磁盘用玻璃基板、磁盘及磁盘的制造方法

专利名称：磁盘用玻璃基板、磁盘及磁盘的制造方法
技术领域：
本发明涉及可进行高密度记录再生的磁盘用玻璃基板、磁盘及磁盘的制造方法。
背景技术：
作为搭载在信息存储装置的信息记录媒体的一种，众所周知有搭载于硬盘(HDD) 的磁盘。在磁盘中，近年来对提高记录容量的要求增强，高密度记录化或记录面积扩大成为 当务之急。作为可进行高密度记录的因素，必须使磁头相对磁盘的浮起高度尽量低，为此必 须使磁盘表面更为平滑。另外，为了扩大记录面积，必须保证主表面的平滑区域尽量大。但是，由于玻璃基 板的研磨条件，在基板外周端部中，相对玻璃基板的主表面产生面下降的面松弛(面下垂) 或相对主表面的面抬起(以下称为隆起)，在使磁头相对于具有这样形状的磁盘进行浮起 行进时，由于磁头在面松弛或隆起的部位倾斜，磁头飞行变得不稳定，所以，有时会产生碰 撞，另外，面松弛或隆起的部位成为记录面积扩大的障碍。近年来，即使在磁盘为平滑的情况下，为了防止磁头的吸附，盛行开发在磁头上安 装有衬垫的磁头、或可实现更低的浮起高度的LUL(L0ad/Unl0ad:加载卸载)方式。在LUL 方式的情况下，通常，磁盘表面是平滑的，磁头在磁盘停止时，在磁盘的外侧待机，在磁盘转 动后，使用导向机构使磁头从盘外侧移动到盘面上而进行记录再生，所以，一般与CSS方式 相比形成为低浮起行进。在LUL方式的情况下，为了保证磁头的浮起稳定性，必须对基板的 外周端部形状进行比CSS方式更为严密的控制。在LUL方式的情况下，由于可进行磁头的 低浮起行进，所以与CSS方式相比可实现高密度记录。因此，为了实现由LUL方式形成的磁头的低浮起化，具有以下的发明(日本特开 2004-265582 (专利文献1))，即，为了具有能进行高密度记录的程度的充分平滑度、且能 把记录面积扩大到周缘，把外周端部形状规定为预定值(例如规定相对于玻璃基板的主表 面、面下降的面松弛(面下垂)等)。专利文献1 日本特开2004-265582但是，无论进行怎样的高精度研磨等来改进玻璃基板的外周端部形状，即，即使减 小了面相对玻璃基板的主表面下降的面松弛(面下垂)或相对主表面的面抬起(隆起)，当 使磁头相对于具有这样形状的磁盘浮起行进时，也还会产生磁头的运行不稳定、无法降低 磁头的浮起高度的问题。对此以下进行详细说明。首先，作为玻璃基板外周端部形状的指标(表示外周端部形状是否以主表面为基 准面(零)处在士几个μ m的范围的、外周端部形状的平坦性的指标)，例如图5所示，利 用在直径为65mmc|)(半径32. 5mm)的磁盘用玻璃基板的情况下、由连结从基板的中心起 半径r = 29. 9mm的点A和半径r = 31. 5mm的点B这两点的直线a以及在该范围内的正方 向、负方向各自的最大距离b、c中的大的一方表示的值，把该值称为(定义为)Duboff。在Duboff比30nm大的过去的情况下，当使Duboff小时，外周端部位置的降落高度(夕7 f夕^ > /、4卜，TDH)能变小。与此相对，在Duboff为30nm以下的这次的情况 下，如图15所示，在研究了 DubofT与外周端部位置(半径r31.5mm的位置)的降落高度 (TDH)的关系时，没发现关联。也就是，了解到，即使改进玻璃基板的外周端部形状，即即使 减少面相对玻璃基板的主表面下降的面松弛(面下垂)、或相对主表面的面抬起(隆起)， 也不能减小外周端部位置的降落高度(TDH)的(降落高度出现大的偏差)。接着，在基板整个面中的微小波动(MW-Rq)(关于定义等在后叙述)的平均值比 4人大的过去的情况下，以减小基板整个面中的微小波动(MW-Rq)的平均值、或内周TDH <外周TDH为前提，减小外周端部的微小波动(MW-Rq)，从而减小了外周端部位置的降落高 度(TDH)。与此相对，在基板整个面中的微小波动(MW-Rq)的平均值为4人(0. 4nm)以下的 这次的情况下，如图16所示，在研究了外周端部位置(半径r31.5mm的位置)的微小波动 (MW-Rq)和外周端部位置(半径r31. 5mm的位置)的降落高度(TDH)的关系时，没有发现关 联。也就是，了解到，即使在玻璃基板的外周端部对微小波动进行改进(减小)，外周端部位 置的降落高度(TDH)也不会变小(降落高度出现大的偏差)。

发明内容
本发明的目的是提出解决上述课题的手段。本发明者研究该原因后了解到，在玻璃基板的表面任意选择两个部位的区域，在 各区域测定的微小波动(关于定义等在后叙述)的差或比不满足某一规定关系时，不能实 现磁头的低浮起化。具体地，例如图7所示，在研究了外周端部(例如半径r = 31. 5mm士0. 05mm的位 置)的微小波动和中心部(例如半径r = 25mm士3mm的位置)的微小波动的差(半径方 向MW-Rq(OD-MD)按波长波段60 500 μ m测定)和降落高度(TDH)的关系后，发现强的 关联。也就是，了解到，当减小外周端部的微小波动和中心部的微小波动的差(半径方向 MW-Rq(OD-MD))时，可以减小外周端部位置的降落高度(TDH)。另外，例如图8所示，在研究了外周端部(例如半径r = 31. 5mm士0.05mm的位 置)的微小波动和中心部(例如半径r = 25mm士3mm的位置)的微小波动的比(半径方 向MW-Rq (0D/MD)按波长波段60 500 μ m测定)和降落高度(TDH)的关系后，发现了强 的关联。也就是，了解到，当减小外周端部的微小波动和中心部的微小波动的比(半径方向 MW-Rq(0D/MD))(接近1)时，可以减小外周端部位置的降落高度(TDH)。同样，了解到，例如在把在半径方向距离不同的任意两点作为测定区域的情况下， 也可见与上述同样的倾向(关联)。在本发明中，所谓可见强关联是指，能够防止如图15、16所示的降落高度(TDH)有 大的偏差。在本发明中，所谓可见强关联是指，把外周端部位置的降落高度(TDH)切实地减 小到所期望的值。当用图像图说明本发明时，如图2(1)所示，在过去，盘中心部的微小波动小，但外 周端部的微小波动相对大。在此，如上所述，即使改进(减小)了外周端部的微小波动，外 周端部位置的降落高度(TDH)也不能变小。与此相对，本发明者发现，如图2(2)所示，即使盘中心部的微小波动相对变大，在 形成作为中心部和外周端部的微小波动的差或比变小那样的表面状态时，包含外周端部位置在内在基板整个面上能够减小降落高度(TDH)。进而，本发明者就上述原因进行了研究后了解到，在玻璃基板的表面任意选择两 个部位的区域，当在各区域测定的微小波动(关于定义等在后叙述)的标准偏差的差或比 不满足某一规定关系时，不能实现磁头的低浮起化。具体地，例如图9所示，外周端部(例如按半径r = 31. 5mm士0.05mm沿着圆周方 向的区域)的微小波动的标准偏差和中心部(例如按半径r = 25mm士3mm沿着圆周方向 的区域)的微小波动的标准偏差的差(圆周方向MW-Rq STDEV(OD-MD)在波长波段60 500μπι测定)与降落高度(TDH)的关系后，发现了强关联。也就是，表明了当减小了在外周 端部沿圆周方向的区域的微小波动的标准偏差和在中心部沿圆周方向的区域的微小波动 的标准偏差的差(圆周方向MW-Rq STDEV(OD-MD))时，可以减小外周端部位置的降落高度 (TDH)。另外，例如图10所示，在研究了外周端部(例如按半径r = 31. 5mm士0. 05mm沿着 圆周方向的区域)的微小波动的标准偏差和中心部(例如按半径r = 25mm士3mm沿着圆 周方向的区域)的微小波动的标准偏差的比(圆周方向MW-Rq STDEV(0D/MD)在波长波段 60 500 μ m测定)与降落高度(TDH)的关系后，发现了强关联。也就是，表明了当减小在 外周端部沿圆周方向的区域的微小波动的标准偏差和在中心部沿圆周方向的区域的微小 波动的比(圆周方向MW-Rq STDEV(0D/MD))(接近1)时，可以减小外周端部位置的降落高 度(TDH)。同样，例如，选择在半径方向距离不同的任意的两点，对于所选择的两个部位，在 各个把按相同半径沿圆周方向的两个区域作为测定区域的情况下，也发现了与上述同样的 倾向(关联)。在本发明中，所谓发现了强关联是指，能够防止如图15、16所示的降落高度(TDH) 有大的偏差。在本发明中，所谓发现了强关联是指，把外周端部位置的降落高度(TDH)切实 地减小到所期望的值。当用图像图说明本发明时，如图3(1)所示，在过去，盘中心部的微小波动的标准 偏差小，但外周端部的微小波动的标准偏差相对大。与此相对，本发明者发现，如图3(2)所示，在形成作为中心部和外周端部的微小 波动的标准偏差的差或比变小那样的表面状态时，包含外周端部位置在内在基板整个面可 减小降落高度(TDH)。本发明发现基板表面中的微小波动和滑行高度(夕…K高度)(降落高度 (TDH))的关系有密切关系，发现了通过将微小波动设为规定的关系、规定的范围，可以提供 达成所期望的滑行高度(降落高度)的磁盘用玻璃基板、磁盘及磁盘的制造方法。本发明具有以下的构成。(构成1)一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 μ m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的差为0. 02nm以下。(构成2)—种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 μ m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的比为1. 1以下。(构成3)如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述两个部位是盘的 外周端部和记录再生区域的中心部。(构成4)如构成3所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述盘的外周端部是从盘 外周端向盘中心方向1.0mm内侧的点或者为该点位于内侧的区域。(构成5)如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述各区域是关于所 选择的两个部位、各个按相同半径沿着圆周方向的两个区域。(构成6)如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板的外周 端部形状是以主表面为基准面处在士30nm以内的范围的形状。(构成7)如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，降落高度为5nm以 下。(构成8)如构成1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，是装载卸载式用的磁
ο(构成9)一种磁盘，其特征在于，在构成1或2所述的磁盘用玻璃基板的表面至少 形成磁性层。(构成10)—种磁盘的制造方法，其特征在于，具有制造构成1或2所述的磁盘 用玻璃基板的工序、和在所述磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层的工序。(构成11)一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 μ m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的标准偏差的差为0. 04nm以下。(构成12)—种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 μ m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的标准偏差的比为1. 1以下。(构成13)如构成11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述两个部位是 盘的外周端部和记录再生区域的中心部。(构成14)如构成13所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述盘的外周端部是从 盘外周端向盘中心方向1.0mm内侧的点或者比该点位于内侧的区域。(构成15)如构成11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述各区域是关 于所选择的两个部位、各个按相同半径沿着圆周方向的两个区域。(构成16)如构成11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板的 外周端部形状是以主表面为基准面处在士30nm以内的范围的形状。(构成17)如构成11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，降落高度为5nm 以下。(构成18)如构成11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，是装载卸载式用 的磁盘。(构成19)一种磁盘，其特征在于，在构成11或12所述的磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层。(构成20)—种磁盘的制造方法，其特征在于，具有制造构成11或12所述的磁 盘用玻璃基板的工序、和在所述磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层的工序。根据本发明，通过把基板表面的微小波动设为规定的关系、规定的范围，可以提供 可达成所期望的滑行高度(降落高度)的磁盘用玻璃基板、磁盘及磁盘的制造方法。


图1是用于说明选择的两个部位、并用于说明关于选择的两个部位各个按相同半 径沿着圆周方向连续地测定的数据的平均值或标准偏差的示意图。图2是用于说明本发明的图像的示意图。图3是用于说明本发明的图像的示意图。图4是用于说明形状波长的示意图。图5是用于说明Duboff的示意图。图6是用于说明由实施例1 5、比较例1 5制作的垂直磁记录盘的构成的示意 图。图7是用于说明在半径方向的微小波动的差(MW-Rq(OD-MD))和降落高度(TDH) 之间发现关联的图。图8是用于说明在半径方向的微小波动(MW-Rq)的比(MW_Rq (0D/MD))和降落高 度(TDH)之间发现关联的图。图9是用于说明在圆周方向微小波动的标准偏差的差(MW-RqSTDEV(OD-MD))和降 落高度(TDH)之间发现关联的图。图10是用于说明在圆周方向的微小波动的标准偏差的比(MW-Rq STDEV(0D/MD)) 和降落高度(TDH)之间发现关联的图。图11是关于用实施例及比较例得到的试料、表示半径方向的微小波动的差 (MW-Rq (0D-MD))和降落高度(TDH)之间的关系的图。图12是关于用实施例及比较例得到的试料、表示半径方向的微小波动的比 (MW-Rq(0D/MD))和降落高度(TDH)之间的关系的图。图13是关于用实施例及比较例得到的试料、表示圆周方向的微小波动的标准偏 差的差(MW-Rq STDEV (0D-MD))和降落高度(TDH)之间的关系的图。图14是关于用实施例及比较例得到的试料、表示圆周方向的微小波动的标准偏 差的比(MW-Rq STDEV(0D/MD))和降落高度(TDH)之间的关系的图。图15是用于说明在Duboff和降落高度(TDH)之间未发现关联的图。图16是用于说明在微小波动(MW-Rq)和降落高度(TDH)之间未发现关联的图。图17是用于说明当形状波长为500 lOOOiim时、半径方向的微小波动的差 (MW-Rq (0D-MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图18是用于说明当形状波长为500 1000 iim时、半径方向的微小波动的比 (MW-Rq(0D/MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图19是用于说明当形状波长为500 1000 u m时、圆周方向的微小波动的标准偏 差的差(MW-Rq STDEV(0D-MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。
8
图20是用于说明当形状波长为500 1000 u m时、圆周方向的微小波动的标准偏 差的比(MW-Rq STDEV(0D/MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图21是用于说明当形状波长为10 60 ym时、半径方向的微小波动的差 (MW-Rq (0D-MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图22是用于说明当形状波长为10 60 ym时、半径方向的微小波动的比 (MW-Rq(0D/MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图23是用于说明当形状波长为10 60 ym时、圆周方向的微小波动的标准偏差 的差(MW-Rq STDEV(OD-MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。图24是用于说明当形状波长为10 60 ym时、圆周方向的微小波动的标准偏差 的比(MW-Rq STDEV(0D/MD))和降落高度(TDH)的关联不好的图。
具体实施例方式以下，对本发明进行详细说明。本发明的磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表 面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 y m波 段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域 的微小波动Rq的差为0. 02nm以下。(构成1)。另外，本发明的磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 U m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的比为1. 1以下。(构成2)。另外，本发明的磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 U m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的标准偏差的差为0. 04nm以下。(构成11)。另外，本发明的磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部 侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60 500 U m波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所 述各区域的微小波动Rq的标准偏差的比为1. 1以下。(构成12)。在本发明中，微小波动(Micro Waviness)，例如使用后述的测定装置，在测定区域 中的表面形状的中抽取形状波长为60 500 y m波段的表面形状，计算该表面形状的自乘 平均平方根粗糙度Rq(RMS)。在此，Rq(RMS)是，从粗糙度曲线在其中心线的方向取出测定 长度(Q)的部分，将该取出部分的中心线作为X轴，将纵倍率的方向作为Y轴，粗糙度曲线 用y = f(x)表达时，对从中心线到该粗糙度曲线[f(x)]的偏差的自乘在测定长度(Q)的 区间进行积分，在该区间取平均的值的平方根。另外，与由JIS B 0601规定的Rq(RMS)(自 乘平均平方根粗糙度)的关系是相同的。与由JIS B 0601规定的Wq(自乘平均平方根波 动)的关系是相同的。在本发明中，为了测定表面状态，使用激光多普勒测振仪(LDV:LaSer Doppler Vibrometer)。该测定装置的测定原理，例如把波长633nm的He_Ne激光的光束分割为测定用光束和比较用光束两部分，检测该两个光束的位相差，由该位相差进行测定对象物的 形状测定。该测定装置的特征在于，是在物体上照射激光、根据该照射光和反射光的频 率差检测速度的光学式干涉计。另外，该测定装置的特征在于，可以测定从表面粗糙度 (Roughness)到波动(Waviness)的宽广的频率波段，可测定盘的整个面。水平方向分解能 约为5 u m,高度方向测定分解能为0. 001nm( 0.01人)。所得到的参数是Rq(RMS)。作为激光多普勒测振仪，例如有THoT公司制0ptical ProcessCertifier M4224寸。在本发明中，所述两个部位选择在盘的半径方向距盘中心的距离相互不同的两个 部位是理想的。与选择其他的两个部位(例如圆周方向)情况相比，可表现出强的相关关系。在本发明中，对于所述两个部位，其一个部位选择盘的外周端部附近(外周端的 面、即基板侧面除外)，其另一个部位选择被认为是表示记录再生区域的代表值的部位(例 如记录再生区域的中心部、例如连结盘的内周端和外周端的线的中间位置等)是理想的 (构成3、13)。与选择其他的两个部位的情况相比，可表现出更强的相关关系。例如，在内径(内直径)为20mm、外径(外直径)为65mm(从中心部测量，内周端 为10mm，外周端为32. 5mm)的2. 5英寸磁盘用玻璃基板的情况下，其一个部位选择盘的外周 端部附近(例如从基板的中心起半径31. 5士0. 05mm的位置的固定点或区域)，另一部位选 择记录再生区域的中心部(例如从基板的中心起半径25mm士3mm的位置的固定点或区域) 是理想的。所述区域可以是0.05 3mm □的区域。另外，盘的外周端部附近的区域，例如是从盘外周端向盘中心方向1.0mm内侧的 点或比该点位于内侧的区域是理想的(构成4、14)(参照图5)。这些不取决于基板尺寸。 这些例如可适用于1. 8英寸、2. 5英寸、3. 3英寸、3. 5英寸的基板。在本发明中，关于选择的两个部位，各自使用按相同半径沿圆周方向测定的数据 的平均值是理想的(构成5)。之所以使用各半径位置的代表值是理想的，是因为这会提高 关联关系的精度。例如，如图1所示，关于选择的两个部位(A具有宽度，B是一个点)，如假想虚线所 示，各自在从盘的中心0按相同半径沿圆周方向连续地测定的数据的平均值是理想的。在本发明中，可适当调整沿相同半径的圆周连续地测定的数据的数量。在本发明中，也可以按相同半径沿圆周方向，以等间隔间歇地设定多个测定区域， 使用在多个测定区域测定的数据的平均值。另外，在本发明中，对于选择的两个部位，各个将按相同半径沿圆周方向的两个区 域作为测定区域，使用在各测定区域测定的数据的标准偏差是理想的(构成15)。之所以增 加标准偏差的母数是理想的，是因为这样会提高关联关系的精度。例如，如图1所示，对于选择的两个部位(A具有宽度，B是一个点)，如假想虚线所 示，各自使用在从盘的中心0按相同半径沿圆周方向连续地测定的数据的标准偏差是理想 的。在本发明中，可适当调整沿相同半径的圆周连续地测定的数据的数。在本发明中，也可按相同半径沿圆周方向以等间隔间歇地设定多个测定区域，使 用在多个测定区域测定的数据的标准偏差。
在本发明中，在测定区域中的表面形状之中，抽取形状波长为60 500 y m波段的 表面形状是理想的。如图4所示，形状波长意味着，相邻谷底之间的距离或相邻峰顶之间的距离。当形状波长为500 1000 ii m时，即使以与图7、8、9、10相同的条件进行测定，关 联也不好(参照图17、18、19、20)。当形状波长为10 60 y m时，即使以与图7、8、9、10相同的条件进行测定，关联也 不好(参照图21、22、23、24)。另外，由上述情况可知，形状波长的上限是磁头尺寸的一半程度是理想的。因此， 在将来的磁头尺寸变小的情况下，与之对应地，形状波长的上限设为磁头尺寸的一半程度 是理想的。在本发明中，所述玻璃基板的外周端部形状是以主表面为基准面处在士30nm以 内的范围的形状是理想的(构成6、16)。这是因为，在所述的Duboff为30nm以下的情况下，本发明的适用效果充分体现。 另外是因为，在Duboff为比30nm大的情况下，当使Duboff减小时，可以把在外周端部位置 的降落高度(TDH)减小到一定限度。在本发明中，磁头是垂直磁记录媒体用的磁头是理想的。特别是从磁头伸出针而 针接近盘的类型的磁头是理想的。本发明的磁盘及其玻璃基板，其基板整个面中的微小波动(MW-Rq)的平均值为 4A以下的情况是理想的。这是因为，在微小波动(MW-Rq)的平均值为4人(0. 4nm)以下的情况下，本发明的 适用效果充分体现。另外是因为，在微小波动(MW-Rq)的平均值比4人(0. 4nm)大的情况 下，不适用本发明也可以。本发明的磁盘及其玻璃基板，其降落高度为5nm以下是理想的(构成7、17)。这是因为，在降落高度为5nm以下的情况下，本发明的适用效果充分体现。另外是 因为，在降落高度比5nm大的情况下，不适用本发明也可以。降落高度(夕？ ★夕‘々> z、4卜)是磁头接近盘表面到何处的指标。降落高度可 由成膜的媒体(即磁记录媒体)测定。滑行高度(夕、” K高S )(浮动高度(7，4 >夕^、4卜))表示在基板上平均 浮起行进的高度。滑行高度是使用成膜的媒体即非透明体、由测试器通过设想形成的值。通过在玻璃基板的表面成膜出极薄的膜并进行测定，实质上可知玻璃基板的表面 状态。在本发明中，成膜的媒体的表面状态包含满足所述构成1、2、11、12所规定的必要 条件的情况。在面内磁记录媒体的情况下，由于磁性层等的膜厚薄，所以玻璃基板的表面状态 可以认为与成膜的媒体的表面状态大体相等。与此相对，在垂直磁记录媒体的情况下，由于 磁性层等的膜厚厚，所以成膜的媒体的表面状态形成得比玻璃基板的表面状态粗，但由成 膜变粗的宽度是一定的，所以可以认为在成膜前后可取得关联。本发明的磁盘及其玻璃基板是装载卸载式用的磁盘及其玻璃基板是理想的(构 成 8、18)。
这是因为，在装载卸载式用的磁盘及其玻璃基板的情况下，在所述的两个部位选 择的各区域的微小波动Rq的差或比特别成为问题。本发明的磁盘及其玻璃基板是搭载在4200转速rpm以上使用的HDD的磁盘及其 玻璃基板是理想的(构成9、19)。这是因为，在搭载于4200转速rpm以上使用的HDD的情况下，本发明的适用效果 得到充分体现。本发明的磁盘，其特征在于，在所述构成1 7中任一项所述的磁盘用玻璃基板的 表面至少形成磁性层(构成10、22)。本发明的磁盘及其玻璃基板适宜适用于垂直磁记录媒体。垂直磁记录盘在基板上至少具有垂直磁记录层。在此，作为垂直磁记录层，例如是至少具有形成于基板上的粒状结构的、具有包含 氧化物或者硅(Si)或者硅(Si)的氧化物的强磁性层和在该强磁性层上包含Co或者Co合 金的第一层以及包含Pd或者Pt的第二层的堆积层的、垂直磁记录层是理想的。作为构成所述强磁性层的Co系磁性材料，特别是CoPt系或CoPtCr系磁性材料是 理想的。另外，不仅可在CoPt系或CoPtCr系磁性材料作为单体添加Si，也可以添加氧化物 或Si02等的Si的氧化物。所述强磁性层具有把Co作为主体的结晶粒子和把氧化物或者 硅(Si)或者硅(Si)氧化物作为主体的晶界部是理想的。所述强磁性层是在含有Co的磁 性结晶粒子之间含有Si或其氧化物的粒状结构是理想的。该强磁性层的膜厚为20nm以下 是理想的。最好是8 16nm的范围是合适的。所述堆积层与所述强磁性层邻接，或者借助于间隔层与强磁性层磁结合，同时具 有在大体相同方向与相互的层中的易磁化轴方向对齐的功能。该堆积层在层内磁结合结晶 粒子。所述堆积层相对于由Co系磁性材料构成的强磁性层，具体来讲是由钴(Co)或者其 合金和钯(Pd)的交替层积膜、或钴(Co)或者其合金和钼(Pt)的交替层积膜构成是合适 的。由这样的材料构成的交替层积膜因为磁性的Ku大，所以可使在该堆积层形成的磁壁宽 度变薄。其膜厚为1 8nm是理想的。最好是2 5nm是合适的。另外，堆积层的材料除 了所述多层膜之外，使用pt含有量多的CoCrPt、或CoPt、CoPd、FcPt、CoPt3、CoPd3也可以 得到同样的效果。另外，在所述强磁性层和所述堆积层之间具有间隔层是合适的。通过设置间隔层， 可以适当地控制所述强磁性层和所述堆积层之间的交换结合。作为间隔层，例如可根据堆 积层适当使用Pd层或者Pt层。在堆积层使用Pd层的情况下，在间隔层也可使用Pd层。这 是因为，在制造装置的制约方面，使用相同组成在经济上是理想的。间隔层的膜厚为2nm以 下是理想的，最好是0. 5 1. 5nm的范围。另外，上述强磁性层和堆积层邻接，或者借助于所述间隔层进行配置，但从 HDI (Head Disk Interface)的观点出发，从基板观看时把堆积层配置在强磁性层的上方的 情况是理想的。另外，所述强磁性层不限于单层，也可以由多层构成。在这种情况下，也可 以组合含有Si或Si氧化物的Co系磁性层彼此，也可以组合含有Si或Si氧化物的Co系 磁性层和含有Si或Si氧化物C0系磁性层。另外，在与堆积层邻接的一侧配置含有Si或 Si氧化物的Co系磁性层是理想的。作为垂直磁记录层的形成方法，用溅射法进行成膜是理 想的。特别是当由DC磁控管溅射法形成时，由于可形成均勻的成膜，所以是理想的。
垂直磁记录盘在基板上至少具有所述垂直磁记录层，除此之外设置各种功能层是 理想的。例如，也可以在基板上设置用于适当调整垂直磁记录层的磁回路的软磁性层。软 磁性层只要由显示软磁特性的磁性体形成就没有特别的限制，例如，保磁力(He)为0.01 80奥斯特、最好是0.01 50奥斯特的磁特性是理想的。另外，饱和磁通密度(Bs)为 500emu/cc 1920emu/cc的磁特性是理想的。作为软磁性层和材料，可列举Fe系、CO系 等。例如，可使用FeTaC系合金、FeTaN系合金、FeNi系合金、FeCoB系合金、FeCo系合金等 的Fe系软磁性材料、CoTaZr系合金、CoNbZr系合金等的Co系软磁性材料、或者FeCo系合 金软磁性材料等。软磁性层的膜厚为30nm lOOOnm，最好是50nm 200nm是理想的。另外，在基板上设置用于使垂直磁记录层的结晶配向配向为相对基板面垂直的方 向的非磁性基底层是理想的。作为非磁性基底层的材料，Ti系合金是理想的。在Ti系合 金的情况下，控制成把具有hep结晶构造的CoPt系垂直磁记录层的结晶轴(C轴)配向在 垂直方向的作用是非常适当的。作为由Ti系合金构成的非磁性基底层，除了 Ti以外，可以 列举TiCr系合金、TiCo系合金等。这样的非磁性基底层的膜厚为2nm 30nm是合适的。另外，在为了对基板的软磁性层进行磁区控制而必须进行磁场中退火的情况下， 玻璃是理想的。由于玻璃基板的耐热性优良，所以可以提高基板的加热温度。作为基板用 玻璃，可列举硅酸铝玻璃、硅酸硼铝玻璃、钠玻璃等，但其中硅酸铝玻璃最合适。另外，可以 用非结晶玻璃、结晶化玻璃。在把软磁性层进行非结晶的情况下，基板由非结晶玻璃制成是 理想的。另外，当使用化学强化的玻璃时，高刚性是理想的。在本发明中，基板主表面的表 面粗糙度Rmax为6nm以下，Ra为0. 6nm以下是理想的。由于通过形成这样的平滑表面，可 以使垂直磁记录层_软磁性层间的间隙为一定，所以可以在磁头_垂直磁记录层_软磁性 层间形成合适的磁回路。另外，在基板和软磁性层之间形成附着层是理想的。由于通过形成附着层，可提高 基板和软磁性层之间的附着性，所以可以防止软磁性层的剥离。作为附着层的材料，例如可 以使用含有Ti的材料。从实用方面的观点出发，附着层的膜厚为lnm 50nm是理想的。另外，在垂直磁记录盘中，在所述垂直磁记录层之上设置保护层是合适的。通过设 置保护层，可以保护磁盘表面不受在磁盘上浮起飞行的磁记录头影响。作为保护层的材料， 例如碳系保护层是合适的。另外，保护层的膜厚为3nm 7nm程度是合适的。另外，在所述保护层上再设置润滑层是理想的。通过设置润滑层，可抑止磁头和磁 盘间的磨耗，提高磁盘的耐久性。作为润滑层的材料，例如PFPE(全氟聚醚)是理想的。另 外，润滑层的膜厚为0. 5nm 1. 5nm程度是合适的。另外，对于所述软磁性层、基底层、附着层和保护层也用溅射法成膜是理想的。特 别是当由DC磁控管溅射法形成时，由于可成为均勻的成膜，所以是理想的。使用直进模成 膜方法也是理想的。另外，所述润滑层例如由浸渍涂布法形成是理想的。本发明的磁盘及其玻璃基板也可适用于离散型的媒体。本发明的磁盘制造方法，其特征在于，具有制作所述构成1或2、构成11或12中 所述的磁盘用玻璃基板的工序，和在所述磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层的工序(构成10、20)。在制作磁盘用玻璃基板的工序中，例如用研削、研磨工序制造具有构成1、2、11、12等所述的特征(所谓选择两个部位的各区域的微小波动Rq的差或比处于规定的范围内的 特征)的磁盘用玻璃基板。更具体来讲，磁盘用玻璃基板的制造工序例如由(1)粗抛光工序、(2)形状加工工 序、⑶端面研磨工序、⑷精抛光工序、(5)第一磨光工序、(6)第二磨光(最终磨光)工 序、(7)清洗工序、⑶化学强化工序、(9)清洗工序、(10)评价工序构成，例如控制研磨工 序中的研磨衬垫(研磨布)的性状或研磨条件等，特别是控制第二磨光(最终磨光)工序 中的研磨衬垫(研磨布)的性状或研磨条件等，可以制造具有上述特征的磁盘用玻璃基板。以下，对实施例及比较例进行说明。(实施例1 5、比较例1 5)图6是用于说明由实施例1 5、比较例1 5制作的垂直磁记录盘的构成的示意 图。以下，参照图6对垂直磁记录盘的制造例进行说明。把非结晶的硅酸铝玻璃用直接压力机成型为圆盘状，制成玻璃盘。在该玻璃盘顺 次进行研削、研磨、化学强化，得到由化学强化玻璃盘构成的平滑的非磁性玻璃基板1。该 玻璃基板1是内径(内直径)为20mm、外径(外直径)为65mm(从中心部测量，内周端为 10mm，外周端为32. 5mm)的2. 5英寸型玻璃基板。用AFM(原子间力显微镜)测定该玻璃基 板1的主表面的表面粗糙度时，是Rmax为4. 8nm、Ra为0. 42nm的平滑的表面形状。另外， Rmax及Ra依据日本工业标准(JIS)。另外，控制研磨工序中的研磨衬垫的性状或研磨条件等，制造具有表1所示 的Doboff值及基板整个面中的微小波动(MW-Rq)的平均值、半径方向的微小波动的差 (MW-Rq(OD-MD))的值、半径方向的微小波动的比(MW_Rq(0D/MD))的值的磁盘用玻璃基板。另外，控制研磨工序中的研磨衬垫的性状或研磨条件等，制造具有表2所示 的Doboff的值及基板整个面中的微小波动(MW-Rq)的平均值、圆周方向的微小波动 的标准偏差的差(MW-Rq STDEV (0D-MD))的值、圆周方向的微小波动的标准偏差的比 (MW-RqSTDEV (0D/MD))的值的磁盘用玻璃基板。接着，在得到的玻璃基板1上，使用进行了真空抽吸的成膜装置，利用DC磁控管溅 射法，在Ar气体氛围中，顺次成膜出附着层2、软磁性层3。此时，使用Ti觇板成膜出附着 层2，形成膜厚为20nm的Ti层。另外，使用CoTa&觇板成膜出软磁性层3，形成膜厚200nm 的非结晶 CoTaZr(Co :88at%, Ta 7. 0at%, Zr 4. 9at% )层。接着，在得到的所述基板上，使用进行了真空抽吸的单页静止相向模成膜装置，利 用DC磁控管溅射法，在Ar气体氛围中，顺次成膜出第一基底层4a、第二基底层4b、强磁性 层5、间隔层6、堆积层7及碳系保护层8。具体来讲，在完成了直到软磁性层3的成膜的所述基板上，首先，形成由非结晶的 NiTa(Ni :45at%, Ta :55at% )构成的lOnm厚的第一基底层4a和由Ru构成的30nm厚的 第二基底层4b。另外，在此也可以使由Ru构成的层为两层。即是，在形成上层侧RU时，通 过以比形成下层侧Ru时的氮(N)气的气体压高的气体压形成，来改进结晶配向性。接着，使用含有Si02的由CoCrPt构成的硬磁性体的觇板，形成由15nm的hep结晶 构造构成的强磁性层5。用于形成该强磁性层5的觇板的组成是Co :62at%, Cr :10at%, Pt :16at%，Si02 :12at%。另外，强磁性层5用气体压30mTorr进行成膜。接着，形成由Pd 构成的0.9nm厚的间隔层6。进而，形成由CoB和Pd的交替层积膜构成的堆积层7。首先，
14把CoB成膜0. 3nm,在其上把Pd成膜0. 9nm。因此，该堆积层6的总厚度为1. 2nm。另外，堆 积层7用比成膜所述强磁性层5时的气体压低的气体压lOmTorr进行成膜。接着，使用在Ar中含有18体积％的氢的混合气体，对碳觇板进行溅射，从而形成 由氢化碳构成的碳系保护层8。碳系保护层8的膜厚为4. 5nm。由于通过形成氢化碳提高了 膜硬度，所以可以防护垂直磁记录层免受磁头的冲击。此后，用浸渍涂布法形成由PFPE(全 氟聚醚)构成的润滑层9。润滑层9的膜厚为lnm。由以上的制造工序，得到垂直磁记录盘。在得到的垂直磁记录盘的表面粗糙度同 样用AFM测定时，是Rmax为4. 53nm、Ra为0. 40nm的平滑的表面形状。(评价)如上所述，得到的玻璃基板及磁盘的表面的各种测定结果在表1、2和图11、12、 13,14中所示。另外，测定条件等如以下的⑴ ⑶所示那样。(l)Duboff利用作为触针式表面粗糙度计的小型表面粗糙度测定机(表面粗糙度 测试仪SJ-624 三丰公司制)进行测定。测定对象是玻璃基板(成膜前)。(2) “微小波动MW-Rq”，使用THoT公司制激光多普勒测振仪(Optical Process Certifier M4224)进行测定。测定区域，在半径方向上为外周端部(0D:半径r = 31.5(士0.05)mm的位置的定 点观测)和中心部(MD 半径r = 25 士 3mm的位置的1 2mm □的区域观测)这两个部位， 求出各个按相同半径沿圆周方向连续测定的数据的平均值及标准偏差(参照图1)。波长波段设为60-500 u m。测定对象是磁盘(成膜后)。在此，在表3表示THoT公司制激光多普勒测振仪的测定条件。另外，例如，所谓短 波长100 u m、长波长500 u m,是指在100 500 y m的波长波段、通频带进行测定。(3)用降落高度评价法对降落高度(TDH)进行分析。测定对象是磁盘(成膜后)。在实施例得到的磁盘，半径方向的微小波动的差(MW-Rq(0D-MD))为0. 02nm以下 (0.2人以下)，半径方向&勺微小波云力&勺比(MW-Rq (0D/MD))为1. 1以下，其结果，降落高度 (TDH)为5nm以下，可适用于160G以上的磁盘。比较例得到磁盘，半径方向的微小波动的差(MW-Rq (0D-MD))超过0. 02nm( 0.2人 )，半径方向的微小波动的比(MW-Rq(0D/MD))超过1. 1，其结果，降落高度(TDH)超过5nm， 仅限于能适用直到80G的磁盘。另外，在实施例中得到的磁盘，圆周方向的微小波动的标准偏差的差(MW-Rq STDEV(OD-MD))为0. 04nm以下(0.4人以下)，圆周方向的微小波动的标准偏差的比(丽_恥 STDEV(0D/MD))为1. 1以下，其结果，降落高度(TDH)为5nm以下，可适用于160G以上的磁盘。在比较例得到的磁盘，圆周方向的微小波动的标准偏差的差(MW-Rq STDEV (0D-MD))超过0. 04nm ( 0.4A )，圆周方向的微小波动的标准偏差的比(丽_恥 STDEV(0D/MD))超过1. 1，其结果，降落高度(TDH)超过5nm，仅限于作为直到80G的磁盘。 〇TDH 彡 5nm □ :TDH > 5nm[表 2]圆周方向
16 O :TDH ≤ 5nm □ :TDH > 5nm[表 3] 以上，使用实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围不限定于所述实 施方式中所述的范围。本专业的技术人员明确可对所述实施方式进行各种各样变更或改 良。由权利要求书的记载内容可知实施了这样变更或改良的方式也含于本发明的技术范围 内。
权利要求
一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表面任意选择了两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中抽取形状波长为60～500μm波段的表面形状，将该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域的微小波动Rq的差为0.02nm以下。
2.一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表面任意 选择了两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中抽取形状波长为60 500 μ m波段的 表面形状，将该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域的微 小波动Rq的比为1. 1以下。
3.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述两个部位是盘的外周端 部和记录再生区域的中心部。
4.如权利要求3所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述盘的外周端部是从盘外周 端向盘中心方向1. Omm内侧的点、或者比该点位于内侧的区域。
5.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述各区域是关于所选择的 两个部位、各自按相同半径沿着圆周方向的两个区域。
6.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板的外周端部形 状是以主表面为基准面处于士30nm以内的范围的形状。
7.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，降落高度为5nm以下。
8.如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述磁盘用玻璃基板是装载 卸载式用的磁盘。
9.一种磁盘，其特征在于，在如权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的表面至少形成有磁性层。
10.一种磁盘的制造方法，其特征在于，具有制造权利要求1或2所述的磁盘用玻璃基板的工序，和在所述磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层的工序。
11.一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表面任意 选择了两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中抽取形状波长为60 500 μ m波段的 表面形状，将该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域的微 小波动Rq的标准偏差的差为0. 04nm以下。
12.一种磁盘用玻璃基板，其特征在于，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表面任意 选择了两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中抽取形状波长为60 500 μ m波段的 表面形状，将该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域的微 小波动Rq的标准偏差的比为1. 1以下。
13.如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述两个部位是盘的外 周端部和记录再生区域的中心部。
14.如权利要求13所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述盘的外周端部是从盘外 周端向盘中心方向1.0mm内侧的点、或者比该点位于内侧的区域。
15.如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述各区域是关于所选 择的两个部位、各自按相同半径沿着圆周方向的两个区域。
16.如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述玻璃基板的外周端部形状是以主表面为基准面处于士30nm以内的范围的形状。
17.如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，降落高度为5nm以下。
18.如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板，其特征在于，所述磁盘用玻璃基板是 装载卸载式用的磁盘。
19.一种磁盘，其特征在于，在如权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板的表面至少 形成有磁性层。
20.一种磁盘的制造方法，其特征在于，具有制造权利要求11或12所述的磁盘用玻璃基板的工序，和 在所述磁盘用玻璃基板的表面至少形成磁性层的工序。
全文摘要
本发明的磁盘用玻璃基板，在玻璃基板的比外周端靠中心部侧的表面任意选择两个部位的各区域中，在各区域的表面形状中，抽取形状波长为60～500μm波段的表面形状，把该表面形状的自乘平均平方根粗糙度Rq设为微小波动Rq时，所述各区域的微小波动Rq的差为0.02nm以下或所述各区域的微小波动Rq的标准偏差的差为0.04nm以下。
文档编号G11B5/84GK101896972SQ20088011994
公开日2010年11月24日 申请日期2008年12月24日 优先权日2007年12月28日
发明者前田高志, 橘内浩二 申请人:Hoya株式会社