JP3495674B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体およびその製造方法Info
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Description
し、さらに詳細には、例えば磁気ディスク装置(HD
D:ハードディスクドライブ)等の磁気記録再生装置に
用いられる磁気記録媒体に関し、特に高い記録密度を有
する磁気記録媒体の構造に関する。
ライブ装置は、高データ転送速度、高速アクセス、高信
頼性、低価格等の点から大容量化、高密度化が著しく進
展している。面記録密度の向上は、磁気記録層中に形成
する記録磁区の微小化によって達成され、現在1平方イ
ンチ当たり5ギガビットを超え、10ギガビットから1
00ギガビットを目指した開発が進んでいる。
ダクティブヘッドを記録ヘッドとし、磁気抵抗効果型ヘ
ッド(MRヘッド)を再生ヘッドとして組み合わせた複
合型磁気ヘッドが用いられている。MRヘッドは、周方
向における単位長さでの磁束変化によって出力が決まる
ため、原理的にはトラック幅をいくら狭くしても出力が
減少しない。そのためMRヘッドを使用することによ
り、狭トラック化が見込める。さらに高記録密度が見込
める巨大磁気抵抗効果型ヘッド(GMRヘッド)につい
ても、同様のことがいえる。
と、隣接する記録トラックの磁気信号による干渉(クロ
ストーク)が大きくなるので、再生信号の劣化が問題と
なる。
録密度を向上できるが、記録ビット長を短くしすぎる
と、隣接ビット間における磁気信号の干渉(パーシャル
イレージャ)が大きくなり、再生信号の劣化が問題とな
る。
ック幅と最短ビット規定長とを2辺の長さとする矩形領
域からなる記録部を複数設け、この複数の記録部が隙間
部により互いに分離して配置されており、記録部で情報
の蓄積を行う磁気記録媒体が記載されている。この媒体
は、いわゆるパターンド媒体である。パターンド媒体で
は、クロストークやパーシャルイレージャによる再生信
号の劣化を低減できる。
達成のためには、磁気ヘッドを搭載したスライダの浮上
量の低減も必須である。しかし、スライダの浮上量を低
減すると、外乱によってスライダが磁気記録媒体に接触
する頻度が高くなる。スライダが接触すると、磁気記録
層に傷がついて記録情報が破壊されることがある。しか
し、パターンド媒体において、スライダと媒体との接触
によって生じる記録情報破壊を回避する有効な手段は、
従来提案されていない。
部を挟んで、磁性体からなる単位微小記録部が配列して
なる記録トラックを有する、いわゆるパターンド媒体に
おいて、磁気ヘッドのスライダの媒体への接触によって
生じる記録情報の破壊を防ぐことにある。
(1)〜(5)の本発明により達成される。 (1) 非磁性体からなる非記録部を挟んで、磁性体か
らなる単位微小記録部が配列してなる記録トラックを有
し、各単位微小記録部が単磁区であり、単位微小記録部
の表面高さが非記録部の表面高さよりも低い磁気記録媒
体。 (2) 単位微小記録部の表面高さが非記録部の表面高
さよりも5〜30nm低い上記(1)の磁気記録媒体。 (3) 単位微小記録部がCo、Co−Cr、Co−C
r−TaおよびCo−Cr−Ptのいずれか一種で構成
されている上記(1)または(2)の磁気記録媒体。 (4) 単位微小記録部が長径0.1〜1.0μm 、短
径0.05〜0.5μm である上記(1)〜(3)のい
ずれかの磁気記録媒体。 (5) 上記(1)〜(4)の磁気記録媒体を製造する
方法であって、基板上に非磁性体を形成し、この上にフ
ォトレジスト層を形成し、フォトリソグラフィーによる
凹部を形成し、その後磁性体を付着し、次いでフォトレ
ジスト層をエッチング除去する磁気記録媒体の製造方
法。
たように、単位微小記録部の表面高さが、非記録部の表
面高さより低く設定されている。そのため、磁気記録再
生の動作中にスライダが媒体の表面に接触しても、単位
微小記録部には接触しない。したがって、記録密度向上
のためにスライダの浮上量を低減しても、記録情報が破
壊されることがない。
を防止するため、基板表面に凹凸を設け、その上に磁気
記録層を形成することにより媒体表面に凹凸を形成する
ことが行われていた。これに対し本発明の媒体では、表
面高さの相異なる単位微小記録部と非記録部とにより凹
凸が形成されるので、吸着防止のための特別な構造を設
ける必要がない。
媒体に適用される。図1に、本発明の磁気ディスク媒体
の構成例を、斜視図として示す。
スク状の基板12上に、同心円状またはスパイラル状
に、周方向および半径方向に間隔をおいて配置された多
数の単位微小記録部14と、隣り合う単位微小記録部1
4間を埋める非記録部16とを有する。単位微小記録部
14は、情報を磁気的に記録する磁性体から構成され、
非記録部16は、非磁性材料から構成される。各単位微
小記録部14は、それぞれほぼ完全に磁気的に孤立した
状態となるので、隣り合う単位微小記録部間におけるク
ロストークやパーシャルイレイジャを防ぐことができ
る。
さが、非記録部16の表面高さより低く設定されてい
る。すなわち、単位微小記録部14表面が非記録部16
表面に対し凹んでいる。そのため本発明の媒体では、媒
体表面にスライダが接触しても、単位微小記録部14に
記録されている情報が破壊されることはない。また本発
明の媒体では、媒体表面に微小な凹凸が存在することに
なるため、媒体表面に対するスライダの吸着を防ぐこと
ができる。
14表面の凹み量、すなわち、両者の表面高さの差は、
好ましくは5〜30nm、より好ましくは5〜20nmであ
る。凹み量が小さすぎると本発明の効果が不十分とな
り、凹み量が大きすぎると、十分な再生出力を得ること
が難しくなる。
る。単磁区構造とすれば、単位微小記録部を構成する結
晶粒径を大きくすることができるので、熱擾乱による磁
化の劣化を抑えることができる。また、単磁区構造とす
れば、磁化のスイッチング速度を高速化することができ
る。
ないが、長軸と短軸とを有する形状であることが好まし
い。具体的には、図1に示すような直方体状のほか、例
えば回転楕円体をほぼ半分に切断した形状であってもよ
い。ビット密度を高くし、かつ、十分な出力を得るため
には、単位微小記録部14を、長軸および短軸を有する
形状とした上で、長軸がトラック幅方向(ディスク半径
方向)に平行で、短軸がトラック長さ方向(ディスク円
周方向)に平行となるように配置することが好ましい。
ないが、通常、長軸の長さは0.1〜1.0μm、短軸
の長さは0.05〜0.5μm、厚さは10〜100nm
程度とすることが好ましい。
特に限定されないが、Co、Ni、Feまたはこれらの
少なくとも1種を含有する合金であることが好ましく、
特に、Co、Co−Cr、Co−Cr−TaまたはCo
−Cr−Tiが好ましい。なお、本発明は、面内磁化媒
体にも垂直磁化媒体にも適用可能である。
4に示すように、基板12と単位微小記録部14との間
に、単位微小記録部14に接して配向制御用の下地層1
8が形成されていてもよい。下地層18の組成は、単位
微小記録部14構成材料に応じ、所望の配向が得られる
ように適宜決定すればよい。例えば、単位微小記録部1
4を上記したCo−Cr系磁性材料から構成し、かつ、
面内磁化媒体とする場合、下地層18はTi、Ru、G
e、ZrおよびCrのいずれか一種で構成することが好
ましい。また、本発明を垂直磁化媒体に適用する場合に
は、通常、基板12と単位微小記録部14との間に軟磁
性下地膜が設けられる。
保護するため、従来の媒体と同様に、表面に保護層や潤
滑層を設けてもよい。保護層は例えばCやSiO2等か
ら構成すればよく、スパッタリング法等で形成すればよ
い。潤滑層は公知の潤滑剤から構成すればよく、スピン
コート法等により形成すればよい。
は、SiO2、Al2O3、TiO2等の酸化物、Si
3N4、AlN、TiN等の窒化物、TiC等の炭化物、
BN等の硼化物、およびC系、CH系、CF系のうちい
ずれかの重合化合物等が用いられる。
ン等の通常の磁気ディスク基板材料から構成すればよ
い。基板12の厚さは、通常、500〜1000μm程
度とすればよい。
媒体を製造する方法の一例について説明する。
うに、基板12上にフォトレジスト層100を塗布形成
する。
ソグラフィーによりパターニングし、図5(b)に示す
形状とする。このパターニングにより形成される凹部で
は、完全にフォトレジストが除去され、基板12表面が
露出している。この凹部内には、最終的に非記録部16
が形成される。上記フォトリソグラフィーに際しては、
例えばマスクを使った露光、照射位置を制御できるレー
ザー光を使った露光、または電子ビーム装置を使った露
光が利用できる。
ジスト層100上および基板12の露出した表面に、非
磁性物質106をスパッタリング等により付着させる。
このとき、図示するように、非磁性物質106の付着厚
さをフォトレジスト層100の厚さよりも薄くすること
が好ましい。これにより、フォトレジスト層100の除
去が容易となる。
除去液により除去することにより、その上に付着してい
た非磁性物質106も同時に除去する。これにより、図
5(d)に示すように、基板12表面に付着している非
磁性物質106だけが残存することになる。なお、レジ
スト除去液には、例えばアセトン、MEK等を用いるこ
とができる。
の露出した表面に、磁性物質104をスパッタリング等
により付着させ、図5(e)に示す状態とする。続い
て、非磁性物質106上に付着している磁性物質104
を化学的機械的研磨により除去する。これにより、図5
(f)に示すように、単位微小記録部14の表面高さが
非記録部16の表面高さより低い磁気ディスク媒体10
が得られる。なお、図5(e)における磁性物質104
の付着厚さは、化学的機械的研磨の終了後に、単位微小
記録部14の表面高さと非記録部16の表面高さとの差
が所望の値となるように設定する。
媒体を製造する方法の他の例について説明する。
うに、基板12上に非磁性物質106をスパッタリング
等により付着させ、次いで、その上にフォトレジスト層
100を塗布形成する。
ソグラフィーによりパターニングし、図6(b)に示す
形状とする。このパターニングにより形成される凹部で
は、完全にフォトレジストが除去され、非磁性物質10
6表面が露出している。
グマスクとして、RIE(ReactiveIon Etching)等に
より非磁性物質106をエッチングする。このとき、図
6(c)に示すように、非磁性物質106のエッチング
はその高さ方向の一部だけにとどめてもよく、基板12
表面が露出するまでエッチングしてもよい。
よびフォトレジスト層100上に磁性物質104をスパ
ッタリング等により付着させ、図6(d)に示す状態と
する。続いて、フォトレジスト層100をレジスト除去
液により除去することにより、その上に付着していた磁
性物質104も同時に除去する。これにより、図6
(e)に示すように、単位微小記録部14の表面高さが
非記録部16の表面高さより低い磁気ディスク媒体10
が得られる。なお、図6(d)における磁性物質104
の付着厚さは、単位微小記録部14の表面高さと非記録
部16の表面高さとの差が所望の値となるように設定す
る。
のアルチック(Al2O3・TiC)製30%スライダ
(重さ1.5mg)に、記録ヘッドと再生ヘッドとを搭載
して、複合型磁気ヘッドを作製した。記録ヘッドには、
磁極幅0.1μm、ギャップ長0.2μmのインダクティ
ブヘッドを用い、再生ヘッドにはMRヘッドを用いた。
示す方法により作製した。単位微小記録部14は直方体
とし、その寸法は、記録トラック幅方向において0.2
μm、記録トラック長さ方向において0.1μm、厚さ2
0nmとした。また、隣り合う単位微小記録部14の間隔
(非記録部16の寸法)は、記録トラック幅方向におい
て0.16μm、記録トラック長さ方向において0.0
8μmとし、非記録部16の厚さは40nmとした。した
がって、非記録部16表面に対する単位微小記録部14
表面の凹み量は、20nmである。また、トラックピッチ
は0.36μm(70kTPI)、ビットピッチは0.18
μm(141kBPI)である。この記録密度は10Gb/in2
に相当する。
る単磁区構造体であり、その保磁力(Hc)は750Oe
であり、その磁化容易軸は記録トラック長さ方向を向い
ていた。また、非記録部16は炭素から構成した。
磁気ヘッドにより記録を行った。磁気ディスク媒体の回
転速度は10,000rpmとし、スライダの浮上量は2
5nmとした。記録後、磁気ディスク媒体の磁化状態をM
FM(磁気力顕微鏡)により観察したところ、単位微小
記録部が記録信号に応じて磁化されていることが確認で
きた。
量を上記値として、CSS(コンタクト・スタート・ア
ンド・ストップ)を5万回繰り返した。その結果、磁気
ディスク媒体へのスライダの吸着による記録情報の破壊
は認められなかった。
とをいずれも20nmの厚さとして、両者の表面高さを同
じとしたほかは上記磁気ディスク媒体と同様にして比較
用媒体を作製した。なお、この比較用媒体においては、
その表面へのスライダの吸着を防止するため、従来から
行われているテクスチャ処理を基板表面に施した。
ったところ、本発明の媒体と同様に記録が可能であっ
た。しかし、CSS試験を行ったところ、1万2千回目
において記録情報の一部が再生不可能となった。この時
点でCSS試験を中止して媒体表面をMFMにより観察
したところ、多数の単位微小記録部において記録情報の
破壊が認められた。
である。
を拡大して示す斜視図である。
る。
を拡大して示す斜視図である。
る。
説明する断面図である。
説明する断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 非磁性体からなる非記録部を挟んで、磁
性体からなる単位微小記録部が配列してなる記録トラッ
クを有し、 各単位微小記録部が単磁区であり、 単位微小記録部の表面高さが非記録部の表面高さよりも
低い磁気記録媒体。 - 【請求項2】 単位微小記録部の表面高さが非記録部の
表面高さよりも5〜30nm低い請求項1の磁気記録媒
体。 - 【請求項3】 単位微小記録部がCo、Co−Cr、C
o−Cr−TaおよびCo−Cr−Ptのいずれか一種
で構成されている請求項1または2の磁気記録媒体。 - 【請求項4】 単位微小記録部が長径0.1〜1.0μ
m 、短径0.05〜0.5μm である請求項1〜3のい
ずれかの磁気記録媒体。 - 【請求項5】 請求項1〜4の磁気記録媒体を製造する
方法であって、 基板上に非磁性体を形成し、この上にフォトレジスト層
を形成し、フォトリソグラフィーによる凹部を形成し、
その後磁性体を付着し、次いでフォトレジスト層をエッ
チング除去する磁気記録媒体の製造方法。
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Publications (2)
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-
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- 2000-02-09 JP JP2000032012A patent/JP3495674B2/ja not_active Expired - Fee Related
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