(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め磁気特性を所定パターン状に形成したマスタディスクを磁気ディスクに接触させて磁気転写を行ない、磁気的なサーボパターンを書き込む磁気ディスク製造ラインにおける転写品質管理装置であって、
前記磁気転写工程の前に行なわれるグライドハイト検査，リードライト検査および異物検査の各検査結果、並びに磁気転写工程後に行なわれる外観検査，抜き取りでのグライドハイト検査および抜き取りでのリードライト検査の各検査結果を収集する情報収集手段と、これら収集した検査結果情報に基づき、前記磁気転写工程後の抜き取りでのグライドハイト検査および抜き取りでのリードライト検査の各結果と、前記磁気転写工程後の外観検査の結果とを比較することにより、同一箇所に欠陥が出ているかどうかを調べ、全欠陥数に対する外観検査のみで検出された欠陥の率が高い場合には、前記磁気転写工程後の外観検査における欠陥検出の基準を緩和し、低い場合には厳しくするようにその基準の条件設定値を適正化するための情報を出力すると共に、当該情報に基づいて欠陥検出基準が設定される前記磁気転写工程後の外観検査において、複数の磁気ディスクに同一箇所のへこみまたは突起の欠陥を連続して検出した場合に磁気転写工程に異常があると判定して警告を出し、かつ前記磁気転写工程の前に行なわれる異物検査における検査結果が所定値よりも悪化したことを判定して警告を出す判定手段とを有し、前記磁気転写工程は、前記磁気転写工程の前に行なわれるグライドハイト検査，リードライト検査および異物検査の各検査結果が不良でない磁気ディスクに対して行なわれることを特徴とする磁気媒体転写品質の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気ディスク媒体の品質管理方法、特に磁気ディスク装置のヘッド位置制御のために必要となるサーボ情報を磁気転写工程にて記録する磁気ディスク媒体における、磁気転写工程での異常を検出する磁気媒体転写品質の管理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
さまざまなディジタルデータの記憶装置として、磁気ディスク装置が広く用いられている。磁気ディスク装置は内部に磁気ディスクと磁気ヘッドを持ち、磁気ヘッドにより磁気ディスクに対して情報を記録・再生する。磁気ディスク装置においては、任意の記録トラックを読み出すためにヘッドを任意トラックに移動させ、そのトラックの中心位置にヘッドを追従させるサーボ動作が必要になる。このサーボ動作のため、ヘッドの位置情報を得るためのサーボパターンが磁気ディスク上に記録されている。このサーボパターンは、通常は磁気ディスク装置メーカが磁気ディスクや磁気ヘッドなどを同一筐体内に組み上げた後、サーボライタという装置を用いて書き込まれる。サーボライタは外部からヘッドを少しずつ動かしながらサーボパターンを書き込む。しかし、近年の磁気ディスク装置の記憶容量は急激な増大を続けており、これにともないディスク装置のトラック数も増大し続けている。そのため、サーボパターンの書き込みに必要な時間が増大し、これがディスク装置の製造コスト増につながる。
【０００３】
これを解決する技術として、磁気転写によるサーボパターン書き込み技術がある。これは、マスタディスクと呼ばれるサーボパターン書き込み済みのディスクを消去済みの磁気ディスクに密着させることにより、マスタディスクのサーボパターンを消去済みディスクに転写させる方法、または、強磁性体でパターンが構造的に形成されたマスタディスクを使用し、磁気ディスクにマスタディスクを密着させるとともに、マスタディスクの外部から磁界を印加することで、磁気ディスクにサーボパターンを書き込む方法が知られている。
磁気転写工程はディスク装置メーカが行なうことも可能であるが、ディスク装置組み立て前の状態でディスク単体で行なう工程であることや、クリーンルームなどの必要設備を考慮すると磁気ディスク媒体メーカが磁気ディスク製造工程の１つとして実施するのが望ましい。以下、磁気転写工程において磁気転写処理が行なわれる対象のディスクを被転写ディスクと呼び、磁気転写により正常にサーボ信号が書き込まれた磁気ディスクの製品である被転写ディスクを磁気転写ディスクと呼ぶ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような磁気転写工程が媒体の製造工程に加わった場合、媒体の検査に関して問題が生じる。以下、このことについて説明する。
図４に磁気転写を行なわない場合の、磁気ディスクの磁性膜形成以降の製造工程例を示す。すなわち、スパッタにより磁性膜を形成したのち潤滑剤を塗布し（S1，S2参照）、表面上のパーティクルを除去するためのテープクリーニングを行なった後（S3参照）、全数検査を行なう。検査工程はグライドハイト検査（S4参照），リードライト検査（S5参照）および外観検査（S6参照）からなる。グライドハイト検査は圧電素子などのついたヘッドによりヘッドに衝突するような突起状の欠陥がないことを検査するものであり、リードライト検査はディスク装置と同様のヘッドを用いてディスクに信号を書き込み／読み出してディスク上の欠陥個数などを検査するものであり、外観検査はディスク表面に傷やへこみがないことを目視や光学式の検査装置を用いて検査するものである。これらの検査工程においては、ディスクの記録面に何かが触れることはなく、これらの検査は媒体製造の最終工程となるため、出荷時の品質をこれらの検査により保障することができる。
【０００５】
これに対し、磁気転写工程が加わった場合の、磁気ディスクの磁性膜形成以降の製造工程例を図５に示す。
磁気転写工程の後でリードライト検査を行なうと、磁気転写で書き込んだサーボパターンが消されてしまうため、リードライト検査（S5参照）は磁気転写（S7参照）より前の工程で行なう必要がある。また、グライドハイト検査（S4参照）は磁気転写より前の工程である必要はないが、リードライト検査の前に行なわないとグライドハイト欠陥である、ヘッドに衝突する突起を含んだ状態でリードライト検査を行なうこととなり、リードライト検査の検査ヘッドの破損が多くなり試験コスト上昇につながること、グライドハイト検査とリードライト検査は同一の検査装置により行なう場合が多いことなどから、図５のように磁気転写工程に先立ちグライドハイト検査とリードライト検査を行なわざるを得ない。一方、外観検査（S8参照）に関しては磁気転写によるサーボパターンを消去するものではないので、磁気転写の後の最終工程で構わない。
【０００６】
磁気転写工程は上述のように、製造する磁気ディスク（被転写ディスク）にマスタディスクを密着させるため、被転写ディスク表面に傷をつけそれがリードライトに影響する欠陥になる可能性がある。特に、磁気転写時にマスタディスクと被転写ディスクとの間にパーティクルが挟み込まれた場合、まずそのパーティクルの周辺でマスタディスクと被転写ディスクの距離が離れるため、磁気転写信号が正常に記録されないことがある。また、そのパーティクルによりマスタディスクや被転写ディスクに傷がつくことがある。
【０００７】
これを避けるため、磁気転写の直前に、被転写ディスクにパーティクルが載っていないかの検査、即ち異物検査（S6参照）を行なうのが良い。異物検査の方法としては例えばレーザ光をディスクに当て散乱光の有無で異物が載っているかどうかを検出する方法がある。しかし、異物検査と磁気転写の間で付着するパーティクルや、異物検査をすりぬけた微小なパーティクルがマスタディスク上に蓄積し、大きなパーティクルとなってしまうことを完全に防ぐことはできない。
このようにして、パーティクルがマスタディスクに付着した場合には、それ以降の全ての被転写ディスクが磁気転写工程による製造不良になるという問題がある。また、このような磁気転写工程で付けた傷に対して、上述のように磁気転写後にはリードライト検査を行なうことができないため、磁気転写ディスクの品質保障としてリードライト試験で保証することができないという問題がある。
したがって、この発明の課題は、磁気転写ディスクの品質保証を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項１の発明では、予め磁気特性を所定パターン状に形成したマスタディスクを磁気ディスクに接触させて磁気転写を行ない、磁気的なサーボパターンを書き込む磁気ディスク製造ラインにおける転写品質管理装置であって、
前記磁気転写工程の前に行なわれるグライドハイト検査，リードライト検査および異物検査の各検査結果、並びに磁気転写工程後に行なわれる外観検査，抜き取りでのグライドハイト検査および抜き取りでのリードライト検査の各検査結果を収集する情報収集手段と、これら収集した検査結果情報に基づき、前記磁気転写工程後の抜き取りでのグライドハイト検査および抜き取りでのリードライト検査の各結果と、前記磁気転写工程後の外観検査の結果とを比較することにより、全欠陥数に対する外観検査のみで検出された欠陥の率が高い場合には、前記磁気転写工程後の外観検査における欠陥検出の基準を厳しくし、低い場合には緩和する条件設定の目安となる情報を提供するとともに、当該情報に基づいて欠陥検出基準が設定される前記磁気転写工程後の外観検査において、複数の磁気ディスクに同一箇所のへこみまたは突起の欠陥を連続して検出した場合に磁気転写工程に異常があると判定する判定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
磁気転写工程で生じる不具合のうち最も問題となるのは、マスタディスクへのパーティクル付着およびはさみ込みによる連続ディスク不良である。このようにして被転写ディスクについた傷は、磁気転写後の光学検査手段により検出することができる。したがって、光学検査手段で連続して複数枚に欠陥が生じているかどうかをモニタし、欠陥が生じていれば例えば警告を出すようにする。
また、パーティクルはさみ込みによる傷であっても軽微なものであれば、必ずしもディスク装置の動作上問題とならないものもある。このような軽微な欠陥を光学検査手段で不良と判定すると、良品率の低下を招く。そこで、抜き取りで行なうグライドハイト検査およびリードライト検査の結果と光学検査の結果とを比較し、同一個所に欠陥が出ているかどうかを調べることにより、光学検査の基準をより厳しくすべきかあるいは緩めるべきかの目安とするようにする。
【００１０】
一方、パーティクルはさみ込みは、磁気転写を行なう被転写ディスクにパーティクルが付着することが最大の原因である。これを防ぐため上述のように、磁気転写工程前で異物検査を行なっているが、この異物検査も細かいパーティクルまで含めて完全に検出し、このようなパーティクルが付着した被転写ディスクを除外できるわけではない。一般的に、異物検査での良品率が悪い場合、異物検査を抜けてしまうパーティクルの量も増加する。したがって、異物検査の良品率が所定値以下になった場合は、警告を出すことも重要である。
この発明では、以上のような手法を１つ以上組み合わせることで、磁気転写ディスクに対して一定以上の品質を確保するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態を示すブロック図である。
上述のように、磁気転写工程の前にはグライドハイト検査およびリードライト検査工程があり、この両工程は同一のリードライト試験機１１によって行なわれる。リードライト試験機１１からは、被転写ディスクの各面ごとのグライドハイト検査での欠陥個数とその位置情報、およびリードライト検査での欠陥個数とその位置情報などが得られる。これらの検査結果情報をリードライト試験機１１から転写品質管理パソコン４上に保存しておく。
【００１２】
その後、磁気転写装置２によりサーボパターンの記録が行なわれるが、上述の通りマスタディスクにパーティクルが付着し蓄積すると問題なので、被転写ディスク上にパーティクルの付着がないかどうかの異物検査を、磁気転写に先立ち行なう。その異物検査の結果である面あたりのパーティクル個数などを、転写品質管理パソコン４に転送する。
なお、この異物検査で不良となったディスクは、表面上に異物が付着しているということであるが、これらの大部分は容易に除去できるものであるため、異物検査結果の不良ディスクをしばらく保存しておき、ある程度の異物検査不良ディスクがたまった時点で、図１の前段の工程であるテープクリーニング工程から再び流し直すことにより、多くのディスクは異物検査を通過し磁気転写できるようになる。
【００１３】
磁気転写工程の後、全てのディスクは光学検査装置３によって外観検査が行なわれる。外観検査はディスク上にへこみ，突起，引っかき傷などの表面形状の異常の有無を検査するものであり、データゾーンだけでなく最内周部，最外周部を含めてディスク全面が検査される。光学検査装置３は例えばディスク面上にレーザ光を照射し、その反射光および散乱光の光量変化を検出することにより表面形状の異常を判定するものが知られている。磁気転写によりパーティクルを挟み込んだ場合は、ディスク上にへこみおよびへこみの周囲に突起が生じるため、この光学検査装置３によってその欠陥を検知する必要がある。
【００１４】
ただし、光学検査装置３によってへこみまたは突起を検出しても、それが磁気転写工程で発生したものかどうかまでは判別できない。しかし、或る１枚の被転写ディスクに対しパーティクルの挟み込みが起きたとしても、そのパーティクルがマスタ側に付着せずに落ちれば、その１枚の被転写ディスクのみを不良とすれば良いだけで、大きな問題ではない。磁気転写工程でのパーティクルの挟み込みが大きな問題となるのは、上述のようにマスタディスクにパーティクルが付着したままとなることにより、それ以降の全ての被転写ディスクにへこみまたはその周囲に突起が生じて、全て不良ディスクとなってしまうことである。これを防ぐためには、このような磁気転写工程でのマスタディスクへのパーティクル付着を早期に検出し、ラインを一旦停止してマスタディスクのクリーニングまたは交換を行なうことが必要である。
【００１５】
マスタディスクへのパーティクル付着を判定する最も簡単な方法として、例えば図２のように、連続して複数枚の被転写ディスクが光学検査装置３において不良となっていることを転写品質管理パソコン４により検出し、アラームを出すことである（S1~S4参照）。この方法においては、磁気転写工程以外の工程に異常が生じて連続不良になった場合と、磁気転写工程での異常によるものとの区別ができないため、それらの判定をアラームを受けたオペレータが行なうことが必要となる。
【００１６】
もう少し条件を絞り込むアルゴリズムとして、図３のような方法がある。
まず、図２と同様、複数枚の連続不良が生じたかどうかを判定し、連続不良であった場合にはその不良が光学検査装置のへこみ（ピット）または突起（バンプ）の欠陥種別であるかどうか（S1参照）、さらにその欠陥が同一箇所に生じているかどうかを判断し（S2参照）、これら全ての条件に合致した場合にはマスタディスクにパーティクル付着などの異常が生じたと判定する（S3~S5参照）。ここで、欠陥の位置情報としてはディスクの半径方向と角度方向の位置が考えられるが、ディスクが別の検査装置に移動した場合に角度方向の基準位置は必ずしも同一を保てないのが通常である。従って、同一箇所かどうかは同一半径位置の欠陥かどうかで判定する（S2参照）。磁気転写工程以外の工程が原因で同一箇所にへこみまたは突起が連続してディスクに生じる可能性も皆無とはいえないが、磁気転写工程の前にはグライドハイト検査，リードライト検査および異物検査の各検査を行なって検査結果が不良の磁気ディスクは除外し、磁気転写工程は不良でない磁気ディスクに対して行なわれるので、磁気転写工程後に、このような同一箇所にへこみまたは突起があるとする欠陥判定が発生する頻度は磁気転写工程によるものが圧倒的であり、磁気転写工程起因の欠陥として判定しても殆ど問題がない。
【００１７】
以上のような判定方法により、マスタディスクへのパーティクル付着に起因する連続磁気転写不良と判定された場合、転写品質管理パソコン４から製造ラインのオペレータにアラームを出すようにする。アラームとしては例えばアラーム音を出すとともに、転写品質管理パソコン４のモニタ画面上に磁気転写でのパーティクル付着による連続不良発生という旨のメッセージを表示し、オペレータにマスタディスクのクリーニングまたは交換を促すようにする。
光学検査装置３で磁気ディスクの全ての欠陥が見つかるものではなく、かつ磁気転写後はリードライト検査ができないことから、最終製品品質を確認するため図１の実施例においては、磁気転写後に抜き取りで一部のディスクのみ、グライドハイト検査およびリードライト検査を行なっている（リードライト試験機１２参照）。なお、この抜き取りディスクは磁気転写で書き込まれたサーボ信号が消去されてしまうが、抜き取りリードライト検査で良品となったディスクについては、再び磁気転写工程から流すような運用も可能である。
【００１８】
この抜き取りグライドハイト検査およびリードライト検査の結果を、上記の光学検査装置による外観検査装置の結果と同様に扱い、複数ディスクに連続して同一箇所の欠陥があった場合に、磁気転写異常とみなすことも当然可能である。
ただし、リードライト検査の場合、良品であってもいくつかの外観の欠陥を持っていること、および形状による欠陥種別が外観検査の場合ほど明確でないこと等から、磁気転写異常の判定が外観検査を用いた場合ほど明確でない。図１のようにリードライト検査を磁気転写前にも行なっている場合には、磁気転写後のリードライトで不良となるメディアは、不良原因として磁気転写工程での不良が最も可能性が高いので欠陥位置までは考慮せず、むしろ単純に磁気転写後の抜き取りグライドハイト検査およびリードライト検査で不良ディスクが連続したことで、磁気転写異常を判定する方が良い。
【００１９】
磁気転写を行なう場合、磁気転写後の最終品質確認は光学検査装置３によらざるを得ないため、光学検査装置３の条件設定をできるだけ磁気的なリードライト検査に近いものにすることが望ましい。そのためにこの発明では、磁気転写後の抜き取りグライドハイト検査およびリードライト検査の結果と、光学検査装置３の外観検査結果とを転写品質管理パソコン４に収集した上で自動的に比較し、光学検査装置の設定の目安となる情報を提供するようにしている。この情報としては、例えば、各検査装置で検出された全ての欠陥に対して、
（１）グライドハイト検査またはリードライト検査と、外観検査で同一個所に検出された欠陥
（２）グライドハイト検査のみで検出された欠陥
（３）リードライト検査のみで検出された欠陥
（４）外観検査のみで検出された欠陥
のそれぞれに対して全欠陥数に対する率を算出し、それを転写品質管理パソコンのモニタ画面上に必要に応じて表示することが考えられる。（２）および（３）の率が高い場合、光学検査装置の設定を厳しくし、逆に（４）の率が高い場合には光学検査装置の設定を緩和すれば良い。
【００２０】
図１に示す転写品質管理パソコン４には、磁気転写前の異物検査の結果も取り込むようにしている。この結果として必要なのは、各面に付着した異物の個数の情報である。異物のうち大きいものについてはグライドハイト検査により検出し不良とするが、小さいものに関してはグライドハイト検査で検出できないものがある。しかし、このような小さな異物であっても、パーティクルの蓄積を起こすことがあり得る。製造ラインの環境が悪化し環境中のパーティクルが増加した場合、グライドハイト検査でも異物検査でも検出漏れを起こし、マスタディスクと接触する異物の量が増加する。従って、このような状況をできるだけ速やかに検知することが磁気転写の品質を確保する上で重要である。このように、周囲環境の悪化によりパーティクルが増加した場合、異物検査で検出できるパーティクルと異物検査で検出しきれないパーティクルが両方同時に増加するので、異物検査での異物付着数のヒストグラムを時系列に観測することで、このようなパーティクル付着の増加を検出できる。もう少し単純には、異物検査の良品率をモニタし、その良品率が規定値を下回った場合に、転写品質管理パソコン４からアラームを出すようにすれば良い。
【００２１】
なお、図１の実施例においては、磁気転写工程の前に全メディアのグライドハイト検査およびリードライト検査を実施している。しかし、製造する媒体の品質が要求される品質に対して十分良いものである場合、グライドハイト検査およびリードライト検査のどちらか一方または両方を、光学的な検査手段である外観検査のみで代替できる可能性がある。この場合でも、これまで述べてきたことのうち、磁気転写前のグライドハイト検査またはリードライト検査に関する部分以外については有効であり、かつ磁気転写後のグライドハイト検査とリードライト検査結果を用いた外観検査の設定適正化がますます重要になる。
【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、マスタディスクへのパーティクル付着による連続磁気転写異常、およびそれによる被転写ディスクへの傷の生成を早期に検出することができ、また磁気転写後の品質確認手段である光学検査装置の条件設定の適正化を図ることが可能であり、さらに製造ラインの環境が悪化しマスタディスクへパーティクルが付着し易くなった状態を早期に検出することが可能となることから、磁気転写工程の品質を良好に保つことのできる転写品質管理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図２】  図１における磁気転写異常の判定方法の一例を示す流れ図である。
【図３】  図１における磁気転写異常の判定方法の別の例を示す流れ図である。
【図４】  磁気転写をしない磁気ディスクの製造工程説明図である。
【図５】  磁気転写を行なう磁気ディスクの製造工程説明図である。
【符号の説明】
１１，１２…リードライト試験機、２…磁気転写装置、３…光学検査装置、４…転写品質管理パソコン。
【図１】
0004243911.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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