JP4992581B2

JP4992581B2 - Magnetic disk, magnetic disk device, and method of manufacturing magnetic disk

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Publication number: JP4992581B2
Application number: JP2007175224A
Authority: JP
Inventors: 信之神頭; 雅一田口; 由樹雄平井; 聡下川; 昭嘉内田
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-07-03
Also published as: JP2009015946A

Description

本発明は、磁気記録を行う領域がドット状に配列されたいわゆるパターンドメディアと呼称される磁気ディスク、この磁気ディスクを備える磁気ディスク装置、およびその磁気ディスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic disk called a so-called patterned medium in which areas for magnetic recording are arranged in a dot shape, a magnetic disk device provided with the magnetic disk, and a method of manufacturing the magnetic disk.

ハードディスクなどの記憶装置を構成するための記録媒体として、磁気ディスク（磁気記録媒体）が知られている。磁気ディスクは、ディスク基板と所定の磁性構造を有する記録層とを含む積層構造を有する。コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、磁気ディスクについては高記録密度化の要求が高まっている。 A magnetic disk (magnetic recording medium) is known as a recording medium for configuring a storage device such as a hard disk. The magnetic disk has a laminated structure including a disk substrate and a recording layer having a predetermined magnetic structure. With the increase in the amount of information processing in computer systems, there is a growing demand for higher recording density for magnetic disks.

磁気ディスクへのデータ記録に際しては、磁気ディスクの記録面に対して記録用の磁気ヘッドが近接配置（浮上配置）され、当該磁気ヘッドにより、記録層に対し、その保磁力より強い記録磁界が印加される。磁気ディスクに対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの記録磁界の向きを順次反転させることにより、記録層のデータ記録領域において、磁化方向が順次反転する複数の記録マーク（磁区）がディスク周方向に連なって形成される。このとき、記録磁界方向を反転させるタイミングが制御されることにより、各々に所定の長さで記録マークが形成される。このようにして、記録層において、磁化方向の変化として所定のデータが記録される。 When recording data on a magnetic disk, a magnetic head for recording is arranged close to the recording surface of the magnetic disk (floating arrangement), and a recording magnetic field stronger than the coercive force is applied to the recording layer by the magnetic head. Is done. By reversing the direction of the recording magnetic field from the magnetic head while sequentially moving the magnetic head relative to the magnetic disk, a plurality of recording marks (magnetic domains) whose magnetization directions are sequentially reversed are recorded in the data recording area of the recording layer. It is formed continuously in the circumferential direction. At this time, by controlling the timing of reversing the recording magnetic field direction, a recording mark is formed with a predetermined length in each. In this manner, predetermined data is recorded as a change in the magnetization direction in the recording layer.

磁気ディスクにおいて記録密度を高めるには、データ記録領域における磁性体の結晶粒（磁性粒子）を実質的に小さくする必要がある。しかしながら、当該磁性粒子の微細化が進むと、磁性粒子の磁化方向が熱エネルギーによって変化しやすくなり、いわゆる熱揺らぎと呼ばれるデータ消失の不具合を招く虞れがある。 In order to increase the recording density in the magnetic disk, it is necessary to substantially reduce the crystal grains (magnetic particles) of the magnetic material in the data recording area. However, if the magnetic particles are further miniaturized, the magnetization direction of the magnetic particles is easily changed by thermal energy, which may cause a problem of data loss called so-called thermal fluctuation.

この熱揺らぎに対する耐性を高めるとともに高記録密度化を図るのに好ましい媒体として、パターンドメディア（ＰＴＭ）が知られている。パターンドメディアにおいては、たとえば記録層となるべき非磁性層中に、磁性領域からなる複数の記録ドットがディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された構成とされている。ここで、各記録ドットは、非磁性層によって物理的に分離されて磁気的に孤立している。したがって、パターンドメディアにおいては、従来型の磁気ディスクに比べて記録ドット間の磁気的干渉を低減することが可能となる。さらにパターンドメディアは記録単位が磁性ドット１つで構成されるため、熱ゆらぎ耐性を満足するところまで磁性ドットを縮小することができるので、高記録密度化を図るのに好ましい。 Patterned media (PTM) is known as a preferable medium for increasing the resistance to the thermal fluctuation and increasing the recording density. In the patterned media, for example, a plurality of recording dots made of a magnetic region are arranged in a dot shape along the disk circumferential direction and the disk radial direction in a nonmagnetic layer to be a recording layer. Here, each recording dot is physically isolated by the nonmagnetic layer and magnetically isolated. Therefore, in the patterned media, it is possible to reduce the magnetic interference between the recording dots as compared with the conventional magnetic disk. Furthermore, since the patterned medium is composed of one magnetic dot, the magnetic dot can be reduced to a point where the thermal fluctuation resistance is satisfied, which is preferable for increasing the recording density.

一方、パターンドメディアでは、データが記録される記録ドットは、同一トラック内においても分離されており、その位置が絶対的に決まっている。このため、パターンドメディアにおけるデータ記録の際には、記録ドットに対して磁気ヘッドからの記録磁界の印加のタイミングを正確に同期させる必要がある。これに対し、たとえば同一トラック内の記録ドット列において磁気ヘッドの同期をとるためのクロックドット（同期ドット）を一定周期で設け、データ記録の際には、クロックドットの前後でデータリード動作を行い、同期ドットによる出力信号とクロック信号との同期をとることによって、その後に続く記録ドットへのデータ記録のタイミングを一致させる構成が提案されている（たとえば特許文献１を参照）。 On the other hand, in the patterned media, the recording dots on which data is recorded are separated even in the same track, and their positions are absolutely determined. For this reason, when recording data on the patterned medium, it is necessary to accurately synchronize the timing of applying the recording magnetic field from the magnetic head to the recording dots. On the other hand, for example, clock dots (synchronization dots) for synchronizing the magnetic head in the recording dot row in the same track are provided at a fixed period, and when data is recorded, data read operation is performed before and after the clock dots. A configuration has been proposed in which the timing of data recording onto the subsequent recording dots is made to coincide by synchronizing the output signal and the clock signal with the synchronization dots (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、この特許文献１に開示された構成では、クロックドットはデータ記録に寄与しない部分であり、このクロックドットがディスク周方向に沿った記録ドット列の途中に設けられているため、記録密度の低下を招くこととなっていた。 However, in the configuration disclosed in Patent Document 1, the clock dot is a portion that does not contribute to data recording, and since this clock dot is provided in the middle of the recording dot row along the disk circumferential direction, the recording density is low. It was supposed to cause a decline.

特開２００３−１５７５０７号公報JP 2003-157507 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、磁気記録を行う領域がドット状に配列された磁気ディスクにおいて、同期信号用のドット（クロックドット）を設けるにあたり、記録密度の低下を防止することを目的とする。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and recording is performed when a synchronization signal dot (clock dot) is provided on a magnetic disk in which magnetic recording areas are arranged in a dot shape. The purpose is to prevent a decrease in density.

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第１の側面によって提供される磁気ディスクは、非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットと、を備える磁気ディスクであって、ディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴としている。 The magnetic disk provided by the first aspect of the present invention includes a nonmagnetic layer, and a plurality of recording dots comprising magnetic regions arranged in a dot shape along the disk circumferential direction and the disk radial direction in the nonmagnetic layer. , And between the recording dots adjacent in the disk radial direction, clock dots made of a magnetic region are provided at positions shifted from the period of the recording dots in the disk circumferential direction. It is characterized by that.

好ましくは、上記クロックドットは、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対して実質的に半周期ずれた位置に形成されている。 Preferably, the clock dot is formed at a position substantially shifted by a half period with respect to the period of the recording dot in the disk circumferential direction.

好ましくは、上記クロックドットは、ディスク周方向において上記記録ドットのディスク周方向への周期よりも大きい所定の周期で形成されている。 Preferably, the clock dots are formed in a predetermined period larger than a period of the recording dots in the disk circumferential direction in the disk circumferential direction.

好ましくは、上記クロックドットは、ディスク径方向に隣接する上記記録ドットに対して実質的に中間の位置に形成されている。 Preferably, the clock dot is formed at a substantially intermediate position with respect to the recording dots adjacent in the disk radial direction.

好ましくは、上記クロックドットは、保磁力の値および飽和磁束密度の値が上記記録ドットよりも大とされている。 Preferably, the clock dot has a coercive force value and a saturation magnetic flux density larger than the recording dot.

本発明の第２の側面によって提供される磁気ディスク装置は、非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットとを備えた磁気ディスクを内部に備えた磁気ディスク装置であって、上記磁気ディスクのディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴としている。 The magnetic disk device provided by the second aspect of the present invention comprises a plurality of recording dots comprising a nonmagnetic layer and magnetic regions arranged in a dot shape along the disk circumferential direction and the disk radial direction in the nonmagnetic layer. And a magnetic disk device having a magnetic disk with a gap between the recording dots adjacent to each other in the disk radial direction of the magnetic disk with respect to a period of the recording dots in the disk circumferential direction. A clock dot made of a magnetic region is provided at a position.

本発明の第３の側面によって提供される磁気ディスクの製造方法は、非磁性層上に形成された第１のレジストに対し、本発明の第１の側面によって提供される磁気ディスクにおける上記記録ドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第１のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、上記凹凸パターン転写後の上記第１のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第１の凹部を形成する工程と、上記第１の凹部に第１の磁性材料を充填するとともに上記第１のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、上記非磁性層上に第２のレジストを形成する工程と、上記第２のレジストに対し、本発明の第１の側面によって提供される磁気ディスクにおける上記クロックドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第２のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、上記凹凸パターン転写後の上記第２のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第２の凹部を形成する工程と、上記第２の凹部に第２の磁性材料を充填するとともに上記第２のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、を有することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic disk, wherein the recording dot in the magnetic disk provided by the first aspect of the present invention is applied to the first resist formed on the nonmagnetic layer. A step of transferring a concavo-convex pattern by pressing a first stamper having a predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to a convex portion is exposed, and partially exposing the nonmagnetic layer; Etching the nonmagnetic layer with the first resist as a mask to form a first recess in the exposed portion of the nonmagnetic layer, and filling the first recess with the first magnetic material In addition, the step of removing the first resist to planarize the surface of the nonmagnetic layer, the step of forming the second resist on the nonmagnetic layer, and the present invention A non-magnetic layer is formed by transferring a concavo-convex pattern by pressing a second stamper having a predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to the clock dot in the magnetic disk provided by the first side surface of the magnetic disk is convex. And a step of forming a second recess in the exposed portion of the nonmagnetic layer by etching the nonmagnetic layer using the second resist after the concavo-convex pattern transfer as a mask. And filling the second recess with a second magnetic material and removing the second resist to flatten the surface of the nonmagnetic layer.

好ましくは、上記第２の凹部の深さは、上記第１の凹部の深さよりも大とされている。 Preferably, the depth of the second recess is greater than the depth of the first recess.

好ましくは、上記第１および第２の磁性材料はＣｏＰｔを含んで構成されており、上記第２の磁性材料におけるＰｔの組成比は、上記第１の磁性材料におけるＰｔの組成比よりも大とされている。 Preferably, the first and second magnetic materials include CoPt, and the composition ratio of Pt in the second magnetic material is larger than the composition ratio of Pt in the first magnetic material. Has been.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明に係る磁気ディスクＸを含んで構成された磁気ディスク装置の一例を示している。磁気ディスク装置Ａは、磁気ディスクＸ、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、スイングアーム３、アクチュエータ４、およびディスクコントローラ５を備えて構成されている。磁気ディスクＸは、その複数枚が所定の間隔を空けて上下に重ねられており、各磁気ディスクＸは、表裏両面が記録面とされている。磁気ヘッド１は、磁気ディスクＸに対してデータを読み書きするものであり、磁気ディスクＸの記録面と対向するように各スイングアーム３の先端に設けられている。スピンドルモータ２は、磁気ディスクＸを高速回転させるためのものである。スイングアーム３は、磁気ヘッド１を磁気ディスクＸの略径方向に往復移動させるものであり、アクチュエータ４によって敏速に動作させられる。アクチュエータ４は、たとえばボイスコイルモータなどからなる。ディスクコントローラ５は、磁気ヘッド１、スピンドルモータ２、ならびにアクチュエータ４を駆動制御するものであり、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータ、あるいはマイクロコンピュータと同等の機能を備えたワイヤードロジック回路で構成される。 FIG. 1 shows an example of a magnetic disk device including a magnetic disk X according to the present invention. The magnetic disk device A includes a magnetic disk X, a magnetic head 1, a spindle motor 2, a swing arm 3, an actuator 4, and a disk controller 5. A plurality of magnetic disks X are stacked one above the other at a predetermined interval, and each magnetic disk X has recording surfaces on both sides. The magnetic head 1 reads / writes data from / to the magnetic disk X, and is provided at the tip of each swing arm 3 so as to face the recording surface of the magnetic disk X. The spindle motor 2 is for rotating the magnetic disk X at a high speed. The swing arm 3 reciprocates the magnetic head 1 in the substantially radial direction of the magnetic disk X, and is quickly operated by the actuator 4. The actuator 4 is composed of, for example, a voice coil motor. The disk controller 5 drives and controls the magnetic head 1, the spindle motor 2, and the actuator 4, and is composed of a microcomputer having a CPU, a memory, etc., or a wired logic circuit having a function equivalent to the microcomputer. The

磁気ディスクＸは、図１および図２に表れているように、ディスク周方向に沿って周期的に配列された記録ドット２３ａによって同心円状に形成された複数のトラックＴを有し、パターンドメディアとして構成されたものである。より具体的には、磁気ディスクＸは、剛性のあるディスク基板の表面近傍にある記録層としての非磁性層２１を備え、記録ドット２３ａは、この非磁性層２１中に物理的に孤立した状態で設けられている。記録ドット２３ａは、所定の保磁力、および所定の飽和磁束密度を有する。記録ドット２３ａのディスク周方向における配列周期Ｃｐは例えば２５ｎｍ程度であり、ディスク径方向における配列周期（トラックピッチＴｐ）は例えば２５ｎｍ程度である。記録ドット２３ａにおいては、磁気ヘッド１からの記録磁界の印加によって磁化方向が制御されることにより、データが記録される。 As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic disk X has a plurality of tracks T formed concentrically by recording dots 23a periodically arranged along the circumferential direction of the disk. It is configured as. More specifically, the magnetic disk X includes a nonmagnetic layer 21 as a recording layer near the surface of a rigid disk substrate, and the recording dots 23a are physically isolated in the nonmagnetic layer 21. Is provided. The recording dot 23a has a predetermined coercive force and a predetermined saturation magnetic flux density. The arrangement period Cp of the recording dots 23a in the disk circumferential direction is, for example, about 25 nm, and the arrangement period (track pitch Tp) in the disk radial direction is, for example, about 25 nm. In the recording dot 23 a, data is recorded by controlling the magnetization direction by applying a recording magnetic field from the magnetic head 1.

また、非磁性層２１中における隣接するトラックＴの間（すなわちディスク径方向に隣接する記録ドット２３ａの間）には、磁性領域からなるクロックドット２５ａが設けられている。このクロックドット２５ａは、所定の磁化方向が所定の強度をもって帯磁した領域であり、データ記録の際に必要となるクロック信号に対する同期信号（クロック同期信号）を得るためのものである。クロックドット２５ａは、径方向においてはトッラクＴ内の記録ドット２３ａ列に対してトラックピッチＴｐの半分ずれて位置し、周方向においては記録ドット２３ａの周期に対して半周期ずれて位置する。また、クロックドット２５ａは、ディスク周方向において、記録ドット２３ａの周期よりも大きい周期で規則的に配置されている。クロックドット２５ａは、記録ドット２３ａに比べて、保磁力および飽和磁束密度の値が大とされている。なお、各トラックＴには、磁気ヘッド１の位置決めに用いられる図示しないサーボ領域が設けられている。 In addition, between the adjacent tracks T in the nonmagnetic layer 21 (that is, between the recording dots 23a adjacent in the disk radial direction), clock dots 25a made of a magnetic region are provided. The clock dot 25a is a region in which a predetermined magnetization direction is magnetized with a predetermined intensity, and is used to obtain a synchronization signal (clock synchronization signal) for a clock signal necessary for data recording. The clock dots 25a are located in the radial direction so as to be shifted by a half of the track pitch Tp with respect to the row of recording dots 23a in the track T, and in the circumferential direction, they are shifted by a half period relative to the period of the recording dots 23a. Further, the clock dots 25a are regularly arranged with a period larger than the period of the recording dots 23a in the disk circumferential direction. The clock dot 25a has a larger coercive force and saturation magnetic flux density than the recording dot 23a. Each track T is provided with a servo area (not shown) used for positioning the magnetic head 1.

次に、上記構成の磁気ディスクＸにおいて、クロック同期信号を検出する手順の一例を説明する。まず、図３（ａ）に示すように、磁気ヘッド１を記録ドット２３ａ上に追従させ、磁気ヘッド１の読み取りヘッド部１１により読み取り動作を行うことにより、図３（ｂ）に示す再生波形が得られる。この再生波形は、記録ドット２３ａからの磁気信号とクロックドット２５ａからの磁気信号の合成波形となる。ここで、クロックドット２５ａは記録ドット２３ａよりも飽和磁束密度が大であり、また、同一トラックＴを構成する記録ドット２３ａ列を挟んで対をなして位置するため、クロックドット２５ａによる信号波形の振幅は、記録ドット２３ａによる信号波形の振幅よりも大きくなる。次いで、記録ドット２３ａによる再生波形の振幅よりも高い信号レベルにスライスレベルを設定し、クロックドット２５ａによる再生波形の２値化信号を検出する（図３（ｃ）参照）。また、図３（ｂ）の再生波形に対し、微分回路を用いて図３（ｄ）に示す微分再生波形を得る。次いで、図３（ｄ）の波形に対し、ゼロクロス検出回路を用いてゼロクロス点を検出する（図３（ｅ）参照）。そして、上記のスライス２値化信号とゼロクロス点をアンドゲートで組み合わせることにより、図３（ｆ）に示すクロック同期信号を得ることができる。 Next, an example of a procedure for detecting a clock synchronization signal in the magnetic disk X having the above configuration will be described. First, as shown in FIG. 3A, the reproduction waveform shown in FIG. 3B is obtained by causing the magnetic head 1 to follow the recording dot 23a and performing the reading operation by the reading head unit 11 of the magnetic head 1. can get. This reproduced waveform is a composite waveform of the magnetic signal from the recording dot 23a and the magnetic signal from the clock dot 25a. Here, the clock dot 25a has a higher saturation magnetic flux density than the recording dot 23a, and is located in a pair with the recording dot 23a row constituting the same track T interposed therebetween, so that the signal waveform of the clock dot 25a is The amplitude is larger than the amplitude of the signal waveform by the recording dot 23a. Next, the slice level is set to a signal level higher than the amplitude of the reproduced waveform by the recording dot 23a, and a binary signal of the reproduced waveform by the clock dot 25a is detected (see FIG. 3C). Further, a differential reproduction waveform shown in FIG. 3D is obtained from the reproduction waveform shown in FIG. 3B using a differentiating circuit. Next, a zero cross point is detected from the waveform of FIG. 3D using a zero cross detection circuit (see FIG. 3E). Then, the clock synchronization signal shown in FIG. 3F can be obtained by combining the slice binarized signal and the zero cross point with an AND gate.

このようにして得られたクロック同期信号は、ＰＬＬ回路に基準信号として供給される。ＰＬＬ回路は、電圧制御発振器、分周回路、位相比較器から構成されており、電圧制御発振器で生成されるクロック信号を上記基準信号に同期させる位相制御を行う。これにより、クロック信号の立ち上がりをクロック同期信号の立ち上がりに正確に一致させることが可能となり、記録ドット２３ａに対するデータ記録の際には、記録ドット２３ａの位置にクロック信号を正確に合わせることができる。 The clock synchronization signal thus obtained is supplied as a reference signal to the PLL circuit. The PLL circuit includes a voltage controlled oscillator, a frequency dividing circuit, and a phase comparator, and performs phase control for synchronizing a clock signal generated by the voltage controlled oscillator with the reference signal. This makes it possible to accurately match the rising edge of the clock signal with the rising edge of the clock synchronization signal. When recording data on the recording dot 23a, the clock signal can be accurately adjusted to the position of the recording dot 23a.

次に、上記した磁気ディスクＸの製造方法の一例を図４〜図６を参照して説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the magnetic disk X will be described with reference to FIGS.

磁気ディスクＸは、スタンパを用いたナノインプリント法を利用して製造される。ナノインプリント法においては、まず、スタンパを作製する。スタンパの作製においては、たとえば基板上のレジスト膜に電子ビーム描画装置によって所定パターンを露光形成した後、当該レジスト膜に現像処理を施してレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンをマスクとして上記基板にＲＩＥなどのドライエッチングを施して凹部を形成し、レジストパターンを除去する。これにより、所定パターンの凹部を有する基板（スタンパの原盤）が得られる。次に、当該基板に対して電鋳処理を行うことにより、ニッケルなどの金属からなるスタンパが得られる。スタンパの表面には、上記基板の凹凸形状が転写されており、上記基板の凹部に対応する箇所において凸部が形成される。本実施形態においては、上記の方法により、磁気ディスクＸの記録ドット２３ａとなるべき部位を凸部３１ａとする凹凸パターンを有する記録ドット用スタンパ３１（図４（ａ）参照）と、磁気ディスクＸのクロックドット２５ａとなるべき部位を凸部４１ａとする凹凸パターンを有するクロックドット用スタンパ４１（図５（ｃ）参照）とが作製される。 The magnetic disk X is manufactured using a nanoimprint method using a stamper. In the nanoimprint method, first, a stamper is manufactured. In the production of the stamper, for example, a predetermined pattern is exposed and formed on a resist film on a substrate by an electron beam lithography apparatus, and then the resist film is developed to form a resist pattern. Next, using this resist pattern as a mask, the substrate is subjected to dry etching such as RIE to form a recess, and the resist pattern is removed. As a result, a substrate having a predetermined pattern of recesses (stamper master) is obtained. Next, a stamper made of a metal such as nickel is obtained by electroforming the substrate. The uneven shape of the substrate is transferred onto the surface of the stamper, and a convex portion is formed at a location corresponding to the concave portion of the substrate. In the present embodiment, by the above method, the recording dot stamper 31 (see FIG. 4A) having a concavo-convex pattern in which the portion to be the recording dot 23a of the magnetic disk X is a convex portion 31a, and the magnetic disk X A clock dot stamper 41 (see FIG. 5C) having a concavo-convex pattern in which a portion to be the clock dot 25a is a convex portion 41a is produced.

次いで、図４（ａ）に示すように、所定の非磁性材料からなるディスク基板２０上にレジスト２２を形成する。ディスク基板２０の表面近傍は、非磁性層２１に相当する部分である。レジスト２２は、たとえばＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）などの熱可塑性樹脂からなる。 Next, as shown in FIG. 4A, a resist 22 is formed on the disk substrate 20 made of a predetermined nonmagnetic material. The vicinity of the surface of the disk substrate 20 is a portion corresponding to the nonmagnetic layer 21. The resist 22 is made of a thermoplastic resin such as PMMA (polymethyl methacrylate).

次に、レジスト２２をガラス転移点以上の温度に加熱したうえで、図４（ｂ）に示すように、記録ドット用スタンパ３１を当該レジスト２２に押圧することにより、当該スタンパ３１の凹凸パターンが転写される。次いで、図４（ｃ）に示すように、レジスト残渣をたとえば酸素プラズマを利用したアッシングにより除去し、非磁性層２１表面を部分的に露出させて、レジストパターン２２Ａを形成する。次いで、図４（ｄ）に示すように、レジストパターン２２Ａをマスクとして非磁性層２１にドライエッチングを施すことにより、非磁性層２１の露出部が除去されて凹部２１ａが形成される。ここで、凹部２１ａの深さが１０ｎｍ程度となるように制御される。 Next, the resist 22 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point, and then the recording dot stamper 31 is pressed against the resist 22 as shown in FIG. Transcribed. Next, as shown in FIG. 4C, the resist residue is removed by, for example, ashing using oxygen plasma, and the surface of the nonmagnetic layer 21 is partially exposed to form a resist pattern 22A. Next, as shown in FIG. 4D, by performing dry etching on the nonmagnetic layer 21 using the resist pattern 22A as a mask, the exposed portion of the nonmagnetic layer 21 is removed and a recess 21a is formed. Here, the depth of the recess 21a is controlled to be about 10 nm.

次いで、図５（ａ）に示すように、スパッタリング法により、凹部２１ａないしレジストパターン２２Ａ上に磁性材料からなる磁性膜２３を積層形成する。当該磁性材料としては、たとえばＣｏＰｔを挙げることができ、Ｐｔの組成比はたとえば１０％程度である。次に、図５（ｂ）に示すように、レジストパターン２２Ａを除去し、非磁性層２１の表面を平坦化する。このようにして上記凹部２１ａに充填された磁性材料が記録ドット２３ａとなる。 Next, as shown in FIG. 5A, a magnetic film 23 made of a magnetic material is laminated on the recesses 21a or the resist pattern 22A by sputtering. Examples of the magnetic material include CoPt, and the composition ratio of Pt is, for example, about 10%. Next, as shown in FIG. 5B, the resist pattern 22A is removed, and the surface of the nonmagnetic layer 21 is planarized. Thus, the magnetic material filled in the concave portion 21a becomes the recording dot 23a.

次に、図５（ｃ）に示すように、非磁性層２１上にレジスト２４を形成する。レジスト２４の材質は、上述のレジスト２２と同様である。次いで、レジスト２４をガラス転移点以上の温度に加熱したうえで、図５（ｄ）に示すように、クロックドット用スタンパ４１を当該レジスト２４に押圧することにより、当該スタンパ４１の凹凸パターンが転写される。次いで、図６（ａ）に示すように、レジスト残渣をたとえば酸素プラズマを利用したアッシングにより除去し、非磁性層２１表面を部分的に露出させて、レジストパターン２４Ａを形成する。次いで、図６（ｂ）に示すように、レジストパターン２４Ａをマスクとして非磁性層２１にドライエッチングを施すことにより、非磁性層２１の露出部が除去されて凹部２１ｂが形成される。ここで、凹部２１ｂの深さが２０ｎｍ程度となるように制御される。 Next, as shown in FIG. 5C, a resist 24 is formed on the nonmagnetic layer 21. The material of the resist 24 is the same as that of the resist 22 described above. Next, the resist 24 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point, and the clock dot stamper 41 is pressed against the resist 24 as shown in FIG. Is done. Next, as shown in FIG. 6A, the resist residue is removed by, for example, ashing using oxygen plasma, and the surface of the nonmagnetic layer 21 is partially exposed to form a resist pattern 24A. Next, as shown in FIG. 6B, by performing dry etching on the nonmagnetic layer 21 using the resist pattern 24A as a mask, the exposed portion of the nonmagnetic layer 21 is removed and a recess 21b is formed. Here, the depth of the recess 21b is controlled to be about 20 nm.

次いで、図６（ｃ）に示すように、スパッタリング法により、凹部２１ｂないしレジストパターン２４Ａ上に磁性材料からなる磁性膜２５を積層形成する。当該磁性材料としては、たとえばＣｏＰｔを挙げることができ、Ｐｔの組成比はたとえば２０％程度である。次いで、図６（ｄ）に示すように、レジストパターン２４Ａを除去し、非磁性層２１の表面を平坦化する。このようにして上記凹部２１ｂに充填された磁性材料がクロックドット２５ａとなる。次いで、たとえば非磁性層２１上に保護膜を形成することにより、磁気ディスクＸを得ることができる。 Next, as shown in FIG. 6C, a magnetic film 25 made of a magnetic material is laminated on the recesses 21b or the resist pattern 24A by sputtering. An example of the magnetic material is CoPt, and the composition ratio of Pt is, for example, about 20%. Next, as shown in FIG. 6D, the resist pattern 24A is removed, and the surface of the nonmagnetic layer 21 is planarized. Thus, the magnetic material filled in the concave portion 21b becomes the clock dot 25a. Next, for example, by forming a protective film on the nonmagnetic layer 21, the magnetic disk X can be obtained.

本実施形態に係る磁気ディスクＸにおいて、クロックドット２５ａは、ディスク周方向に隣接する記録ドット２３ａの中間で、かつ、ディスク径方向に隣接する記録ドット２３ａの中間に位置して設けられている。このような構成によれば、記録ドット２３ａの配列に何ら影響を与えることはない。このため、磁気ディスクＸにおいては、記録密度を実質的に低下させることなく、クロックドット２５ａを設けることができる。また、記録密度（ディスク周方向の記録密度）が低下しないため、転送速度が低下することもない。 In the magnetic disk X according to the present embodiment, the clock dot 25a is provided in the middle of the recording dots 23a adjacent in the disk circumferential direction and in the middle of the recording dots 23a adjacent in the disk radial direction. According to such a configuration, the arrangement of the recording dots 23a is not affected at all. For this reason, in the magnetic disk X, the clock dots 25a can be provided without substantially reducing the recording density. Further, since the recording density (recording density in the disk circumferential direction) does not decrease, the transfer speed does not decrease.

また、磁気ディスクＸにおけるクロックドット２５ａは、記録ドット２３ａに対し保磁力が大きくされている。このため、記録ドット２３ａへのデータ記録に際し、漏れ磁場の影響でクロックドット２５ａの磁化が失われるといった不都合が生じることもない。 The clock dot 25a in the magnetic disk X has a larger coercive force than the recording dot 23a. For this reason, there is no inconvenience that the magnetization of the clock dot 25a is lost due to the influence of the leakage magnetic field when data is recorded on the recording dot 23a.

本実施形態に係る磁気ディスクＸの製造においては、記録ドット用スタンパ３１およびクロックドット用スタンパ４１の２種類のスタンパを用い、２段階の工程を経ることにより、磁気特性の異なる記録ドット２３ａとクロックドット２５ａとを適切に形成することができる。ここでは、クロックドット２５ａを構成する磁性材料におけるＰｔの組成比を、記録ドット２３ａを構成する磁性材料におけるＰｔの組成比よりも大とすることにより、クロックドット２５ａの保磁力を記録ドット２３ａの保磁力よりも高めることができる。また、クロックドット２５ａの厚みは、記録ドット２３ａの厚みよりも大とされている。このような構成は高保磁力、高飽和磁束密度を確保するうえで好適である。 In the manufacture of the magnetic disk X according to the present embodiment, two types of stampers, the recording dot stamper 31 and the clock dot stamper 41, are used, and the recording dot 23a and the clock having different magnetic characteristics are obtained through two steps. The dots 25a can be appropriately formed. Here, the coercive force of the clock dot 25a is made to be larger than that of the recording dot 23a by making the Pt composition ratio in the magnetic material constituting the clock dot 25a larger than the Pt composition ratio in the magnetic material constituting the recording dot 23a. It can be higher than the coercive force. Further, the thickness of the clock dot 25a is larger than the thickness of the recording dot 23a. Such a configuration is suitable for securing a high coercive force and a high saturation magnetic flux density.

加えて、上記２段階の工程を経ることにより、クロックドット２５ａを、ディスク周方向およびディスク径方向に隣接する記録ドット２３ａの中間位置といった狭いスペースに設けることができる。 In addition, the clock dot 25a can be provided in a narrow space such as an intermediate position between the recording dots 23a adjacent to each other in the disk circumferential direction and the disk radial direction through the above two-step process.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記した実施形態に限定されるものではない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment.

たとえば、上記実施形態では、記録ドットおよびクロックドットの平面視形状は略円形とされているが、これに限定されるものではなく、たとえば楕円形など他の形状を採用してもよい。これらのドットの形状としては、高記録密度化や製造における歩留りなどの観点から適切なものを採用すればよい。 For example, in the above embodiment, the planar view shape of the recording dots and the clock dots is substantially circular, but the shape is not limited to this, and other shapes such as an ellipse may be adopted. As the shape of these dots, an appropriate shape may be adopted from the viewpoint of increasing the recording density and the yield in manufacturing.

上記実施形態においては、ディスク基板の表面近傍を非磁性層とする構成にしたが、これに代えて、ディスク基板上に非磁性材料からなる非磁性層を別途形成した積層構造としてもよい。また、必要に応じて、ディスク基板上に他の中間層を設けてもよい。 In the above embodiment, the vicinity of the surface of the disk substrate is configured as a nonmagnetic layer. Alternatively, a non-magnetic layer made of a nonmagnetic material may be separately formed on the disk substrate. Further, if necessary, another intermediate layer may be provided on the disk substrate.

以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。 As a summary of the above, the configurations of the present invention and variations thereof are listed below as supplementary notes.

（付記１）非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットと、を備える磁気ディスクであって、
ディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴とする、磁気ディスク。
（付記２）上記クロックドットは、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対して実質的に半周期ずれた位置に形成されている、付記１に記載の磁気ディスク。
（付記３）上記クロックドットは、ディスク周方向において上記記録ドットのディスク周方向への周期よりも大きい所定の周期で形成されている、付記１または２に記載の磁気ディスク。
（付記４）上記クロックドットは、ディスク径方向に隣接する上記記録ドットに対して実質的に中間の位置に形成されている、付記１ないし３のいずれかに記載の磁気ディスク。
（付記５）上記クロックドットは、保磁力の値および飽和磁束密度の値が上記記録ドットよりも大とされている、付記１ないし４のいずれかに記載の磁気ディスク。
（付記６）非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットとを備えた磁気ディスクを内部に備えた磁気ディスク装置であって、上記磁気ディスクのディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴とする、磁気ディスク装置。
（付記７）非磁性層上に形成された第１のレジストに対し、付記１ないし５のいずれかに記載の磁気ディスクにおける上記記録ドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第１のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、
上記凹凸パターン転写後の上記第１のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第１の凹部を形成する工程と、
上記第１の凹部に第１の磁性材料を充填するとともに上記第１のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、
上記非磁性層上に第２のレジストを形成する工程と、
上記第２のレジストに対し、付記１ないし５のいずれかに記載の磁気ディスクにおける上記クロックドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第２のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、
上記凹凸パターン転写後の上記第２のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第２の凹部を形成する工程と、
上記第２の凹部に第２の磁性材料を充填するとともに上記第２のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、
を有することを特徴とする、磁気ディスクの製造方法。
（付記８）上記第２の凹部の深さは、上記第１の凹部の深さよりも大とされている、付記７に記載の磁気ディスクの製造方法。
（付記９）上記第１および第２の磁性材料はＣｏＰｔを含んで構成されており、上記第２の磁性材料におけるＰｔの組成比は、上記第１の磁性材料におけるＰｔの組成比よりも大とされている、付記７または８に記載の磁気ディスクの製造方法。 (Appendix 1) A magnetic disk comprising: a nonmagnetic layer; and a plurality of recording dots comprising magnetic regions arranged in a dot shape along the disk circumferential direction and the disk radial direction in the nonmagnetic layer,
A magnetic disk, wherein a clock dot comprising a magnetic region is provided between the recording dots adjacent in the disk radial direction at positions shifted with respect to the period of the recording dots in the disk circumferential direction.
(Supplementary note 2) The magnetic disk according to supplementary note 1, wherein the clock dot is formed at a position substantially shifted by a half period with respect to a period of the recording dot in the circumferential direction of the disk.
(Supplementary note 3) The magnetic disk according to Supplementary note 1 or 2, wherein the clock dots are formed in a predetermined period larger than a period of the recording dots in the circumferential direction of the disk in the circumferential direction of the disk.
(Supplementary note 4) The magnetic disk according to any one of supplementary notes 1 to 3, wherein the clock dot is formed at a substantially intermediate position with respect to the recording dots adjacent in the radial direction of the disc.
(Supplementary note 5) The magnetic disk according to any one of supplementary notes 1 to 4, wherein the clock dot has a coercive force value and a saturation magnetic flux density value larger than the recording dot.
(Additional remark 6) The magnetic disk which equipped the inside with the magnetic disk provided with the nonmagnetic layer and the some recording dot which consists of a magnetic area | region arranged in the shape of a dot in the disk circumferential direction and disk radial direction in the said nonmagnetic layer In the disk device, between the recording dots adjacent to each other in the disk radial direction of the magnetic disk, clock dots comprising a magnetic region are provided at positions shifted from the period of the recording dots in the disk circumferential direction. A magnetic disk device characterized by comprising:
(Supplementary note 7) A predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to the recording dot in the magnetic disk according to any one of Supplementary notes 1 to 5 is a convex portion with respect to the first resist formed on the nonmagnetic layer. A step of transferring a concavo-convex pattern by pressing a first stamper having, and partially exposing the nonmagnetic layer;
Forming a first recess in an exposed portion of the nonmagnetic layer by etching the nonmagnetic layer using the first resist after the uneven pattern transfer as a mask;
Filling the first recess with a first magnetic material and removing the first resist to planarize the surface of the nonmagnetic layer;
Forming a second resist on the nonmagnetic layer;
By pressing a second stamper having a predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to the clock dot in the magnetic disk according to any one of appendices 1 to 5 is a convex portion against the second resist, Transferring the pattern and partially exposing the nonmagnetic layer;
Forming a second recess in an exposed portion of the nonmagnetic layer by etching the nonmagnetic layer using the second resist after the uneven pattern transfer as a mask;
Filling the second recess with a second magnetic material and removing the second resist to planarize the surface of the nonmagnetic layer;
A method of manufacturing a magnetic disk, comprising:
(Supplementary note 8) The method for manufacturing a magnetic disk according to supplementary note 7, wherein a depth of the second recess is greater than a depth of the first recess.
(Supplementary Note 9) The first and second magnetic materials include CoPt, and the composition ratio of Pt in the second magnetic material is larger than the composition ratio of Pt in the first magnetic material. The method for manufacturing a magnetic disk according to appendix 7 or 8, wherein

本発明に係る磁気ディスクを含んで構成された磁気ディスク装置の一例を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing an example of a magnetic disk device including a magnetic disk according to the present invention. 図１に示す磁気ディスクのトラック構造を示す部分拡大平面図である。FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing a track structure of the magnetic disk shown in FIG. 1. クロック同期信号の検出手順の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of the detection procedure of a clock synchronizing signal. 本発明に係る磁気ディスクの製造方法における一部の工程を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the one part process in the manufacturing method of the magnetic disc based on this invention. 図４の後に続く工程を示す部分拡大断面図である。FIG. 5 is a partial enlarged cross-sectional view illustrating a process following FIG. 4. 図５の後に続く工程を示す部分拡大断面図である。FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a process following FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ磁気ディスク装置
Ｘ磁気ディスク
Ｔトラック
１磁気ヘッド
２スピンドルモータ
３スイングアーム
４アクチュエータ
５ディスクコントローラ
１１読み取りヘッド部
２１非磁性層
２１ａ凹部（第１の凹部）
２１ｂ凹部（第２の凹部）
２２レジスト（第１のレジスト）
２３ａ記録ドット
２４レジスト（第２のレジスト）
２５ａクロックドット
３１記録ドット用スタンパ（第１のスタンパ）
４１クロックドット用スタンパ（第２のスタンパ） A Magnetic disk device X Magnetic disk T Track 1 Magnetic head 2 Spindle motor 3 Swing arm 4 Actuator 5 Disk controller 11 Read head portion 21 Nonmagnetic layer 21a Recessed portion (first recessed portion)
21b recess (second recess)
22 resist (first resist)
23a Recording dot 24 resist (second resist)
25a clock dot 31 recording dot stamper (first stamper)
41 Stamper for clock dot (second stamper)

Claims

非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットと、を備える磁気ディスクであって、
ディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴とする、磁気ディスク。 A magnetic disk comprising a nonmagnetic layer and a plurality of recording dots composed of magnetic regions arranged in a dot shape along the disk circumferential direction and the disk radial direction in the nonmagnetic layer,
A magnetic disk, wherein a clock dot comprising a magnetic region is provided between the recording dots adjacent in the disk radial direction at positions shifted with respect to the period of the recording dots in the disk circumferential direction.

上記クロックドットは、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対して実質的に半周期ずれた位置に形成されている、請求項１に記載の磁気ディスク。 The magnetic disk according to claim 1, wherein the clock dot is formed at a position substantially shifted by a half period with respect to the period of the recording dot in the disk circumferential direction.

上記クロックドットは、ディスク周方向において上記記録ドットのディスク周方向への周期よりも大きい所定の周期で形成されている、請求項１または２に記載の磁気ディスク。 3. The magnetic disk according to claim 1, wherein the clock dots are formed in a predetermined period larger than a period of the recording dots in the disk circumferential direction in the disk circumferential direction.

上記クロックドットは、保磁力の値および飽和磁束密度の値が上記記録ドットよりも大とされている、請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気ディスク。 4. The magnetic disk according to claim 1, wherein the clock dot has a coercive force value and a saturation magnetic flux density value larger than those of the recording dot. 5.

非磁性層と、当該非磁性層におけるディスク周方向およびディスク径方向に沿ってドット状に配列された磁性領域からなる複数の記録ドットとを備えた磁気ディスクを内部に備えた磁気ディスク装置であって、
上記磁気ディスクのディスク径方向に隣接する上記記録ドット間には、上記記録ドットのディスク周方向への周期に対してずれた位置に磁性領域からなるクロックドットが設けられていることを特徴とする、磁気ディスク装置。 A magnetic disk device including therein a magnetic disk including a nonmagnetic layer and a plurality of recording dots including magnetic regions arranged in a dot shape along a disk circumferential direction and a disk radial direction in the nonmagnetic layer. And
Between the recording dots adjacent to each other in the disk radial direction of the magnetic disk, clock dots made of a magnetic region are provided at positions shifted from the period of the recording dots in the disk circumferential direction. , Magnetic disk unit.

非磁性層上に形成された第１のレジストに対し、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ディスクにおける上記記録ドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第１のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、
上記凹凸パターン転写後の上記第１のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第１の凹部を形成する工程と、
上記第１の凹部に第１の磁性材料を充填するとともに上記第１のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、
上記非磁性層上に第２のレジストを形成する工程と、
上記第２のレジストに対し、請求項１ないし４のいずれかに記載の磁気ディスクにおける上記クロックドットに対応する部位が凸部とされた所定の凹凸パターンを有する第２のスタンパを押圧することにより凹凸パターンを転写し、上記非磁性層を部分的に露出させる工程と、
上記凹凸パターン転写後の上記第２のレジストをマスクとして上記非磁性層にエッチングを施すことにより上記非磁性層の露出部分に第２の凹部を形成する工程と、
上記第２の凹部に第２の磁性材料を充填するとともに上記第２のレジストを除去して上記非磁性層の表面を平坦化する工程と、
を有することを特徴とする、磁気ディスクの製造方法。 A first resist having a predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to the recording dot in the magnetic disk according to any one of claims 1 to 4 is a convex portion with respect to the first resist formed on the nonmagnetic layer. Transferring the concavo-convex pattern by pressing the stamper, and partially exposing the nonmagnetic layer;
Forming a first recess in an exposed portion of the nonmagnetic layer by etching the nonmagnetic layer using the first resist after the uneven pattern transfer as a mask;
Filling the first recess with a first magnetic material and removing the first resist to planarize the surface of the nonmagnetic layer;
Forming a second resist on the nonmagnetic layer;
A second stamper having a predetermined concavo-convex pattern in which a portion corresponding to the clock dot in the magnetic disk according to any one of claims 1 to 4 is a convex portion is pressed against the second resist. Transferring the concavo-convex pattern and partially exposing the nonmagnetic layer;
Forming a second recess in an exposed portion of the nonmagnetic layer by etching the nonmagnetic layer using the second resist after the uneven pattern transfer as a mask;
Filling the second recess with a second magnetic material and removing the second resist to planarize the surface of the nonmagnetic layer;
A method of manufacturing a magnetic disk, comprising:

上記第２の凹部の深さは、上記第１の凹部の深さよりも大とされている、請求項６に記載の磁気ディスクの製造方法。 The method for manufacturing a magnetic disk according to claim 6, wherein a depth of the second recess is greater than a depth of the first recess.