[发明专利]磁性记录介质及其生产工艺

说明书

本发明涉及包含在其上形成有磁性记录层的衬底圆盘的磁性记录介质和生产这种磁性记录介质的工艺。尤其是涉及对包含在其上形成有磁性记录层的衬底圆盘的磁性记录介质的改进，以及对生产这种磁性记录介质工艺的改进。所述衬底圆盘的表面具有多个微型凸起，这是通过聚焦激光束使衬底表面起纹理(texturing)而形成的。

本发明的磁性记录介质展示出良好的CSS(接触式起止)特性和降低的磁头噪声，从而提高由于磁性硬盘(此后简称为“HD”)和磁头滑动接触所引起磨损持久性。

最近加大磁性记录介质密度取得了显著进步。以前硬盘驱动器(其后简称“HDD”)记录密度以大约为每十年十倍的增长率增长，而现今可以说密度增长率大约为每十年一百倍。

在HDD中，主要采纳温彻斯特(Winchester)系统，即，CSS(接触式起止)系统，包括由HD和磁头接触引起滑动，HD上方磁头的浮动以及之后由HD和磁头接触引起的滑动等基本操作。CSS系统在很大程度上有助于记录密度增长的迅速发展。然而，该系统存在引人注意的磨擦学问题。尤其，记录密度增长的迅速发展引起圆盘旋转速度的提高以及磁头浮动高度的降低。因此，现在急需改进磁头和圆盘的磨损特性和滑动的稳定性，以及增加HD表面的光滑度。

磁头和圆盘磨损特性改善的关键在于提高材料的韧性和减少摩擦系数或者提高润滑性。已经尝试通过使HD表面粗糙化降低摩擦系数，以及在HD覆盖一保护涂层材料，例如金刚石类碳(DLC)或者涂层润滑剂。降低摩擦系数的表面处理称为“纹理处理”，它可有效地减少CSS系统的接触面积，藉此改善磁头和圆盘磨损特性。纹理处理包括在有纹理的HD表面形成多个具有预定高度和深度峰谷的凸起，现今纹理处理是HD生产的必要步骤。

纹理处理主要依赖于衬底圆盘的特殊材料。例如，在具有镍磷(NiP)涂层的铝圆盘坯料的情况中，表面的粗化通常受使用研磨颗粒的机械抛光的影响。在玻璃衬底的情况下，已经提出使用平板印刷或平板印刷和打印相结合的刻蚀技术，并且一些提出的技术已经实用化。

在纹理处理中，存在着相互矛盾的问题，也就是在提高生产效率的同时很难准确控制表面粗糙度。例如，机械研磨存在过研磨或发生毛刺和纹理区模糊等技术问题，平面刻蚀存在生产步骤复杂的问题。

最近几年，一种使用激光束的诸如激光烧蚀和激光刻蚀的纹理处理方法引人注意(例如，美国专利5,062,021和日本未审专利公开(此后简称“JP-A”)62-209,788，3-272018和7-182655)。激光束纹理处理的优点在于，第一，衬底的表面粗糙度能够准确控制，换句话说，由激光束聚焦产生的微型凸起的高度、间距和位置可按要求控制，第二，生产步骤是在不使用任何液体的干态下完成的，因此HD生产可以在不受工作环境污染的条件下进行。例如，美国专利5,062,021公开通过使用波长为1,064nm、振荡频率为12KHz的Q开关脉冲振荡Nd-YAG激光器在镍磷涂层的铝衬底上产生火山口型凸起，每个凸起由包围坑的圆形框组成，具有2.5到100μm的直径以及12.7到25.4μm的点间距。

但是，激光束纹理处理存在这样的问题，当提供的凸起高度和间距不足时，磁头到圆盘表面的吸附和CSS特性严重恶化。

通常沿衬底圆盘圆周方向的相邻微型凸起的间距是固定的，但是由凸起间距和旋转圆盘沿其圆周方向的线速度会引起磁头和凸起之间发生不需要的自然振荡。自然振动的频率等于圆周速率与凸起间距比率的整数倍。而且，磁头具有固有振动频率，当磁头的固有振动频率等于自然振动频率的整数倍时，产生共振。

共振的产生导致检查圆盘表面不需要的凸起的滑动磁头的悬浮稳定性下降，从而加大磁头噪声和正常滑动高度的检查失效，而且，它导致CSS(接触式起止)特性的恶化。

当激光束以一定的脉冲重复频率聚焦时，在衬底圆盘圆周方向上相邻的微型凸起之间的间距在径向方向变化。换句话说，在衬底圆盘外部圆周凸起的间距大于内部圆周凸起的间距。然而，在相同圆周上的凸起间距相等，因此产生上述的问题。

考虑前述的问题，本发明的主要目的在于提供通过聚焦激光束使衬底表面起纹理而在衬底圆盘的表面形成多个微型凸起的磁性记录介质，其特征在于使由圆周方向线速度和凸起间距产生的不必要的自然振动的发生最少，这样使磁记录介质和磁头的共振发生最少，其展示出良好的CSS特性和降低的磁头噪声，从而提高由于圆盘和磁头滑动接触所引起磨损的持久性。