磁盘基底及其磁记录介质的制作方法

文档序号:6777159阅读:236来源:国知局

专利名称::磁盘基底及其磁记录介质的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种磁盘基底以及使用该磁盘基底的磁记录介质。更具体地,本发明涉及一种磁盘基底,其可以实现能够与高记录密度相适应地读取和写入的磁记录介质。本申请要求于2005年12月15日提交的日本专利申请No.2005-361719以及于2005年12月22日提交的美国临时申请No.60/752,394的优先权,在此引入其内容作为参考。
背景技术
:近年来,在磁盘中期望更高的记录密度。为了满足该要求,已经对用于磁盘中的基底的表面形貌进行了广泛的研究。例如,专利文献l提出了这样的条件,其中波长在0.3mm至3.0mm的表面波玟(surfacewaviness)的振幅为50nm以下,并且将表面粗糙度调整为Ra=2nm至7nm,且Rmax=1011111至6011111。同样地,例如,专利文献2提出了一种磁盘,其中表面的樣"皮紋具有O.lmm至5mm的周期和O.lnm至lnm的振幅。然而,在专利文献1和2中所述的技术中,存在这样的情况,当磁头在基底表面上方移动时,磁头与基底表面上的凹凸不平之处碰撞,并且这些技术不能充分满足对高记录密度的上述要求。此外,专利文献3描述了一种玻璃基底,其中使得在基底表面上产生的波紋的高度为Wa(rnn),并且使得在波紋上产生的微波紋的高度为NRa(nm),其中波紋的高度是在0.4mm至5.0mm的测量波长(人)下通过使用用于通用磁盘的干涉仪测得的,微波紋的高度是在0.2mm至1.4mm的测量波长(X)下通过使用用于三维表面结构分析的显微镜方法测4寻的,Wa为0.8以下,并且如果Wa为0.4以下,则NRa与Wa的比率(NRa/Wa)为1/1.5以下;如果Wa为大于0.4至0.5,则NRa与Wa的比率(NRa/Wa)为1/2以下;以及如果Wa为大于0.5至0.8,则NRa与Wa的比率(NRa/Wa)为1/3以下。专利文献l:日本未审专利申请,公开号No.H6-96436专利文献2:日本未审专利申请,公开号No.2000-207733专利文献3:日本未审专利申请,公开号No.2003-223711
发明内容然而,由于很难批量生产,专利文献3中所述的玻璃基底是不实用的。具体地,当前批量生产的基底中的Wa的值为约0.3nm,但是假设在专利文献3的技术中Wa的值为0.3nm,则NRa与Wa的比率(NRa/Wa)将必须为0.6以下,且这将需要大量时间和精力以进行制造,使产量降低,并且因此^艮难批量生产。本发明由对上述情况的研究而产生,并且本发明的目的是提供一种磁记录基底,并提供一种使用该磁记录基底的磁记录介质,该磁记录基底可以实现能够与高记录密度相适应地读和写的磁记录介质,可以批量生产,并且具有优良的电磁转换特性。为了解决上述问题,本发明人发现,通过如此制造磁盘基底,以使通过使用用于通用磁盘的干涉仪在5.0mm的测量波长下测得的在表面上的波紋的振幅Wa(下文中简称为"波紋的振幅")在0.1nm至0.5nm的范围内;通过使用用于三维表面结构分析的显孩1镜方法在30nm至200nm的测量波长下测得的在上述波紋上产生的^t波紋的平均振幅Wb(下文中简称为"微波紋的平均振幅")为0.3nm以下;以及通过将微波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的值即Wb/Wa为0.6以上,可以获得可以批量生产且具有优良电磁转换特性的磁盘基底。另外,在本发明中,"波紋的振幅Wa"是指由5.0mm的参考波长的波紋曲线所表示的振幅,如图1A所示。并且,如图1B所示,"微波紋的平均振幅Wb"是指在波紋上产生的微波紋的振幅,即如果波紋曲线是直线状的所代表的微波紋的振幅(算术平均粗糙度Ra)。详细地说,随着基底的波紋的振幅Wa变大,磁头不能跟踪在其磁记录介质中基底的波紋,并且存在这样的担心,即电磁转换的输出波形因此而陷于混乱。如果基底的波紋的振幅Wa非常大,那么,磁头撞入磁记录介质。相反地,本发明人发现,通过使得基底的波紋的振幅Wa小于0.5nm,可以实现具有优良电磁转换特性的磁记录介质。并且,本发明人确认,当磁头的飞行高度降低时,即使将基底的波紋的振幅Wa调整为小于0.5nm,无论基底的波紋的振幅Wa如何,磁记录介质的电磁转换的输出波形陷于混乱。并且,本发明人发现,当使得基底的波紋的振幅Wa小于0.5nm时,随着微波紋的平均振幅Wb变大,输出波形的混乱变得严重。于是,本发明人发现,通过使得微波紋的平均振幅\¥1)为0.311111以下,并且通过使得基底的波紋的振幅Wa小于0.5nm,进一步通过将微波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的Wb/Wa的值调整为0.6nm以上,可以实现具有优良电磁转换特性的磁记录介质。并且,关于电磁转换特性,优选基底的波紋的振幅Wa和微波紋的平均振幅Wb更小,但随着其变得越来越小,批量生产变得困难。例如,为了使得Wb小,使得在抛光基底的工艺中使用的研磨料的颗粒尺寸更小是有效的。然而,在这种情况下,必须减慢抛光基底的速度,因此生产率降低。因此,本发明人研究了上述问题,并实现了本发明。也就是,本发明涉及以下方面。(1)一种磁盘基底,其中通过使用用于通用磁盘的千涉仪在5.0mm的测量波长下测得的在表面上的波紋的振幅Wa在O.lnm至0.5nm的范围内,通过使用用于三维表面结构分析的显樣i镜方法在30jim至200nm的测量波长下测得的在上述波紋上产生的^:波紋的平均振幅Wb为0.3nm以下,并且通过将孩i波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的Wb/Wa的值为0.6以上。(2)根据(1)的磁盘基底,其由玻璃制成。(3)根据(1)的磁盘基底,其由珪制成。(4)一种磁记录介质,其包括根据(1)至(3)中任何一项的上i^盘基底。根据本发明的磁盘基底,其中波紋的振幅Wa在O.lnm至0.5nm的范围内,微波紋的平均振幅Wb为0.3nm以下,并且通过将微波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的值即Wb/Wa为0.6以上,可以获得这样的磁记录介质,该磁记录介质可以被批量生产,具有优良电磁转换特性,并且能够与高记录密度相适应地读取和写入。并且,由于使用本发明的磁盘基底,本发明的磁记录介质能够与高记录密度相适应地读取和写入。图1A示例了波紋的振幅Wa。图1B示例了本发明中的微波紋的平均振幅Wb。图2是示出本发明的磁记录介质的一个实例的图。图3是示例制造本发明的磁盘基底的工艺的一个实例的流程图。具体实施方式下文中,通过参考本发明的实施例。但是,本发明不限于以下所述的实施例。图1A示例了波紋的振幅Wa。图1B示例了本发明中的^:波紋的平均振幅Wb。在图1A中,Wa表示波紋的振幅。在图1B中,Wb表示微波紋的平均振幅Wb。图2是示出本发明的磁记录介质的一个实例的图。在图2中,"1"示出磁记录介质。磁记录介质1包括磁盘基底2以及依次形成在磁盘基底2的两面上的M金的底涂层3、钴合金的磁性层4和类金刚石碳的碳层5。在图2中所示的磁盘基底2中,波紋的振幅Wa在O.lnm至0.5nm的范围内,微波紋的平均振幅Wb为0.3nm以下,并且通过将微波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的值即Wb/Wa为0.6以上。当基底的波紋的振幅Wa超过0.5nm时或者当孩i波紋的平均振幅Wb超过0.311111时,磁记录介质1的电磁转换特性变差,因此,这样的条件不是优选的。同样,当基底的波紋的振幅Wa小于lnm时或者当通过将孩吏波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的值即Wb/Wa小于0.6时,生产需要花费很多时间和精力,产量变低,并且将很难批量生产。特别地,很难制造其波紋的振幅Wa小于O.lnm的基底。并且,图2中所示的磁盘基底2可以由玻璃制成,但也可以由硅制成。例如,用于磁盘的基底2可以通过下述方法制成。首先,制备作为用于磁盘基底2的原材料的玻璃,该原材料玻璃被熔化、混合和施压,制成盘形的玻璃板。然后,通过热处理所获得的玻璃板,在其中形成晶核且形成晶体,形成结晶玻璃,在该结晶玻璃中,晶相是二硅酸锂和o^英,聚集的o^英的颗粒^L在玻璃上。接下来,如图3中所示例的,用圆柱状研磨石对结晶玻璃板进行穿孑L,在结晶玻璃板的中心部分中形成中心孔,从而制备基底(S1)。此后,在所获得的基底的成为主表面的一面上进行两步研磨工艺,即粗研磨工艺(S2)和细研磨工艺(S3),从而调整基底的厚度和表面粗糙度。然后,为了形成倒棱(chamfered)部分,在倒棱工艺中对基底的内周和外周部分进行倒棱(S4)。在倒棱工艺之后,在镜面加工工艺中镜面加工基底的内周和外周部分(S5),并且对其进行外表检查(S6)。在接下来的抛光工艺中,进行(1)粗抛光工艺(S7)和(2)细抛光工艺(S8)的两个步骤。通过使用可以抛光基底的两面的装置以及包含氧化铈的研磨料,进行(1)的粗抛光工艺。此外,通过进行细抛光工艺(S8),晶面加工基底的主表面。并且,可以通过使用可以抛光基底的两面的装置以及包含氧化铈粉末和胶体二氧化硅中的任何一种的研磨料,进行细抛光工艺。优选将其颗粒尺寸为0.1pm至lnm的研磨料用于细抛光工艺中。如果研磨料的颗粒尺寸超过l^im,则波紋的振幅Wa趋于很大,因此是不优选的。如果研磨料的颗粒尺寸小于O.lnm,其加工速度降低,并JM艮难批量生产。另外,当混合使用多种研磨料时,可包括颗粒尺寸不同的研磨料。并且,在细抛光工艺中,可以使用由氨基甲酸乙酯或绒面革(suede)制成的衬垫。最后,通过清洗基底(S9),可以获得图2中所示的磁盘基底。为了使用以这种方式获得的磁盘基底2来制造图2中所示的磁记录介质l,首先,将磁盘基底2安装在'减射设备中,并且通过賊射在磁盘基底2的两面上依次形成由4^金制成的底涂层3和由钴合金制成的磁性层4。然后,通过CVD方法在磁性层4上形成由类金刚石碳制成的碳层5,从而可以获得图2中所示的磁记录介质1。另外,可以用FonblinZ-Tetraol(由SovaySolexisInc.制造)作为润滑剂来涂覆碳层5。实例下文中,示出实例,以示例本发明的有益效果。但是,本发明限于下面發逸的实施例。(实验例1至12)制备主要包括77%的Si02、11%的Li20、4%的A1203和3%的MgO的原材料玻璃,作为用于每个磁盘基底的材料。通过使用熔化装置,在约1350x:至1500x:下熔化原材料玻璃,并且该原材料玻璃被混合、施压和冷却,从而获得具有66mm的直径和约lmm的厚度的盘状玻璃板。然后在540'C下热处理所获得的玻璃板约五小时以形成晶核,在780。C下两小时形成晶体,从而形成结晶玻璃,在该结晶玻璃中,晶相为二硅酸锂和o^英,并且聚集的英的颗粒M在玻璃上。接下来,通过使用圆柱状研磨石在结晶玻璃板的中心部分中形成中心孔,从而制备基底。然后,通过使用可以抛光基底两面的抛光装置和使用金刚石颗粒,对所获得的基底的成为主表面的一面进行包括粗研磨工艺和细研磨工艺的两步研磨工艺,从而调整基底的厚度和表面粗糙度。然后,通过使用内部-外部加工装置,用研磨石对基底的面对中心孔的内周部分以及外周部分进行倒棱,从而形成倒棱部分。在倒棱工艺之后,镜面加工内周和外周部分,对其进行外表检查,并且最后通过使用可以抛光基底的两面的抛光装置,镜面加工基底的主表面。该抛光工艺包括粗抛光步骤和细抛光步骤。其中使用包含氧化铈粉末(氧化铈)(由ShowaDenkoK.K.制造的"ROX")和胶体二氧化娃(由FujimiIncorporated制造的"Compol")的研磨料。使用商业可得的氨基甲酸乙酯或绒面革衬垫以抛光它们。最后,获得对应于实验例1至12的各磁盘基底,它们的波紋的振幅Wa和微波紋的平均振幅Wb不同,但是具有相同的65mm的直^f圣和20mm的内^f圣。在细抛光工艺中使用的研磨料以及其颗粒尺寸示于表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>洗-刷清洗且进一步在草酸溶液中超声清洗以上获得的实验例1至12的基底,并且去除在表面上附着的外来物质。然后,测量基底的波紋的振幅Wa和孩史波紋的平均振幅Wb。结果示于表1中。通过使用具有5mm的高通滤波器的由ADEPhaseShift,Inc.制造的干涉仪"OptiFlat",获得振幅Wa。并且,通过使用具有带通滤波器的MicroXam,在30nm至200nm的测量波长下测量孩i波紋的平均振幅Wb。关于实验例1至12的基底,评价它们的产量。结果示于表l中。如下评价在细抛光工艺中测量的加工速率的结果良当实验例8的加工速率被视为1时,加工速率的相对值为1以上;或者差当实验例8的加工速率被视为1时,加工速率的相对值小于1。通过使用无纺织物和金刚石浆料来紋理化处理实验例1至12的各基底,然后将它们装载到溅射设备中,通过賊射在基底的两面上形成*金的底涂层和钴合金的磁性层。然后,通过CVD方法在其上形成类金刚石碳层,在碳层上涂覆润滑剂"FonblinZ-Tetraol"(由SolvaySolexisInc.制造),从而制成磁记录介质。另外,底涂层和磁性层的厚度的总和为90nm,且类金刚石碳层的厚度为10nm。接下来,关于以上获得的实验例1至12的磁记录介质,通过使用由GuzikTechnicalEnterprises制造的电磁转换特性分析仪来测量它们的电磁转换特性。结果示于表l中。另外,如下评价电磁转换特性的结果良当实验例8的电磁转换特性被视为1时,电磁转换特性的相对值为1以上;或者差当实验例8的电磁转换特性被视为l时,电磁转换特性的相对值小于l。表l中示出的结果揭示了其基底的波紋的振幅Wa超过0.5nm的实验例1至4的基底具有差的电磁转换特性。并且,揭示了其微波紋的平均振幅Wb超过0.3nm的实验例1和10的基底具有差的电磁转换特性。此外,确认了将微波紋的平均振幅Wb除以波紋的振幅Wa计算得到的值即Wb/Wa小于0.6的实验例5至7、11和12的基底虽然具有良好的电磁转换特性,但具有差的产量。工业适用性根据本发明,可以批量生产这样的磁盘基底,其可以实现与高记录密度相适应的磁记录介质,并且具有优良的电磁转换特性。因此,本发明对于信息技术等领域是高度适用的。权利要求1.一种磁盘基底,其中通过使用用于通用磁盘的干涉仪在5.0mm的测量波长下测得的在表面上的波纹的振幅Wa在0.1nm至0.5nm的范围内;通过使用用于三维表面结构分析的显微镜方法在30μm至200μm的测量波长下测得的在所述波纹上产生的微波纹的平均振幅Wb为0.3nm以下;并且通过将所述微波纹的平均振幅Wb除以所述波纹的振幅Wa计算得到的Wb/Wa的值为0.6以上。2.根据权利要求1的磁盘基底,其由玻璃制成。3.根据权利要求l的磁盘基底,其由硅制成。4.一种磁记录介质,其包括根据权利要求1至3中任何一项的磁盘基底。全文摘要本发明涉及一种磁盘基底,其中通过使用用于通用盘的干涉仪在5.0mm的测量波长下测得的在表面上的波纹的振幅Wa在0.1nm至0.5nm的范围内,通过使用用于三维表面结构分析的显微镜方法在30μm至200μm的测量波长下测得的在波纹上产生的微波纹的平均振幅Wb为0.3nm以下,并且通过将微波纹的平均振幅Wb除以波纹的振幅Wa计算得到的值为0.6以上。文档编号G11B5/82GK101331542SQ200680046929公开日2008年12月24日申请日期2006年11月29日优先权日2005年12月15日发明者会田克昭,町田裕之申请人:昭和电工株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1