磁気ディスクの製造方法およびクリーニング装置
【課題】磁気ディスクの多層膜の成膜後、検査用磁気ヘッドを用いて行う記録再生出力信号のエラー検査工程において、磁気ディスクの検査枚数が累積すると再生出力が低下してしまう現象が発生した。検査用磁気ヘッドの再生出力が低下すると、エラー検査合格率が低下し、歩留まりが低下することになる。
【解決手段】基板１０上に磁気記録膜１、保護膜６、潤滑膜７を形成した後、潤滑膜７に面してワイピングクロス５０を配置し、ワイピングクロス５０と接する面が凸状の湾曲形状であるパッド３７を、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力でワイピングクロス５０に押し付け、基板１０を３．０〜３．５m/sで回転させながら潤滑膜７の拭き取りを行う（ワイピング）。次に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを基板側に押し付け、基板１０を回転させながら突出部を除去する（テープクリーニング）。
【解決手段】基板１０上に磁気記録膜１、保護膜６、潤滑膜７を形成した後、潤滑膜７に面してワイピングクロス５０を配置し、ワイピングクロス５０と接する面が凸状の湾曲形状であるパッド３７を、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力でワイピングクロス５０に押し付け、基板１０を３．０〜３．５m/sで回転させながら潤滑膜７の拭き取りを行う（ワイピング）。次に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを基板側に押し付け、基板１０を回転させながら突出部を除去する（テープクリーニング）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクの製造方法に係り、特に、磁気ディスク表面に局所的に存在する潤滑剤の染みを除去する方法に関する。また、磁気ディスク表面のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報産業の発展に伴い磁気ディスク装置に要求される性能も加速度的に高度なものとなってきており、磁気記録媒体である磁気ディスクにおいては小型化，高記録密度化，高信頼性の要求がさらに強まっている。
【０００３】
磁気ディスクは、例えば鏡面研磨した表面に微細な同心円状のスジ（以下、テクスチャと言う）を施したガラス基板を、真空装置に導入してスパッタリングにより下地層，磁性層，保護層を順に形成し、潤滑剤を塗布して表面をクリーニングして製造するのが一般的である。また、最近は高記録密度化にとって必須となる、記録再生磁気ヘッドと磁気ディスクのスペーシング低減のために、ガラス基板表面の粗さは突起高さ（以下、Ｒｐという）で２ナノメートル程度、中心線平均粗さ（以下、Ｒａという）も０．４ナノメートル以下と小さくなってきている。一方では、磁気ヘッドの浮上阻害要因となるような塵埃，又は浮上高さ以上の異常突出部を更に低減することが必要とされており、且つ記録再生のエラーとなる軽微な傷（以下、スクラッチという）の許容サイズも極めて小さくなってきている。
【０００４】
この浮上高さの低下を保証するために、従来は研磨層に研磨砥粒を固着したテープフィルム（以下、クリーニングテープという）を様々な手法で押し当ててクリーニングすることが知られている。例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されているようなゴムローラで押し当てる技術や、特許文献３に開示されているような発泡体を押し当てる方法などが挙げられる。また、特許文献４に記載されているように、ワイピング部材で磁気ディスク表面の潤滑剤を撫でることにより、潤滑剤表面の凹凸を無くして平坦面を形成し、その後テープバニッシュを行うことにより、突起やゴミを取り除く方法も知られている。また、特許文献５に開示されているようなクリーニングテープで、表面形態をチップポケットの深さが深く、砥粒径の小さなものにすることで、スクラッチを少なく抑え、異常突出部を効率よく除去できることも知られている。また、特許文献６に記載されているように、テープ幅より狭いスポンジ材でテープを押し付ける加圧サスペンション方式にすることで、テープ端のバリ部分に負荷をかけず、尚且つエアーによるテープ表面のコンタミネーションを直接的に撒き散らすことが無いため、コンタミネーションの発生を抑制し、軽微なエラーを減少させるクリーニング方法も知られている。
【０００５】
一方近年、磁気ヘッドの低浮上安定性確保に対して、磁気ディスク上の浮上阻害要因となり得る塵埃又は異常突出部以外にも、磁気ディスク表面に塗布された潤滑剤が磁気ヘッドに付着することにより障害となることが解ってきた。特許文献７には、保護層の上に液体潤滑剤を塗布した後に、磁気記録媒体を回転させながら、溶剤を含有した加工テープを磁気記録媒体の端面及びデータ面の外周部に、テープ押し当て具を用いて同時に押し当てて液体潤滑剤を拭き取ることにより、磁気記録媒体外周部の潤滑層膜厚を均一にして、磁気ヘッドの浮上を安定化する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平６−５２５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６３８９号公報
【特許文献３】特開２００１−６７６５５号公報
【特許文献４】特開平２−８３８２３号公報
【特許文献５】特開２０００−３４８３３７号公報
【特許文献６】特開２００２−３１９１２７号公報
【特許文献７】特開２００７−５８９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の磁気ディスク製造プロセスにおいては、スペーシング低減，高信頼性確保のため、許容される突出欠陥の判定基準が更に厳しくなってきている。また、最近の飛躍的な高記録密度化に向けた磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体の開発，製品化が進められており、垂直磁気記録媒体は、基板上に密着層，軟磁性層，下地層，磁性層，保護層と、多数の層を形成するため、層の厚みが面内記録媒体より数倍厚いので、浮上阻害要因となる突出部がスパッタリングにより発生し、異常成長するポテンシャルが高い。そこで発明者らは、特許文献６において、垂直磁気記録媒体のようなスクラッチの発生し易い磁気ディスク表面のテープクリーニング工程において、浮上阻害要因となる微細な突出部を効率よく除去し、且つ磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷（スクラッチ）を抑える磁気ディスクの製造方法を提供した。しかしながら、量産製造していく上で新たな課題が発生した。磁気ディスクの多層膜の形成後に、検査用磁気ヘッドを用いて行う記録再生出力信号のエラー検査工程において、磁気ディスクの検査枚数が累積すると再生出力が低下してしまう現象である。エラー検査用磁気ヘッドの再生出力が低下すると、エラー検査合格率が低下し、歩留まりが低下することになる。
【０００８】
本発明の目的は、磁気ディスク表面の軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去し、且つ検査用磁気ヘッドの再生出力が低下しない磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、磁気ディスク表面に局所的に凝集した潤滑剤を拭き取り、且つ軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去するクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスクの製造方法においては、基板上に磁気記録膜、保護膜、潤滑膜を形成した後、潤滑膜に面してワイピングクロスを配置し、ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であるパッドを、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力でワイピングクロスに押し付け、基板を３．０〜３．５m/sで回転させながら潤滑膜の拭き取りを行い、次に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを基板側に押し付け、基板を回転させながら突出部を除去する。
【００１１】
前記パッドは、蒲鉾形状であることが望ましく、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることが望ましい。
【００１２】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることが望ましい。
【００１３】
上記他の目的を達成するために、本発明の磁気ディスクのクリーニング装置においては、磁気ディスクを支持し回転させる機構と、磁気ディスクの両面をワイピング或いはテープクリーニングするための一対の機構とを有し、前記一対の機構は、ワイピングクロス或いはクリーニングテープの送り出しリール及び巻き取りリールと、前記送り出しリールと巻き取りリールの間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープを前記磁気ディスク面に案内する複数個のガイドローラと、前記ガイドローラ間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープのテンションを一定に制御する機構と、前記磁気ディスク面に案内された前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープに歪みゲージセンサを取り付けたパッドを押し当て、該歪みゲージセンサの歪み出力を基に前記パッドの加圧力を制御する加圧機構と、を有する。
【００１４】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの両面をワイピングする機構の場合、前記送り出しリールにはワイピングクロスが巻かれ、前記パッドは前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状を有する。
【００１５】
前記パッドは、蒲鉾形状であることが望ましく、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであるが望ましい。
【００１６】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることが望ましい。
【００１７】
前記加圧機構は、前記歪みゲージセンサの歪み出力を検出し、検出した歪み出力を電圧信号に変換してサーボモータにフィードバックすることにより前記パッドの加圧力を所定値に制御する。
【００１８】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの周囲に二式配置され、一式は前記磁気ディスクの両面をワイピングするための機構であり、もう一式は前記磁気ディスクの両面をテープクリーニングする機構である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁気ディスク表面の軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去し、且つ検査用磁気ヘッドの再生出力が低下しない磁気ディスクの製造方法を提供することができる。また、磁気ディスク表面に局所的に凝集した潤滑剤を拭き取り、且つ軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去するクリーニング装置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】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態による磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク表面のクリーニング装置について図面を参照しながら説明する。なお以下の説明において引用する図面は、各部の特徴を解りやすく図示するために特徴的な箇所等を拡大している場合があり、各部の寸法は実際のものと同じではない。また、磁気ディスクを構成する各層の材料なども提示するが、本発明はこれに限定されるものではなく、所望とする目的や性能に応じて各層の構成や材料を選択することが出来る。
【００２１】
まず、本発明の原理を説明する。発明者らは、検査用磁気ヘッドの再生出力低下要因について調査した。以下に出力低下のメカニズムを説明する。発明者らは、出力低下が起こる要因は、検査用磁気ヘッドが磁気ディスク上を浮上し、移動する際に浮上性が不安定になる、即ち検査用磁気ヘッドと磁気ディスク間の浮上高さが変動することによるものと推測した。そして、浮上高さが変動するのは、検査用磁気ヘッドと磁気ディスク間に何らかの異物が介入するためと考えた。そこで、磁気的欠損（エラー）の検査を行い、再生出力が低下した検査用磁気ヘッドの浮上面を観察したところ、潤滑剤が付着していることが判った。
【００２２】
次に、検査用磁気ヘッドに潤滑剤が付着する要因について調査を行った。磁気ディスク表面をＫＬＡ社製光学式検査装置（以下、Candela6120）にて観察したところ、磁気ディスクの外周端部に局所的に潤滑剤が周状に凝集した部分（染み）があり、その上を検査用磁気ヘッドが滑走し摺動した痕跡が観察できた。したがって、検査用磁気ヘッドが潤滑剤凝集部上を通過する際に、潤滑剤が検査用磁気ヘッドに付着したものと推定できる。そこで発明者らは、磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを除去すべく、クリーニング方法の検討を行った。その結果、従来のアルミナ砥粒を固着させたクリーニングテープを用いたクリーニングでは潤滑剤の染みを取りきれないが、ポリエステルとナイロンの繊維を織り込んだワイピングクロスで拭き取ることで、潤滑剤の染みを完全に除去できることを見出した。
【００２３】
上記の知見に基づき、本発明では、先ずワイピングクロスで磁気ディスク表面のワイピングを行うことで潤滑剤が局所的に凝集した染みを拭き取り、次にアルミナ砥粒を固着させたクリーニングテープでクリーニングして突出部を効果的に除去するという２段階の工程を踏むことを特徴とするものであり、これにより、検査用磁気ヘッドの再生出力が低下せず、且つスクラッチを発生させることなく、効果的に突出部を除去できるという効果を奏するものである。以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に実施例による磁気ディスクの製造方法の工程を示し、図２に製造される磁気ディスクの断面構造を示す。まず、基板１０を洗浄する（ステップ１０２）。基板１０として、厚さ０．５０８ｍｍ，表面粗さが原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）を用いて２５μｍ2を測定した結果でＲｐ＝１．８ｎｍ，Ｒａ＝０．２ｎｍの１．８インチ型の表面を化学強化したアルミノシリケート系ガラス基板１０を用いた。
【００２５】
次に、ガラス基板１０上に、アネルバ（ＡＮＥＬＶＡ）社製のスパッタリング装置（Ａ３０４０）を用いて以下の手順により、多層膜を形成した。各層は基板両面に同時に形成した。
【００２６】
ステップ１０４において、基板１０を連続多層スパッタリング装置に投入し、Ａｌ-５０Ｔｉのターゲットを用い、ＤＣマグネトロンカソードにてＡｒ圧力０.５ＰａでＤＣ−Ｐｏｗｅｒ：５００ｗを投入し、膜厚５ｎｍの密着層２を形成した。
【００２７】
次に、ステップ１０６において、磁気記録膜１として、軟磁性層３，下地層４，磁性層５を以下の組成及びプロセス条件で形成した。Ｆｅ-３４Ｃｏ-１０Ｔａ-５Ｚｒを３０ｎｍ、Ｒｕを０.４ｎｍ、更にＦｅ-３４Ｃｏ-１０Ｔａ-５Ｚｒを３０ｎｍ成膜し、ＡＰＣ（Anti-Parallel Coupling）構造の軟磁性層３を形成した。形成時のＡｒ圧力はいずれも０.５Ｐａで一定とした。投入パワーは、ＤＣマグネトロンカソードに、Ｆｅ-Ｃｏ-Ｔａ-Ｚｒの場合８５０ｗ，Ｒｕの場合４０ｗとした。次に、Ｃｒ-５０Ｔｉ，Ｎｉ-８Ｗ，Ｒｕの３層構造で、膜厚は、Ｃｒ-Ｔｉ＝２ｎｍ，Ｎｉ-Ｗ＝７ｎｍ，Ｒｕ＝１７ｎｍの下地層４を形成した。Ａｒ圧力は下層の２層はいずれも０.５Ｐａとし、上層のＲｕ＝８ｎｍは７Ｐａとした。次に、Ｃｏ-１７Ｃｒ-１８Ｐｔ-８ｍｏｌ％ＳｉＯ２，Ｃｏ-１９Ｃｒ-１０Ｐｔ-３Ｍｏの２層構造で、膜厚はＣｏ-Ｃｒ-Ｐｔ-ＳｉＯ２＝１３ｎｍ，Ｃｏ-Ｃｒ-Ｐｔ-Ｍｏ＝７.５ｎｍの磁性層５を形成した。成膜圧力は，それぞれ４Ｐａ，１Ｐａで、投入パワーを５５０ｗ，２５０ｗとした。
【００２８】
次に、ステップ１０８において、ＲＦ−ＣＶＤにて保護膜６を形成した。形成時のガスは、エチレン，水素と窒素を用い、投入パワー２１００ｗで、膜厚４ｎｍを形成した。
【００２９】
次に、ステップ１１０において、基板１０をスパッタリング装置から取り出し、保護膜６上にパーフルオロアルキルポリエーテルを主成分とする潤滑剤を塗布して、厚さ１.１ｎｍの潤滑膜７を形成した。潤滑剤の塗布は、１カセットに基板を２５枚収容し、所望の膜厚になるように濃度を調整した塗布槽内で行った。
【００３０】
次に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを用いて、潤滑膜７上でクリーニングを行うのが一般的であるが、本実施例においては、課題である潤滑剤の染みを除去するため、テープクリーニングを行う前に、繊維の織物であるワイピングクロスを用いて潤滑膜７上の拭き取り（ワイピング）を行った（ステップ１１２）。本実施例におけるワイピングクロスは、図３に示すように長手方向（縦）にポリエステル繊維を、短手方向（横）にポリエステル繊維を８５％，ナイロン繊維を１５％の比率で織り込んだＫＢセーレン株式会社製のＷＯ１３５を使用した。
【００３１】
次に、研磨層に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを用いて、潤滑膜７上でテープクリーニングを行い、浮上阻害要因となる微細な突出部の除去を行った（ステップ１１４）。
【００３２】
最後に、浮上検査及びエラー検査を行い（ステップ１１６）、磁気ディスク１００が完成する。なお、浮上検査及びエラー検査の詳細は後述する。
【００３３】
図４に、本実施例において使用したクリーニング装置を示す。このクリーニング装置は、前記ステップ１１２におけるワイピングと、ステップ１１４におけるテープクリーニングに使用できるものである。ワイピングに用いる場合には、前記ワイピングクロスを取り付け、テープクリーニングに用いる場合には、クリーニングテープを取り付けて使用する。ここでは、ワイピングクロスを取り付けた場合のクリーニング装置の構成について説明する。磁気ディスク１００の両面をワイピングするための一対の機構を持ち、各々の機構は、ワイピングクロス５０を巻成している送り出しリール３０と、リール３０から送り出されたワイピングクロス５０を案内するガイドローラ３１と、このガイドローラ３１を介したワイピングクロス５０に対してガイドローラ３３との間において、エアシリンダによりテンションを与える定テンション機構３２と、このテンションを与えたワイピングクロス５０を磁気ディスク面に案内するガイドローラ３４と、この磁気ディスク面に案内されたワイピングクロス５０を弾性体（以下パッドという）３７で加圧する加圧機構４０と、所定圧力で加圧されたワイピングクロス５０を磁気ディスク１００に摺動させるスライド機構３９と、ワイピング済みのワイピングクロス５０を、ガイドローラ３５を介して回収する巻き取りリール３６とから構成される。なお、加圧機構４０、スライド機構３９及びパッド３７の模式図を、従来例との対比で図５に示す。
【００３４】
上記の構成のクリーニング装置は、磁気ディスク１００を回転させた状態でワイピングクロス５０を所定圧力で加圧し、磁気ディスク１００に接触させ、両面を同時にワイピングするものである。ワイピングクロス５０の幅は１２.６ｍｍで、ワイピングクロスがディスクに接触し所定圧力に達した後、ディスク半径方向に内周側から外周側へ移動することにより、１.８インチ径の磁気ディスク１００の浮上保証面全面にわたってワイピングすることができる。
【００３５】
この際のディスクの回転速度は、周速を一定とするシーケンスで、１ｍ／ｓから６ｍ／ｓの間で実験を行った。また、このときのワイピングクロス５０がディスク表面に接触する圧力は、パッド３７を所定圧力で磁気ディスク表面に向かって加圧させる加圧機構４０で制御されるものである。パッド３７の取り付け部には歪ゲージセンサ３８が貼り付けられており、圧力の制御は、パッド３７がワイピングクロス５０を介して磁気ディスク１００に接触すると、歪ゲージセンサ３８に応力歪みが発生し、歪み出力が電圧信号として増幅器４１に入力され、その電圧信号が圧力値に変換され、所定圧力を保持するようにサーボモータ４２に指令を出し、サーボモータ４２がボールねじ４３を介して加圧機構４０を駆動させるフィードバック方式である。本実施例は、上記加圧機構４０により６０ｇｆの圧力でワイピングクロス５０を加圧し、磁気ディスク表面のワイピングを行った。また、ワイピング動作後にディスク枚葉で、ワイピングクロスをパッドの長さ以上送り、ディスク１枚毎にワイピングクロス５０の未使用面を使うものとした。
【００３６】
上記のワイピングにおける課題は、前述したようにワイピングクロス５０の繊維が切れてディスク表面に付着することである。そこで発明者らは、繊維が切れないようにワイピングする方法を検討した。
【００３７】
第一に、ワイピングクロス５０を加圧するパッド３７の形状に着目した。従来は、ゴムローラを用い、ワイピングクロスを加圧する方式が一般的である。ゴムローラは、加圧中に或いは加圧後に回転するため、複数のディスクを連続してワイピングする際に同じ面で加圧されない。したがって発明者らは、ゴムローラでは常に幅方向に均一に加圧できないと考えた。均一に加圧できないと、接触面に圧力分布が生じ、圧力が高い部分で繊維が切れ易いと考えた。そこで、常に均一に加圧するために、回転しない固定型のパッドを作成し検討した。図６に検討したパッドの模式図を示す。固定型パッドの第一候補として、接触面が縦５ｍｍ×横４ｍｍの平面であるフラット型（比較例）、第二候補としてワイピングクロスに接する面が蒲鉾状に湾曲し、接触面が縦１ｍｍ×横１０ｍｍの蒲鉾型を検討した。ゴムローラ（従来例），固定型パッドのいずれも硬度が２５度（室温での測定値）のエステル系ポリウレタンゴムを使用した。ポリウレタンゴムを用いた理由は、スポンジに比べゴムの方が、加圧した際の時間に対する形状変化が小さいためである。ゴムの硬度は、２０度（室温での測定値）以上だとパッドの形状変化が小さく、安定して加圧力を制御でき、一方、４０度以上は硬すぎて全面に均一に接触させることが困難である。即ち発明者らは、ワイピングには２０度〜４０度のゴムが適正であることを事前検討から見出した。したがって本実施例では、加圧力を安定させるため、ゴム硬度２５度のウレタンゴム製のパッドを用いた。
【００３８】
図７に、光学式欠陥検査装置（日立DECO製ＯＳＴ，以下ＯＳＴという）を用いて測定した、ワイピング後のディスク表面パーティクル数を示す。単位面積当たりの加圧力（以下、面圧という）に対するパーティクル数を、上記ゴムローラと固定型パッド（Flat型、蒲鉾型）を用いた場合で比較した。その結果、従来のゴムローラが、固定型パッドに比べパーティクル数が多かった。また、パーティクルを観察すると大半がワイピングクロスの繊維付着であることがわかった。ゴムローラは、ローラが回転するため接触する面積が安定しない。したがって均一に加圧できないために繊維が切れると考えられる。一方フラット型と蒲鉾型のパッドを比較すると、蒲鉾型パッドの方が、パーティクル数が少なく、繊維付着が無いことが判った。接触面をフラットにして接触面積を大きくしたパッドは、ゴムローラよりは繊維の脱落が少ないが、面圧が高いと切れてしまう。蒲鉾型は、ゴムローラと同じく小さな接触面積であるため、接触面を均一に調整し易く、且つ常に同じ接触面で加圧するため、均一に安定して加圧できる。したがってワイピングクロスの繊維が切れ難いと考えた。以上の検討結果より発明者らは、蒲鉾型パッドを用いることで、繊維をディスクに付着させずにワイピングできることを見出した。なお、蒲鉾型パッドのもう一つの利点は、台座部分があるので、台座部分を利用して加圧機構への取り付けを容易に行うことができる点である。したがって、上記の検討では、ワイピングクロスに接する面が蒲鉾状に湾曲した蒲鉾型パッドを用いたが、この形状に限定されるものではなく、パッドとして必要な形状は、ワイピングクロスに接する面が凸状に湾曲していることである。
【００３９】
第二に、蒲鉾型パッドを用いて、更に繊維が切れ難いワイピング条件の検討を行った。図８にワイピングクロスのローディング速度とＯＳＴのパーティクルカウントの関係を示す。ワイピングクロスのローディング速度とは、ワイピングクロスを磁気ディスク面に接触させる際の速度のことである。ローディング速度が１２〜３６ｍｍ/ｍｉｎの範囲ではワイピングクロスの繊維が付着しないことが判った。一方、３６ｍｍ/ｍｉｎより速く、１２ｍｍ/ｍｉｎより遅い速度でローディングすると、蒲鉾型パッドを用いても繊維が付着することが判った。この結果より、発明者らは、繊維をディスクに付着させずにワイピングを行うには、ローディング速度を１２〜３６ｍｍ/ｍｉｎで制御することが効果的であることを見出した。なお、ローディング速度の制御は、図５に示したように、パッド３７の取り付け部に歪ゲージセンサ３８を貼り付けて、直接加圧力をモニタする機構が有効である。従来のバネを介して間接的に加圧力をモニタする方式では、ローディング速度の制御が困難である。
【００４０】
以上の検討結果から、磁気ディスク表面の潤滑剤染みを除去するために、蒲鉾型パッドを用い、ローディング速度を２４ｍｍ/ｍｉｎとしてワイピングした結果を以下に述べる。
【００４１】
図９に、ＫＬＡ社製光学式検査装置（Candela6120）のQ-phase channelを用いて測定した潤滑剤塗布後の磁気ディスク表面のイメージを示す。Q-phaseイメージは、潤滑剤の厚みを白黒の濃淡で示すことができる。図９の磁気ディスク外周端に、Q-phaseイメージで周方向に濃淡の濃い部分（染み）が見られる。そこで、研磨砥粒を固着した従来のクリーニングテープによるクリーニングと、本実施例のワイピング（拭き取り）を行った後の潤滑剤の染みを比較した。図１０にディスクの回転速度に対する、従来のテープクリーニング後と、実施例のワイピング後のCandelaイメージを示す。ここで、従来のクリーニングテープは、ＰＥＴフィルム上に平均粒径０．３μmのアルミナ砥粒を固着させ、表面にバーナードセルと称する擂り鉢状の多角形セルを形成した日本ミクロコーティング社製のAWA15000-25 TSY-Aを使用した。従来のテープクリーニングに比べ、本実施例のワイピングの方が潤滑剤の染みをより効果的に除去できることが判った。また、磁気ディスクの回転速度が速いほど潤滑剤染みの除去性が高く、ワイピング時のディスク回転速度が３ｍ/ｓ以上で完全に潤滑剤の染みを拭き取ることができることを見出した。
【００４２】
一方、ディスク回転速度に対するワイピング後のＯＳＴパーティクル数を図１１に示す。回転速度が４ｍ/ｓ以上でパーティクルが増加し、ディスク表面に繊維の付着が見られた。これは回転速度が高いと、ワイピングクロスの繊維が摩擦により切れて磁気ディスク表面に付着してしまうためと考えられる。以上の検討結果から発明者らは、磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを効果的に拭き取るには、従来のテープクリーニングに比べワイピングが効果的であり、且つワイピングクロスの繊維をディスクに付着させないために、ディスク回転速度を３．０〜３．５ｍ/ｓでワイピングすることが必須であることを見出した。
【００４３】
発明者らは、以上の検討結果より次のように考察した。検査用磁気ヘッドの出力低下要因となる潤滑剤の染みを拭き取るために、ワイピングクロスを用いたワイピングを行うことで、検査用磁気ヘッドに潤滑剤が付着し難くなり再生出力が低下せず、次に研磨砥粒を固着したクリーニングテープを用いたテープクリーニングを行い、浮上阻害要因となる突起やパーティクルを効果的に除去することで、磁気ディスク量産工程における浮上検査、およびエラー検査の歩留まりが向上すると考えた。
【００４４】
以下、上記検討で条件を最適化したワイピングと、テープクリーニングを組み合わせ、浮上検査とエラー検査を行った結果について述べる。比較サンプルは、（１）従来のテープクリーニングのみの場合、（２）実施例のワイピング後にテープクリーニングを行った場合、の２種類を作製した。従来のテープクリーニング条件は、ゴムローラの加圧力を６０ｇｆ，磁気ディスクの回転速度を４ｍ/ｓとした。一方ワイピング条件は、蒲鉾型パッドを用い、加圧力を６０ｇｆ，ワイピングクロスのローディング速度を２４ｍｍ/ｍｉｎ，ディスク回転速度を３ｍ/ｓとした。比較評価は、量産ラインにおける日立DECO製テスターを用い、検査用磁気ヘッドの浮上検査およびエラー検査を行った。図１２に浮上検査の合格率、および検査用磁気ヘッド（ピエゾ素子搭載ヘッド）の突起検出平均個数を示す。（１）従来のテープクリーニングのみの場合と、（２）実施例のワイピング後にテープクリーニングを行った場合の、結果を比較すると、検査用磁気ヘッドの突起検出平均個数、浮上検査合格率は両者同等である。
【００４５】
一方、図１３にミッシングエラー個数、再生出力がクリップレベル以下に低下することによる不良率、およびエラー検査合格率を示す。（１）と（２）を比較した結果、従来のテープクリーニングのみの場合に比べ、実施例のワイピング後にテープクリーニングを行なった場合の方が、ミッシングエラー個数が約１/３に減少し、再生出力の不良率も約１０％低減した。その結果、エラー検査合格率が約１３％向上した。従来のテープクリーニングは、突起とパーティクルの除去を同時に行なうために、クリーニングテープとディスクの間にパーティクルが挟まれることで、記録膜へダメージを与えるので（軽微なスクラッチが発生するので）ミッシングエラーが発生する確率が高い。一方、実施例のテープクリーニングを行う前にワイピングを行うことで、パーティクルをワイピングクロスの繊維が捕獲し磁気ディスク表面から除去することが出来るため、テープクリーニングを行う際にクリーニングテープとディスク表面にパーティクルが挟まれる確率が極めて小さく、軽微な傷（スクラッチ）が発生しないのでミッシングエラー個数が減少したと推測される。また、ワイピングを行うことで、前述のように磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを拭き取ることが出来たため、検査用磁気ヘッドへの潤滑剤付着が抑制でき、磁気ディスクの検査枚数を累積しても検査用磁気ヘッドの浮上性が安定し、再生出力が低下しなかったと考えられる。これらの効果により、エラー検査合格率を大幅に向上することができた。
【００４６】
なお、上記クリーニング装置をテープクリーニングに使用する場合は、ワイピングクロスに代えて、研磨層に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを巻きつけた送り出しリールを装置に装填することにより行われる。あるいは、磁気ディスクの両面をワイピングするための一対の機構と、磁気ディスクの両面をテープクリーニングするための一対の機構を、磁気ディスクの周囲に二式配置したクリーニング装置とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例による磁気ディスクの製造方法の工程図である。
【図２】本発明に係る磁気ディスクの層構成を示す図である。
【図３】ワイピングクロスの部分拡大図である。
【図４】実施例において使用したクリーニング装置の構成図である。
【図５】クリーニング装置の加圧機構、スライド機構、パッドの模式図である。
【図６】３種類のパッドの模式図である。
【図７】３種類のパッドを用いたワイピング後の、光学式欠陥検査装置（ＯＳＴ）で測定したディスク表面パーティクルカウントを示す図である。
【図８】ワイピングクロスのローディング速度とＯＳＴのパーティクルカウントの関係を示す図である。
【図９】潤滑膜形成後に光学式検査装置（Candela6120）を用いて観察した磁気ディスク表面のイメージを示す図である。
【図１０】ディスクの回転速度に対する従来のテープクリーニング後と、実施例のワイピング後のCandelaイメージを示す図である。
【図１１】ディスク回転速度に対するワイピング後のＯＳＴパーティクルカウントを示す図である。
【図１２】実施例および従来例における、検査用磁気ヘッドの浮上検査の合格率、および突起検出平均個数を示す図である。
【図１３】実施例および従来例における、ミッシングエラー個数，再生出力がクリップレベル以下に低下することによる不良率，およびエラー検査合格率を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…磁気記録膜、２…密着層、３…軟磁性層、４…下地層、５…磁性層、６保護膜、７…潤滑膜、１０…基板、３０…送り出しリール、３１，３３，３４，３５…ガイドローラ、３２…定テンション機構、３６…巻き取りリール、３７…パッド、３８…歪みゲージセンサ、３９…スライド機構、４０…加圧機構、４１…増幅器、４２…サーボモータ、４３…ボールねじ、５０…ワイピングクロス、１００…磁気ディスク。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスクの製造方法に係り、特に、磁気ディスク表面に局所的に存在する潤滑剤の染みを除去する方法に関する。また、磁気ディスク表面のクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報産業の発展に伴い磁気ディスク装置に要求される性能も加速度的に高度なものとなってきており、磁気記録媒体である磁気ディスクにおいては小型化，高記録密度化，高信頼性の要求がさらに強まっている。
【０００３】
磁気ディスクは、例えば鏡面研磨した表面に微細な同心円状のスジ（以下、テクスチャと言う）を施したガラス基板を、真空装置に導入してスパッタリングにより下地層，磁性層，保護層を順に形成し、潤滑剤を塗布して表面をクリーニングして製造するのが一般的である。また、最近は高記録密度化にとって必須となる、記録再生磁気ヘッドと磁気ディスクのスペーシング低減のために、ガラス基板表面の粗さは突起高さ（以下、Ｒｐという）で２ナノメートル程度、中心線平均粗さ（以下、Ｒａという）も０．４ナノメートル以下と小さくなってきている。一方では、磁気ヘッドの浮上阻害要因となるような塵埃，又は浮上高さ以上の異常突出部を更に低減することが必要とされており、且つ記録再生のエラーとなる軽微な傷（以下、スクラッチという）の許容サイズも極めて小さくなってきている。
【０００４】
この浮上高さの低下を保証するために、従来は研磨層に研磨砥粒を固着したテープフィルム（以下、クリーニングテープという）を様々な手法で押し当ててクリーニングすることが知られている。例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されているようなゴムローラで押し当てる技術や、特許文献３に開示されているような発泡体を押し当てる方法などが挙げられる。また、特許文献４に記載されているように、ワイピング部材で磁気ディスク表面の潤滑剤を撫でることにより、潤滑剤表面の凹凸を無くして平坦面を形成し、その後テープバニッシュを行うことにより、突起やゴミを取り除く方法も知られている。また、特許文献５に開示されているようなクリーニングテープで、表面形態をチップポケットの深さが深く、砥粒径の小さなものにすることで、スクラッチを少なく抑え、異常突出部を効率よく除去できることも知られている。また、特許文献６に記載されているように、テープ幅より狭いスポンジ材でテープを押し付ける加圧サスペンション方式にすることで、テープ端のバリ部分に負荷をかけず、尚且つエアーによるテープ表面のコンタミネーションを直接的に撒き散らすことが無いため、コンタミネーションの発生を抑制し、軽微なエラーを減少させるクリーニング方法も知られている。
【０００５】
一方近年、磁気ヘッドの低浮上安定性確保に対して、磁気ディスク上の浮上阻害要因となり得る塵埃又は異常突出部以外にも、磁気ディスク表面に塗布された潤滑剤が磁気ヘッドに付着することにより障害となることが解ってきた。特許文献７には、保護層の上に液体潤滑剤を塗布した後に、磁気記録媒体を回転させながら、溶剤を含有した加工テープを磁気記録媒体の端面及びデータ面の外周部に、テープ押し当て具を用いて同時に押し当てて液体潤滑剤を拭き取ることにより、磁気記録媒体外周部の潤滑層膜厚を均一にして、磁気ヘッドの浮上を安定化する方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特公平６−５２５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６３８９号公報
【特許文献３】特開２００１−６７６５５号公報
【特許文献４】特開平２−８３８２３号公報
【特許文献５】特開２０００−３４８３３７号公報
【特許文献６】特開２００２−３１９１２７号公報
【特許文献７】特開２００７−５８９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最近の磁気ディスク製造プロセスにおいては、スペーシング低減，高信頼性確保のため、許容される突出欠陥の判定基準が更に厳しくなってきている。また、最近の飛躍的な高記録密度化に向けた磁気記録媒体として、垂直磁気記録媒体の開発，製品化が進められており、垂直磁気記録媒体は、基板上に密着層，軟磁性層，下地層，磁性層，保護層と、多数の層を形成するため、層の厚みが面内記録媒体より数倍厚いので、浮上阻害要因となる突出部がスパッタリングにより発生し、異常成長するポテンシャルが高い。そこで発明者らは、特許文献６において、垂直磁気記録媒体のようなスクラッチの発生し易い磁気ディスク表面のテープクリーニング工程において、浮上阻害要因となる微細な突出部を効率よく除去し、且つ磁気ディスク表面に与える再生信号のエラーとなり得る軽微な傷（スクラッチ）を抑える磁気ディスクの製造方法を提供した。しかしながら、量産製造していく上で新たな課題が発生した。磁気ディスクの多層膜の形成後に、検査用磁気ヘッドを用いて行う記録再生出力信号のエラー検査工程において、磁気ディスクの検査枚数が累積すると再生出力が低下してしまう現象である。エラー検査用磁気ヘッドの再生出力が低下すると、エラー検査合格率が低下し、歩留まりが低下することになる。
【０００８】
本発明の目的は、磁気ディスク表面の軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去し、且つ検査用磁気ヘッドの再生出力が低下しない磁気ディスクの製造方法を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、磁気ディスク表面に局所的に凝集した潤滑剤を拭き取り、且つ軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去するクリーニング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ディスクの製造方法においては、基板上に磁気記録膜、保護膜、潤滑膜を形成した後、潤滑膜に面してワイピングクロスを配置し、ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であるパッドを、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力でワイピングクロスに押し付け、基板を３．０〜３．５m/sで回転させながら潤滑膜の拭き取りを行い、次に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを基板側に押し付け、基板を回転させながら突出部を除去する。
【００１１】
前記パッドは、蒲鉾形状であることが望ましく、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることが望ましい。
【００１２】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることが望ましい。
【００１３】
上記他の目的を達成するために、本発明の磁気ディスクのクリーニング装置においては、磁気ディスクを支持し回転させる機構と、磁気ディスクの両面をワイピング或いはテープクリーニングするための一対の機構とを有し、前記一対の機構は、ワイピングクロス或いはクリーニングテープの送り出しリール及び巻き取りリールと、前記送り出しリールと巻き取りリールの間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープを前記磁気ディスク面に案内する複数個のガイドローラと、前記ガイドローラ間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープのテンションを一定に制御する機構と、前記磁気ディスク面に案内された前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープに歪みゲージセンサを取り付けたパッドを押し当て、該歪みゲージセンサの歪み出力を基に前記パッドの加圧力を制御する加圧機構と、を有する。
【００１４】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの両面をワイピングする機構の場合、前記送り出しリールにはワイピングクロスが巻かれ、前記パッドは前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状を有する。
【００１５】
前記パッドは、蒲鉾形状であることが望ましく、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであるが望ましい。
【００１６】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることが望ましい。
【００１７】
前記加圧機構は、前記歪みゲージセンサの歪み出力を検出し、検出した歪み出力を電圧信号に変換してサーボモータにフィードバックすることにより前記パッドの加圧力を所定値に制御する。
【００１８】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの周囲に二式配置され、一式は前記磁気ディスクの両面をワイピングするための機構であり、もう一式は前記磁気ディスクの両面をテープクリーニングする機構である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、磁気ディスク表面の軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去し、且つ検査用磁気ヘッドの再生出力が低下しない磁気ディスクの製造方法を提供することができる。また、磁気ディスク表面に局所的に凝集した潤滑剤を拭き取り、且つ軽微な傷（スクラッチ）の発生を抑えながら微細な突出部を効率よく除去するクリーニング装置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】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態による磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク表面のクリーニング装置について図面を参照しながら説明する。なお以下の説明において引用する図面は、各部の特徴を解りやすく図示するために特徴的な箇所等を拡大している場合があり、各部の寸法は実際のものと同じではない。また、磁気ディスクを構成する各層の材料なども提示するが、本発明はこれに限定されるものではなく、所望とする目的や性能に応じて各層の構成や材料を選択することが出来る。
【００２１】
まず、本発明の原理を説明する。発明者らは、検査用磁気ヘッドの再生出力低下要因について調査した。以下に出力低下のメカニズムを説明する。発明者らは、出力低下が起こる要因は、検査用磁気ヘッドが磁気ディスク上を浮上し、移動する際に浮上性が不安定になる、即ち検査用磁気ヘッドと磁気ディスク間の浮上高さが変動することによるものと推測した。そして、浮上高さが変動するのは、検査用磁気ヘッドと磁気ディスク間に何らかの異物が介入するためと考えた。そこで、磁気的欠損（エラー）の検査を行い、再生出力が低下した検査用磁気ヘッドの浮上面を観察したところ、潤滑剤が付着していることが判った。
【００２２】
次に、検査用磁気ヘッドに潤滑剤が付着する要因について調査を行った。磁気ディスク表面をＫＬＡ社製光学式検査装置（以下、Candela6120）にて観察したところ、磁気ディスクの外周端部に局所的に潤滑剤が周状に凝集した部分（染み）があり、その上を検査用磁気ヘッドが滑走し摺動した痕跡が観察できた。したがって、検査用磁気ヘッドが潤滑剤凝集部上を通過する際に、潤滑剤が検査用磁気ヘッドに付着したものと推定できる。そこで発明者らは、磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを除去すべく、クリーニング方法の検討を行った。その結果、従来のアルミナ砥粒を固着させたクリーニングテープを用いたクリーニングでは潤滑剤の染みを取りきれないが、ポリエステルとナイロンの繊維を織り込んだワイピングクロスで拭き取ることで、潤滑剤の染みを完全に除去できることを見出した。
【００２３】
上記の知見に基づき、本発明では、先ずワイピングクロスで磁気ディスク表面のワイピングを行うことで潤滑剤が局所的に凝集した染みを拭き取り、次にアルミナ砥粒を固着させたクリーニングテープでクリーニングして突出部を効果的に除去するという２段階の工程を踏むことを特徴とするものであり、これにより、検査用磁気ヘッドの再生出力が低下せず、且つスクラッチを発生させることなく、効果的に突出部を除去できるという効果を奏するものである。以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に実施例による磁気ディスクの製造方法の工程を示し、図２に製造される磁気ディスクの断面構造を示す。まず、基板１０を洗浄する（ステップ１０２）。基板１０として、厚さ０．５０８ｍｍ，表面粗さが原子間力顕微鏡（以下、ＡＦＭという）を用いて２５μｍ2を測定した結果でＲｐ＝１．８ｎｍ，Ｒａ＝０．２ｎｍの１．８インチ型の表面を化学強化したアルミノシリケート系ガラス基板１０を用いた。
【００２５】
次に、ガラス基板１０上に、アネルバ（ＡＮＥＬＶＡ）社製のスパッタリング装置（Ａ３０４０）を用いて以下の手順により、多層膜を形成した。各層は基板両面に同時に形成した。
【００２６】
ステップ１０４において、基板１０を連続多層スパッタリング装置に投入し、Ａｌ-５０Ｔｉのターゲットを用い、ＤＣマグネトロンカソードにてＡｒ圧力０.５ＰａでＤＣ−Ｐｏｗｅｒ：５００ｗを投入し、膜厚５ｎｍの密着層２を形成した。
【００２７】
次に、ステップ１０６において、磁気記録膜１として、軟磁性層３，下地層４，磁性層５を以下の組成及びプロセス条件で形成した。Ｆｅ-３４Ｃｏ-１０Ｔａ-５Ｚｒを３０ｎｍ、Ｒｕを０.４ｎｍ、更にＦｅ-３４Ｃｏ-１０Ｔａ-５Ｚｒを３０ｎｍ成膜し、ＡＰＣ（Anti-Parallel Coupling）構造の軟磁性層３を形成した。形成時のＡｒ圧力はいずれも０.５Ｐａで一定とした。投入パワーは、ＤＣマグネトロンカソードに、Ｆｅ-Ｃｏ-Ｔａ-Ｚｒの場合８５０ｗ，Ｒｕの場合４０ｗとした。次に、Ｃｒ-５０Ｔｉ，Ｎｉ-８Ｗ，Ｒｕの３層構造で、膜厚は、Ｃｒ-Ｔｉ＝２ｎｍ，Ｎｉ-Ｗ＝７ｎｍ，Ｒｕ＝１７ｎｍの下地層４を形成した。Ａｒ圧力は下層の２層はいずれも０.５Ｐａとし、上層のＲｕ＝８ｎｍは７Ｐａとした。次に、Ｃｏ-１７Ｃｒ-１８Ｐｔ-８ｍｏｌ％ＳｉＯ２，Ｃｏ-１９Ｃｒ-１０Ｐｔ-３Ｍｏの２層構造で、膜厚はＣｏ-Ｃｒ-Ｐｔ-ＳｉＯ２＝１３ｎｍ，Ｃｏ-Ｃｒ-Ｐｔ-Ｍｏ＝７.５ｎｍの磁性層５を形成した。成膜圧力は，それぞれ４Ｐａ，１Ｐａで、投入パワーを５５０ｗ，２５０ｗとした。
【００２８】
次に、ステップ１０８において、ＲＦ−ＣＶＤにて保護膜６を形成した。形成時のガスは、エチレン，水素と窒素を用い、投入パワー２１００ｗで、膜厚４ｎｍを形成した。
【００２９】
次に、ステップ１１０において、基板１０をスパッタリング装置から取り出し、保護膜６上にパーフルオロアルキルポリエーテルを主成分とする潤滑剤を塗布して、厚さ１.１ｎｍの潤滑膜７を形成した。潤滑剤の塗布は、１カセットに基板を２５枚収容し、所望の膜厚になるように濃度を調整した塗布槽内で行った。
【００３０】
次に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを用いて、潤滑膜７上でクリーニングを行うのが一般的であるが、本実施例においては、課題である潤滑剤の染みを除去するため、テープクリーニングを行う前に、繊維の織物であるワイピングクロスを用いて潤滑膜７上の拭き取り（ワイピング）を行った（ステップ１１２）。本実施例におけるワイピングクロスは、図３に示すように長手方向（縦）にポリエステル繊維を、短手方向（横）にポリエステル繊維を８５％，ナイロン繊維を１５％の比率で織り込んだＫＢセーレン株式会社製のＷＯ１３５を使用した。
【００３１】
次に、研磨層に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを用いて、潤滑膜７上でテープクリーニングを行い、浮上阻害要因となる微細な突出部の除去を行った（ステップ１１４）。
【００３２】
最後に、浮上検査及びエラー検査を行い（ステップ１１６）、磁気ディスク１００が完成する。なお、浮上検査及びエラー検査の詳細は後述する。
【００３３】
図４に、本実施例において使用したクリーニング装置を示す。このクリーニング装置は、前記ステップ１１２におけるワイピングと、ステップ１１４におけるテープクリーニングに使用できるものである。ワイピングに用いる場合には、前記ワイピングクロスを取り付け、テープクリーニングに用いる場合には、クリーニングテープを取り付けて使用する。ここでは、ワイピングクロスを取り付けた場合のクリーニング装置の構成について説明する。磁気ディスク１００の両面をワイピングするための一対の機構を持ち、各々の機構は、ワイピングクロス５０を巻成している送り出しリール３０と、リール３０から送り出されたワイピングクロス５０を案内するガイドローラ３１と、このガイドローラ３１を介したワイピングクロス５０に対してガイドローラ３３との間において、エアシリンダによりテンションを与える定テンション機構３２と、このテンションを与えたワイピングクロス５０を磁気ディスク面に案内するガイドローラ３４と、この磁気ディスク面に案内されたワイピングクロス５０を弾性体（以下パッドという）３７で加圧する加圧機構４０と、所定圧力で加圧されたワイピングクロス５０を磁気ディスク１００に摺動させるスライド機構３９と、ワイピング済みのワイピングクロス５０を、ガイドローラ３５を介して回収する巻き取りリール３６とから構成される。なお、加圧機構４０、スライド機構３９及びパッド３７の模式図を、従来例との対比で図５に示す。
【００３４】
上記の構成のクリーニング装置は、磁気ディスク１００を回転させた状態でワイピングクロス５０を所定圧力で加圧し、磁気ディスク１００に接触させ、両面を同時にワイピングするものである。ワイピングクロス５０の幅は１２.６ｍｍで、ワイピングクロスがディスクに接触し所定圧力に達した後、ディスク半径方向に内周側から外周側へ移動することにより、１.８インチ径の磁気ディスク１００の浮上保証面全面にわたってワイピングすることができる。
【００３５】
この際のディスクの回転速度は、周速を一定とするシーケンスで、１ｍ／ｓから６ｍ／ｓの間で実験を行った。また、このときのワイピングクロス５０がディスク表面に接触する圧力は、パッド３７を所定圧力で磁気ディスク表面に向かって加圧させる加圧機構４０で制御されるものである。パッド３７の取り付け部には歪ゲージセンサ３８が貼り付けられており、圧力の制御は、パッド３７がワイピングクロス５０を介して磁気ディスク１００に接触すると、歪ゲージセンサ３８に応力歪みが発生し、歪み出力が電圧信号として増幅器４１に入力され、その電圧信号が圧力値に変換され、所定圧力を保持するようにサーボモータ４２に指令を出し、サーボモータ４２がボールねじ４３を介して加圧機構４０を駆動させるフィードバック方式である。本実施例は、上記加圧機構４０により６０ｇｆの圧力でワイピングクロス５０を加圧し、磁気ディスク表面のワイピングを行った。また、ワイピング動作後にディスク枚葉で、ワイピングクロスをパッドの長さ以上送り、ディスク１枚毎にワイピングクロス５０の未使用面を使うものとした。
【００３６】
上記のワイピングにおける課題は、前述したようにワイピングクロス５０の繊維が切れてディスク表面に付着することである。そこで発明者らは、繊維が切れないようにワイピングする方法を検討した。
【００３７】
第一に、ワイピングクロス５０を加圧するパッド３７の形状に着目した。従来は、ゴムローラを用い、ワイピングクロスを加圧する方式が一般的である。ゴムローラは、加圧中に或いは加圧後に回転するため、複数のディスクを連続してワイピングする際に同じ面で加圧されない。したがって発明者らは、ゴムローラでは常に幅方向に均一に加圧できないと考えた。均一に加圧できないと、接触面に圧力分布が生じ、圧力が高い部分で繊維が切れ易いと考えた。そこで、常に均一に加圧するために、回転しない固定型のパッドを作成し検討した。図６に検討したパッドの模式図を示す。固定型パッドの第一候補として、接触面が縦５ｍｍ×横４ｍｍの平面であるフラット型（比較例）、第二候補としてワイピングクロスに接する面が蒲鉾状に湾曲し、接触面が縦１ｍｍ×横１０ｍｍの蒲鉾型を検討した。ゴムローラ（従来例），固定型パッドのいずれも硬度が２５度（室温での測定値）のエステル系ポリウレタンゴムを使用した。ポリウレタンゴムを用いた理由は、スポンジに比べゴムの方が、加圧した際の時間に対する形状変化が小さいためである。ゴムの硬度は、２０度（室温での測定値）以上だとパッドの形状変化が小さく、安定して加圧力を制御でき、一方、４０度以上は硬すぎて全面に均一に接触させることが困難である。即ち発明者らは、ワイピングには２０度〜４０度のゴムが適正であることを事前検討から見出した。したがって本実施例では、加圧力を安定させるため、ゴム硬度２５度のウレタンゴム製のパッドを用いた。
【００３８】
図７に、光学式欠陥検査装置（日立DECO製ＯＳＴ，以下ＯＳＴという）を用いて測定した、ワイピング後のディスク表面パーティクル数を示す。単位面積当たりの加圧力（以下、面圧という）に対するパーティクル数を、上記ゴムローラと固定型パッド（Flat型、蒲鉾型）を用いた場合で比較した。その結果、従来のゴムローラが、固定型パッドに比べパーティクル数が多かった。また、パーティクルを観察すると大半がワイピングクロスの繊維付着であることがわかった。ゴムローラは、ローラが回転するため接触する面積が安定しない。したがって均一に加圧できないために繊維が切れると考えられる。一方フラット型と蒲鉾型のパッドを比較すると、蒲鉾型パッドの方が、パーティクル数が少なく、繊維付着が無いことが判った。接触面をフラットにして接触面積を大きくしたパッドは、ゴムローラよりは繊維の脱落が少ないが、面圧が高いと切れてしまう。蒲鉾型は、ゴムローラと同じく小さな接触面積であるため、接触面を均一に調整し易く、且つ常に同じ接触面で加圧するため、均一に安定して加圧できる。したがってワイピングクロスの繊維が切れ難いと考えた。以上の検討結果より発明者らは、蒲鉾型パッドを用いることで、繊維をディスクに付着させずにワイピングできることを見出した。なお、蒲鉾型パッドのもう一つの利点は、台座部分があるので、台座部分を利用して加圧機構への取り付けを容易に行うことができる点である。したがって、上記の検討では、ワイピングクロスに接する面が蒲鉾状に湾曲した蒲鉾型パッドを用いたが、この形状に限定されるものではなく、パッドとして必要な形状は、ワイピングクロスに接する面が凸状に湾曲していることである。
【００３９】
第二に、蒲鉾型パッドを用いて、更に繊維が切れ難いワイピング条件の検討を行った。図８にワイピングクロスのローディング速度とＯＳＴのパーティクルカウントの関係を示す。ワイピングクロスのローディング速度とは、ワイピングクロスを磁気ディスク面に接触させる際の速度のことである。ローディング速度が１２〜３６ｍｍ/ｍｉｎの範囲ではワイピングクロスの繊維が付着しないことが判った。一方、３６ｍｍ/ｍｉｎより速く、１２ｍｍ/ｍｉｎより遅い速度でローディングすると、蒲鉾型パッドを用いても繊維が付着することが判った。この結果より、発明者らは、繊維をディスクに付着させずにワイピングを行うには、ローディング速度を１２〜３６ｍｍ/ｍｉｎで制御することが効果的であることを見出した。なお、ローディング速度の制御は、図５に示したように、パッド３７の取り付け部に歪ゲージセンサ３８を貼り付けて、直接加圧力をモニタする機構が有効である。従来のバネを介して間接的に加圧力をモニタする方式では、ローディング速度の制御が困難である。
【００４０】
以上の検討結果から、磁気ディスク表面の潤滑剤染みを除去するために、蒲鉾型パッドを用い、ローディング速度を２４ｍｍ/ｍｉｎとしてワイピングした結果を以下に述べる。
【００４１】
図９に、ＫＬＡ社製光学式検査装置（Candela6120）のQ-phase channelを用いて測定した潤滑剤塗布後の磁気ディスク表面のイメージを示す。Q-phaseイメージは、潤滑剤の厚みを白黒の濃淡で示すことができる。図９の磁気ディスク外周端に、Q-phaseイメージで周方向に濃淡の濃い部分（染み）が見られる。そこで、研磨砥粒を固着した従来のクリーニングテープによるクリーニングと、本実施例のワイピング（拭き取り）を行った後の潤滑剤の染みを比較した。図１０にディスクの回転速度に対する、従来のテープクリーニング後と、実施例のワイピング後のCandelaイメージを示す。ここで、従来のクリーニングテープは、ＰＥＴフィルム上に平均粒径０．３μmのアルミナ砥粒を固着させ、表面にバーナードセルと称する擂り鉢状の多角形セルを形成した日本ミクロコーティング社製のAWA15000-25 TSY-Aを使用した。従来のテープクリーニングに比べ、本実施例のワイピングの方が潤滑剤の染みをより効果的に除去できることが判った。また、磁気ディスクの回転速度が速いほど潤滑剤染みの除去性が高く、ワイピング時のディスク回転速度が３ｍ/ｓ以上で完全に潤滑剤の染みを拭き取ることができることを見出した。
【００４２】
一方、ディスク回転速度に対するワイピング後のＯＳＴパーティクル数を図１１に示す。回転速度が４ｍ/ｓ以上でパーティクルが増加し、ディスク表面に繊維の付着が見られた。これは回転速度が高いと、ワイピングクロスの繊維が摩擦により切れて磁気ディスク表面に付着してしまうためと考えられる。以上の検討結果から発明者らは、磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを効果的に拭き取るには、従来のテープクリーニングに比べワイピングが効果的であり、且つワイピングクロスの繊維をディスクに付着させないために、ディスク回転速度を３．０〜３．５ｍ/ｓでワイピングすることが必須であることを見出した。
【００４３】
発明者らは、以上の検討結果より次のように考察した。検査用磁気ヘッドの出力低下要因となる潤滑剤の染みを拭き取るために、ワイピングクロスを用いたワイピングを行うことで、検査用磁気ヘッドに潤滑剤が付着し難くなり再生出力が低下せず、次に研磨砥粒を固着したクリーニングテープを用いたテープクリーニングを行い、浮上阻害要因となる突起やパーティクルを効果的に除去することで、磁気ディスク量産工程における浮上検査、およびエラー検査の歩留まりが向上すると考えた。
【００４４】
以下、上記検討で条件を最適化したワイピングと、テープクリーニングを組み合わせ、浮上検査とエラー検査を行った結果について述べる。比較サンプルは、（１）従来のテープクリーニングのみの場合、（２）実施例のワイピング後にテープクリーニングを行った場合、の２種類を作製した。従来のテープクリーニング条件は、ゴムローラの加圧力を６０ｇｆ，磁気ディスクの回転速度を４ｍ/ｓとした。一方ワイピング条件は、蒲鉾型パッドを用い、加圧力を６０ｇｆ，ワイピングクロスのローディング速度を２４ｍｍ/ｍｉｎ，ディスク回転速度を３ｍ/ｓとした。比較評価は、量産ラインにおける日立DECO製テスターを用い、検査用磁気ヘッドの浮上検査およびエラー検査を行った。図１２に浮上検査の合格率、および検査用磁気ヘッド（ピエゾ素子搭載ヘッド）の突起検出平均個数を示す。（１）従来のテープクリーニングのみの場合と、（２）実施例のワイピング後にテープクリーニングを行った場合の、結果を比較すると、検査用磁気ヘッドの突起検出平均個数、浮上検査合格率は両者同等である。
【００４５】
一方、図１３にミッシングエラー個数、再生出力がクリップレベル以下に低下することによる不良率、およびエラー検査合格率を示す。（１）と（２）を比較した結果、従来のテープクリーニングのみの場合に比べ、実施例のワイピング後にテープクリーニングを行なった場合の方が、ミッシングエラー個数が約１/３に減少し、再生出力の不良率も約１０％低減した。その結果、エラー検査合格率が約１３％向上した。従来のテープクリーニングは、突起とパーティクルの除去を同時に行なうために、クリーニングテープとディスクの間にパーティクルが挟まれることで、記録膜へダメージを与えるので（軽微なスクラッチが発生するので）ミッシングエラーが発生する確率が高い。一方、実施例のテープクリーニングを行う前にワイピングを行うことで、パーティクルをワイピングクロスの繊維が捕獲し磁気ディスク表面から除去することが出来るため、テープクリーニングを行う際にクリーニングテープとディスク表面にパーティクルが挟まれる確率が極めて小さく、軽微な傷（スクラッチ）が発生しないのでミッシングエラー個数が減少したと推測される。また、ワイピングを行うことで、前述のように磁気ディスク外周端の潤滑剤の染みを拭き取ることが出来たため、検査用磁気ヘッドへの潤滑剤付着が抑制でき、磁気ディスクの検査枚数を累積しても検査用磁気ヘッドの浮上性が安定し、再生出力が低下しなかったと考えられる。これらの効果により、エラー検査合格率を大幅に向上することができた。
【００４６】
なお、上記クリーニング装置をテープクリーニングに使用する場合は、ワイピングクロスに代えて、研磨層に研磨砥粒を固着させたクリーニングテープを巻きつけた送り出しリールを装置に装填することにより行われる。あるいは、磁気ディスクの両面をワイピングするための一対の機構と、磁気ディスクの両面をテープクリーニングするための一対の機構を、磁気ディスクの周囲に二式配置したクリーニング装置とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例による磁気ディスクの製造方法の工程図である。
【図２】本発明に係る磁気ディスクの層構成を示す図である。
【図３】ワイピングクロスの部分拡大図である。
【図４】実施例において使用したクリーニング装置の構成図である。
【図５】クリーニング装置の加圧機構、スライド機構、パッドの模式図である。
【図６】３種類のパッドの模式図である。
【図７】３種類のパッドを用いたワイピング後の、光学式欠陥検査装置（ＯＳＴ）で測定したディスク表面パーティクルカウントを示す図である。
【図８】ワイピングクロスのローディング速度とＯＳＴのパーティクルカウントの関係を示す図である。
【図９】潤滑膜形成後に光学式検査装置（Candela6120）を用いて観察した磁気ディスク表面のイメージを示す図である。
【図１０】ディスクの回転速度に対する従来のテープクリーニング後と、実施例のワイピング後のCandelaイメージを示す図である。
【図１１】ディスク回転速度に対するワイピング後のＯＳＴパーティクルカウントを示す図である。
【図１２】実施例および従来例における、検査用磁気ヘッドの浮上検査の合格率、および突起検出平均個数を示す図である。
【図１３】実施例および従来例における、ミッシングエラー個数，再生出力がクリップレベル以下に低下することによる不良率，およびエラー検査合格率を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…磁気記録膜、２…密着層、３…軟磁性層、４…下地層、５…磁性層、６保護膜、７…潤滑膜、１０…基板、３０…送り出しリール、３１，３３，３４，３５…ガイドローラ、３２…定テンション機構、３６…巻き取りリール、３７…パッド、３８…歪みゲージセンサ、３９…スライド機構、４０…加圧機構、４１…増幅器、４２…サーボモータ、４３…ボールねじ、５０…ワイピングクロス、１００…磁気ディスク。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも磁気記録膜を形成するステップと、
前記磁気記録膜上に保護膜を形成するステップと、
前記保護膜上に潤滑膜を形成するステップと、
前記潤滑膜に面してワイピングクロスを配置し、前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であるパッドを、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力で前記ワイピングクロスに押し付け、前記基板を３．０〜３．５m/sで回転させながら前記潤滑膜の拭き取りを行うステップと、
前記各膜が形成された基板に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを押し付け、前記基板を回転させながら突出部を除去するステップと、を含むことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記パッドは、蒲鉾形状であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記パッドの前記ワイピングクロスと接する面の、当該ワイピングクロスの走行方向の幅が約１ｍｍ、走行方向に直交する方向の幅が約１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記パッドは、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項６】
前記ワイピングクロスは、幅が約１２．６ｍｍであり、前記基板の内周側から外周側に移動させることを特徴とする請求項３記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
前記ワイピングクロスは、前記基板１枚毎に走行方向に送ることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項８】
前記磁気記録膜を形成するステップは、下地層を介して軟磁性層を形成するステップと、前記軟磁性層上に磁性層を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
磁気ディスクを支持し回転させる機構と、前記磁気ディスクの両面をワイピング或いはテープクリーニングするための一対の機構とを有し、
前記一対の機構は、ワイピングクロス或いはクリーニングテープの送り出しリール及び巻き取りリールと、前記送り出しリールと巻き取りリールの間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープを前記磁気ディスク面に案内する複数個のガイドローラと、前記ガイドローラ間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープのテンションを一定に制御する機構と、前記磁気ディスク面に案内された前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープに歪みゲージセンサを取り付けたパッドを押し当て、該歪みゲージセンサの歪み出力を基に前記パッドの加圧力を制御する加圧機構と、を有することを特徴とする磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１０】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの両面をワイピングする機構の場合、前記送り出しリールにはワイピングクロスが巻かれ、前記パッドは前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１１】
前記パッドは、蒲鉾形状であることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１２】
前記パッドは、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１３】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１４】
前記加圧機構は、前記歪みゲージセンサの歪み出力を検出し、検出した歪み出力を電圧信号に変換してサーボモータにフィードバックすることにより前記パッドの加圧力を所定値に制御することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１５】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの周囲に二式配置され、一式は前記磁気ディスクの両面をワイピングするための機構であり、もう一式は前記磁気ディスクの両面をテープクリーニングする機構であることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１】
基板上に少なくとも磁気記録膜を形成するステップと、
前記磁気記録膜上に保護膜を形成するステップと、
前記保護膜上に潤滑膜を形成するステップと、
前記潤滑膜に面してワイピングクロスを配置し、前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であるパッドを、１２〜３６mm/minのローディング速度で、かつ３〜９gf/mm2の圧力で前記ワイピングクロスに押し付け、前記基板を３．０〜３．５m/sで回転させながら前記潤滑膜の拭き取りを行うステップと、
前記各膜が形成された基板に、研磨砥粒が固着されたクリーニングテープを押し付け、前記基板を回転させながら突出部を除去するステップと、を含むことを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記パッドは、蒲鉾形状であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記パッドの前記ワイピングクロスと接する面の、当該ワイピングクロスの走行方向の幅が約１ｍｍ、走行方向に直交する方向の幅が約１０ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記パッドは、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項５】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項６】
前記ワイピングクロスは、幅が約１２．６ｍｍであり、前記基板の内周側から外周側に移動させることを特徴とする請求項３記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項７】
前記ワイピングクロスは、前記基板１枚毎に走行方向に送ることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項８】
前記磁気記録膜を形成するステップは、下地層を介して軟磁性層を形成するステップと、前記軟磁性層上に磁性層を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項９】
磁気ディスクを支持し回転させる機構と、前記磁気ディスクの両面をワイピング或いはテープクリーニングするための一対の機構とを有し、
前記一対の機構は、ワイピングクロス或いはクリーニングテープの送り出しリール及び巻き取りリールと、前記送り出しリールと巻き取りリールの間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープを前記磁気ディスク面に案内する複数個のガイドローラと、前記ガイドローラ間において前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープのテンションを一定に制御する機構と、前記磁気ディスク面に案内された前記ワイピングクロス或いはクリーニングテープに歪みゲージセンサを取り付けたパッドを押し当て、該歪みゲージセンサの歪み出力を基に前記パッドの加圧力を制御する加圧機構と、を有することを特徴とする磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１０】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの両面をワイピングする機構の場合、前記送り出しリールにはワイピングクロスが巻かれ、前記パッドは前記ワイピングクロスと接する面が凸状の湾曲形状であることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１１】
前記パッドは、蒲鉾形状であることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１２】
前記パッドは、硬度が２０度〜４０度のエステル系ポリウレタンゴムであることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１３】
前記ワイピングクロスは、ポリエステル繊維とナイロン繊維の織物であることを特徴とする請求項１０記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１４】
前記加圧機構は、前記歪みゲージセンサの歪み出力を検出し、検出した歪み出力を電圧信号に変換してサーボモータにフィードバックすることにより前記パッドの加圧力を所定値に制御することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【請求項１５】
前記一対の機構が前記磁気ディスクの周囲に二式配置され、一式は前記磁気ディスクの両面をワイピングするための機構であり、もう一式は前記磁気ディスクの両面をテープクリーニングする機構であることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクのクリーニング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−９２５３１（Ｐ２０１０−９２５３１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６０２９６（Ｐ２００８−２６０２９６）
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月７日（２００８．１０．７）
【出願人】（５０３１１６２８０）ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ (1,121)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]