CN101517639B

CN101517639B - 磁记录介质、其制造方法以及磁记录/再现装置

Info

Publication number: CN101517639B
Application number: CN2007800347180A
Authority: CN
Inventors: 福岛正人; 坂胁彰
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2027-08-16
Also published as: JP2008077756A; WO2008035520A1; TW200832373A; US20090237838A1; CN101517639A; US8158215B2; JP4597933B2

Abstract

一种通过将在磁道之间的区域中的矫顽力和剩余磁化减小到极限而消除了在磁记录时的写模糊现象来制造具有高面记录密度的磁记录介质的方法。在该制造磁记录介质(10)的方法中，在非磁性基底(1)的至少一侧上设置磁性层(3)，并且在磁性层(3)上形成磁性分离的磁图形(3a)；将原子注入到磁性层(3)中，同时使所述原子在磁性层(3)的厚度方向上均匀分布，然后使磁性层(3)部分地非磁性化，从而形成使磁图形(3a)磁性分离的非磁性部分(5)。

Description

磁记录介质、其制造方法以及磁记录/再现装置

技术领域

本发明涉及在硬盘装置等中使用的磁记录介质，并涉及制造这样的介质的方法，还涉及磁记录/再现装置。

背景技术

近年来，磁盘装置、挠性盘装置、磁带装置、以及其他磁记录装置的应用范围显著扩展，伴随着发展，这样的装置的重要性增加，从而显著地增加了在这样的磁记录装置中使用的磁记录介质的记录密度。特别地，因为引入了MR头和PRML技术，面记录密度迅速增加，并且随着近年来GMR头、TMR头和其他技术的出现，面记录密度继续以每年近似100％的速率增加。

因此持续寻求获得磁记录介质的更高记录密度，为了这个目的，需要具有更高的矫顽力、更高的信号-对-噪声比率(SNR)以及更高的分辨率的磁记录层。并且，近年来，进行了持续的努力以通过增加磁道密度并改进线性记录密度来进一步增加面记录密度。

在最近的磁记录装置中，已经获得了110kTPI的磁道密度。然而，如果增加磁道密度，会发生在相邻的磁道中的磁记录信息的相互干扰，并且在这些边界区域中的磁化过渡区域会成为噪声源，所以倾向于发生劣化SNR的问题。这直接导致比特误差率降低，且因此阻碍记录密度的增加。

为了进一步增加面记录密度，在磁记录介质上的每一个记录位的尺寸必须被制造得更微小，并且必须对每一个记录位确保尽可能大的饱和磁化和磁性膜厚度。然而，如果记录位的尺寸进一步缩小，则每个位的最小磁化体积(magnetized volume)减小，因此存在由热波动导致的磁化反转所造成的丢失记录数据的问题。

此外，因为减小了磁道间的距离，在磁记录装置中需要极高精度的磁道伺服技术，同时，通常采用这样的方法，即，以宽的宽度进行记录，以比在记录期间窄的宽度进行再现，以尽可能地消除相邻磁道的影响。在该方法中，可以将其他磁道的影响抑制到最小，但在另一方面，却难以确保足够的再现输出，因此存在不能容易地获得足够的SNR的问题。

作为解决这样的与热波动有关的问题以及确保足够的SNR和足够的输出的一种方法，已经尝试通过沿记录介质表面上的磁道形成凹陷和凸起以使记录磁道彼此物理分离来提高磁道密度。(下面，将这样的技术称为离散磁道方法，并将使用该方法制造的磁记录介质称为离散磁道介质。)

作为离散磁道介质的一个实例，已知这样的磁记录介质，其中在其表面上已经形成了凹陷和凸起的图形的非磁性基底上形成磁记录介质，由此形成成物理分离的磁记录磁道和伺服信号图形(参见，专利文件1)。

在该磁记录介质中，铁磁性层被形成在在表面上具有多个凹陷和凸起的非磁性基底的顶部上，并具有插入的软磁性层。在该磁记录介质中，在凸起区域中形成与周围区域物理分离的磁记录区域。

通过该磁记录介质，可以抑制在软磁性层中出现畴壁，所以倾向于不出现热波动的影响，也不存在相邻信号之间的干扰，由此可以制造具有低噪声的高密度磁记录介质。

离散磁道方法包括一种在制造了包括多个薄膜层的磁记录介质之后再形成磁道的方法，以及一种直接在基底表面上预先或在用于形成磁道的薄膜层中形成凹陷/凸起图形之后再形成磁记录介质薄膜层的方法(参见，例如，专利文件1和专利文件3)。

在这些方法中，通常称为磁性层加工方法的前一方法需要在介质制造之后物理加工表面，因此，具有的缺点为倾向于在介质制造工艺期间出现沾污，此外，制造工艺极其复杂。另一方面，后一方法通常称为压纹(emboss)方法；在制造工艺期间不易发生沾污，但是因为在基底上形成的凹陷/凸起形状被转移到在其上淀积的膜，因此存在的问题为进行记录或再现的记录/再现头在介质之上浮动(fly)时的浮动姿势和浮动高度不稳定。

此外，还公开了这样一种方法，其中通过预先将氮离子和氧离子注入到磁性层中，然后进行激光辐照，来形成离散磁道介质中的在磁道之间的区域(参见，专利文件4)。然而，使用该方法形成的在磁道之间的区域在具有低饱和磁化的同时还具有高矫顽力，所以出现了磁化不足的状态，并且当在磁道部分中写入信息时，会发生写渗出(write bleeding)。

此外，还公开了这样的方法，在这些方法中，在其中在每一个位处以恒定的规律性设置磁记录图形的所谓的构图的介质制造中，通过离子辐照蚀刻磁记录图形，或通过非晶化(amorphization)形成磁性层(参见，非专利文件1和专利文件5)。然而，在该方法中同样存在例如在制造工艺中发生磁记录介质的沾污并使表面的平滑度减小的问题，以及存在诸如通过离子辐照未充分消除磁性层中的磁化的问题。

专利文件1：日本未审查的专利申请No.2004-164692

专利文件2：日本未审查的专利申请No.2004-178793

专利文件3：日本未审查的专利申请No.2004-178794

专利文件4：日本未审查的专利申请No.5-205257

专利文件5：美国专利No.6,331,364

非专利文件1：IEICE Technical Report，MR2005-55(2006-02)，21页-26页(The Institute of Electronics，Information and CommunicationEngineers)

在压纹制造方法中，在基底中形成凹陷/凸起形状，并在其上形成磁性层和保护层，由此凹陷/凸起形状被转移到表面而没有修改，不容易形成平坦表面。

在另一方面，在使用磁性层加工方法制备离散磁道磁记录介质的情况下，在基底表面上形成用于记录的磁性层，然后，形成磁图形。因此，在通过用于半导体和其他领域中的压印方法形成磁图形之后，对用作非磁性部分的部分进行例如干法蚀刻，并用SiO₂和碳非磁性材料或类似的材料进行掩埋以平坦化表面，然后，用保护膜层覆盖该表面，在此之后形成润滑层。这样的磁性蚀刻类型的离散磁道介质需要复杂的制造工艺，不但是沾污源，而且还不能获得平坦表面。

通常，在具有这样的结构的磁记录介质中，保护膜层越薄，头与磁性层之间的距离就越小，所以进入和离开头的信号就越强，可以获得越高的记录密度。同样，由在具有凹陷/凸起形状的保护膜层表面之上行进的头的浮动高度，确定磁道内的位密度。因此，在获得高记录密度的同时保持稳定的头浮动是重要问题。为此，寻求这样的凹陷/凸起图形，其可以在保持稳定的头浮动的同时使头尽可能地紧密靠近磁性层，并且还阻止相邻磁道的信号之间的相互干扰。

然而，还没有提出在制造工艺中没有造成沾污风险的、用于具有平坦表面的离散磁道介质的制造技术，也没有提出用于制造当向磁道部分写信息时不会发生写渗出的磁记录介质的技术。

在制造所谓的构图的介质时，已提出通过离子辐照使磁性层非晶化以形成磁记录图形的方法；然而，却存在没有充分消除磁性层的磁性的问题，因此会发生写渗出。认为这可以发生，因为虽然通过注入到磁性层中的离子使磁性层晶体暂时非晶化，但在随后的工艺中，由于离子辐照时的热，非晶结构的一部分被重结晶，结果经受了离子辐照的磁性层的磁性被恢复。

根据上述现有技术的情况设计了本发明，作为一个目的，本发明为当记录密度升高时面临技术困难的磁记录装置提供了磁记录介质，其中，在保持可与现有技术相比或优于现有技术的记录/再现特性的同时，能够实现更高的记录密度，并最大限度地降低使磁图形磁性分离的非磁性部分的矫顽力和剩余磁化，以消除磁记录时的写渗出，由此使得能够增加面记录密度，还提供了用于这样的介质的制造方法以及磁记录/再现装置。

特别地，作为一个目的，本发明通过排除去除磁性层的工艺，为其中在非磁性基底上淀积磁性层之后形成凹陷和凸起的离散磁道磁记录装置提供了与现有技术的磁性层加工方法相比制造工艺简化、沾污风险低、头浮动特性优良的磁记录介质，并提供了制造这样的介质的方法以及磁记录/再现装置。

作为为了解决上述问题而反复认真研究的结果，本发明人完善了本发明。

发明内容

本发明提供了下列方面。

(1)一种制造磁记录介质的方法，在所述磁记录介质中，磁性层被设置在非磁性基底的至少一个表面上并且磁性分离的磁图形被形成在所述磁性层中，其特征在于，在所述磁性层中注入原子，其中所述原子在所述磁性层厚度方向上均匀分布，以及使所述磁性层部分地非磁性化，从而形成使所述磁图形磁性分离的非磁性部分。

(2)在上述(1)中描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，所述磁性层包括Co，并且所述非磁性部分的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰强度为1/2以下。

(3)在上述(1)中描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，所述非磁性部分被非晶化。

(4)在上述(1)到(3)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，使注入到所述磁性层中的原子的能量具有分布。

(5)在上述(1)到(3)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，将两种以上的原子注入到所述磁性层中。

(6)在上述(1)到(5)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，所述原子为选自B、P、Si、F、N、H、C、In、Bi、Kr、Ar、Xe、W、As、Ge、Mo以及Sn的一种以上的原子。

(7)在上述(1)到(5)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，所述原子为Kr或Si。

(8)在上述(1)到(5)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，所述非磁性基底的表面粗糙度为这样的，以使中心线平均粗糙度Ra在0.1nm≤Ra≤2.0nm的范围内。

(9)在上述(1)到(8)中的任何一项描述的制造磁记录介质的方法，其特征在于，在所述磁性层上形成保护膜层之后，注入所述原子。

(10)一种磁记录介质，其中磁性层被设置在非磁性基底的至少一个表面上并且磁性分离的磁图形被形成在所述磁性层中，其特征在于，其包括使所述磁图形磁性分离的非磁性部分，并且，通过将原子注入到所述磁性层中，其中所述原子在所述磁性层厚度方向上均匀分布，以使所述磁性层部分地非磁性化，来形成所述非磁性部分。

(11)在上述(10)中描述的磁记录介质，其特征在于，所述磁性层包括Co，并且所述非磁性部分的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰强度为1/2以下。

(12)在上述(10)中描述的磁记录介质，其特征在于，所述非磁性部分被非晶化。

(13)在上述(10)中描述的磁记录介质，其特征在于，所述磁图形是记录磁道图形或伺服信号图形。

(14)在上述(10)中描述的磁记录介质，其特征在于，所述磁性层是垂直磁性层。

(15)一种磁记录/再现装置，其特征在于，所述装置包括在上述(10)到(14)中的任何一项描述的磁记录介质以及磁头，所述磁头执行向所述磁记录介质记录信息和从所述磁记录介质再现信息。

附图说明

图1是示出了应用了本发明的磁记录介质的实例的截面视图；

图2是示出了应有了本发明的磁记录/再现装置的实例的截面视图；以及

图3是示出了由于将In原子注入到磁性层中而导致的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰的降低的特性图。

符号解释

1非磁性基底

2软磁性层和中间层

3磁性层

3a磁图形

4保护层

5非磁性部分

10磁记录介质

11介质驱动部分

12磁头

13头驱动部分

14记录/再现信号系统

20磁记录/再现装置

具体实施方式

如上所述，通过本发明，可以提供这样的磁记录介质，以便确保头浮动的稳定性，具有优良的磁图形分离，该磁记录介质不受相邻磁图形之间的信号干扰的影响并具有优良的高密度记录特性。

此外，通过本发明，可以提供一种制造磁记录介质的方法，该方法能够排除在磁性层加工方法中用于去除磁性层的磁道蚀刻工艺，该工艺在现有技术中被认为需要极复杂制造工艺，因此有助于极大地改善生产率。

此外，通过本发明，可以提供一种磁记录/再现装置，该磁记录/再现装置通过使用提供了优良的头浮动特性和优良的磁图形分离的磁记录介质，能够实现优良的高密度记录特性，而没有写渗出或相邻磁图形之间的信号干扰的影响。

下面，参考附图详细解释本发明的各方面。

本发明的特征在于，当制造其中在非磁性基底的至少一个表面上设置磁性层并且在该磁性层中形成磁性分离的磁图形的磁记录介质时，将原子注入到该磁性层中，其中原子在磁性层的厚度方向上均匀分布，并且通过使该磁性层部分地非磁性化，形成使磁图形磁性分离的非磁性部分。

本发明的制造磁记录介质的方法与现有技术的制造方法的区别在于，在磁性层中形成磁性分离的磁图形时，没有用于物理分离磁图形的诸如干法蚀刻或压印(stamping)的工艺。

作为应用了本发明的磁记录介质中的磁图形，可以使用其中在每一个位处都以固定的规律性设置磁记录图形的所谓的构图的介质的图形、其中以磁道形状设置记录磁道图形的介质的图形、以及包括伺服信号图形的介质的图形。在这些图形中，考虑到易于制造，优选将本发明应用到所谓的离散磁记录介质，该离散磁记录介质包括作为磁图形的记录磁道图形和伺服信号图形。

下面，使用应用到离散型磁记录介质30的实例来解释本发明。

图1是示出了应用了本发明的离散型磁记录介质30的结构的截面视图。

该磁记录介质30包括在非磁性基底1的表面上依次淀积的软磁性层和中间层2、磁性层3、以及保护层4。在磁性层3中，设置作为上述记录磁道图形和伺服信号图形的多个磁图形3a；通过在磁图形3a之间的非磁性部分5，使这些磁图形3a磁性分离。

为了提高记录密度，优选在磁性层3中，磁图形3a的宽度W为200nm以下，且非磁性部分5的宽度L为100nm以下。因此磁道间距(pitch)P(＝W+L)的范围为300nm以下，并且为了提高记录密度，必须使该磁道间距尽可能地小。

作为非磁性基底1，例如，可以自由地使用其主要成分是Al的诸如Al-Mg合金或其他合金的Al合金基底、以及普通钠玻璃、铝硅酸盐玻璃、结晶玻璃、硅、钛、陶瓷、或各种树脂的基底；在这些基底中，优选使用Al合金基底、结晶玻璃或其他玻璃基底、或硅基底。

优选非磁性基底1的表面粗糙度是这样的，以便中心线平均粗糙度(Ra)的范围为0.1nm≤Ra≤2.0nm，更优选Ra为1nm以下，进一步更优选Ra为0.5nm以下。

优选由主要成分为Co的合金形成磁性层3。并且，为了实现较高的记录密度，优选磁性层3为垂直磁记录层。

作为垂直磁记录介质层，例如，可以层叠和使用FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu、或另外的软磁性FeCo合金、或FeTaN、FeTaC、或另外的FeTa合金、或CoTaZr、CoZrNB、CoB、或另外的Co合金作为背衬层(backing layer)；包括Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等的取向控制层；当需要时，包括Ru等的中间膜；以及包括60Co-15Cr-15Pt合金、70Co-5Cr-15Pt-10SiO₂合金等的磁性层。

在另一方面，磁性层3为面内(in-plane)磁记录层。作为面内磁记录层，例如，可以层叠和使用非磁性CrMo下垫层(underlayer)和铁磁CoCrPtTa磁性层。

形成磁性层3，以便可以根据使用的磁性合金的类型和层叠的结构获得足够的头输入/输出。通常，通过溅射方法将磁性层3形成为薄膜。此外，为了在再现期间获得恒定或更大的输出，磁性层3必须具有至少特定的厚度，而另一方面，表示读/写特性的各种参数通常随输出的增加而劣化；因此必须设定最优的膜厚度。具体而言，优选磁性层3的厚度为3nm以上且20nm以下，更优选厚度的范围等于或大于5nm且等于或小于15nm。

保护层4可以使用例如碳(C)、烃(H_xC)、氮化碳(CN)、非晶碳、碳化硅(SiC)或其他的类碳层(carbon-like layer)，以及SiO₂、Zr₂O₃、TiN、或通常使用的其他材料。通常通过溅射方法或CVD方法形成保护层4。保护层4可包括两个或多个层叠的层。

优选保护层4的厚度小于10nm。如果保护层4的厚度超过10nm，那么浮动头与磁性层3之间的距离变大，不能获得足够的输入/输出信号强度。

此外，优选在保护层4上形成润滑剂层。使用例如氟化物润滑剂、烃润滑剂、或其混合物或类似的润滑剂形成通常厚度为1至4nm的润滑剂层。

在本发明中，将原子注入到磁性层3中，其中原子在磁性层3的厚度方向上均匀分布，以使磁性层3部分地非磁性化；通过该方式，形成使磁图形3a磁性分离的非磁性部分5。

作为用于注入磁性层3中的原子，优选选自例如B、P、Si、F、N、H、C、In、Bi、Kr、Ar、Xe、W、As、Ge、Mo以及Sn中的一种以上的原子；更优选选自B、P、Si、F、N、H以及C的一种以上的原子或选自Si、In、Ge、Bi、Kr、Xe以及W的一种以上的原子；进一步更优选原子为Si或Kr。或者，注入这些原子中的两种以上的原子。

例如，可以使用例如离子束方法等将这些原子注入到磁性层3的将成为非磁性部分5的部分中。在离子束方法中，电离原子以便加速原子，但是认为被注入到磁性层3中的离子在磁性层3内是被中和的。

虽然注入到磁性层3中的离子暂时使磁性层3的晶体结构非晶化，在后续工艺中，或由于离子辐照时的热，非晶结构的一部分被再结晶，结果，恢复已被离子辐照的磁性层3的磁性。为了解决该问题，在本发明中，使注入到磁性层3中的原子在磁性层3的厚度方向上均匀分布。通过该方式，将应变引入到磁性层3中，由此防止非晶化的磁性层3的再结晶。

这里，在磁性层3的厚度方向上使原子均匀分布意味着使注入的原子的浓度在磁性层3的厚度方向上的散布(scattering)很小。具体而言，优选注入到磁性层3中的原子的最大浓度与浓度的平均值的比率在150％以内，更优选该比率在130％以内，进一步更优选该比率在110％以内。可以通过溅射俄歇谱、SIMS、或其他技术测量注入到磁性层3中的原子的浓度散布。

作为用于使注入到磁性层3中的原子在磁性层3的厚度方向上均匀分布的方法，存在下列方法(1)到(3)。

(1)在将原子注入到磁性层3中时，使原子的注入深度具有分布。

(2)在将原子注入到磁性层3中时，使原子的能量具有分布。

(3)在将原子注入到磁性层3中时，使用多种不同类型的原子。

作为用于上述(1)和(2)的具体方法，当例如将注入的离子为Ar离子时，将Ar原子电离为不同的价，例如Ar⁺、Ar²⁺、Ar³⁺。通过这样的方式，使原子具有注入深度分布，并可以使原子的能量具有分布。或者，通过使用多个离子枪，使注入的离子的能量具有分布。关于用于(3)的具体方法，例如，使用多种不同类型的诸如Ar⁺、Kr⁺、Xe⁺等的离子(具有不同的原子量)作为注入离子。通过该方式，可以使原子的注入深度具有分布，或者可以使原子的能量具有分布。同样，可以通过离子注入设备的加速电压适宜地设定原子的注入深度。

在本发明中，通过使用这样的方法来制造离散磁道型磁记录介质10，通过尽可能地减小在磁道之间的区域中的矫顽力和剩余磁化，可以提供这样的磁记录介质，其具有高的面记录密度并且其中排除了磁记录期间的写渗出。

此外，在本发明中，优选磁性层3包括Co，还优选非磁性部分的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰强度为1/2以下。

这里，Co(002)峰为垂直磁记录层的主峰，以及Co(110)峰为面内磁记录层的主峰。例如，“垂直磁记录层的Co(002)峰”表示在X射线衍射图中出现在2θ＝42.6°附近的归因于Co(002)的峰。

因此，通过本发明的方式，可以通过尽可能地减小在磁道之间的区域中的矫顽力和剩余磁化提供这样的磁记录介质，其提供高面记录密度并在磁记录时消除写渗出。

此外，在本发明中，优选使非磁性部分5非晶化。

这里，使磁性层3非晶化意味着使磁性层3中的原子排列成为不具有长程有序的不规则的原子排列状态。更具体而言，该术语是指其中尺寸小于2nm的微晶粒随机排列的状态。当使用分析方法确认原子排列的该状态时，X射线衍射或电子束衍射均不会产生指示晶面的峰，而仅仅观察到晕(halo)。

因此，通过本发明的方式，可以通过尽可能地减小在磁道之间的区域中的矫顽力和剩余磁化，提供具有高面记录密度且在磁记录时消除了写渗出的磁记录介质。

当使用O或N作为注入原子时，如上述专利文件4中所述，因为O和N的小的原子半径，注入的效果小，因此磁化状态会保留在非磁性部分5中。同样，当使用O或N作为注入原子时，磁性层3被氮化或氧化，所以非磁性部分5的矫顽力升高，在磁记录期间会发生写渗出。也就是，当使用这些原子时，不能像本发明中的注入原子的情况那样使磁性层3非磁性化或降低磁性层3的Co(002)或Co(110)峰，或使磁性层3非晶化。

在本发明中，优选在磁性层3上形成了保护层4之后，将原子注入到磁性层3中。

通过采用这样的工艺，在进行了原子注入之后，不需要形成保护层4，从而简化了制造工艺，可以获得诸如提高生产率和在制造磁记录介质的工艺中减小沾污的有利结果。

在本发明中，在形成磁性层3之后，或在形成保护层4之前，进行将原子注入到磁性层3中的工艺。同样在该情况下，可以形成使磁记录磁道、伺服信号图形以及其他磁图形3磁性分离的非磁性部分。

下面，解释这样的情况的实例，在该情况下，在磁性层3的表面上设置保护层4之后，形成记录磁道图形和伺服信号图形，其中该记录磁道图形和伺服信号图形为磁性层3中的磁性分离的磁图形3a。

在该实例中，在例如淀积70Co-5Cr-15Pt-10SiO₂的合金作为磁性层3之后，淀积碳膜作为保护层4。然后，将抗蚀剂施加到保护层4的表面，并使用光刻技术形成形状对应于记录磁道图形和伺服信号图形的构图的掩模。接下来，使用粒子束方法等将原子注入到表面中，使原子仅仅被注入到被掩模暴露的将成为非磁性部分5的部分。通过该方式，形成其中使磁性层3部分地非磁性化的非磁性部分5，此外，还形成在磁性层3中磁性分离的磁记录磁道和伺服信号图形。此后，去除掩模，再形成保护层5之后，施加润滑剂，以完成磁记录介质的制造。

在本发明中，通过直接使压模(stamper)紧密接触保护层5并在高压力下施压，在保护层5的表面上形成磁道形状的凹陷和凸起。或者，使用热固化树脂、UV硬化树脂等形成凹陷/凸起图形。

在该情况下，作为压模，例如，可以使用在其上通过电子束描画(tracing)或其他方法形成了精细磁道图形的金属板。作为压模材料，可以使用具有经受上述过程的足够硬度和耐久性的任何材料；例如，可以采用Ni等。除了用于记录常规数据的磁道之外，还可以在压模上形成诸如脉冲(burst)图形、格雷码(gray code)图形、前导码图形等的伺服信号图形。

在去除抗蚀剂时，可以使用干法蚀刻、反应离子蚀刻、离子铣或其他方法，去除表面抗蚀剂和一部分保护层。作为这些工艺的结果，保留了其中形成有磁图形3a的磁性层3和一部分保护层5。同样，通过适宜地选择条件，可以去除整个保护层4，仅仅留下其中形成有磁图形3a的磁性层3。

可以使用作为一般的膜淀积方法的RF溅射、DC溅射、或其他方法，形成除保护膜层4之外的磁记录介质的不同层。在另一方面，为了形成保护层4，通常采用其中使用P-CVD等淀积DLC(类金刚石碳)薄膜的方法；然而，形成方法不局限于该具体的方法。

接下来，解释应用了本发明的磁记录/再现装置。

图2是示出了应用了本发明的磁记录/再现装置的20的结构的侧视图。

该磁记录/再现装置20包括应用了本发明的磁记录介质(磁盘)1；在记录方向上驱动(旋转)介质的介质驱动部分11；包括记录部分和再现部分的磁头12；使磁头12相对于磁记录介质10(在旋转方向上)移动的头驱动部分13；以及记录/再现信号系统14，该记录/再现信号系统14组合记录/再现信号处理手段以向磁头12输入信号且执行对从磁头12输出的信号的再现。

在本发明中，通过组合这些部分，可以配置具有高记录密度的磁记录装置20。

此外，尽管在现有技术中使再现头宽度比记录头宽度窄以排除磁道边缘部分处的磁化过渡区域的影响，但通过修改磁记录介质10的记录磁道以使其是磁性不连续的，可以使二者的宽度基本相同来使装置工作。通过该方式，可以获得足够的再现输出和高SNR。

此外，通过在磁头12的再现部分中使用GMR头或TMR头，即使在高记录密度下，也可以获得足够的信号强度，因此可以实现能够高密度记录的磁记录/再现装置20。

此外，如果使磁头的浮动高度(0.005μm到0.020μm)低于现有技术，那么便可以提高输出并获得高的装置SNR，从而可以提供高容量和高可靠性的磁记录/再现装置20。

此外，如果并入了使用最大似然方法的信号处理电路，便可以更进一步提高记录密度；例如，即使当以100k磁道/英寸或更高的磁道密度、1000k比特/英寸或更高的线性记录密度、以及每平方英寸100G比特或更高的面记录密度记录和再现数据时，也可以获得足够的SNR。

下面，使用实例以进一步阐明本发明的有利效果。本发明不局限于下列实施例，而是可以在不改变本发明的主旨的范围内对本发明做出合适的修改。

(比较实例)

在比较实例中，预先将在其中安装有用于HD的玻璃基底的真空室排空到1.0×10^-5Pa以下。作为玻璃基底，使用其组分为Li₂Si₂O₅、Al₂O₃-K₂O、Al₂O₃-K₂O、MgO-P₂O₅、以及Sb₂O₃-ZnO且被加工为具有65mm的外径和20mm的内径的圆圈形状(donut-shaped)盘的结晶玻璃。玻璃基底的表面粗糙度(Ra)为

接下来，使用DC溅射方法，在该玻璃基底上依次淀积

厚度的FeCoB的软磁性层、

厚度的Ru中间层、以及

厚度的70Co-5Cr-15Pt-10SiO₂合金的磁性层；在这之后，使用P-CVD方法，淀积平均厚度为4nm的C(碳)的保护层，最后施加氟化物润滑剂。

接下来，通过磁性层加工形成磁图形。也就是，施加热固化树脂抗蚀剂，并且在形成了对应于该图形的凹陷和凸起之后，使用离子束方法以注入Ar⁺原子。在表1中给出了离子束的加速电压、辐照时间以及其他条件。加速电压保持恒定在50keV。

实例

[实例1]

在实例1中，在与比较实例相似的条件下制造磁记录介质。然而，当将原子注入到磁性层中时，以使原子在磁性层的厚度方向上均匀分布的方式注入原子。也就是，使用Ar作为用于注入的离子，并通过以不同的价Ar⁺、Ar²⁺、Ar³⁺电离Ar，使原子在磁性层中的注入深度具有分布。在表1中示出了离子束加速电压、辐照时间、以及其他条件。加速电压为30keV。

必须通过初步的实验来提前设定离子束注入量和加速电压的条件。例如，当磁性层的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰强度为1/2以下时，则如图3所示，进行原子注入，以使磁性层的衍射峰变得如虚线所示。此外，必须使用X射线衍射测量、电子束衍射测量等提前设定用于使磁性层非磁性化和用于使磁性层非晶化的条件。在图3中，实线表示磁性层在注入In原子之前的状态，而虚线表示磁性层在注入In原子之后的状态。

[实例2]

在实例2中，在与比较实例的相似的条件下制造磁记录介质。然而，当将原子注入到磁性层中时，在原子注入期间提供在磁性层的厚度方向上的均匀分布。也就是，使用离子束方法在三个不同的加速电压下将Ar⁺原子注入到磁性层中。在表1中示出了离子束加速电压、辐照时间、以及其他条件。使用的三个加速电压依次为20keV、30keV、60keV。

[实例3]

在实例3中，在与比较实例的相似的条件下制造磁记录介质。然而，当将原子注入到磁性层中时，在原子注入期间提供在磁性层的厚度方向上的均匀分布。也就是，作为注入离子，使用三种离子，它们是Ar⁺、Kr⁺、Xe⁺；加速电压固定在50keV。在表1中示出了离子束加速电压、辐照时间、以及其他条件。

对比较实例和实例1到3使用旋转支架(spin stand)执行电磁转换特性的评估。具体而言，将用于记录的垂直记录头和用于再现的TuMR头用作用于评估的磁头，并且当以750kFCI记录信号时，测量SNR值和3T挤压(3T-squash)。测量结果示于表1。

表1

	电压/辐照时间	SNR(dB)	3T挤压(％)	Ra(nm)	滑移雪崩(Glide valanche)(％)	注入的原子浓度(％)
							比较实例	50keV/300秒	11.8	81.1	0.5	5.8	200
实例1	30keV/180秒	13.1	84.1	0.3	5.5	115
							实例2	20keV/60秒30keV/60秒60keV/60秒	13.2	84.4	0.8	6.9	110
实例3	50keV/180秒	12.9	83.2	0.7	6.1	120

如表1所示，与比较实例相比，对于实例1到3，作为RW特性的SNR和3T挤压值被大幅改善。这归因于在磁道之间的区域中磁化状态的完全消失。

并且，使用SIMS研究了在比较实例1和实例1到3中制造的磁记录介质的磁性层中的注入离子浓度分布；表1示出了从测量结果获得的在磁性层中的注入原子的最大浓度与浓度平均值的比率结果。

工业适用性

通过本发明，提供了这样的磁记录介质，其能够保持头浮动稳定性，提供优良的磁图形分离，不受相邻磁图形之间的信号干扰的影响、并且具有优良的高密度记录特性。此外，提供了有助于大幅改善生产率的制造磁记录介质的方法。并且，提供了一种磁记录/再现装置，其不受相邻磁图形之间的信号干扰或写渗出的影响，并且提供优良的高密度记录特性。

Claims

1.一种制造磁记录介质的方法，在所述磁记录介质中，磁性层被设置在非磁性基底的至少一个表面上并且磁性分离的磁图形被形成在所述磁性层中，所述制造磁记录介质的方法包括以下步骤：

在所述磁性层中注入原子，其中所述原子在所述磁性层厚度方向上均匀分布，以及

部分地使所述磁性层非磁性化，从而形成使所述磁图形磁性分离的非磁性部分。

其中，所述磁性层包括Co，并且所述非磁性部分的Co(002)或Co(110)X射线衍射峰强度为1/2以下。

2.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，所述非磁性部分被非晶化。

3.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，使注入到所述磁性层中的原子的能量具有分布。

4.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，将两种以上的原子注入到所述磁性层中。

5.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，所述原子为选自B、P、Si、F、H、C、In、Bi、Kr、Ar、Xe、W、As、Ge、Mo以及Sn的一种以上的原子。

6.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，所述原子为Kr或Si。

7.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，所述非磁性基底的表面粗糙度为这样的，以使中心线平均粗糙度Ra在0.1nm≤Ra≤2.0nm的范围内。

8.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，在所述磁性层上形成保护膜层之后，注入所述原子。

9.一种磁记录介质，包括：

非磁性基底；

磁性层，设置在所述非磁性基底的至少一个表面上；

磁性分离的磁图形，形成在所述磁性层中；以及

使所述磁图形磁性分离的非磁性部分，其中，通过将原子注入到所述磁性层中，其中所述原子在所述磁性层厚度方向上均匀分布，使所述磁性层部分地非磁性化，形成非磁性部分。

10.根据权利要求9的磁记录介质，其中，所述非磁性部分被非晶化。

11.根据权利要求9的磁记录介质，其中，所述磁图形是记录磁道图形或伺服信号图形。

12.根据权利要求9的磁记录介质，其中，所述磁性层是垂直磁性层。

13.一种磁记录/再现装置，包括：

根据权利要求9到12中的任何一项的磁记录介质，以及

磁头，执行向所述磁记录介质记录信息和从所述磁记录介质再现信息。