[发明专利]磁盘及其制造方法和相应的磁盘单元

说明书

本发明涉及磁盘和此磁盘的制造少方法，以及采用此磁盘的磁盘单元，更具体说是关于一种能有效地改善磁头—磁盘间隙和CSS(contact start-stop，接触的开始和停止)特性以及像磁头粘附性之类的耐磨特性的技术。

磁盘单元中，例如一信息处理系统的外存贮器中，由于作为存贮介质的磁盘中的信息记录密度原则上说与磁盘和磁头间的间隙(磁头相对于磁盘的浮悬高度)成反比的关系，因而为增加磁盘单元的记录容量，不可避免地希望减小磁头浮悬离开磁盘表面的高度。

为此，现今提出了一种具有所谓接触的开始—停止(CSS)操作的磁盘单元，这就是说，在该磁盘单元的停止模式中磁头被置于、即静止地位于磁盘上面并与之相接触，而在运行模式中磁头则以相互间分开0.1μm-0.2μm的微小间隙浮悬在旋转中的磁盘的上方。

采用具有这样一种CSS为功能的磁盘单元存在一种危险，即因为在停止状态下磁头静止地与之相接触地保持在磁盘上，磁头就有可能粘滞地附着到磁盘上。为改善CSS特性和避免上述CSS模式中磁头的粘结，在通常的包括有磁或保护膜的薄膜磁盘中，要作溅涂，即涂复处理，在复盖有Ni-P的铝合金基片面上采用磨料作纹理结构处理以形成精细的不平整度。

同时，为取得高的记录密度，重要的是要使磁头以低的高度浮悬在磁盘上方。而为使上述经纹理结构处理的磁盘表面粗糙度很小和避免磁头与磁盘有任何接触，将磁盘表面的粗糙度作得接近于镜面抛光面地精细。可见，为降低浮悬高度就必须减少该作结构表面的表面粗糙度。但是，具有这样表面结构的磁盘会带来因在CSS模式情况下当与磁盘接触时磁头与磁盘的接触面积增加而使CSS摩阻力变得很大的问题。一种值得注意的情况是，磁盘上产生粘结会导致：当磁盘被起动时，这种粘结会损坏磁头的支撑系统，或者使得磁盘驱动电机不能转动。

已经提出了各种不同的为解决磁头进行其CSS操作中CSS区的粘结问题的技术。日本专利申请公开JP-A-4-232614中揭示出这样一种技术，其中，磁头的一部分被设定作为磁头的CSS区，而仅将此CSS区作成为具有较高表面粗糙度的磁盘表面。不过这一技术仅只谈到，为避免CSS模式中的磁头粘结而将CSS区作成粗糙的。

日本专利申请公开JP-A-4-139621中也揭示了一种技术，其中，为解决上述问题，将精细的磨砂自压缩空气驱动的喷嘴中喷射出对着CSS区吹以得到粗糙度Rmax约0.2μm的表面，利用抛光带对该CSS区进行抛光以改善CSS区的吸附特性，并将CSS区和非CSS区之间的高差作得很小以使磁头的浮游平稳。

其他数种为作成具有精细粗糙表面的磁盘的技术不采用研磨砂。例如日本专利申请公开JP-A-3-252922中，将磁盘作干法蚀刻处理以形成大量的平顶表面的突起部分，此突起部分具有所希望的高度和宽度和所希望的突起部分密度及面积比值。日本专利申请公开JP-A-5-334665所揭示的技术将磁盘一内圆周区域作为CSS区，再使之经受表面成形处理以代替纹理结构处理来得到其表面上的大量的突起部分，这些突出部分的高度是予设的，被安排作为数据区的外圆周区中利用磨料形成精细的窄槽，并同时指出了这些细窄槽的平均节矩和最大高度的所希望值。

不过，所有这些技术都仅只揭示磁盘单元的CSS区中的CSS功能，避免磁头粘结、和磁盘的不平整表面，亦就是从满足这些区的磁头—磁盘间隙特征的观点出发的突起部分高度、节距、不平整的面积比或最大高度及突起部分的高度。

为实现将复盖以Ni-P的基片10经溅涂处理在基10上顺序形成Cr背衬膜8、Co组系磁膜7和碳保护膜6加工成的薄膜磁盘(如图2中所示)的满意的CSS功能，本申请的发明人研究了以干法蚀刻处理来对保护膜作出不平整表面的方法，以替代通常利用磨料在复盖Ni-P的基片上得到不平整表面的方法。而且，发明人还研究出经表面作结构处理的磁盘的理想的表面结构以便满足作为前述磁盘的最重要性能的磁头浮悬特征和CSS特性的需要，由测量经过纹理结构处理的磁盘的表面和对其所得到的表面测量数据的分析，以求取表面粗糙度、断面结构的对称、和表明与磁头的接触的情况的荷载比，由此来改善磁盘单元的CSS功能、避免磁头粘结和获得优良的磁头—磁盘间隙特性，如日本专利申请公开JP-A-2-285515中所揭示的。

通过研究证明，通常的将记录区分成CSS区和数据区的磁盘存在着以下的问题，和在现有技术水平中将记录区分成CSS区和数据区总是不利的。