CN1815568A - 磁记录介质和磁记录再生装置 - Google Patents

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Abstract

提供记录层以规定的凹凸图形形成，记录要素作为凹凸图形的凸部形成且使面记录密度高和磁头的碰撞不容易发生而可靠性高的磁记录介质、和装备这样的磁记录介质的磁记录再生装置。磁记录介质(12)包括：作为在基板(22)上以规定的凹凸图形形成的记录层(24)的凸部形成的记录要素(24A)的记录层(24)、和充填在记录要素(24)之间的凹部(26)上的充填要素(28)；在上述记录要素(24A)的上表面(32)上形成有与其下方的记录要素24的宽度方向的中央部相当的部分在基板(22)侧凹下得最深，且使宽度在离开基板(22)的方向上单调增加的剖面形状的表面凹部(30)。

Description

磁记录介质和磁记录再生装置
技术领域
本发明涉及以规定的凹凸图形形成记录层且记录要素的作为凹凸图形的凸部形成的磁记录介质以及包括该磁记录介质的磁记录再生装置。
背景技术
以前，硬盘等磁记录介质随着构成记录层的磁性粒子的微细化、材料的变更，磁头加工的微细化等改进而面记录密度已显著提高，今后仍期待面记录密度进一步提高，但因磁头的加工极限、磁头的记录磁场的展宽引起的记录对象的相邻的磁道其它磁道上的错误的记录、再生时的交调干扰等问题变得严重，使利用以前的改良技术提高面记录密度已经达到极限。
与此相应，作为能实现进一步提高面记录密度的磁记录介质的候补方法，有人建议以规定的凹凸图形形成记录层，且以凹凸图形的凸部形成的分立式的磁道介质和形成图形的介质(参照例如专利文献1)。另外，显示出在面记录密度越高、磁头与磁记录介质的磁隙越小、分立式磁道介质和形成图形的介质那样的200Gbpsi以上的面记录密度的磁记录介质的场合，把磁隙设定为15nm以下的方针。
另外，在硬盘等磁记录介质中，为了阻止磁头的碰撞而重视表面的平坦性，在面记录密度越高、磁头与磁记录介质的磁隙越小的分立式磁道的介质和形成图形的介质的场合，表面的平坦性是特别重要的。为此，优选的是用非磁性的充填要素充填记录要素间的凹部，并使记录要素和充填要素的上面平坦化。作为用充填要素充填凹部的方法，可以利用溅射法、CVD(ChemicalVapor Deposition)法、IBD(Ion Beam Deposition)法等。另外作为平坦化的方法，可以用CMP(Chemical Mechanical Polishing)法和干蚀刻等加工方法。(参照例如专利文献2和3)。
另外，如果表面过度地平坦，则磁头容易吸附在磁记录介质的表面上，反倒容易发生与磁头的碰撞。与此相反，以前是通过在基板的表面上进行织构处理，并在其上面顺次成膜记录层等来在表面上形成仿照基板的织构处理的图形的微细的凹凸，防止因吸附引起的磁头的碰撞。另外，在分立式的磁道介质和形成图形介质的场合设置记录要素的上面与充填要素的上面的阶梯差的结构也是公知的(参照例如专利文献4)也可以考虑由该阶梯差附予织构效果这样的方法。
专利文献1：特开平9-97419号公报
专利文献2：特开平12-195042号公报
专利文献3：特表平14-515647号公报
专利文献4：特开平1-279421号公报
发明内容
然而，用在基板上进行织构处理的方法在表面上形成凹凸时，表面变成100nm～2μm程度的周期的波纹状的畸变的形状。磁头跟踪100nm～2μm程度的周期的波纹状的畸变的运行是困难的，该波纹状的畸变按其原样变为磁隙的变动。虽然在磁隙为25nm以下的世代中，这样的磁隙的变动在实用上不会有问题，但一旦磁隙变成15nm以下，这样的磁隙的变动在实用上有不能允许的影响。
另外，即使在基板的表面上进行织构处理，用充填要素充填记录要素之间，使记录要素和充填要素的上面平坦化的场合，因为除去仿照基板的织构处理的微细的凹凸，存在用该方法在表面上形成所希望的凹凸这件事本身是困难的问题。
另外，因为在设置记录要素的上面与充填要素的上面的阶梯差的方法的场合，磁头与磁记录介质的表面之间的空气膜刚性过小，磁头的浮起变得不稳定，所以因外部干扰而容易使磁头浮起的高度变动大。存在不能获得充分的可靠性的问题。
本发明是鉴于上述问题提出的，目的是提供以规定的凹凸图形形成记录层，记录要素作为凹凸图形的凸部形成而使面记录密度高，且磁头不容易被撞坏且可靠性高的磁记录介质和具有这样的磁记录介质的磁记录再生装置。
本发明是通过在记录要素的表面上形成与其下方的记录要素的宽度方向的中央部相当的部分在基板侧凹下得最深且宽度在离开基板的方向上单调增加的剖面形状的表面凹部来达到上述目的。
由于在记录要素的上表面形成在基板侧凹下的表面凹部，所以可以防止因附着而引起磁头的碰撞。
另外，磁记录介质与磁头间的空气膜刚性由表面凹部的刚性决定的。与此相应，由于表面凹部是与其下方的记录要素的宽方向的中央部相当的部分在基板侧凹下得最深且宽度在离开基板的方向上单调增加的剖面形状，所以可以阻止容积变小，从而也就能提高与磁头之间的空气膜的刚性，阻止磁头的浮起高度的变动。
另外，在磁记录要素中，担负信息记录的部分主要是在宽度方向的中央部。与此相应，由于表面凹部是与其下方的记录要素的宽度方向的中央部相当的部分在基板侧凹下得最深且宽度在离开基板的方向上单调地增加的剖面形状，所以万一磁头接触在磁记录介质的表面上，也能获得保护主要担负信息记录的记录要素中央部不与磁头接触的效果。
即通过以下这样的本发明，可以达到上述目的。
(1)一种磁记录介质，其特征在于：包含作为在基板的上面以规定的凹凸图形形成的记录层的凸部形成的记录要素、和充填在该记录要素之间的凹部的充填要素；在上述记录要素的上表面上形成有与其下方的记录要素的宽度方向的中央部相当的部分在上述基板侧凹下得最深且宽度在离开该基板的方向上单调增加的剖面形状的表面凹部。
(2)如(1)所述的磁记录介质，其特征在于：上述记录要素在上述数据区域以上述记录层的磁道的形状形成，上述表面凹部沿上述磁道的圆周方向形成。
(3)如(1)或(2)所述的磁记录介质，其特征在于：在上述记录要素的上面形成保护膜，且该保护膜的上面在上述基板侧形成为凹下的形状，在该保护膜的上表面上形成有上述表面凹部。
(4)如(1)至(3)任何一项所述的磁记录介质，其特征在于：上述表面凹部的深度是0.1～4nm。
(5)如(1)至(4)任何一项所述的磁记录介质，其特征在于：上述记录要素的上表面与上述充填要素的上表面的阶梯差是0～2.5nm。
(6)一种磁记录再生装置，其特征在于：具有(1)至(5)任何一项所记载的磁记录介质、和为了对该磁记录介质进行数据的记录/再生而以接近该磁记录介质表面能浮起的方式设置的磁头。
另外，在本申请中，所谓“在基板上以规定的凹凸图形形成的记录层”的含义是指除包含将连续记录层以规定的图形分割成多个记录要素的记录层外，还包含将连续记录层以规定的图形部分地分割并以一部分连续的记录层构成记录层，或例如像螺旋状的涡卷形状的记录层那样在基板上的一部分上连续形成的记录层、和形成有凸部和凹部两者的连续的记录层。
另外，在本申请中所谓“记录要素的上表面”的含义是指如图18所示那样在与记录要素106A的基板102相反侧的上面完全被其它的层被覆的场合，记录要素106A上的最表面的层114的上面、记录要素的上面的一部分露出，在其它的部分被其它的层被覆的场合，露出的记录要素的上面和最表面层的上面，记录要素的上面完全露出的场合记录要素的上面。就“保护膜的表面”，充填要素的上表面也是同样，另外，如图18所示那样，在记录要素106A上也形成保护膜112的场合记录要素106的上面与充填要素104的上面之间的保护膜122的部的上表面在本申请中认为包含在“记录要素上的表面”中。
另外，在本申请中，所谓“表面凹部的深度”的含义如图18中用符号Dr所示那样，是指从与表面凹部100对应的记录要素106A的表面110的最高部位(从基板102离开最大的部位)到表面凹部100的最低的部位的厚度方向的长度。
另外，在本申请中所谓“记录要素的上表面与充填要素的上表面的阶梯差”如图18中用符号S所示那样，是指磁记录介质108的表面110上的记录要素106A上的最高的部位与邻接的充填要素104上的最高的部位的场合的厚度方向的长度。另外，在图18中，为了说明“记录要素的上表面与充填要素的上表面的阶梯差”的含义而将记录要素106A上的最高的部位比充填要素104上的最高部位高的场合、低的场合从方便上考虑，示在1个图中。
另外，在本申请中所谓“记录要素的宽度方向”的含义是指记录要素的上面的最小宽度方向。例如在记录要素是以圆弧状的磁道形状形成的分立式磁道介质的场合，圆弧的径向是宽度方向。
在本申请中所谓“与其下方的记录要素宽度方向的中央部相当的部分在基板侧凹下得最深且宽度在离开基板方向上单调增加的剖面形状的表面凹部”的含义是指宽度方向的剖面形状例如象V字形状、U字形状、圆弧形状的凹部那样，底面从宽度方向的中央部在宽度方向的两侧在离开基板的方向上倾斜的剖面形状的凹部。
在本申请中，所谓“磁记录介质”的用语的含意是不限定于在信息的记录，读出中只用磁的硬盘、软盘(注册商标)、磁盘等，也包含磁与光并用的MO(Magneto Optical)等光磁记录介质、磁和热并用的热辅助型的记录介质。
按照本发明，可以实现以凹凸图形成层记录层，且记录要素作为凹凸图形的凸部形成使面密度高而磁头不容易被撞坏的可靠性高的磁记录介质和包括这样的磁记录介质的磁记录再生装置。
附图说明
图1是模式地表示本发明的第1实施方式的磁记录再生装置的主要部分的概略结构的立体图。
图2是模式的表示该磁记录再生装置的磁记录介质的结构的侧剖面图。
图3是将该磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图4是将本发明的第2实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图5是将本发明的第3实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图6是将本发明的第4实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图7是将本发明的第5实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图8是将本发明的第6实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图9是将本发明的第7实施方式的磁记录介质的记录要素周边结构放大后模式地表示的侧剖面图。
图10是将本发明的第8实施方式的磁记录介质的表面凹部形状放大后模式地表示的平面图。
图11是将本发明的第9实施方式的磁记录介质的表面凹部形状放大后模式地表示的平面图。
图12是将本发明的第10实施方式的磁记录介质的表面凹部形状放大后模式地表示的平面图。
图13是模式地表示在本发明的磁记录介质的制造工序中在被加工体的表面上成膜充填物和被覆件后的状态的侧剖面图。
图14是模式地表示通过平坦化在凸部除去该被覆件后的状态的侧剖面图。
图15是模式地表示在从其它部分在凸部上进行相对该充填物的蚀刻状态的侧剖面图。
图16是模式地表示对成膜时该充填物的凹凸颠倒的状态的侧剖面图。
图17是模式地表示将记录要素上的保护膜的上面加工成与其下方的记录要素的宽度方向的中央部相当的部分在基板侧凹下最深且宽度在离开基板方向上单调增加的剖面形状的状态的侧剖面图。
图18是模式地表示本申请的表面凹部的深度、记录要素的上表面、和充填要素的上表面的阶梯差的侧剖面图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施例。
如图1所示那样，本发明的第1实施方式的磁记录再生装置10包括：磁记录介质12、为了对磁记录介质12进行记录数据的记录/再生而能以接近磁记录介质12的表面浮起的方式设置的磁头14，在磁记录介质12的结构上具有特征，就其它的结构，因为认为对本实施方式的理解没有特别必要，所以决定适当省略说明。
另外，磁记录介质12固定在卡盘16上，并能与该卡盘16一起自由地旋转。另外，磁头14安装在臂18的前端附近，臂18可自由旋转地安装在座20上。因此磁头14可沿着磁记录介质12的径向在圆弧形轨道上浮起在磁记录介质12的表面上进行运动。
磁记录介质12的特征在于：是圆盘状的垂直记录型的分立式磁的磁道介质，如图2所示那样，包括：作为在基板22上以规定的图形形成的记录层24的凸部形成的记录要素24A和充填在记录要素24A之间的凹部26中的非磁性的充填要素28；如图3中所放大显示的那样，记录要素24A的上表面32上形成与其下方的记录要素24A宽度方向的中央相当的部分在基板22侧凹下最深且宽度在基板22离开的方向上单调增加的剖面形状的表面凹部30。另外，在图2和图3中，为了理解容易，而将记录层与其它的层相比画得比实际的厚，在前述的图18中、后述的图4～图10中，图13～图17中也同样。
基板22的记录层24侧的面经镜面研磨。作为基板22的材料，可以用玻璃由Nip被覆的Al合金、Si、Al2O3等非磁性材料。
记录层24的厚度为5～30nm。作为记录层24的材料可以用CoCrPt合金等CoCr系合金、FePt系合金，它们的层叠体、和在SiO2等的氧化物系材料中使CoPt等的强磁性粒子包含成矩阵状的材料等。
记录要素24A在数据区域以在径向具有微小间隙的同心圆状的磁道形状形成，图2和图3示出了这种情况。所谓“记录要素24A的宽方向”是指记录要素24A上面的最小宽度的方向，在该第1实施方式的场合，在数据区域是圆弧状的磁道的径向宽度方向。另外，记录要素24A在伺服区域以规定的伺服信息的图形形成(图中未示出)。
在记录要素24A的上面形成保护膜34，且在数据区域将该保护膜34的上面在基板22侧形成为凹下的形状，在(记录要素24A上)的保护膜34的上表面形成上述表面凹部30。另外，保护膜34也在记录要素24A的侧面和凹部26的底面上形成。作为保护膜34的材料，可以用MO、W、Ta、TaSi、Zr、Nb、Ti和它们的氧化物、氮化物等。
表面凹部30具有横向长的大致V字形的剖面形状。另外，表面30沿着磁道圆周方向形成。优选的是，表面凹部30的深度是0.1～4nm。
作为充填要素28的材料，可以用SiO2、Al2O3、TiO2铁素体等的氧化物、AlN等的氮化物、SiC等的碳化物。
在(记录要素24A上的)保护膜34和充填要素28上顺次形成保护层36、润滑层38。该保护层36、润滑层38仿照保护膜34和充填要素28上面的形状形成。上述表面32是润滑层38的上面，上述表面凹部30形成在润滑层38的上面。
保护层36的厚度是1～5nm。作为保护层36的材料，可以用例如称为金刚石类碳的硬质碳膜。另外，在本申请中“金刚石类碳”(以下称为“DLC”)的用语的含意是指以碳为主成分，是无定形结构，显示维氏硬度为2×109～8×1010Pa左右硬度的材料。另外，润滑层38的厚度是1～2nm，作为润滑层38的材料可以用PFPE(全氟聚醚)和フオンブリン系润滑剂等。
在基板22与记录层24之间形成底层40、反强磁层42、软磁层44、用于赋予记录层24厚度方向(垂直于表面的方向)的磁各向异性的取向层46。底层40的厚度是2～40nm。作为底层40的材料，可以用Ta等。反强磁层42的厚度是5～50nm。作为反强磁层42的材料，可以用PtMn合金，RuMn合金等。软磁层44的厚度是50～300nm。作为软磁层44的材料，可以用Fe(铁)合金、Co(钴)无定形合金、铁素体等。另外，软磁层44也可以是具有软磁层与非磁性层的层叠结构，取向层46的厚度是2～40nm。作为取向层46的具体的材料可以用非磁性的CoCr合金、Ti、Ru、Ru与Ta的层叠体和MgO等。
下面说明磁记录介质12的作用。
磁记录介质12因为在表面32上形成凹部30，所以可以防止因吸附引起的磁头14的撞坏。
另外，在上述记录要素24A中，担负信息记录的部分主要是记录要素24A的宽度方向的中央部，与此相应，由于表面凹部30具有与记录要素24A宽度的方向的中央部相当的部分在基板侧22凹入最深，且宽度在离开基板22的方向上增加的剖面形状，所以即使万一磁头14接触在磁记录介质12的表面上，也能获得保护记录要素24A的中央部不与磁头14接触的效果，可以获得良好的磁特性。另外，就表面凹部30的形成方法将在后面描述。
由于在记录要素24A上形成保护膜34、保护层36，因这点也能保护记录要素24A不与磁头14接触。
另外，在记录要素24A上的保护膜34上形成凹部34，仿照该凹部形成表面凹部30，由于记录要素24A的上面是平坦的，所以可以限制与磁头14的磁隙的变动，因这点也能获得良好的磁特性。
另外，由于表面凹部30具有与其下方的记录要素24A的宽度方向的中央部相当的部分在基板22侧凹下得最深且宽度在离开基板22的方向上单调增加的剖面形状，所以为了防止磁头14的附着而即使将表面凹部30上的磁头14侧的宽度变大也能限制表面凹部30的容积。由于磁记录介质12与磁头14间的空气膜刚性由表面凹部30的容积决定，所以通过该剖面形状可以提高与磁头14间的空气膜的刚性。
由于表面凹部30沿着磁道的圆周方向即磁头14的(相对的)运行方向形成，所以可以限制磁头14的浮起高度的变动，因这点也能获得良好磁特性。
另外，因为磁记录介质12的记录要素24A在数据区域以磁道形状形成，所以即使面记录密度提高也不容易发生与记录对象的磁道相邻的其它磁道上的错误记录和再生时的交调失真等问题。
另外，由于磁记录介质12因记录要素24A彼此被分割而在上述记录要素24A之间的凹部26上不存在记录层24，所以不会从凹部发生干扰，根据这点也能获得良好的记录/再生特性。
虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12不仅将记录要素24A上的保护膜34形成在记录要素24A上，而且也形成在记录要素24A的侧面和凹部26的底面上，但也可以如图4中所示的本发明的第2实施方式那样，只在记录要素24上形成保护膜34。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12将凹部形成在上述记录要素24A上的保护膜34上，仿照该凹部形成表面凹部30，上述记录要素24A的上面是平坦的，但是也可以如图5中所示的本发明的第3实施方式那样，形成凹部贯通保护膜34直到记录要素24A，仿照该凹部形成表面凹部30，在这时也能获得保护在记录要素24A上主要担负信息记录的中央部不与磁头14接触的效果。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12在记录要素24A的上面形成保护膜，但是也可以如图6中所示的本发明的第4实施方式那样，省略保护膜34，只在记录要素24A上形成凹部，仿照该凹部形成表面凹部30。这时可以获得在记录要素24A中主要担负信息记录的中央部受到保护不与磁头14接触的效果。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12的记录要素24A上的保护膜34的上面的(最高的部位)的高度与充填要素28的上面的高度相等，表面32在除了表面凹部之外是平坦的。如图7所示的本发明第5实施方式那样，变成记录要素24A上的保护膜34的上面的(最高的部位)比充填要素28的上面高，在记录要素24A的上表面32与充填要素28上的表面32有阶梯差的结构。另外，也可以如图8中所示的本发明的第6实施方式那样，变成充填要素28的上面比记录要素24A上的保护膜34的上面的(最高的部位)高的结构。在第5实施方式和第6实施方式的场合，为了保持与磁头间的充分的空气膜的刚性，优选的是将记录要素24A的上表面32与充填要素28上的表面32的阶梯差设为2.5nm以下。另外为了保持磁头14与记录要素24A间的磁隙小，而如第5实施方式那样，优选的是变成磁记录要素24的上表面32比充填要素的上表面32高的结构。
另外，虽然在上述第1实施方式中，在(记录要素24A上的)保护膜34和充填要素28上形成保护层36、润滑层38，但是例如也可以如图9所示的本发明的第7实施方式那样，变成保护膜34和充填要素28的上面露出的结构。在这时也能获得在记录要素24A中主要担负信息记录的中央部受到保护不与磁头接触的效果。
另外，虽然在上述第1实施方式中表面凹部30沿着磁道的圆周方向形成，为了限制磁头14的浮起高度的变动，而优选的是对应一个记录要素沿磁道的圆周方向连续地形成一个表面凹部，但是如果要获得磁头的良好的浮起特性，例如也可以如图10中所示的本发明的第8实施方式那样，对应一个记录要素沿着磁道的圆周方向形成多个表面凹部30。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12是在数据区域记录要素24A朝磁道的径向以微细间隔并设的分立式磁道介质，但是也可以如图11中所示的本发明的第9实施方式那样，在记录要素24A朝磁道的径向和圆周方向两个方向以微细的间隔并设的形成图形的介质的场合在各记录要素24A上逐个形成表面凹部30。
另外，虽然上述第1～第9实施方式示出了在数据区域的记录要素24A的上表面32上形成表面凹部30的例子，但是也可以如图12中所示的本发明第10实施方式那样，在伺服区域在以伺服图形形成的记录要素24A的上表面形成表面凹部30，这时可以获得防止因附着引起磁头14的撞坏的一定的效果。由于伺服区域也将表面凹部30形成为与其下方的记录要素24A的宽度方向的中央部相当的部分在基板22侧凹下得最深且宽度在离开基板22的方向上单调增加的剖面形状，所以可以获得保护记录要素24A不与磁头14的接触的效果，同时还具有通过将表面30的容积限制得小来提高磁记录介质12与磁头14间的空气膜的刚性的效果。
另外，如果在数据区域和伺服区域两者的记录要素24A的上表面32上形成表面凹部30，则可以进一步提高防止因附着引起的磁头14的撞坏的效果。
另外，虽然在上述实施方式1中，在基板22与记录层24之间形成底层40、反强磁层42、软磁层44和取向层46，但是基板22与记录层间的层的结构也可以根据磁记录介质的种类和需要适当地变更。另外也可以省略底层40、反强磁层42、软磁层44、取向层46而在基板上直接形成记录层24。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12是垂直记录型的磁盘，但是就面内记录型的磁盘也适用本发明。
另外，虽然在上述第1实施方式中，上述磁记录介质12在基板22的单面上形成记录层24等，但就在基板的两面上形成有记录层的两面记录式的磁记录介质也能适用本发明。
另外，虽然在上述第1实施方式中，磁记录介质12是分立式磁道介质，另外，上述第9实施方式示出了形成图形的介质，但是就例如磁道形成为螺旋状的磁盘，当然也适用本发明。另外，对MO等光磁盘、磁与热并用的热辅助型的磁盘，以及磁盘等盘形状以外的具有凹凸图形的记录层的其它磁记录介质也适用本发明。
[实施例]
对具有与上述第1实施方式(参照图3)和第5实施方式(参照图7)同样结构的8种磁记录介质12各制作10个。以下表示制作的磁记录介质12的主要部分的结构。
基板22的直径约为65mm，材料是玻璃。记录层24的厚度约为20nm，材料是CoCrPt合金。充填要素28的材料是SiO2。保护层36的厚度约为2nm，材料是DLC。润滑层38的厚度约为1nm，材料是PFPE。
下面简单说明这些磁记录介质12的具体的制作方法。首先在基板22上通过溅射法顺次形成底层40、反强磁层42、软磁层44、取向层46、连续记录层(未加工的记录层24)、第1掩模层、和第2掩模层，再通过旋涂法涂布抗蚀剂层。另外第1掩模层的厚度约为25nm，材料是TaSi。另外第2掩模层的厚度约为10nm，材料是Ni。抗蚀剂层的厚度约为100nm，材料是负型抗蚀剂(NEB22A住友化学工业株式会社制)。
用转写装置(图中未示出)将相当于伺服区域的伺服图形和数据区域的磁道图形的凹凸图形通过纳米刻印法转写在该抗蚀剂层上，通过用O2气体的反应性离子蚀刻除去凹部底部的抗蚀剂层，通过用Ar气体的离子束蚀刻除去凹部的底部的第2掩模层，再通过以SF6气体为反应气体的反应性离子蚀刻除去凹部底部的第1掩模层，然后通过以CO气体和NH3气体为反应气体的反应性离子蚀刻除去凹部底部的连续记录层，将连续记录层分割成多个记录要素24A，形成凹凸图形的记录层24。另外，以使在数据区域中的磁道间距(记录要素24A彼此间的磁道宽度方向的间距)约为200nm，以及记录要素24A上面的宽度(磁道宽度)为约100nm的方式进行加工。另外，通过以SF6气体为反应气体的反应性离子蚀刻完全除去在记录要素24A上残存的第1掩模层。
接着，通过溅射法在记录要素24A上成膜材料MO(铝)保护膜34，其厚度约3nm。这时将成膜功率(加在靶上的功率)设定为约500W，将真空吸盘内压力设定为约0.3Pa。另外，保护膜34也成膜在记录要素24A的侧面和凹部26的底面。与此相对，也可以预先在连续记录层与第1掩模层之间形成保护膜，与连续记录层一起加工分割保护膜34，这时获得如上述第2实施方式(参照图4)那样，保护膜34只形成在记录要素24A上、在凹部26的底面，侧面上不形成保护膜的结构的磁记录介质。
接着，如图13所示，在按上述获得的被加工体50的表面上通过偏置溅射法成膜充填物52(充填要素28的材料)，其厚度(记录要素24A上的厚度)约为25nm。这时，将成膜功率设定为约500W，将真空吸盘内压力设定为约0.3Pa，将加在被加工体50上的偏置功率设定为约290W。充填物52仿照记录层24的凹凸图形，以按表面的凹凸能被某种程度限制的形状覆盖记录要素24A的方式成膜在被加工体50上，将充填物52充填在凹部26上。
另外，通过溅射法在充填物52上将被覆件54成膜为约3～7nm厚度。这时将成膜功率设定为约500W，将真空吸盘内压力设定为约0.3Pa。作为被覆件的材料，用对在低入射角下的离子束蚀刻的蚀刻速率比SiO2低的MO。另外，也可以用Cr或Zr代替MO。另外，图13是为了理解该第1实施例而将凹凸形状比实际夸张描绘了。在表1中示出了8种被加工体50中的具体的被覆件54的成膜厚度。另外，在表1中所示的被覆件54的成膜厚度是10个被加工体50的平均值。
接着一边使被加工体旋转，一边通过用Ar气体的离子束蚀刻像图14～17所示那样除去被加工体50的表面的被覆件54和充填物52，并平坦化。这时通过就8种被加工体50的蚀刻加工时间进行调节，来将记录要素24A和充填要素28的上面加工成不同的形状。在表1中示出了具体的加工时间。
表1
种类   表面凹部的深度(nm)   记录要素的上表面和充填要素的上表面的阶梯差(nm)   被覆件的成膜厚度(nm)   平坦化的加工时间(SEC)   发生撞坏的个数   浮起高度的变动(nm)
  实施例   A   0.1   0.0   3.0   65   0   2
  B   1.0   0.0   4.0   80   0   2
  C   2.0   0.0   5.0   95   0   2
  D   3.0   0.0   6.0   110   0   2
  E   4.0   0.0   7.0   125   0   2
  F   3.0   2.0   6.0   116   0   2
  G   3.0   2.5   6.0   119   0   3
  H   3.0   3.0   6.0   122   0   5
  比较例   0.0   0.0   -   -   6   2
另外，将Ar气体的入射角相对加工体50的表面设定为约2°。通过这样地使Ar气体的入射角从垂直于被加工体50的表面的方向倾斜，使在凸部上的蚀刻速率比凹部上的蚀刻速率增加的倾向明显，如图14所示，凸部的被覆件54比凹部的被覆件54被除去得快，使记录要素24A上的凸部端部的充填物52从被覆件54上露出。
另外，当进行蚀刻时，如图15所示，从充填物52中的被覆件54中露出的凸部比其它部分被除去得快。充填物52在记录要素24A上，比在凹部26上被除去得快。因此，如图16所示，与成膜时相反，凹凸颠倒。将记录要素24A上的保护膜34的上面加工成与其下方的记录要素24A的宽度方向的中央部相当的部分在基板22侧凹下最深且宽度在离开基板22的方向上单调增加的剖面形状。另外，记录要素24A的上面被保护膜｀34保护不受加工，保持为平坦的形状。当进一步进行蚀刻时，如图17所示保护膜34上面的(最高的部位的)高度与充填要素28的上面的高度几乎相等，除了保护膜34上面的凹部之外，表面被平坦化。
接着，通过CVD法在(记录要素24A上的)保护膜34和充填要素28的上面以约2nm的厚度形成DLC保护层36，再通过浸渍法在保护层36上涂布1～2nm厚的PFPE的润滑层38。保护层36、润滑层38仿照(记录要素24A上的)保护膜34和充填要素28的上面的形状成膜，形成如上述图3、图7所示那样的表面凹部30。
通过充填物52的成膜和平坦化中的成膜功率、偏置功率、气体压力等的调整和气体的种类、充填物52、被覆件54、保护膜34的材料等的选择，可以控制在(记录要素24A上的)保护膜上形成的凹部的形状，宽度、深度等。
这样，由于可以利用充填记录层24的凹凸图形并平坦化的工序形成表面凹部，所以生产性比用在基板上通过进行织构加工在表面上形成织构图形的方法良好。另外，由于在靠近基板的上面的表面的保护膜34的上面形成所希望的凹部，仿照该凹部形成保护层36、润滑层38，形成表面凹部30，从而可以获得接近所希望形状的表面凹部。
用AFM(Atomic Force Microscope)测定这样获得的8种磁记录介质12的表面凹部30的深度，记录要素24的上表面32与充填要素的上表面32的阶梯差后，是如表1所示的那样的结果。另外，在表1中所记载的数值都是每种10个磁记录介质12的平均值。另外F～H种的阶梯差表示记录要素24A的上表面32仅随着这些阶梯差比充填要素28的上表面32高。
另外，对这8种磁记录介质12在朝距中心半径18～20mm的2mm宽的范围，进行10万次磁头14的搜索试验。这时调节悬浮负荷使浮起高度变为10nm，设平均搜索时间为12ms，搜索试验后，研究磁头的碰撞痕。
另外，将磁头14的滑块的浮起位置保持在朝距离磁记录介质12的中心半径方向20mm的位置上，用LDV(Laser Doppler Vibrometer)测定磁头14的浮起高度的变动量。
在表1中示出了这些测定结果。另外将碰撞痕的测定结果作为使磁头产生碰撞痕的磁记录介质的个数表示。另外在表1中记载的磁头14的浮起高度变动量是每种10个磁记录介质12的平均值。
[比较例]
对应上述的例子，准备镜面研磨的10个基板，与上述实施例同样地在基板上形成保护层36、润滑层38。对于这些基板进行10万次的磁头14的搜索试验。另外，搜索试验的条件与上述例子相同。搜索试验后研究磁头14的碰撞痕。另外与实施例同样，测定了磁头14的上浮起高度的变动量。在表1中通过并列记录示出了这些测定结果。
如表1中所示，比较例10个基板中在6个基板上发生了撞坏，而实施例与此相反，在8种合计总数为80个的磁记录介质12上全部没有撞坏。即已经确认实施例与比较例相比，可以阻止撞坏的发生的效果显著。这被认为是：因为比较例基板经镜面研磨，所以因磁头吸附容易引起撞坏，实施例与此相反，因为在磁记录介质12表面32上形成表面凹部30，所以可以阻止因磁头的吸附引起的撞坏。
另外，在硬盘的场合，为了获得良好的记录/再生特性，而把磁头的浮起高度的变动量限制在3nm以下作为目标。从表1中不难发现，只有在记录要素24A的上表面32与充填要素28的上表面32的阶梯差为3nm的H种的磁头浮起高度的变动量超过3nm，记录要素24A的上表面32与充填要素28的上表面32的阶梯差为小于等于2.5nm的A～G种的磁头的浮起高度的变动量都小于等于3nm。即可以清楚地看到：只要将记录要素24A的上表面32与充填要素28的上表面32的阶梯差限制在0～2.5nm范围内，就可以确实将磁头的浮起高度的变动量限制在小于等于3nm。
工业上的实用性
本发明可以利用在例如分立式磁道介质、形成图形的介质等的以规定的凹凸图形形成记录层的磁记录介质上。

Claims (10)

1.一种磁记录介质，其特征在于：包含作为在基板的上面以规定的凹凸图形形成的记录层的凸部形成的记录要素、和充填在该记录要素之间的凹部的充填要素；在上述记录要素的上表面上形成有与其下方的记录要素的宽度方向的中央部相当的部分在上述基板侧凹下得最深且宽度在离开该基板的方向上单调增加的剖面形状的表面凹部。
2.如权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于：上述记录要素在上述数据区域以上述记录层的磁道的形状形成，上述表面凹部沿上述磁道的圆周方向形成。
3.如权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于：在上述记录要素的上面形成保护膜，且该保护膜的上面在上述基板侧形成为凹下的形状，在该保护膜的上表而上形成有上述表面凹部。
4.如权利要求2所述的磁记录介质，其特征在于：在上述记录要素的上面形成保护膜，且该保护膜的上面在述基板侧形成为凹下的形状，在该保护膜的上表面上形成有上述表面凹部。
5.如权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于：上述表面凹部的深度是0.1～4nm。
6.如权利要求2所述的磁记录介质，其特征在于：上述表面凹部的深度是0.1～4nm。
7.如权利要求3所述的磁记录介质，其特征在于：上述表面凹部的深度是0.1～4nm。
8.如权利要求1所述的磁记录介质，其特征在于：上述记录要素的上表面与上述充填要素的上表面的阶梯差是0～2.5nm。
9.如权利要求2所述的磁记录介质，其特征在于：上述记录要素的上表面与上述充填要素的上表面的阶梯差是0～2.5nm。
10.一种磁记录再生装置，其特征在于：具有权利要求1至9任何一项所记载的磁记录介质、和为了对该磁记录介质进行数据的记录/再生而以接近该磁记录介质的表面能浮起的方式设置的磁头。
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