垂直的磁记录介质的基板以及使用它的垂直的磁记录介质的制作方法

专利名称：：垂直的磁记录介质的基板以及使用它的垂直的磁记录介质的制作方法
技术领域：
：本发明涉及安装在作为计算机或家用电器的外部存储设备的固定磁记录设备(硬盘设备)中的垂直的磁记录介质的基板。更具体地，本发明的垂直的磁记录介质的基板是能使垂直的磁记录介质具有优良的性能和质量的垂直的磁记录介质基板。本发明还涉及使用这种基板的垂直的磁记录介质。B.相关技术描述即使当成本降低时也向显著较高的记录密度发展的磁盘设备作为计算机的外部存储器设备担当着重要角色，且近年也已开始被安装在其他数字家用电器上。另外，磁盘设备正变得更小，且正开始被便携式音乐放音设备及其他产品采用。其中磁记录层的易磁化轴被取向成与磁盘设备的磁记录介质内的基板表面平行的纵向记录方法，已经在现有技术中被采用。近年来，为了获得更高的记录密度，其中磁记录层的易磁化轴被取向成与基板表面垂直的垂直记录方法已经被采用。在此垂直的记录方法中，在相邻区域内的磁化被排列在与记录平面垂直的方向，使得即使在高记录密度下磁化在反向磁化区域内是稳定的，且可实现极好的热起伏特性和噪声特性。在垂直的磁记录介质中，通常将软磁材料的背衬层放置在基板和磁记4录层之间。在垂直的磁记录介质中，信息写入是通过将来自单个磁极头的漏磁通垂直地传输通过基板平面来实现。在这种垂直的磁记录介质中，读取信号的质量取决于磁记录层内的易磁化轴的垂直取向。当此垂直取向差时，来自磁记录层的漏磁通量相对于基板平面倾斜，使得介质噪声被增大且S/N特性衰退。指示磁记录介质内的感兴趣层(例如，磁记录层)的晶面倾斜分布的取向分散角(orientationdispersionangle)(Ae50)是指示易磁化轴的垂直取向的指数。此取向分散角(Ae50)被定义为在针对目标层内的具体取向平面的X射线衍射中获得的摇摆曲线的峰值半最大值宽度(peakhalf-maximumwidth),且与由水平面和具体的取向平面形成的角的分布中心相对应。为了改进S/N特性，必须减小磁记录层的取向分散角(A650)。磁记录层的取向分散角(Ae50)取决于直接位于磁记录介质内的磁记录层下面的取向控制层的取向分散角(Ae50)。更进一步地，取向控制层的取向分散角(Ae50)取决于位于取向控制层下面的基板的表面形状。近年来，通过作为与基板形状相关的一个参数的基板表面粗糙度(Ra)来控制取向控制层的取向分散角(Ae50)的各方法已经被公开，该取向控制层的取向分散角(Ae50)影响磁记录层的取向分散角(Ae50)。在日本专利申请特开No.2006-286029(对应于美国专利No.2006222908和中国专利No.CN1841513A)中，公开了一种垂直的磁盘设备，该垂直的磁盘设备包括垂直的磁记录介质，它具有其表面粗糙度(Ra)是0.35nm或更小的非磁性基板、软磁层、其垂直取向(Ae50)是4。或更小的中间的非磁性层、以及由表现出垂直的各向异性的磁性材料形成的垂直的记录层；以及磁头，它具有带主磁极、旁轭、激励线圈的写入磁头、以及磁阻效应读出磁头；在此设备中，磁头的飞行高度f和垂直的磁记录介质表面的平均粗糙度(Ra)满足关系f〉0.61Ra2-3.7Ra+5.9。在日本专利申请公开No.2007-26536(对应于国际专利申请No.W02007/010908A1)中，公开了一种磁记录介质，其中至少设置软磁材料的软磁背衬层、控制紧接其上的膜的取向的取向控制膜、其易磁化轴被取向为主要垂直于基板的垂直磁性膜、以及保护膜，并且其中软磁背衬层的磁性各向异性比(Hmr/Hmc)是1或更小，且此外取向分散角(A05O)介于1°到6°。在"InfluenceofSubstrateSurfaceShapeatC-axisDistributioninPerpendicularMedia"(在垂直介质中基板表面形状对C轴分布的影响)，MasaruOno等人，山形富士通有限公司，第31届年会文摘，Magn.Soc.Jpn.(2007)，第264页中，其中实验被公布，在使用直流磁控溅射以在其上已采用氧化物研磨剂和金刚石研磨剂的基板上依次形成铁钴合金软磁背衬层，钌中间层、以及钴铬铂合金磁性层之后，使用CVD(化学气相沉积)以形成碳保护层，采用AFM以测量在1x1pm范围内的基板表面形状，通过使用X射线衍射(XRD)的摇摆曲线方法来评价晶向，并且使用130吉伯/平方英寸(Gb/in2)等价的垂直TuMR写磁头来评价读/写特性。根据这些实验结果，据公布，在各种基板间在计算出的基板表面的平均粗糙度Ra和作为中间层的钌的晶面的晶向分散A650之间的相关性方面存在背离。更进一步地，关于通过计算并平均基板上不同位置处的斜率而获得的倾角斜率以及钌的晶向分散，报导了在倾角斜率和晶向分散Ae50之间观察到了好的相关性而不管是哪种磨料，且钌中间层的晶向受到从基板表面的水平面的倾斜的极大影响。因而，已经有许多依靠基板表面粗糙度(Ra)来控制取向控制层的取向分散角(Ae50)的技术的公开文献。然而，如由"InfluenceofSubstrateSurfaceShapeatC-axisDistributioninPerpendicularMedia"(在垂直介质中基板表面形状对C轴分布的影响)，MasaruOno等人，山形富士通有限公司，第31届年会文摘，Magn.Soc.Jpn.(2007)，第264页以及以下实施例部分中证实的，已经阐明基板表面粗糙度(Ra)和磁记录层的取向控制层的取向分散角(Ae50)之间的关系随用于基板表面的最终加工方法而不同。例如，如以下实施例部分所述，已澄清即使对于相同的表面粗糙度(Ra)，对于使用带有附连泡沫尿烷抛光垫和硅胶磨液的双面抛光机的基板的精抛光的情况，以及对于使用氢氟酸蚀刻基板的情况，磁记录层的取向分散角(Ae50)不同。因此，基板表面粗糙度(Ra)不能被认作是能对取向控制层或磁记录层的取向分散角(Ae50)进行完全控制的基板形状的参数。ofSubstrateSurfaceShapeatC-axisDistributioninPerpendicularMedia"(在垂直介质中基板表面形状对C轴分布的影响)，MasaruOno等人，山形富士通有限公司，第31届年会文摘，Magn.Soc.Jpn.(2007)，第264页中所公开的，不管哪种抛光材料，通过平均在基板不同位置处算得的倾斜所获得的倾角与取向控制层(在日本专利申请公开No.2006-286029中,为中间层)的晶向分散Ae50之间有好的相关性。因此，为了不管用在基板上的最终加工方法如何都改进取向控制层和磁记录层的取向分散角(Ae50)，存在开发对此倾角或对与此倾角有关的基板形状相关的参数设置适当范围的技术的必要。本发明涉及克服或至少减小以上阐明的问题中的一个或多个的影响。
发明内容本发明的目的是提供一种用于垂直的磁记录介质的基板，该垂直的磁记录介质通过对基板的倾角或对与此角相关的基板形状相关的参数设置适当的范围，不管用在基板上的最终加工方法如何，都能够实现磁记录介质的极好的信号质量和信号质量的稳定性。本发明的另一目的是提供采用这种基板的垂直的磁记录介质。本发明涉及用于环形的垂直的磁记录介质的基板，该环形的垂直的磁记录介质的基板包括主表面、沿主表面的内侧延伸的内圆周表面、以及沿该主表面的外侧延伸的外圆周表面，且其中当主表面的形状由x-y坐标的函数Z(x,y)定义时，定义为均方根倾斜(sAq)的反正切(tan"(sAq))的均方根倾角(0sAq)是5。或更小，该均方根倾斜(sAq)是主表面的微区域表面倾斜(Ap)的整个主表面上的均方根，由以下方程表示。方程1+本发明的用于垂直的磁记录介质的基板可用在作为计算机或家用电器的外部存储设备的固定磁记录设备(硬盘设备)中。本发明的垂直的磁记录介质的基板具有3。或更小的均方根倾角(esAq)是令人期望的。更进一步7地，在这种基板中，当在磁记录介质中构成基板上形成的垂直记录层的磁性晶粒的平均粒径为D，且磁性晶粒之间的平均间隔为5时，并且当在基板的横截面视图内，表面形状被视作正弦曲线时，该曲线的周期入是平均粒径D和平均间隔S之和的至少两倍大是令人期望的，且周期X是此和的至少四倍大更是令人期望的。本发明进一步涉及垂直磁记录介质，其中至少软磁层、取向控制层、以及包括具有垂直各向异性的磁性材料的垂直记录层如上所述地在基板上形成。通过将均方根倾角(esAq)设置在规定范围内，本发明的垂直的磁记录介质的基板能使极好的取向分散角在使用该基板的介质内的取向控制层和磁记录层中实现。因此，在使用本发明的基板的垂直的磁记录介质中，能实现极好的S/N特性和S/N稳定性，且从而可将读取信号质量和信号质量稳定性保持在高水平。附图简述本发明的上述优点和特征将在参考以下详细描述和附图后变得显而易见，其中图1是示出本发明的用于垂直的磁记录介质的环形基板10的立体图2是示出使用图1所示的基板10的垂直的磁记录介质40的结构的示例的横截面示意图3是示出介质组A和介质组B的磁记录层的取向分散角(Ae50)和基板表面粗糙度(Ra)之间关系的图形；图4是示出介质组A和介质组B的R平方值和截止波长之间关系的图形；图5是示出介质组A和介质组B的磁记录层的取向分散角(A650)和通过执行40nm截止滤波器处理并执行均方根倾角(esAq)处理所获得的均方根倾角(0sAq)之间关系的图形；图6是示出介质组A和介质组B的S/N特性和磁记录层的取向分散角(Ae50)之间关系的图形；图7是示出介质组A和介质组B的S/N特性和均方根倾角(0sAq)之间关系的图形；图8是用于垂直的磁记录介质的基板的横截面示意图，其中图8A示出包括在基板横截面视图中的水平分量L内具有7/2周期的正弦曲线(凹陷/凸出)的基板结构，且图8B示出包括在与图8A中的基板相同的水平分量L内具有7/4周期的正弦曲线(凹陷/凸出)的基板结构；以及图9是分别包括基板62a和62b、软磁层64a和64b、取向控制层66a和66b以及磁记录层68a和68b的两种垂直的磁记录介质的横截面示意图，其中，当D是构成磁记录层的磁性晶粒的平均粒径且S是这些磁性晶粒之间的平均间隔时，图9A示出当基板的表面形状或类似物被视作正弦曲线时周期入约是(D+S)的4倍的介质，且图9B示出周期X约是(D+S)的0.18倍的介质。具体实施方式发明原理以下，对本发明的原理进行了解释。1-1.取向分散角(Ae50)和与基板表面形状有关的参数之间的关系对磁记录介质的(S/N)特性施加影响的磁记录层的取向分散角(Ae50)由紧接在该磁记录层之下的取向控制层的取向分散角(Ae50)来确定。该取向控制层的取向分散角(Ae50)取决于紧接其下的膜的表面的形状。软磁材料的背衬层(backinglayer)通常被放置在紧接取向控制层之下，且该取向控制层沿该背衬层的表面形状形成，使得该背衬层表面结构的倾角确定该取向控制层的取向分散角(Ae50)，且从而也确定该磁记录层的取向分散角(Ae50)。另一方面，用在背衬层中的软磁材料必须是磁各向同性的，因此一般使用非晶材料。因此，背衬层表面形状令人满意地再现置于其之下的基板的表面形状，因此该背衬层的表面形状取决于该基板的表面形状。从上可得，为了控制该磁记录层的取向分散角(Ae50)，控制由该基板表面上的结构产生的倾角是足够的。因此，供控制该磁记录层的取向分散角(A950)之用，研究了与该基板表面形状有关的各种参数。1-2.作为与基板表面形状有关的参数的基板表面粗糙度(Ra)如上所述，基板表面粗糙度(Ra)是与基板形状有关的参数，其不足以控制该取向控制层和磁记录层的取向分散角(Ae50)。这是因为，在基板的横截面视图中，表面粗糙度(Ra)只考虑该表面形状的垂直分量，而未被考虑水平分量，然而取向分散角(Ae50)既考虑表面形状的垂直分量又考虑表面形状的水平分量。即因为表面粗糙度(Ra)和取向分散角(Ae50)具有代表基板表面内的凹陷/凸出的不同分量，所以把这些认为是同等地一一对应是不合理的。这里，当在基板的横截面视图中，基板表面的凹陷/凸出形状被视作正弦曲线时，该基板表面形状的水平分量表示该正弦曲线的周期。更进一步地，当基板表面形状被视作上面的正弦曲线时，该基板表面形状的垂直分量表示振幅。作为用于将基板表面的凹陷/凸出形状看作正弦曲线的具体方法，可应用使用由傅里叶变换获得的具有一个周期的正弦曲线的方法。这种使用傅里叶变换的技术是用于将所有形状表示为正弦曲线的一般方法，且是可行和合乎逻辑的。图8是用于垂直的磁记录介质的基板的横截面示意图，其中图8A示出具有在该基板横截面视图中的水平分量L内有7/2个周期的正弦曲线(凹陷/凸出)的基板的结构，而图8B示出具有在与图8A中的基板相同的水平分量L内有7/4个周期的正弦曲线(凹陷/凸出)的基板的结构。在该图中，符号52a、52b指示每一个基板的凹陷/凸出形状的平均平面，即正弦曲线的中心线；符号54a、54b指示基板的表面形状；并且符号56a、56b指示基板的凹陷/凸出形状的倾角。因而，即使当表面粗糙度相同时(当离开图8A和8B内的中心线52a、52b的最大高度(振幅)相同时)，如果在相同的水平分量L内包含的凹陷/凸出的数目不同，则在该基板上形成的倾角是不同的。从上所得，对除基板表面粗糙度(Ra)之外的、作为与基板形状有关的参数并控制取向控制层和磁记录层的取向分散角(Ae50)的参数的研究是必要的。1-3.作为与基板表面形状有关的参数的均方根倾角(esAq)由于这个需求，本发明对以下所述的、作为与基板形状有关的参数的均方根倾角(esAq)进行了研究。首先，基板表面形状的倾角被如下地确定。作为基板主表面形状，该表面的形状由x-y坐标的函数Z(x，y)定义。这里，主表面表示在基板的一侧上的平面，且x-y坐标表示当x轴和y轴在此平面被任意地设置以便于形成90。角时生成的坐标。其次，函数Z(x,y)被用来确定由以下方程(l)表示的主表面上的微区域的表面倾斜(Ap)，方程1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(1)另外，以上操作被用来确定由以下方程(2)表达的均方根倾斜(sAq)。在以下方程(2)中，lx和ly分别是在上述x-y坐标中的x方向和y方向内的参考长度。这些参考长度例如与在测量该基板的表面形状时的测量区等价。方程2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(2)最后，由以上方程(2)表达的均方根倾斜(esAq)的反正切(tan"(sAq))被用作均方根倾角(esAq)，且它被定义为指示基板表面的倾角的参数。此均方根倾角(esAq)与基板的表面粗糙度(Ra)不同之处在于均方根倾角(esAq)是能对取向控制层和磁记录层的取向分散角(Ae50)有足够控制的与该基板形状有关的参数。这是因为类似于取向分散角(Ae50)，均方根倾角(esAq)是考虑表面形状的垂直分量和水平分量两者的与表面形状有关的参数。即，均方根倾角(esAq)和取向分散角(Ae50)的分量在表示基板表面内的凹陷/凸出时一致，因此把这些看作一一对应(相当于线性函数)是合理的。1-4.均方根倾角(9sAq)的适当范围均方根倾角(0sAq)为5。或更小是优选的，且可在采用满足此条件的基板的磁记录介质内实现极好的S/N特性。均方根倾角(6sAq)为3。或更小是更优选的，且可在使用满足此条件的基板的磁记录介质内实现更好的S/N特性。1-5.获得均方根倾角(esAq)的适当范围的具体过程其次，对获得具有5。或更小的均方根倾角(esAq)的这种基板的具体过程进行解释。图9是示出两种磁记录介质的横截面示意图，该两种磁记录介质分别包括基板62a、62b;软磁层64a、64b;取向控制层66a、66b;以及磁记录层68a、68b。在该图中，D是构成磁记录层的磁性晶粒的平均粒径，且5是这些磁性晶粒之间的平均间隔。在图9A中示出的介质是其中在该基板和类似物的表面形状被视作正弦曲线时，周期X约是(D+S)的四倍的介质；在图9B中示出的介质是其中周期X约是(D+5)的0.18倍的介质。当周期人相对(D+S)相当大时，如在图9A所示的介质的情况下，构成磁记录层的磁性晶粒68a在其上生长的取向控制层的表面具有平缓的正弦曲线形状，因此认为磁性晶粒68a基本垂直地生长。因此在图9A所示的介质中，指示基板表面的倾角的均方根倾角(esAq)被认为基本为零。结果，软磁层和磁记录层的取向分散角(Ae50)也是小的，且认为获得极好的S/N特性。当周期X相对(D+5)相当小时，如在图9B所示的介质的情况下，构成磁记录层的磁性晶粒68b在其上生长的取向控制层的表面可大体上被认为是水平面，且因此认为磁性晶粒68b完全垂直地生长。因此在图9B所示的介质中，指示基板表面的倾角的均方根倾角(esAq)被认为恰好为零。结果，软磁层和磁记录层的取向分散角(Ae50)也是非常小的，且认为获得极好的S/N特性。和这些情况形成对比，当周期X和(D+5)之间的关系正好是图9A所示的介质的周期人和(D+S)之间的关系和图9B所示的介质的周期人和(D+S)之间的关系的中间值时，不能说取向控制层的表面描述了平缓的正弦曲线，且不能说大体上该表面是水平的。因此，在此情况下，磁性晶粒不在取向控制层上垂直地生长的可能性是高的，且指示基板表面的倾角的均方根倾角(esAq)被认为相当大。因此，软磁层和磁记录层的取向分散角(Ae50)也相当大，且认为没有获得极好的S/N特性。因此，本发明人研究了通过上述周期人和(D+5)之间的指定关系实现极好的S/N特性的条件，即满足基板主表面的均方根倾角(0sAq)为5°或更小的条件的具体过程。结果，发现如果周期人约是(D+S)的两倍或更大，则均方根倾角(0sAq)为5。或更小，软磁层和类似物的取向分散角(Ae50)被改进，12且可获得极好的S/N特性。1-6.各种参数的计算方法，以及作为最终评价量的S/N特性的测量方法以下，对出现在以上原理，即磁记录层的取向分散角(Ae50)和均方根倾角(esAq)的计算方法、以及作为最终评价量的S/N特性的测量方法中的各种参数进行解释。1-6-1.磁记录层的取向分散角(Ae50)的计算方法从通过X射线衍射测量磁记录介质中获得的摇摆曲线的半最大值宽度被用来计算磁记录层的取向分散角(Ae50)。1-6-2.均方根倾角(0sAq)的计算方法首先，如下所释，使用AFM(原子力显微镜术)及其他方法测量构成磁记录层的磁性晶粒的平均粒径D、以及磁性晶粒之间的平均间隔S。其次，将除待观察的磁记录层之外的部分从所获得的磁记录介质中除去。通常在磁记录介质中，软磁层、取向控制层、磁记录层、保护层、以及润滑层在基板的两侧上形成。利用离子铣削将润滑层和保护层从该介质的一侧(用于磁记录层观察的一侧)除去。该基板的另一侧(不用于磁记录层观察的一侧)受到机械抛光，且在除去润滑层、保护层、磁记录层、取向控制层、以及软磁层之后，利用对剩余基板表面的离子铣削来执行精加工。用这种方法，磁记录层被暴露作为用于观察的表面。.再次，使用透射电子显微镜术(TEM)从该介质的一侧上暴露的磁记录层的垂直方向观察的结果，对构成磁记录层的磁性晶粒的平均粒径D、以及晶粒之间的平均间隔5进行测量。在磁记录介质形成之前，基板受到超声波浸洗、擦洗、以及/或者异丙醇清洗，以获得清洁的表面。已经陈述，为了使基板的均方根倾角(0sAq)降低到5。或更小，一个条件是将周期X增大为约(D+S)的两倍或更大。为此，用来测量基板表面形状的方法是具有高于2(D+S)的空间分辨率的方法是至关重要的。通常，在图9中示出的磁性晶粒的平均粒径D，以及磁性晶粒之间的平均间隔S约为几nm，因此使用表现出nm级空间分辨率的AFM(原子力13显微镜术)是优选的。更进一步地，从获得的表面形状的测量结果来看，为提取周期入为(D+5)的两倍或更大的基板表面形状的方法，当依次使用高斯滤波器，傅里叶变换(FFT)以及傅里叶逆变换可采用使用截止滤波器的方法。作为测量基板表面形状的另一种方法，可执行基板的主表面的垂直横截面加工，且可使用透射电子显微镜术(TEM)、或扫描二次电子显微镜术(SEM)来测量二维横截面形状，并且可对所获得的表面形状类似地使用截止滤波器。1-6-3.磁记录介质的S/N特性的测量方法在以任意的记录密度写入信号之后，获得的磁记录介质的读取信号质量的评价是通过读取信号S/N特性测量的众所周知的方法来执行的。1-7.各种参数和S/N特性之间的关系的计算方法通过以上测量方法和计算方法，获得磁记录介质的S/N特性和磁记录层的取向分散角(A650)之间的关系，以及磁记录介质的S/N特性和均方根倾角(0sAq)之间的关系。首先，基于以上结果，获得磁记录介质的S/N特性和磁记录层的取向分散角(A950)。其次，如上所释，基于在表示在基板表面内的凹陷/凸出时使用的分量都一致的事实，认为均方根倾角(esAq)和取向分散角(Ae50)具有线性函数对应。因此，考虑到已获得的磁记录介质的S/N特性和磁记录层的取向分散角(A05O)之间的关系，以及均方根倾角(esAq)和取向分散角(Ae50)之间的线性函数关系，获得磁记录介质的S/N特性和均方根倾角(esAq)之间的关系。2.用于垂直的磁记录介质的基板和垂直的磁记录介质、以及其制造方法其次，对基于以上所释原理的本发明的垂直的磁记录介质的基板，以及使用这种基板的垂直的磁记录介质进行解释。以下仅为示例，且在实践者的创造力的正常范围之内可适当地对本设计做各种修改。2-1.用于垂直的磁记录介质的基板图1是示出本发明的垂直的磁记录介质的环形基板10的立体图。基板14IO包括主表面12、以及分别沿主表面12的内侧和外侧延伸的内圆周表面14和外圆周表面16。该玻璃基板形状可具有65mm的外径、20mm的内径、以及0.635mm(2.5英寸类型)的板厚度，或者48mm的外径，12mm的内径，以及0.508mm(1.8英寸类型)的板厚度。没有对用于垂直的磁记录介质的基板10的材料加以特别限制，只要材料是无磁性的即可。具体地，例如，可使用铝硅酸盐玻璃、钠钙玻璃、苏打铝硅酸盐玻璃(sodaaluminosilicate)、铝硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、石英玻璃、链状硅酸盐玻璃、或者结晶玻璃。特别地，从表面的高平整度的立场看，将非晶玻璃用于适于为高密度记录使用的垂直的磁盘的玻璃基板中是优选的。除以上材料之外，可使用铝、铝合金、碳材料、石英、以及其他无磁性的材料。2-2.用于垂直的磁记录介质的基板的制造方法以下，对用于垂直的磁记录介质的基板的制造方法的示例进行描述。2-2-1.用于垂直的磁记录介质的基板的形状的说明诸如环形的指定形状的基板材料是通过加压成形方法，或通过从平板玻璃中切割或其他方法获得的。这里，与加压成形方法和从平板玻璃中切割的方法一样，可以使用任何众所周知的技术。2-2-2.内径和外径加工将能够同时圆周加工内圆周表面和外圆周表面的研磨机和开槽的金刚石研磨轮(#400)用于通过加压成形或类似的方法获得的玻璃材料的内径和外径加工。内径和外径加工的适当尺寸可通过将在随后的对该产品的内径和外径的抛光和蚀刻中去除量相加来计算。2-2-3.精研执行受到以上内径和外径加工的玻璃材料的表面的精研，以获得磁盘所必需的平面度(例如，对2.5英寸的基板，为4pm或更小)。例如，在板厚度为0.635mm±0.015mm的产品的2.5英寸基板的情况下，精研被执行到约为0.64±0.010mm至lj0.68±0.010mm。此板厚度由随后的抛光去除量确定，且是完全抹去由精磨引起的加工痕迹(研磨痕迹)并获得镜面精加工所必要的量；对两个表面，该量较佳地为0.05到0.1mm。作为精研方法，例如使用具有铸铁压板的精研机；作为精研研磨剂，可使用碳化硅(SiC)磨粒或类似物。2-2-4.超声浸洗在精研之后，任何玻璃粉、磨粒、以及铸铁颗粒都通过超声浸洗被除去。在添加清洁剂的超声浸入槽中执行超声浸洗。可根据要除去的杂质的大小，即异物的大小选择从几十千赫到几兆赫的超声频率。且作为浸液，酸性清洁剂、中性清洁剂、碱性清洁剂、或其他水成液是有效的。并且，可组合在不同条件下的超声清洗。此后，基板在水清洗槽中漂洗并在暖气流中烘干，以获得抛光液和抛光颗粒被除去的清洁的表面。2-2-5.擦洗清洗代替以上超声浸洗，或除此清洗之外，可执行擦洗清洗以通过洗擦来清洗表面。在用清洁剂清洗之后，使用已经根据需要通过约0.2到l.(Him的过滤器的自来水或工业用水来漂洗。然后，使用吹气、热空气吹风、加热、溶剂置换、以及其他用来烘干的众所周知的方法，以获得清洁的表面。2-2-6.主表面处理执行主表面的任意的选择处理。例如，使用其上有包括指定材料的附连抛光垫的双面抛光机，并且在滴落包括悬浮在水中的指定的磨料的抛光液时，执行玻璃材料的主表面的镜面抛光。作为指定的材料，从令人满意的加工成平面态和高的加工速度的立场来看，使用包括氧化铈的尿垸抛光垫是优选的；作为磨料，从高的加工速度和不引入刮痕的趋势的立场来看，使用氧化铈磨料是优选的。从通过精研将加工痕迹(研磨痕迹)完全除去的立场来看，在镜面抛光中的去除量为0.05到0.10mm是优选的。其次，依次执行与超声结合的弱碱清洗、且然后用蒸馏水漂洗，以将磨料和特别是除去的材料从表面完全地清洗掉。此外，具有附连泡沫尿垸抛光垫和硅胶磨液的双面抛光机可例如用于主表面的最终抛光。从将铈抛光面的表面粗糙度改变为硅胶抛光面的表面粗糙度的立场来看，在最终抛光中的去除量为0.0001到0.001mm是优选的。其次，依次执行与超声结合的弱碱清洗，且然后用蒸馏水漂洗，以及然后执行包括常温的异丙醇(IPA)浸入和IPA蒸干工艺的精确的清洗和烘干，以获得垂直的磁记录介质的清洁的基板。2-3.垂直的磁记录介质对使用上述基板的垂直的磁记录介质进行解释。图2是示出使用图1所示的基板10的垂直的磁记录介质40的结构的示例的横截面示意图。根据该图，垂直的磁记录介质40包括基板10;在基板10上形成的软磁层22;在软磁层22上形成的取向控制层24;在取向控制层24上形成的磁记录层26;在磁记录层26上形成的保护层28;以及在保护层28上形成的润滑层30。2-3-1.基板基板IO可以是如上述所获得的任一类型的基板。例如，可使用如上所述的玻璃基板、或包括铝的基板、及类似物。基板IO的膜厚度可根据基板的大小进行调整；在0.3至U1.3mm范围内的厚度是优选的。2-3-2.软磁层软磁层22是在信息写入期间用于抑制由磁头生成的磁通量扩展，并保证在垂直方向上有足够的磁场的层。作为软磁层22的材料，可使用镍合金、铁合金、钴合金、钽合金、或锆合金。例如，通过使用钴锆铌、钴钽锆、钴钽锆铌、或其他非晶的钴-锆基合金，或钴铁铌、钴铁锆铌、钴铁钽锆铌、或其他非晶的铁-钴基合金，可获得令人满意的电磁转换特性。除此之外，可使用铁-硼基合金、以及铁钽碳或另一铁氧体结构的铁基合金、或各种其他软磁材料。考虑到在写入时使用的磁头的结构以及制造生产率，软磁层22的膜厚度在10nm到100nm范围内是优选的。通过将膜厚度制成10nm或更大，磁通量的扩展可被抑制。并且通过将膜厚度制成100nm或更小，可实现极高的生产率。2-3-3.取向控制层取向控制层24是用来控制其上形成的磁记录层26的取向和粒径的层。例如，可使用钴铬基合金、钛或钛合金、或包括钌、铂、钯、金、或银的材料。特别地，当包括钴铬基合金的层被用作磁记录层26时，取向控制层24可包括钴铬基合金、钛或钛合金、或钌。当磁记录层26是包括钴基合金和铂或钯的堆叠构件时，那么取向控制层24可以是铂、钯、或类似物的层。更进一步地，当在取向控制层24内使用易氧化的材料时，未在图2中示出的任选底层可在取向控制层24和磁记录层26之间形成。在这种情况下，在形成底层前保持高真空状态，以防止氧附着到基板，且为取向控制层24获得未氧化的表面状态。取向控制层24的膜厚度在2nm到20nm范围内，且膜被适当地准备以使最终磁记录层26的磁特性和电磁转换特性是所希望的值是优选的。通过将膜厚度制造成2nm或更大，磁记录层26的取向的退化被抑制。且通过将膜厚度制造成20nm或更小，在取向控制层24内的粒径没有变得过分大，从而在磁记录层26内的粒径可被制造得小，且电磁转换特性的退化可被抑制。2-3-4.底层如上所释，未在图2中示出的任选底层可在取向控制层24上形成。该底层是可通过其自身的取向的改进和较小的粒径来实现其上形成的磁记录层26的改进的取向、以及在磁记录层26内的较小的粒径，并且可抑制从磁特性的立场来看是不希望的磁记录层26的初始层的出现的无磁性的层。底层可由铬或类似物形成。更进一步地，为了抑制在磁记录层26中的初始层的形成，获得令人满意的底层的结晶度是至关重要的，且底层的膜厚度为lnm或更大是优选的。用这种方法，可抑制由底层的令人满意的结晶度引起的取向的劣化，也可实现在磁记录层26中的伴随的极好的取向和晶粒的分离，还可抑制磁记录层26的初始生长层的形成。并且，通过将底层的膜厚度保持为20nm或更少，可抑制底层内的粒径变得巨大，且在磁记录层26内粒径的大量增长也可被抑制。2-3-5.磁记录层磁记录层26是设置成记录和再现信息的层。为了将磁记录层26用作垂直的磁记录介质的一部分，易磁化轴必须在与基板平面垂直的方向上取向。磁记录层26可从包括含钴的合金材料中形成。作为含钴的合金，可使18用钴-铂基合金、以及钴-铬基合金。更进一步地，磁记录层26可以是包括多层、通过堆叠钴-铂基合金或钴-铬基合金层以及铂、钯或类似层形成的堆叠构件。磁记录层26的膜厚度为8nm到20nm是优选的。通过将厚度设置为8nm或更大，可抑制热稳定性的劣化。通过将厚度设置为20mw或更低，可使磁头磁场达到整个磁性膜，并且可获得令人满意的写入特性。2-3-6.保护层保护层28是为了防止磁记录层26的腐蚀并防止在介质与磁头接触时对磁记录层26的损害而形成的层。在保护层28内可采用的通常使用的材料，诸如主要包括碳、二氧化硅、或二氧化锆的层。保护层28的厚度在用在通常的垂直的磁记录介质内的膜厚度的范围内是优选的，诸如2nm到5nm。2-3-7.润滑层润滑层30是为了保证磁头和介质之间的润滑特性而形成的层。润滑层30可采用诸如全氟代聚醚、氟化醇、以及氟化羧酸盐的通常用作润滑剂的材料。润滑层30的厚度可在通常的磁记录介质使用的膜厚度的范围之内，诸如从0.5nm到2nm范围。2-4.垂直的磁记录介质的制造方法以下对本发明的垂直的磁记录介质的制造方法的示例进行解释。以下示例符合在图2中示出的示例，且是包括作为本发明的任选元件的保护层和润滑层，但不包括底层的示例。2-4-1.玻璃基板10的清洗玻璃基板10被清洗。除了在除去自然氧化物膜中是非常有效的指定的试剂，诸如酸或使用碱的溶液清洗之外，此清洗还可采用使用各种等离子体或离子的干洗方法。特别地，从高设计尺寸的精度、由使用过的试剂生成的废液的处理、清洗的自动化、以及类似的立场来看，使用干洗方法是优选的。2-4-2.软磁层22的形成经清洗的玻璃基板IO被放置在溅射设备中。指定的靶材被用来通过各种溅射方法中的一种来形成软磁层22。例如，可使用直流磁控溅射方法。这里，在溅射设备中的气氛为氩气氛，在该设备内的压力为0.7到1.5帕斯卡，在设备中不进行加热，膜沉积速率为2到10纳米/秒，且耙材与基板之间的距离介于5到15mm是优选的。2-4-3.取向控制层24的形成取向控制层24通过使用规定靶材的各种溅射方法中的一种在软磁层22上形成。例如，可使用直流磁控溅射方法。这里，在溅射设备中的气氛是氩气氛，在该设备内的压力是0.7到2帕斯卡，在设备中不进行加热，膜沉积速率为2到10纳米/秒，且靶材与基板之间的距离介于5到15mm是优选的。2-4-5.磁记录层26的形成磁记录层26通过各种溅射方法中的一种，使用指定靶材在取向控制层24上形成。例如，可使用直流磁控溅射方法。这里，在溅射设备中的气氛是氩气氛，在该设备内的压力是0.7到4帕斯卡，在设备中不进行加热，膜沉积速率为2到10纳米/秒，且靶材与基板之间的距离介于5到15mm是优选的。2-4-6.保护层28的形成将包括其上依次形成软磁层22、取向控制层24、以及磁记录层26的玻璃基板10的堆叠构件从溅射设备转移到真空设备，且可用化学气相沉积(CVD)方法在磁记录层26上形成保护层28。可被用来形成保护层28的其他方法包括使用碳靶材的溅射方法、以及离子束方法；可采用这些方法的众所周知的模式。特别地，在使用CVD方法或离子束方法时，保护层28可以是薄的。2-4-7.润滑层30的形成最后，其上已形成保护层28的堆叠构件被从真空设备中移出，且浸渍方法被用来在保护层28上形成润滑层30，以获得本发明的垂直的磁记录介质。2-4-8.其他层(底层)的形成如上所释，未在图2中示出的底层可在取向控制层24上形成。这里，当芳香族化合物被用在底层时，采用不破坏其分子结构的蒸发沉积方法是优选的。作为蒸发沉积方法，可采用使用指定靶材的各种溅射方法在取向控制层24上形成底层。例如，可使用直流磁控溅射方法。在使用溅射方法时，在溅射设备中的气氛是氩气氛，在该设备内的压力是2.5到12帕斯卡，在设备中不进行加热，膜沉积速率为2到10纳米/秒，且靶材与基板之间的距离从5到15mm是优选的。实施例以下，对本发明的各实施方式进行详细地解释，以证明本发明的有利的效果。垂直的磁记录介质的14个基板的形成玻璃材料的切割、内径和外径加工、以及精研从平板玻璃切割来的14个玻璃盘中的每一个都受到使用能够同时圆周加工内圆周表面和外圆周表面的研磨机和开槽的金刚石研磨轮(#400)的内径和外径加工；该板厚度是lmm，且执行精研以将厚度减小到0.53mm。使用具有铸铁压盘的精研机，采用包含#1500碳化硅研磨剂占10wtM(重量百分比)的磨液，在100克力/平方厘米(的加工压力下来执行精研。其后执行清洗和烘干，以获得14个基板。主表面处理其次，每一个基板的主表面受到使用众所周知的双面抛光机(SpeedFam9B双面抛光机)的第一抛光。此时，抛光布是泡沬尿垸抛光垫，抛光液包含颗粒直径为1.5jim的10wt。/o的二氧化铈，且加工压力为100gf/cm2。其后执行清洗，以获得受到第一抛光的14个基板。更进一步地，受到第一抛光的每一个基板的主表面然后受到使用众所周知的双面抛光机(SpeedFam9B双面抛光机)的第二抛光。此时，抛光布是泡沫尿烷抛光垫，抛光液包含颗粒直径为80nm的15wt。/。的硅胶，且加工压力为100gf/cm2。其后，执行清洗和烘干，以获得外径为48mm、内径为12mm、且板厚度为0.5mm的14个环形非晶玻璃基板。以下，这些基板被称为基板1到基板14。垂直磁记录介质的六个基板(基板组A)的精抛光对以上14个基板中的六个基板(基板1到基板6(基板组A))执行精抛光。执行使用泡沫尿烷抛光垫作为抛光布，加工压力为100gf/cm2，且用于抛光液的硅胶的颗粒直径和浓度变化的精抛光。通过具有排列在512个垂直的和512个水平的像素的区域内的2x2pm像素的原子力显微镜术(AFM)对表面粗糙度(Ra)进行测量。表1示出用于基板组A的精抛抛光液情况(抛光液浓度和硅胶颗粒直径)和对基板1到6所获得的表面粗糙度(Ra)之间的关系。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>擦洗清洗超声清洗异丙醇(IPA)清洗这样地受到精抛光或蚀刻的基板1到基板14(基板组A和B)依次受到擦洗清洗、超声清洗、以及异丙醇(IPA)清洗，以获得基板1到基板14的清洁的表面。14种垂直的磁记录介质的形成这样获得的基板1到14(基板组A和B)各自被放置在溅射设备中。在每一个基板上依次沉积包括Co-4Zr-6Nb的100nm的非晶软磁层；包括钌的10nm的取向控制层；包括Co-19CrlOPt-8Si02合金的15nm的磁记录层；以及包括碳的5nm的保护层。在每一种情况下，溅射沉积通过直流磁控溅射方法在氩气气氛中在5毫托(mToir)压力下执行。其后，从基板到保护层的堆叠构件从溅射设备中被移出，且浸渍方法被用来在保护层上形成2nm的全氟代聚醚的液态润滑层，以获得14种磁记录介质(介质1到14)。在以下描述中，包括属于基板组A的基板的一批介质可被称作介质组A，且包括属于基板组B的基板的一组介质可被称作介质组B。用于评价的数据的计算基板表面粗糙度(Ra)如以上所述地对用于介质1到14(介质组A和B)的基板表面粗糙度(Ra)进行测量和确定。取向分散角(A050)介质1到14(介质组A和B)的磁记录层的取向分散角(Ae50)由通过X射线衍射获得的钴(002)峰的摇摆曲线的半最大值峰值来确定。均方根倾角(esAq)首先，执行离子铣削以从介质l到14(介质组A和B)中的每一个的一个表面除去润滑层和保护层。接下来，执行另一表面的机械抛光，且在除去润滑层、保护层、磁记录层、取向控制层、以及软磁层之后，执行离23子铣削来精加工剩余的基板表面。然后，使用原子力显微镜术(AFM)从垂直的方向对在一个表面的侧面上被暴露的磁记录层进行观察，以确定均方根倾斜(sAq)。在原子力显微镜术(AFM)观察中获得的数据是在基板的测量表面上的相同间隔处的高度信息的集合，且在坐标(i,j)处的高度信息被描述成Z(i,j)。当从此数据中确定均方根(sAq)时，以上方程(1)和(2)变成以下方程(3)和(4)。方程3方程4，1/+(3)SA《=-^-(4)V(M-1)(W-1)g台这里，在以上方程(3)中的Ax和Ay是在x方向和y方向内的数据间隔。在其中以512个像素垂直地排列和512个像素水平地排列的2x2pm像素的区域上执行这些测量，使得以上间隔都约是3.9nm。更进一步地，在方程(4)中，M和N是在x方向和在y方向内的数据点的数目，且如上所述，对在x方向和y方向内的512个数据点执行这些测量。其次，对方程(4)的反正切，艮卩(tan"(sAq))进行计算，以获得均方根逆变角(inverseangle)(6sAq)。S/N特性在300kFCI处将信号写入介质1到介质14(介质组A和B)后，对用于读取信号的S/N特性进行评价。从S/N的定义来看，该S/N特性是信号输出强度与噪声的比率的常用对数，再乘以20。用于评价的量取向分散角(Ae50)与表面粗糙度(Ra)之间的关系图3是示出介质组A和B的磁记录层的取向分散角(A650)和基板表面粗糙度(Ra)之间关系的图形。根据此图，对于包括被执行精抛光的基板的介质1到6(介质组A)、以及对于包括受到蚀刻处理的基板的介质7到14(介质组B)不同的趋势是明显的。换言之，可见，介质组A和B之间在取向分散角(Ae50)和表面粗糙度(Ra)的相关性方面有很大的区别。取向分散角(Ae50)和均方根倾斜(sAg)之间的关系在沉积几层之前，通过原子力显微镜术(AFM)对用在介质1到14(介质组A和B)中的基板进行观察。使用截止波长变化的高斯滤波器对结果进行截止滤波器处理，以获得均方根倾角(esAq)。然后，对每一个截止波长，当均方根倾角和磁记录层的取向分散角图4是示出对于介质组A和B的R平方值和截止波长之间关系的图形。根据该图，当截止波长约是40nm时，R平方值为最大值，且可见均方根倾角(esAq)和磁记录层的取向分散角(Ae50)之间的相关性是最好的。更进一步地，通过透射电子显微镜术(TEM)对在如上所述的每一种介质的一侧上暴露的磁记录层进行观察，且对构成磁记录层的磁性晶粒的平均粒径D，以及晶粒之间的平均间隔进行测量。结果，平均粒径D是8.0nm，且晶粒之间的平均间隔S是1.5nm。因此，当截止波长约是40nm时，均方根倾角(esAq)的值是与约等于磁性晶粒的平均粒径D和晶粒之间的平均间隔5的和(D+S)的四倍的长度。因此，可发现，当均方根倾角(esAq)是由原子力显微镜术(AFM)的结果来确定时，以上周期人必须受到4(D+S)截止滤波器处理。图5是示出介质组A和B的磁记录层的取向分散角(Ae50)和通过执行40nm截止滤波器处理来确定的均方根倾角(esAq)之间关系的图形。根据此图，在其基板被精抛光过的介质1到6与其基板被蚀刻过的介质7到14之间获得了极其好的相关性。S/N特性与取向分散角(Ae50)之间的关系基于图5中的相关性，S/N特性和取向分散角(Ae50)之间的关系被确定。图6是示出介质组A和B的S/N特性和磁记录层的取向分散角(Ae50)之间关系的图形。根据此图，当取向分散角(A05O)约是8。或更低时，获得极好的S/N特性，且当该角度约是5。或更低时，获得更好的S/N特性。S/N特性和均方根倾角(0sAq)之间的关系最后，基于图5和图6的结果，S/N特性和均方根倾角(esAq)之间的关系被确定。图7是示出介质组A和B的S/N特性和均方根倾角(esAq)之间关系的图形。根据此图，当均方根倾角(9sAq)约是5。或更小时，获得极好25的S/N特性，且当该角度约是3。或更小时，获得更好的S/N特性。工业实用性在本发明中，通过关注对增大取向控制层的取向分散角(Ae50)施加影响的基板表面形状，且尤其通过适当地控制基板的均方根倾角(esAq)，可获得垂直的磁记录介质的读取信号的高水平的质量和稳定性。因此，本发明对应用到作为计算机和家用电器的外部存储设备的固定磁记录设备是有前途的，且近年来从该固定磁记录设备中已经日益寻求到改进的读取信号质量。因而，已经根据本发明对用于垂直磁记录介质的基板以及使用该基板的垂直磁记录介质进行了描述。可对在此描述和例示的技术和结构作许多修改和变化而不背离本发明的精神和范围。因此，应当理解，在此描述的设备只是示例性的，且不对本发明的范围作限制。权利要求1.一种用于环形的垂直的磁记录介质的基板，包括主表面、沿所述主表面的内侧延伸的内圆周表面、以及沿所述主表面的外侧延伸的外圆周表面，其中当所述主表面的形状由x-y坐标的函数Z(x，y)定义时，定义为均方根倾斜(sΔq)的反正切(tan-1(sΔq))的均方根倾角(θsΔq)是5°或更小，所述均方根倾斜(sΔq)是所述主表面的微区域表面倾斜(Δρ)的整个主表面上的均方根，由以下方程表示方程12.如权利要求1所述的用于垂直的磁记录介质的基板，其特征在于，所述均方根倾角(9sAq)为3。或更小。3.如权利要求1所述的用于垂直的磁记录介质的基板，其特征在于，当所述垂直磁记录介质中构成所述基板上形成的垂直记录层的磁性晶粒的平均粒径为D，且所述磁性晶粒之间的平均间隔为5时，并且当在所述基板的横截面视图内，表面形状被视作正弦曲线时，所述曲线的周期入为(D+S)的两倍或更大。4.如权利要求2所述的用于垂直的磁记录介质的基板，其特征在于，当所述垂直磁记录介质中构成所述基板上形成的垂直记录层的磁性晶粒的平均粒径为D，且所述磁性晶粒之间的平均间隔为S时，并且当在所述基板的横截面视图内，表面形状被视作正弦曲线时，所述曲线的周期人为(D+S)的两倍或更大。5.如权利要求3所述的用于垂直的磁记录介质的基板，其特征在于，所述周期X为(D+5)的四倍或更大。6.如权利要求4所述的用于垂直的磁记录介质的基板，其特征在于，当所述垂直磁记录介质中构成所述基板上形成的垂直记录层的磁性晶粒的平均粒径为D，且所述磁性晶粒之间的平均间隔为S时，并且当在所述基板的横截面视图内，表面形状被视作正弦曲线时，所述曲线的周期人为(D+S)的两倍或更大。7.—种垂直的磁记录介质，其中至少软磁层、取向控制层、以及磁记录层在如权利要求1所述的基板上形成。全文摘要公开了一种用于垂直的磁记录介质的基板，以及使用这种基板的垂直的磁记录介质。通过将基板的倾角或与此角相关的基板形状相关的参数设置在适当的范围内，不管最终的基板加工方法如何，磁记录介质都能获得极好的读取信号质量和信号质量稳定性。在包括主表面、沿该主表面的内侧延伸的内圆周表面、以及沿该主表面的外侧延伸的外圆周表面的环形的磁记录介质的基板中，当该主表面的形状由x-y坐标的函数Z(x，y)定义时，定义为均方根倾斜(sΔq)的反正切(tan^-1(sΔq))的均方根倾角(θsΔq)是5°或更小，该均方根倾斜(sΔq)是该主表面的微区域表面倾斜(Δρ)的整个主表面上的均方根，由以上方程1表示。文档编号G11B5/73GK101452708SQ20081021570公开日2009年6月10日申请日期2008年9月1日优先权日2007年12月7日发明者皆泽宏申请人:富士电机电子技术株式会社