(57)【要約】【課題】従来よりも微細な粒子を用いて、磁気ディスク装置内の環境をより忠実に再現することができる磁気記録媒体の試験装置及び試験方法を提供すること。【解決手段】ターゲット２３にレーザ光源２２からレーザ光を照射してターゲット２３をアブレーションし、ターゲット成分を含む微粒子（粒径数ｎｍ〜数十ｎｍ程度）を生成させる。生成された微粒子はターゲット２３の近傍に配置された磁気記録媒体１２に直接散布されるため、微粒子同士が凝集せず、より粒径の小さな微粒子を磁気記録媒体１２の上に散布することができる。これにより、従来よりも粒径の小さな微粒子を用いて磁気ディスク装置１２内で生じている現象をより忠実に再現した磁気記録媒体１２の試験を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに光又は粒子線を照射してターゲット成分を含む微粒子を生成する微粒子生成室と、
前記微粒子生成室内に配置され、磁気記録媒体を保持して前記磁気記録媒体に前記ターゲット成分を含む微粒子を付着させる試料保持台とを備えたことを特徴とする磁気記録媒体の試験装置。
【請求項２】
更に、温度、圧力、湿度及びガス成分の少なくとも一つを変化させつつ、前記磁気記録媒体の信頼性の試験を行う環境試験室を備えたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の試験装置。
【請求項３】
更に、前記微粒子生成室と前記環境試験室とを接続するロードロック室を備え、前記磁気記録媒体を大気と接触させずに前記微粒子生成室と前記環境試験室との間で移送できることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体の試験装置。
【請求項４】
前記磁気記録媒体表面の法線と前記ターゲット表面の法線とが傾いて配置されたことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の試験装置。
【請求項５】
磁気記録媒体近傍で、ターゲットに光又は粒子線を照射して微粒子を形成し、前記微粒子同士を凝集させることなく直接前記磁気記録媒体上に付着させるステップと、
所定の、温度、圧力、湿度及び雰囲気ガスの下で前記微粒子が付着した前記磁気記録媒体に対して書き込み及び読み取り試験を行うステップとを有することを特徴とする磁気記録媒体の試験方法。
【請求項６】
前記微粒子の粒径が１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体の試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の試験装置及び試験方法に関し、特に、粉塵、温度、湿度、圧力等の環境が磁気記録媒体の信頼性に及ぼす影響を測定するための試験装置並びに試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置の記録密度を向上させるために、磁気ヘッドと磁気記録媒体との間隔（浮上量）を減少させる必要がある。このため、近年の磁気ディスク装置ではこの浮上量が１０ｎｍ程度となり、今後磁気ディスク装置の記録密度向上にともなって浮上量が更に小さくなるものと予想される。このように浮上量は非常に狭く、数十ｎｍ以下の微粒子が磁気記録媒体に付着しただけでも、磁気ディスク装置と磁気ヘッドとが接触し、ヘッドの安定走行が阻害されてしまう。
【０００３】
磁気ディスク装置内には機械的に動作する機構部があるため、長時間動作した場合に摺動部分などから様々な大きさの微粒子が発生する。この磁気ディスク装置内で発生した微粒子が磁気記録媒体に付着すると、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触し、読み取り及び書き込みエラー発生の原因となり、極端な場合には装置全体が破壊されるおそれがある。したがって、磁気記録媒体に付着する微粒子による信頼性等への影響を評価することは磁気ディスク装置の信頼性向上のためにも重要である。
【０００４】
本願発明に関連すると思われる文献として、例えば特許文献１乃至３がある。特許文献１は磁気記録媒体に付着した微粒子の影響を評価する方法として、予め調整された微粒子を貯蔵し、これを流体などと共に磁気記録媒体上に散布して塵埃等を付着させて、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触が発生しやすい環境を加速的に作って書き込み及び読み取り試験を行う方法を開示する。特許文献２は、磁気記録媒体の表面にあらかじめ調製され、貯蔵された金属微粉末を散布した後、磁気ディスク装置の評価を行う方法を開示する。特許文献３は、粉塵材料と液体との混合体を超音波振動子により霧化して、磁気記録媒体上に粉塵を散布する方法を開示する。
【特許文献１】特開平７−２１７５２号公報
【特許文献２】特開平５−２８４７６号公報
【特許文献３】特開平７−１２０３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１乃至３に開示されている方法では、微細な粉塵を用いた試験を行うことができないという問題点がある。すなわち、粉塵を構成する微粒子の粒径が小さくなると、微粒子を粉体として又は液体中に貯蔵する際に微粒子同士が凝集して２次粒子を形成してしまう。このように、一度凝集して２次粒子を形成してしまった後は、液体中に分散させるなどしても、微粒子の会合を解いて２次粒子よりも小さな粒径の粒子を得ることが困難であり、また、２次粒子より小さな粒径の微粒子を得ることが可能であるとしても効率の悪いものとなってしまう。したがって、より微細な粒子によって磁気記録媒体にどのような現象が発生するかといった知見を得ることができず、磁気ディスク装置内で生じている現象を忠実に再現した試験を行うことができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、従来よりも微細な粒子を用いて、磁気ディスク装置内の環境をより忠実に再現することができる磁気記録媒体の試験装置及び試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一観点によれば、ターゲットに光又は粒子線を照射してターゲット成分を含む微粒子を生成する微粒子生成室と、前記微粒子生成室内に配置され、磁気記録媒体を保持して前記磁気記録媒体に前記ターゲット成分を含む微粒子を付着させる試料台とを備えたことを特徴とする磁気記録媒体の試験装置が提供される。
【０００８】
上記観点の磁気記録媒体の試験装置では、微粒子生成室において、ターゲットに光又は粒子線を照射することによりターゲットがアブレーションされて、ターゲット成分のイオン、クラスタ、分子、及び原子等のフラグメントからなるプルームが発生し、これが冷却されて凝縮することにより数ｎｍ〜数十ｎｍ（１００ｎｍ以下）の微粒子が生成する。さらに、微粒子生成室内に試料台を配置して、生成された微粒子を貯蔵せずに直接磁気記録媒体に散布するため、微粒子同士が凝集せず、従来よりも微細な粒子を磁気記録媒体上に散布することができる。これにより、磁気ディスク装置内の環境をより忠実に再現することができる。
【０００９】
上記観点の磁気記録媒体の試験装置において、前記磁気記録媒体表面の法線と前記ターゲット表面の法線とが傾くように配置すると好適である。すなわち、ターゲットと磁気記録媒体の表面とが対向しないように配置することによりターゲットから放出されたプルームが磁気記録媒体に到達する前に微粒子となり、磁気記録媒体に膜を形成せずに微粒子のみを付着させることができる。
【００１０】
上記観点の磁気記録媒体の試験装置において、更に、温度、圧力、湿度及びガス成分の少なくとも一つを変化させつつ、前記磁気記録媒体の信頼性の試験を行う環境試験室を設けることができる。これにより、微粒子の混入による磁気ヘッドと磁気記録媒体との摺動の発生といった直接的な影響の他、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微粒子の存在による表面状態の変化（電荷の蓄積性やガスの吸着性等の変化）による影響や、これらの微粒子を起点とした腐食の進行による影響等の複合された環境下で磁気記録媒体の信頼性を評価することができ、より実際の環境に近い条件で磁気記録媒体の試験を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体の試験装置を示すブロック図であり、図２は本発明の実施形態に係わる微粒子生成室の要部を示す模式図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態に係わる磁気記録媒体の試験装置１０は、微粒子の生成と磁気記録媒体１２への微粒子の散布を同時に行う微粒子生成室２０と、微粒子が散布された磁気記録媒体１２に対して温度、圧力等の条件を変えながら書き込み及び読み取り試験を行う環境試験室４０と、微粒子生成室２０と環境試験室４０とを接続するロードロック室３０とを備えている。微粒子生成室２０、環境試験室４０及びロードロック室３０には磁気記録媒体１２（及び回転機構付試料台１１）を移送するための移送機構１５が設けられている。以下、試験装置１０の各部の構成について更に詳細に説明する。
【００１４】
微粒子生成室２０は、ターボ分子ポンプ（Turbo Molecular Pump: TMP）２１、バルブ２５、レーザ光源２２、ターゲット２３及び移送機構１５が設けられている。また、微粒子の散布時には、移送機構１５によって移送された回転機構付試料台１１、及び回転機構付試料台１１によって保持された磁気記録媒体１２が微粒子生成室２０内に配置される（図１参照）。
【００１５】
ターボ分子ポンプ２１は、微粒子生成室２０内を減圧するためのものである。バルブ２５は微粒子生成室２０に導入する雰囲気ガス（例えばＡｒ等）の流量を調整する。微粒子生成室２０内の圧力は、ターボ分子ポンプ２１により排出するガス流量とバルブ２５を通じで流入する雰囲気ガスの流量とによって調整される。微粒子生成室２０内の圧力は、例えば減圧（８０ｋＰａ程度）から低真空（１０Ｐａ程度）とされる。
【００１６】
レーザ光源２２は、パルス状のレーザ光を出力するものとしてＵＶレーザ（例えばＫｒＦレーザ等のエキシマレーザ）等を使用することができる。レーザ光源２２のレーザパワーは例えば０．５Ｊ／ｃｍ2〜５Ｊ／ｃｍ2程度とすることができる。レーザ光源２２は、図２に示すように矢印Ａ方向に可動に設けられ、ターゲット２３の表面に対するレーザ光の照射角度θ１を調整することができる。
【００１７】
ターゲット２３は、レーザ光がターゲット２３の一点に集中してアブレーションすることがないように、ターゲット２３を支持する軸周りに回転可能に設けられている。ターゲット２３は、それを支持する軸と共に矢印Ｂ方向に可動に設けられ、ターゲット２３の表面と磁気記録媒体１２の表面とをθ２だけ傾けることができる。本実施形態の試験装置１０では、０＜θ２となるようにターゲット２３が配置される。すなわちターゲット２３の表面と磁気記録媒体１２の表面とが対向しないように配置され、これによってターゲット２３から放出されたプルーム９１が磁気記録媒体１２に到達する前に微粒子となり、磁気記録媒体１２の上に膜を形成せずに、微粒子のみを付着させることができる。ターゲット２３の材料としては、磁気ディスク装置（図示せず）の内部で使用される材料として、例えばＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ（アルチック）、ステンレス及びアルミニウム等の無機材料の他、樹脂などの有機物を用いることができる。
【００１８】
回転機構付試料台１１は、磁気記録媒体１２をその表面に垂直な軸周りに回転させることができる図示しない回転機構を備える。微粒子の生成及び散布時は、回転機構により磁気記録媒体１２が回転され、これにより生成された微粒子が磁気記録媒体１２の上に均一に散布される。
【００１９】
以上のように構成された微粒子生成室２０において、生成される微粒子の粒径は雰囲気ガスの圧力の調整によって行われる。また、微粒子の散布量はレーザ光源２２からのパルス照射回数やレーザ出力によって調整される。さらに、レーザ光源２２の照射角θ１及び、ターゲット２３と磁気記録媒体１２との傾きθ２は、磁気記録媒体１２上に最も効率よく微粒子を付着できるように適宜調整される。
【００２０】
環境試験室４０には、図１に示すように、移送機構１５、磁気ヘッド４２及び加温及び冷却装置４４が設けられ、減圧ポンプ４１、温度制御器４３、湿度発生器４６、及びガス制御器４７が接続されている。
【００２１】
磁気ヘッド４２は環境試験室４０内に設けられ、図示しない駆動機構によって、ロードロック室３０側から搬送されてきた磁気記録媒体１２に対して読み取り及び書き込み動作をおこなう。
【００２２】
減圧ポンプ４１は環境試験室４０に接続され、これにより環境試験室４０内の圧力が所定の値に調整される。環境試験室４０内の圧力は、加速試験及び高地での磁気ディスク装置の使用を考慮して、例えば０．５気圧〜大気圧とすることができる。加温及び冷却装置４４は、図１において鎖線として示すように環境試験室４０の周囲を覆って配置されている。温度制御器４３は、環境試験室４０の加温及び冷却装置４４と接続され、これにより環境試験室４０内の温度制御が行われる。環境試験室４０内の温度は、実際の磁気ディスク装置内の環境を想定して、例えば５℃〜７０℃の範囲とすることができる。
【００２３】
湿度発生器４６は、例えばＮ2ガスで純水をバブリングする装置（図示せず）と、バブリングしたＮ2ガスと乾燥Ｎ2ガスとを所定の割合で混合するミキサー（図示せず）とによって構成される。湿度発生器４６は、環境試験室内の湿度を、例えば０〜９５％程度とすることができる。ガス制御器４７は、磁気ディスク装置内に外部から侵入して悪影響を及ぼすと考えられるＳＯｘ、ＮＯｘ等の無機系のガスや磁気ディスク装置内で発生する可能性のある有機系ガス（例えば、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）等）を環境試験室４０内に導入するためのものである。ガス制御器４７は、例えばマスフローコントローラ（ＭＣＦ）等で構成され、環境試験室４０内に無機系又は有機系のガスを、例えば数ppb〜数十ppmの濃度で導入することができる。ガス制御器４７からのガスと、湿度発生器４６からのＮ2ガスはミキサー４５によって混合され、バルブ４８を通って環境試験室４０内に導入される。
【００２４】
ロードロック室３０は、微粒子生成室２０及び環境試験室４０と接続されており、微粒子生成室２０側には扉３３が、環境試験室４０側には扉３４が設けられている。また記録媒体搬入口には扉３２が設けられている。ロードロック室３０は、微粒子が散布された磁気記録媒体１２を大気と接触させずに環境試験室４０に移送することができる。
【００２５】
本実施形態の試験装置１０の微粒子生成室２０において、レーザ光源２２からターゲット２３にレーザ光を照射されてターゲット２３がアブレーションされる。これにより、図２に示すように、ターゲット材料成分のイオン、クラスタ、分子及び原子等のフラグメントからなるプルーム９１が発生し、これが冷却されて凝縮することによって粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ程度（１００ｎｍ以下）の１次粒子が生成する。そして、微粒子生成室２０内に磁気記録媒体１２が配置されているため、粒径が数ｎｍ〜数十ｎｍ（１００ｎｍ以下）程度の微細な１次粒子を凝集させずに磁気記録媒体１２の上に付着させることができる。このため、従来よりも微細な微粒子が付着した磁気記録媒体１２を用いて試験を行うことができる。また、微粒子生成室２０内の圧力、レーザ光源２２からのレーザ照射回数及びレーザ光強度の制御によって、微粒子の粒径及び微粒子の散布量（密度）を変数として変化させた試験を行うことができる。そして、併設された環境試験室４０により、微粒子の粒径及び散布量（密度）並びに温度、湿度、圧力及びガス成分等を独立の変数として磁気記録媒体１２の信頼性評価を行うことができる。これにより、微粒子の混入による磁気ヘッド４２と磁気記録媒体１２の摺動の発生といった直接的な影響の他、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の微粒子の存在による表面状態の変化（電荷の蓄積性やガスの吸着性等の変化）による影響や、これらの微粒子を起点とした腐食の進行による影響といった複合された環境下で評価することができ、より実際の環境に近い条件で試験を行うことができる。
【００２６】
以下、実施形態に係わる試験装置１０を用いた磁気記録媒体１２の試験方法について説明する。図３は、本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体の試験方法を示すフローチャートである。
【００２７】
先ず、磁気記録媒体１２を移送する（ステップＳ１０）。このステップでは、磁気記録媒体１２を回転機構付試料台１１に固定し（図１、図２参照）、これをロードロック室３０（図１参照）内に搬入する。そして、扉３２〜３４を閉じて、ターボ分子ポンプ３１（図１参照）によりロードロック室３０内を減圧して、その圧力を微粒子生成室２０内の圧力と等しくする。そして、磁気記録媒体１２を回転機構付試料台１１に固定したまま微粒子生成室２０内に移送する。
【００２８】
次に、磁気記録媒体１２に微粒子（１次粒子）を付着させる（ステップＳ２０）。このステップでは、レーザ光源２２からレーザ光をターゲット２３に照射してアブレーションさせて微粒子（粒径数ｎｍ〜数十ｎｍ程度）を発生させる。そして、この微粒子をその下方に落下させて磁気記録媒体１２の表面に付着させる。尚、微粒子の粒径の調整は雰囲気ガスの圧力の制御によって行い、微粒子の付着量の調整はレーザ光源２２からのパルスの照射回数及びレーザ光強度等の制御によって行う。
【００２９】
次に、磁気記録媒体１２を環境試験室４０に移送する（ステップＳ３０）。微粒子が付着した磁気記録媒体１２を、ロードロック室３０に移送し、扉３３を閉じた後、ロードロック室３０内の圧力を環境試験室４０の圧力と等しくし、その後、磁気記録媒体１２を環境試験室４０に移送する。
【００３０】
次に、磁気記録媒体１２の読み取り及び書き込み試験を行う（ステップＳ４０）。このステップでは、環境試験室４０内の温度、圧力、湿度、ガス成分を所定の値となるように調整した後、磁気記録媒体１２を回転機構付試料台１１によって回転させながら、環境試験室４０内に設けられた磁気ヘッド４２によって読み取り及び書き込み動作を行って、磁気記録媒体１２の信頼性を評価する。
【００３１】
以上のように、本実施形態の磁気記録媒体の試験方法によれば、粒径１００ｎｍ以下の微粒子を、磁気記録媒体１２に付着させて信頼性等の評価を行うことができる。さらに、微粒子の粒径及び密度（散布量）並びに温度、湿度、圧力、ガス濃度等をそれぞれ変数として複合された環境下での読み取り及び書き込み試験を行うことができる。これにより、従来よりも微細な粒子を用いて、磁気ディスク装置内の環境をより忠実に再現した試験を行うことができる。
【００３２】
尚、以上の説明では試料として回転機構付試料台１１に保持された磁気記録媒体１２を用いた例について説明したが、本実施形態の試験装置１０及び試験方法はこれに限定されるものではなく、例えば、磁気記録媒体として、上蓋を取り除いた磁気ディスク装置に収容された磁気記録媒体を用いることができる。この場合には、磁気ディスク装置全体を微粒子生成室２０に移送して微粒子を散布し、その後、磁気ディスク装置を環境試験室４０に移送して読み取り及び書き込み試験を行う。磁気記録媒体の読み取り及び書き込み試験は、磁気ディスク装置に備えられた磁気ヘッドを用いて行うことができる。これにより、実際の製品を用いて信頼性評価を行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体及び磁気ディスク装置の試験装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体及び磁気ディスク装置の試験装置の微粒子生成室の要部を示す模式図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係わる磁気記録媒体の試験方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０…試験装置、１１…回転機構付試料台、１２…磁気記録媒体、１５…試料台移送機構、２０…微粒子生成室、２１…ターボ分子ポンプ、２２…レーザ光源、２３…ターゲット、２５…バルブ、３０…ロードロック室、３１…ターボ分子ポンプ、３２、３３、３４…扉、４０…環境試験室、４１…減圧ポンプ、４２…磁気ヘッド、４３…温度制御器、４４…加温及び冷却装置、４５…ミキサー、４６…湿度発生器、４７…ガス制御器、２５、４８、４９、５０、５１…バルブ。
【図１】
2009093746.tif 000003
【図２】
2009093746.tif 000004
【図３】
2009093746.tif 000005