(57)【要約】【課題】量産が可能でかつ電磁変換特性に優れ、高記録密度に対応した記録再生が可能な磁気記録媒体を実現できる磁気ディスク用基板を提供することを目的とする。  【解決手段】多機能ディスク干渉計を用いて測定波長５．０ｍｍで測定した場合の表面上のうねりの振幅Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定波長３０〜２００μｍで測定した場合の前記うねり上に形成された微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、前記微小うねりの平均振幅Ｗｂを前記うねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上である磁気ディスク用基板とする。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能ディスク干渉計を用いて測定波長５．０ｍｍで測定した場合の表面上のうねりの振幅Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、
三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定波長３０〜２００μｍで測定した場合の前記うねり上に形成された微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、
前記微小うねりの平均振幅Ｗｂを前記うねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上であることを特徴とする磁気ディスク用基板。
【請求項２】
ガラスからなることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項３】
シリコンからなることを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク用基板。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の磁気ディスク用基板を用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク用基板およびこれを用いた磁気記録媒体に関し、特に高記録密度に対応した記録再生が可能な磁気記録媒体を実現できる磁気ディスク用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクには、より一層の高密度記録化が要求されている。この要求に応えるために、磁気ディスクに使用される基板の表面形状について種々の検討がなされている。
例えば、特許文献１には、波長０．３〜３．０ｍｍの表面うねりの振幅が５０ｎｍ以下にし、表面粗さをＲａ＝２〜７ｎｍ、Ｒｍａｘ＝１０〜６０ｎｍなる構成とすることが提案されている。また、例えば、特許文献２には、表面の微小うねりが周期０．１〜５ｍｍ、振幅０．１〜１ｎｍである磁気ディスクが提案されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の技術では、磁気ヘッドが移動するときに基板表面上の凹凸に衝突する場合があり、高記録密度化の要求に十分に対応することはできなかった。
【０００４】
また、特許文献３には、基板表面上に発生したうねりを測定した場合に多機能ディスク干渉計を用いて測定波長（λ）が０．４〜５．０ｍｍで測定されたうねりの高さをＷａ（ｎｍ）とし、当該うねり上に発生した微小うねりを測定した場合に三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定波長（λ）が０．２〜１．４ｍｍで測定された微小うねりの高さをＮＲａ（ｎｍ）としたとき、Ｗａが０．８以下であり、かつＷａに対するＮＲａの比（ＮＲａ／Ｗａ）が、Ｗａ≦０．４ならば１／１．５以下、０．４＜Ｗａ≦０．５ならば１／２以下、０．５＜Ｗａ≦０．８ならば１／３以下であるガラス基板が記載されている。
【特許文献１】特開平６−９６４３６号公報
【特許文献２】特開２０００−２０７７３３号公報
【特許文献３】特開２００３−２２３７１１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、特許文献３に記載のガラス基板は、量産が困難であるため、実用的ではなかった。具体的には、例えば、現在量産されている基板におけるＷａの値は０．３ｎｍ程度であるが、特許文献３に記載の技術ではＷａが０．３ｎｍである場合、ＮＲａの比（ＮＲａ／Ｗａ）を０．６以下としなければならず、生産に手間がかかり、歩留まりが悪く、量産が困難であった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、量産が可能でかつ電磁変換特性に優れ、高記録密度に対応した記録再生が可能な磁気記録媒体を実現できる磁気ディスク用基板およびこれを用いた磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は上記問題を解決するために、多機能ディスク干渉計を用いて測定波長５．０ｍｍで測定した場合の表面上のうねりの振幅（以下「うねりの振幅」という）Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定波長３０〜２００μｍで測定した場合の前記うねり上に形成された微小うねりの平均振幅（以下「微小うねりの平均振幅」という）Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、前記微小うねりの平均振幅Ｗｂを前記うねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上である基板とすることで、量産が可能でかつ電磁変換特性に優れた磁気ディスク用基板が得られることを見出した。
【０００８】
なお、本発明において、「うねりの振幅Ｗａ」とは、図１（ａ）に示すように、基準長さを５ｍｍとしたときの、うねり曲線の振幅を意味する。また、「微小うねりの平均振幅Ｗｂ」とは、図１（ｂ）に示すように、うねり上に形成された微小うねりの振幅であって、うねり曲線を直線に置き換えた場合におけるうねりの振幅（算術平均粗さＲａ）を意味する。
【０００９】
より詳細には、基板のうねりの振幅Ｗａが大きくなると、これを備えた磁気記録媒体では、基板のうねりに磁気ヘッドが追随できなくなり、磁気記録媒体の電磁変換出力波形に乱れが生じるおそれがある。基板のうねりの振幅Ｗａが非常に大きい場合には、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが衝突にいたってしまう。これに対し、本発明者は、基板のうねりの振幅Ｗａを０．５ｎｍ未満とすることで、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を実現できることを見出した。
また、本発明者は、磁気ヘッドの飛行高さを下げた場合には、基板のうねりの振幅Ｗａを０．５ｎｍ未満とした場合であっても、基板のうねりの振幅Ｗａに関わらず、磁気記録媒体の電磁変換出力波形に乱れが生じることを確認した。さらに、本発明者は、基板のうねりの振幅Ｗａを０．５ｎｍ未満とした場合には、微小うねりの平均振幅Ｗｂが大きくなると、それに応じて出力波形の乱れも大きくなることを見出し、基板のうねりの振幅Ｗａを０．５ｎｍ未満とすると同時に、微小うねりの平均振幅Ｗｂを０．３ｎｍ以下とし、微小うねりの平均振幅Ｗｂをうねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａを０．６以上とすることで、電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を実現できることを見出した。
【００１０】
また、電磁変換特性の観点から見ると、基板のうねりの振幅Ｗａおよび微小うねりの平均振幅Ｗｂは小さい程好ましいが、小さくすればする程、量産が困難となる。Ｗｂを小さくするためには、例えば基板の研磨工程で使用する研磨剤の粒径をより小さくすることが効果的であるが、その反面必ず基板の研磨速度を下げることになり、生産性が低下する。そこで、本発明者は、鋭意努力検討した結果、本発明を想到した。即ち本発明は以下に関する。
【００１１】
（１）多機能ディスク干渉計を用いて測定波長５．０ｍｍで測定した場合の表面上のうねりの振幅Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、三次元表面構造解析顕微鏡を用いて測定波長３０〜２００μｍで測定した場合の前記うねり上に形成された微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、前記微小うねりの平均振幅Ｗｂを前記うねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上であることを特徴とする磁気ディスク用基板。
（２）ガラスからなることを特徴とする（１）に記載の磁気ディスク用基板。
（３）シリコンからなることを特徴とする（１）に記載の磁気ディスク用基板。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の磁気ディスク用基板を用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の磁気ディスク用基板は、うねりの振幅Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、微小うねりの平均振幅Ｗｂをうねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上であるので、量産が可能でかつ電磁変換特性に優れ、高記録密度に対応した記録再生が可能な磁気記録媒体を実現できる磁気ディスク用基板となる。
また、本発明の磁気記録媒体は、本発明の磁気ディスク用基板を用いたものであるので、高記録密度に対応した記録再生が可能なものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照にして説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
図２は、本実施形態に係る磁気記録媒体の一例を示す図である。
図２において符号１は、磁気記録媒体を示している。磁気記録媒体１は、磁気ディスク用基板２と、磁気ディスク用基板２の両面に順に形成されたクロム合金からなる下地膜３と、コバルト合金からなる磁性膜４と、ダイアモンドライクカーボンからなるカーボン膜５とからなる。
【００１４】
図２に示す磁気ディスク用基板２は、うねりの振幅Ｗａが０．１ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲であって、微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍ以下であり、微小うねりの平均振幅Ｗｂをうねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６以上であるものである。
基板のうねりの振幅Ｗａが０．５ｎｍを越える場合や、微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍを越える場合、磁気記録媒体１の電磁変換特性が低下するので好ましくない。また、基板のうねりの振幅Ｗａを０．１ｎｍ未満にした場合や、微小うねりの平均振幅Ｗｂをうねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６未満である場合、生産に手間がかかり、歩留まりが低下し、量産が困難となるおそれが生じる。特に、うねりの振幅Ｗａを０．１ｎｍ未満にしたものの生産は困難である。
また、図２に示す磁気ディスク用基板２は、ガラスからなるものとすることができるが、シリコンからなるものとしてもよい。
【００１５】
このような磁気ディスク用基板２は、例えば、以下に示す方法によって製造することができる。
まず、磁気ディスク用基板２の材料となる原料ガラスを用意し、原料ガラスを熔融、混合してプレス成形し、円盤状の板状ガラスとする。その後、得られた板状ガラスを熱処理し、結晶核を形成して結晶成長させて、結晶相がニ珪酸リチウムおよびαクォーツであって、αクォーツの凝集した粒子がガラス上に分散する結晶化ガラスを形成する。
【００１６】
次いで、図３に示すように、得られた板状の結晶化ガラスの中央に、円筒状の砥石を用いて内径孔を形成し（Ｓ１）て基板とする。その後、得られた基板の主面となる面を粗ラップ加工（Ｓ２）および精密ラップ加工（Ｓ３）の２段ラップ加工を施し、基板の厚さおよび表面粗さを調整する。次に、この基板の内径孔に面する内周側端面と外周側端面とにそれぞれ面取り加工（Ｓ４）を施して面取り部を形成する。
【００１７】
その後、基板の内周側端面と外周側の端面を鏡面に研磨加工（Ｓ５）し、外観検査（Ｓ６）を行なう。
次の基板の研磨工程では、（１）粗研磨加工（Ｓ７）（２）精研磨加工（Ｓ８）の二段研磨工程で研磨される。
（１）の粗研磨加工は、両面研磨装置を使用して、酸化セリウムを含む研磨剤を用いて行なう。
さらに基板の主面を精研磨加工（Ｓ８）して鏡面に仕上げる。
また、精研磨加工は、両面研磨装置を使用し、酸化セリウム粉末とコロイダルシリカのうち少なくとも１種を含む研磨剤を用いて行なうことができる。精研磨加工に用いる研磨剤の粒径は、０．１μｍ〜１μｍのものを用いることが望ましい。研磨剤の粒径が１μｍを越えると、うねりの振幅Ｗａが大きくなるので好ましくない。研磨剤の粒径が０．１μｍ未満であると、加工レートが小さくなり量産が困難となる。なお、研磨剤として複数の研磨剤を混合して用いる場合には、粒径の異なるものを混合しても良い。
また、精研磨加工においては、ウレタンないしはスエード製のパッドを用いることができる。
【００１８】
その後、基板を洗浄（Ｓ９）することによって、図２に示す磁気ディスク用基板が得られる。
【００１９】
このようにして得られた磁気ディスク用基板２を用いた図２に示す磁気記録媒体１を製造するには、まず、磁気ディスク用基板２をスパッタリング装置に装填し、磁気ディスク用基板２の両面にスパッタリングによりクロム合金からなる下地膜３とコバルト合金からなる磁性膜４と順次を形成する。続いて、磁性膜４上にＣＶＤ法によりダイアモンドライクカーボンからなるカーボン膜５を形成することによって、図２に示す磁気記録媒体１が得られる。なお、カーボン膜５上には、潤滑剤としてＦｏｎｂｌｉｎ  Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌ（Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ社製）をコーティングしてもよい。
【実施例】
【００２０】
以下、実施例を示して本発明の作用効果を明確にする。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実験例１〜実験例１２）
【００２１】
まず、磁気ディスク用基板の材料として、主成分がＳｉ０２７７％、Ｌｉ２０１１％、ＡＩ２Ｏ３４％、ＭｇＯ３％からなる原料ガラスを用意した。そして、熔融装置を用いて原料ガラスを約１，３５０〜１５００°Ｃの温度で熔融、混合、プレス成形して冷却し、直径６６ｍｍ、厚さ約１ｍｍの円盤状の板状ガラスとした。その後、得られた板状ガラスを５４０°Ｃで約５時間熱処理して結晶核を形成し、７８０°Ｃの温度で２時間結晶成長させ、結晶相がニ珪酸リチウムおよびαクォーツであって、αクォーツの凝集した粒子がガラス上に分散する結晶化ガラスを形成した。
【００２２】
次いで、得られた板状の結晶化ガラスの中央に、円筒状の砥石を用いて内径孔を形成して基板とし、得られた基板の主面となる面を、ダイアモンドペレットを使用した両面研磨装置で粗ラップ加工および精密ラップ加工の２段ラップ加工を施し、基板の厚さおよび表面粗さを調整した。次に、この基板の内径孔に面する内周側端面と外周側端面とにそれぞれ内外加工装置を使用して砥石で面取り加工を施し、面取り部を形成した。
【００２３】
その後、基板の内周側端面と外周側端面を鏡面に研磨加工して外観検査し、さらに基板の主面を両面研磨装置を使用して、最終的に鏡面に仕上げた。研磨加工は粗研磨加工および精研磨加工の二段研磨を実施し、研磨剤として酸化セリウム粉末（セリア）（昭和電工製；商品名ＲＯＸ）とコロイダルシリカ（フジミインコーポレイテッド製；商品名ｃｏｍｐｏｌ）を含む研磨剤を用いた。研磨には市販のウレタンないしはスエード製のパッドを選択し、最終的にうねりの振幅Ｗａおよび微小うねりの平均振幅Ｗｂの異なる直径６５ｍｍ、内径２０ｍｍの実験例１〜実験例１２の磁気ディスク用基板を得た。
なお、精研磨加工において用いた研磨剤および研磨剤粒径を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
このようにして得られた実験例１〜実験例１２の基板に対して、ブラシスクラブ洗浄を行ったのち、シュウ酸水溶液超音波浸漬洗浄を行い、表面の付着物を除去し、基板のうねりの振幅Ｗａと微小うねりの平均振幅Ｗｂとを測定した。その結果を表１に示す。
【００２６】
なお、うねりの振幅Ｗａは、ＰｈａｓｅＳｈｉｆｔ社のＯｐｔｉＦｌａｔ干渉計を用い、ハイパスフィルター５ｍｍで求めた。また、微小うねりの平均振幅Ｗｂは、ＭｉｃｒｏＸａｍを用い、バンドパスフィルターにより測定波長３０〜２００μｍとして求めた。
【００２７】
また、実験例１〜実験例１２の基板について生産性を評価した。その結果を表１に示す。
なお、生産性の評価は、精研磨加工における加工レートを測定した結果を用いて、以下に示すようにして行なった。
○：実験例８の加工レートを１とした場合の加工レートの相対値が１以上である。
×：実験例８の加工レートを１とした場合の加工レートの相対値が１未満である。
【００２８】
実験例１〜実験例１２の基板を、ダイアモンドスラリーと不織布を用いてテクスチャー処理した後、スパッタリング装置に装填し、クロム合金からなる下地膜とコバルト合金からなる磁性膜とをスパッタリングにより基板両面に形成し、その上にＣＶＤ法によりダイアモンドライクカーボン膜を形成し、さらにその上に潤滑剤としてＦｏｎｂｌｉｎ  Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌ（Ｓｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ社製）をコーティングし、磁気記録媒体を作成した。
なお、得られた磁気記録媒体を構成する下地膜と磁性膜の厚みの合計は９０ｎｍであり、ダイアモンドライクカーボン膜の厚さは１０ｎｍであった。
【００２９】
次いで、このようにして得られた実験例１〜実験例１２の磁気記録媒体の電磁変換特性をグージックテクニカルエンタープライズ社製の電磁変換特性測定器を用いて測定した。その結果を表１に示す。
【００３０】
なお、電磁変換特性の評価は、以下のようにして行なった。
○：実験例８の電磁変換特性を１とした場合の電磁変換特性の相対値が１以上である。
×：実験例８の電磁変換特性を１とした場合の電磁変換特性の相対値が１未満である。
【００３１】
表１より、基板のうねりの振幅Ｗａが０．５ｎｍを越える実験例１〜実験例４では、電磁変換特性が低下することが確認できた。また、微小うねりの平均振幅Ｗｂが０．３ｎｍを越える実験例１および実験例１０においても、電磁変換特性が低下することが確認できた。
また、電磁変換特性が○であっても、微小うねりの平均振幅Ｗｂをうねりの振幅Ｗａで除した値Ｗｂ／Ｗａが０．６未満である実験例５〜実験例７、実験例１１〜実験例１２では、生産性が低下することが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は本発明におけるうねりの振幅Ｗａおよび微小うねりの平均振幅Ｗｂを説明するための図である。
【図２】図２は本発明の磁気記録媒体の一例を示す図である。
【図３】図３は本発明の磁気ディスク用基板の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
Ｗａ  うねりの振幅
Ｗｂ  微小うねりの平均振幅
１    磁気記録媒体
２    磁気ディスク用基板
３    下地膜
４    磁性膜
５    カーボン膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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