(57)【要約】【課題】  磁気ヘッドを低浮上量化した際には、グライドテストで発見できない不具合の発生可能性を確実に評価可能な磁気記録ディスクの検査方法および磁気記録ディスクを提供すること。【解決手段】  磁気記録ディスク１に対する磁気ヘッドの浮上距離を規定するグライドハイト以下の浮上量で磁気記録ディスク１に検査ヘッドを配置した状態で磁気記録ディスク１を回転させながら、検査ヘッドの位置を磁気記録ディスクの半径方向に移動させる。次に、磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布を観察し、その観察結果に基づいて、磁気記録ディスク１の良否を判定する。【選択図】  図１
2007095180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、磁性層、保護層、および潤滑層が非磁性基板上にこの順で積層された磁気記録ディスクの検査方法であって、
前記磁気記録ディスクに対する磁気ヘッドの浮上距離を規定するグライドハイト以下の浮上量で前記磁気記録ディスクに検査ヘッドを配置した状態で当該磁気記録ディスクを回転させながら前記検査ヘッドの位置を前記磁気記録ディスクの半径方向に移動させる走行工程と、
該走行工程の後、前記磁気記録ディスク上の前記潤滑層の膜厚分布を観察し、その観察結果に基づいて、前記磁気記録ディスクの良否を判定する判定工程と
を有することを特徴とする磁気記録ディスクの検査方法。
【請求項２】
前記走行工程では、前記磁気記録ディスクに対する前記検査ヘッドの浮上量を前記磁気記録ディスクの半径方向において前記グライドハイト以下の一定値とし、
前記判定工程では、前記潤滑層の膜厚分布のパターンの変化を観察することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ディスクの検査方法。
【請求項３】
前記走行工程では、前記磁気記録ディスクに対する前記検査ヘッドの浮上量を前記磁気記録ディスクの半径方向に沿って前記グライドハイト未満の値から当該グライドハイトを超える値まで変化させ、
前記判定工程では、前記磁気記録ディスクの半径方向において前記潤滑層の膜厚分布が変化する境界位置を検査することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録ディスクの検査方法。
【請求項４】
前記判定工程の後、前記境界位置に磁気ヘッドを到達させるローディング動作と、前記境界位置から磁気ヘッドを退避させるアンローディング動作を繰り返すローディング・アンローディング試験を行うことを特徴とする請求項３に記載の磁気記録ディスクの検査方法。
【請求項５】
少なくとも、磁性層、保護層、および潤滑層が非磁性基板上にこの順で積層された磁気記録ディスクであって、
前記磁気記録ディスクに対する磁気ヘッドの浮上距離を保証するグライドハイト以下の浮上量で前記磁気記録ディスクに検査ヘッドを配置した状態で当該磁気記録ディスクを回転させながら前記検査ヘッドの位置を前記磁気記録ディスクの半径方向に移動させても膜厚分布が変動しない前記潤滑層を備えていることを特徴とする磁気記録ディスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、最表面に潤滑層を備えた磁気記録ディスクの検査方法、および磁気記録ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録ディスクは、非磁性基板の表面に、少なくとも、磁性層、保護層、および潤滑層がこの順で積層されており、最表層の潤滑層は、磁気記録ディスクと磁気ヘッドとが接触した際の衝撃を緩和する機能を担っている。このようなディスク駆動装置においては、磁気記録ディスク上で磁気ヘッドを数十ｎｍのオーダの間隔で浮上させた状態で磁気記録ディスクを回転させ、データの記録再生を行っている。
【０００３】
近年、記録密度の向上に伴い、磁気ヘッドの浮上量をさらに小さくする必要性が生じており、この浮上量低減によって磁気ヘッドが磁気記録ディスク表面上に異常突起が存在していた際に衝突する頻度が高まり、磁気ヘッドや磁気記録ディスクに磨耗や損傷を発生させる可能性が大きくなっている。また、磁気ヘッドと磁気記録ディスクとが一定以上の力で衝突すると、磁気ヘッドが磁気記録ディスクに衝突した際に生じた熱によって磁気ヘッドの素子抵抗が一瞬変化することに起因するサーマル・アスペリティ・ノイズにより情報の記録再生ができなくなる現象や、浮上量が不安定になって情報の記録再生ができなくなる現象が発生する。
【０００４】
そこで、磁気記録ディスクには、これ以上の高さで磁気ヘッドを浮上させれば、磁気ヘッドと磁気記録ディスクとの接触に起因する障害を起こさない高さ（グライドハイト）を保証するグライドテストを行っており、かかるテストは磁気記録ディスクを製造する際の全数検査項目の一つになっている。かかるグライドテストには、一般的にはアコースティック・エミッション法が用いられている。このアコースティック・エミッション法では、アコースティック・エミッションセンサを取り付けた特殊な磁気ヘッドにより、ディスク回転中にグライドテスト評価領域で磁気ヘッドを移動させ、評価を行う。このような評価内容では、磁気ヘッドに取り付けたアコースティック・エミッションセンサがディスク表面と接触することによって発生するヒット音をとらえると、アコースティック・エミッションセンサの出力変動として現れるので、アコースティック・エミッションセンサの出力値に関して、ある特定の閾値を超えた回数をカウントすることにより行われる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−１０９０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現在、ディスク駆動装置では、磁気ヘッドの浮上量が十数ｎｍのオーダまで低下しており、グライドテストで合格となった磁気記録ディスクを用いても、ディスク駆動装置に搭載した際、磁気ヘッドの浮上量が不安定になり、信号の記録、再生に支障をきたすという問題が発生している。これは、磁気ヘッドが磁気記録ディスクの表面を十数ｎｍの高さで相対移動することにより毛細管現象が発生して液体潤滑剤が吸い集められる結果、潤滑層に新たな膜厚むらが発生するためである。このような現象は、ディスク駆動装置での磁気ヘッドと磁気記録ディスクの２つの相互作用によって発生するものである。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、磁気ヘッドを低浮上量化した際には、グライドテストで発見できない不具合の発生可能性を確実に評価可能な磁気記録ディスクの検査方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の課題は、磁気ヘッドを低浮上量化した際でも、グライドテストで発見できない不具合が発生することを防止可能な磁気記録ディスクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明では、少なくとも、磁性層、保護層、および潤滑層が非磁性基板上にこの順で積層された磁気記録ディスクの検査方法であって、前記磁気記録ディスクに対する磁気ヘッドの浮上距離を規定するグライドハイト以下の浮上量で前記磁気記録ディスクに検査ヘッドを配置した状態で当該磁気記録ディスクを回転させながら前記検査ヘッドの位置を前記磁気記録ディスクの半径方向に移動させる走行工程と、該走行工程の後、前記磁気記録ディスク上の前記潤滑層の膜厚分布を観察し、その観察結果に基づいて、前記磁気記録ディスクの良否を判定する判定工程とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、例えば、前記走行工程では、前記磁気記録ディスクに対する前記検査ヘッドの浮上量を前記磁気記録ディスクの半径方向において前記グライドハイト以下の一定値とし、前記判定工程では、前記潤滑層の膜厚分布のパターンの変化を観察する。
【００１０】
このような方法であれば、良品では膜厚分布のパターンに変化がないので、良品に対しては非破壊試験であるため、磁気記録ディスクの製造工程では全数選別項目として利用できる。
【００１１】
本発明において、前記走行工程では、前記磁気記録ディスクに対する前記検査ヘッドの浮上量を前記磁気記録ディスクの半径方向に沿って前記グライドハイト未満の値から当該グライドハイトを超える値まで変化させ、前記判定工程では、前記磁気記録ディスクの半径方向において前記潤滑層の膜厚分布が変化する境界位置を判定する。このような方法によれば、前記走行工程によって顕在化する潤滑層の安定性を数値化できるので、１ロット内の一部の磁気記録ディスクに対して検査を行い、その結果をロット管理データとして用いることができる。
【００１２】
本発明に係る検査方法は、磁気記録ディスクの開発時の評価方法に用いることができる。また、磁気記録ディスクを製造する際、検査結果をフィードバックして前記潤滑層の形成条件を設定してもよい。例えば、潤滑層を浸漬法により形成するには、所定の潤滑剤を有機溶媒に溶解させた薬液中に、保護層を形成した磁気記録ディスク用基板を浸漬した後、引き上げ、加熱処理を施して潤滑剤を潤滑層として定着させるので、前記検査結果をフィードバックして、薬液から引き上げた磁気記録ディスク用基板に対する加熱条件などを最適化すればよい。
【００１３】
本発明では、少なくとも、磁性層、保護層、および潤滑層が非磁性基板上にこの順で積層された磁気記録ディスクであって、前記磁気記録ディスクに対する磁気ヘッドの浮上距離を保証するグライドハイト以下の浮上量で前記磁気記録ディスクに検査ヘッドを配置した状態で当該磁気記録ディスクを回転させながら前記検査ヘッドの位置を前記磁気記録ディスクの半径方向に移動させても膜厚分布が変動しない前記潤滑層を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、グライドハイト以下の浮上距離で検査ヘッドを走行させて潤滑剤を検査するため、磁気ヘッドを低浮上量化した際には、グライドテストで発見できない不具合の発生の可能性、例えば、磁気ヘッドが磁気記録ディスクの表面を低浮上量の条件で走行した際、毛細管現象により潤滑剤が移動して潤滑層に膜厚むらが発生するか否かを検査することができる。それ故、本発明によれば、磁気ヘッドの低浮上量化が図られた場合でも信頼性の高い磁気記録ディスクを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、本形態を説明する際に用いられる図における構成（形状、大きさ、および配置関係）については本発明が理解、および実施できる程度に概略的に示したものに過ぎず、また、数値および各構成における組成（材質）については例示に過ぎない。従って、本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない範囲において適宜、変更が可能である。
【００１６】
［磁気記録ディスクの構成］
図１(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、磁気記録ディスクの平面図、および磁気記録ディスクの概略断面図である。これらの図に示すように、本形態の磁気記録ディスク１は、中心穴１１１を備えた円形の非磁性基板１１の表面１１ａに下地層１２、磁性層１３、保護層１４、および潤滑層１５をこの順に積層した構造を有している。
【００１７】
非磁性基板１１は、例えば、アルミノシリケートガラスなどの化学強化ガラスからなり、１．０インチ型の場合、外径が２７mm、内径（中心穴１１１の直径）が７mm、および厚さが０．３８１mmである。また、非磁性基板１１の表面１１ａは、表面粗さがＲａで０．３ｎｍ以下、Ｒｍａｘで３ｎｍ以下となるように鏡面研磨が施されている。
【００１８】
このような磁気記録ディスク１の製造工程の概略を説明しながら、各薄膜の構成を以下に説明する。磁気記録ディスク１を製造するには、詳しくは後述するように、まず、非磁性基板１１を所定温度になるまで加熱し、しかる後に、非磁性基板１１の表面１１ａに対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などの物理気相成長法により第１の下地層１２１を形成する。第１の下地層１２１は、例えばＡｌＲｕ合金薄膜である。次に、第１の下地層１２１の上層に対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などにより第２の下地層１２２を形成する。第２の下地層１２２は、例えばＣｒＭｏＴｉ合金薄膜である。第１の下地層１２１および第２の下地層１２２からなる下地層１２は、磁性層１３の結晶構造を良好にするために形成される。
【００１９】
次に、下地層１２（第２の下地層１２２）の上層に対してＤＣマグネトロンスパッタリング法などの物理気相成長法により磁性層１３を形成する。磁性層１３は、例えば厚さが１５ｎｍのＣｏＣｒＢ合金薄膜である。
【００２０】
次に、磁性層１３の上層に対してプラズマＣＶＤ法などにより保護層１４を形成する。保護層１４は、例えば、厚さが４ｎｍのアモルファスのダイヤモンドライクカーボンからなり、耐摩耗性を向上させて磁性層１３を保護する機能を担っている。
【００２１】
次に、保護層１４の表面に潤滑層１５をディップ法により形成する。潤滑層１５は、例えば、厚さが１．２ｎｍの薄いパーフルオロポリエーテル層などから構成され、磁気ヘッドとの接触した際の衝撃を緩和するなどの機能を担っている。このような潤滑層１５を浸漬法により形成するには、所定の潤滑剤を有機溶媒に溶解させた薬液中に、保護層１４を形成した磁気記録ディスク用基板を浸漬した後、引き上げ、加熱処理を施して潤滑剤を潤滑層１５として定着させる。
【００２２】
このような潤滑剤としては、ソルベイソレクシス社製の「フォンブリンゼットドール」（商品名）を原料とし、超臨界抽出法により精製して所定の分子量分布に調整したものを用いることができる。このような潤滑剤に主成分として含まれるパーフルオロポリエーテル化合物は、以下の一般式で表わすことがでできる。
【化１】
2007095180.tif 000003
【００２３】
また、ソルベイソレクシス社製の「フォンブリンゼットテトラオール」（商品名）を原料とし、超臨界抽出法により精製して所定の分子量分布に調整したものを用いることができる。このような潤滑剤に主成分として含まれるパーフルオロポリエーテル化合物は、以下の一般式で表わすことがでできる。
【化２】
2007095180.tif 000004
【００２４】
［検査方法１］
図２(ａ)〜(ｅ)は、本発明の磁気記録ディスクの検査方法を示す説明図である。
【００２５】
本形態の磁気記録ディスク１については、その製造工程において潤滑層１５の形成を終えた後、磁気記録ディスク１に対して保証されているグライドハイトで、アコースティック・エミッションセンサを取り付けた特殊な磁気ヘッドを走行させるグライドテストを全数に対して行う。このグライドテストでは、磁気ヘッドに取り付けたアコースティック・エミッションセンサがディスク表面と接触することによって発生するヒット音をとらえると、アコースティック・エミッションセンサの出力変動として現れるので、アコースティック・エミッションセンサの出力値に関して、ある特定の閾値を超えた回数をカウントする。その際、所定のカウント値未満の場合には「良品」と判定し、次の工程に回送する。これに対して、所定のカウント値以上のものについては、「不具合品」と判定し、次の工程への回送を停止する。
【００２６】
また、本形態では、磁気記録ディスク１をディスク駆動装置に搭載したときに発生する可能性のある不具合を顕在化させるために、グライドテストの前、あるいはグライドテストの後、図２(ａ)に示すように、グライドハイト以下の浮上量で磁気記録ディスク１に検査ヘッドを配置した状態で磁気記録ディスク１を回転させながら、検査ヘッドの位置を磁気記録ディスク１の半径方向に移動させる走行工程を行う。その際、磁気記録ディスク１に対する検査ヘッドの浮上量は、磁気記録ディスク１の半径方向においてグライドハイト以下の一定値であり、例えば、グライドハイトより約１ｎｍ低い位置である。
【００２７】
次に、走行工程の後、光学表面分析装置により磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布を観察し、その観察結果に基づいて、磁気記録ディスク１の良否を判定する判定工程を行う。
【００２８】
かかる判定を行うにあたっては、例えば、走行工程を行う前、走行磁気記録ディスク１の全数について磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布のパターンを光学的に測定しておき、走行工程を行った際、再度、磁気記録ディスク１の全数について磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布のパターンを光学的に測定し、走行工程の前後において膜厚分布のパターンが変化しているか否かを測定する。また、走行工程を行う前、走行磁気記録ディスク１の一部について磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布を参照パターンとして測定しておき、走行工程を行った際、磁気記録ディスク１の全数について磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布のパターンを光学的に測定し、その測定結果と膜厚分布の参照パターンとが相違しているか否かを判定する。
【００２９】
このような膜厚分布のパターンは、光学表面分析装置により行うことができる。かかる光学表面分析装置では、例えば、反射光の偏光の変化を測定することでこの表面に関する情報を得る反射楕円偏光法、入射光を動的に楕円偏光させる変調楕円偏光法、反射光に含まれるｓ偏光とｐ偏光の各振幅を計測する方法などが採用されており、いずれの方式でも、膜厚分布のパターンを非破壊で計測できる。
【００３０】
このような膜厚分布のパターンの計測結果において、例えば、走行工程前に、図２(ｂ)に示すパターンを有しているものが、走行後も、図２(ｃ)に示すように膜厚分布のパターンに変化がなければ、走行工程中、潤滑層１５に移動がなかったので「良品」と判定し、次工程に回送する。これに対して、図２(ｂ)に示すパターンを有しているものが、走行後、図２(ｄ)、(ｅ)に示すように、縞模様が出現するなど、膜厚分布のパターンが変化していれば、走行工程中、潤滑層１５に移動があったとして「不具合品」と判定し、次工程への回送を停止する。よって、出荷された磁気記録ディスク１はいずれも、磁気記録ディスク１に対する磁気ヘッドの浮上距離を保証するグライドハイト以下の浮上量で検査ヘッドを走行させても膜厚分布が変動しない潤滑層１５を備えていることになる。
【００３１】
なお、走行後も、図２(ｂ)に示すように膜厚分布のパターンに変化がなかった磁気記録ディスク１の一部について、例えば、７０℃、８０％ＲＨ環境下で、磁気記録ディスク１の表面に磁気ヘッドを到達させるローディング動作と、この表面から磁気ヘッドを退避させるアンローディング動作を繰り返すローディング・アンローディング試験を行い、ロット管理データとして用いる。また、このような試験を行った後、磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布のパターンを光学的に測定し、ローディング・アンローディング試験前後で膜厚分布のパターンが変化しているか否かを比較する。
【００３２】
このように、本形態によれば、グライドハイト以下の浮上距離で検査ヘッドを走行させて潤滑層１５を検査するため、磁気ヘッドを低浮上量化した際には、グライドテストで発見できない不具合の発生可能性、すなわち、磁気ヘッドが磁気記録ディスク１の表面を低浮上量の条件で走行した際、毛細管現象により潤滑剤が移動して潤滑層１５に膜厚むらが発生するか否かを検査することができる。それ故、本形態によれば、磁気ヘッドの低浮上量化が図られた場合でも信頼性の高い磁気記録ディスク１を提供することができる。
【００３３】
また、本形態の方法であれば、良品では膜厚分布のパターンに変化がないので、良品に対しては非破壊試験であるため、磁気記録ディスク１の製造工程では全数選別項目として利用できる。
【００３４】
［検査方法２］
図３(ａ)、(ｂ)は、本発明の磁気記録ディスクの検査方法を示す説明図である。
【００３５】
本形態の磁気記録ディスク１については、その製造工程において潤滑層１５を形成した後、この磁気記録ディスク１に対して保証されているグライドハイトで、アコースティック・エミッションセンサを取り付けた特殊な磁気ヘッドを走行させるグライドテストを磁気記録ディスク１の全数に対して行う。この検査でカウント値が所定値未満の場合には「良品」と判定し、次の工程に回送する。これに対して、カウント値が所定値以上のものについては、「不具合品」と判定し、次の工程への回送を停止する。
【００３６】
また、本形態では、磁気記録ディスク１をディスク駆動装置に搭載したときに発生する可能性のある不具合を顕在化させるために、グライドテストの前、あるいはグライドテストの後、１ロット中、例えば２５枚の磁気記録ディスク１については、図３(ａ)に示すように、グライドハイト以下の浮上量で磁気記録ディスク１に検査ヘッドを配置した状態で磁気記録ディスクを回転させながら、検査ヘッドの位置を磁気記録ディスク１の半径方向に移動させる走行工程を行う。但し、本形態では、磁気記録ディスク１に対する検査ヘッドの浮上量を磁気記録ディスク１の半径方向に沿ってグライドハイト未満の値から当該グライドハイトを超える値まで直線的に変化させる。
【００３７】
次に、走行工程の後、光学表面分析装置により、磁気記録ディスク１上の潤滑層１５の膜厚分布を観察し、その観察結果に基づいて、磁気記録ディスク１の良否を判定する判定工程を行う。
【００３８】
かかる判定を行うにあたっては、本形態では、磁気記録ディスク１の半径方向において潤滑層１５の膜厚分布が変化する境界位置を求める。すなわち、検査ヘッドの浮上距離に対して潤滑層１５が耐えきれずに潤滑層１５が移動すると、図３(ｂ)に示すように、縞模様が発生するので、縞模様が発生している領域と縞模様が発生していない領域との境界領域の半径距離Ｌを求め、それを検査ヘッドの浮上量に換算した値を当該ロットの管理データとする。
【００３９】
また、これまでのデータと比較して、縞模様が発生している領域と縞模様が発生していない領域との境界領域の半径距離Ｌ、あるいはそれを検査ヘッドの浮上量に換算した値が小さい場合には、製造工程において異常があったことを把握することができる。それ故、良品と判定されたもののみ出荷できる。よって、出荷された磁気記録ディスク１はいずれも、磁気記録ディスク１に対する磁気ヘッドの浮上距離を保証するグライドハイト以下の浮上量で検査ヘッドを走行させても膜厚分布が変動しない潤滑層１５を備えていることになる。
【００４０】
このように、本形態によれば、グライドハイト以下の浮上距離で検査ヘッドを走行させて潤滑層１５を検査するため、磁気ヘッドを低浮上量化した際には、グライドテストで発見できない不具合の発生可能性、すなわち、磁気ヘッドが磁気記録ディスク１の表面を低浮上量の条件で走行した際、毛細管現象により潤滑剤が移動して潤滑層１５に膜厚むらが発生するか否かを検査することができる。それ故、本形態によれば、磁気ヘッドの低浮上量化が図られた場合でも信頼性の高い磁気記録ディスク１を提供することができる。
【００４１】
また、本形態の方法によれば、走行工程によって顕在化する潤滑層１５の安定性を数値化できるので、１ロット内の一部の磁気記録ディスク１に対して検査を行い、その結果をロット管理データとして用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】(ａ)、(ｂ)はそれぞれ、磁気記録ディスクの平面図、および磁気記録ディスクの概略断面図である。
【図２】(ａ)〜(ｅ)は、本発明の磁気記録ディスクの検査方法を示す説明図である。
【図３】(ａ)、(ｂ)は、本発明の磁気記録ディスクの別の検査方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  試料
１１  非磁性基板
１２  下地層
１３  磁性層
１４  保護層
１５  潤滑層
【図１】
2007095180.tif 000005
【図２】
2007095180.tif 000006
【図３】
2007095180.tif 000007