CN1922674A - 磁记录介质及其制造方法、制造装置、记录再生方法及记录再生装置 - Google Patents
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Abstract
过去,对磁记录介质需要一张一张地记录伺服基准信号,存在着时间长和成本高的课题。本发明的磁记录介质,是在基板上具有记录层的磁记录介质的基板上或基板上形成的基底层上,至少形成一个表面粗糙度不同于其他区域的信号区域。
Description
技术领域
[0001]
本发明涉及用光对可改写的磁记录介质或记录介质进行照射,一边使其温度上升,一边记录再生信号的磁记录介质,特别涉及具有伺服基准信号的磁记录介质及其制造方法、制造装置、记录再生方法及记录再生装置。
背景技术
[0002]
磁记录介质及相变化记录介质等的光记录介质,是可以进行大容量、高密度记录的可移动型的记录介质,伴随着近年来的多媒体化,作为记录计算机的大容量文件及动画的介质,需要量正在猛增。
光记录介质,通常具有在塑料等透明的圆盘状的基板上形成包含记录层的记录膜等多层薄膜的结构。用激光照射该光记录介质后,使用聚焦伺服及导向槽或预置坑,一边跟踪伺服,一边记录、消去信息,利用激光的反射光再生信号。
在现有技术中,磁记录介质主要采用所谓的光调制记录方式,即外加固定磁场,消去记录的信息后,再外加相反方向的固定磁场,记录新的信息。近几年来,一边照射激光,一边按照记录图案调制磁场的磁场调制方式,作为可以用1次旋转记录(直接改写),而且即使提高记录密度也能正确记录的方式,引人注目。另外,相变化型的光记录介质,可以采用和CD及DVD相同的光学系统再生,所以得到迅猛普及。
光记录介质的记录密度的极限,取决于光源——激光的波长(λ),依存于衍射极限(~/λ(2NA):NA是物镜的开口数)。近几年来,有人提出了将物镜作为2片组、从而具有0.8以上的NA的系统,正在积极地开发。旨在记录再生的激光,在现有技术中,通过基板,照射到包含记录层的记录膜,但由于NA越大,通过基板时的基板的斜率等造成的象差就越大,所以需要使基板的厚度变薄。
另外,在磁记录介质中,虽然由于介质的改良和GMR头等的磁头的实用化,实现了比光记录介质高的记录密度,但是如光记录介质那样,由于没有跟踪伺服用的导向槽或预置坑,所以需要利用伺服写入器等,记录跟踪用的信号。
作为其解决方法,例如有人想出了利用磁复制,形成伺服坑的方法(例如参照专利文献1)
专利文献1:日本国特开平10-40544号公报
[0003]
可是,在上述现有技术的磁记录介质中,由于利用伺服写入器等记录跟踪用的信号,所以需要一张一张地对介质记录伺服基准信号,存在着时间长和成本高的课题。另外,在上述专利文献1的方案中,存在复制磁场及工艺方法等课题。并且,无论哪种方法,在记录容量的高密度化导致轨道间距变小时,温度漂移等周围环境的影响变大,存在着难以记录稳定的跟踪信息或者难以形成、检出稳定的伺服基准信号的课题。
发明内容
本发明的目的,在于解决进行磁记录再生的记录介质中的上述课题,提供信号特性、跟踪特性优异的磁记录介质。另外,在照射光后一边使包含记录层的记录膜的温度上升一边进行磁记录再生的记录介质中,也提供提高伺服基准信号的稳定性、信号特性优异的磁记录介质。
本发明的磁记录介质,是在基板上具有记录层的磁记录介质,其特征在于:在基板上至少具有一个信号区域,信号区域和信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
这样,不需要在每个介质上都记录跟踪用的伺服基准信号,能够提高生产效率,降低制造成本。
本发明的磁记录介质,是在基板上具有记录层的磁记录介质,其特征在于:在基板上具备基底层,在基底层上至少具有一个信号区域,信号区域和信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
在本发明的磁记录介质中,基底层最好由电介质层、金属层、磁性层或将它们重叠的薄膜构成。
这样,不需要在每个介质上都记录跟踪用的伺服基准信号,能够提高生产效率,降低制造成本。
在本发明的磁记录介质中,信号区域最好具有凹形状或凸形状。
在本发明的磁记录介质中,信号区域充填微粒。
这样,能够加大磁特性的变化,提高伺服基准信号的稳定性,所以能够提高磁记录介质的信号特性。
在本发明的磁记录介质中,信号区域,最好是表面粗糙度Ra为0.5nm以上的预置坑;信号区域以外的区域,最好是表面粗糙度Ra小于0.5nm,而且一定的预置坑。
在本发明的磁记录介质中,其特征在于:记录层,由在膜面垂直方向具有磁各向异性的磁性膜构成。
在本发明的磁记录介质中,在记录层上最好还具备记录层形成的记录磁区被复制,再生记录信息时,被复制的记录磁区的磁壁移动的再生层。
这样,能够适应更高密度的记录再生方式。
在本发明的磁记录介质中,信号区域,最好具有成为记录再生用磁头的伺服的基准的预置坑。
在本发明的磁记录介质中,其特征在于:成为记录再生用磁头的跟踪伺服的基准的预置坑,具有凹凸图案,该凹凸图案小于在所述记录层形成的记录磁区的最小图案。
这样,能够实现不需要使用伺服写入器等记录伺服基准信号、具有稳定的伺服特性、信号特性优异的磁记录介质。
在本发明的磁记录介质中,信号区域,最大直径最好在0.5μm以下。
本发明的磁记录介质的制造方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的制造方法,其特征在于:通过蚀刻,在基板上形成使至少一个信号区域,其表面粗糙度与所述信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
本发明的磁记录介质的制造方法,最好通过蚀刻加大磁记录介质的表面的表面粗糙度。
本发明的磁记录介质的制造方法,最好通过蚀刻,使磁记录介质的表面的表面粗糙度平滑化。
本发明的磁记录介质的制造方法,最好在形成记录层后,通过蚀刻,使记录层表面平滑化。
本发明的磁记录介质的制造方法,其特征在于:蚀刻压模(stamper)表面,在压模上形成预置坑;将预置坑复制到所述基板上,从而形成其表面粗糙度与信号区域以外的区域不同的信号区域。
本发明的磁记录介质的制造方法,蚀刻,最好在蚀刻面上涂敷微粒后进行。
在本发明的磁记录介质的制造方法中,其特征在于:蚀刻,是离子蚀刻、等离子蚀刻等的干蚀刻
在本发明的磁记录介质的制造方法中,其特征在于:复制,利用压印(imprint)进行。
在本发明的磁记录介质的制造方法中,其特征在于:复制,利用加热复制进行。
在本发明的磁记录介质的制造方法中,其特征在于:将在压模上形成的预置坑,复制到基板上形成的树脂上。
在本发明的磁记录介质的制造方法中,其特征在于:将信号区域作为基准信号,在磁记录介质上形成伺服信号。
采用这些方法后,能够制造出在高密度记录再生时,也能具有优异的信号特性的磁记录介质。
另外,本发明的磁记录介质的制造装置,是在基板上具有记录层的磁记录介质的制造装置,其特征在于,具备:记录层形成部,该部在基板上形成由在膜面垂直方向上具有磁各向异性的磁性膜构成的记录层;区域形成部,该部通过蚀刻,在基板上形成使至少一个信号区域,其表面粗糙度与信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
本发明的记录方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的记录方法,其特征在于:检出表面粗糙度的差异造成的磁特性的差异;根据磁特性的差异,形成伺服基准信号;一边进行跟踪伺服,一边照射激光,在信息信号记录到磁记录介质上。
本发明的再生方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的再生方法,其特征在于:一边使激光照射磁记录介质,一边使记录层升温,形成伺服基准信号;一边进行跟踪伺服,一边照射激光,再生来自磁记录介质上的信息信号。
本发明的记录再生装置,是在基板上具有记录层的磁记录介质的记录再生装置,其特征在于,具备:照射激光,记录再生磁记录介质上的信息信号的磁头;在再生信息信号时,向磁记录介质照射激光的光学头;控制磁头,检出表面粗糙度的差异造成的磁特性的差异的磁头控制检出部;使磁记录介质旋转的主轴电动机;控制主轴电动机的旋转及驱动,控制激光和磁头的跟踪伺服的电动机驱动及控制电路。
此外,本发明的磁记录介质,并不局限于上述结构,只要是具有利用表面粗糙度的差异造成的磁特性的差异、可以形成伺服基准信号的结构的磁记录介质及其制造方法、记录再生方法及记录再生装置都行。
以上,在上述本发明的磁记录介质中,采用在基板上或者在基板上形成的基底层上,形成表面粗糙度和其它区域不同的信号区域的结构后,能够提高介质的生产效率、降低成本,进而可以获得具有稳定的伺服特性的磁记录介质。
另外,将信号区域作成凹状或凸状后,在照射光后,一边使包含记录层的记录膜的温度上升,一边进行磁记录再生时,也能获得提高了伺服基准信号的稳定性及可靠性的磁记录介质。
综上所述,能够提供进行高密度记录时,也具有信号特性优异的磁记录介质。
附图说明
[0004]
图1是表示本发明的第1实施方式中的磁盘的结构的图形。
图2是表示本发明的第2实施方式中的磁盘的结构的图形。
图3是表示本发明的第3实施方式中的磁盘的结构的图形。
图4是表示本发明的第4实施方式中的磁盘的结构的图形。
图5是表示本发明的第5实施方式中的磁盘的结构的图形。
图6是表示本发明的第6实施方式中的磁盘的结构的图形。
图7表示本发明的实施方式中的磁记录介质的制造方法,(A)是剖面结构图,(B)是立体结构图。
图8是表示本发明的实施方式中的磁记录介质的记录再生装置的结构的图形。
图9是为了讲述本发明的实施方式中的磁记录介质的再生动作而绘制的磁记录介质的剖面图。(a)是表示磁记录介质的记录膜的结构(特别是磁化方向)的剖面图。(b)是表示对于再生动作中的磁记录介质的位置而言的介质内部的温度分布的特性图。(c)是表示再生层的磁壁能密度的特性图。(d)是表示移动再生层的磁壁的力的特性图。
图10是表示表面粗糙度的差异产生的磁特性的曲线图。
图11是表示磁头的位置造成的磁通密度的温度特性的曲线图。
图中:
[0005]
11、21、41、51、61基板
12、22、32、42、52、62坑区域
13、23、33、43、53、63数据区域
16、26、36、46、56、66电介质层
17、27、37、47、57、67记录膜
18、28、38、48、58、68润滑保护层
19、29、39、49、59、69磁头
30、40、60、70激光光束
50微粒
80压模
202磁头
203主轴电动机
204光学头
205激光器驱动电路
206磁头控制及检出电路
207控制电路
具体实施方式
[0006]
下面,参照附图,详细讲述本发明。但在不违背本发明的宗旨的范围内,本发明并不局限于以下的实施方式。
此外,在以下的实施方式中,表面粗糙度Ra,用以下的公式表示,是合计、平均从测定面的面积(X×Y)中的平均面到测定点的偏差的绝对值|f(X,Y)|的值,用以下的公式表示。
[0007]
公式1
在本实施方式中,关于测定面的面积,将约1μm2作为基准进行测定。
(第1实施方式)
现有技术的磁记录介质(以下称作“磁盘”),为了记录旨在跟踪伺服的伺服信号而使用伺服写入器等,在每张磁盘上记录伺服基准信号,存在着时间长和成本高的课题。另外,记录密度高密度化后,在跟踪方向上的高精度位置控制尤其困难。另外,由于伺服写入器和实际的记录再生装置的记录磁道间的相互关系,进而伴随着环境温度等的变化,半径方向的位置变动等,存在着记录再生信号的特性劣化或再生信号下降的课题。
与此不同,本发明的第1实施方式中的磁记录介质的磁盘1,采用在基板上具有表面粗糙度Ra和其它区域不同地变化后形成的伺服用的预置坑(信号区域)的结构,不必记录使用伺服写入器等的伺服基准信号。另外,由于在伺服用的预置坑中,正确地记录着成为基准的位置信息,所以环境温度等变化时,也可以将伺服用预置坑作为基准,记录再生,因此能够实现对温度变化的稳定性优异、信号特性优异的磁盘。作为表示由于伺服用预置坑和其它区域的表面粗糙度的差异,产生的磁特性的差异的例子,图10以表面粗糙度Ra为0.5nm和0.2nm时为例,示出环境温度变化和矫顽力Hc的关系,0.5nm和0.2nm磁的例子。这样,表面粗糙度不同后,矫顽力Hc也不同,所以为了解决上述课题而改变表面粗糙度,非常有效。
图1是表示本发明的第1实施方式中的磁盘的结构。
11是由玻璃构成的透明的基板,16是基底层——电介质层,17是磁性层——记录层,18是起保护记录膜而且使磁头19滑动的润滑层的作用的润滑保护层。14是记录磁道,由伺服用的坑区域12和信息记录用的数据区域13构成。在坑区域12中,形成表面粗糙度和坑区域12不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑15a和地址检出用的预置坑15b。此外,磁盘1的轨道间距是0.3μm。
在上述磁盘1中,从形成润滑保护层18的一侧,向记录膜17照射激光光束,利用GMR头等磁头19,记录再生信号。它能够应用于高密度地记录的磁盘的记录标记的记录再生。在记录信息时,磁盘1旋转,伴随着信息信号而调制的记录信号,用磁头19调制后,作为记录标记记录到磁盘1上。另外,记录信号再生时,利用磁头19,检出来自记录标记的记录磁区的磁通后再生。
下面,详细讲述磁盘1的制作方法。
首先,将由透明的玻璃构成的基板11加热溶融,按下具有被蚀刻形成的坑图案的压模,将坑图案热复制,形成表面粗糙度Ra为0.5nm以上的预置坑。在这里,旨在进行热复制的压模的表面粗糙度,利用离子蚀刻加以控制。
接着,在直流磁溅射装置中,设置Si目标靶,将形成预置坑的基板11固定到基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,一边继续真空排气,一边将Ar气和N2气导入减压腔内,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板11,一边采用反应性溅射法形成5nm的由SiN构成的基底层——电介质层16。
进而,将Ar气导入减压腔内,直到成为1.5Pa为止,一边旋转基板11,一边使用Tb、Fe、Co的各目标靶,采用DC磁溅射法形成40nm的磁性层——TbFeCo记录膜17。在这里,TbFeCo的膜成分,能够通过调整目标靶的投入功率比,形成所需的膜成分。在这里,由TbFeCo构成的记录膜17,按照补偿成分温度是120℃、居里温度成为310℃地设定各目标靶的投入功率比后制膜。这时,在室温中的矫顽力成为8kOe以下。另外,利用磁头19记录微小的磁区时,也能形成稳定的记录磁区,而且利用磁头19反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。
在记录膜17上,在Ar和CH4的混合保护气中,使用C目标靶,采用反应性RF溅射,形成5nm的由金刚石类碳构成的固体保护层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层18。
此外,关于磁盘1,讲述了利用加热溶融,在热复制了坑图案的基板11上形成记录膜17的结构,但也可以取代热复制,采用直接加工玻璃基板的方法或压印等方法。
进而,在磁盘1中,使轨道间距为0.3μm,但如果是记录记录信息的记录轨道宽度是0.6μm以下、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第2实施方式)
现有技术的磁盘,存在着在向记录膜照射激光光束之际,伴随着磁盘的温度上升,伺服特性变动或劣化的课题。另外,还存在着伴随伺服信号的变动,记录再生信号特性下降等课题。
与此不同,本第2实施方式的磁盘2,采用在基底层——电介质层上形成表面粗糙度和其它的区域不同地变化后形成的伺服用预置坑(信号区域),将记录膜中的磁特性的变化作为伺服基准信号检出,从而对于环境温度的变化或记录再生时将激光光束照射到记录膜之际的磁盘的温度变化,也能获得稳定的伺服特性。其结果,利用光束等使记录膜升温后,使用GMR头等磁头再生信号时,也能实现耐热性优异、信号特性优异的磁盘。
图2是表示本发明的第2实施方式中的磁盘2的结构。
21是由金属材料构成的基板,26是基底层——电介质层,27是磁性层组——记录膜,28是起保护记录膜而且使磁头29滑动的润滑层的作用的润滑保护层。另外,磁头29具有长在将激光光束30照射到磁盘5上的未图示的物镜。24是记录磁道,由伺服用的坑区域22和信息记录用的数据区域23构成。在坑区域22中,形成表面粗糙度和坑区域22不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑25a和地址检出用的预置坑25b。此外,磁盘2的轨道间距是0.25μm。
在上述磁盘2中,从形成润滑保护层28的一侧,向记录膜27照射激光光束30,利用磁头29,记录再生信号。它能够应用于需要记录再生小于激光光束点的检出极限的记录标记的磁盘。
在这里,详细讲述本第2实施方式的记录膜27。
记录膜27,由层叠的磁性层组构成。磁性层组,由图9所示的多层膜构成。多层膜具有:保持记录信息的记录层113,利用磁壁的移动检出记录信息的再生层111,旨在控制再生层111和记录层113之间的交换结合的中间遮断层(以后称作“中间层”)112。
在图2所示的磁盘2中,从记录层113通过中间层112复制到再生层111的记录信息的磁壁,来到光束产生的温度梯度,逐渐移动。利用磁头检出这种磁壁的移动后,可以提高再生时的磁头的检出灵敏度,能够在磁盘中应用可以超析象再生的DWDD(Domain Wall Displacement Detection)方式。
上述层叠的记录膜27,是利用磁壁的移动,加大再生信号的振幅及信号量的方法——DWDD方式的一个例子,将具有较大的界面饱和矫顽力的磁性膜作为记录层,具有较小的界面饱和矫顽力的磁性膜作为磁壁移动的再生层,使用为了切换具有比较低的居里温度的磁性膜之间的复制的中间层。这样,记录膜27只要采用可以使用DWDD方式的磁性层就行,对其膜结构并无限定。
关于上述的DWDD方式的再生原理,参照图9详细讲述。
图9(a)是表示旋转的磁盘的记录膜27的断面,在未图示的基板和电介质层上,形成由再生层111、中间层112、记录层113构成的3层结构。
作为再生层111,使用磁壁抗磁力小的磁性膜材料;作为中间层112,使用居里温度小的磁性膜;作为记录层113,使用即使以较小的磁畴直径也能保持记录磁区的磁性膜。在这里,再生层通过形成分离记录轨道之间的保护带等,具有包含不封闭的磁壁的磁区结构。
如图所示,信息信号作为被热磁记录的记录磁区在记录层113中形成。在不照射激光光点的室温中的记录膜27,记录层113、中间层112、再生层111被分别强烈地交换结合,所以记录层113的记录磁区,被再生层111原封不动地复制形成。
图9(b)是表示与图9(a)的断面图对应的位置x和记录膜27的温度T的关系。再生记录信号时,磁盘旋转,沿着记录轨道,照射由激光产生的再生光束点。这时,记录膜27显示出图9(b)所示的温度分布,中间层112存在居里温度Tc以上的温度区域Ts,再生层111和记录层113的交换结合被遮断。
另外,照射再生光束后,如图9(c)的对磁壁能密度σ而言的依存性所示,与图9(a)、(b)的位置对应的磁盘旋转方向——x方向,存在磁壁能密度σ的梯度,所以如图9(d)所示,驱动磁壁的力F作用于在位置x的各层的磁壁。作用于该记录膜27的力F,如图所示,起使磁壁向磁壁能密度σ较低的一方移动的作用。再生层111,由于磁壁抗磁力小、磁壁的移动度大,所以在具有没有封闭的磁壁时的再生层111单独中,该力F很容易移动磁壁。这样,再生层111的磁壁,就如用箭头所示,向温度比较高而且磁壁能密度比较小的区域瞬时移动。然后,磁壁通过再生光束点内后,在点内的再生层111的磁化,在光点的广泛的区域都朝着相同的方向。其结果,不依赖记录磁区的大小,再生磁区的大小始终成为一定的最大振幅。因此,由于使用GMR头等磁头再生信号时,也能利用光束等使记录膜27升温,所以扩大再生层111中的复制磁区后,就始终成为一定的最大振幅的信号量。
在这种磁盘2中,在记录信息时,磁盘2旋转,沿着轨道,一边照射激光光束点,一边用磁头记录。这时,记录层113在高温下矫顽力下降,所以能够用磁头记录。另外,再生信号时,一边照射激光光束使温度上升,一边使用上述的DWDD方式,利用磁壁移动,扩大复制磁区,用GMR头等磁头检出再生磁区。这时,如果是再生层的饱和磁化Ms也和温度一起上升的结构,那么由于升温时再生信号极大,所以用磁头检出的灵敏度提高,再生信号增大。
下面,详细讲述磁盘2的制作方法。
首先,掩膜由金属材料构成的基板21,利用离子枪蚀刻掩膜的表面,从而形成表面粗糙度Ra为0.8nm以上的预置坑。
接着,在直流磁溅射装置中,设置AlTi目标靶,将基板固定到基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,一边继续真空排气,一边将Ar气导入减压腔内,直到成为0.4Pa为止,一边旋转基板,一边形成4nm的由AlTi构成的金属的基底层。进而,导入Ar气和N2气,采用反应性溅射法形成5nm的由AlTiN构成的基底层——电介质层26。其结果,形成电介质层的表面粗糙度Ra为0.6nm以上的伺服用预置坑。
然后,一边继续真空排气,一边将Ar气导入减压腔内,直到成为1.8Pa为止,一边旋转基板,一边使用TbFeCo的合金目标靶,采用DC磁溅射法形成60nm的TbFeCo记录层113。在这里,由TbFeCo构成的记录层113,按照补偿成分温度是-50℃、居里温度成为310℃地调整膜成分后制膜。其结果,记录层113的矫顽力Hc,可以获得从室温开始,随着温度的上升而减少的膜特性,所以在升温的状态下,矫顽力变小,能够用磁头记录。另外,在本实施方式中,通过利用在照射光束的状态下的温度梯度的DWDD方式再生信号,但是再生层111在90℃时,饱和磁化成为极大,所以可以获得再生信号的增大效果。
接着,移动继续真空排气的真空室,将Ar气导入减压腔内,直到成为2.0Pa为止,一边旋转基板,一边使用TbFeCoCr的合金目标靶,采用DC磁溅射法形成20nm的TbFeCoCr中间层112。然后,进一步移动继续真空排气的真空室,将Ar气导入减压腔内,直到成为0.8Pa为止,一边旋转基板,一边使用GdFeCoCr的合金目标靶,采用DC磁溅射法形成30nm的GdFeCoCr的再生层111。在这里,TbFeCo、TbFeCoCr、GdFeCo的膜成分,能够通过调整合金目标靶的成分和制膜条件,形成所需的膜成分。
进而,向减压腔内导入Ar气和N2气,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板,一边采用反应性溅射法,形成4nm的由SiN构成的电介质层。然后,在其上,在Ar和CH4的混合保护气中,使用C目标靶,采用反应性RF溅射,形成3nm的由金刚石类碳构成的固体保护层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层28。
此外,关于磁盘2,讲述了通过直接蚀刻加工表面的结构,但也可以采用利用光聚合物形成预置坑的方法、使用压印(imprint)等的方法或直接蚀刻基板上的基底表面直接加工预置坑的方法。
进而,在磁盘2中,使轨道间距为0.25μm,但如果是记录记录信息的槽宽度是0.6μm以下的结构、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第3实施方式)
现有技术的磁盘,为了记录旨在跟踪伺服的伺服信号,利用伺服写入器等给每张介质都记录伺服信号,存在着时间长和成本高的课题。另外,记录密度高密度化后,在跟踪方向上的高精度位置控制尤其困难。另外,由于伺服写入器和实际的记录再生装置的记录磁道间的相互关系,进而,伴随着环境温度等的变动及向记录膜照射激光光束之际的磁盘的温度上升等,存在着伺服特性变动或劣化的课题。特别存在着半径方向的位置变动、交调失真、交调消除以及记录再生信号的特性劣化或再生信号量下降的课题。
与此不同,本发明的磁盘,能够采用在基板上具有表面粗糙度和其它区域不同地变化后形成的伺服用的预置坑(信号区域)的结构,实现不必使用伺服写入器等记录伺服信号的磁盘及其制造方法。另外,由于在磁盘中,正确地记录着成为基准的位置信息,所以环境温度等变化时,也可以将磁特性不同的伺服用的预置坑作为基准,记录再生,因此能够实现对温度变化的稳定性优异、信号特性优异的磁盘。
图3是表示本发明的第3实施方式中的磁盘3的结构。
31是由玻璃构成的透明的基板,36是基底层——电介质层,37是磁性层组——记录膜,38是起保护记录膜而且使磁头39滑动的润滑层的作用的润滑保护层。34是记录磁道,由伺服用的坑区域32和信息记录用的数据区域33构成。在坑区域32中,形成表面粗糙度和坑区域32不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑35a和地址检出用的预置坑35b。预置坑35a、35b都具有凹状。此外,本实施方式的磁盘3的轨道间距是0.35μm。
在上述磁盘3中,从基板31的一侧照射激光光束40,从形成润滑保护层38的一侧,利用磁头39,对记录膜37记录再生信号。它能够应用于记录再生被高密度地记录了的磁盘的记录标记。另外,还可以记录再生小于激光点的再生时的检出极限的记录标记。另外,记录膜37具有随着温度T的上升矫顽力Hc减少、饱和磁化Ms增加的特性。记录信息时,磁盘3旋转,利用磁头39沿着导轨照射激光光束点,进行记录。这时,记录膜37在高温下矫顽力下降,所以可以用磁头记录。另外,再生信号时,照射激光束后,一边使温度上升,一边利用GMR头等磁头检出记录磁区。这时,饱和磁化Ms随着温度一起上升,在70℃成为极大,所以用磁头的检出灵敏度提高,再生信号增大。
以下,详细讲述磁盘3的制作方法。
首先,为了制作基板31,使用图7所示的压模80。在中,使用光致抗蚀剂,形成被压印(imprint)使用的坑图案76,坑图案76的底面,利用离子蚀刻,控制其表面粗糙度。
接着,将压模80按压到由玻璃构成的基板31上,复制坑图案76,在基板31上形成具有表面粗糙度Ra为0.5nm以上的凹状的预置坑35a、35b。经过这道工序后,在基板31的记录轨道34中,也形成坑区域32和数据区域33。
接着,在直流磁溅射装置中,设置AlTi目标靶,将具有凹状的预置坑35a、35b基板31固定到基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,一边继续真空排气,一边将Ar气和N2气导入减压腔内,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板31,一边采用反应性溅射法,形成7nm的由AlTiN构成的基底层——电介质层36。
然后,一边将Ar气导入减压腔内,直到成为1.5Pa为止,一边旋转基板,一边使用Tb、Fe、Co等各目标靶,采用DC磁溅射法,形成50nm的磁性层——TbFeCo记录膜37。在这里,TbFeCo的膜成分,能够通过调整目标靶的投入功率比,形成所需的膜成分。在这里,由TbFeCo构成的记录膜37,按照补偿成分温度是-130℃、居里温度成为320℃地设定各目标靶的投入功率比后制膜。这时,在室温中的矫顽力成为6kOe以下。另外,利用磁头39记录微小的磁区时,也能形成稳定的记录磁区,而且利用磁头19反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。在这里,图11表示信号区域和信号区域以外的区域中磁头的位置造成的磁通密度的温度特性。将图11所示的磁通密度的变化作为伺服基准信号检出,记录伺服信号,从而可以记录再生信息信号。
然后,在记录膜37上,在Ar和CH4的混合保护气中,使用C目标靶,采用反应性RF溅射,形成4nm的由金刚石类碳构成的固体保护层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层38。
此外,关于磁盘3,讲述了采用压印,在具有表面粗糙度和其它区域不同地形成的预置坑的基板上形成记录膜37的结构,但也可以采用直接加工玻璃基板的方法、采用加热熔融的复制的方法或利用光聚合物复制的方法。
进而,在磁盘3中,使轨道间距为0.35μm,但如果是记录记录信息的轨道宽度是0.6μm以下、记录信息的最短的标记长为0.35μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第4实施方式)
现有技术的磁盘,特别为了记录旨在跟踪伺服的伺服信号,利用伺服写入器等给每张磁盘都记录伺服信号,存在着时间长和成本高的课题。另外,记录密度高密度化后,在跟踪方向上的高精度位置控制成为课题。另外,由于伺服写入器和实际的记录再生装置的记录磁道间的相互关系,进而,伴随着环境温度等的变动及向记录膜照射激光光束之际的磁盘的温度上升等,存在着伺服特性变动或劣化的课题。特别存在着半径方向的位置变动、交调失真、交调消除以及记录再生信号的特性劣化或再生信号量下降的课题。
与此不同,磁盘4,能够采用在基板上具有表面粗糙度和其它区域不同地形成的伺服用的预置坑(信号区域)的结构,实现不必使用伺服写入器等记录伺服信号的磁盘及其制造方法。另外,由于在磁盘中,正确地记录着成为基准的位置信息,所以环境温度等变化时,也可以将磁特性不同的伺服用的预置坑作为基准,记录再生,因此能够实现对温度变化的稳定性优异、信号特性优异的磁盘。
图4是表示本发明的第4实施方式中的磁盘4的结构。
41是由玻璃构成的透明的基板,46是基底层——电介质层,47是磁性层组——记录膜,48是起保护记录膜而且使磁头49滑动的润滑层的作用的润滑保护层。44是记录磁道,由伺服用的坑区域42和信息记录用的数据区域43构成。在坑区域42中,形成表面粗糙度和坑区域42不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑45a和地址检出用的预置坑45b。预置坑45a、45b都具有凹状。此外,本实施方式的磁盘4的轨道间距是0.4μm,预置坑直径是0.35μm。
在上述磁盘4中,从形成润滑保护层48的一侧,利用磁头39,对记录膜47记录再生信号。它能够应用于记录再生被高密度地记录的磁盘的记录标记。另外,还可以记录再生小于激光点的再生时的检出极限的记录标记。记录信息时,磁盘4旋转,利用磁头49进行记录。这时,记录膜47的矫顽力下降到8kOe以下,所以可以用磁头记录。另外,再生信号时,利用GMR头等磁头检出来自记录磁区的磁通。这时,如果调整成饱和磁化Ms和温度一起上升,在60℃成为极大的成分,就能够使磁头的检出灵敏度提高,再生信号增大。
以下,详细讲述磁盘4的制作方法。
首先,为了制作基板41,和图7所示的第3实施方式一样,使用在记录磁道之间形成坑区域和数据区域的压模。压模,使用光致抗蚀剂,形成用于压印的预置坑。
接着,也同样将压模按压到由玻璃构成的基板上,复制坑图案,在基板41上形成具有表面粗糙度Ra为0.5nm以上的预置坑。经过这道工序后,在基板41的记录轨道44中,形成坑区域42和数据区域43。
接着,将自我组织化的有机物的微粒50,涂敷到具有凹形状的预置坑45a、45b内。采用这种结构后,预置坑45a、45b内和其以外的部分的表面形状变化,能够利用表面粗糙度Ra的差异,使记录膜47的磁特性变化(参照图10及11、第1及第3实施方式)。
再接着,将基板41固定到直流磁溅射装置中的基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,一边继续真空排气,一边将Ar气和O2气导入减压腔内,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板41,一边使用Ta目标靶,采用反应性溅射法,形成10nm的由TaO构成的基底层——电介质层46。
然后,继续真空排气,将Ar气导入减压腔内,直到成为1.5Pa为止,一边旋转基板,一边使用TbFeCo的合金目标靶,采用DC磁溅射法,形成60nm的TbFeCo记录膜47。在这里,TbFeCo的膜成分,能够通过调整合金目标靶的成分和制膜条件,形成所需的膜成分。在这里,由TbFeCo构成的记录膜47,按照补偿成分温度是180℃、居里温度成为330℃地设定目标靶的成分和条件,调整膜成分后制膜。采用这种成分后,在室温中的矫顽力成为6kOe以下。另外,利用磁头49记录微小的磁区时,也能形成稳定的记录磁区,而且利用磁头49反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。
然后,再在记录膜47上,在Ar和CH4的混合保护气中,使用C目标靶,采用反应性RF溅射,形成3nm的由金刚石类碳构成的固体保护层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层48。
此外,关于磁盘4,讲述了采用压印形成预置坑,在利用自我组织化的微粒形成表面粗糙度和其它区域不同的预置坑的基板41上,形成记录膜47的结构,但也可以采用直接加工玻璃基板的方法、采用加热熔融的复制的方法或利用光聚合物复制的方法等。另外,将微粒涂敷到预置坑后,进行蚀刻等,也能很容易地改变表面粗糙度,获得本发明的更显著的效果。
关于微粒,只要是直径小于0.2μm、具有均匀的特性的物质,都能获得同等的效果。
进而,通过调整涂敷工序及蚀刻工序,可以形成多个所需的表面粗糙度互不相同的区域。
进而,在磁盘4中,使轨道间距为0.4μm,但如果是记录记录信息的记录轨道宽度是0.6μm以下、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第5实施方式)
现有技术的磁盘,存在着在向记录膜照射激光光束之际,伴随着磁盘的温度上升,伺服特性变动或劣化的课题。另外,还存在着伴随伺服信号的变动,记录再生信号特性下降等课题。
与此不同,磁盘5,采用在基底层上形成表面粗糙度和其它的区域不同地形成的伺服用预置坑(信号区域),将记录膜中的磁特性的变化作为伺服基准信号检出,从而对于环境温度的变化或记录再生时将激光光束照射到记录膜之际的磁盘的温度变化,也能获得稳定的伺服特性。其结果,利用光束等使记录膜升温后,使用GMR头等磁头再生信号时,也能实现耐热性优异、信号特性优异的磁盘。
图5是表示本发明的第5实施方式中的磁盘5的结构。
51是由玻璃构成的透明基板,56是基底层——电介质层,57是磁性层组——记录膜,58是起保护记录膜而且使磁头59滑动的润滑层的作用的润滑保护层。另外,磁头59具有旨在将激光光束60照射到磁盘5上的未图示的物镜。54是记录磁道,由伺服用的坑区域52和信息记录用的数据区域53构成。在坑区域52中,形成表面粗糙度和坑区域52不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑55a和地址检出用的预置坑55b。此外,磁盘5的轨道间距是0.4μm。
在上述磁盘5中,从形成润滑保护层58的一侧,向记录膜57照射激光光束,利用磁头59,记录再生信号。它能够应用于需要记录再生小于再生时的激光光束点的检出极限的记录标记的磁盘。另外,记录膜57,具有矫顽力Hc、饱和磁化Ms随着温度的上升而减少的特性。在记录信息时,磁盘5旋转,磁头59沿着轨道照射激光光束点,进行记录。这时,记录膜57由于在高温下矫顽力下降,所以能够用磁头记录。另外,再生信号时,一边照射激光光束,使温度上升,一边使用GMR头等磁头检出再生磁区。这时,饱和磁化Ms也和温度一起上升,在100℃时成为极大,所以用磁头检出的灵敏度提高,再生信号增大。
下面,详细讲述磁盘5的制作方法。
首先,在由透明的玻璃构成的基板51的表面,使用光聚合物,形成预置坑。预置坑部,以表面粗糙度Ra小于0.5nm、而且平滑成一定后形成。预置坑部以外的区域,通过掩膜,利用离子枪进行蚀刻,从而使表面粗糙度Ra为0.5nm以上。其结果,就形成使预置坑部的表面粗糙度小于预置坑部以外的区域的表面粗糙度的伺服用预置坑。
接着,在直流磁溅射装置中,设置ZnS-SiO2目标靶,将基板51固定到基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,一边继续真空排气,一边将Ar气导入减压腔内,直到成为0.2Pa为止,一边旋转基板,一边采用RF磁溅射法,形成10nm的由ZnS-SiO2构成的基底层——电介质层56。这样,在基底层56上也形成基板51的预置坑。
然后,一边继续真空排气,一边将Ar气导入减压腔内,直到成为2.0Pa为止,一边旋转基板51,一边使用TbFeCo的合金目标靶,采用DC磁溅射法,形成80nm的TbFeCo记录膜57。在这里,TbFeCo的膜成分,能够通过调整合金目标靶的成分和制膜条件,形成所需的膜成分。在这里,由TbFeCo构成的记录膜57,按照补偿成分温度是-40℃、居里温度成为310℃地调整膜成分后制膜。
进而,向减压腔内导入Ar气和N2气,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板51,一边采用反应性溅射法,形成2nm的由SiN构成的电介质层。然后,在其上,在Ar保护气中,使用C目标靶,采用DC溅射,形成2nm的由非晶形碳构成的固体润滑层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层58。
其结果,可以获得下述膜特性:饱和磁化Ms和温度一起上升,在120℃成为极大,而矫顽力Hc则从室温开始,随着温度的上升而减少。
另外,在磁盘5中,在照射光束的状态的温度——120℃时,饱和磁化Ms成为极大,记录微小磁区时也能形成稳定的记录磁区,利用磁头反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。
此外,关于磁盘5,讲述了通过直接蚀刻加工基板51的光聚合物表面的结构,但也可以采用将压模的表面粗糙度的差异复制到光聚合物上形成预置坑的方法、使用压印等复制到光聚合物上的方法或直接蚀刻基板上的基底表面的预置坑以外的部分使其表面粗糙度变化的方法。
进而,在本实施方式中,轨道间距为0.4μm,但如果是记录记录信息的槽宽度是0.6μm以下的结构、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第6实施方式)
现有技术的磁盘,存在着在向记录膜照射激光光束之际,伴随着磁盘的温度上升,伺服特性变动或劣化的课题。另外,还存在着伴随伺服信号的变动,记录再生信号特性下降等课题。
与此不同,第6实施方式的磁盘6,采用在基底层上形成表面粗糙度和其它的区域不同地变化后形成的伺服用预置坑(信号区域),将记录膜中的磁特性的变化作为伺服基准信号检出,从而对于环境温度的变化或记录再生时将激光光束照射到记录膜之际的磁盘的温度变化,也能获得稳定的伺服特性。其结果,利用光束等使记录膜升温后,使用GMR头等磁头再生信号时,也能实现耐久性优异、信号特性优异的磁盘。
图6是表示本发明的第6实施方式中的磁盘6的结构。
61是由玻璃构成的透明基板,66是基底层——电介质层,67是磁性层组——记录膜,68是起保护记录膜而且使磁头69滑动的润滑层的作用的润滑保护层。另外,磁头69具有旨在将激光光束70照射到磁盘6上的未图示的物镜。64是记录磁道,由伺服用的坑区域62和信息记录用的数据区域63构成。在坑区域62中,形成表面粗糙度和坑区域62不同地变化后形成的2种伺服用的预置坑——跟踪伺服用的预置坑65a和地址检出用的预置坑65b。此外,磁盘6的轨道间距是0.35μm。
在上述磁盘6中,从形成润滑保护层68的一侧,向记录膜67照射激光光束,利用磁头69,记录再生信号。它能够应用于需要记录再生小于再生时的激光光束点的检出极限的记录标记的磁盘。另外,记录膜67,具有矫顽力Hc、饱和磁化Ms随着温度的上升而减少的特性。在记录信息时,磁盘6旋转,利用磁头69,沿着轨道照射激光光束点,进行记录。这时,记录膜67由于在高温下矫顽力下降,所以能够用磁头记录。另外,再生信号时,一边照射激光光束,使温度上升,一边使用GMR头等磁头检出再生磁区。这时,饱和磁化Ms也和温度一起上升,在100℃时成为极大,所以用磁头检出的灵敏度提高,再生信号增大。
下面,详细讲述磁盘6的制作方法。
首先,通过坑形状的掩膜,利用离子枪蚀刻向玻璃原盘涂敷光致抗蚀剂后制作的压模的表面,将表面粗糙度Ra扩大到0.7nm以上。接着,和图7所示的制造方法一样,将该压模按压到由透明玻璃构成的基板61上,复制坑图案,在基板61上形成预置坑。
接着,在直流磁溅射装置中,设置AgCu目标靶,将形成预置坑的基板61固定到基板托架上后,用涡轮分子泵进行真空排气,使减压腔内成为8×10^(-6)Pa以下的高真空。然后,继续真空排气,将Ar气导入减压腔内,直到成为0.4Pa为止,一边旋转基板61,一边采用DC磁溅射法,形成6nm的由AgCu构成的金属的基底层——电介质层66。这样,在基底层66上也形成基板61的预置坑。
然后,继续真空排气,将Ar气导入减压腔内,直到成为1.8Pa为止,一边旋转基板61,一边使用TbFeCo的合金目标靶,采用DC磁溅射法,形成50nm的TbFeCo记录膜67。
在这里,TbFeCo的膜成分,能够通过调整合金目标靶的成分和制膜条件,形成所需的膜成分。在这里,由TbFeCo构成的记录膜67,按照补偿成分温度是-70℃、居里温度成为320℃地调整膜成分后制膜。其结果,可以获得下述膜特性:饱和磁化Ms和温度一起上升,在110℃成为极大,而矫顽力Hc则从室温开始,随着温度的上升而减少。因此,在本实施方式的磁盘6中,在照射光束的状态的温度——110℃时,饱和磁化Ms成为极大,记录微小磁区时也能形成稳定的记录磁区,利用磁头69反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。
进而,向减压腔内导入Ar气和N2气,直到成为0.3Pa为止,一边旋转基板61,一边采用反应性溅射法,形成2nm的由SiN构成的电介质层。然后,在其上,在Ar和CH4的混合保护气中,使用C目标靶,采用等离子CVD,形成3nm的由金刚石类碳构成的固体润滑层。进而,在其上涂敷全氟聚醚,形成润滑保护层68。
这样,利用在本实施方式的润滑保护层表面形成表面粗糙度大的凹凸的结构,从而能够防止磁头被吸附到润滑保护层表面,能够形成磁头的滑动特性、浮起特性优异的润滑保护层。
此外,关于磁盘6,讲述了使用通过直接蚀刻加工光致抗蚀剂原盘后制造的压模,复制到基板上的结构。但也可以使用利用光聚合物形成预置坑的结构、直接加工基板的方法等,或直接蚀刻基板上的基底表面、直接加工预置坑的方法。
进而,在磁盘6中,轨道间距为0.4μm,但如果是记录记录信息的槽宽度是0.6μm以下的结构、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴那样的磁盘时,本发明的效果更佳。
综上所述,采用本实施方式的结构后,记录再生高密度的记录信息时,也能获得稳定的信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以记录再生时还能减少来自邻接的磁道的交调写入及交调失真。
(第7实施方式)
接着,讲述本发明的磁盘的记录再生装置。图8表示记录再生装置的结构。
安装在主轴电动机203上的磁盘201,在被磁头控制及检出电路206控制的磁头202作用下,记录再生信号。另外,光学头204,一边将被激光器驱动电路205控制的激光照射到盘上,一边用磁头记录再生。这时,电动机驱动及控制电路207,进行电动机的旋转驱动控制和激光的伺服控制等。光头的反射光,被光传感器212检出,被聚焦伺服控制及跟踪伺服控制利用。
使用这种结构的记录再生装置,可以根据表面粗糙度不同的预置坑,一边进行跟踪伺服,一边将信息记录再生到本发明的磁盘上。
在这里,本实施方式的磁盘201,是形成了表面粗糙度不同的预置坑的磁盘,利用来自预置坑的信号,进行跟踪伺服和地址检出,进而将预置坑作为基准信号,在磁盘上记录形成伺服信号,进行磁盘的格式。
光学头204,具有光学元件208、209、210、211。在这里,示出了将光学头204配置在和磁头相反方向的结构。但是也可以象第2、5、6实施方式那样,采用从和磁头相同的一侧照射的结构
综上所述,采用本实施方式的记录再生装置后,在高密度地记录再生时,也能检出稳定的伺服基准信号,获得优异的记录再生信号特性。进而,由于在信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以还能够在记录再生时减少来自邻接轨道的交调写入及交调失真。
(其它实施方式)
关于基板,讲述了采用直接蚀刻或通过压模等做媒介用压印等复制的方法,形成表面粗糙度和其它区域不同的多个区域的结构。但并不局限于这些方法,只要是形成表面粗糙度不同的多个区域后制作预置坑的方法就行。
关于基板的记录磁道的磁道间距,讲述了0.25μm~0.4μm的基板。但只要是记录记录信息的槽宽度为0.6μm以下的结构、记录信息的最短的标记长为0.3μm以下的记录磁畴的结构就行。另外,记录磁道、线记录密度变小时,本发明的效果更大。
在上述实施方式中,对预置坑的深度没有限定。但比较理想的情况是:如果采用具有10nm~200nm的范围的深度的预置坑的结构,从而可以用磁头检出来自跟踪伺服用的预置坑、地址检出用的预置坑的信号的结构,就能够实现和本发明同等以上的效果。
关于磁盘,可以是在基板和电介质层的基底层之间形成热传递率大的热吸收层,进而形成热传递率小的层,控制盘内的温度分布、热传递的结构。
关于记录膜的结构,讲述了单层或使用了磁性超析象的多层结构。但是也可以是在层叠的磁性记录膜上,具有保持记录信息的记录层的结构。这时,可以是由旨在增大再生信息的信号量的再生层和记录层构成、2层之间被磁性交换结合的结构。
关于记录层的材料,讲述了由TbFeCo构成的记录层。但是,也可以是使用稀土类金属—迁移金属合金的磁性层,只要是包含Tb、Gd、Dy、Nd、Ho等材料和Fe、Co、Ni等迁移金属的磁性薄膜就行。
关于再生层的材料,讲述了由GbFeCoCr构成的再生层。但也可以是GdFeCoAl或其它材料成分或层叠这些材料的结构。
还可以是向记录层、再生层等磁性层组包含的磁性膜中,添加Cr、Cu、Ti、Ta、Ag、Au、Pt等材料,提高耐蚀刻性的结构。
在TbFeCo的记录层上制膜时,可以是通过控制制膜速度、基板的转数,周期结构地层叠Tb、Fe、Co的迁移金属的结构。作为这时的层叠周期,至少定为2.0nm以下后,就能增大记录层的饱和磁化Ms和矫顽力Hc之积Ms·Hc。实际上,在1.0nm的层叠周期的记录层中,可以获得4.0×10^(6)erg/cm3这一很大的Ms·Hc值。在记录50nm以下的微小磁区时,也能形成稳定的记录磁区,在反复记录再生时,也能进行信号特性优异的记录再生。
记录层,并不局限于Tb和FeCo为2.0nm以下的周期性的层叠结构,层叠周期为0.3nm以上、4nm以下层叠的结构,如果记录层的膜厚为20nm以上,优选形成40nm~200nm的结构,就可以获得同等的效果。
在本实施方式中,并不局限于Tb和Fe、Co的迁移金属周期性的层叠结构,即使是Tb、Fe、Co各自不同的目标靶或包含以外的材料的结构,只要是具有2nm以下的层叠周期的记录层的结构就行。
由TbFeCo构成的记录层的居里温度,设定成290℃~320℃,但是可以按照磁头的特性、光学头引起的温度上升的条件以及环境温度的容许范围,至少设定为150℃以上的温度范围。
在记录层的制造方法中,记录层TbFeCo制膜时,可以通过控制制膜速度、基板的转数,使Tb和Fe、Co的膜的微观结构变化,也可以使用磁各向异性大的非晶质的膜结构的磁性薄膜。更具体的说,在TbFeCo的记录层制膜时,一边用40rpm进行自公转的旋转,各元素粒子分别以0.5nm/sec的制膜速率制膜后,也可以形成上述的膜结构。
综上所述,采用本实施方式的结构后,使用由记录层、中间层、再生层构成的3层结构的记录膜时,也能稳定地利用磁头检出记录层的记录信息,在高密度地记录再生时,也能获得稳定的再生信号。
这些结果,在本发明中,利用通过隔热层做媒介,在依次层叠可以改写记录信息的记录层、中间层、再生层后构成的记录膜中形成润滑层的结构,能够稳定形成轨道间距0.6nm以下、0.3μm以下的微小磁区,能够增大复制到再生层的再生信号。进而,由于使信息轨道的记录磁区形成稳定的形状,所以还能够减少记录再生时来自邻接轨道的交调写入及交调失真。
关于使用DWDD方式的磁性超析象磁盘,讲述了其膜结构由再生层、中间层、记录层形成的情况。但并不局限于该结构,也可以采用RAD(RearAperture Detection)、FAD(Front Aperture Detection)、CAD(Center ApertureDetection)或双掩膜方式的磁性超析象方式或MAMMOS(MagneticAmplifying Magneto-Optical System)方式等复制的磁区被扩大再生的膜结构的磁盘。
记录膜的结构,并不局限于记录层、中间层、再生层的3层结构,只要是形成具有必要功能的多层膜的结构就行。
在本实施方式中,讲述了在Ar保护气中溅射制造记录层的方法。但是也可以使用Ne、Kr、Xe等惰性气体。另外,在这些保护气中,还可以含有H2等。
在本实施方式的磁盘中,讲述了形成表面粗糙度不同的预置坑的基板。但也可以是在基板中具有槽或岛,分离记录轨道之间的结构。如果是这种结构,就能够实现记录信息的轨道之间被磁性遮断、再生层复制的记录磁区容易进行磁壁移动的结构,在前文讲述的DWDD方式中,能够实现信号特性更优异的磁盘。另外,利用槽或岛的凹凸,也使记录轨道之间的分离容易,其结果,稳定地形成0.1μm以下的微小磁区,能够确保采用DWDD方式的复制磁区的磁壁移动度,能够实现再生信号特性优异的磁盘。进而,还能够减少记录再生时来自邻接的轨道的交调写入及交调失真。
关于基板的材料,讲述了玻璃、金属。但是如果在材料特性上没有问题,也可以使用塑料材料等其它材料。
作为基底层——电介质层,讲述了在基板上的SiN、AlTiN、ZnS-SiO2、TaO、AlTi、AgCu。但也可以是Cr、Ti、Ta或其它材料的氧化物或氮化物或硫属化物等II-VI族、III-V族化合物,或进而是Al、Cu、Ag、Au、Pt等的金属材料或包含它们的混合材料。
另外,还可以将上述材料作为保护材料使用。
关于保护层,讲述了在Ar和CH4的混合保护气中使用C目标靶,采用反应性RF溅射,形成由金刚石类碳构成的固体润滑层的方法,以及在Ar混合保护气中使用C目标靶,采用反应性DC磁溅射,形成由非晶形碳构成的固体润滑层的方法。但使用CVD等形成金刚石类碳膜后,能够形成更加细密的膜。
另外,作为保护层,还可以使用由环氧丙烯酸脂类构成的树脂或尿烷类树脂,通过自旋涂敷5μm左右的均匀的膜厚,照射紫外线灯后,硬化形成的方法。
进而,讲述了涂敷由全氟聚醚构成的润滑保护层的结构。但是也可以采用自旋涂敷法或浸渍法等。
关于本发明的磁盘,还可以进而追加带式抛光处理,不损伤表面地除去异物、突起,从内周到外周端部,以良好的膜厚分布,均匀地涂敷保护涂层的分布为±5%以下的工序。
基板也可以是双面式。这时,需要在两面形成跟踪伺服用的预置坑,在两面形成记录层及保护层。另外,在记录再生装置中,需要采用在包含记录层的记录膜两面安装磁头的驱动器的结构。进而,在双面成膜后,将介质表面安装到带式抛光处理装置上,一面使其旋转,一面从内周向外周对双面进行带式抛光处理,除去异物、突起等的结构。
上述实施方式中的所谓的磁特性的变化,是记录膜的伴随着基板或基底层的变化而变化的磁特性,包含矫顽力、饱和磁化、磁通密度、磁各向异性或它们的温度特性等,如果是能用磁头检出的磁特性的变化,就能和本发明获得同等的效果。
本发明的磁记录介质,可以高密度地记录信息,作为信息存储器件、存储器介质,大有用处。
Claims (28)
1、一种磁记录介质,是在基板上具有记录层的磁记录介质,
在所述基板上至少具有一个信号区域,
所述信号区域与所述信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
2、一种磁记录介质,是在基板上具有记录层的磁记录介质,
在所述基板上具备基底层,
在所述基底层上至少具有一个信号区域,
所述信号区域与所述信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
3、如权利要求2所述的磁记录介质,其特征在于:所述基底层由电介质层、金属层、磁性层或将它们重叠的薄膜构成。
4、如权利要求1~3任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述信号区域,具有凹形状或凸形状。
5、如权利要求4所述的磁记录介质,其特征在于:在所述信号区域充填微粒。
6、如权利要求5所述的磁记录介质,其特征在于:所述微粒,是自我组织化的有机化合物。
7、如权利要求1~6任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述信号区域,是表面粗糙度Ra为0.5nm以上的预置坑;所述信号区域以外的区域的表面粗糙度Ra小于0.5nm且一定。
8、如权利要求1~6任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述信号区域,是表面粗糙度Ra为0.5nm以下的预置坑;所述信号区域以外的区域的表面粗糙度Ra大于0.5nm且一定。
9、如权利要求1~8任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述记录层,由在膜面垂直方向具有磁各向异性的磁性膜构成。
10、如权利要求9所述的磁记录介质,其特征在于:在所述记录层上还具备:被复制了形成在所述记录层上的记录磁区,当再生记录信息时所述被复制的记录磁区的磁壁产生移动的再生层。
11、如权利要求1~10任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述信号区域,具有成为记录再生用磁头的跟踪伺服的基准的预置坑。
12、如权利要求11所述的磁记录介质,其特征在于:成为所述记录再生用磁头的跟踪伺服的基准的预置坑,具有凹凸图案,
该凹凸图案小于在所述记录层形成的记录磁区的最小图案。
13、如权利要求1~12任一项所述的磁记录介质,其特征在于:所述信号区域,最大直径在0.5μm以下。
14、一种磁记录介质的制造方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的制造方法,
通过蚀刻,在所述基板上形成使至少一个信号区域,其表面粗糙度与所述信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
15、如权利要求14所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:通过蚀刻加大所述磁记录介质的表面的表面粗糙度。
16、如权利要求14所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:通过蚀刻,使所述磁记录介质的表面的表面粗糙度平滑化。
17、如权利要求14所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:在形成所述记录层后,通过蚀刻,使所述记录层表面平滑化。
18、如权利要求14所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:蚀刻压模表面,在压模上形成预置坑;
将所述预置坑复制到所述基板上,从而形成其表面粗糙度与所述信号区域以外的区域不同的所述信号区域。
19、如权利要求14~18任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:所述蚀刻,在蚀刻面上涂敷微粒后进行。
20、如权利要求14~19任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:所述蚀刻,是离子蚀刻、等离子蚀刻等的干蚀刻。
21、如权利要求18所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:所述复制,利用压印进行。
22、如权利要求18所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:所述复制,利用加热复制进行。
23、如权利要求18所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:将在所述压模上形成的所述预置坑,复制到所述基板上形成的树脂上。
24、如权利要求14~23任一项所述的磁记录介质的制造方法,其特征在于:将所述信号区域作为基准信号,在所述磁记录介质上形成伺服信号。
25、一种磁记录介质的制造装置,是在基板上具有记录层的磁记录介质的制造装置,
所述磁记录介质的制造装置,具备:
记录层形成部,该部在基板上形成由在膜面垂直方向上具有磁各向异性的磁性膜构成的记录层;和
区域形成部,该部通过蚀刻,在所述基板上形成使至少一个信号区域,其表面粗糙度与所述信号区域以外的区域的表面粗糙度不同。
26、一种磁记录介质的记录方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的记录方法,
检测出由表面粗糙度的差异造成的磁特性的差异;
根据所述磁特性的差异,形成伺服基准信号;
一边进行跟踪伺服,一边照射激光,将信息信号记录到所述磁记录介质上。
27、一种磁记录介质的再生方法,是在基板上具有记录层的磁记录介质的再生方法,
一边使激光照射所述磁记录介质,一边使所述记录层升温而形成伺服基准信号;
一边进行跟踪伺服,一边照射激光,再生来自所述磁记录介质上的信息信号。
28、一种磁记录介质的记录再生装置,是在基板上具有记录层的磁记录介质的记录再生装置,
具备:
照射激光,记录再生所述磁记录介质上的信息信号的磁头;
在再生所述信息信号时,向所述磁记录介质照射激光的光学头;
控制所述磁头,检测出由表面粗糙度的差异造成的磁特性的差异的磁头控制检出部;
使所述磁记录介质旋转的主轴电动机;以及
控制所述主轴电动机的旋转及驱动,控制激光和所述磁头的跟踪伺服的电动机驱动及控制电路。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070228 |