CN1822112A - 磁记录介质、磁记录再生装置以及磁记录介质的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有以凹凸图案形成,将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层,且得到磁头的良好的悬浮特性的可靠性高的磁记录介质,具有该磁记录介质的磁记录再生装置以及这样的磁记录介质的制造方法。磁记录介质(12),具有:在基板上以规定的凹凸图案形成,将记录要素(24A)作为该凹凸图案的凸部形成的记录层(24);在记录要素(24A)之间的凹部(26)填充的填充要素(28);电阻率低于填充要素(28)且在填充要素(28)上形成的导电膜(30);覆盖记录要素(24A)以及填充要素(28),且与导电膜(30)的上面接触地形成的保护膜(32)。
Description
技术领域
本发明涉及一种记录层以规定的凹凸图案形成,并将记录要素作为凹凸图案的凸部形成的磁记录介质、具有该磁记录介质的磁记录再生装置以及磁记录介质的制造方法。
背景技术
到目前为止,硬盘等的磁记录介质为了从与磁头的接触等中保护记录层,而在记录层上形成保护层。保护层要求有耐磨损性、耐腐蚀性。作为满足这样的要求的具体的保护层的材料,公知的有例如被称为类金刚石碳这样的硬质碳膜,作为将这样的硬质碳膜形成在记录层上的方法,公知的有例如CVD(Chemical Vapor Deposition:化学气相沉积)法、IBD(Ion Beam Deposition:离子束沉积)法、偏压溅射法这样的,对基板施加偏压电压的同时,在表面成膜碳的方法(例如:参照JP特公平6-60404号公报)。
另一方面,磁记录介质,通过对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的改良,试图实现面记录密度的显著提高,今后也进一步希望提高面记录密度,但由于磁头的加工极限、磁头的记录磁场的扩散,向与记录对象的磁道相邻的其他磁道错误地进行信息的记录或再生时的串扰等问题变得明显,从而根据以往的改良方法的面记录密度的提高已快到了极限,因此作为可以实现面记录密度的更进一步提高的磁记录介质的候补,提出了以下介质:一种以规定的凹凸图案形成记录层,并将记录要素作为凹凸图案的凸部形成的离散轨道介质或晶格介质。
在硬盘等磁记录介质,为了使磁头的悬浮特性稳定,而非常重视表面的平坦性,在面记录密度高、磁性空间小的离散轨道介质或晶格介质的情况,表面的平坦特别重要,因此提议用填充要素填充记录要素之间的凹部。填充要素最好是硬度高且耐腐蚀性强,作为具体的填充要素的材料可以利用SiO2等的氧化物或氮化物、碳化物等。
此外,作为用填充要素填充凹部的方法,能够利用以下方法:在凹凸图案的记录层上用溅射法等将填充物进行成膜而填充凹部之后,将记录层上的剩余的填充物用CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学机械抛光)法或离子束蚀刻等的干蚀刻的方法除去并进行平坦化。
对于离散轨道介质或晶格介质,也提出有在记录要素以及填充要素上形成硬质碳膜的保护层的方案(例如,参照JP特开2000-195042号公报)。
这样用填充要素填充记录要素之间的凹部,使他们的上面平坦化,进而,希望通过将他们的上面用保护层覆盖,而得到与在连续的记录层上形成保护层的磁记录介质同样的良好的磁头的悬浮特性。
但实际上,离散轨道介质或晶格介质,与具有连续的记录层的磁记录介质相比,即使表面粗糙程度相同,有时也不能得到同样的良好的磁头悬浮特性,可靠性有问题。
发明内容
本发明鉴于上述问题而成,目的在于提供一种具有以凹凸图案形成,将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层,且得到磁头的良好的悬浮特性的可靠性高的磁记录介质、具有该磁记录介质的磁记录再生装置以及这种磁记录介质的制造方法。
本发明通过包含电阻率低于填充要素,并在记录要素以及填充要素之中,至少在填充要素上形成的导电膜,以及覆盖记录要素以及填充要素,且与导电膜的表面接触而形成的保护层的磁记录介质,来达成上述目的。
发明人在想到本发明的过程中,对离散轨道介质或晶格介质的情况,与具有连续记录层的磁记录介质相比较,即使表面粗糙为相同程度,有时也不能得到同等的良好的磁头的悬浮特性的理由进行了努力研究。其结果发现,若在记录要素以及填充要素上形成硬质碳膜的保护层,则有时在保护层的一部分形成分子结构为聚合物状且硬度低,致密性也低的无定形碳,通过该部分与磁头间歇接触产生影响磁头的悬浮特性的损伤或变形的情况。
这样,虽然在保护层的一部分形成聚合物状的无定形碳的理由不是非常明确,但概括认为如下。硬质碳膜的保护层是对基板施加偏压电压而进行成膜。考虑到相对于记录要素为金属且电阻率低,填充要素为氧化物、氮化物、碳化物等的绝缘物且电阻率高于记录要素,因此在填充要素和记录要素上偏压电压产生差异。这样根据部位偏压电压产生偏差,与最佳值的差异部分变大,所以推测为保护层的一部分形成分子结构为聚合物状的无定形碳。
对此,将电阻率低于填充要素的导电膜至少形成在填充要素上,并与该导电膜接触地形成保护层,从而在填充要素和记录要素上均匀地施加偏压电压,而抑制聚合物状的无定形碳的形成。
另外,可推测出,用填充要素填充了记录要素之间的凹部的磁记录介质,由于填充要素的电阻率高,所以容易产生静电,仅此尘埃等的异物易附着在该表面。这样的异物也是影响磁头的悬浮特性的一个原因。
对此,考虑到通过将电阻率低于填充要素的导电膜形成在填充要素上,从而抑制静电的产生,抑制尘埃等的异物导致的磁头的悬浮特性的恶化。
此外,如果为将由单一材料组成的连续的导电膜形成在记录要素以及填充要素的双方上的结构,则可以显著提高抑制形成保护层时的偏压电压的偏差的效果。这时,即使导电膜的电阻率大于等于填充要素的电阻率,也能期待抑制聚合物状的无定形碳的形成的效果。
即,通过如下的本发明,可以达成上述目的。
(1)一种磁记录介质,其特征在于,具有:在基板上以规定的凹凸图案形成的,将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层;填充在上述记录要素之间的凹部的填充要素;电阻率低于该填充要素,且在上述记录要素以及上述填充要素之中,至少在上述填充要素上形成的导电膜;覆盖上述记录要素以及上述填充要素,且与上述导电膜的上面接触地形成的保护层。
(2)如(1)所述的磁记录介质,其特征在于,上述保护层是通过在上述基板施加偏压电压的成膜法形成的硬质碳膜。
(3)如(1)或(2)所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜形成在上述记录要素以及上述填充要素的双方的上面。
(4)如(3)所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜是由单一的材料构成的连续的膜。
(5)如(1)或(2)所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜是在上述记录要素以及上述填充要素之中,仅在上述填充要素上形成,且上述记录要素的上面与上述保护层接触。
(6)如(1)~(5)中任意项所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜也形成在上述记录要素的侧面和上述填充要素的侧面之间。
(7)一种磁记录介质,其特征在于,具有:在基板上以规定的凹凸图案形成,将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层;在上述记录要素之间的凹部填充的填充要素;导电膜,该导电膜是由与该填充要素不同的单一的材料组成的连续的膜,且形成在上述记录要素以及上述填充要素上;覆盖上述记录要素以及上述填充要素,且与上述导电膜的上面接触地形成的保护层。
(8)如(7)所述的磁记录介质,其特征在于,上述保护层是通过在上述基板施加偏压电压的成膜法形成的硬质碳膜。
(9)如(1)~(8)中任意项所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜的电阻率低于上述保护层。
(10)一种磁记录再生装置,其特征在于,具有:(1)~(9)中任意项所记载的磁记录介质,以及为了对该磁记录介质进行数据的记录/再生而以与该磁记录介质的表面接近且可悬浮的方式设置的磁头。
(11)一种磁记录介质的制造方法,其特征在于,具有:制作包含在基板上以规定的凹凸图案形成,形成记录要素作为该凹凸图案的凸部的记录层、在上述记录要素之间的凹部填充的填充要素、电阻率低于该填充要素,在上述记录要素以及上述填充要素之中,至少在上述填充要素上形成的导电膜的制造工序中的中间体的中间体制作工序;对上述基板施加偏压电压,同时使硬质碳膜的保护层与上述导电膜的上面接触地形成的覆盖上述记录要素以及上述填充要素的保护层形成工序。
另外,在本申请中,所谓“在基板上以规定的图案形成,且将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层”的意思是,连续记录层以规定的图案分割成多个记录要素的记录层之外,连续记录层以规定的图案部分分割,一部分由连续的记录要素构成的记录层,另外还包括,如螺旋状的漩涡形状的记录层,在基板上的一部分连续形成的记录层、形成了凸部以及凹部双方的连续的记录层。
另外,在本申请中,所谓的“导电膜的上面”的意思是导电膜中与基板相反侧的面。“记录要素的上面”、“填充要素的上面”也是同样的意思。
还有,本发明中“磁记录介质”的术语的意思是不限定对信息的记录、读取仅使用磁的磁盘、FreeBSD(フロツピ一)(注册商标)磁盘、磁带等,也包含磁和光并用的MO(Magneto Optical:磁光)等的光磁记录介质、将磁与热并用的热辅助型的记录介质。
根据本发明,可以实现,具有以凹凸图案形成,并将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层,并可以得到磁头的良好的悬浮特性的可靠性高的磁记录介质以及具有该磁记录介质的磁记录再生装置。
附图说明
图1是示意表示本发明的第一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是示意表示同一磁记录再生装置的磁记录介质的结构的侧剖面图。
图3是将同一磁记录介质的记录要素以及填充要素的周边结构放大示意表示的侧剖面图。
图4是表示同一磁记录介质的制造工序的概要的流程图。
图5是示意表示同一磁记录介质的制造工序中的中间体的结构的侧剖面图。
图6是将本发明的第二实施方式的磁记录介质的记录要素以及填充要素的周边结构放大示意表示的侧剖面图。
图7是将本发明的第三实施方式的磁记录介质的记录要素以及填充要素的周边结构放大示意表示的侧剖面图
图8是将本发明的第四实施方式的磁记录介质的记录要素以及填充要素的周边结构放大示意表示的侧剖面图。
图9是将本发明的第五实施方式的磁记录介质的记录要素以及填充要素的周边结构放大示意表示的侧剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的最佳实施方式进行详细的说明。
如图1所示,本发明的第一实施方式的磁记录再生装置10具有:磁记录介质12、为了对磁记录介质12进行数据的记录/再生而与磁记录介质12的表面接近且以可悬浮的方式设置的磁头14,磁记录介质12的结构有特征。对于其他的结构,对理解本实施方式没有特别的必要,因此适当的省略说明。
另外,将磁记录介质12固定在卡盘16,并可以与该卡盘16一同自由旋转。此外,磁头14安装在支架18的顶端附近,支架18可自由旋转地安装在基座20。由此,磁头14在沿着磁记录介质12的径向的圆弧轨道在磁记录介质12的表面上悬浮移动。
磁记录介质12是圆板形状的垂直记录型的离散轨道介质,如图2以及图3所示,具有:在基板22上以规定的凹凸图案形成,将记录要素24A作为该凹凸图案的凸部形成的记录层24;在记录要素24A之间的凹部26进行填充的填充要素28;电阻率低于填充要素28,在记录要素24A以及填充要素28的双方上形成的导电膜30;覆盖记录要素24A以及填充要素28,且与上述导电膜30的上面接触地形成的保护层32。
作为基板22的材料,可以使用由玻璃、NiP覆盖的Al合金、Si、Al2O3等的非磁性材料。
记录层24的厚度为5~30nm。作为记录层24的材料,可以使用在CoCrPt合金等的CoCr系合金、FePt系合金、他们的层叠体、SiO2等的氧化物系材料之中矩阵状的包含CoPt等的强磁性粒子的材料等。记录要素24A是在数据区域中沿径向以微细的间隔的同心圆状的磁道形状形成,图2和图3是表示这些的图。还有,记录要素24A在伺服区域中以规定的伺服信息的图案形成(省略图示)。
作为填充要素28的材料,可以使用SiO2、Al2O3、TiO2、铁氧体等的氧化物、AlN等的氮化物、SiC等的碳化物等的非磁性材料。
导电膜30的厚度为1~5nm,由形成在记录要素24A上的第一导电膜34和形成在填充要素28上的第二导电膜36构成。另外,第一导电膜34、第二导电膜36的电阻率都低于填充要素28,且电阻率低于保护层32。
第一导电膜34也形成在记录要素24A的侧面和填充要素28的侧面之间。进而,第一导电膜34也形成在凹部26的底面上。作为第一导电膜34的材料,可以使用W(钨)、Ni(镍)、Ta(钽)、Al(铝)等的金属、他们的合金或TaSi。
第二导电膜36仅形成在填充要素28上。作为第二导电膜36的材料,可以使用与第一导电膜34的材料相同的金属、合金、TaSi等。此外,第二导电膜36的材料,可以是与第一导电膜34的材料相同的材料,也可以是不同的材料。
保护层32的厚度为1~5nm。保护层32的材料是通过在基板22上施加偏压电压的CVD法等的成膜法而形成的,例如被称为类金刚石碳的硬质碳膜。此外,在本申请中所说的“类金刚石碳(以下,称为“DLC”)”术语,是以碳为主成分的无定形结构,维式硬度测定中显示2×109~8×1010Pa左右的硬度的材料的意义上使用。
在保护层32上面形成有润滑层38。润滑层38的厚度为1~2nm。作为润滑层38的材料,可以使用PFPE(全氟聚醚)等。
此外,在基板22以及记录层24之间从基板22侧开始按顺序形成有基底层40、反磁铁性层42、软磁性层44、用于在记录层24给与厚度方向(与表面垂直的方向)的磁各向异性的定向层46。基底层40的厚度为2~40nm。作为基底层40的材料可以使用Ta等。反磁铁性层42的厚度为5~50nm。作为反磁铁性层42的材料,可以使用PtMn合金、RuMn合金等。软磁性层44的厚度为50~300nm。作为软磁性层44的材料,可以使用Fe(铁)合金、Co(钴)不定形合金、铁氧体等。此外,软磁性层44也可以是具有软磁性的层和非磁性层的层叠结构。定向层46的厚度为2~40nm。作为定向层46的具体的材料,可以使用非磁性的CoCr合金、Ti、Ru、Ru和Ta的层叠体、MgO等。
下面,对磁记录介质12的作用进行说明。
由于在基板22上施加偏压电压而形成的硬质碳膜的保护层32覆盖着记录要素24A以及填充要素28,所以磁记录介质12的耐磨损性、耐腐蚀性优秀,从而可以得到磁头14的良好的悬浮特性。
特别是磁记录介质12,将电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在记录要素24A以及填充要素28上,与该导电膜30接触地形成保护层32,因此形成保护层32时,在记录要素24A和填充要素28上能够均匀地施加偏压电压,而抑制聚合物状的无定形碳的形成。因此,保护层32在整个面具有充分的硬度以及致密性,即使磁头14间歇接触,也难产生损伤或变形,而可以保持磁头14的良好的悬浮特性。
此外,磁记录介质12,将电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在记录要素24A以及填充要素28上,仅此就难产生静电,因此可以抑制尘埃等的异物导致的磁头的悬浮特性的恶化。进而,由于导电膜30比保护层32电阻率低,所以仅此就能提高抑制静电的产生的效果。
另外,由于磁记录介质12的第一导电膜34也形成在记录要素24A和填充要素28之间,所以抑制填充要素28所包含的氧等导致的记录要素24A的腐蚀,而可以保持良好的记录/再生特性。
此外,由于记录要素24A由金属构成,电阻率低,所以即使省略第一导电膜34,也能得到抑制聚合物状的无定形碳的形成和抑制静电产生的效果,但记录要素24A的材料是在SiO2等的氧化物系材料之中矩阵状包含CoPt等的强磁性粒子的材料时,与仅由金属构成的材料相比电阻率变高。对此,通过在记录要素24A上成膜第一导电膜34,从而确实得到抑制聚合物状的无定形碳的形成和抑制静电产生的效果。
此外,磁记录介质12的记录要素24A在数据区域中,以磁道的形状形成,因此即使面记录密度很高也很难产生向与记录对象的磁道相邻的其他磁道的进行错误的信息的记录和再生时的串扰等问题。
进而,磁记录介质12的记录要素24A彼此分割,记录要素24A间的凹部26上不存在记录层24,所以从凹部26不会产生噪声,就连这点也能得到良好的记录/再生特性。
下面,对于磁记录介质12的制造方法沿如图4所示的流程图进行说明。
首先,在基板22上,通过溅射法依次形成基底层40、反磁铁性层42、软磁性层44、定向层46,连续记录层(未加工的记录层24)、第一掩模层、第二掩模层,进而用旋涂法涂敷抗蚀层。此外,作为第一掩模层的材料,可以使用例如Ta。作为第二掩模层的材料,可以使用例如Ni。作为抗蚀层的材料,可以使用例如正型抗蚀剂(PFM-300A9,住友化学工业有限公司制)。
使用复制装置(省略图示),通过纳米刻印法在该抗蚀层上复制相当于伺服区域的伺服图案以及数据区域的磁道图案的凹凸图案,通过使用了O2气的反应性离子束蚀刻,除去凹部底部的抗蚀层。然后,通过使用了Ar气的离子束蚀刻,除去凹部底部的第二掩模层,进一步,通过将CF4气体作为反应气体的反应性离子蚀刻,除去凹部底部的第一掩模层之后,通过将CO气体以及NH3气体作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,将连续记录层分割为多个记录要素24A,而形成凹凸图案的记录层24。然后,通过将CF4气体作为反应气体的反应性离子蚀刻,将残存在记录要素24A上的第一掩模层完全除去。还有,也可以通过离子束蚀刻,将连续记录层分割为多个记录要素24A,而形成凹凸图案的记录层24。
下面,通过溅射法,在被加工体的表面成膜第一导电膜34。第一导电膜34形成在记录要素24A上的同时,也形成在记录要素24A的侧面、凹部26的底面。
下面,通过偏压溅射法在被加工体的表面上使填充物(填充要素28的材料)成膜成比凹部26的深度稍薄。填充物按照记录层24的凹凸图案,以用某种程度抑制表面的凹凸的形状覆盖记录要素24A的方式在被加工体上成膜,凹部26用填充要素28填充到比记录要素24A上的第一导电膜34的上面稍低的位置。还有,这时,调整施加在基板22的偏压电压,在记录要素24A上的第一导电膜34的端部以填充物不附着的方式使填充物成膜。
下面,通过溅射法,在填充物上成膜第二导电膜36。第二导电膜36形成在凹部26内的填充要素28上。此外,第二导电膜36还在记录要素24A上的剩余的填充物上成膜。
下面,通过CMP法除去比记录要素24A上的第一导电膜34的上面更上侧的剩余的填充物以及第二导电膜36,并进行平坦化。这时,以第一导电膜34残存在记录要素24A上,且第二导电膜36残存在填充要素28上的方式调整加工量。此外,也可以通过离子束蚀刻,将记录要素24A上的第一导电膜34的上面更上侧的剩余的填充物以及第二导电膜36除去,并进行平坦化。这时,作为第一导电膜34的材料,对离子束蚀刻的蚀刻速率比填充物的低,如果使用例如W等的材料,则可以利用第一导电膜34作为用于保护记录要素24A免遭蚀刻的停止膜。
由此,得到如图5所示的制造工序中的中间体50(S102),该中间体50包括:在基板22上以规定的凹凸图案形成,将记录要素24A作为该凹凸图案的凸部形成的记录层24;被填充在记录要素24A之间的凹部26的非磁性的填充要素28;比填充要素28的电阻率低,在记录要素24A以及填充要素28的双方上形成的导电膜30。
下面,通过CVD法,在基板22上施加偏压电压的同时,使硬质碳膜的保护层32与导电膜30的上面接触地形成,并覆盖记录要素24A以及填充要素28(S104)。具体的说,若将CH4(甲烷)等的碳氢化合物的气体源(ソ一スガス)供给到容器内,则在容器内的被加工体的表面,气体源离子分解成碳和氢,在导电膜30上形成硬质碳膜。在填充要素28上形成电阻率低于填要素素28的第二导电膜36,与该第二导电膜36接触地形成保护层32。这样电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在记录要素24A以及填充要素28上,与该导电膜30接触地形成保护层32,因此在记录要素24A上和填充要素28上均匀施加偏压电压,而抑制聚合物状的无定形碳的形成。
然后,通过浸渍法在保护层32上涂敷润滑层38(S106)。由此,得到磁记录介质12。
下面,对本发明的第二实施方式进行说明。
本第二实施方式的磁记录介质60的特征在于:如图6所示,在填充要素28中的与记录要素24A的边缘邻近的上面形成沟部,第二导电膜36在填充要素28上面中仅形成在除去沟部的部分。对于其他的结构,由于与上述第一实施方式的磁记录介质12相同所以省略说明。
除去剩余的填充物以及第二导电膜36,并进行平坦化的工序中利用离子束蚀刻等的干蚀刻时,根据蚀刻条件,这样的在填充要素28中的与记录要素24A的边缘邻近的上面形成沟部,有时没有将第二导电膜36形成在填充要素28上面的一部分。
即使是这样的情况,也通过第二导电膜36存在于填充要素28上而抑制静电的产生,可以期待保存良好的磁头悬浮特性,对提高可靠性起作用。
此外,保护层32中,由于形成在填充要素28上面的沟部的部分没有与第二导电膜36接触所以能够成为聚合物状的无定形碳,但保护层32是按照沟部形成的,能够成为聚合物状的无定形碳的部分比起其他部分更向基板22侧凹陷的形状形成。因此,即使万一在沟部上形成聚合物状的无定形碳,该部分与磁头间歇接触而对磁头的悬浮特性带来影响的这样的损伤和变形产生的可能性也很低,可以保持良好的磁头悬浮特性。
下面,对本发明的第三实施方式进行说明。
本第三实施方式的磁记录介质70的特征在于:如图7所示,相对于上述第一实施方式的磁记录介质12,第一导电膜34不仅在记录要素24A上形成,还形成在记录要素24A的侧面以及凹部26的底面,将第一导电膜34仅形成在记录要素24A上。对于其他的结构,由于与磁记录介质12相同所以省略说明。
磁记录介质70也与磁记录介质12相同,将电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在记录要素24A以及填充要素28上,与该导电膜30接触地形成保护层32,因此形成保护层32时,在记录要素24A上和填充要素28上均匀施加偏压电压,而可以抑制聚合物状的无定形碳的形成。
进而,磁记录介质70也将电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在记录要素24A以及填充要素28上,因此可以抑制静电的产生。
在这里,对磁记录介质70的制造方法进行简单的说明。
相对于在制造上述磁记录介质12时,加工连续记录层而形成凹凸图案的记录层24后,形成第一导电膜34,而制造磁记录介质70时,预先在连续记录层和第一掩模层之间形成第一导电层34,将连续记录层与第一导电膜34一起进行加工分割,对于其他的工序,由于与制造磁记录介质12的情况一样所以省略说明。由此,得到第一导电膜34仅在记录要素24A上形成,在记录要素24A的侧面和凹部26的底面不形成第一导电膜34的结构的磁记录介质70。
下面,对本发明的第四实施方式进行说明。
本第四实施方式的磁记录介质80的特征在于:如图8所示,相对于上述第一实施方式的磁记录介质12的导电膜30由形成在记录要素24A上的第一导电膜34与形成在填充要素28上的第二导电膜36构成的结构,在记录要素24A以及填充要素28上形成的导电膜82是由单一的材料构成的连续的膜。对于其他的结构,由于与磁记录介质12相同所以省略说明。另外,作为导电膜82的材料,可以使用与第一导电膜34、第二导电膜36的材料相同的金属、合金、TaSi等。
磁记录介质80也与磁记录介质12相同的,将电阻率低于填充要素28的导电膜82在记录要素24A以及填充要素28上形成,与该导电膜82接触地形成保护层32,因此形成保护层32时,在记录要素24A上与填充要素28上均匀地施加偏压电压,而可以抑制聚合物状的无定形碳的形成。
尤其由于导电膜82是由单一的材料构成的连续的膜,所以使在记录要素24A上与填充要素28上所施加的偏压电压变均匀的效果显著提高,而可以进一步提高抑制聚合物状的无定形碳的形成的效果。还有,由于作为保护层32的基底层的导电膜82是由单一的材料构成的连续的膜,所以易受基底层的影响的保护层32的粒径和结构从初期成长阶段就变得统一。即,可以得到使保护层32的膜质更均匀的效果。
还有,由于磁记录介质80也将电阻率低于填充要素28的导电膜82形成在记录要素24A以及填充要素28上,所以可以抑制静电的产生。
在这里,针对磁记录介质80的制造方法进行简单的说明。
相对于制造上述磁记录介质12时,在凹凸图案的记录层24上,按顺序成膜第一导电膜34、填充物、第二导电膜36之后,使表面平坦化,在制造磁记录介质80时,在凹凸图案记录层24上成膜填充物,使表面平坦化之后,使导电膜82成膜。对于其他的工序,由于与制造磁记录介质12的情况一样所以省略说明。由此,得到将由单一的材料组成的连续的导电膜82形成在记录要素24A以及填充要素28的双方上的结构的磁记录介质80。
另外,为了在凹部26填充填充要素28,成膜填充物并进行平坦化之后,即使万一填充物残留在记录要素24A上,通过在其上形成导电膜82,也可确实得到抑制聚合物状的无定形碳的形成的效果以及抑制静电产生的效果。
下面,对本发明的第五实施方式进行说明。
本第五实施方式的磁记录介质90的特征在于:如图9所示,是相对于上述第一实施方式的磁记录介质12,省略了第一导电膜34的结构,记录要素24A的上面与保护层32接触。另外,记录要素24A的上面的高度与第二导电膜36的上面的高度一致。对于其他的结构,由于与磁记录介质12相同所以省略说明。
由于磁记录介质90也与磁记录介质12同样,将电阻率低于填充要素28的第二导电膜36形成在填充要素28上,与包括第二导电膜36以及金属且具有导电性的记录要素24A接触地形成保护层32,所以可以抑制聚合物状的无定形碳的形成。
此外,由于磁记录介质90也将电阻率低于填充要素28的导电膜30形成在填充要素28上,所以可以抑制静电的产生。
进而,磁记录介质90,由于记录要素24A的上面与保护层32接触,所以记录要素24A与磁头14的磁性空间很小,仅此记录/再生特性良好。
在这里,针对磁记录介质90的制造方法进行简单的说明。
相对于制造上述磁记录介质12时,在凹凸图案的记录层24上,将第一导电膜34、填充物、第二导电膜36依次进行成膜,使表面平坦化,而制造磁记录介质90时,省略第一导电膜34。对于其他的工序,由于与制造磁记录介质12的情况相同所以省略其说明。由此,得到第二导电膜36在记录要素24A以及填充要素28中仅在填充要素28上形成,记录要素24A的上面与保护层32接触的结构的磁记录介质90。
另外,上述第一~第五实施方式中,保护层32是通过在基板22施加偏压电压的CVD法形成,但若是在基板施加偏压电压而形成硬质碳膜的成膜法,则对于具有以其他成膜法形成的保护层的磁记录介质,本发明也可适用。
另外,在上述第一~第五实施方式中,作为填充要素28的材料,例举SiO2、Al2O3、TiO2、铁氧体等的氧化物、AlN等的氮化物、SiC等的碳化物等的绝缘性的材料,但作为填充要素28的材料在使用具有一定的导电性的材料时,也通过将电阻率低于此的导电膜形成在填充要素28上,可以得到抑制聚合物状的无定形碳的形成、静电的产生的效果。
另外,作为填充要素28的材料使用具有一定的导电性的材料,如上述第四实施方式这样的,由单一的材料构成的连续的膜状的导电膜形成在记录要素以及填充要素双方上时,也可以将电阻率高于填充要素的导电膜形成在记录要素以及填充要素上。这时,也由于在记录要素上和填充要素上均匀地施加偏压电压,所以可以得到抑制聚合物状的无定形碳的形成的效果。还有,易受(保护层32的)基底层的影响的保护层32的粒径或结构从初期成长的阶段变得均匀,所以可以得到使保护层32的膜质更均匀的效果。
另外,在上述第一~第五实施方式中,作为填充要素28的材料,例举SiO2、Al2O3、TiO2、铁氧体等的氧化物、AlN等的氮化物、SiC等的碳化物等的非磁性的材料,但根据所要求的磁性特性,作为填充要素28的材料,也可以使用如软磁性材料等的磁性材料。
另外,在上述第一~第五实施方式中,在基板22与记录层24之间,形成基底层40、反磁铁性层42、软磁性层44、定向层46,但基板22与记录层24之间的层的结构按照磁记录介质的种类和需要能够适当变更。另外,也可以省略基底层40、反磁铁性层42、软磁性层44、定向层46,而将记录层24直接形成在基板22上。
另外,在上述第一~第五实施方式中,磁记录介质12是垂直记录型的磁盘,但对于面内记录型的磁盘本发明也可以适用。
还有,在上述第一~第五实施方式中,在磁记录介质12的基板22的单面上形成记录层24等,但在基板的两面形成记录层等的两面记录式的磁记录介质,本发明也可以适用。
在上述第一~第五实施方式中,磁记录介质12是在数据区域中,将记录要素24A沿磁道的径向以微细的间隔并列设置的离散轨道介质,但对于将记录要素24A沿磁道的径向以及圆周方向的两个方向以微细的间隔并列设置的晶格介质的情况,也可适用本发明。进而,例如,对于磁道成螺旋形状的磁盘本发明当然也可以适用。还有,对于MO等的光磁盘、磁和热并用的热辅助型的磁盘,进而,具有磁带等磁盘形状以外的凹凸图案的记录层的其他的磁记录介质本发明也可适用。
[实施例1]
按照上述第一实施方式,制作了磁记录介质12。制作的磁记录介质12的主要部分的结构如下所示。
基板22的直径为约65mm,材料为玻璃。记录层24的厚度为约18nm,材料为CoCrPt合金。在数据区域中的记录要素24A的径向的宽度为100nm,凹部26的径向的宽度也为100nm。还有,凹部26的深度为18nm。
第一导电膜34的厚度为约1nm,材料为W。填充要素28的材料是SiO2。第二导电膜36的厚度约为2nm,材料为Ta。
保护层32的厚度约为3nm,材料为DLC。润滑层38的厚度约1.5nm,材料为PFPE。
针对第一导电膜34、填充物、第二导电膜36、保护层32的具体的成膜方法进行简单的说明。
首先,在凹凸图案的记录层24上,通过溅射法,以约3nm的厚度成膜第一导电膜34。这时,将成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,将Ar气流量设定为约50sccm,将真空室内压力设定为约0.5Pa。此外,在基板22上没有施加偏压电压。
下面,在第一导电膜34上,通过偏压溅射法,将填充物成膜成约17nm的厚度。这时,将成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,将偏压功率(对基板22施加的功率)设定为约250W,将Ar气流量设定为50sccm,将真空室内压力设定为约0.3Pa。
然后,在填充物上,通过溅射法,将第二导电膜36以约4nm的厚度成膜。这时,将成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,将Ar气流量设定为约50sccm,将真空室内压力设定为约0.5Pa。还有,在基板22上没有施加偏压电压。
下面,通过CMP法,除去比记录要素24A上的第一导电膜34的上面更上侧的剩余的填充物以及第二导电膜36,进行平坦化。还有,第一导电膜34也沿厚度方向部分除去。泥浆是使用SS25(CABOT公司制),衬垫是使用IC1000/Suba400的2层衬垫。衬垫的荷重设定为133g/cm2,平板的旋转速度设定为30rpm,被加工体的旋转速度设定为30rpm。以第一导电膜34在记录要素24A上残存约1nm的厚度,第二导电膜36在凹部26内的填充要素28上残存约2nm的厚度的方式调整加工时间。
下面,通过CVD法,与第一导电膜34以及第二导电膜36的上面接触地形成保护层32。气体源使用CH4(甲烷),其流量为200sccm,室内的压力设定为1Pa。还有,投入功率设定成500W,偏压电压(在基板22上施加的电压)设定成200V。
进而,通过浸渍法在保护层32上涂敷润滑层38,而得到磁记录介质12。
当该磁记录介质12的保护层32的状态通过拉曼光谱分析时,Id/Ig的值为1.0~1.2,表示作为DLC的特性。还有,当验证该磁记录介质12中的磁头14的举动时,可以确认保持良好的悬浮特性。
[实施例2]
按照上述第四实施方式制作磁记录介质80。基板22、记录层24、填充要素28、保护层32、润滑层38的结构,与实施例1相同。
导电膜82的厚度约1nm,材料为Ta。
针对填充物、导电膜82的具体的成膜方法进行简单的说明。
首先,在凹凸图案的记录层24上,通过偏压溅射法将填充物形成约80nm的厚度的膜。这时,成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,偏压功率(对基板22施加的功率)设定为约250W,Ar气流量设定为约50sccm,真空室内压力设定为约0.3Pa。
下面,通过离子束蚀刻法,除去比记录要素24A的上面更上侧的剩余的填充物,进行平坦化。这时,Ar气流量设定为约11sccm,真空室内压力设定为约0.05Pa,电子束电压设定为约500V,电子束电流设定为约500mA,抑制栅(suppressor)电压设定为约400V。
下面,在记录要素24A以及填充要素28上,通过溅射法,将导电膜82以1nm的厚度成膜。这时,成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,Ar气体流量设定为约50sccm,室内压力设定为约0.5Pa。此外,在基板22没有施加偏压电压。
下面,与实施例1相同的通过CVD法,与导电膜82的上面接触地形成保护层32,进而,通过浸渍法在保护层32上涂敷润滑层38,从而得到磁记录介质80。
当该磁记录介质80的保护层32的状态通过拉曼光谱分析时,Id/Ig的值为1.0~1.1,表示作为DLC的特性。还有,当验证该磁记录介质80中的磁头14的举动时,可以确认保持良好的悬浮特性。
[实施例3]
按照上述第五实施方式,制作了磁记录介质90。基板22、记录层24、填充要素28、第二导电膜36、保护层32、润滑层38的结构与实施例1相同。
对填充物、第二导电膜36的具体的成膜方法进行简单的说明。
首先,在凹凸图案的记录层24上,通过偏压溅射法,将填充物以16nm的厚度成膜。这时,成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,偏压功率(施加在基板22的功率)设定为约250W,Ar气流量设定为约50sccm,室内压力设定为约为0.3Pa。
下面,在填充物上,通过溅射法,将第二导电膜36以4nm的厚度成膜。这时,成膜功率(对目标施加的功率)设定为约500W,Ar气流量设定为约50sccm,室内压力设定为约为0.5Pa。此外,没有在基板22上施加偏压电压。
然后,通过CMP法,除去比记录要素24A的上面更上侧的剩余的填充物以及第二导电膜36,进行平坦化。另外,CMP的条件与实施例1相同,以第二导电膜36在凹部26内的填充要素28上残存约2nm的厚度的方式调整加工时间。
下面,与实施例1相同的通过CVD法,与第二导电膜36的上面接触形地成保护层32,进而,通过浸渍法在保护层32上涂敷润滑层38,从而得到磁记录介质90。
当将该磁记录介质90的保护层32的状态通过拉曼光谱进行分析时,Id/Ig的值为1.1~1.3,表示了作为DLC的特性。还有,当验证该磁记录介质90中的磁头14的举动时,得到良好的悬浮特性。
[比较例]
制作相对于上述实施例2,省略导电膜82,与记录要素24A以及填充要素28的上面接触地形成保护层32的结构的多个磁记录介质。此外,基板22、记录层24、填充要素28、保护层32、润滑层38的结构与实施例2相同。
另外,成膜填充物的偏压溅射的条件、除去剩余的填充物的离子束蚀刻的条件、成膜保护层32的CVD的条件也与实施例2相同。
对于这些的磁记录介质之中的一部分,形成保护层32时,确认有部分异常放电,在表面形成发黑的部分。
另外,当将其他的磁记录介质的保护层32的状态通过拉曼光谱分析时,Id/Ig的值约为2.0,不能表示作为DLC的充分的特性。
进而,当验证这些的磁记录介质中的磁头14的举动时,在磁头14能够确认与磁记录介质的碰撞带来的损伤。
考虑到磁记录介质和磁头断续的间歇接触,认为在比较例的情况,通过硬度不充分的保护层与磁头间歇接触,产生损伤和污染,磁头的悬浮特性恶化。对此,在实施例1~3的情况认为,由于保护层整体具有充分的硬度,所以即使磁头间歇接触,也不会产生损伤和污染,保持磁头的良好的悬浮特性。
产业上利用可能性
本发明可以利用于具有例如离散轨道介质或晶格介质等的,以规定的凹凸图案形成的记录层的磁记录介质以及具有该磁记录介质的磁记录再生装置。
Claims (11)
1.一种磁记录介质,其特征在于,具有:在基板上以规定的凹凸图案形成的,且将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层;填充在上述记录要素之间的凹部的填充要素;电阻率低于该填充要素,且形成在上述记录要素以及上述填充要素中的至少上述填充要素上的导电膜;覆盖上述记录要素以及上述填充要素,且与上述导电膜的上面接触而形成的保护层。
2.如权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,上述保护层是通过在上述基板施加偏压电压的成膜法形成的硬质碳膜。
3.如权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜形成在上述记录要素以及上述填充要素的双方的上面。
4.如权利要求3所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜是由单一材料构成的连续的膜。
5.如权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜仅形成在上述记录要素以及上述填充要素之中的上述填充要素上,上述记录要素的上面与上述保护层接触。
6.如权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜也形成在上述记录要素的侧面和上述填充要素的侧面之间。
7.一种磁记录介质,其特征在于,具有:在基板上以规定的凹凸图案形成的,且将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层;在上述记录要素之间的凹部填充的填充要素;形成在上述记录要素以及上述填充要素上的导电膜,且该导电膜是由与该填充要素不同的单一材料构成的连续的膜;覆盖上述记录要素以及上述填充要素,且与上述导电膜的上面接触而形成的保护层。
8.如权利要求7所述的磁记录介质,其特征在于,上述保护层是通过在上述基板施加偏压电压的成膜法形成的硬质碳膜。
9.如权利要求1所述的磁记录介质,其特征在于,上述导电膜的电阻率低于上述保护层。
10.一种磁记录再生装置,其特征在于,具有:权利要求1~9中任意一项所述的磁记录介质和磁头,该磁头为了对该磁记录介质进行数据的记录/再生,以与该磁记录介质的表面接近且能够悬浮的方式设置。
11.一种磁记录介质的制造方法,其特征在于,具有:
中间体制作工序,该中间体制作工序制作在制造工序中的中间体,该中间体具有在基板上以规定的凹凸图案形成的,且将记录要素作为该凹凸图案的凸部形成的记录层;填充在上述记录要素之间的凹部的填充要素;电阻率低于该填充要素,且形成在上述记录要素以及上述填充要素之中的至少上述填充要素上的导电膜;
保护层形成工序,该保护层形成工序对上述基板施加偏压电压,同时使硬质碳膜的保护层与上述导电膜的上面接触而形成,并覆盖上述记录要素以及上述填充要素。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081210 Termination date: 20120214 |