磁记录介质及其制造方法

专利名称：磁记录介质及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在磁记录设备中采用的磁记录介质，例如磁盘，并且涉及其制造方法。具体地说，本发明涉及磁记录介质，其中磁头的浮动性质出色并且存在很少的差错，并且涉及一种高产率地获得这类磁记录介质的制造方法。
要求于2004年8月19日提交的日本专利申请2004-239571的优先权，这里通过引用来将其内容引入本申请。并且，要求于2004年8月31日提交的美国临时申请60/605499的优先权，这里通过引用来将其内容引入本申请。
背景技术：
在磁盘设备和其它磁记录设备中采用的磁记录介质例如磁盘、以及光记录介质例如光盘或者磁光盘一直用作记录数据的介质。一般地，磁盘设备和其它磁记录设备一直用作计算机的外部记录设备。然而，近年来，针对这些设备的应用已经扩大到包括便携式音乐播音室、DVD录音机等等。随着这些设备的日益重要，已经将设计朝着增加容量到几百千兆字节的级别进行调整。此外，存在一种趋势，即，将减少磁记录介质的数目或者每个磁记录设备中的磁头作为一种用于降低磁记录设备成本的方法。因而，伴随着这种趋势，预计每个磁记录介质的记录密度有快速增加。
硬盘驱动器是一类磁记录设备，其典型地由磁盘、用于旋转地驱动该磁盘的驱动器、磁头及其驱动装置、以及磁头记录和再现装置构成。下面描述磁盘的代表性的层叠结构。典型地，采用非磁性材料作为磁盘的基底，这些材料粗略地分为铝基底，例如Al或者AlMg类合金，以及非金属基底，例如玻璃，陶瓷、碳、硅等等。铝基底具有例如便宜和适于精确加工的优点，并且广泛地用作直径为3.5英寸的磁记录介质的基底。
典型地，这些基底是在将其粉刷(render)到特定的厚度、对其表面进行镜面抛光、并且然后通过采用无电镀工艺等形成表面层以提供大约5到20m厚的非磁性金属膜例如Ni-P合金或者Ni-Cu-P合金之后使用。对于要在基底上形成的该表面层来说，有必要对其实施表面纹理处理(texturing)，以高精度地形成非常精细的槽或凹陷和凸起，从而形成一个提供了特定的表面粗糙度的表面纹理处理层。作为这种表面纹理处理的结果，磁性层就具有磁各项异性，磁记录介质和磁头之间的吸附能够避免，CSS性质能够提高，并且磁各项异性变得出色。
另一方面，典型地作为玻璃的非金属基底具有例如机械加工硬度高的优点，这个优点适于减小磁盘的直径和厚度，并且近年来，非金属基底已经作为用于安装在尺寸为2.5英寸或者更小的小磁盘设备中的磁记录介质的基底来使用。然而，无论基底是铝还是玻璃，形成于基底顶上的层叠结构的基本部分是相同的。也即，典型地，具有下层、磁性层、保护层、润滑层、等等。
在存在某一高度的凸起的地方、或者在磁盘的表面存在杂质或碎片之处，结果会产生差错，这导致磁头破碎并且不可能获得良好的磁头浮动性。为此，在磁盘制造过程中，典型的情况是，为洗涤该表面、除去不正常的凸起等而提供大量的清洗工艺。可以举出的常规的清洗工艺的例子包括用于除去对基底进行表面处理后的抛光粉或者刮削残渣的清洗工艺、用于除去电解之后的电解液的清洗工艺、用于除去在实施保护层的形成之后的极小凸起的清洗工艺、等。对于清洗方法，采用的是例如利用超纯水的冲洗法、浸洗法、或者其中使载有或者未载有抛光粉的抛光带与旋转盘接触(参见专利参考文献1)的带洗法。
在诸如这些的清洗工艺中，通过用清洗液洗涤、粘附到带上、或者在磁盘的旋转期间吹风，将杂质或者凸起从磁盘表面除去。
然而，随着磁盘的记录密度变得越来越高，均匀(even)微小的杂质或者凸起都不能允许存在。例如，对于更高密度的记录，差错容易因均匀微小的杂质而产生，并且降低了磁头的浮动(floating)高度。均匀微小的杂质或者凸起是磁头的浮动性劣化的原因。换句话说，必须要除去的杂质的尺寸正变得极度细小。然而，杂质越小，它就越容易粘附到磁盘的表面，而不能顺畅地从磁盘上分离。因而，杂质的除去变难了。
此外，表面处理是抛光处理。因而，如果工作进行的不一致，就会出现沿周围方向延伸深的线性刻痕。由于这类刻痕也是差错的来源，因此需要减少刻痕。
专利参考文献1日本未审查专利申请，首次公开号2001-312817。

发明内容
本发明是从上述情形出发而构想的，并且以提供一种用于磁记录介质的制造方法作为一个目的，在该方法中，通过有效地除去存在于磁记录介质表面上的外界物质和凸起，能够以高产率制造具有很少的差错和良好的磁头浮动性的磁记录介质。
本发明的另一个目的是提供一种方法，其中在纹理化处理中能够实施均匀一致的操作，并且通过减少划擦能够以高产率产生具有很少的差错和良好的磁头浮动性的数据记录介质，。
此外，本发明的一个目的是提供一种具有很少差错和良好的磁头浮动性的磁记录介质，其中存在于磁记录介质表面上的外界物质和凸起被有效的除去。
此外，本发明的另一个目的是提供一种磁记录介质，其中在纹理化处理中能够实施均匀一致的加工，并且此外，减少了划擦，该磁记录介质具有很少的差错和良好的磁头浮动性。
为解决前述问题，经过大量的调查，本发明人在完成本发明的过程发现通过使用由在大约大气压下产生的辉光放电等离子体激活的处理气体对非磁性基底实施表面处理，不仅非磁性基底的可湿性能够提高，均匀一致的纹理化能够实施，并且还能够实现良好的清洗。
换句话说，本发明采用下面的设计以实现前述目的。
(1)一种用于磁记录介质的制造方法，其中至少磁性层、保护层和润滑层依次层叠到非磁性基底上，其特征在于，使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的气体对非磁性基底进行表面处理。
(2)如上面(1)所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述等离子体是辉光放电等离子体。
(3)如上面(1)或者(2)所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述磁记录介质制造方法包括纹理化处理，用于对所述非磁性基底进行纹理化，并且在所述纹理化处理之前使用激活的气体来实施对所述非磁性基底的表面处理。
(4)如上面(1)至(3)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述磁记录介质制造方法包括用于所述非磁性基底的清洗处理，并且在所述清洗处理之前和/或之后使用激活气体进行对所述非磁性基底的表面处理。
(5)如上面(1)至(4)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于该气体是从包括氮气、氧气或者氩气的组中选出的一种或者多种气体。
(6)如上面(1)至(5)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于在大约大气压下产生的所述等离子体在相对电极之间施加(impress)电场。
(7)如上面(6)所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述相对电极设置为相对于所述非磁性基底垂直方向倾斜1°到45°。
(8)如上面(6)所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述相对电极相对于所述非磁性基底是垂直的。
(9)如上面(6)所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述表面处理是通过将所述非磁性基底设在所述相对电极之间实施的。
(10)如上面(1)至(9)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于使用所述激活气体的表面处理同时在所述非磁性基底的两个表面上实施。
(11)如上面(1)至(10)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述非磁性基底是从玻璃基底和硅基底中选出的一种基底。
(12)如上面(1)至(10)任一所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述非磁性基底具有其中将由NiP或者NiP合金组成的膜形成到由从Al、Al合金、玻璃或者硅选出的一种材料组成的基板(base)的表面上的设计。
(13)通过依照上面(1)到(12)之一所述的用于磁记录介质的制造方法制得的磁记录介质。
(14)一种磁记录和再现设备，其配备了磁记录介质和用于记录数据到所述磁记录介质上并且从中再现数据的磁头，其特征在于，所述磁记录介质是依照上面(13)所述的磁记录介质。
(15)一种表面处理设备，其特征在于具有以下功能，通过在大约大气压下在相对电极之间施加电场来产生等离子体并且形成激活气体，并且将激活气体辐射到该非磁性基底表面上的。
这里所用的术语“纹理化(textruing)”指的是通过使用固体颗粒和/或自由颗粒的机械加工在非磁性基底的表面沿着圆周方向实施高密度线性的加工。例如，按压抛光带以与基底表面接触，并且在基底和抛光带之间提供包括抛光颗粒的抛光膏。然后旋转基底，同时通过馈送抛光带实施纹理化处理。前述的抛光膏是包括抛光颗粒的水性溶液。为此，如果要加工的非磁性基底的表面的可湿性差，那么抛光膏不会均匀一致的在非磁性基底的表面上铺开，结果出现非均匀一致的加工，并且产生大量的划擦。因而，提高非磁性基底的表面的可湿性导致更少的划擦，并且因而产生更少的差错。采用由在大约大气压下产生的等离子体激活的处理气体，并对非磁性基底实施表面处理。结果，非磁性基底的可湿性能够提高，因此在纹理化处理步骤的均匀加工能够实施，并且划擦能够减少。
在清洗处理中为了除去的微细的外界物质，往往使用辊刷或者盖刷进行擦洗。擦洗结合纯水或者水性清洗剂以除去微细的外界物质。为此，如果要清洗的所述非磁性基底的可湿性差，则所述纯水或者水性清洗剂不会在该非磁性基底的表面上铺开。结果，导致非均匀性清洗，并且不能期望得到均匀清洗效果。从而，改进所述非磁性基底的表面的可湿性就导致均匀清洗的效果，并因此，减少差错。在常规方法中，为了改进所述非磁性基底的表面的可湿性，使用碱性或中性清洗剂。然而，这些方法存在以下问题，在通过对表面的蚀刻来改进所述表面可湿性时，容易在非磁性基底表面形成坑，而这些坑导致差错。在本发明中，通过使用在大约大气压下产生的等离子体所激活的处理气体，以及对所述非磁性基底的表面处理，在所述非磁性基底的表面上不产生坑，从而提高了所述非磁性基底的表面的可湿性。结果，能够防止由于坑造成的差错。
擦洗对于去除微小的外界物质是有效的，但不适合于去除精细的粘附的有机污垢。随着近年来更高密度的记录的发展，这种有机残留物不能够再被忽视。为了去除这一类型的有机残留物，通过分解的方法去除有机物质是有效的。在本发明中，采用在大约大气压下产生的等离子体所激活的处理气体来进行对非磁性基底的表面处理。有机残留物被分解成H2O和CO2的形式，然后蒸发掉。结果，能够实现去除有机残留物的极其有效的方法。从而，在本发明中，能够防止由有机残留物引起的差错，并提高磁头的浮动性质。
在根据本发明的磁记录介质的制造方法中，可以有效去除磁记录介质上出现的外界物质和凸起。结果，能够以高产量制造磁记录介质，在该磁记录介质中有很少的差错，并且磁头的浮动性质是非常优良的。
另外，通过在纹理化处理之前对所述非磁性基底进行使用上述激活的气体的表面处理，能够在纹理化处理中进行均匀加工，并减少划擦。结果，能够以高产量制造数据记录介质，在该数据记录介质中有很少的差错，并且磁头的浮动性质是非常优良的。
根据本发明的磁记录介质是由本发明的制造方法制造的。结果，所述磁记录介质的表面上出现的外界物质和凸起可以被有效去除，从而使得差错很少并且磁头浮动性质非常优良。
此外，根据本发明的磁记录介质是在纹理化处理前使用上述被激活气体对所述非磁性基底执行表面处理而制造的。结果，可以在纹理化处理时进行均匀加工，并减少划擦，使得差错很少并且磁头的浮动性质非常优良。


图1是一个剖面图，显示了本发明中的磁记录介质的一个实施例；图2是一个示意结构图，显示了根据本发明的用于制造磁记录介质的等离子体产生单元的一个实施例；图3是一个示意结构图，显示了根据本发明的用于制造磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；图4是一个示意结构图，显示了根据本发明的用于制造磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；图5是一个示意结构图，显示了根据本发明的用于制造磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例；图6是一个示意结构图，显示了根据本发明的用于制造磁记录介质的等离子体产生单元的另一个实施例。
在以上各图中，数字标记1表示非磁性基底，2表示下层，3表示中间层，4表示磁性层，5表示保护层，6表示润滑层，21a和21b表示电极板，22表示气体引入口，23表示脉冲电源，24表示等离子体，26表示基底保持器。
具体实施例方式
现在将参照附图对本发明的优选实施例进行解释。
图1是用于示出本发明的磁记录介质的实施例的截面图。
在本实施例的磁记录介质中，下层2、中间层3、磁性层4、和保护层5依次层叠在非磁性基底1上，提供润滑层6作为最上层。
可以使用金属材料例如铝或者铝合金、或者无机材料例如玻璃、陶瓷、钛、碳、硅等作为非磁性基底1的材料。非磁性基底1包括由前述的由金属材料或者无机材料组成的基底，以及通过使用电镀法或者溅射法在该基底的表面上沉积的一层由从NiP、NiP合金或者其它合金中选出一种或者多种材料组成的膜而形成的表面层。
通过使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的气体(处理气体)对非磁性基底1进行表面处理。
能够将Cr或者由Cr以及从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si、Mn和V中选出的一种或多种材料构成的Cr合金用作下层2的材料。
当将下层2形成为多层非磁性下层时，形成该非磁性下层的至少一个结构层可以由Cr合金或者Cr形成。
该非磁性下层可以由NiAl合金、RuAl合金、或者Cr合金(由Cr和从Ti、Mo、Al、Ta、W、Ni、B、Si和V中选出的一种或者多种材料组成的合金)形成。
此外，当将所述非磁性下层提供为多层结构时，形成该非磁性下层的至少一个结构层可以由NiAl合金、RuAl合金或者Cr合金形成。
对于中间层3的材料，优选采用Co合金的非磁性材料，该Co合金以Co作为主要成分，并且具有以帮助Co合金外延生长为目标的hcp结构。例如，包括从Co-Cr、Co-Cr-Ru、Co-Cr-Ta、或者Co-Cr-Zr类合金中选出的一类物质的材料是优选的。
对于磁性层4的材料，优选采用Co合金材料，该Co合金以Co作为主要成分并且具有hcp结构。例如，包括从Co-Cr-Ta、Co-Cr-Pt、Co-Cr-Pt-Ta、Co-Cr-Pt-B、Co-Cr-Pt-B-Cu类合金中选出的一类物质的材料是优选的。
碳基材料例如通过等离子体CVD方法形成的CVD碳、非晶碳、含氢碳、含氮碳、含氟碳等等，或者陶瓷材料例如硅或者锆能够用作保护膜层5。在这些材料里面，适合采用的是硬的、优质的CVD碳——不仅从其耐用性来看，而且从经济和生产量的角度看。当将保护层5的膜制造得薄时，耐性性就下降。另一方面，当保护层5的膜制造得厚时，在记录和再现期间的丢失(loss)会增加。因而，将保护膜层5的厚度设在10到150埃(1到15nm)的级别，优选为20到60埃(2到6nm)。
最上层的润滑层6包括全氟聚醚(perfluoro polyether)化合物构成的聚合物，其包括聚合的不饱和基团。作为包含聚合不饱和基团的全氟聚醚化合物的例子，可以提到这样一种化合物，其中具有聚合不饱和键的有机基团被键合到主链全氟聚醚的至少一端上。
在这个实施例中的磁记录和再现设备配设置有依照上述实施例的磁记录介质以及用于将数据记录在前述的磁记录介质并从中再现数据的磁头，该磁记录介质具有经过了采用前述处理气体进行的表面处理的非磁性基底1。
采用由在大约大气压下产生的等离子体所激活的气体对非磁性基底的表面处理可以应用于下面三个步骤(1)在纹理化处理之前的处理；(2)在清洗处理之前的处理；和(3)在清洗处理之后的处理。
使用前述表面处理作为(1)在纹理化处理之前的处理和(2)在清洗处理之前的处理的目的是提高可湿性，而采用前述表面处理作为(3)在清洗处理之后的处理的目标是除去有机残留物。
从采用前述处理气体进行的表面处理到纹理化处理之间的等待时间优选为48小时或者更少。当该等待时间超过48小时时，可湿性变差，因此这是不想要的。
从采用前述处理气体进行的表面处理到清洗处理之间的等待时间优选是48小时或者更少。当该等待时间超过48小时时，可湿性变差，因此这是不想要的。从清洗处理到采用前述处理气体进行的表面处理之间的等待时间优选是24小时或者更少。当该等待时间超过24小时时，重新粘附的空中有机物质的量会增加，因此这是不想要的。
注意，在清洗处理期间实施采用前述处理气体进行的表面处理也是可以接受的。
现在将解释依照本实施例的用于制造磁记录介质的方法的例子。
首先，实施纹理化处理，其中对由前述材料组成的非磁性基底1的表面进行纹理化处理，之后实施清洗处理。还可以接受的是，在纹理化处理之前对非磁性基底1实施采用前述处理气体进行的表面处理，在清洗处理之前和/或在清洗处理之后对非磁性基底1实施采用前述处理气体进行的表面处理，或者在纹理化处理之前以及在清洗处理之前和/或在清洗处理之后对非磁性基底1实施采用前述处理气体进行的表面处理。
接着，在已经实施了前述表面处理的非磁性基底1的顶上相继形成下层2、中间层3、磁性层4、保护膜层5和润滑层6。
优选前述等离子体是辉光放电等离子体。
对非磁性基底1进行纹理化处理并不是绝对必需的。然而，由于磁性层4具有磁各项异性，能够防止磁头和磁记录介质之间的吸附性，能够改善CSS性质并且磁各项异性能够变得出色，因此希望实施纹理化处理。
在这里所称的纹理化处理中，纹理化是通过使用固结抛光粉(fixedabrasive grain)和/或松散抛光粉(loose abrasive grain)的机械加工对非磁性基底的表面沿着圆周方向实施的。例如，按压抛光带，使之与基底1的表面接触，并且在基底和抛光带之间提供用于抛光的包括抛光粉的抛光膏。然后通过旋转基底1同时馈送抛光带来实施纹理化处理。
基底的旋转速度可以设在200rpm到1000rpm范围内。提供的抛光膏的量可以设在10ml/min到100ml/min范围内。抛光带的馈送速度可以设在1.5mm/min到150mm/min范围内。抛光膏内所包括抛光粉的粒径可以设为在D90时(当累积wt％对应90wt％时的粒径)处于0.05μm到0.3μm范围内。对抛光带的按压力可以设在1kgf到15kgf(9.8N到147N)范围内。
想要的是，其上形成纹理的非磁性基底1的平均粗糙度Ra处于0.1nm到1nm(1埃到10埃)范围内，并且优选处于0.2nm到0.8nm(2埃到8埃)范围内。
也可以实施带有附加振动的纹理化处理。这里所用的术语“振动”指的是其中使抛光带沿着基底1的圆周方向前进同时使抛光带沿着基底1的径向振动的操作。振动的条件优选为60次/分到1200次/分。
通过在纹理化处理之前使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的处理气体对非磁性基底1实施表面处理，就可以提高非磁性基底1的可湿性。因而，在纹理化处理中就能够实施均匀一致的加工并且能够减少划擦。
对非磁性基底1的冲洗(清洗)主要包括浸在碱性或者中性清洗剂中、擦洗、通过使用纯水甩干或者IPA蒸气烘干。浸在碱性或者中性清洗剂中和擦洗可以按任一顺序实施。然而，为了提高非磁性基底1的可湿性，优选首先实施浸在碱性或者中性清洗剂中。然而，不一定要过度关注这个顺序，因为依照本发明，通过采用前述的表面处理可湿性就得到提高。
此外，通过在清洗处理之前采用前述处理气体对非磁性基底1实施表面处理可湿性得到提高。结果，碱性或者中性清洗剂就不是必需的，或者其浓度能够大为降低，这可以限制坑的出现并且防止因这种坑引起的差错。优选使用盖刷(cap brush)或者辊刷(roll brush)进行擦洗。盖刷或者辊刷的旋转速度优选为100到500rpm。当旋转速度小于100rpm时，冲洗效果弱。另一方面，当旋转速度超过500rpm时，磁盘驱动器(磁记录介质驱动器)和磁盘(磁记录介质)之间的摩擦增加，并且在驱动器中产生的灰尘会变多，因此这是不想要的。使用纯水的甩干优选在磁盘旋转速度3000到6000rpm时实施。当旋转速度小于3000rpm时，离心力不足，并且要充分除去水是不可能的。另一方面，即使速度超过6000rpm，干燥的效果不会改变，因此没有必要超出所需地增加旋转驱动器的负载。
通过在清洗处理之后使用前述的处理气体对非磁性表面实施表面处理，有机残留物就分解成H2O和CO2，并且蒸发掉。结果，在除去有机残留物方面，效率提高了，由这种有机残留物引起的差错能够避免，并且磁头的浮动性能够得到改善。
能够在大约大气压下稳定地产生等离子体的等离子体产生单元可以用作在本实施例的表面处理中所采用的表面处理设备。例如，可以采用由Sekisui Chemical Co.Ltd.制造的大气压等离子体表面改造单元、由Matsushita Electric Works，Ltd.制造的Aiplasma清洗头等。
术语“大约大气压的压力”表示范围在1.3×104到13×104Pa内的压力。特别是，采用压力范围在9.9×104到10.3×104Pa内的单元是所希望的，因为压力调整容易并且这种设备结构简单。
现在利用图2来解释依照这个实施例的等离子体产生单元。
图2中的等离子体产生单元主要由一对相对的电极板(相对电极)21a、21b、用于在电极板21a、21b之间提供气体的气体引入口22、用于在相对电极之间施加电场的脉冲电源23、和用于保持非磁性基底1的基底保持器26构成。
这个等离子体产生单元具有通过在这对电极板21a、21b之间施加电场从而形成等离子体以激活气体，并且然后辐射该激活气体到非磁性基底1的表面上的功能。
铁、铜和铝及其合金可以用作各个电极板的材料。相对电极之间的距离优选为0.1到50mm，如果考虑等离子体放电稳定性，那么更好为0.1到5mm。
可以采用脉冲波、高频波、微波等作为施加于电极板21a、21b之间的电场。然而，更优选的是，使用能够调整施加电场的时间长度的脉冲波。所述脉冲波的频率在1到500kHz范围内，并且特别地，当考虑到等离子体放电稳定性时，优选设在1到50kHz范围内。施加电场的时间长度，即脉冲波的连续持续时间优选为0.5到200微秒。当持续时间为0.5微秒或者更少时，等离子体放电不会发生，同时当持续时间超过200微秒时，易于出现电弧，因此这不是所希望的。
优选采用氮、氧、氩或者它们的混合物作为提供于电极板21a、21b之间的气体。由于采用在大约大气压处的压力，所消耗的气体的量大，因此更优选使用便宜的氮、氧或者氮和氧的混合气体。
在图2中，在表面处理之前一对电极板21a、21b设为相对于非磁性基底1垂直。等离子体产生于所述电极之间。然而，由于等离子体的散布，在从电极突出的区域内会产生等离子态。从相对电极板的末端到非磁性基底1之间的距离L优选为0.1到5mm。当距离L小于0.1mm时，存在非磁性基底1将会碰到电极板的问题，因此这不是所希望的。当距离L超过5mm时，等离子体散布得太开，因此效率大为降低并且不能获得表面处理的效果。提供于这对电极板21a、21b之间的在大约大气压的气体由产生于这些电极之间的等离子体激活，从而形成处理气体。该处理气体具有极高的分子密度。结果，分子之间的碰撞频繁发生，因此活动性下降。通过在非磁性基底的表面处理中采用该处理气体，不仅能够提高非磁性基底的可湿性以及能够实施均匀一致的纹理化处理，并且能够实现很好的清洗。
为了使用磁记录介质(磁盘)的两个表面，优选采用不接触基底表面的运载方法。因而，优选通过夹持非磁性基底1的内边缘或者外边缘来运载磁记录介质1。优选设置运载速度为10到2000mm/min。当考虑到表面处理的效率以及实现更高的生产量时，100到1000mm/min的运载速度更好。对于该运载方法，移动基底1或者等离子体产生单元都可以。对于其中移动基底1的运载方法来说，例如，使用能够垂直升高和降低的机构作为基底保持器26。通过采用这种机构，就能够移动基底1，并且非磁性基底的表面用处理气体来相继处理。
为了使用磁记录介质的两个表面，优选将与上述等离子体产生单元相同的等离子体产生单元设置在所述基底1的两面，如图3所示，并且使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的气体来实施表面处理。
当通过夹持基底1的内边缘或者外边缘来运载磁记录介质时，基底1的内边缘或者外边缘就隐藏在保持器26的影子里，并且存在在这个隐藏区域内的表面处理的效率降低的问题。
为了防止这一点，优选将这对相对电极板21a、21b设置得相对于非磁性基底1从垂直方向倾斜1°到45°，如图4所示。注意图4表示设备是通过夹持非磁性基底1的外边缘来完成运载的情况的例子。
当在将这对相对电极板21a、21b设为相对于非磁性基底1从垂直方向倾斜1°到45°之后实施表面处理，等离子体倾斜地辐射在基底1上，结果，由等离子体激活的处理气体就与处于保持器26的影子部分接触。同样在这种情况下，如图5所示，优选在非磁性基底1的两侧设置等离子体产生单元。
如图6所示，通过使非磁性基底1在这对相对的电极板21a、21b之间通过，就可以对基底1的两个表面实施表面处理。在这种情况下，等离子体密度高，因此能够实施更强的表面处理。
注意在图2到6中，附图标记27表示非磁性基底1的行进方向(即输送方向)。
可以将具有上述设计的等离子体产生单元(表面处理设备)结合到纹理化处理设备和/或清洗设备中，也可以设置为和纹理化处理设备分离开，或者设置为和清洗设备分离开。
例子(比较例1)采用具有NiP镀膜的铝合金基底(直径95mm，内径25mm，板厚1.27mm)作为基底。
首先对前述基底实施纹理化处理。用于纹理化加工的条件如下。采用其中D90为0.15μm的金刚砂作为包含于膏中的所述研磨粉。在纹理加工开始之前以50ml/min的速率逐滴添加该膏2秒钟。采用聚醚织布作为抛光带。抛光带以75mm/分的速度馈送。基底的旋转速度是600rpm，并且基底1的振动是120次/秒。对所述带的按压力是2.0kgf(19.6N)。加工时间为10秒钟。基底的表面用Degital Instrument Co.生产的AFM来测量。平均粗糙度Ra是4埃(0.4nm)。
接着，对前述基底实施清洗处理。在清洗处理中，基底用纯水喷头来漂洗，接着在浸泡层中浸泡10分钟，在该浸泡层中5wt％的非离子表面活性剂(中性洗涤剂)溶解在纯水中的。然后将基底用纯水喷头漂洗，之后实施擦洗。
通过将以300rpm旋转着的由聚氨酯衍生化合物材料组成的盖刷按压在基底上来实施清洗。然后将基底用纯水喷头漂洗，并且通过在纯水中以4000rpm来甩干。
接着，将基底放在DC磁电管溅射设备(C3010，由Anelva公司制造)中。将腔室抽空到2×107托(2.7×10-5Pa)的真空压力，之后将基底加热到250℃。在加热之后，采用由Cr组成的靶并将其在基底上层叠到5nm的厚度作为非磁性下层。然后采用由Cr-Mo合金(Cr80at％，Mo20at％)组成的靶并将其叠到5nm的厚度作为非磁性下层层。接着，采用由Co-Cr合金(Co65at％，Cr35at％)组成的靶并将其在这个非磁性下层上层叠到2nm的厚度作为非磁性中间层。接着，采用由Co-Cr-Pt-B合金(Co60at％，Cr22at％，Pt12at％，B6at％)组成的靶在这个非磁性中间层上形成20nm膜厚的Co-Cr-Pt-B合金层来作为所述磁性层。接着，采用等离子体CVD设备形成由CVD碳组成的厚度为5nm的保护膜。形成该膜时Ar压力是3毫托(0.4Pa)。
接着，将由全氟聚醚组成的润滑剂调整到0.05wt％，并且以3mm/sec的升高速度(lifting speed)涂布到保护膜的表面。注意这时采用的溶剂是AK225——由Asahi Glass Co.Ltd.制造的氟基溶剂。
以这种方式，就获得了依照比较例1的磁记录介质。
(例1到17)除了在纹理化处理之前，实施使用依照本发明的处理气体的表面处理作为的处理之，外以与比较例1一样的方式获得磁记录介质(例1到17)。表面处理的条件示于表1中。
(例18到22)除了在清洗处理之后实施使用处理气体进行的前述的表面处理之外，以与比较例1一样的方式获得磁记录介质(例18到22)。表面处理的条件示于表2中。
(例23到27)除了在纹理化处理之后并且在清洗之前实施使用处理气体进行的前述的表面处理作为一种处理，并且在清洗处理之后还进一步实施使用处理气体进行的前述的表面处理之外，以与比较例1一样的方式获得磁记录介质(例18到22)。表面处理的条件示于表3中。
(比较例2)采用由Asahi Glass Co.制造的非晶玻璃GD-7作为基底。该玻璃基底具有65mm的外径、20mm的内径以及0.635mm的板厚。
首先对前述基底实施清洗处理。在清洗处理中，基底用纯水喷头来漂洗，接着在浸泡缸中浸泡10分钟，在该浸泡缸中在纯水中溶解了5wt％的碱性清洗剂。然后将基底用纯水喷头漂洗，之后实施擦洗。通过将以300rpm旋转着的由聚氨酯衍生化合物材料组成的盖刷按到所述基底上来实施清洗。
然后将基底用纯水喷头漂洗，并且通过在纯水中以4000rpm转速来甩干。
接着，将基底放在DC磁电管溅射设备(C3010，由Anelva公司制造)中。将该室抽空到2×107托(2.7×10-5Pa)的真空压力。将由Co-W合金(Co50at％，W50at％)组成的靶在室温下层叠到5nm的厚度用作取向改性膜。
接着将基底加热到250℃。在加热之后，在0.05Pa下将其暴露于氧气中(oxygen exposure)5秒。接着，将由Cr-Ti-B合金(Cr83at％，Ti15at％，B2at％)组成的靶在基底上层叠到8nm的厚度作为非磁性下层。接着，采用由Co-Cr合金(Co65at％，Cr35at％)组成的靶并将其在这个非磁性下层上层叠到2nm的厚度作为非磁性中间层。接着，采用由Co-Cr-Pt-B合金(Co60at％，Cr22at％，Pt12at％，B6at％)组成的靶以20nm厚的膜在这个非磁性中间层上形成CoCrPtB合金层作为磁性层。接着，层叠5nm厚的保护膜(碳)。形成该膜时Ar气压力是3毫托(0.4Pa)。接着，将由全氟聚醚组成的润滑调整到0.05wt％，并且使用浸渍法以3mm/sec的升高速度涂布到保护膜的表面。注意这时采用的溶剂是AK225——由Asahi Glass Co.Ltd.制造的氟基溶剂。
以这种方式，就获得了依照比较例2的磁记录介质。
(例28-32)除了在清洗之前使用处理气体实施前述的表面处理之外，以与比较例2一样的方式获得磁记录介质(例28到32)。表面处理的条件示于表4中。
(例33-37)除了在清洗之前实施使用处理气体的前述的表面处理作为一种处理，并且采用纯水代替碱性洗涤剂在清洗处理中使用之外，以与比较例2一样的方式获得磁记录介质(例33到37)。表面处理的条件示于表5中。
在上面每个实施例中，使用由Sekisui Chemical Co.Ltd.制造的大气压等离子体表面改造单元作为等离子体产生单元(表面处理设备)，并且按照图2所示的布置对非磁性基底实施使用处理气体的表面处理。改变运载速度(基底的输送速度)、N2流量，O2流量、和从相对电极的一个末端(靠近非磁性基底的那端)到非磁性基底的距离。
然后使用滑动测试计对上面这些例子和比较例中的磁记录介质实施滑动测试，以滑动高度设为0.4微英寸作为测试条件。然后对通过了滑动测试的磁记录介质实施差错检测。
使用R/W测试计实施差错测试。采用具有0.3盖(cap)长度的磁头进行该磁头检测。记录频率为250kFCI。将差错设在其输出超过标准值±30％的位置。通过分配一比特长度(0.1μm)作为一个单位来对差错数进行计数。对例1到27以及比较例1采用范围在20mm到45mm内的半径，同时对例28到37以及比较例2采用范围在15mm到30mm内的半径。对先前每一个在1μm的情况下进行差错检测，并且计算差错数。
此外，使用水接触角测量仪对这些例子中的每一个计算表面处理之后的接触角。对比较例也使用水接触角测量仪测量接触角。
从表1所示的结果可以理解，依照本发明通过使用处理气体实施表面处理，可以大大提高接触角。结果，纹理化处理变得均匀一致，并且差错数大为减少。
此外，从表2所示的结果可以理解，在清洗处理之后的表面处理对减少差错数也具有很大的影响。
此外，从表3所示的结果可以理解，在纹理化处理之前实施表面处理并且在清洗处理之后实施表面处理产生更为显著的影响。
此外，从表4所示的结果可以理解，在清洗处理之前的表面处理对减少差错数也具有大的影响。
此外，从表5所示的结果可以理解，由于将浸渍从碱性洗涤剂改为纯水中进行，差错数进一步下降。
从上面的结果可以理解，在大约大气压下用等离子体处理非磁性基底不仅提高了非磁性基底的可湿性，使得能够实施均匀一致的纹理化处理，并且可以实现良好的清洗。此外，在清洗之后减少有机残留物的效率也是明显的。
尽管上面已经描述和示出本发明的优选实施例，但是应该理解，这些都是本发明的示例并且不认为是限制性的。在不脱离本发明的精神或者范围的前提下，可以进行增删和取代以及别的修改。因而，不应认为本发明受到前面的描述的限制，而是仅由所附的权利要求的范围来限制。
表1

表2

表3

表4

表5

权利要求
1.一种用于磁记录介质的制造方法，其中至少磁性层、保护层、和润滑层依次层叠到非磁性基底上，其特征在于，使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的气体对非磁性基底进行表面处理。
2.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述等离子体是辉光放电等离子体。
3.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述磁记录介质制造方法包括纹理化处理，用于对所述非磁性基底进行纹理化处理，并且对所述非磁性基底的表面处理是在所述纹理化处理之前使用激活气体来实施的。
4.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述磁记录介质制造方法包括用于所述非磁性基底的清洗处理，并且在所述清洗处理之前和/或之后使用激活气体对所述非磁性基底进行表面处理。
5.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于该气体是从包括氮气、氧气、或者氩气的组中选出的一种或者多种气体。
6.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于在大约大气压下产生的所述等离子体在相对电极之间施加电场。
7.如权利要求6所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述相对电极设置为相对于所述非磁性基底的垂直方向倾斜1°到45°。
8.如权利要求6所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述相对电极相对于所述非磁性基底是垂直的。
9.如权利要求6所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述表面处理是通过将所述非磁性基底设在所述相对电极之间实施的。
10.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于使用所述激活气体的表面处理对所述非磁性基底的两个表面同时进行。
11.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述非磁性基底是从玻璃基底和硅基底中选出的一种基底。
12.如权利要求1所述的用于磁记录介质的制造方法，其特征在于所述非磁性基底具有其中将由NiP或者NiP合金构成的膜形成到由从Al、Al合金、玻璃或者硅选出的一种材料构成的基板的表面上的设计。
13.通过依照权利要求1到12之一所述的用于磁记录介质的制造方法制造的磁记录介质。
14.一种磁记录和再现设备，其配备了磁记录介质和用于记录数据到所述磁记录介质上并且从中再现数据的磁头，其特征在于，所述磁记录介质是依照权利要求13所述的磁记录介质。
15.一种表面处理设备，其特征在于具有如下的功能，通过在大约大气压下在相对电极之间施加电场产生等离子体并且形成激活气体，并且将该激活气体辐射到该非磁性基底表面上。
全文摘要
本发明是一种用于磁记录介质的制造方法，其中至少磁性层、保护层、和润滑层依次层叠到非磁性基底1上，并且该非磁性基底1使用由在大约大气压下产生的等离子体激活的气体对非磁性基底进行表面处理。作为本发明的结果，通过有效地除去存在于磁记录介质表面上的外界物质和凸起，其可以高产率地制造磁记录介质，具有很少的差错以及良好的磁头浮动性。
文档编号C23C14/02GK101015002SQ200580027290
公开日2007年8月8日 申请日期2005年8月17日 优先权日2004年8月19日
发明者大泽弘, 黑川刚平 申请人:昭和电工株式会社