磁気ディスクの製造方法
【課題】潤滑剤を膜厚ムラが生じることなく、しかも優れた付着力でディスク基体に浸漬法で潤滑層を形成することができ、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる磁気ディスクの製造方法を提供すること。
【解決手段】ディスク基体１０上に少なくとも下地層１８、磁気記録層２２、媒体保護層２６を順次形成し、さらに媒体保護層２６上に浸漬法で潤滑剤を塗布して潤滑層２８を形成する。この場合において、媒体保護層２６まで形成したディスク基体１０を潤滑剤の浸漬槽に浸漬させて媒体保護層２６上に潤滑剤を塗布する際に超音波を印加しながらディスク基体１０を引き上げる。
【解決手段】ディスク基体１０上に少なくとも下地層１８、磁気記録層２２、媒体保護層２６を順次形成し、さらに媒体保護層２６上に浸漬法で潤滑剤を塗布して潤滑層２８を形成する。この場合において、媒体保護層２６まで形成したディスク基体１０を潤滑剤の浸漬槽に浸漬させて媒体保護層２６上に潤滑剤を塗布する際に超音波を印加しながらディスク基体１０を引き上げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに搭載される潤滑層を有する磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、ＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクの高密度化が進展している。ところで、磁気ディスクの高密度化により、磁気ディスクである磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が狭くなってきている。磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が狭くなることによる磁気ヘッドの低浮上化によって、磁気ディスクに形成されている潤滑層が磁気ヘッドに移着しやすくなり、磁気ヘッドの浮上が安定しなくなる恐れがある。
【０００３】
磁気ディスクに潤滑層を形成するための塗布方法には、”浸漬法”、”スピンコート法”、”蒸着法”等があり、一般的には浸漬法が採用されている（特許文献１参照）。潤滑層は、ディスク基体の磁性層を保護する保護層上に形成される。
【特許文献１】特開２００５−２５９２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、磁気ディスクの製法においては、ディスク基体、例えば垂直磁気記録方式のディスク基体上に、軟磁性層、中間層、磁性層までをＤＣマグネトロンスパッタリング法に成膜し、その後、保護層をＣＶＤ法により成膜する。その後、保護層まで形成したディスク基体に浸漬法により潤滑層を形成する。すなわち、ディスク基体を、潤滑剤を収容する浸漬槽に浸漬し、その後ディスク基体を浸漬槽から引き上げることにより、保護層上に潤滑層を成膜する。
【０００５】
浸漬法においては、例えば、図５に示すように、ディスク基体１０とディスク基体支持部（図示略）との間に潤滑剤が溜まることによる液溜まり１１０が形成される。また、浸漬槽（図示略）からディスク基体１０を引き上げる際に、ディスク基体１０の下側の外周部に、液面より離れる時に発生する表面張力によって液溜り１２０が形成される。さらに、ディスク基体支持部が潤滑剤の液面から離れる際に液面が揺れてできるＬｕｂライン１３０が形成される。このような液溜りやＬｕｂラインが生じると潤滑剤の膜厚ムラが発生してしまう。
【０００６】
また、上記した磁気ディスクの製法においては、保護層まで形成したディスク基体を、成膜チャンバから取り出して、浸漬槽まで搬送して浸漬処理を行う。このため、ディスク基体が成膜チャンバから取り出されて浸漬槽に浸漬されるまでに、パーティクルが付着する可能性がある。このように、保護層上に潤滑層を形成する際に保護層にパーティクルが付着していると、保護層に対する潤滑剤の密着力が低下し、ディスク基体から浮き上がった潤滑層に磁気ヘッドが衝突して、それが原因で潤滑剤が磁気ヘッドに移着するという問題もある。
【０００７】
このように、潤滑剤の膜厚ムラが形成されたり、保護層上にパーティクルが付着していると、製造後の磁気ディスクの信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、潤滑剤を膜厚ムラが生じることなく、しかも優れた付着力でディスク基体に浸漬法で潤滑層を形成することができ、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる磁気ディスクの製造方法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】
【０００９】
本発明の磁気ディスクの製造方法は、ディスク基体上に少なくとも磁性層を成膜し、最上層に潤滑層を形成してなる磁気ディスクの製造方法であって、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成することを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、ディスク基体に浸漬法で潤滑層を形成する際に、潤滑槽内の潤滑剤に超音波を印加するので、均一な状態でディスク基体に潤滑剤を成膜することができ、均一な膜厚の潤滑層を形成することができる。また、潤滑層の下地の層にパーティクルが付着していても、超音波の印加によってパーティクルが取り除かれるので、下地の層に対する潤滑剤の密着性が向上する。その結果、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上が図れる。
【００１１】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ前記潤滑剤に超音波を印加することが好ましい。
【００１２】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に前記潤滑剤に超音波を印加することが好ましい。
【００１３】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記超音波の周波数が、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の磁気ディスクの製造方法によれば、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成するので、均一な膜厚の潤滑層を形成することができる。また、超音波の印加によって潤滑層の下地の層上のパーティクルが取り除かれるので、下地の層に対する潤滑剤の密着性が向上し、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスクの構成を説明する図である。ここでは、垂直磁気記録方式の磁気ディスクについて説明する。なお、以下の実施の形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク１００の構成を説明する図である。図１に示す磁気ディスク１００は、ディスク基体１０、付着層１２、第１軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第２軟磁性層１４ｃ、配向制御層１６、第１下地層１８ａ、第２下地層１８ｂ、微細化促進層２０、第１磁気記録層２２ａ、第２磁気記録層２２ｂ、補助記録層２４、媒体保護層（保護層）２６、潤滑層２８で構成されている。なお、第１軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第２軟磁性層１４ｃは、あわせて軟磁性層１４を構成する。また、第１下地層１８ａと第２下地層１８ｂはあわせて下地層１８を構成する。また、第１磁気記録層２２ａ、第２磁気記録層２２ｂはあわせて磁気記録層２２を構成する。
【００１７】
以下、各層の構成及び成膜方法の例について説明する。
付着層１２は、厚さ１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜する。付着層１２を形成することにより、ディスク基体１０と軟磁性層１４との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層１４の剥離を防止することができる。付着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。
【００１８】
軟磁性層１４は、第１軟磁性層１４ａと第２軟磁性層１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合）を備えるように構成する。これにより、軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第１軟磁性層１４ａ、第２軟磁性層１４ｃの組成は、ＣｏＦｅＴａＺｒとし、スペーサ層１４ｂの組成はＲｕ（ルテニウム）とすることができる。
【００１９】
配向制御層１６は、軟磁性層１４を防護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用とを備える。配向制御層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００２０】
下地層１８は、ｈｃｐ構造であって、磁気記録層２２のｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させることができる。したがって、下地層１８の結晶配向性が高いほど、磁気記録層２２の配向性を向上させることができる。下地層の材質としては、Ｒｕの他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
【００２１】
下地層１８は、Ｒｕからなる２層構造となっている。上層側の第２下地層１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くしている。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
【００２２】
微細化促進層２０は、非磁性のグラニュラー層である。下地層１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第１磁気記録層２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。微細化促進層２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とすることができる。
【００２３】
磁気記録層２２は、膜厚の薄い第１磁気記録層２２ａと、膜厚の厚い第２磁気記録層２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層２２ａは、複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例として、ＳｉＯ２とＴｉＯ２をそれぞれ３ｍｏｌ％ずつ含有し、ＣｏＣｒＰｔ−３ＳｉＯ２−３ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。第１磁気記録層２２ａの膜厚は５ｎｍとする。非磁性物質であるＣｒ及び複合酸化物は磁性物質であるＣｏの周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）は柱状のグラニュラー構造を形成する。この磁性粒は、微細化促進層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長する。
【００２４】
第２磁気記録層２２ｂは、複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２をそれぞれ５ｍｏｌ％ずつ含有し、ＣｏＣｒＰｔ−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成する。第２磁気記録層２２ｂの膜厚は１０ｎｍとする。第２磁気記録層２２ｂにおいても磁性粒がグラニュラー構造を形成する。
【００２５】
すなわち、第１磁気記録層及び第２磁気記録層の粒界部は、それぞれ複数の種類の酸化物を含有している。そして第１磁気記録層に含まれる複数の種類の酸化物の全体の含有量をＡｍｏｌ％、第２磁気記録層に含まれる複数の種類の酸化物の全体の含有量をＢｍｏｌ％とすると、Ａ＜Ｂとなっている。
【００２６】
これにより、膜厚が薄くてもグラニュラーの柱状構造を形成することができる。すなわち微細化促進層２０のグラニュラー構造から継続してＣｏ結晶をエピタキシャル成長させるとき、酸化物の少ない第１磁気記録層２２ａにおいては結晶粒子が大きいために柱状構造を形成しやすい。そして、第１磁気記録層２２ａの結晶粒子から継続して第２磁気記録層２２ｂの小さな結晶粒子が成長することにより、主記録層たる第２磁気記録層２２ｂの微細化を図ることができる。したがって、膜厚が薄い段階から高い結晶配向性と微細化の向上を得ることができ、ＳＮＲの向上を図ることができる。
【００２７】
また、第１磁気記録層２２ａよりも第２磁気記録層２２ｂを酸化物の総量を多くすることにより、第２磁気記録層２２ｂの方がＣｏを含有するｈｃｐ結晶構造の結晶粒子が小さくなっている。したがって、第２磁気記録層２２ｂではオーバーライト特性が高く、第１磁気記録層２２ａでは保磁力が高いという関係にある。したがって、第１磁気記録層２２ａにおいて磁気ヘッドによる書き込みが困難なほどに保磁力を高めたとしても、まず表層側の第２磁気記録層２２ｂにおいて磁気ヘッドの書き込み磁場により磁化転移が開始され、これに誘導されて第１磁気記録層２２ａも磁化転移し、書き込みが可能になる。磁気ヘッドから磁場が印加されないときは第１磁気記録層２２ａの大きな磁性粒により高い保磁力が発揮されるため、第１磁気記録層２２ａは薄膜化を図ることができる。これらのことをあわせて、保磁力(Ｈｃ)は熱揺らぎ耐性に影響を与えない程度に高く維持したまま、上書き特性（オーバーライト特性:Ｏ／Ｗ）を向上させることができ、この点においても磁気記録層２２の膜厚を薄くすることができる。
【００２８】
補助記録層２４は、グラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化ＭＳを示す薄膜（連続層）である。補助記録層２４は、逆磁区核形成磁界Ｈｎ、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を目的とする。補助記録層２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢとする。
【００２９】
媒体保護層２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成する。媒体保護層２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタリング法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００３０】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を浸漬法により成膜する。潤滑層２８の膜厚は約１ｎｍである。このとき、浸漬法により成膜した後に、ベークを行って潤滑剤を硬化させて潤滑層を形成する。なお、ベーク温度は、８０℃〜１５０℃であり、ベーク時間は、３０分〜１２０分である。
【００３１】
図２は、超音波発生器１４０を底面に取付けた浸漬槽１５０を示す図であり、図３は、超音波発生器１４０を側面に取付けた浸漬槽１５０を示す図である。図２に示す浸漬槽では、ディスク基体１０の下側から超音波が印加される。図３に示す浸漬槽では、ディスク基体１０の横側から超音波が印加される。図２及び図３において、矢印Ａは超音波の放射方向を示し、矢印Ｂはディスク基体１０を浸漬槽１５０内に沈める方向と引き上げる方向を示している。
【００３２】
ディスク基体１０に超音波を印加するタイミングは、ディスク基体１０が浸漬槽３０に浸漬している最中もしくは浸漬槽３０からの引き上げ開始時が望ましい。すなわち、ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ潤滑剤に超音波を印加しても良く、ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に潤滑剤に超音波を印加しても良い。これらの超音波印加は、超音波発生器１４０のＯＮ／ＯＦＦの制御と、ディスク基体１０の引き上げ機構（図示せず）の昇降タイミングの制御とを連動させて制御することにより実現することができる。なお、超音波を印加する場所は、ディスク基体１０の下側又は横側のいずれでも良い。下側から超音波を印加した方が超音波は均一に印加されるので好ましい。
【００３３】
また、使用する超音波の周波数は、ディスク基体１０へのダメージなどを考慮すると、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることが望ましい。
【００３４】
このように、ディスク基体１０に浸漬法で潤滑剤を塗布して潤滑層２８を形成する際に、ディスク基体１０に超音波を印加する。これにより、均一に潤滑層２８の膜付けを行うことができ、液溜りやＬｕｂラインの発生を防止することができる。また、ディスク基体１０の表面上にパーティクルが付着していた場合に、それを超音波によって取り除くことができる。これにより、潤滑層の下地の層（ここでは媒体保護層２６）と潤滑層２８との間の密着性が向上し、磁気ディスクとして製品化後、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上が図れる。
【００３５】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。ここでは、ディスク基体としてガラス基板を用いる場合について説明する。
（実施例）
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１０を得た。
【００３６】
得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、付着層１２から補助記録層２４まで順次成膜を行い、媒体保護層２６はＣＶＤ法により成膜した。この後、潤滑層２８を浸漬法（ディップコート法）により形成した。このとき、ディスク基体１０を浸漬した浸漬槽に超音波を印加した。潤滑剤としては、フッ素系特殊溶剤（例えば、バートレル（Vertrel）登録商標）を加えた潤滑剤（テトラオール（Tetraol）登録商標）を用いた。また、超音波の周波数は１７０ｋＨｚとした。このようにして実施例の磁気ディスクを作製した。
【００３７】
（比較例）
潤滑層の形成の際に超音波を印加しないこと以外は実施例と同様にして比較例の磁気ディスクを作製した。
【００３８】
これらの実施例及び比較例の磁気ディスクについて、膜厚ムラを表面検査装置（例えば、Ｃａｎｄｅｌａ社製ＯＳＡ６１００：商品名）にて測定したところ、実施例の磁気ディスクについては、図５に示すディスク基体１０と磁気ディスク支持部（図示略）との間の液溜り１１０と、磁気ディスク支持部が液面から離れる際に液面が揺れてできるＬｕｂライン１３０と、ディスク基体１０を引き上げる際のディスク基体１０の下側の外周部にディスク基体１０が液面から離れる時に発生する液溜り１２０がないことが確認されたが、比較例の磁気ディスクについては、これらの液溜り１１０，１２０及びＬｕｂライン１３０が確認された。
【００３９】
また、これらの実施例及び比較例の磁気ディスクについて、フーリエ変換赤外分光法にて媒体保護層２６と潤滑層２８との間の密着性を確認するため、潤滑層２８の吸光度を測定し、ボンデッド率を調べた。ボンデッド率は、潤滑剤塗布前の吸光度に対する潤滑剤塗布ベーク後の吸光度の割合で示し、この割合が高いほど密着性が高いことを示す。その結果、図４に示すように実施例の磁気ディスクのボンデッド率が非常に高いことが分かった。
【００４０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。上記実施の形態においては、磁気ディスクが垂直磁気記録方式の磁気ディスクである場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、最上層に潤滑層を有する他の磁気ディスクにも同様に適用することができる。また、上記実施の形態における材質、個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスクの構成を説明する図である。
【図２】超音波発生器を底面に取付けた浸漬槽を示す図である。
【図３】超音波発生器を側面に取付けた浸漬槽を示す図である。
【図４】図１の磁気ディスクを構成するディスク基体に超音波を印加しながら当該ディスク基体を浸漬槽から引き上げたときと超音波を印加しないで浸漬槽から引き上げたときのボンデット率の違いを示す図である。
【図５】従来の磁気ディスクの製造方法における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ディスク基体
１２ 付着層
１４ 軟磁性層
１６ 配向制御層
１８ 下地層
２０ 微細化促進層
２２ 磁気記録層
２４ 補助記録層
２６ 媒体保護層
２８ 潤滑層
１００ 磁気ディスク
１４０ 超音波発生器
１５０ 浸漬槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに搭載される潤滑層を有する磁気ディスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、ＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクの高密度化が進展している。ところで、磁気ディスクの高密度化により、磁気ディスクである磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が狭くなってきている。磁気ディスクと磁気ヘッドとの間隔が狭くなることによる磁気ヘッドの低浮上化によって、磁気ディスクに形成されている潤滑層が磁気ヘッドに移着しやすくなり、磁気ヘッドの浮上が安定しなくなる恐れがある。
【０００３】
磁気ディスクに潤滑層を形成するための塗布方法には、”浸漬法”、”スピンコート法”、”蒸着法”等があり、一般的には浸漬法が採用されている（特許文献１参照）。潤滑層は、ディスク基体の磁性層を保護する保護層上に形成される。
【特許文献１】特開２００５−２５９２０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、磁気ディスクの製法においては、ディスク基体、例えば垂直磁気記録方式のディスク基体上に、軟磁性層、中間層、磁性層までをＤＣマグネトロンスパッタリング法に成膜し、その後、保護層をＣＶＤ法により成膜する。その後、保護層まで形成したディスク基体に浸漬法により潤滑層を形成する。すなわち、ディスク基体を、潤滑剤を収容する浸漬槽に浸漬し、その後ディスク基体を浸漬槽から引き上げることにより、保護層上に潤滑層を成膜する。
【０００５】
浸漬法においては、例えば、図５に示すように、ディスク基体１０とディスク基体支持部（図示略）との間に潤滑剤が溜まることによる液溜まり１１０が形成される。また、浸漬槽（図示略）からディスク基体１０を引き上げる際に、ディスク基体１０の下側の外周部に、液面より離れる時に発生する表面張力によって液溜り１２０が形成される。さらに、ディスク基体支持部が潤滑剤の液面から離れる際に液面が揺れてできるＬｕｂライン１３０が形成される。このような液溜りやＬｕｂラインが生じると潤滑剤の膜厚ムラが発生してしまう。
【０００６】
また、上記した磁気ディスクの製法においては、保護層まで形成したディスク基体を、成膜チャンバから取り出して、浸漬槽まで搬送して浸漬処理を行う。このため、ディスク基体が成膜チャンバから取り出されて浸漬槽に浸漬されるまでに、パーティクルが付着する可能性がある。このように、保護層上に潤滑層を形成する際に保護層にパーティクルが付着していると、保護層に対する潤滑剤の密着力が低下し、ディスク基体から浮き上がった潤滑層に磁気ヘッドが衝突して、それが原因で潤滑剤が磁気ヘッドに移着するという問題もある。
【０００７】
このように、潤滑剤の膜厚ムラが形成されたり、保護層上にパーティクルが付着していると、製造後の磁気ディスクの信頼性が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、潤滑剤を膜厚ムラが生じることなく、しかも優れた付着力でディスク基体に浸漬法で潤滑層を形成することができ、信頼性の高い磁気ディスクを得ることができる磁気ディスクの製造方法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】
【０００９】
本発明の磁気ディスクの製造方法は、ディスク基体上に少なくとも磁性層を成膜し、最上層に潤滑層を形成してなる磁気ディスクの製造方法であって、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成することを特徴とする。
【００１０】
この方法によれば、ディスク基体に浸漬法で潤滑層を形成する際に、潤滑槽内の潤滑剤に超音波を印加するので、均一な状態でディスク基体に潤滑剤を成膜することができ、均一な膜厚の潤滑層を形成することができる。また、潤滑層の下地の層にパーティクルが付着していても、超音波の印加によってパーティクルが取り除かれるので、下地の層に対する潤滑剤の密着性が向上する。その結果、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上が図れる。
【００１１】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ前記潤滑剤に超音波を印加することが好ましい。
【００１２】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に前記潤滑剤に超音波を印加することが好ましい。
【００１３】
本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記超音波の周波数が、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の磁気ディスクの製造方法によれば、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成するので、均一な膜厚の潤滑層を形成することができる。また、超音波の印加によって潤滑層の下地の層上のパーティクルが取り除かれるので、下地の層に対する潤滑剤の密着性が向上し、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスクの構成を説明する図である。ここでは、垂直磁気記録方式の磁気ディスクについて説明する。なお、以下の実施の形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。
【００１６】
図１は、本実施の形態に係る磁気ディスク１００の構成を説明する図である。図１に示す磁気ディスク１００は、ディスク基体１０、付着層１２、第１軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第２軟磁性層１４ｃ、配向制御層１６、第１下地層１８ａ、第２下地層１８ｂ、微細化促進層２０、第１磁気記録層２２ａ、第２磁気記録層２２ｂ、補助記録層２４、媒体保護層（保護層）２６、潤滑層２８で構成されている。なお、第１軟磁性層１４ａ、スペーサ層１４ｂ、第２軟磁性層１４ｃは、あわせて軟磁性層１４を構成する。また、第１下地層１８ａと第２下地層１８ｂはあわせて下地層１８を構成する。また、第１磁気記録層２２ａ、第２磁気記録層２２ｂはあわせて磁気記録層２２を構成する。
【００１７】
以下、各層の構成及び成膜方法の例について説明する。
付着層１２は、厚さ１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜する。付着層１２を形成することにより、ディスク基体１０と軟磁性層１４との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層１４の剥離を防止することができる。付着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。
【００１８】
軟磁性層１４は、第１軟磁性層１４ａと第２軟磁性層１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合）を備えるように構成する。これにより、軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第１軟磁性層１４ａ、第２軟磁性層１４ｃの組成は、ＣｏＦｅＴａＺｒとし、スペーサ層１４ｂの組成はＲｕ（ルテニウム）とすることができる。
【００１９】
配向制御層１６は、軟磁性層１４を防護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用とを備える。配向制御層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばＮｉＷ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。
【００２０】
下地層１８は、ｈｃｐ構造であって、磁気記録層２２のｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させることができる。したがって、下地層１８の結晶配向性が高いほど、磁気記録層２２の配向性を向上させることができる。下地層の材質としては、Ｒｕの他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
【００２１】
下地層１８は、Ｒｕからなる２層構造となっている。上層側の第２下地層１８ｂを形成する際に、下層側の第１下地層１８ａを形成するときよりもＡｒのガス圧を高くしている。ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの自由移動距離が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ｒｕの結晶格子の大きさはＣｏの結晶格子よりも大きいため、Ｒｕの結晶格子を小さくすればＣｏのそれに近づき、Ｃｏのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
【００２２】
微細化促進層２０は、非磁性のグラニュラー層である。下地層１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第１磁気記録層２２ａのグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。微細化促進層２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とすることができる。
【００２３】
磁気記録層２２は、膜厚の薄い第１磁気記録層２２ａと、膜厚の厚い第２磁気記録層２２ｂとから構成されている。第１磁気記録層２２ａは、複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例として、ＳｉＯ２とＴｉＯ２をそれぞれ３ｍｏｌ％ずつ含有し、ＣｏＣｒＰｔ−３ＳｉＯ２−３ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。第１磁気記録層２２ａの膜厚は５ｎｍとする。非磁性物質であるＣｒ及び複合酸化物は磁性物質であるＣｏの周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）は柱状のグラニュラー構造を形成する。この磁性粒は、微細化促進層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長する。
【００２４】
第２磁気記録層２２ｂは、複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２をそれぞれ５ｍｏｌ％ずつ含有し、ＣｏＣｒＰｔ−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成する。第２磁気記録層２２ｂの膜厚は１０ｎｍとする。第２磁気記録層２２ｂにおいても磁性粒がグラニュラー構造を形成する。
【００２５】
すなわち、第１磁気記録層及び第２磁気記録層の粒界部は、それぞれ複数の種類の酸化物を含有している。そして第１磁気記録層に含まれる複数の種類の酸化物の全体の含有量をＡｍｏｌ％、第２磁気記録層に含まれる複数の種類の酸化物の全体の含有量をＢｍｏｌ％とすると、Ａ＜Ｂとなっている。
【００２６】
これにより、膜厚が薄くてもグラニュラーの柱状構造を形成することができる。すなわち微細化促進層２０のグラニュラー構造から継続してＣｏ結晶をエピタキシャル成長させるとき、酸化物の少ない第１磁気記録層２２ａにおいては結晶粒子が大きいために柱状構造を形成しやすい。そして、第１磁気記録層２２ａの結晶粒子から継続して第２磁気記録層２２ｂの小さな結晶粒子が成長することにより、主記録層たる第２磁気記録層２２ｂの微細化を図ることができる。したがって、膜厚が薄い段階から高い結晶配向性と微細化の向上を得ることができ、ＳＮＲの向上を図ることができる。
【００２７】
また、第１磁気記録層２２ａよりも第２磁気記録層２２ｂを酸化物の総量を多くすることにより、第２磁気記録層２２ｂの方がＣｏを含有するｈｃｐ結晶構造の結晶粒子が小さくなっている。したがって、第２磁気記録層２２ｂではオーバーライト特性が高く、第１磁気記録層２２ａでは保磁力が高いという関係にある。したがって、第１磁気記録層２２ａにおいて磁気ヘッドによる書き込みが困難なほどに保磁力を高めたとしても、まず表層側の第２磁気記録層２２ｂにおいて磁気ヘッドの書き込み磁場により磁化転移が開始され、これに誘導されて第１磁気記録層２２ａも磁化転移し、書き込みが可能になる。磁気ヘッドから磁場が印加されないときは第１磁気記録層２２ａの大きな磁性粒により高い保磁力が発揮されるため、第１磁気記録層２２ａは薄膜化を図ることができる。これらのことをあわせて、保磁力(Ｈｃ)は熱揺らぎ耐性に影響を与えない程度に高く維持したまま、上書き特性（オーバーライト特性:Ｏ／Ｗ）を向上させることができ、この点においても磁気記録層２２の膜厚を薄くすることができる。
【００２８】
補助記録層２４は、グラニュラー磁性層の上に高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化ＭＳを示す薄膜（連続層）である。補助記録層２４は、逆磁区核形成磁界Ｈｎ、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を目的とする。補助記録層２４の組成は、ＣｏＣｒＰｔＢとする。
【００２９】
媒体保護層２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成する。媒体保護層２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタリング法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を防護することができる。
【００３０】
潤滑層２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を浸漬法により成膜する。潤滑層２８の膜厚は約１ｎｍである。このとき、浸漬法により成膜した後に、ベークを行って潤滑剤を硬化させて潤滑層を形成する。なお、ベーク温度は、８０℃〜１５０℃であり、ベーク時間は、３０分〜１２０分である。
【００３１】
図２は、超音波発生器１４０を底面に取付けた浸漬槽１５０を示す図であり、図３は、超音波発生器１４０を側面に取付けた浸漬槽１５０を示す図である。図２に示す浸漬槽では、ディスク基体１０の下側から超音波が印加される。図３に示す浸漬槽では、ディスク基体１０の横側から超音波が印加される。図２及び図３において、矢印Ａは超音波の放射方向を示し、矢印Ｂはディスク基体１０を浸漬槽１５０内に沈める方向と引き上げる方向を示している。
【００３２】
ディスク基体１０に超音波を印加するタイミングは、ディスク基体１０が浸漬槽３０に浸漬している最中もしくは浸漬槽３０からの引き上げ開始時が望ましい。すなわち、ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ潤滑剤に超音波を印加しても良く、ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に潤滑剤に超音波を印加しても良い。これらの超音波印加は、超音波発生器１４０のＯＮ／ＯＦＦの制御と、ディスク基体１０の引き上げ機構（図示せず）の昇降タイミングの制御とを連動させて制御することにより実現することができる。なお、超音波を印加する場所は、ディスク基体１０の下側又は横側のいずれでも良い。下側から超音波を印加した方が超音波は均一に印加されるので好ましい。
【００３３】
また、使用する超音波の周波数は、ディスク基体１０へのダメージなどを考慮すると、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることが望ましい。
【００３４】
このように、ディスク基体１０に浸漬法で潤滑剤を塗布して潤滑層２８を形成する際に、ディスク基体１０に超音波を印加する。これにより、均一に潤滑層２８の膜付けを行うことができ、液溜りやＬｕｂラインの発生を防止することができる。また、ディスク基体１０の表面上にパーティクルが付着していた場合に、それを超音波によって取り除くことができる。これにより、潤滑層の下地の層（ここでは媒体保護層２６）と潤滑層２８との間の密着性が向上し、磁気ディスクとして製品化後、磁気ヘッドの低浮上化を図った場合でも潤滑剤の磁気ヘッドへの移着が生じなくなり、磁気ディスクの信頼性向上が図れる。
【００３５】
次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。ここでは、ディスク基体としてガラス基板を用いる場合について説明する。
（実施例）
まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１０を得た。
【００３６】
得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、付着層１２から補助記録層２４まで順次成膜を行い、媒体保護層２６はＣＶＤ法により成膜した。この後、潤滑層２８を浸漬法（ディップコート法）により形成した。このとき、ディスク基体１０を浸漬した浸漬槽に超音波を印加した。潤滑剤としては、フッ素系特殊溶剤（例えば、バートレル（Vertrel）登録商標）を加えた潤滑剤（テトラオール（Tetraol）登録商標）を用いた。また、超音波の周波数は１７０ｋＨｚとした。このようにして実施例の磁気ディスクを作製した。
【００３７】
（比較例）
潤滑層の形成の際に超音波を印加しないこと以外は実施例と同様にして比較例の磁気ディスクを作製した。
【００３８】
これらの実施例及び比較例の磁気ディスクについて、膜厚ムラを表面検査装置（例えば、Ｃａｎｄｅｌａ社製ＯＳＡ６１００：商品名）にて測定したところ、実施例の磁気ディスクについては、図５に示すディスク基体１０と磁気ディスク支持部（図示略）との間の液溜り１１０と、磁気ディスク支持部が液面から離れる際に液面が揺れてできるＬｕｂライン１３０と、ディスク基体１０を引き上げる際のディスク基体１０の下側の外周部にディスク基体１０が液面から離れる時に発生する液溜り１２０がないことが確認されたが、比較例の磁気ディスクについては、これらの液溜り１１０，１２０及びＬｕｂライン１３０が確認された。
【００３９】
また、これらの実施例及び比較例の磁気ディスクについて、フーリエ変換赤外分光法にて媒体保護層２６と潤滑層２８との間の密着性を確認するため、潤滑層２８の吸光度を測定し、ボンデッド率を調べた。ボンデッド率は、潤滑剤塗布前の吸光度に対する潤滑剤塗布ベーク後の吸光度の割合で示し、この割合が高いほど密着性が高いことを示す。その結果、図４に示すように実施例の磁気ディスクのボンデッド率が非常に高いことが分かった。
【００４０】
本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。上記実施の形態においては、磁気ディスクが垂直磁気記録方式の磁気ディスクである場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、最上層に潤滑層を有する他の磁気ディスクにも同様に適用することができる。また、上記実施の形態における材質、個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気ディスクの構成を説明する図である。
【図２】超音波発生器を底面に取付けた浸漬槽を示す図である。
【図３】超音波発生器を側面に取付けた浸漬槽を示す図である。
【図４】図１の磁気ディスクを構成するディスク基体に超音波を印加しながら当該ディスク基体を浸漬槽から引き上げたときと超音波を印加しないで浸漬槽から引き上げたときのボンデット率の違いを示す図である。
【図５】従来の磁気ディスクの製造方法における問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ディスク基体
１２ 付着層
１４ 軟磁性層
１６ 配向制御層
１８ 下地層
２０ 微細化促進層
２２ 磁気記録層
２４ 補助記録層
２６ 媒体保護層
２８ 潤滑層
１００ 磁気ディスク
１４０ 超音波発生器
１５０ 浸漬槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基体上に少なくとも磁性層を成膜し、最上層に潤滑層を形成してなる磁気ディスクの製造方法であって、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ前記潤滑剤に超音波を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に前記潤滑剤に超音波を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記超音波の周波数が、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項１】
ディスク基体上に少なくとも磁性層を成膜し、最上層に潤滑層を形成してなる磁気ディスクの製造方法であって、潤滑剤を収容した浸漬槽内の潤滑剤に超音波を印加した状態で成膜後のディスク基体を前記浸漬槽内に浸漬して潤滑層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項２】
前記ディスク基体が浸漬槽に浸漬している間だけ前記潤滑剤に超音波を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項３】
前記ディスク基体の浸漬槽からの引き上げ開始時に前記潤滑剤に超音波を印加することを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項４】
前記超音波の周波数が、１２０ｋＨｚ〜９５０ｋＨｚであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ディスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−９２５１１（Ｐ２０１０−９２５１１Ａ）
【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２００８−２５８４０３（Ｐ２００８−２５８４０３）
【出願日】平成２０年１０月３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【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３日（２００８．１０．３）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【出願人】（５０１２５９７３２）ホーヤ マグネティクス シンガポール プライベートリミテッド (124)
【Ｆターム（参考）】
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