用於磁記錄介質的矽基底以及磁記錄介質的製作方法

2023-09-24 00:05:10 1

專利名稱：：用於磁記錄介質的矽基底以及磁記錄介質的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種磁記錄介質，其作為記錄介質而廣泛用於各種電子裝置(計算機等)中，以及一種矽基底，其可適合用作在磁記錄介質的形成中的基底。技術背景近來，隨著各種技術的發展，磁記錄裝置的記錄容量得到了增加。特別地，主要用作用於計算機的外存儲器的磁碟的記錄容量和記錄密度逐年增加，並且需要進一步t艮來以更高的密度記錄。例如，作為筆記本型個人計算機的發展的結果，期望提供小型且抗沖擊的記錄裝置，並因此還期望提供能夠以更高的密度記錄且具有對衝擊的抵抗性的小型磁記錄介質。最近的趨勢是將超小型的磁記錄裝置應用在車輛導航系統以及可攜式音樂再現系統中。以前，將鋁合金基底、具有MP鍍lt^面的鋁合金基底以及玻璃基底用作用於磁記錄介質的基底。然而，鋁合金基底具有差的耐磨性和可加工性，並且，為了克服這些缺點，進一步對基底進行NiP鍍層。該NiP鍍敷的鋁合金基底可容易地產生彎曲，且另外，可引起例如在較高溫度下處理時磁化的缺陷。而且，玻璃基底遭受的問題是，基底可以在其表面中產生應變層，從而在加固處理期間引起壓縮應力，並且還可容易地在加熱基底時產生彎曲。在用於磁記錄裝置的基底領域中，要求其具有例如高剛性的機械特性，以便基底可耐受由於其重量的減小而導致的基底厚度的減小，並避免在高速旋轉期間磁碟的變形。另外，非常需要增大記錄的密度。為了獲得高的記錄密度，將磁頭的在磁記錄介質的基底上方的浮動高度減小到非常小的距離，且為了實現此目的，需要磁記錄介質的基底非常平坦如鏡面，且具有小的表面M度。而且，需要從基底的表面儘可能多地去除例如微刮痕、微孔(micro-pits)等缺陷。對於超小型磁記錄介質，期望基底較薄、在施加外力期間可以抵抗形變、具有平坦表面並且由能夠容易地形成磁記錄層的材料製成。因此，作為用於磁記錄介質的基底，已提議使用廣泛用作半導體器件基底的矽基底(例如，參見日本未審查的專利公開(Kokai)No.6-76282)。在半導體領域中，將單晶矽用於實現這樣的潔淨的基底表面，該基底表面具有可與鏡面匹敵的平坦度以及小的表面粗糙度，且儘可能沒有例如微刮痕和微孔的表面缺陷。而且，與鋁相比，矽具有許多優點，例如較小的比重、較大的楊氏模量、較小的熱膨脹、良好的高溫特性以及良好的導電性，因此，優選矽作為用於磁記錄介質的基底材料。而且，由於基底受到的衝擊隨著基底直徑的減小而降低，因此即便使用矽基底時，也可以提供耐用的磁記錄設備。通常，當磁頭浮動在磁碟上方時，磁頭必須穩定運行並且儘可能地靠近磁碟。當缺U盤和磁頭的這種靠近調整時，就會在高速記錄或讀取中以及在高密度記錄中出現問題。在這種情況下，磁碟和磁頭之間用於使磁頭穩定地浮動而不接觸磁頭的距離稱為"雪崩點"。當浮動高度低於雪崩點時，故障信號會突然增加。在磁記錄盤中，一個寬闊的區域延伸到外周部分，如果可能，其用於增加磁碟的記錄容量。然而，與數據承栽面相比，磁碟的外周部分具有差的平坦性，且許多改進已經應用到》茲盤的外端形狀(例如，參見日本未審查的專利7>開(Kokai)No.5-1290365)。近來，強烈需要進一步減小磁頭的浮動高度以滿足高密度記錄的需求。但是，當使用現有技術的矽基底時，難於獲得小的雪崩點。
發明內容本發明的一個目的是提供一種能夠解決上述現有技術問題的磁記錄介質，以及提供一種能夠適用於這種磁記錄介質的珪基底。本發明的另一目的是提供一種能夠提供小的雪崩點以允許較高記錄密度的用於磁記錄介質的矽基底，以及提供一種使用該矽基底的磁記錄介質。通過對本發明優選實施例的下列詳細描述，將容易地理解本發明的這些以及其它目的。作為集中研究的結果，本申請的發明人發現，將矽基底的數據承載面外側區域中的dub-off值控制到特定的水平對於實現上述目的非常有效，並且基於該發現構思了本發明。在本發明的一個方面中，本發明提供一種用於磁記錄介質的矽基底，其中所述基底在其用於形成包括磁性層的層的數據承栽面(表面)與其外周端面(豎直面)之間具有倒稜面，其特徵在於，所述數據承栽面的外周側的dub-off值不大於120A,其中，當第一位置(A)是在所迷數據承載面上的與所述基底的所述外周端面相距lmm的在徑向上向內設置的一個點時，第二位置(B)是在所述數據承載面上的與所述第一位置(A)進一步相距1.6mm的在徑向上向內設置的一個點，此外，如果垂直線落到連接所述第一位置(A)和所速第二位置(B)的直線(A-B)，則第三位置(C)是所述垂直線與所述數據承載面相交的點，以及第四位置(H)是所述垂直線與所述直線(A-B)相交的點，所述dub-off值定義為所述第三位置(C)和所述第四位置(H)之間的距離(C-H)的最大值。在根據本發明的用於磁記錄介質的矽基底中，優選所述數據承載面的所述外周側具有滾降形狀。在本發明的另一方面中，本發明提供一種包含矽基底的磁記錄介質，所述矽基底用於根據本發明的磁記錄介質，且至少一個磁記錄層施加在所述基底的所述數據承載面上。使用具有上述結構特徵的根據本發明的用於磁記錄介質的矽基底或者該磁記錄介質，可以獲得小的且合適的雪崩點。根據發明人的發現，認為原因在於下述幾點也就是，在用於磁記錄介質的現有技術的矽基底中，可在磁碟的外周部分中發現非常微細的斜坡狀凸起(滑雪跳躍(ski-jump)和凹陷(滾降(roll-off))，因此認為磁頭將以不穩定的方式浮動，且因此不能獲得小的且合適的雪崩點。與此相反，如上所述，在本發明中，因為將特定的dub-off部分應用到矽基底的數據承載面上的外周側，所以可以抑制或去除在磁碟外周部分中的任何斜坡狀凸起(滑雪跳躍)和凹陷(滾降)。結果，認為可以在磁碟中獲得小的且合適的雪崩點。圖l是示例根據本發明的珪基底的基本實施例的簡化透視圖(a)和截面圖(b);圖2是示例圖1的具有滾降形狀的珪基底的簡化放大的截面圖；圖3是示例圖1的具有滑雪跳躍形狀的矽基底的簡化放大的截面圖；圖4是示例在測量設備Micro-Xam中的測量結果的指示部分的圖；圖5是示例在測量設備Micro-Xam中的測量目標的指示部分的圖；圖6是示出在測量設備Micro-Xam中的監視顯示的一個實例的圖表(a)和(b);圖7是示出雪崩點和dub-off值之間關係的圖表。具體實施方式下文中，必要時，將參照附圖進一步描述本發明。注意，在下述描述中，除非另行注釋，"…分之一，，和"o/。"表示基於重量的體積和比率。(矽基底)本發明的a底具有在其數據承載面(表面)與其外周端面(豎直面)之間的倒稜面，其中數據承載面具有包括磁性層的層，且矽基底在其數據承載面外周側具有不大於120A的dub-off值。(一個基本實施例)圖l是示例本發明的矽基底l的基本實施例的簡化透視圖(a)和截面圖(b)。圖2和3各自是在本發明的珪基底1的最外端部分的放大截面圖。在圖1到3中，示例了矽基底1，該>^底1在其數據承載面10與其外周端面(豎直面)12之間具有倒稜面11,其中數據承栽面IO具有包括磁性層的層。注意，這些附圖中，基底的尺寸與基底的實際尺寸不成比例，且在圖2和3中，特別是在長度方向上，其尺寸顯著的放大了。而且，附圖2和3中半徑"r"的值是在基底具有65mm的直徑時獲得的。(dub-off值的確定)在這樣的情況下將基底描述為具有滾降形狀，如圖2中所示，數據承載面IO位於直線(A-B)上方，該直線(A-B)連接點(A)和點(B)，該點(A)在數據承載面10上且位於與基底的外周端面12在徑向向內的方向上相距l.Omm處，該點(B)在數據承載面上且位於與點(A)在徑向向內的方向上進一步相距1.6mm(即，總共2.6mm)處。此外，當數據承載面10位於直線(A-B)下方時，將基底描述為具有滑雪跳躍形狀。注意，通常，倒稜面11包含在從基底的外周端面12開始寬度約為0.1到0.2mm的內部區域中。對於本發明，如圖2和3中所示例的，在基底具有滾降形狀或滑雪跳躍形狀的兩種情況下，dub-off值定義為交點(C)與交點(H)之間的距離(C-H)的最大值。這裡，點(C)是在直線(A-B)的垂直線上與數據承栽面的交點，以及點(H)是在垂直線和直線(A-B)上的交點。本發明中，dub-off值不大於120人。當dub-off值超過l加人時，就變得難於獲得合適的雪崩點。(矽材料)用於磁記錄介質的矽基底受到關注，這是因為該基底具有較高的剛度及其對減薄的適應性，且另外，可以獲得例如較高的抗沖擊性等優點。用於該基底的矽材料可利用單晶、多晶或非晶材料的形式。(合適的矽材料)適合用於本發明的矽材料不局限於特定材料，只要其可形成具有上述特定的dub-off部分的珪基底。(a底的製造)可用於本發明的矽基底的製造方法不局限於特定的製造方法，只要其可形成具有上述特定的dub-off部分的矽基底。(磁記錄介質)本發明的磁記錄介質在本發明的上述矽基底的數據承載面上具有磁記錄層。磁記錄層的形成方法不局限於特定的方法，只要其基本上不會不利地影響本發明的具有上述特定的dub-off部分的矽基底的效果。實例將參考其實例，進一步描述本發明。(dub-off值的測量糾)使用測量設備(商品名Micro-Xam，由ADEPhaseshiftCo.製造)來確定磁碟的dub-off值。在此使用的測量條件如下1.磁碟尺寸65mm2.樣本數量1片(兩個表面)/批次3.測量點總共測量兩個點，每一表面一個隨機點，且另一點從上述測量點旋轉180度4.其它表ltableseeoriginaldocumentpage8(dub-off值的讀取)如圖4所示，在上述測量設備的指示部分中，在"P，，欄中數值的絕對值和"S"欄中數值的絕對值之間進行比較，以讀取一個較大的值作為dub-off值。這裡，在圖4的指示部分中，"P，，欄的數值表示圖2中所示例的滾降形狀的C和H之間距離的最大值，以及"S，，欄的數值表示圖3中所示例的滑雪跳躍形狀的C和H之間距離的最大值。注意，在"R"欄和"S"欄的每一個中的數值都表示為負值，但是本發明的dub-off值由絕對值評估。在圖4所示例的指示部分中，"n"為96。&示通過選擇測量目標區域(大約5.2mmx3.6mm)，對96條線進行測量，該測量目標區域從透鏡指示在測量設備的指示部分中並且示於圖5中，隨後將測量目標區域的具有約4.7mm寬度的區域劃分為96條線。這些96條線中，獲得的數據的最大值和最小值指示在圖4中示例的指示部分中。為了參考，圖6中描述了所獲得的實際圖像的一些實例，其中"％"表示dub-off值。[實例I通常，根據下述步驟製造矽基底。即，首先，對盤狀矽進行研磨工藝，以提高基底的形狀精度和尺寸精度。近來，許多可利用的盤狀矽基底具有約200mm的外徑。在以下研磨設備中，分兩階段進行研磨工藝，以獲得不大於lnm的拋光表面精度和不大於6jim的表面粗糙度Rmax。完成第一研磨階段之後，所得到的矽基底的尺寸通常大於對於磁記錄介質的基底所期望的尺寸，因此，接著使基底經歷雷射擦洗器以獲得具有合適的內徑和外徑的基底。，對基底的外周和內周部分進行預定的倒稜工藝。在該倒稜工藝步驟中，所得到的基底的內周端部和外周端部處的表面粗糙度R隨控制為約4nm。接著，佳l底經歷第二研磨階段，以獲得不大於lnm的表面精度和不大於6jim的表面粗糙度Rmax。接著，對在基底內周部分和外周部分中的倒稜區域進行拋光工藝，以在基底中實現鏡面。最後，對施加了磁記錄層的基底的主表面進行進一步的拋光工藝。該拋光工藝分成兩階段，包括用於去除在先前工藝期間形成的刮痕和應變的第一拋光工藝以及用於實現鏡面的第二拋光工藝。使用常規雙面研磨機進行第一拋光工藝，並且將膠態二氧化矽和水的混合物用作拋光溶液。接著，對經過第一拋光工藝的矽基底應用用於最後加工的第二拋光工藝。使用膠態二氧化矽和水的拋光溶液進行作為最後拋光的第二拋光工藝的拋光條件。所使用的拋光劑的粒度小於第一拋光工藝的拋光劑的粒度。在該實例中，在幾種不同的水平下改變拋光條件，以產生具有不同dub-off值的樣品。在完成第二拋光工藝步驟之後，將珪基底依次浸入氨和過氧化氫的水溶液、純水、純水和IPA(異丙醇)的混合物、以及用於超聲清洗的IPA(氣相干燥)的各清洗槽中。通過上述工藝步驟獲得具有滾降形狀的用於磁記錄介質的矽基底。通過z厶知的常規方法例如使用直列(in-line)式'減射設備等，將CrMo底層、CoCrPtTa磁性層和氬化的碳保護層順序沉積到所獲得的用於磁記錄介質的珪基底的兩面，然後，通過浸漬方法，沉積全氟代聚醚液體的潤滑層，以獲得磁記錄^h質。在所得到的磁記錄介質中，利用介質缺陷評估設備(GraidTester)來評估在其外周部分處的雪崩點。結果示於表2和圖7中。表2tableseeoriginaldocumentpage10由表2和圖7可以認識到，當dub-off值小於或等於120^時，雪崩點的值小於或等於5nm。與此相反，當dub-off值大於120A時，發現雪崩點突然增大。工業適用性如上所述，根據本發明，提供一種用於磁記錄介質的矽基底，其能夠實現小的且合適的雪崩點以增加記錄密度，且提供一種使用這種基底的磁記錄介質。權利要求1.一種用於磁記錄介質的矽基底，其中所述基底在其具有包括磁性層的層的數據承載面(表面)與其外周端面(豎直面)之間具有倒稜面，其特徵在於，所述數據承載面的外周側的dub-off值不大於120，其中，當第一位置(A)是在所述數據承載面上的與所述基底的所述外周端面相距1mm的在徑向上向內設置的一個點時，第二位置(B)是在所述數據承載面上的與所述第一位置(A)進一步相距1.6mm的在徑向上向內設置的一個點，此外，如果垂直線落到連接所述第一位置(A)和所述第二位置(B)的直線(A-B)，則第三位置(C)是所述垂直線與所述數據承載面相交的點，以及第四位置(H)是所述垂直線與所述直線(A-B)相交的點，所述dub-off值定義為所述第三位置(C)和所述第四位置(H)之間的距離(C-H)的最大值。2.根據權利要求l的用於磁記錄介質的珪基底，其中所述數據承載面的所述外周側具有滾降形狀。3.—種磁記錄介質，其包括權利要求1或2中所述的用於磁記錄介質的矽基底以及至少一個施加於所述基底的所述數據承載面上的磁記錄層。全文摘要提供一種用於磁記錄介質的矽基底，其中該基底在其具有包括磁性層的層的數據承載面(表面)與其外周端面(豎直面)之間具有倒稜面。該矽基底的特徵在於，數據承載面的外周側的dub-off值不大於120，其中，當第一位置(A)是在數據承載面上的與基底的外周端面相距1mm處在徑向上向內設置的一個點時，第二位置(B)是在數據承載面上的與第一位置(A)進一步相距1.6mm的在徑向上向內設置的一個點，此外，如果垂直線落到連接第一位置(A)和第二位置(B)的直線(A-B)，則第三位置(C)是該垂直線與數據承載面相交的點，以及第四位置(H)是該垂直線與直線(A-B)相交的點，dub-off值定義為第三位置(C)和第四位置(H)之間的距離(C-H)的最大值。使用這種矽基底，對於磁記錄介質，可以獲得用於較高記錄密度的小的雪崩點。還提供一種使用這種矽基底的磁記錄介質。文檔編號G11B5/82GK101268508SQ200680034998公開日2008年9月17日申請日期2006年9月12日優先權日2005年9月22日發明者會田克昭,町田裕之申請人:昭和電工株式會社