は小さいものであった。研磨速度についても９ｗｔ％以上で平衡に達した。
【００３２】
結果を表１に示す。
高記録密度を実現するために不可欠なフライトハイトを低く設定しても、本発明のように基板面に一定の突起部および面粗さを持たせることにより、ヘッド浮上を安定させ、ＣＳＳ時のヘッド吸着を防止できる。
また、本発明の手法により金属膜付基板を一定条件でシージングした研磨布を用いることにより、容易に基板表面を粗面化することができる。
研磨布の表面管理により、製造工程を増やすことなくラフネス（面粗さ）を制御できる。垂直記録の場合は、周方向のテクスチャリングは必要ないが、ヘッドの吸着防止やヘッド浮上安定性を向上させるためにはラフネスは必要であり、本発明は効果的である。
【００３３】
【表１】
2005251267.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】（Ａ）は本発明の金属膜付基板を用いた磁気記録媒体とヘッドとの関係、（Ｂ）は従来の金属膜付基板を用いた磁気記録媒体とヘッドとの関係を示す概念図である。
【図２】（Ａ）は実施例１で得られたシージング時間３０分の基板の表面のＡＦＭ観察結果であり、（Ｂ）は比較例２で得られたシージング時間３００分の基板の表面のＡＦＭ観察結果である。
【図３】研磨布のシージング時間と面粗さの関係（実施例１〜１３）を示す図である。
【図４】コロイダルシリカの粒度と平均面粗さの関係（実施例１４〜１７）を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  磁気記録媒体
２  ヘッド
１１  磁気記録媒体
【図１】
2005251267.tif 000003
【図２】
2005251267.tif 000004
【図３】
2005251267.tif 000005
【図４】
2005251267.tif 000006