JP2002050036A - Method for forming magnetization pattern in magnetic recording medium, magnetic recording medium, magnetic recording device and device for forming magnetization pattern - Google Patents

Method for forming magnetization pattern in magnetic recording medium, magnetic recording medium, magnetic recording device and device for forming magnetization pattern

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JP2002050036A
JP2002050036A JP2000234227A JP2000234227A JP2002050036A JP 2002050036 A JP2002050036 A JP 2002050036A JP 2000234227 A JP2000234227 A JP 2000234227A JP 2000234227 A JP2000234227 A JP 2000234227A JP 2002050036 A JP2002050036 A JP 2002050036A
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magnetic
pattern
recording medium
magnetic recording
thin film
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Yoshiyuki Ikeda
祥行 池田
Yoji Arita
陽二 有田
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for formation of a magnetization pattern to efficiently and more accurately form a fine magnetization pattern in the techniques to form a magnetization pattern in a magnetic recording medium by combining local heating and application of an external magnetic field, and to provide a magnetic recording medium recordable in higher density and a magnetic recording device in a short time at a low cost. SOLUTION: The magnetization pattern is formed in a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a substrate by a process of locally heating the magnetic thin film and a process of applying an external magnetic field on the magnetic thin film. In the method, when the magnetic thin film is locally heated by irradiating the medium surface with energy rays, patterned energy rays having the distribution of intensity according to the magnetization pattern to be formed are made to irradiate as a reduced image on the medium surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録装置に用
いられる磁気記録媒体の磁化パターン形成方法、磁気記
録媒体及び磁気記録装置、並びに磁化パターン形成装置
に関し、特に、浮上型/接触型磁気ヘッドで記録再生を
行うに適した磁気記録媒体の磁化パターン形成方法、磁
気記録媒体及び磁気記録装置、並びに磁化パターン形成
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium used in a magnetic recording apparatus, a magnetic recording medium and a magnetic recording apparatus, and a magnetic pattern forming apparatus. The present invention relates to a method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium, a magnetic recording medium, a magnetic recording device, and a magnetic pattern forming device suitable for performing recording and reproduction on a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置(ハードディスクドラ
イブ)に代表される磁気記録装置はコンピュータなどの
情報処理装置の外部記憶装置として広く用いられ、近年
は動画像の録画装置やセットトップボックスのための記
録装置としても使用されつつある。磁気ディスク装置
(ハードディスクドライブ)は、通常、磁気ディスクを
1枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該
シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスク
を回転させるモータと、記録及び/又は再生に用いる磁
気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッ
ドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置
に移動させることのできるアクチュエータとからなり、
記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定の浮上量で移
動している。
2. Description of the Related Art A magnetic recording device represented by a magnetic disk device (hard disk drive) is widely used as an external storage device of an information processing device such as a computer. It is also being used as a device. A magnetic disk device (hard disk drive) generally includes a shaft for fixing one or more magnetic disks in a skewered manner, a motor for rotating the magnetic disk joined to the shaft via a bearing, and a recording and / or recording device. A magnetic head used for reproduction, an arm to which the head is attached, and an actuator that can move the head to an arbitrary position on the magnetic recording medium via the head arm,
The recording / reproducing head moves over the magnetic recording medium with a constant flying height.

【0003】また、浮上型ヘッドの他に媒体との距離を
より縮めるために、コンタクトヘッド(接触型ヘッド)
の使用も提案されている。磁気ディスク装置に搭載され
る磁気記録媒体は、一般にアルミニウム合金などからな
る基板の表面にNiP層を形成し、所要の平滑化処理、
テキスチャリング処理などを施した後、その上に、金属
下地層、磁性層(情報記録層)、保護層、潤滑層などを
順次形成して作製されている。あるいは、ガラスなどか
らなる基板の表面に金属下地層、磁性層(情報記録
層)、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されてい
る。磁気記録媒体には面内磁気記録媒体と垂直磁気記録
媒体とがある。面内磁気記録媒体は、通常、長手記録が
行われる。
In addition to a floating head, a contact head (contact type head) is used to further reduce the distance from a medium.
The use of has also been proposed. A magnetic recording medium mounted on a magnetic disk device generally forms a NiP layer on a surface of a substrate made of an aluminum alloy or the like, and performs a required smoothing process.
After a texturing process or the like is performed, a metal underlayer, a magnetic layer (information recording layer), a protective layer, a lubricating layer, and the like are sequentially formed thereon. Alternatively, it is manufactured by sequentially forming a metal underlayer, a magnetic layer (information recording layer), a protective layer, a lubricating layer, and the like on the surface of a substrate made of glass or the like. Magnetic recording media include in-plane magnetic recording media and perpendicular magnetic recording media. In the longitudinal magnetic recording medium, longitudinal recording is usually performed.

【0004】磁性層上の保護層は浮上する磁気ヘッドの
衝突や接触型ヘッドとの摺動による磁性層の損傷を防
ぎ、さらに潤滑層は磁気ヘッドと媒体との間に潤滑性を
付与する。本構成により浮上型/接触型磁気ヘッドでの
記録再生が可能となる。浮上型/接触型ヘッドの使用に
より磁性層とヘッドとの距離を小さくできるため、他方
式のヘッドを用いる光ディスクや光磁気ディスクなどに
比べ格段に高密度の情報記録が可能となる。
The protective layer on the magnetic layer prevents the magnetic layer from being damaged due to the collision of the floating magnetic head or the sliding with the contact type head, and the lubricating layer provides lubricity between the magnetic head and the medium. With this configuration, recording / reproduction with a flying / contact magnetic head is possible. Since the distance between the magnetic layer and the head can be reduced by using the floating type / contact type head, information can be recorded at a much higher density than an optical disk or a magneto-optical disk using a head of another type.

【0005】磁気記録媒体の高密度化は年々その速度を
増しており、これを実現する技術には様々なものがあ
る。例えば磁気ヘッドの浮上量をより小さくしたり磁気
ヘッドとしてGMRヘッドを採用したり、また磁気ディ
スクの記録層に用いる磁性材料を保磁力の高いものにす
るなどの改良や、磁気ディスクの情報記録トラックの間
隔を狭くするなどが試みられている。例えば100Gb
it/inch2を実現するには、トラック密度は10
0ktpi以上が必要とされる。
The speed of increasing the density of magnetic recording media is increasing year by year, and there are various techniques for achieving this. For example, improvements such as reducing the flying height of the magnetic head, employing a GMR head as the magnetic head, increasing the magnetic material used for the recording layer of the magnetic disk to have a high coercive force, and improving the information recording track of the magnetic disk Attempts have been made to reduce the distance between the two. For example, 100Gb
To realize it / inch 2 , the track density is 10
0 ktpi or more is required.

【0006】各トラックには、磁気ヘッドを制御するた
めの制御用磁化パターンが形成されている。例えば磁気
ヘッドの位置制御に用いる信号や同期制御に用いる信号
である。情報記録トラックの間隔を狭めてトラック数を
増加させると、データ記録/再生用ヘッドの位置制御に
用いる信号(以下、「サーボ信号」と言うことがあ
る。)もそれに合わせてディスクの半径方向に対して密
に、すなわちより多く設けて精密な制御を行えるように
しなければならない。また、データ記録に用いる以外の
領域、即ちサーボ信号に用いる領域や該サーボ領域とデ
ータ記録領域の間のギャップ部を小さくしてデータ記録
領域を広くし、データ記録容量を上げたいとの要請も大
きい。このためにはサーボ信号の出力を上げたり同期信
号の精度を上げる必要がある。
On each track, a control magnetization pattern for controlling the magnetic head is formed. For example, it is a signal used for position control of the magnetic head or a signal used for synchronization control. When the number of tracks is increased by reducing the interval between information recording tracks, a signal used for controlling the position of the data recording / reproducing head (hereinafter, may be referred to as a “servo signal”) is also adjusted in the radial direction of the disk. On the other hand, it must be provided densely, that is, more, so that precise control can be performed. Also, there is a demand for an area other than used for data recording, that is, an area used for a servo signal or a gap portion between the servo area and the data recording area to reduce the data recording area to increase the data recording capacity. large. For this purpose, it is necessary to increase the output of the servo signal and the accuracy of the synchronization signal.

【0007】従来広く製造に用いられている方法は、ド
ライブ(磁気記録装置)のヘッドアクチュエータ近傍に
穴を開け、その部分にエンコーダ付きのピンを挿入し、
該ピンでアクチュエータを係合し、ヘッドを正確な位置
に駆動してサーボ信号を記録するものである。しかしな
がら、位置決め機構とアクチュエータの重心が異なる位
置にあるため、高精度のトラック位置制御ができず、サ
ーボ信号を正確に記録するのが困難であった。一方、レ
ーザービームを磁気ディスクに照射してディスク表面を
局所的に変形させ物理的な凹凸を形成することで、凹凸
サーボ信号を形成する技術も提案されている。しかし、
凹凸により浮上ヘッドが不安定となり記録再生に悪影響
を及ぼす、凹凸を形成するために大きなパワーをもつレ
ーザービームを用いる必要がありコストがかかる、凹凸
を1ずつ形成するために時間がかかる、といった問題が
あった。このため新しいサーボ信号形成法が提案されて
いる。
Conventionally, a widely used method is to make a hole near the head actuator of a drive (magnetic recording device), insert a pin with an encoder into the hole,
The actuator is engaged with the pins, and the head is driven to an accurate position to record a servo signal. However, since the center of gravity of the positioning mechanism is different from the center of gravity of the actuator, highly accurate track position control cannot be performed, and it has been difficult to accurately record servo signals. On the other hand, a technique has been proposed in which a magnetic disk is irradiated with a laser beam to locally deform the disk surface to form physical unevenness, thereby forming an unevenness servo signal. But,
Problems that the flying head becomes unstable due to the unevenness and adversely affects recording / reproducing, a laser beam having a large power must be used to form the unevenness, it is costly, and it takes time to form the unevenness one by one. was there. For this reason, a new servo signal forming method has been proposed.

【0008】一例は、高保磁力の磁性膜を持つマスター
ディスクにサーボパターンを形成し、マスターディスク
を磁気記録媒体に密着させるとともに、外部から補助磁
界をかけて磁化パターンを転写する方法である(USP
5,991,104号)。
One example is a method in which a servo pattern is formed on a master disk having a magnetic film with a high coercive force, the master disk is brought into close contact with a magnetic recording medium, and a magnetization pattern is transferred by applying an auxiliary magnetic field from outside (USP).
5,991,104).

【0009】他の例は、媒体を予め一方向に磁化してお
き、マスターディスクに高透磁率で低保磁力の軟磁性膜
をパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させ
るとともに外部磁界をかける方法である。軟磁性層がシ
ールドとして働き、シールドされていない領域に磁化パ
ターンが転写される(特開昭50−60212号公
報)。或いは、媒体を予め一方向に磁化しておき、マス
ターディスクに軟磁性体などの強磁性膜を設けてパター
ニングし、マスターディスクを媒体に密着させるととも
に、外部から磁界をかけて軟磁性体を磁化し磁化パター
ンを転写する方法である(特開平10−40544号公
報、Digest of InterMag 2000,GT-06参照)。シールド
にせよ磁気記録源にせよ、いずれの技術もマスターディ
スクを用い、強力な磁界によって磁化パターンを媒体に
形成している。
Another example is a method of preliminarily magnetizing a medium in one direction, patterning a soft magnetic film having a high magnetic permeability and a low coercive force on a master disk, bringing the master disk into close contact with the medium, and applying an external magnetic field. It is. The soft magnetic layer functions as a shield, and a magnetization pattern is transferred to an unshielded region (Japanese Patent Laid-Open No. 50-60212). Alternatively, the medium is magnetized in one direction in advance, a ferromagnetic film such as a soft magnetic material is provided on the master disk and patterned, and the master disk is brought into close contact with the medium and a magnetic field is applied from the outside to magnetize the soft magnetic material. (See Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-45544, Digest of InterMag 2000, GT-06). Regardless of whether it is a shield or a magnetic recording source, each technique uses a master disk and forms a magnetization pattern on a medium by a strong magnetic field.

【0010】一般に磁界の強度は距離に依存するので、
磁界によって磁化パターンを記録する際には、漏れ磁界
によってパターン境界が不明瞭になりやすい。そこで、
漏れ磁界を最小にするためにマスターディスクと媒体を
密着させることが不可欠である。そしてパターンが微細
になるほど、隙間なく完全に密着させる必要があり、通
常、両者は真空吸着などにより圧着される。また、媒体
の保磁力が高くなるほど転写に用いる磁界も大きくな
り、漏れ磁界も大きくなるため、更に完全に密着させる
必要がある。
Generally, the strength of the magnetic field depends on the distance,
When a magnetization pattern is recorded by a magnetic field, the pattern boundary tends to be unclear due to a leakage magnetic field. Therefore,
In order to minimize the leakage magnetic field, it is essential that the master disk and the medium are in close contact. Further, as the pattern becomes finer, it is necessary to make the pattern tightly contacted without any gap. Usually, both are pressed by vacuum suction or the like. In addition, as the coercive force of the medium increases, the magnetic field used for transfer increases, and the leakage magnetic field also increases.

【0011】従って上記技術は、圧着しやすい可撓性の
フロッピー(登録商標)ディスクや、あまり強く密着し
なくてよい保磁力の低い磁気ディスクには適用しやすい
が、硬質基板を用いた、高密度記録用の保磁力が300
0Oe以上もあるような磁気ディスクへの適用が非常に
難しい。
Therefore, the above technique is easy to apply to a flexible floppy (registered trademark) disk which is easily pressed and a magnetic disk having a low coercive force which does not need to be tightly adhered. Coercive force for density recording is 300
It is very difficult to apply it to a magnetic disk having more than 0 Oe.

【0012】即ち、硬質基板の磁気ディスクは、密着の
際に微小なゴミ等を挟み込み媒体に欠陥が生じたり、或
いは高価なマスターディスクを痛めてしまう恐れがあっ
た。特にガラス基板の場合、ゴミの挟み込みで密着が不
十分になり磁気転写できなかったり、磁気記録媒体にク
ラックが発生したりするという問題があった。
In other words, a magnetic disk having a hard substrate may cause a defect in a medium when fine dust or the like is sandwiched in close contact, or may damage an expensive master disk. In particular, in the case of a glass substrate, there has been a problem that the adhesion becomes insufficient due to the interposition of dust, so that magnetic transfer cannot be performed, and a crack occurs in the magnetic recording medium.

【0013】また、特開昭50−60212号に記載さ
れたような技術では、ディスクのトラック方向に対して
斜めの角度を有したパターンは、記録は可能であるが信
号強度の弱いパターンしか作れないという問題があっ
た。保磁力が2000〜2500Oe以上の高保磁力の
磁気記録媒体に対しては、転写の磁界強度を確保するた
めに、マスターディスクのパターン用強磁性体(シール
ド材)は、パーマロイあるいはセンダスト等の飽和磁束
密度の大きい軟磁性体を使わざるを得ない。しかし、斜
めのパターンでは、磁化反転の磁界はマスターディスク
の強磁性層が作るギャップに垂直方向となってしまい所
望の方向に磁化を傾けることができない。その結果、磁
界の一部が強磁性層に逃げてしまい磁気転写の際に所望
の部位に十分な磁界がかかりにくく、十分な磁化反転パ
ターンを形成できず高い信号強度が得にくくなってしま
う。こうした斜めの磁化パターンは、再生出力が、トラ
ックに垂直のパターンに対してアジマスロス以上に大き
く減ってしまう。
According to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-60212, a pattern having an oblique angle with respect to the track direction of a disk can be recorded, but only a pattern having a weak signal intensity can be formed. There was no problem. For a high-coercivity magnetic recording medium having a coercive force of 2000 to 2500 Oe or more, a ferromagnetic material (shielding material) for the pattern of the master disk is made of a saturated magnetic flux such as permalloy or sendust in order to secure the magnetic field strength of transfer. A high density soft magnetic material must be used. However, in the oblique pattern, the magnetic field of the magnetization reversal is in the direction perpendicular to the gap formed by the ferromagnetic layer of the master disk, and the magnetization cannot be tilted in a desired direction. As a result, a part of the magnetic field escapes to the ferromagnetic layer, so that it is difficult to apply a sufficient magnetic field to a desired portion during magnetic transfer, and it is difficult to form a sufficient magnetization reversal pattern and to obtain a high signal strength. With such an oblique magnetization pattern, the reproduction output is greatly reduced more than the azimuth loss with respect to the pattern perpendicular to the track.

【0014】これに対して、特願2000−13460
8号及び特願2000−134611号の明細書に記載
された技術は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて
磁気記録媒体に磁化パターンを形成する。例えば、媒体
を予め一方向に磁化しておき、パターニングされたマス
クを介してエネルギー線等を照射し局所的に加熱し、該
加熱領域の保磁力を下げつつ外部磁界を印加し、加熱領
域に外部磁界による記録を行い、磁化パターンを形成す
る。
On the other hand, Japanese Patent Application No. 2000-13460
No. 8 and Japanese Patent Application No. 2000-134611 form a magnetization pattern on a magnetic recording medium by combining local heating and application of an external magnetic field. For example, the medium is magnetized in one direction in advance, and the medium is locally heated by irradiating an energy ray or the like through a patterned mask, and an external magnetic field is applied while lowering the coercive force of the heated area, thereby applying a magnetic field to the heated area. Recording by an external magnetic field is performed to form a magnetization pattern.

【0015】本技術によれば、加熱により保磁力を下げ
て外部磁界を印加するので、外部磁界が媒体の保磁力よ
り高い必要はなく、弱い磁界で記録できる。そして、記
録される領域が加熱領域に限定され、加熱領域以外には
磁界が印加されても記録されないので、媒体にマスク等
を密着させなくても明瞭な磁化パターンが記録できる。
このため圧着によって媒体やマスクを傷つけることな
く、媒体の欠陥を増加させることもない。また、本技術
では斜めの磁化パターンも良好に形成できる。従来のよ
うにマスターディスクの軟磁性体によって外部磁界をシ
ールドする必要がないためである。
According to the present technology, since the external magnetic field is applied by lowering the coercive force by heating, the external magnetic field does not need to be higher than the coercive force of the medium, and recording can be performed with a weak magnetic field. Then, the area to be recorded is limited to the heated area, and since no information is recorded even when a magnetic field is applied to the area other than the heated area, a clear magnetization pattern can be recorded without bringing a mask or the like into close contact with the medium.
For this reason, the medium and the mask are not damaged by the pressure bonding, and the defect of the medium is not increased. Further, according to the present technology, an oblique magnetization pattern can be formed well. This is because there is no need to shield the external magnetic field with the soft magnetic material of the master disk as in the related art.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】このように、特願20
00−134608号及び特願2000−134611
号の明細書に記載された磁化パターン形成技術は、各種
の微細な磁化パターンを効率よく精度よく形成でき、し
かも媒体やマスクを傷つけることなく媒体の欠陥を増加
させることもない優れた技術である。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, Japanese Patent Application No.
00-134608 and Japanese Patent Application No. 2000-134611
The magnetic pattern forming technology described in the specification of No. 1 is an excellent technology that can form various fine magnetic patterns efficiently and accurately and does not damage the medium or the mask and does not increase the defect of the medium. .

【0017】本技術においては、マスクのパターニング
精度により磁化パターンの精度がある程度決まってしま
うため、本技術を有効に利用するにはマスクの微細加工
を精度良く行う必要がある。磁化パターンがさらに微細
化し1〜2μm或いはサブミクロン単位となると、加工
精度の限界からマスクが精度良くパターニングできず、
またマスクと媒体とのアライメント精度が悪化し、十分
な精度の磁化パターンが得られないおそれがある。
In the present technology, since the accuracy of the magnetization pattern is determined to some extent by the patterning accuracy of the mask, it is necessary to perform fine processing of the mask with high accuracy in order to effectively utilize the present technology. When the magnetization pattern is further refined to a unit of 1 to 2 μm or submicron, the mask cannot be patterned with high accuracy due to the limit of processing accuracy,
In addition, the alignment accuracy between the mask and the medium is deteriorated, and there is a possibility that a magnetization pattern with sufficient accuracy cannot be obtained.

【0018】そこで、本発明は、局所加熱と外部磁界印
加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成す
る技術において、微細な磁化パターンを効率よく更に精
度よく形成する磁化パターン形成方法及び磁化パターン
形成装置を提供し、ひいてはより高密度記録が可能な磁
気記録媒体及び磁気記録装置を短時間かつ安価に提供す
ることを目的とする。
Accordingly, the present invention relates to a technique for forming a magnetization pattern on a magnetic recording medium by combining local heating and application of an external magnetic field, and a method and a method for forming a fine magnetization pattern efficiently and more precisely. It is an object of the present invention to provide a magnetic recording medium and a magnetic recording device capable of higher density recording in a short time and at low cost.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の磁気
記録媒体の磁化パターン形成方法は、基板上に磁性薄膜
を有してなる磁気記録媒体に、磁性薄膜を局所的に加熱
する工程と、磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とによ
り磁化パターンを形成する方法であって、エネルギー線
を媒体表面に照射することにより磁性薄膜を局所的に加
熱するにあたり、形成すべき磁化パターンに応じた強度
分布を有するパターン化エネルギー線を媒体表面に縮小
結像させることを特徴とする。本発明の請求項2の磁気
記録媒体の磁化パターン形成方法は、前記請求項1の方
法において、エネルギー線を、形成すべき磁化パターン
に応じて強度分布を変化させてパターン化エネルギー線
とした後、媒体表面に縮小結像させることを特徴とす
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium, comprising: locally heating the magnetic thin film on a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a substrate. And a step of applying an external magnetic field to the magnetic thin film, wherein the magnetic thin film is locally heated by irradiating the surface of the medium with energy rays. A reduced energy beam having a patterned intensity distribution on the medium surface. According to a second aspect of the present invention, in the method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to the first aspect, the energy beam is changed into a patterned energy beam by changing an intensity distribution according to a magnetic pattern to be formed. In this case, a reduced image is formed on the medium surface.

【0020】本発明の請求項3の磁気記録媒体の磁化パ
ターン形成方法は、前記請求項2の方法において、エネ
ルギー線を部分的に透過する透過部を有するマスクを通
すことにより、エネルギー線の強度分布を変化させるこ
とを特徴とする。本発明の請求項4の磁気記録媒体の磁
化パターン形成方法は、前記請求項1乃至3のいずれか
の方法において、磁化パターンの最小幅が2μm以下で
あることを特徴とする。本発明の請求項5の磁気記録媒
体の磁化パターン形成方法は、前記請求項1乃至4のい
ずれかの方法において、磁化パターンが、記録再生用ヘ
ッドの位置制御を行うためのサーボパターン又はサーボ
パターン記録用の基準パターンを含むことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium according to the second aspect, wherein the intensity of the energy beam is increased by passing the energy beam through a mask having a transmission portion partially transmitting the energy beam. It is characterized in that the distribution is changed. According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic pattern forming method for a magnetic recording medium according to any one of the first to third aspects, wherein a minimum width of the magnetic pattern is 2 μm or less. According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a magnetic pattern forming method for a magnetic recording medium according to any one of the first to fourth aspects, wherein the magnetic pattern is a servo pattern or a servo pattern for controlling a position of a recording / reproducing head. It is characterized by including a reference pattern for recording.

【0021】本発明の請求項6の磁気記録媒体の磁化パ
ターン形成方法は、前記請求項1乃至5のいずれかの方
法において、磁気記録媒体が直径65mm以下の磁気デ
ィスクであることを特徴とする。本発明の請求項7の磁
気記録媒体の磁化パターン形成方法は、前記請求項1乃
至6のいずれかの方法において、外部磁界を印加し磁性
薄膜を予め所望の方向に均一に磁化したのち、磁性薄膜
を局所的に加熱すると同時に外部磁界を印加し加熱部を
該所望の方向とは逆方向に磁化して磁化パターンを形成
することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a magnetic pattern forming method for a magnetic recording medium according to any one of the first to fifth aspects, wherein the magnetic recording medium is a magnetic disk having a diameter of 65 mm or less. . According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method for forming a magnetization pattern on a magnetic recording medium according to any one of the first to sixth aspects, wherein an external magnetic field is applied to uniformly magnetize the magnetic thin film in a desired direction in advance. At the same time as heating the thin film locally, an external magnetic field is applied to magnetize the heating portion in a direction opposite to the desired direction to form a magnetized pattern.

【0022】本発明の請求項8の磁気記録媒体の磁化パ
ターン形成方法は、前記請求項1乃至7のいずれかの方
法において、エネルギー線が、パルスレーザ光源から出
射したパルスレーザであることを特徴とする。本発明の
請求項9の磁気記録媒体の磁化パターン形成方法は、前
記請求項1乃至8のいずれかの方法において、磁性薄膜
の、磁化が消失する温度が100℃以上であることを特
徴とする。本発明の請求項10の磁気記録媒体の磁化パ
ターン形成方法は、前記請求項1乃至9のいずれかの方
法において、磁気記録媒体が、基板上に磁性薄膜と保護
層を順次有してなることを特徴とする。
According to a eighth aspect of the present invention, in the method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to any one of the first to seventh aspects, the energy beam is a pulse laser emitted from a pulse laser light source. And According to a ninth aspect of the present invention, in the method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to any one of the first to eighth aspects, the temperature at which the magnetization of the magnetic thin film disappears is 100 ° C. or higher. . According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the magnetic pattern forming method for a magnetic recording medium according to any one of the first to ninth aspects, wherein the magnetic recording medium has a magnetic thin film and a protective layer sequentially on a substrate. It is characterized by.

【0023】本発明の請求項11の磁気記録媒体の磁化
パターン形成方法は、前記請求項10の方法において、
保護層の膜厚が50nm以下であることを特徴とする。
本発明の請求項12の磁気記録媒体の磁化パターン形成
方法は、前記請求項10又は11の方法において、保護
層がダイヤモンドライクカーボンからなることを特徴と
する。本発明の請求項13の磁気記録媒体の磁化パター
ン形成方法は、前記請求項10乃至12のいずれかの方
法において、磁気記録媒体が、保護層上に潤滑層を有し
てなることを特徴とする。本発明の請求項14の磁気記
録媒体の磁化パターン形成方法は、前記請求項1乃至1
3のいずれかの方法において、磁気記録媒体の表面粗度
Raが3nm以下であることを特徴とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is provided a method of forming a magnetization pattern on a magnetic recording medium, comprising the steps of:
The thickness of the protective layer is not more than 50 nm.
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a method for forming a magnetization pattern on a magnetic recording medium according to the tenth or eleventh aspect, wherein the protective layer is made of diamond-like carbon. A magnetic pattern forming method for a magnetic recording medium according to a thirteenth aspect of the present invention is the method according to any one of the tenth to twelfth aspects, wherein the magnetic recording medium has a lubricating layer on a protective layer. I do. According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the method of forming a magnetization pattern for a magnetic recording medium according to the first aspect.
3. The method according to claim 3, wherein the surface roughness Ra of the magnetic recording medium is 3 nm or less.

【0024】本発明の請求項15の磁気記録媒体は、前
記請求項1乃至14のいずれかの方法により磁化パター
ンが形成されてなることを特徴とする。本発明の請求項
16の磁気記録装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体
を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からな
る磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相
対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁
気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号
処理手段を有する磁気記録装置であって、磁気記録媒体
が請求項15に記載の磁気記録媒体であることを特徴と
する。
A magnetic recording medium according to a fifteenth aspect of the present invention is characterized in that a magnetic pattern is formed by the method according to any one of the first to fourteenth aspects. A magnetic recording device according to a sixteenth aspect of the present invention provides a magnetic recording medium, a driving unit that drives the magnetic recording medium in a recording direction, a magnetic head including a recording unit and a reproducing unit, and 16. A magnetic recording apparatus comprising: a relative moving means; and a recording / reproducing signal processing means for inputting a recording signal to a magnetic head and outputting a reproducing signal from the magnetic head, wherein the magnetic recording medium is a magnetic recording medium according to claim 15. It is a recording medium.

【0025】本発明の請求項17の磁気記録装置は、前
記請求項16の装置において、磁気記録媒体を装置に組
みこんだ後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生
し信号を得、該信号を基準としてサーボバースト信号を
該磁気ヘッドにより記録してなることを特徴とする。本
発明の請求項18の磁気記録媒体の磁化パターン形成装
置は、基板上に磁性薄膜を有してなる磁気記録媒体に、
エネルギー線を照射して磁性薄膜を局所的に加熱する工
程と磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより磁化パ
ターンを形成する装置であって、磁気記録媒体を保持す
る媒体保持手段と、磁気記録媒体に外部磁界を印加する
外部磁界印加手段と、エネルギー線を出射するエネルギ
ー線源と、エネルギー線源より出射されたエネルギー線
を、形成すべき磁化パターンに応じて強度分布を変化さ
せるマスク手段と、マスク手段と磁気記録媒体の間に配
置され、該強度分布を変化させたエネルギー線を媒体表
面に縮小結像する結像手段とを備えたことを特徴とす
る。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the magnetic recording device of the sixteenth aspect, after assembling the magnetic recording medium into the device, the magnetization pattern is reproduced by a magnetic head to obtain a signal. A servo burst signal is recorded by the magnetic head as a reference. An apparatus for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to claim 18 of the present invention comprises:
An apparatus for forming a magnetic pattern by a step of locally heating a magnetic thin film by irradiating an energy beam and a step of applying an external magnetic field to the magnetic thin film, comprising: a medium holding unit for holding a magnetic recording medium; An external magnetic field applying means for applying an external magnetic field to the medium, an energy ray source for emitting an energy ray, and a mask means for changing an intensity distribution of the energy ray emitted from the energy ray source according to a magnetization pattern to be formed. And an image forming means disposed between the mask means and the magnetic recording medium, for reducing and forming the energy beam having the changed intensity distribution on the medium surface.

【0026】本発明の請求項19の磁気記録媒体の磁化
パターン形成装置は、前記請求項18の装置において、
マスク手段が、エネルギー線を部分的に透過する透過部
を有するマスクであることを特徴とする。本発明の請求
項20の磁気記録媒体の磁化パターン形成装置は、前記
請求項18又は19の装置において、エネルギー線源が
パルスレーザ光源であることを特徴とする。本発明の請
求項21の磁気記録媒体の磁化パターン形成装置は、前
記請求項18乃至20のいずれかの装置において、エネ
ルギー線源とマスク手段の間にコンデンサレンズを備え
てなることを特徴とする。
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided the magnetic pattern forming apparatus for a magnetic recording medium according to the eighteenth aspect, wherein
It is characterized in that the mask means is a mask having a transmission portion that partially transmits energy rays. A magnetic pattern forming apparatus for a magnetic recording medium according to a twentieth aspect of the present invention is the apparatus according to the eighteenth or nineteenth aspect, wherein the energy ray source is a pulse laser light source. According to a twenty-first aspect of the present invention, a magnetic pattern forming apparatus for a magnetic recording medium according to any one of the eighteenth to twentieth aspects further comprises a condenser lens between the energy ray source and the mask means. .

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の磁気記録媒体の磁化パタ
ーン形成方法(請求項1)は、基板上に磁性薄膜を有し
てなる磁気記録媒体に、磁性薄膜を局所的に加熱する工
程と、磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより磁化
パターンを形成する方法であって、エネルギー線を媒体
表面に照射することにより磁性薄膜を局所的に加熱する
にあたり、形成すべき磁化パターンに応じた強度分布を
有するパターン化エネルギー線を媒体表面に縮小結像さ
せる。これによれば、磁化パターンを形成するにあたり
局所加熱と外部磁界印加を組み合わせるので、従来のよ
うに強い外部磁界を用いる必要がない。そして、加熱領
域以外に磁界が印加されても磁化されないので、磁区形
成を加熱領域に限定できる。このため、磁区境界が明瞭
となり、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が
非常に急峻で出力信号の品質が高いパターンが形成でき
る。条件を選べば磁化遷移幅を1μm以下にすることも
可能である。そして、従来のように媒体とマスターディ
スクを圧着させる必要がないので、媒体やマスクを傷つ
けることなく、媒体の欠陥を増加させる虞れもない。本
技術によればトラックに対して斜めの磁化パターンも良
好に形成できる。また、局所加熱にエネルギー線を用い
るので、加熱する部位の大きさやパワーの制御がしやす
く、磁化パターンを精度よく形成できる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to the present invention (claim 1) includes a step of locally heating a magnetic thin film on a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a substrate. Applying a magnetic field to a magnetic thin film, wherein the magnetic thin film is locally heated by irradiating an energy ray to a surface of the medium. A patterned energy beam having an intensity distribution is reduced and imaged on the medium surface. According to this, since local heating and application of an external magnetic field are combined in forming a magnetization pattern, it is not necessary to use a strong external magnetic field as in the related art. Then, even if a magnetic field is applied to a region other than the heating region, the region is not magnetized, so that magnetic domain formation can be limited to the heating region. For this reason, a magnetic domain boundary becomes clear, and a magnetization transition width is small, a magnetization transition at a magnetic domain boundary is very steep, and a pattern with high output signal quality can be formed. If conditions are selected, the magnetization transition width can be made 1 μm or less. In addition, since it is not necessary to press the medium and the master disk by pressure as in the related art, there is no risk of damaging the medium or the mask and increasing defects of the medium. According to the present technology, a magnetization pattern oblique to a track can also be favorably formed. In addition, since the energy beam is used for local heating, the size and power of the portion to be heated can be easily controlled, and the magnetization pattern can be formed with high accuracy.

【0028】更に、本発明では、形成すべき磁化パター
ンに応じた強度分布を有するパターン化エネルギー線を
媒体表面に縮小して媒体表面に結像するので、エネルギ
ー線を対物レンズで絞った後マスク手段を通す場合、す
なわち近接露光の場合に比較して、マスクのパターニン
グ精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が
制限されることがなく、より微細な磁化パターンを精度
良く形成することができる。また、マスクと媒体が離間
しているため、媒体上のゴミの影響も受けにくい。以
下、本技術を縮小結像技術と称することがある。光源か
ら出射したエネルギー線は、マスク手段を通して強度分
布を変化させ、結像レンズなどの結像手段を通して媒体
表面に縮小結像させる。なお、結像レンズは投影レンズ
と、縮小結像を縮小投影と称することもある。マスク手
段は、形成すべき磁化パターンに応じて媒体上にエネル
ギー線の強弱(濃淡)を形成するものであればよい。例
えば、パターンに応じてエネルギー線透過部と非透過部
を作成したフォトマスクや、特定のパターンを媒体上に
結像するようにホログラムが記録されたホログラムマス
クなどである。
Further, according to the present invention, since a patterned energy ray having an intensity distribution corresponding to a magnetization pattern to be formed is reduced on the medium surface to form an image on the medium surface, the energy beam is focused by an objective lens and then masked. Compared with the case of passing through the means, that is, the proximity exposure, the precision of the magnetization pattern is not limited by the patterning precision and alignment precision of the mask, and a finer magnetization pattern can be formed with high precision. Further, since the mask and the medium are separated from each other, it is hardly affected by dust on the medium. Hereinafter, the present technology may be referred to as a reduced imaging technology. The energy ray emitted from the light source changes the intensity distribution through the mask means, and forms a reduced image on the medium surface through the imaging means such as an imaging lens. The imaging lens may be referred to as a projection lens, and the reduced imaging may be referred to as reduced projection. The mask means may be any as long as it forms the intensity (shade) of the energy beam on the medium according to the magnetization pattern to be formed. For example, there are a photomask in which an energy ray transmitting portion and a non-transmitting portion are created according to a pattern, and a hologram mask in which a hologram is recorded so that a specific pattern is formed on a medium.

【0029】本技術においては、マスク手段と媒体の間
に結像手段を有する。従来、フォトマスクと媒体を密着
させてエネルギー線を照射すると、材質によってはマス
クがエネルギー線を吸収して加熱され、密着した媒体表
面の温度も上昇し、磁化パターンが明りょうに書けなく
なることがあるが、本発明によればこの問題点も解決さ
れる。つまり、磁化パターンが形成される媒体面は、パ
ルス状エネルギー線の照射時と非照射時で温度差が大き
い方が、パターンのコントラストを上げ、或いは記録密
度を上げるために好ましい。従ってパルス状エネルギー
線の非照射時には媒体面は室温以下程度が好ましい。室
温とは25℃程度である。
In the present technology, an image forming means is provided between the mask means and the medium. Conventionally, when a photomask and a medium are brought into close contact with each other and irradiated with energy rays, depending on the material, the mask absorbs the energy rays and is heated. However, the present invention also solves this problem. In other words, it is preferable that the medium surface on which the magnetization pattern is formed has a large temperature difference between when the pulsed energy beam is irradiated and when the pulsed energy beam is not irradiated, in order to increase the pattern contrast or the recording density. Therefore, the medium surface is preferably at room temperature or lower when no pulsed energy beam is irradiated. Room temperature is about 25 ° C.

【0030】マスク手段を用いると、複雑な磁化パター
ンを一度の照射で簡便かつ短時間に形成できる。また、
磁気ヘッドでは記録しにくい特殊なパターンも容易に形
成できる。例えば、磁気ディスクの位相サーボ方式に
は、内周から外周に、半径及びトラックに対して斜めに
直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このよう
な、半径方向に連続したパターンや半径に斜めのパター
ンは、ディスクを回転させながら1トラックずつサーボ
信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作り
にくかった。本発明によれば、複雑な計算や複雑な装置
構成を必要とせず、このような磁化パターンを一度の照
射で簡便かつ短時間に形成できる。マスク手段は磁気デ
ィスク全面を覆うものでなくても、磁化パターンの繰り
返し単位を含む大きさでよく、それを移動させて使用す
ることができるため、マスク手段も簡便かつ安価に作成
できる。
By using the mask means, a complicated magnetization pattern can be formed simply and in a short time by one irradiation. Also,
Special patterns that are difficult to record with a magnetic head can be easily formed. For example, in a phase servo method for a magnetic disk, a magnetization pattern that extends linearly obliquely with respect to a radius and a track from the inner circumference to the outer circumference is used. Such a continuous pattern in the radial direction or a pattern oblique to the radius is difficult to make by a conventional servo pattern forming method of recording a servo signal one track at a time while rotating the disk. According to the present invention, such a magnetization pattern can be formed simply and in a short time by a single irradiation, without requiring complicated calculations and complicated device configurations. Even if the masking means does not cover the entire surface of the magnetic disk, the masking means may be of a size including a repetition unit of the magnetization pattern, and can be used by moving it.

【0031】マスク手段としては、エネルギー線を部分
的に透過する透過部を有するマスク、いわゆるフォトマ
スクを用いるのが好ましい。フォトマスクは作成が容易
で良好な加工精度が得られやすいので、精度のよいマス
クが得られ、精度の良い磁化パターンが形成できる。マ
スク手段の前にコンデンサレンズを通すと、エネルギー
線の強度分布を均一にでき、かつエネルギー線を効率よ
く結像レンズに集めることができ、好ましい。本技術
は、エネルギー線のビーム径と外部磁界強度が許す限
り、どのような大きさ或いは形状の磁化パターンにも適
用できるが、磁化パターンが微細なほど効果が高い。磁
化パターンの最小幅が2μm以下になると、媒体とマス
クのアライメントが特に難しくなるので、本技術の適用
効果が高い。より好ましくは1μm以下である。形成可
能なパターンの下限はなく、理論的にエネルギー線の波
長限界程度までの微細なパターンが形成できる。例えば
エキシマレーザー等で百nm程度である。
As the mask means, it is preferable to use a mask having a transmission part that partially transmits the energy beam, that is, a so-called photomask. Since a photomask is easy to form and good processing accuracy can be easily obtained, a high-precision mask can be obtained and a high-precision magnetization pattern can be formed. It is preferable to pass a condenser lens before the mask means, since the intensity distribution of the energy rays can be made uniform and the energy rays can be efficiently collected on the imaging lens. The present technology can be applied to a magnetization pattern of any size or shape as long as the beam diameter of the energy ray and the intensity of the external magnetic field allow. When the minimum width of the magnetization pattern is 2 μm or less, alignment between the medium and the mask becomes particularly difficult, so that the application effect of the present technology is high. More preferably, it is 1 μm or less. There is no lower limit of the pattern that can be formed, and a fine pattern can be theoretically formed up to the wavelength limit of energy rays. For example, it is about 100 nm by an excimer laser or the like.

【0032】また本技術は、縮小結像することでより細
かい磁化パターンが形成できるので、データ記録/再生
用ヘッドの位置制御に用いるサーボパターン又は該サー
ボパターン記録用の基準パターンの形成に適用すると効
果が大きい。サーボパターンは、磁気記録媒体上のデー
タトラックに記録/再生ヘッドをトラッキングするため
のサーボ信号を発生するパターンである。サーボパター
ンは、データパターンより微細なパターンで、かつ高精
度に形成されている必要がある。サーボパターンが粗い
とヘッドの位置制御も粗くなるため、サーボパターン以
上に微細かつ高精度なデータパターンは理論的に記録で
きず、従って媒体の記録密度が高くなるほどサーボパタ
ーンは微細で高精度に形成される。
Further, since the present technology can form a finer magnetized pattern by reducing and forming an image, it can be applied to formation of a servo pattern used for position control of a data recording / reproducing head or a reference pattern for recording the servo pattern. Great effect. The servo pattern is a pattern for generating a servo signal for tracking a recording / reproducing head on a data track on a magnetic recording medium. The servo pattern needs to be formed with a finer pattern than the data pattern and with high precision. If the servo pattern is coarse, the position control of the head is also coarse, so it is impossible to theoretically record a data pattern that is finer and more precise than the servo pattern. Is done.

【0033】本技術は、マスク手段を用いるので単純な
繰り返し磁化パターンの形成に適し、かつ縮小結像する
ことでより細かい磁化パターンを高精度に形成できるの
で、サーボパターンの作成に用いると効果が高い。ま
た、サーボパターンが特殊な、又は複雑なパターンであ
っても、マスクを用いることで容易に形成できる。サー
ボパターンそのものでなく、ドライブ等がサーボパター
ンを記録するために使用する、レファレンス信号を発生
する基準パターンの形成に適用しても、同様に効果が大
きい。精度の高いサーボパターン又は基準パターンが得
られるため、高密度記録用の、トラック密度が40kT
PI以上であるような磁気記録媒体に適用すると効果が
高い。
The present technology is suitable for forming a simple repetitive magnetization pattern because of using a mask means, and it is possible to form a finer magnetization pattern with high precision by reducing an image. high. Even if the servo pattern is a special or complicated pattern, it can be easily formed by using a mask. The effect is also great when applied to the formation of a reference pattern for generating a reference signal, which is used by a drive or the like to record the servo pattern, instead of the servo pattern itself. Since a highly accurate servo pattern or reference pattern can be obtained, the track density is 40 kT for high-density recording.
The effect is high when applied to a magnetic recording medium having a PI or higher.

【0034】また、上述のように、磁化パターンがトラ
ックに対して斜めに延在するパターンを含む場合も、本
発明によれば信号強度が強く取れるので、特に位相サー
ボ信号等の傾斜パターンには本発明は好適である。斜め
に延在するパターンは、例えば、ヘッド走行方向に直交
する方向を基準線としたとき、該基準線から傾きを擁し
ているパターンである。好ましくは基準線からの傾きが
±45°以内であると、サーボ信号として使用するにも
十分な信号が取り出せる。あるいは、本技術で形成した
磁化パターンを、媒体の欠陥検査に用いてもよい。欠陥
検査の記録工程が省けるので、製造時間が短縮でき、コ
ストダウンにつながり、また、欠陥検査の密度を上げる
こともできる。
As described above, even in the case where the magnetization pattern includes a pattern extending obliquely to the track, the signal strength can be increased according to the present invention. The present invention is preferred. The pattern extending obliquely is, for example, a pattern having an inclination from the reference line when a direction perpendicular to the head running direction is used as the reference line. Preferably, if the inclination from the reference line is within ± 45 °, a signal sufficient for use as a servo signal can be obtained. Alternatively, the magnetization pattern formed by the present technology may be used for a defect inspection of a medium. Since the recording process of the defect inspection can be omitted, the manufacturing time can be shortened, leading to cost reduction, and the density of the defect inspection can be increased.

【0035】本技術において、マスク手段を通したのち
結像手段により縮小結像するので、その縮小割合を大き
くすると、より微細なパターンが形成できる。しかしな
がら絞り込みによってエネルギー線のビーム径が小さく
なるため一度で形成できるパターン領域が小さくなって
しまう。このため、本技術は高密度かつ小径の磁気ディ
スク、特に直径65mm以下の磁気ディスクに適してい
る。
In the present technology, since a reduced image is formed by the imaging means after passing through the mask means, a finer pattern can be formed by increasing the reduction ratio. However, since the beam diameter of the energy beam is reduced by the narrowing down, the pattern area that can be formed at one time is reduced. For this reason, the present technology is suitable for high-density and small-diameter magnetic disks, particularly magnetic disks having a diameter of 65 mm or less.

【0036】一般に、小径の磁気ディスクほど、記録面
積が小さいにも係わらず大きな記録容量が求められ記録
密度が非常に高い。より好ましくは直径1.8インチ以
下、特に好ましくは直径1インチ以下の磁気ディスクに
用いられる。例えば、直径1インチ以下程度の非常に小
さな磁気ディスクに、データなどを一度に記録すること
も可能である。特に垂直型の磁気ディスクであれば、外
部磁界は容易にディスク全体に印加できるため、一瞬に
して全面にデータを記録することもできる。ただし、直
径3.5インチなど大径の磁気記録媒体への適用も可能
である。ビーム形状を横に細長い楕円形等にして、複数
トラック分又は複数セクター分の磁化パターンを一括し
て照射することで、記録効率が上がり、従来のヘッドに
よるサーボ信号書き込みより、サーボ記録時間が十分短
縮でき、かつ精度も上がる。
In general, the smaller the diameter of the magnetic disk, the larger the required recording capacity and the higher the recording density, despite the smaller recording area. It is more preferably used for a magnetic disk having a diameter of 1.8 inches or less, particularly preferably 1 inch or less. For example, it is possible to record data and the like at a time on a very small magnetic disk having a diameter of about 1 inch or less. In particular, in the case of a perpendicular magnetic disk, an external magnetic field can be easily applied to the entire disk, so that data can be recorded on the entire surface in an instant. However, application to a magnetic recording medium having a large diameter such as 3.5 inches is also possible. By irradiating the magnetic pattern of multiple tracks or multiple sectors collectively by making the beam shape a horizontally elongated ellipse or the like, the recording efficiency is increased, and the servo recording time is longer than the servo signal writing by the conventional head It can be shortened and the accuracy will increase.

【0037】本発明においては、エネルギー線ビームで
媒体上を走査しながら照射すると、小径に絞ったビーム
でも広い領域を短時間で照射でき、好ましい。例えば、
エネルギー線照射用光学系の一部又は全部をスライダー
上に載せ、移動させてビームを走査してもよい。或い
は、ガルバノメータ及びf−θレンズを用いてもよい。
エネルギー線を、ガルバノメータを通して角度を随時変
化させながら、f−θレンズに入射させることで媒体上
を走査させることができる。広い領域をできるだけ短時
間で走査するには、エネルギー線は短パルスを高速で発
生させるのが好ましい。
In the present invention, it is preferable to irradiate the medium with an energy beam while scanning the medium, since a beam with a small diameter can irradiate a wide area in a short time. For example,
A part or all of the energy beam irradiation optical system may be placed on a slider and moved to scan the beam. Alternatively, a galvanometer and an f-θ lens may be used.
The medium can be scanned by making the energy ray incident on the f-θ lens while changing the angle as needed through a galvanometer. In order to scan a wide area in as short a time as possible, it is preferable that the energy rays generate short pulses at a high speed.

【0038】本発明においては、局所加熱と外部磁界印
加の組み合わせは様々考えられるが、好ましくは、外部
磁界を印加し磁性薄膜を予め所望の方向に均一に磁化し
たのち、磁性薄膜を局所的に加熱すると同時に外部磁界
を印加し加熱部を該所望の方向とは逆方向に磁化して磁
化パターンを形成する。これによれば、互いに逆向きの
磁区が明りょうに形成されるので、信号強度が強くC/
N及びS/Nが良好な磁化パターンが得られる。
In the present invention, various combinations of local heating and application of an external magnetic field are conceivable. Preferably, an external magnetic field is applied to magnetize the magnetic thin film uniformly in a desired direction in advance, and then the magnetic thin film is locally applied. At the same time as heating, an external magnetic field is applied to magnetize the heating portion in a direction opposite to the desired direction to form a magnetized pattern. According to this, since the magnetic domains opposite to each other are clearly formed, the signal intensity is strong and C /
A magnetization pattern with good N and S / N is obtained.

【0039】エネルギー線としては記録層表面を部分的
に加熱できればよいが、不要な部分へのエネルギー線の
照射を防げることからレーザが好ましい。磁化遷移幅を
急峻にするためには、エネルギー線の照射時と非照射時
で温度差が大きく、熱の蓄積が起こりにくいパルス状の
レーザを使用することが好ましい。連続レーザを光学部
品によりパルス化してもよいが、特にパルスレーザ光源
の使用が好適である。パルスレーザ光源はレーザをパル
ス状に断続的に発振するものであり、パワー尖頭値の高
いレーザをごく短時間に照射することができ熱の蓄積が
起こりにくい。
As the energy ray, it is sufficient that the surface of the recording layer can be partially heated, but a laser is preferable because irradiation of an unnecessary part with the energy ray can be prevented. In order to make the magnetization transition width steep, it is preferable to use a pulsed laser which has a large temperature difference between when the energy beam is irradiated and when it is not irradiated, and in which heat is hardly accumulated. The continuous laser may be pulsed by an optical component, but it is particularly preferable to use a pulsed laser light source. The pulse laser light source oscillates the laser intermittently in a pulsed manner, and can irradiate a laser having a high power peak value in a very short time, so that heat accumulation hardly occurs.

【0040】本発明に用いる磁気記録媒体は、室温でも
磁化を安定に保つためには磁性薄膜の磁化が消失する温
度は高いほうがよい。また室温と磁化消失温度との差が
大きい方が磁化パターンの磁区が明瞭に形成しやすい。
このため磁化消失温度は100℃以上が好ましい。例え
ば、キュリー温度近傍(キュリー温度のやや下)や補償
温度近傍に磁化消失温度がある。
The magnetic recording medium used in the present invention preferably has a higher temperature at which the magnetization of the magnetic thin film disappears in order to keep the magnetization stable even at room temperature. The larger the difference between the room temperature and the magnetization extinction temperature is, the more easily the magnetic domains of the magnetization pattern can be formed clearly.
For this reason, the magnetization extinction temperature is preferably 100 ° C. or higher. For example, there is a magnetization extinction temperature near the Curie temperature (slightly below the Curie temperature) or near the compensation temperature.

【0041】また、好ましくはMR、GMR、TMRヘ
ッドなどで磁気的に信号を検出するために、飽和磁化が
50emu/cc以上とする。この場合反磁界の影響が
大きいため、加熱と外部磁界によって磁化反転された部
分の温度が急峻に下がるよう、パルス幅はできるだけ狭
い方が望ましい。より好ましくは、100emu/cc
以上とする。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成
がしにくいため、500emu/cc以下が好ましい。
Preferably, the saturation magnetization is set to 50 emu / cc or more in order to magnetically detect a signal with an MR, GMR, TMR head or the like. In this case, since the influence of the demagnetizing field is large, it is desirable that the pulse width be as narrow as possible so that the temperature of the portion where the magnetization is reversed by the heating and the external magnetic field drops sharply. More preferably, 100 emu / cc
Above. However, if it is too large, it is difficult to form a magnetized pattern.

【0042】さらに、室温での保磁力は大きい方が高密
度記録が可能であるため、3000Oe以上が好まし
い。従来の磁気転写法では、あまり保磁力が高い媒体に
は転写が困難であったが、本発明においては磁性薄膜を
加熱し保磁力を十分に下げて磁化パターンを形成するた
め、保磁力の大きい媒体への適用効果が高い。また、磁
化パターン形成プロセス及び記録再生時の磁気ヘッドと
の衝突による媒体の損傷を防ぐために保護層を設けるの
が好ましい。記録再生時の磁性薄膜とヘッドとの距離を
小さくするために、膜厚は50nm以下とするのが好ま
しい。なお、磁性薄膜が複数層ある場合には最も表面に
近い磁性薄膜の上に保護層を設ければよい。好ましくは
保護層がダイヤモンドライクカーボンからなる。エネル
ギー線による磁性薄膜の損傷防止の役割を果たすだけで
なく、ヘッドによる磁性薄膜の損傷にも極めて強くな
る。
Further, since a higher coercive force at room temperature enables higher density recording, it is preferably 3000 Oe or more. In the conventional magnetic transfer method, it was difficult to transfer to a medium having a very high coercive force. However, in the present invention, since a magnetic pattern is formed by heating a magnetic thin film and sufficiently lowering the coercive force, the coercive force is large. High application effect to media. In addition, it is preferable to provide a protective layer in order to prevent damage to the medium due to the magnetic pattern forming process and collision with the magnetic head during recording and reproduction. In order to reduce the distance between the magnetic thin film and the head during recording and reproduction, the film thickness is preferably set to 50 nm or less. When there are a plurality of magnetic thin films, a protective layer may be provided on the magnetic thin film closest to the surface. Preferably, the protective layer is made of diamond-like carbon. It not only plays a role in preventing the magnetic thin film from being damaged by energy rays, but also becomes extremely resistant to damage to the magnetic thin film by the head.

【0043】また、ヘッドと媒体の間に潤滑性を付与す
るため潤滑層を設けるのが好ましい。本発明の磁化パタ
ーン形成法は、潤滑層の形成前に行っても形成後に行っ
てもよいが、磁化パターン形成の妨げとならないため、
或いは磁気ヘッドのスティッキングを防ぐために潤滑層
は薄い方が好ましく、10nm以下が好ましい。更に、
浮上型/接触型ヘッドの走行安定性を損なわないよう、
磁化パターン形成後の該媒体の表面粗度Raを3nm以
下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Raとは潤
滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式表面粗
さ計を用いて測定長400μmで測定後、JIS B0
601に則って算出した値である。より好ましくは1.
5nm以下とする。
It is preferable to provide a lubricating layer between the head and the medium in order to provide lubrication. The magnetic pattern forming method of the present invention may be performed before or after the formation of the lubricating layer, but does not hinder the formation of the magnetic pattern,
Alternatively, in order to prevent sticking of the magnetic head, the thickness of the lubricating layer is preferably thin, and is preferably 10 nm or less. Furthermore,
In order not to impair the running stability of the flying / contact head,
It is preferable to maintain the surface roughness Ra of the medium after forming the magnetization pattern at 3 nm or less. The medium surface roughness Ra is the surface roughness of the medium not including the lubricating layer.
This is a value calculated according to 601. More preferably, 1.
The thickness is set to 5 nm or less.

【0044】さらに望ましくは磁化パターン形成後の該
媒体の表面うねりWaを5nm以下に保つ。Waは潤滑
層を含まない媒体表面のうねりであって、触針式表面粗
さ計を用いて測定長2mmで測定後、Ra算出に準じて
算出した値である。より好ましくは3nm以下とする。
また、媒体の基板がガラスの硬質基板であると、エネル
ギー線によって与えられた熱が熱拡散により分散する量
が少なくエネルギーを効率的に使用できるので好まし
い。また、そればかりでなく熱拡散が少ないことで磁化
パターンの分解能も上がる効果もある。本発明をガラス
基板に適用すると、ゴミ等の挟み込みにも強く、基板表
面の硬さ故に磁気記録媒体にクラックが入ったり、マス
ターが傷つくことがなく好ましい。
More preferably, the surface waviness Wa of the medium after the formation of the magnetization pattern is kept at 5 nm or less. Wa is the waviness of the medium surface not containing the lubricating layer, and is a value calculated according to Ra calculation after measuring with a stylus type surface roughness meter at a measurement length of 2 mm. More preferably, the thickness is 3 nm or less.
Further, it is preferable that the substrate of the medium is a hard substrate made of glass, because the amount of heat given by the energy rays dispersed by thermal diffusion is small and energy can be used efficiently. In addition, there is also an effect that the resolution of the magnetization pattern is increased due to the small heat diffusion. When the present invention is applied to a glass substrate, it is also resistant to entrapment of dust and the like, and the magnetic recording medium is not cracked or the master is not damaged due to the hardness of the substrate surface, which is preferable.

【0045】以上のような方法で磁化パターンが形成さ
れた磁気記録媒体(請求項15)は、マスクのパターニ
ング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度
が制限されることがないので、微細な磁化パターンが精
度良く形成される。そして、磁化遷移幅が小さく磁区の
境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高い
パターンが形成される。また非常に短時間で簡便に製造
でき、従来のようにマスターディスクと密着させること
がないため、傷や欠陥が少ない。特に、高密度記録にな
るにつれて、サーボ信号が書きにくいだけでなくサーボ
記録がコストアップの主原因となるため高密度記録用の
媒体に本発明を適用すると効果が大きい。垂直磁気記録
媒体であれば磁界の印加が容易であることからより本発
明を適用しやすい。本技術を磁気記録媒体の製造ライン
に組み入れれば、ヘッド制御用の高精度の磁化パターン
が形成された媒体を短時間かつ安価に製造できる。
In the magnetic recording medium in which the magnetization pattern is formed by the above method, the precision of the magnetization pattern is not limited by the patterning accuracy and the alignment accuracy of the mask. Are formed with high accuracy. Then, a pattern is formed in which the magnetization transition width is small, the magnetization transition at the boundary of the magnetic domain is very steep, and the quality of the output signal is high. In addition, since it can be easily manufactured in a very short time and does not adhere to the master disk unlike the related art, there are few scratches and defects. In particular, as the recording density increases, not only is it difficult to write servo signals, but also servo recording is a major cause of cost increase. Therefore, applying the present invention to a medium for high-density recording has a great effect. In the case of a perpendicular magnetic recording medium, since the application of a magnetic field is easy, the present invention can be applied more easily. By incorporating the present technology into a production line of a magnetic recording medium, a medium on which a high-precision magnetization pattern for head control is formed can be produced in a short time and at low cost.

【0046】次に、本発明の磁気記録装置(請求項1
6)は、上述の磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録方
向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘ
ッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動さ
せる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッド
からの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段
を有する。磁気ヘッドとしては、高密度記録を行うた
め、通常は浮上型/接触型磁気ヘッドを用いる。微細か
つ高精度なサーボパターン等の磁化パターンが形成され
た磁気記録媒体を用いるので、このような磁気記録装置
は高密度記録が可能である。また、媒体に傷がなく欠陥
も少ないため、エラーの少ない記録を行うことができ
る。
Next, the magnetic recording apparatus of the present invention (claim 1)
6) a magnetic recording medium described above, a driving unit for driving the magnetic recording medium in the recording direction, a magnetic head including a recording unit and a reproducing unit, and means for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium; It has a recording / reproducing signal processing means for inputting a recording signal to the magnetic head and outputting a reproducing signal from the magnetic head. As a magnetic head, a floating / contact magnetic head is usually used to perform high-density recording. Since a magnetic recording medium on which a magnetization pattern such as a fine and highly accurate servo pattern is formed is used, such a magnetic recording apparatus can perform high-density recording. Further, since the medium has no scratches and few defects, recording with few errors can be performed.

【0047】また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ
後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を
得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘ
ッドにより記録してなる磁気記録装置に用いることで、
簡易に精密なサーボ信号を得ることができる。また、磁
気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデ
ータ領域として用いられない領域には本発明により磁化
パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外
乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の
位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による
信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
After assembling the magnetic recording medium into the apparatus, the magnetic pattern is reproduced by a magnetic head to obtain a signal, and a servo burst signal is recorded by the magnetic head on the basis of the signal. By using
A precise servo signal can be easily obtained. Also, even after recording the servo burst signal with the magnetic head, if a signal recorded as a magnetization pattern according to the present invention remains in an area not used as a user data area, the magnetic head may be displaced due to some disturbance. Is easily returned to a desired position, and therefore, a magnetic recording apparatus in which signals by both writing methods are present has high reliability.

【0048】次に、本発明の磁化パターン形成装置(請
求項18)は、磁気記録媒体を保持する媒体保持手段
と、磁気記録媒体に外部磁界を印加する外部磁界印加手
段と、エネルギー線を出射するエネルギー線源と、エネ
ルギー線源より出射されたエネルギー線を、形成すべき
磁化パターンに応じて強度分布を変化させるマスク手段
と、マスク手段と磁気記録媒体の間に配置され、該強度
分布を変化させたエネルギー線を媒体表面に縮小結像す
る結像手段とを備える。
Next, a magnetic pattern forming apparatus according to the present invention comprises a medium holding means for holding a magnetic recording medium, an external magnetic field applying means for applying an external magnetic field to the magnetic recording medium, and an energy beam. An energy ray source, a mask means for changing an intensity distribution of an energy ray emitted from the energy ray source in accordance with a magnetization pattern to be formed, and a mask means and a magnetic recording medium. Imaging means for reducing and imaging the changed energy rays on the medium surface.

【0049】これによれば、磁化パターンを形成するに
あたり、局所加熱手段による局所加熱と外部磁界印加手
段による外部磁界印加を組み合わせるので、従来のよう
な強力な外部磁界印加手段を用いなくても磁化パターン
が形成できる。そして、加熱領域以外に磁界が印加され
ても磁化されないので、磁区形成を加熱領域に限定でき
る。このため、磁区境界が明瞭であり、磁化遷移幅が小
さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の
品質が高いパターンが形成できる。条件を選べば磁化遷
移幅を1μm以下にすることも可能である。
According to this, since the local heating by the local heating means and the application of the external magnetic field by the external magnetic field applying means are combined in forming the magnetization pattern, the magnetization can be performed without using a strong external magnetic field applying means as in the prior art. A pattern can be formed. Then, even if a magnetic field is applied to a region other than the heating region, the region is not magnetized, so that magnetic domain formation can be limited to the heating region. Therefore, a pattern in which the magnetic domain boundaries are clear, the magnetization transition width is small, the magnetization transition at the magnetic domain boundaries is very steep, and the output signal quality is high can be formed. If conditions are selected, the magnetization transition width can be made 1 μm or less.

【0050】本技術によれば、従来の磁気転写技術のよ
うに真空吸着などによって媒体とマスターディスクを一
体に圧着する必要がないので、複雑な媒体保持手段を設
ける必要がない。また、従来は媒体の交換ごとにマスク
手段も吸着・解除を繰り返す必要があったが、本技術に
よればマスク手段は一旦取り付ければ外す必要がない。
さらに、ディスクとマスク手段とが離間されているの
で、ディスクやマスク手段の取付け、取り外しなどのハ
ンドリングが行いやすい。また、局所加熱にとしてエネ
ルギー線を用いるので、加熱する部位やパワーの制御が
しやすい。さらに、縮小結像技術を用いるので、従来の
転写装置と比較すると、媒体に対するマスク手段のアラ
イメント精度やマスク手段のパターニング精度が同じで
あれば、より微細な磁化パターンが精度良く形成でき
る。マスク手段としてエネルギー線を部分的に透過する
透過部を有するマスク、いわゆるフォトマスクを用いる
と、作成が容易で良好な加工精度が得られやすいので、
精度のよいマスクが得られ、より精度の良い磁化パター
ンが形成できる。
According to the present technology, unlike the conventional magnetic transfer technology, there is no need to integrally press the medium and the master disk by vacuum suction or the like, so that there is no need to provide a complicated medium holding means. Also, conventionally, it has been necessary to repeat the suction and release of the mask means every time the medium is replaced. However, according to the present technology, it is not necessary to remove the mask means once attached.
Further, since the disk and the mask means are separated from each other, handling such as mounting and removing the disk and the mask means is easy. In addition, since an energy beam is used for local heating, it is easy to control a portion to be heated and power. Further, since the reduction imaging technique is used, a finer magnetized pattern can be formed with higher accuracy if the alignment accuracy of the mask means with respect to the medium and the patterning accuracy of the mask means are the same as compared with the conventional transfer apparatus. When a mask having a transmission portion that partially transmits an energy ray, that is, a so-called photomask is used as the mask means, it is easy to produce and good processing accuracy is easily obtained.
An accurate mask can be obtained, and a more accurate magnetization pattern can be formed.

【0051】エネルギー線源としては記録層表面を部分
的に加熱できればよいが、不要な部分へのエネルギー線
の照射を防げることからレーザ光源が好ましい。磁化遷
移幅を急峻にするためには、エネルギー線の照射時と非
照射時で温度差が大きく、熱の蓄積が起こりにくいパル
ス状のレーザが好ましい。連続レーザを光学部品により
パルス化してもよいが、特にパルスレーザ光源の使用が
好適である。パルスレーザ光源はレーザをパルス状に断
続的に発振するものであり、パワー尖頭値の高いレーザ
をごく短時間に照射することができ熱の蓄積が起こりに
くい。マスク手段の前にコンデンサレンズを設けると、
エネルギー線の強度分布を均一にでき、かつエネルギー
線を効率よく結像レンズに集めることができ、好まし
い。
As the energy ray source, it is sufficient that the recording layer surface can be partially heated, but a laser light source is preferable because it can prevent the irradiation of unnecessary parts with energy rays. In order to make the magnetization transition width steep, a pulse-shaped laser which has a large temperature difference between when the energy beam is irradiated and when the energy beam is not irradiated and in which heat is hardly accumulated is preferable. The continuous laser may be pulsed by an optical component, but it is particularly preferable to use a pulsed laser light source. The pulse laser light source oscillates the laser intermittently in a pulsed manner, and can irradiate a laser having a high power peak value in a very short time, so that heat accumulation hardly occurs. If a condenser lens is provided before the mask means,
It is preferable because the intensity distribution of the energy rays can be made uniform and the energy rays can be efficiently collected on the imaging lens.

【0052】以下、図を用いて本発明の一態様を詳細に
説明する。外部磁界を印加し磁性薄膜を予め均一に磁化
し、そののち局所加熱しながら逆向きの外部磁界を印加
して磁化パターンを形成する。図1及び図2は本発明の
磁化パターン形成装置のディスク保持部及び磁界印加部
の一例である。図1(a)の断面図に示すように、磁化
パターンが形成される磁気ディスク1を、回転可能なス
ピンドル2に同軸に固定されたターンテーブル3上に載
置したのち、真空溝7により真空吸着され固定される。
磁気ディスク1は、硬質基板21上に磁性薄膜22a、
22bを備える。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. An external magnetic field is applied to magnetize the magnetic thin film uniformly in advance, and then a local magnetic pattern is formed by applying an external magnetic field in the opposite direction while heating locally. 1 and 2 show an example of a disk holding unit and a magnetic field applying unit of the magnetization pattern forming apparatus of the present invention. As shown in the cross-sectional view of FIG. Adsorbed and fixed.
The magnetic disk 1 has a magnetic thin film 22 a on a hard substrate 21.
22b.

【0053】このディスク1の一面上に、ヨーク5と永
久磁石6からなる第一磁界印加手段4が配置される。図
1(b)は、図1(a)を矢印方向から見た模式図であ
る。第一磁界印加手段4はディスク1の半径方向に長い
形状をしており、NdFe磁石などの永久磁石6a、6
bを対に、磁極を互いに逆向きにしてヨーク5上に固定
され、磁石6aのN極と磁石6bのS極を結ぶように磁
界が発生している。この磁界はディスク1の保磁力より
大きくすることで、磁気ディスク1の上面側の磁性薄膜
22aは面内方向の円周方向に磁化される。この状態
で、第一磁界印加手段4を固定したままスピンドル2を
回転させると、磁気ディスク1が矢印方向に回転し、磁
性薄膜22a全体に磁界が印加され一方向に磁化され
る。次いで、第一磁界印加手段4はディスク上から退避
される。
On one surface of the disk 1, a first magnetic field applying means 4 comprising a yoke 5 and a permanent magnet 6 is arranged. FIG. 1B is a schematic view of FIG. 1A viewed from the direction of the arrow. The first magnetic field applying means 4 has a long shape in the radial direction of the disk 1, and includes permanent magnets 6a and 6 such as NdFe magnets.
The magnetic poles are fixed on the yoke 5 with the magnetic poles being opposite to each other, and a magnetic field is generated so as to connect the N pole of the magnet 6a and the S pole of the magnet 6b. By making this magnetic field larger than the coercive force of the disk 1, the magnetic thin film 22a on the upper surface side of the magnetic disk 1 is magnetized in the in-plane circumferential direction. When the spindle 2 is rotated with the first magnetic field applying means 4 fixed in this state, the magnetic disk 1 rotates in the direction of the arrow, and a magnetic field is applied to the entire magnetic thin film 22a to be magnetized in one direction. Next, the first magnetic field applying means 4 is retracted from above the disk.

【0054】次いで、磁気ディスク1に局所加熱しなが
ら逆向きの外部磁界を印加する。図2の断面図に示すご
とく、ディスク1の他面上に、ヨーク9と永久磁石10
からなる第二磁界印加手段8が配される。第二磁界印加
手段8が発生する磁界は、第一磁界印加手段1とは逆向
きで、かつ小さく、ディスク1の保磁力以下とする。そ
れ以外の構成や形状は第一磁界印加手段4と同じでよ
い。
Next, an external magnetic field in the opposite direction is applied to the magnetic disk 1 while locally heating. As shown in the sectional view of FIG. 2, the yoke 9 and the permanent magnet 10
Is provided. The magnetic field generated by the second magnetic field applying means 8 is opposite to the first magnetic field applying means 1 and is small, and is equal to or less than the coercive force of the disk 1. Other configurations and shapes may be the same as those of the first magnetic field applying unit 4.

【0055】図示しない光源から出射しコンデンサレン
ズを通過したパルスレーザ11はフォトマスク12に到
達する。フォトマスク12は、レーザ波長に対して透明
な基板13上に、形成すべき磁化パターンに対応して不
透明層14が形成されており、透明部のみをレーザ11
が透過することで、強度分布を磁化パターンに応じて変
化させ、空間的にパターン化されたレーザとなる。フォ
トマスク12には、石英ガラス、ソーダライムガラス等
の基板上に、Cr等の金属に代表される、エネルギー線
に対して不透明な材料等をスパッタリング形成し、その
上にフォトレジストを塗布し、エッチング等によって、
所望の透過部と非透過部を作成することができる。
The pulse laser 11 emitted from a light source (not shown) and passing through the condenser lens reaches the photomask 12. The photomask 12 has an opaque layer 14 formed on a substrate 13 transparent to a laser wavelength, corresponding to a magnetization pattern to be formed.
Is transmitted, the intensity distribution is changed according to the magnetization pattern, and a spatially patterned laser is obtained. On the photomask 12, a material opaque to energy rays, such as a metal such as Cr, is formed by sputtering on a substrate such as quartz glass or soda lime glass, and a photoresist is applied thereon. By etching etc.
Desired transmission parts and non-transmission parts can be created.

【0056】レーザ11は、結像レンズ15に達し、そ
こで所望の大きさに絞り込まれ、フォトマスク12に形
成されたパターンと相似なレーザの濃淡が磁気ディスク
1上に縮小結像される。結像部は加熱され、磁性薄膜2
2aは磁化消失温度近傍まで昇温される。このとき同時
に、磁気ディスク1の磁性薄膜22aの保磁力より小さ
い第二外部磁界印加手段8によって外部磁界が印加され
ているので、昇温部のみが外部磁界の方向に磁化され
る。次いでレーザ照射を停止し、昇温部は室温まで冷却
され磁化が安定する。第二外部磁界は、先に一様に磁化
した際の第一外部磁界とは逆方向なので、以上により磁
性薄膜22aに磁化パターンが形成される。
The laser 11 reaches the imaging lens 15, where it is narrowed down to a desired size, and the density of the laser similar to the pattern formed on the photomask 12 is reduced and imaged on the magnetic disk 1. The imaging part is heated, and the magnetic thin film 2
2a is heated to near the magnetization extinction temperature. At the same time, since the external magnetic field is applied by the second external magnetic field applying means 8 smaller than the coercive force of the magnetic thin film 22a of the magnetic disk 1, only the temperature rising portion is magnetized in the direction of the external magnetic field. Next, the laser irradiation is stopped, and the temperature-raising section is cooled to room temperature and the magnetization is stabilized. Since the second external magnetic field has a direction opposite to that of the first external magnetic field when magnetized uniformly first, a magnetization pattern is formed on the magnetic thin film 22a as described above.

【0057】磁性薄膜22aの他の領域にも磁化パター
ンを形成する場合には、第二磁界印加手段8を固定した
ままスピンドル2を回転させ磁気ディスク1を所定角度
回転させ、かつフォトマスク12や光学系部品を所定位
置に移動させ、加熱と磁界印加を行えばよい。結像レン
ズで絞り込む最小のビーム径φは、結像レンズの開口数
NAと、使用するエネルギー線の波長λで決まり、φ=
1.22×(λ/NA)の関係がある。すなわち、より
細かなパターンを磁気記録媒体に形成したい場合は、λ
を小さくするか、NAを大きくする必要がある。予めコ
ンデンサレンズで絞り込みを行う場合は、コンデンサレ
ンズのNAも考慮する。
When a magnetic pattern is to be formed in another area of the magnetic thin film 22a, the spindle 2 is rotated while the second magnetic field applying means 8 is fixed to rotate the magnetic disk 1 by a predetermined angle, and the photomask 12 and the The heating and the application of the magnetic field may be performed by moving the optical system component to a predetermined position. The minimum beam diameter φ to be narrowed down by the imaging lens is determined by the numerical aperture NA of the imaging lens and the wavelength λ of the energy beam to be used.
There is a relationship of 1.22 × (λ / NA). That is, when a finer pattern is to be formed on the magnetic recording medium, λ
Must be reduced or the NA must be increased. When narrowing down with a condenser lens in advance, the NA of the condenser lens is also taken into consideration.

【0058】図3は、本発明で用いる、レーザ照射のた
めの光学系の構成の一例である。パルスレーザ光源41
から発振したパルスレーザ11はプログラマブルシャッ
ター42を通過する。プログラマブルシャッター42
は、光源から所望のパルスのみ取り出す役目をする。パ
ルスレーザ光源41としては、例えば、エキシマレーザ
やYAGの4倍波Qスイッチレーザなどを用いる。プロ
グラマブルシャッター42で選択されたレーザ11は、
アッテネータ43で所望のパワーに変換されたのち、コ
ンデンサレンズ44を通過しフォトマスク12に至る。
コンデンサレンズ44は一般に、非球面レンズ44aと
平凸レンズ44bの組み合わせからなり、マスク面での
エネルギー強度分布を均一にする機能を有し、かつエネ
ルギー束を効率よく結像レンズ15に導く。次いで、レ
ーザ11はフォトマスク12により強度分布を磁化パタ
ーンに応じて変化させたのち、結像レンズ15を通し
て、ディスク1の磁性薄膜22a上に縮小結像される。
図4は、本発明で用いる、レーザ照射のための光学系の
構成の他の一例である。パルスレーザ光源41から発振
したパルスレーザ11はプログラマブルシャッター42
及びアッテネータ43を通過したのち、ビームエキスパ
ンダ45に至る。ビームエキスパンダは、マスクの縮小
投影率を上げたいときなど、結像前に一旦ビーム径を大
きくする場合に用いられる。次いで、レーザ11はコン
デンサレンズ44を通過しフォトマスク12により強度
分布を磁化パターンに応じて変化させたのち、結像レン
ズ15を通して、ディスク1の磁性薄膜22a上に縮小
結像される。
FIG. 3 shows an example of the configuration of an optical system for laser irradiation used in the present invention. Pulse laser light source 41
The pulse laser 11 oscillated from the above passes through the programmable shutter 42. Programmable shutter 42
Serves to extract only the desired pulse from the light source. As the pulse laser light source 41, for example, an excimer laser or a fourth-harmonic Q-switched laser of YAG is used. The laser 11 selected by the programmable shutter 42 is
After being converted into a desired power by the attenuator 43, the power passes through the condenser lens 44 and reaches the photomask 12.
The condenser lens 44 generally comprises a combination of an aspheric lens 44a and a plano-convex lens 44b, has a function of making the energy intensity distribution on the mask surface uniform, and guides the energy flux to the imaging lens 15 efficiently. Next, the laser 11 changes the intensity distribution according to the magnetization pattern by the photomask 12, and then forms a reduced image on the magnetic thin film 22 a of the disk 1 through the imaging lens 15.
FIG. 4 shows another example of the configuration of an optical system for laser irradiation used in the present invention. The pulse laser 11 oscillated from the pulse laser light source 41 is supplied to a programmable shutter 42.
After passing through the attenuator 43, the beam reaches the beam expander 45. The beam expander is used to temporarily increase the beam diameter before imaging, such as when it is desired to increase the reduction projection ratio of a mask. Next, the laser 11 passes through the condenser lens 44, changes the intensity distribution according to the magnetization pattern by the photomask 12, and then forms a reduced image on the magnetic thin film 22 a of the disk 1 through the imaging lens 15.

【0059】エネルギー強度分布を均一にするにはコン
デンサレンズの代わりにホモジナイザーを用いることも
できる。また、コンデンサレンズとホモジナイザは併用
しても良い。或いは、これら均一化手段を用いない場合
は、スリット等でエネルギーの弱い部分を遮蔽し分布の
良いところのみを用いるようにしてもよい。さらに、エ
ネルギー線を遮光板によって所望のビーム形状に整形し
てもよい。図5は遮光板の一例の模式図である。遮光板
46には、レーザ11が透過しない基板51に、所望の
ビーム形状に応じたレーザ透過部52が形成されてい
る。図は、略扇形に形成された例であるが、略四角形な
ど他の形状でも勿論よい。遮光板は、不必要な領域への
レーザ照射を防いだり、既に磁化パターンを形成した領
域への再照射を防ぐ機能を有するが、必要に応じて設け
ればよい。設ける位置は限られないが、マスクの直前ま
たは直後が望ましい。
In order to make the energy intensity distribution uniform, a homogenizer can be used instead of the condenser lens. Further, the condenser lens and the homogenizer may be used in combination. Alternatively, when these equalizing means are not used, a portion having a low energy may be blocked by a slit or the like, and only a portion having a good distribution may be used. Further, the energy beam may be shaped into a desired beam shape by a light shielding plate. FIG. 5 is a schematic view of an example of the light shielding plate. In the light shielding plate 46, a laser transmission portion 52 corresponding to a desired beam shape is formed on a substrate 51 through which the laser 11 does not transmit. Although the figure shows an example in which it is formed in a substantially sector shape, other shapes such as a substantially square shape may be used. The light-shielding plate has a function of preventing laser irradiation on an unnecessary region and preventing re-irradiation on a region where a magnetization pattern is already formed, but may be provided as necessary. The position of the mask is not limited, but is preferably immediately before or immediately after the mask.

【0060】以上説明したように、本発明において使用
する光学系の構成及び順序は必要に応じて様々に変形が
可能である。第二外部磁界印加手段はディスクのどちら
の面から印加してもよいが、上記態様においては、ディ
スクのレーザ照射面に対して反対側に配したのでレーザ
を遮ることがない。
As described above, the configuration and order of the optical system used in the present invention can be variously modified as necessary. The second external magnetic field applying means may be applied from any surface of the disk. However, in the above embodiment, the second external magnetic field applying means is disposed on the side opposite to the laser irradiation surface of the disk, so that the laser is not blocked.

【0061】次に、本発明で使用するエネルギー線の好
ましい条件を説明する。エネルギー線として段は、記録
層表面を部分的に加熱できればよいが、不要な部分への
エネルギー線の照射を防げることからレーザが好まし
い。特にパルスレーザ光源の使用が好適である。パルス
レーザ光源はレーザをパルス状に断続的に発振するもの
であり、連続レーザを音響光学素子(AO)や電気光学
素子(EO)などの光学部品で断続させパルス化するの
に比して、パワー尖頭値の高いレーザをごく短時間に照
射することができ熱の蓄積が起こりにくく非常に好まし
い。連続レーザを光学部品によりパルス化した場合、パ
ルス内ではそのパルス幅に亘ってほぼ同じパワーを持
つ。一方パルスレーザ光源は、例えば光源内で共振によ
りエネルギーをためて、パルスとしてレーザを一度に放
出するため、パルス内では尖頭のパワーが非常に大き
く、その後小さくなっていく。本発明では、コントラス
トが高く精度の高い磁化パターンを形成するために、ご
く短時間に急激に加熱しその後急冷させるのが好ましい
ため、パルスレーザ光源の使用が適している。
Next, preferable conditions of the energy beam used in the present invention will be described. The step as the energy ray is only required to be able to partially heat the surface of the recording layer, but a laser is preferable because irradiation of the energy ray to unnecessary portions can be prevented. In particular, use of a pulse laser light source is preferred. A pulsed laser light source oscillates a laser intermittently in a pulsed manner. Compared to a continuous laser which is intermittently pulsed by an optical component such as an acousto-optic device (AO) or an electro-optic device (EO), a pulsed laser light source is used. It is very preferable that a laser having a high power peak value can be irradiated in a very short time and heat is hardly accumulated. When a continuous laser is pulsed by an optical component, the pulse has substantially the same power over the pulse width. On the other hand, the pulse laser light source accumulates energy by resonance in the light source and emits the laser at a time as a pulse, so that the peak power is very large within the pulse and then decreases. In the present invention, in order to form a high-contrast and high-accuracy magnetization pattern, it is preferable to rapidly heat and then rapidly cool in a very short time. Therefore, the use of a pulse laser light source is suitable.

【0062】磁化パターンが形成される媒体面は、パル
ス状エネルギー線の照射時と非照射時で温度差が大きい
方が、パターンのコントラストを上げ、或いは記録密度
を上げるために好ましい。従ってパルス状エネルギー線
の非照射時には室温以下程度になっているのが好まし
い。室温とは25℃程度である。
The medium surface on which the magnetization pattern is formed preferably has a large temperature difference between when the pulsed energy beam is irradiated and when it is not irradiated, in order to increase the pattern contrast or the recording density. Therefore, it is preferable that the temperature be lower than room temperature when the pulsed energy beam is not irradiated. Room temperature is about 25 ° C.

【0063】エネルギー線の波長は、1100nm以下
であることが好ましい。これより波長が短いと回折作用
が小さく分解能が上がるため、微細な磁化パターンを形
成しやすい。更に好ましくは、600nm以下の波長で
ある。高分解能であるだけでなく、回折が小さいため間
隙によるマスク手段と磁気記録媒体のスペーシングも広
くとれハンドリングがしやすく、磁化パターン形成装置
が構成しやすくなるという利点が生まれる。また、波長
は150nm以上であるのが好ましい。150nm未満
では、マスクに用いる合成石英の吸収が大きくなり、加
熱が不十分となりやすい。波長を350nm以上とすれ
ば、光学ガラスをマスクとして使用することもできる。
具体的には、エキシマレーザ(248nm)、YAGの
Qスイッチレーザ(1064nm)の2倍波(532n
m)、3倍波(355nm)、或いは4倍波(266n
m)、Arレーザー(488nm、514nm)、ルビ
ーレーザー(694nm)などである。
The wavelength of the energy ray is preferably 1100 nm or less. If the wavelength is shorter than this, the diffraction effect is small and the resolution increases, so that a fine magnetization pattern is easily formed. More preferably, the wavelength is 600 nm or less. In addition to the high resolution, the diffraction means is small, so that the spacing between the mask means and the magnetic recording medium by the gap can be widened, handling is easy, and there is an advantage that the magnetization pattern forming apparatus is easy to configure. Further, the wavelength is preferably 150 nm or more. If it is less than 150 nm, the absorption of the synthetic quartz used for the mask becomes large and the heating tends to be insufficient. If the wavelength is 350 nm or more, optical glass can be used as a mask.
More specifically, a second harmonic (532n) of an excimer laser (248 nm) and a YAG Q-switched laser (1064 nm) is used.
m) 3rd harmonic (355 nm) or 4th harmonic (266n)
m), an Ar laser (488 nm, 514 nm), a ruby laser (694 nm) and the like.

【0064】パルス状エネルギー線の1パルス当たりの
パワーは1000mJ/cm2以下とすることが好まし
い。これより大きなパワーをかけると、パルス状エネル
ギー線によって該磁気記録媒体表面が損傷を受け変形を
起こす可能性がある。変形により粗度Raが3nm以上
やうねりWaが5nm以上に大きくなると、浮上型/接
触型ヘッドの走行に支障を来すおそれがある。
The power per pulse of the pulsed energy beam is preferably 1000 mJ / cm 2 or less. If a power larger than this is applied, the surface of the magnetic recording medium may be damaged and deformed by the pulsed energy rays. If the roughness Ra increases to 3 nm or more and the undulation Wa increases to 5 nm or more due to deformation, there is a possibility that the running of the floating / contact type head may be hindered.

【0065】より好ましくは500mJ/cm2以下で
あり、更に好ましくは100mJ/cm2以下である。
この領域であると比較的熱拡散の大きな基板を用いた場
合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。ま
た、パワーは10mJ/cm2以上とするのが好まし
い。これより小さいと、磁性薄膜の温度が上がりにくく
磁気転写が起こりにくい。
It is more preferably at most 500 mJ / cm 2 , still more preferably at most 100 mJ / cm 2 .
In this region, a magnetization pattern with high resolution is easily formed even when a substrate having relatively large thermal diffusion is used. Further, the power is preferably set to 10 mJ / cm 2 or more. If it is smaller than this, the temperature of the magnetic thin film hardly rises and magnetic transfer hardly occurs.

【0066】本発明に用いる基板がAl等の金属又は合
金である場合は、熱伝導率が大きいことから、局所に与
えた熱が所望の部位以外にも広がってしまい磁化パター
ンを歪ませることが無いよう、また、過剰なエネルギー
によって基板に物理的な損傷が起きないよう、該パワー
は30〜120mJ/cm2の範囲であることが好まし
い。
When the substrate used in the present invention is a metal or alloy such as Al or the like, since the heat conductivity is high, the locally applied heat spreads to a portion other than a desired portion, and may distort the magnetization pattern. Preferably, the power is in the range of 30 to 120 mJ / cm 2 so as not to cause physical damage to the substrate due to excessive energy.

【0067】基板がガラス等のセラミックスである場合
はAl等に比して熱伝導が少なく、パルス状エネルギー
線照射部位での熱の蓄積が多いことから、該パワーは1
0〜100mJ/cm2の範囲であることが好ましい。
基板がポリカーボネイト等の樹脂である場合は、パルス
状エネルギー線照射部位での熱の蓄積が多くガラス等に
比して融点が低いことから、該パワーは10〜80mJ
/cm2の範囲であることが好ましい。
When the substrate is made of ceramics such as glass, the heat conduction is lower than that of Al or the like, and the heat accumulation at the pulsed energy beam irradiation site is large.
It is preferably in the range of 0 to 100 mJ / cm 2 .
When the substrate is made of a resin such as polycarbonate, the power is 10 to 80 mJ because the heat accumulation at the pulsed energy beam irradiation site is large and the melting point is lower than that of glass or the like.
/ Cm 2 is preferable.

【0068】また、エネルギー線による磁性薄膜、保護
層、潤滑層の損傷が心配される場合は、パルス状エネル
ギー線のパワーを小さくして、該パルス状エネルギー線
と同時に印加される磁界強度を上げるといった手段を取
ることもできる。例えば、面内記録媒体の場合は、常温
での保磁力の25〜75%、垂直記録の場合には、1か
ら50%のできるだけ大きな力をかけ、照射エネルギー
を下げる。
When the magnetic thin film, the protective layer, and the lubricating layer may be damaged by the energy beam, the power of the pulse energy beam is reduced and the intensity of the magnetic field applied simultaneously with the pulse energy beam is increased. Such means can also be taken. For example, in the case of an in-plane recording medium, 25 to 75% of the coercive force at room temperature is applied, and in the case of perpendicular recording, a large force of 1 to 50% is applied to lower the irradiation energy.

【0069】なお、保護層と潤滑層を介してパルス状エ
ネルギー線を照射するにあたり、潤滑剤の受けるダメー
ジ(分解、重合)等も考慮し、照射後に再塗布するなど
の必要がある場合がある。パルス状エネルギー線のパル
ス幅は、1μsec以下であることが望ましい。これよ
りパルス幅が広いと該磁気記録媒体にパルス状エネルギ
ー線にて与えたエネルギーによる発熱が分散して、分解
能が低下しやすい。1パルス当たりのパワーが同じであ
る場合、パルス幅を短くし一度に強いエネルギーを照射
した方が、熱拡散が小さく磁化パターンの分解能が高く
なる傾向にある。より好ましくは100nsec以下で
ある。この領域であるとAlなど金属の比較的熱拡散の
大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターン
が形成しやすい。即ち、分解能を重視すれば、パルス幅
は短いほど良い。また、パルス幅は1nsec以上であ
るのが好ましい。磁性薄膜の磁化反転が完了するまでの
時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。
In irradiating the pulsed energy beam through the protective layer and the lubricating layer, it may be necessary to re-apply after the irradiation in consideration of the damage (decomposition, polymerization) of the lubricant. . It is desirable that the pulse width of the pulsed energy beam be 1 μsec or less. If the pulse width is wider than this, the heat generated by the energy given to the magnetic recording medium by the pulsed energy beam is dispersed, and the resolution tends to be reduced. When the power per pulse is the same, a shorter pulse width and irradiation with strong energy at one time tend to reduce the thermal diffusion and increase the resolution of the magnetization pattern. More preferably, it is 100 nsec or less. In this region, even when a substrate such as Al having a relatively large thermal diffusion of a metal is used, a magnetization pattern with high resolution is easily formed. That is, if importance is placed on the resolution, the shorter the pulse width, the better. Further, the pulse width is preferably 1 nsec or more. This is because it is preferable to maintain the heating until the magnetization reversal of the magnetic thin film is completed.

【0070】なお、パルス状レーザの一種として、モー
ドロックレーザのようにピコ秒、フェムト秒レベルの超
短パルスを高周波で発生できるレーザがある。超短パル
スを高周波で照射している期間においては、各々の超短
パルス間のごく短い時間はレーザが照射されないが非常
に短い時間であるため加熱部はほとんど冷却されない。
すなわち、一旦キュリー温度以上に昇温された領域はキ
ュリー温度以上に保たれる。
As one type of pulsed laser, there is a laser such as a mode-locked laser capable of generating ultrashort pulses at picosecond and femtosecond levels at a high frequency. During the period of irradiating the ultrashort pulse at a high frequency, the laser is not irradiated for a very short time between each ultrashort pulse, but the heating portion is hardly cooled because it is a very short time.
That is, the region once heated to the Curie temperature or higher is maintained at the Curie temperature or higher.

【0071】従ってこのような場合、連続照射期間(超
短パルス間のレーザが照射されない時間も含めた連続照
射期間)を1パルスとする。また連続照射期間の照射エ
ネルギー量の積分値を1パルス当たりのパワー(mJ/
cm2)とする。媒体が円板形状である場合、外部磁界
の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のい
ずれかをとるのが好ましい。
Therefore, in such a case, the continuous irradiation period (the continuous irradiation period including the time during which the laser is not irradiated between the ultrashort pulses) is defined as one pulse. In addition, the integral value of the irradiation energy amount during the continuous irradiation period is calculated as the power per pulse (mJ /
cm 2 ). When the medium has a disk shape, the direction in which the external magnetic field is applied is preferably one of a circumferential direction, a radial direction, and a direction perpendicular to the plate surface.

【0072】磁性薄膜に外部磁界を印加する手段は、磁
気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を
所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用い
てもよい、更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用
してもよい。媒体がディスク形状である場合、外部磁界
の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のい
ずれかをとるのが好ましい。
As means for applying an external magnetic field to the magnetic thin film, a magnetic head may be used, or a plurality of electromagnets or permanent magnets may be arranged and used so as to generate a magnetic field in a desired magnetization direction. May be used in combination. When the medium is disk-shaped, the direction of application of the external magnetic field is preferably one of a circumferential direction, a radial direction, and a direction perpendicular to the plate surface.

【0073】本発明においては、結像手段と磁気記録媒
体の間には焦点距離分の十分なスペーシングがあり、従
来の転写技術で問題になっているダスト挟み込みによる
磁気記録媒体の損傷、磁気記録媒体のうねりによる他構
成部品との接触による損傷の心配がなくなる。結像面ま
での距離は予め決まるため、その距離になるよう媒体と
の間隔を調節する。磁化パターンを形成する際には、エ
ネルギー線の光源とマスク手段との間、又はマスク手段
と該媒体との間に、エネルギー線を部分的に遮光可能な
遮光板を設けて、エネルギー線の再照射を防ぐ構造とす
るのが好ましい。
In the present invention, there is sufficient spacing for the focal length between the image forming means and the magnetic recording medium. There is no fear of damage due to contact with other components due to undulation of the recording medium. Since the distance to the imaging plane is determined in advance, the distance from the medium is adjusted so as to be the distance. When forming the magnetized pattern, a light-shielding plate capable of partially shielding the energy beam is provided between the energy beam light source and the mask unit or between the mask unit and the medium, and the energy beam is reproduced. It is preferable to adopt a structure for preventing irradiation.

【0074】遮光板としては、使用するエネルギー線の
波長を透過しないものであればよく、エネルギー線を反
射又は吸収すればよい。ただし、エネルギー線の熱を吸
収すると加熱し磁化パターンに影響を与えやすいため、
熱伝導率がよく反射率の高いものが好ましい。例えば、
Cr、Al、Feなどの金属板である。本発明における
磁気記録媒体の基板が、ガラスからなると、エネルギー
線によって与えられた熱が熱拡散により分散する量が少
なくエネルギーを効率的に使用でき好ましい。また、そ
ればかりでなく熱拡散が少ないことで磁化パターンの分
解能も上がる効果もある。本発明をガラス基板に適用す
ると、ゴミ等の挟み込みにも強く、基板表面の硬さ故に
磁気記録媒体にクラックが入ったり、マスターが傷つく
ことがなく好ましい。
The light-shielding plate may be any as long as it does not transmit the wavelength of the energy ray used, and may reflect or absorb the energy ray. However, if the heat of the energy ray is absorbed, it is likely to be heated and affect the magnetization pattern.
Those having good thermal conductivity and high reflectivity are preferred. For example,
It is a metal plate of Cr, Al, Fe, or the like. When the substrate of the magnetic recording medium of the present invention is made of glass, the amount of heat given by the energy rays dispersed by thermal diffusion is small, and energy can be used efficiently, which is preferable. In addition, there is also an effect that the resolution of the magnetization pattern is increased due to the small heat diffusion. When the present invention is applied to a glass substrate, it is also resistant to entrapment of dust and the like, and the magnetic recording medium is not cracked or the master is not damaged due to the hardness of the substrate surface, which is preferable.

【0075】また、磁化パターン形成プロセスによる媒
体の損傷を防ぐため、磁性薄膜の上に厚さ50nm以下
の保護層を設けるのが好ましい。磁性薄膜が複数層ある
場合には、最表面に近い磁性薄膜の上に保護層を設けれ
ばよい。より好ましくは保護層上に厚さ10nm以下の
潤滑層を設ける。
In order to prevent the medium from being damaged by the magnetization pattern forming process, it is preferable to provide a protective layer having a thickness of 50 nm or less on the magnetic thin film. When there are a plurality of magnetic thin films, a protective layer may be provided on the magnetic thin film near the outermost surface. More preferably, a lubricating layer having a thickness of 10 nm or less is provided on the protective layer.

【0076】本発明においては、磁性薄膜を局所的に加
熱する工程と、磁性薄膜に外部磁界を印加する工程の組
み合わせとして以下の態様をとりうる。 態様1:加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向
に均一に磁化し、その後所望部位をキュリー点近傍まで
加熱消磁することで磁化パターンを形成する方法。これ
によれば最も簡便に磁化パターンを形成することができ
る。また、磁性薄膜が均一に磁化されているため、本方
法により磁化パターンを形成した後に通常の磁気記録を
行うことができる。 態様2:加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向
に均一に磁化し、その後所望部位をキュリー点近傍まで
加熱すると同時に弱い磁界を印加して消磁することで磁
化パターンを形成する方法。これによれば、消磁が完全
に行えるので、信号強度の大きな磁化パターンが得られ
る。
In the present invention, the following aspects can be taken as a combination of the step of locally heating the magnetic thin film and the step of applying an external magnetic field to the magnetic thin film. Aspect 1: A method of forming a magnetized pattern by magnetizing a magnetic thin film uniformly in a desired direction with a strong external magnetic field before heating, and then heating and demagnetizing a desired portion to near the Curie point. According to this, the magnetization pattern can be formed most easily. In addition, since the magnetic thin film is uniformly magnetized, normal magnetic recording can be performed after forming a magnetization pattern by this method. Aspect 2: A method in which a magnetic thin film is uniformly magnetized in a desired direction by a strong external magnetic field before heating, and thereafter, a desired portion is heated to near the Curie point, and a weak magnetic field is applied and demagnetized to form a magnetization pattern. According to this, demagnetization can be completely performed, and a magnetization pattern with a large signal intensity can be obtained.

【0077】態様3:加熱と同時に弱い外部磁界を印加
することで、加熱部のみ外部磁界の方向に磁化して、磁
化パターンを形成する方法。これによれば最も簡便に磁
化パターンを形成することができ、かつ外部磁界も弱い
ものでよい。 態様4:加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向
に均一に磁化し、その後所望部位を加熱すると同時に弱
い磁界を加熱前とは逆方向に印加磁化することで磁化パ
ターンを形成する方法。これによれば、信号強度が最も
強く、C/N及びS/Nが良好な磁化パターンが得られ
る。
Aspect 3: A method in which a weak external magnetic field is applied simultaneously with heating to magnetize only the heating portion in the direction of the external magnetic field, thereby forming a magnetization pattern. According to this, the magnetization pattern can be formed most easily, and the external magnetic field may be weak. Aspect 4: A method of forming a magnetized pattern by magnetizing a magnetic thin film uniformly in a desired direction with a strong external magnetic field before heating and then heating a desired portion and simultaneously applying a weak magnetic field in a direction opposite to that before heating. . According to this, a magnetization pattern having the strongest signal intensity and good C / N and S / N can be obtained.

【0078】以下、各態様について説明する。態様1の
外部磁界の方向は、磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によ
って異なる。磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合に
は、磁性薄膜が、データの書込み/再生ヘッドの走行方
向(媒体とヘッドの相対移動方向)と同一又は逆方向に
磁化されるように印加する。さらに、磁気記録媒体が円
板状である場合には、その半径方向に磁化するように印
加することも可能である。磁化容易軸が面内方向に垂直
にある場合には、磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに
磁化されるように印加する。磁界の強さは磁気記録媒体
の磁性薄膜の特性によって異なり、磁性薄膜の室温での
保磁力の2倍以上の磁界によって磁化することが好まし
い。これより弱いと磁化が不十分となる可能性がある。
ただし、磁界印加に用いる着磁装置の能力上、磁性薄膜
の室温での保磁力の5倍以下とするのが好ましい。
Hereinafter, each embodiment will be described. The direction of the external magnetic field of the first aspect differs depending on the type of the magnetic thin film of the magnetic recording medium. In the case of a medium in which the axis of easy magnetization is in the in-plane direction, the magnetic thin film is applied so as to be magnetized in the same direction or the opposite direction to the running direction of the data writing / reproducing head (the relative movement direction of the medium and the head). . Further, when the magnetic recording medium has a disk shape, the magnetic recording medium can be applied so as to be magnetized in the radial direction. When the axis of easy magnetization is perpendicular to the in-plane direction, the magnetic thin film is applied so as to be magnetized in any of the perpendicular directions. The strength of the magnetic field depends on the characteristics of the magnetic thin film of the magnetic recording medium, and it is preferable that the magnetic thin film is magnetized by a magnetic field at least twice the coercive force at room temperature. If it is lower than this, the magnetization may be insufficient.
However, the coercive force of the magnetic thin film at room temperature is preferably five times or less in view of the capability of the magnetizing device used for applying the magnetic field.

【0079】態様2は、加熱前の外部磁界の方向及び強
さは態様1と全く同様である。加熱と同時に印加する磁
界の方向は、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合に
は、面内と垂直である方向に、磁化容易軸が面内方向に
垂直にある場合には、媒体の面内方向である。このよう
に磁界を印加して磁化を消去する。また、磁界の強さ
は、磁気記録媒体の磁性薄膜の特性によって異なるが磁
性薄膜の室温での保磁力より小さい磁界とする。好まし
くは磁性薄膜の室温での保磁力の1/8以上の磁界とす
る。これより弱いと、加熱部が、冷却時に周囲の磁区か
らの磁界の影響をうけて再び周囲と同じ方向に磁化され
てしまう可能性がある。ただし、磁性薄膜の室温での保
磁力の1/2倍以下とするのが好ましい。これより大き
いと、加熱部の周囲の磁区も影響を受けてしまう可能性
がある。
In the second embodiment, the direction and intensity of the external magnetic field before heating are exactly the same as those in the first embodiment. The direction of the magnetic field applied at the same time as the heating is in the direction perpendicular to the in-plane direction when the easy axis is in the in-plane direction. In-plane direction. Thus, the magnetic field is applied to erase the magnetization. The strength of the magnetic field depends on the characteristics of the magnetic thin film of the magnetic recording medium, but is smaller than the coercive force of the magnetic thin film at room temperature. Preferably, the magnetic field is at least 1/8 of the coercive force of the magnetic thin film at room temperature. If it is lower than this, the heating unit may be magnetized again in the same direction as the surroundings under the influence of the magnetic field from the surrounding magnetic domains during cooling. However, the coercive force of the magnetic thin film at room temperature is preferably not more than 1/2 times. If it is larger than this, the magnetic domains around the heating unit may be affected.

【0080】加熱は、磁性薄膜の保磁力の低下が見られ
る温度まで加熱できればよいが、例えば磁性薄膜のキュ
リー温度近傍である。好ましくは100℃以上に加熱す
る。100℃未満で外部磁界により影響を受けるような
磁性薄膜は、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。
また、加熱温度は400℃以下とするのが好ましい。こ
れを超えると、磁性薄膜が変形してしまう可能性があ
る。
As long as the heating can be performed to a temperature at which the coercive force of the magnetic thin film is reduced, it is, for example, near the Curie temperature of the magnetic thin film. Preferably, it is heated to 100 ° C. or higher. Magnetic thin films that are affected by an external magnetic field below 100 ° C. tend to have low domain stability at room temperature.
Further, the heating temperature is preferably set to 400 ° C. or lower. If it exceeds this, the magnetic thin film may be deformed.

【0081】態様3の加熱と同時の外部磁界の方向は、
磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によって異なる。磁化容
易軸が面内方向にある媒体の場合には、磁性薄膜が、デ
ータの書込み/再生ヘッドの走行方向(媒体とヘッドの
相対移動方向)と同一又は逆方向に磁化されるように印
加する。さらに、磁気記録媒体が円板状である場合に
は、その半径方向に磁化するように印加することも可能
である。磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、
磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに磁化されるように
印加する。磁界の強さは、態様2の、加熱と同時の外部
磁界の強さと同様である。また、加熱温度についても態
様2と同様である。態様4は、加熱前の外部磁界の方向
及び強さは態様1と全く同様である。加熱と同時に印加
する磁界の強さは態様2と同様であるが、その方向は、
加熱前磁界の方向とは逆方向に印加し、局所的に逆向き
に磁化されるようにする。加熱温度に関しては態様2と
同様である。
The direction of the external magnetic field at the same time as the heating in the mode 3 is as follows.
It depends on the type of the magnetic thin film of the magnetic recording medium. In the case of a medium in which the axis of easy magnetization is in the in-plane direction, the magnetic thin film is applied so as to be magnetized in the same direction or the opposite direction to the running direction of the data writing / reproducing head (the relative movement direction of the medium and the head). . Further, when the magnetic recording medium has a disk shape, the magnetic recording medium can be applied so as to be magnetized in the radial direction. When the easy axis is perpendicular to the in-plane direction,
The application is performed so that the magnetic thin film is magnetized in any of the perpendicular directions. The strength of the magnetic field is the same as the strength of the external magnetic field at the same time as the heating in the second embodiment. The heating temperature is the same as in the second embodiment. In Embodiment 4, the direction and intensity of the external magnetic field before heating are exactly the same as in Embodiment 1. The strength of the magnetic field applied simultaneously with the heating is the same as in Embodiment 2, but the direction is
The magnetic field is applied in a direction opposite to the direction of the pre-heating magnetic field so as to be locally magnetized in the opposite direction. The heating temperature is the same as in the second embodiment.

【0082】以上述べたような条件を最適化することに
より、磁化パターンをより精度良く形成でき、かつ出力
信号の品質を上げることができる。すなわち磁化遷移幅
が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信
号の品質が高いパターンが形成できる。条件を選べば磁
化遷移幅1μm以下、さらには0.5μm以下、0.3
μm以下も可能となる。本発明において磁化遷移幅は、
磁化パターンを磁気ヘッドにより再生した再生信号波形
の最大磁化の50%の磁化のパルス幅(即ち、半値幅)
を言う。さらに、本発明の方法は、従来のレーザービー
ムにより凹凸パターンを形成する方法に比べて、レーザ
ービーム強度を低く抑えることができる点でも有利であ
り、また凹凸が無いため浮上ヘッドが不安定となること
もない。
By optimizing the above-described conditions, the magnetization pattern can be formed with higher accuracy, and the quality of the output signal can be improved. That is, a pattern having a small magnetization transition width and a very steep magnetization transition at the boundary of the magnetic domain and high quality of the output signal can be formed. If conditions are selected, the magnetization transition width is 1 μm or less, further 0.5 μm or less, 0.3 μm or less.
μm or less is also possible. In the present invention, the magnetization transition width is
Pulse width (ie, half-value width) of 50% of the maximum magnetization of the reproduction signal waveform obtained by reproducing the magnetization pattern by the magnetic head
Say Furthermore, the method of the present invention is also advantageous in that the laser beam intensity can be kept low as compared with the conventional method of forming a concavo-convex pattern using a laser beam, and the floating head becomes unstable because there is no concavity and convexity. Not even.

【0083】次に、本発明の磁気記録媒体の構成につい
て説明する。本発明の磁気記録媒体における基板として
は、高速記録再生時に高速回転させても振動しない必要
があり、通常、硬質基板が用いられる。振動しない十分
な剛性を得るため、基板厚みは一般に0.3mm以上が
好ましい。但し厚いと磁気記録装置の薄型化に不利なた
め、3mm以下が好ましい。例えば、Alを主成分とし
た例えばAl−Mg合金等のAl合金基板や、Mgを主
成分とした例えばMg−Zn合金等のMg合金基板、通
常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、非結
晶ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹
脂のいずれかからなる基板やそれらを組み合わせた基板
などを用いることができる。中でもAl合金基板や強度
の点では結晶化ガラス等のガラス製基板、コストの点で
は樹脂製基板を用いることが好ましい。
Next, the configuration of the magnetic recording medium of the present invention will be described. As the substrate in the magnetic recording medium of the present invention, it is necessary that the substrate does not vibrate even when rotated at high speed during high-speed recording and reproduction, and a hard substrate is usually used. In order to obtain sufficient rigidity without vibration, the thickness of the substrate is generally preferably 0.3 mm or more. However, if it is thick, it is disadvantageous for thinning the magnetic recording device, so that it is preferably 3 mm or less. For example, an Al alloy substrate containing Al as a main component, such as an Al-Mg alloy, a Mg alloy substrate containing Mg as a main component, such as an Mg-Zn alloy, ordinary soda glass, aluminosilicate glass, or amorphous glass And a substrate made of any one of silicon, titanium, ceramics, and various resins, and a substrate obtained by combining them. Among them, it is preferable to use an Al alloy substrate or a glass substrate such as crystallized glass in terms of strength, and a resin substrate in terms of cost.

【0084】本発明はマスク手段と媒体とが非接触なの
で、従来の磁気転写法のように硬質基板を有する媒体と
マスターディスクとの密着が不十分になり傷や欠陥が発
生したり転写された磁区の境界が不明確でPW50が広
がりやすいと言った問題がなく、硬質基板を有する媒体
に適用すると効果が高い。特に、ガラス製基板のように
クラックの入りやすい基板を有する媒体には効果的であ
る。磁気ディスクの製造工程においては、まず基板の洗
浄・乾燥が行われるのが通常であり、本発明においても
各層の密着性を確保する見地からもその形成前に洗浄、
乾燥を行うことが望ましい。本発明の磁気記録媒体の製
造に際しては、基板表面にNiP等の金属被覆層を形成
してもよい。
In the present invention, since the mask means and the medium are not in contact with each other, the adhesion between the medium having a hard substrate and the master disk is insufficient as in the conventional magnetic transfer method, and scratches and defects are generated or transferred. There is no problem that the boundaries of the magnetic domains are unclear and the PW50 tends to spread, and the effect is high when applied to a medium having a hard substrate. In particular, it is effective for a medium having a substrate easily cracked such as a glass substrate. In the manufacturing process of the magnetic disk, it is normal that the substrate is first washed and dried, and also in the present invention, before the formation,
It is desirable to perform drying. When manufacturing the magnetic recording medium of the present invention, a metal coating layer such as NiP may be formed on the substrate surface.

【0085】金属被覆層を形成する場合に、その手法と
しては、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着
法、CVD法など薄膜形成に用いられる方法を利用する
ことができる。導電性の材料からなる基板の場合であれ
ば電解めっきを使用することが可能である。金属被覆層
の膜厚は50nm以上が好ましい。ただし、磁気ディス
ク媒体の生産性などを考慮すると500nm以下である
ことが好ましい。さらに好ましくは300nm以下であ
る。
When the metal coating layer is formed, a method used for forming a thin film such as an electroless plating method, a sputtering method, a vacuum deposition method, and a CVD method can be used. In the case of a substrate made of a conductive material, it is possible to use electrolytic plating. The thickness of the metal coating layer is preferably 50 nm or more. However, in consideration of the productivity of the magnetic disk medium and the like, the thickness is preferably 500 nm or less. More preferably, it is 300 nm or less.

【0086】また、金属被覆層を成膜する領域は基板表
面全域が望ましいが、一部だけ、例えばテキスチャリン
グを施す領域のみでも実施可能である。また、基板表
面、又は基板に非磁性金属被覆層が形成された表面に同
心状テキスチャリングを施してもよい。本発明において
同心状テキスチャリングとは、例えば遊離砥粒とテキス
チャーテープを使用した機械式テキスチャリングやレー
ザー光線などを利用したテキスチャリング加工、又はこ
れらを併用することによって、円周方向に研磨すること
によって基板円周方向に微小溝を多数形成した状態を指
称する。
Further, the region where the metal coating layer is formed is desirably the entire surface of the substrate, but it is also possible to implement only a part, for example, only the region where texturing is performed. Also, concentric texturing may be applied to the surface of the substrate or the surface on which the non-magnetic metal coating layer is formed. In the present invention, concentric texturing is, for example, mechanical texturing using loose abrasive grains and texture tape or texturing using a laser beam, or by using these together, by polishing in the circumferential direction. A state in which a large number of minute grooves are formed in the circumferential direction of the substrate is referred to.

【0087】機械的テキスチャリングを施すための遊離
砥粒の種類としてはダイアモンド砥粒、中でも表面がグ
ラファイト化処理されているものが最も好ましい。機械
的テキスチャリングに用いられる砥粒としては他にアル
ミナ砥粒が広く用いられているが、特にテキスチャリン
グ溝に沿って磁化容易軸を配向させるという面内配向媒
体の観点から考えるとダイアモンド砥粒が極めて良い性
能を発揮する。
The type of free abrasive grains for mechanical texturing is most preferably diamond abrasive grains, especially those whose surfaces have been subjected to a graphitization treatment. Alumina abrasive grains are widely used as abrasive grains for mechanical texturing, but diamond abrasive grains are particularly considered from the viewpoint of in-plane orientation media that orients the easy axis of magnetization along the texturing grooves. Has extremely good performance.

【0088】ヘッド浮上量ができるだけ小さいことが高
密度磁気記録の実現には有効であり、またこれら基板の
特長のひとつが優れた表面平滑性にあることから、基板
表面の粗度Raは2nm以下が好ましく、より好ましく
は1nm以下である。特に0.5nm以下が好ましい。
なお、基板表面粗度Raは、触針式表面粗さ計を用いて
測定長400μmで測定後、JIS B0601に則っ
て算出した値である。このとき測定用の針の先端は半径
0.2μm程度の大きさのものが使用される。
It is effective for the realization of high-density magnetic recording that the flying height of the head is as small as possible. In addition, since one of the features of these substrates is excellent surface smoothness, the roughness Ra of the substrate surface is 2 nm or less. And more preferably 1 nm or less. Particularly, the thickness is preferably 0.5 nm or less.
The substrate surface roughness Ra is a value calculated according to JIS B0601 after measuring with a stylus type surface roughness meter at a measurement length of 400 μm. At this time, the tip of the measuring needle has a radius of about 0.2 μm.

【0089】次に基板上には、磁性薄膜層との間に下地
層等を形成してもよい。下地層は、結晶を微細化し、か
つその結晶面の配向を制御することを目的とし、Crを
主成分とするものが好ましく用いられる。Crを主成分
とする下地層の材料としては、純Crのほか、記録層と
の結晶マッチングなどの目的で、CrにV、Ti、M
o、Zr、Hf、Ta、W、Ge、Nb、Si、Cu、
Bから選ばれる1又は2以上の元素を添加した合金や酸
化Crなども含む。
Next, an underlayer or the like may be formed between the substrate and the magnetic thin film layer. The underlayer is preferably made of Cr as a main component for the purpose of refining the crystal and controlling the orientation of the crystal plane. As the material of the underlayer containing Cr as a main component, in addition to pure Cr, Cr, V, Ti, M may be used for the purpose of crystal matching with the recording layer.
o, Zr, Hf, Ta, W, Ge, Nb, Si, Cu,
An alloy containing one or more elements selected from B, Cr oxide, and the like are also included.

【0090】中でも純Cr、又はCrにTi、Mo、
W、V、Ta、Si、Nb、Zr及びHfから選ばれる
1又は2以上の元素を添加した合金が好ましい。これら
第二、第三元素の含有量はそれぞれの元素によって最適
な量が異なるが、一般には1原子%〜50原子%が好ま
しく、より好ましくは5原子%〜30原子%、さらに好
ましくは5原子%〜20原子%の範囲である。
Among them, pure Cr, or Cr, Ti, Mo,
An alloy to which one or more elements selected from W, V, Ta, Si, Nb, Zr and Hf are added is preferable. The optimum content of the second and third elements varies depending on the respective elements, but is generally preferably 1 to 50 atomic%, more preferably 5 to 30 atomic%, and still more preferably 5 to 30 atomic%. % To 20 atomic%.

【0091】下地層の膜厚はこの異方性を発現させ得る
に十分なものであればよいが、好ましくは0.1〜50
nmであり、より好ましくは0.3〜30nm、さらに
好ましくは0.5〜10nmである。Crを主成分とす
る下地層の成膜時は基板加熱を行っても行わなくてもよ
い。下地層の上には、記録層との間に、場合により軟磁
性層を設けても良い。特に磁化遷移ノイズの少ないキー
パーメディア、或いは磁区がメディア面内に対して垂直
方向にある垂直記録媒体には、効果が大きく、好適に用
いられる。
The film thickness of the underlayer may be sufficient if it can express this anisotropy, but is preferably 0.1 to 50.
nm, more preferably 0.3 to 30 nm, even more preferably 0.5 to 10 nm. Substrate heating may or may not be performed during the formation of the underlayer mainly composed of Cr. A soft magnetic layer may be provided on the underlayer between the recording layer and the recording layer, if necessary. In particular, the effect is large and is preferably used for a keeper medium having little magnetization transition noise or a perpendicular recording medium having magnetic domains perpendicular to the medium plane.

【0092】軟磁性層は透磁率が比較的高く損失の少な
いものであればよいが、NiFeや、それに第3元素と
してMo等を添加した合金が好適に用いられる。最適な
透磁率は、データの記録に利用されるヘッドや記録層の
特性によっても大きく変わるが、概して、最大透磁率が
10〜1000000(H/m)程度であることが好ま
しい。或いはまた、Cr下地層上にCoCr系中間層を
設けてもよい。次に記録層(磁性薄膜)を形成するが、
記録層と軟磁性層の間には下地層と同一材料の層又は他
の非磁性材料が挿入されていてもよい。記録層の成膜時
は、基板加熱を行っても行わなくてもよい。
The soft magnetic layer only needs to have a relatively high magnetic permeability and a small loss, but NiFe or an alloy to which Mo or the like is added as a third element is preferably used. Although the optimum magnetic permeability greatly varies depending on the characteristics of the head and the recording layer used for data recording, it is generally preferable that the maximum magnetic permeability is about 10 to 1,000,000 (H / m). Alternatively, a CoCr-based intermediate layer may be provided on the Cr underlayer. Next, a recording layer (magnetic thin film) is formed.
A layer of the same material as the underlayer or another non-magnetic material may be inserted between the recording layer and the soft magnetic layer. When forming the recording layer, the substrate may or may not be heated.

【0093】記録層としては、Co合金磁性膜、TbF
eCoを代表とする希土類系磁性膜、CoとPdの積層
膜を代表とする遷移金属と貴金属系の積層膜等が好まし
く用いられる。Co合金磁性層としては、通常、純Co
やCoNi、CoSm、CoCrTa、CoNiCr、
CoCrPtなどの磁性材料として一般に用いられるC
o合金磁性材料を用いうる。これらのCo合金に更にN
i、Cr、Pt、Ta、W、Bなどの元素やSiO2
の化合物を加えたものでも良い。例えばCoCrPtT
a、CoCrPtB、CoNiPt、CoNiCrPt
B等が挙げられる。Co合金磁性層の膜厚は任意である
が、好ましくは5nm以上、より好ましくは10nm以
上である。また、好ましくは50nm以下、より好まし
くは30nm以下である。また、本記録層は、適当な非
磁性の中間層を介して、或いは直接2層以上積層しても
よい。その時、積層される磁性材料の組成は、同じであ
っても異なっていてもよい。
As the recording layer, a Co alloy magnetic film, TbF
A rare earth magnetic film represented by eCo, a transition metal and noble metal laminated film represented by a laminated film of Co and Pd, and the like are preferably used. As the Co alloy magnetic layer, pure Co is usually used.
And CoNi, CoSm, CoCrTa, CoNiCr,
C commonly used as a magnetic material such as CoCrPt
An o-alloy magnetic material can be used. These Co alloys are further added with N
A material to which an element such as i, Cr, Pt, Ta, W, or B or a compound such as SiO 2 is added may be used. For example, CoCrPtT
a, CoCrPtB, CoNiPt, CoNiCrPt
B and the like. The thickness of the Co alloy magnetic layer is arbitrary, but is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more. Further, it is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less. The recording layer may be formed by laminating two or more layers via an appropriate non-magnetic intermediate layer or directly. At that time, the composition of the magnetic materials to be laminated may be the same or different.

【0094】希土類系磁性層としては、磁性材料として
一般的なものを用いうるが、例えばTbFeCo、Gd
FeCo、DyFeCo、TbFeなどが挙げられる。
これらの希土類合金にTb、Dy、Hoなどを添加して
もよい。酸化劣化防止の目的からTi、Al、Ptが添
加されていてもよい。希土類系磁性層の膜厚は、任意で
あるが、通常5〜100nm程度である。また、本記録
層は、適当な非磁性の中間層を介して、或いは直接2層
以上積層してもよい。その時、積層される磁性材料の組
成は、同じであっても異なっていてもよい。特に希土類
系磁性層は、アモルファス構造膜であり、かつメディア
面内に対して垂直方向に磁化を持つため高記録密度記録
に適し、高密度かつ高精度に磁化パターンを形成できる
本発明の方法がより効果的に適用できる。
As the rare earth magnetic layer, a general magnetic material can be used. For example, TbFeCo, Gd
Examples include FeCo, DyFeCo, and TbFe.
Tb, Dy, Ho or the like may be added to these rare earth alloys. Ti, Al, and Pt may be added for the purpose of preventing oxidative deterioration. The thickness of the rare earth magnetic layer is arbitrary, but is usually about 5 to 100 nm. The recording layer may be formed by laminating two or more layers via an appropriate non-magnetic intermediate layer or directly. At that time, the composition of the magnetic materials to be laminated may be the same or different. In particular, the rare-earth magnetic layer is an amorphous structure film and has magnetization in the direction perpendicular to the media plane, so that it is suitable for high recording density recording, and the method of the present invention that can form a magnetization pattern with high density and high accuracy is required. Can be applied more effectively.

【0095】同様に垂直磁気記録が行える、遷移金属と
貴金属系の積層膜としては、磁性材料として一般的なも
のを用いうるが、例えばCo/Pd、Co/Pt、Fe
/Pt、Fe/Au、Fe/Agなどが挙げられる。こ
れらの積層膜材料の遷移金属、貴金属は、特に純粋なも
のでなくてもよく、それらを主とする合金であってもよ
い。積層膜の膜厚は、任意であるが、通常5〜1000
nm程度である。また、必要に応じて3種以上の材料の
積層であってもよい。
Similarly, the transition metal and noble metal based laminated film on which perpendicular magnetic recording can be performed can be made of a general magnetic material. For example, Co / Pd, Co / Pt, Fe
/ Pt, Fe / Au, Fe / Ag and the like. The transition metal and the noble metal in these laminated film materials need not be particularly pure, and may be an alloy mainly containing them. The thickness of the laminated film is arbitrary, but is usually 5 to 1000.
nm. Also, a laminate of three or more materials may be used as necessary.

【0096】本発明において、記録層としての磁性薄膜
は、室温において磁化を保持し、加熱時に消磁される
か、或いは加熱と同時に外部磁界を印加されることで磁
化される。磁性薄膜の室温での保磁力は、室温において
磁化を保持し、かつ適当な外部磁界により均一に磁化さ
れるものである必要がある。磁性薄膜の室温での保磁力
を2000Oe以上とすることで、小さな磁区が保持で
き高密度記録に適した媒体が得られる。より好ましくは
3000Oe以上である。
In the present invention, the magnetic thin film as the recording layer retains its magnetization at room temperature and is demagnetized when heated, or magnetized by applying an external magnetic field simultaneously with heating. The coercive force of the magnetic thin film at room temperature needs to maintain magnetization at room temperature and be uniformly magnetized by an appropriate external magnetic field. By setting the coercive force at room temperature of the magnetic thin film to 2000 Oe or more, a medium that can maintain small magnetic domains and is suitable for high-density recording is obtained. More preferably, it is 3000 Oe or more.

【0097】従来の磁気転写法では、あまり保磁力が高
い媒体には転写が困難であったが、本発明においては磁
性薄膜を加熱し保磁力を十分に下げて磁化パターンを形
成するため、保磁力の大きい媒体への適用が好ましい。
ただし、好ましくは20000Oe以下とする。200
00Oeを超えると、一括磁化のために大きな外部磁界
が必要となり、また通常の磁気記録が困難となる可能性
がある。
In the conventional magnetic transfer method, it was difficult to perform transfer on a medium having a very high coercive force. Application to a medium having a large magnetic force is preferable.
However, it is preferably 20,000 Oe or less. 200
If it exceeds 00 Oe, a large external magnetic field is required for collective magnetization, and normal magnetic recording may be difficult.

【0098】磁性薄膜は、室温において磁化を保持しつ
つ、適当な加熱温度では弱い外部磁界で磁化されるもの
である必要がある。また室温と磁化消失温度との差が大
きい方が磁化パターンの磁区が明瞭に形成しやすい。こ
のため磁化消失温度は高いほうが好ましく、100℃以
上が好ましくより好ましくは150℃以上である。例え
ば、キュリー温度近傍(キュリー温度のやや下)や補償
温度近傍に磁化消失温度がある。
The magnetic thin film needs to be magnetized by a weak external magnetic field at an appropriate heating temperature while maintaining magnetization at room temperature. The larger the difference between the room temperature and the magnetization extinction temperature is, the more easily the magnetic domains of the magnetization pattern can be formed clearly. Therefore, the magnetization extinction temperature is preferably higher, more preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher. For example, there is a magnetization extinction temperature near the Curie temperature (slightly below the Curie temperature) or near the compensation temperature.

【0099】キュリー温度は、好ましくは100℃以上
である。100℃未満では、室温での磁区の安定性が低
い傾向がある。より好ましくは150℃以上である。ま
た好ましくは700℃以下である。磁性薄膜をあまり高
温に加熱すると、変形してしまう可能性があるためであ
る。磁気記録媒体が面内磁気記録媒体である場合、高密
度用の高い保磁力を持った磁気記録媒体に対しては従来
の磁気転写法では飽和記録が難しく、磁界強度の高い磁
化パターン生成が困難となり、半値幅も広がってしま
う。このような高記録密度に適した面内記録媒体でも、
本方法によれば良好な磁化パターン形成が可能となる。
特に、該磁性層の飽和磁化が50emu/cc以上であ
る場合は、反磁界の影響が大きいので本発明を適用する
効果が大きい。
The Curie temperature is preferably 100 ° C. or higher. If the temperature is lower than 100 ° C., the stability of the magnetic domain at room temperature tends to be low. It is more preferably at least 150 ° C. Further, the temperature is preferably 700 ° C. or less. This is because if the magnetic thin film is heated to an excessively high temperature, it may be deformed. When the magnetic recording medium is an in-plane magnetic recording medium, saturation recording is difficult with a conventional magnetic transfer method for a magnetic recording medium having a high coercive force for high density, and it is difficult to generate a magnetization pattern having a high magnetic field strength. And the half-value width also increases. Even in-plane recording media suitable for such a high recording density,
According to this method, a good magnetization pattern can be formed.
In particular, when the saturation magnetization of the magnetic layer is 50 emu / cc or more, the effect of the demagnetizing field is large, so that the effect of applying the present invention is large.

【0100】100emu/cc以上だとより効果が高
い。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成がしにく
いため、500emu/cc以下が好ましい。磁気記録
媒体が垂直磁気記録媒体であり、磁化パターンが比較的
大きく1磁区の単位体積が大きい場合は、飽和磁化が大
きくなり、磁気的な減磁作用で磁化反転が起こりやすい
ためそれがノイズとなり半値幅を悪化させる。しかし、
本発明では、軟磁性を使用した下地層の併用で、これら
の媒体にも良好な記録が可能となる。
The effect is higher when it is 100 emu / cc or more. However, if it is too large, it is difficult to form a magnetized pattern. If the magnetic recording medium is a perpendicular magnetic recording medium and the magnetization pattern is relatively large and the unit volume of one magnetic domain is large, the saturation magnetization becomes large, and the magnetization reversal is likely to occur due to magnetic demagnetization, which causes noise. It worsens the half width. But,
In the present invention, good recording can be performed on these media by using a soft magnetic underlayer.

【0101】本発明においては、磁性薄膜上に保護層を
形成するのが好ましい。すなわち、媒体の最表面を硬質
の保護層により覆う。保護層はヘッドや衝突や塵埃・ゴ
ミ等のマスクとの挟み込みによる磁性薄膜の損傷を防ぐ
働きをする。本発明のようにマスクを用いた制御用磁化
パターン形成法を適用する際には、マスクとの接触から
媒体を保護する働きもある。磁性薄膜が複数層ある場合
には、最表面に近い磁性薄膜の上に保護層を設ければよ
い。保護層は磁性薄膜上に直接設けても良いし、必要に
応じて間に他の働きをする層をはさんでも良い。
In the present invention, it is preferable to form a protective layer on the magnetic thin film. That is, the outermost surface of the medium is covered with the hard protective layer. The protective layer functions to prevent the magnetic thin film from being damaged by being caught between the head and a mask such as a collision or dust / dust. When the control magnetic pattern forming method using a mask is applied as in the present invention, the method also has a function of protecting the medium from contact with the mask. When there are a plurality of magnetic thin films, a protective layer may be provided on the magnetic thin film near the outermost surface. The protective layer may be provided directly on the magnetic thin film, or may have another layer interposed therebetween as required.

【0102】保護層としては、カーボン、水素化カーボ
ン、窒素化カーボン、アモルファスカーボン、SiC等
の炭素質層やSiO2、Zr23、SiN、TiNなど
の硬質材料を用いることができる。透明でも不透明であ
ってもよい。耐衝撃性及び潤滑性の点では炭素質保護膜
が好ましく、特にダイヤモンドライクカーボンが好まし
い。エネルギー線による磁性薄膜の損傷防止の役割を果
たすだけでなく、ヘッドによる磁性薄膜の損傷にも極め
て強くなる。
As the protective layer, a carbonaceous layer such as carbon, hydrogenated carbon, nitrogenated carbon, amorphous carbon, or SiC, or a hard material such as SiO 2 , Zr 2 O 3 , SiN, or TiN can be used. It may be transparent or opaque. In terms of impact resistance and lubricity, a carbonaceous protective film is preferable, and diamond-like carbon is particularly preferable. It not only plays a role in preventing the magnetic thin film from being damaged by energy rays, but also becomes extremely resistant to damage to the magnetic thin film by the head.

【0103】エネルギー線の一部は保護層でも吸収さ
れ、熱伝導によって磁性薄膜を局所的に加熱する働きを
する。このため保護層が厚すぎると横方向への熱伝導に
より制御用磁化パターンがぼやけてしまう可能性がある
ため、膜厚は薄い方が好ましい。また、記録再生時の磁
性薄膜とヘッドとの距離を小さくするためにも薄い方が
好ましい。従って50nm以下が好ましく、より好まし
くは30nm以下、さらに好ましくは20nm以下であ
る。ただし、充分な耐久性を得るためには0.1nm以
上が好ましく、より好ましくは1nm以上である。
A part of the energy ray is also absorbed by the protective layer, and serves to locally heat the magnetic thin film by heat conduction. For this reason, if the protective layer is too thick, the control magnetization pattern may be blurred due to heat conduction in the lateral direction. Further, it is preferable that the thickness be thin in order to reduce the distance between the magnetic thin film and the head during recording and reproduction. Therefore, it is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and still more preferably 20 nm or less. However, in order to obtain sufficient durability, the thickness is preferably 0.1 nm or more, more preferably 1 nm or more.

【0104】また、保護層が2層以上の層から構成され
ていてもよい。磁性層の直上の保護層をCrを主成分と
する層を設けると、磁性層への酸素透過を防ぐ効果が高
く好ましい。より好ましくは、保護層上に潤滑層を形成
する。媒体のマスク及び磁気ヘッドによる損傷を防ぐ機
能を持つ。潤滑層に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤
滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等が挙げら
れ、ディップ法、スピンコート法などの常法で塗布する
ことができる。磁化パターン形成の妨げとならないため
に潤滑層は薄い方が好ましく。10nm以下が好まし
い。十分な潤滑性能を得るためには1nm以上が好まし
い。ただし、潤滑層上からエネルギー線を照射する場合
には、潤滑剤のダメージ(分解、重合)等を考慮し、再
塗布などを行ってもよい。
Further, the protective layer may be composed of two or more layers. It is preferable to provide a protective layer immediately above the magnetic layer with a layer containing Cr as a main component, since the effect of preventing oxygen from permeating the magnetic layer is high. More preferably, a lubricating layer is formed on the protective layer. It has a function of preventing damage by a medium mask and a magnetic head. Examples of the lubricant used for the lubricating layer include a fluorine-based lubricant, a hydrocarbon-based lubricant, a mixture thereof, and the like. The lubricating layer is preferably thinner so as not to hinder the formation of the magnetic pattern. It is preferably 10 nm or less. In order to obtain sufficient lubrication performance, the thickness is preferably 1 nm or more. However, when irradiating the energy beam from above the lubricating layer, re-application may be performed in consideration of damage (decomposition, polymerization) of the lubricant.

【0105】本発明の制御用磁化パターン形成法は、潤
滑層の形成前に行っても形成後に行ってもよい。更に、
浮上型/接触型ヘッドの走行安定性を損なわないよう、
制御用磁化パターン形成後の該媒体の表面粗度Raを3
nm以下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Ra
とは潤滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式
表面粗さ計を用いて測定長400μmで測定後、JIS
B0601に則って算出した値である。より好ましく
は1.5nm以下とする。
The method of forming a control magnetization pattern according to the present invention may be performed before or after forming the lubricating layer. Furthermore,
In order not to impair the running stability of the flying / contact head,
After forming the control magnetization pattern, the surface roughness Ra of the medium is set to 3
It is preferable to keep it at or below nm. The medium surface roughness Ra
Is the roughness of the medium surface not containing the lubricating layer.
This is a value calculated according to B0601. More preferably, the thickness is 1.5 nm or less.

【0106】さらに望ましくは制御用磁化パターン形成
後の該媒体の表面うねりWaを5nm以下に保つ。Wa
は潤滑層を含まない媒体表面のうねりであって、触針式
表面粗さ計を用いて測定長2mmで測定後、Ra算出に
準じて算出した値である。より好ましくは3nm以下と
する。本磁気記録媒体への制御用磁化パターンの形成
は、記録層に対して行う。記録層上に保護層、又は保護
層と潤滑層を形成した後に既術のいずれかの方法で行う
のが好ましいが、記録層の酸化の心配がない場合は記録
層の成膜直後に行っても良い。
More preferably, the surface waviness Wa of the medium after forming the control magnetization pattern is kept at 5 nm or less. Wa
Is the waviness of the medium surface not containing the lubricating layer, and is a value calculated according to Ra calculation after measuring with a measuring length of 2 mm using a stylus type surface roughness meter. More preferably, the thickness is 3 nm or less. The formation of the control magnetization pattern on the magnetic recording medium is performed on the recording layer. After forming the protective layer, or the protective layer and the lubricating layer on the recording layer, it is preferably performed by any of the conventional methods, but if there is no concern about oxidation of the recording layer, it is performed immediately after the formation of the recording layer. Is also good.

【0107】磁気記録媒体の各層を形成する成膜方法と
しては各種の方法が採りうるが、例えば直流(マグネト
ロン)スパッタリング法、高周波(マグネトロン)スパ
ッタリング法、ECRスパッタリング法、真空蒸着法な
どの物理的蒸着法が挙げられる。また、成膜時の条件と
しては、得るべき媒体の特性に応じて、到達真空度、基
板加熱の方式と基板温度、スパッタリングガス圧、バイ
アス電圧等を適宜決定する。例えば、スパッタリング成
膜では、通常の場合、到達真空度は5×10-6Torr
以下、基板温度は室温〜400℃、スパッタリングガス
圧は1×10-3〜20×10-3Torr、バイアス電圧
は0〜−500Vが好ましい。
Various methods can be adopted as a film forming method for forming each layer of the magnetic recording medium. An evaporation method is mentioned. As the conditions at the time of film formation, the ultimate vacuum, the substrate heating method and substrate temperature, the sputtering gas pressure, the bias voltage, and the like are appropriately determined according to the characteristics of the medium to be obtained. For example, in the case of sputtering film formation, the ultimate vacuum degree is usually 5 × 10 −6 Torr.
Hereinafter, the substrate temperature is preferably from room temperature to 400 ° C., the sputtering gas pressure is preferably from 1 × 10 −3 to 20 × 10 −3 Torr, and the bias voltage is preferably from 0 to −500 V.

【0108】成膜にあたっては、非磁性基板を加熱する
場合は下地層形成前に行っても良い。或いは、熱吸収率
が低い透明な基板を使用する場合には、熱吸収率を高く
するため、Crを主成分とする種子層又はB2結晶構造
を有する下地層を形成してから基板を加熱し、しかる後
に記録層等を形成しても良い。記録層が、希土類系の磁
性膜の場合には、腐食・酸化防止の見地から、ディスク
の最内周部及び最外周部を最初マスクして、記録層まで
成膜、続く保護層の成膜の際にマスクを外し、記録層を
保護層で完全に覆う方法や、保護層が2層の場合には、
記録層と第一の保護層までをマスクしたまま成膜、第2
の保護層を成膜する際にマスクを外し、やはり記録層を
第二の保護層で完全に覆うようにすると希土類系磁性層
の腐食、酸化が防げて好適である。
In the case of heating the non-magnetic substrate, the film may be formed before the formation of the underlayer. Alternatively, when a transparent substrate having a low heat absorption is used, the substrate is heated after forming a seed layer mainly composed of Cr or an underlayer having a B2 crystal structure in order to increase the heat absorption. After that, a recording layer or the like may be formed. If the recording layer is a rare-earth magnetic film, the innermost and outermost parts of the disc are first masked, the film is formed up to the recording layer, and then the protective layer is formed from the viewpoint of preventing corrosion and oxidation. In this case, the mask is removed and the recording layer is completely covered with the protective layer.
The film is formed while masking the recording layer and the first protective layer.
It is preferable to remove the mask when the protective layer is formed and completely cover the recording layer with the second protective layer, because corrosion and oxidation of the rare earth magnetic layer can be prevented.

【0109】本発明の磁気記録装置は、上述してきた磁
気記録媒体を少なくとも1枚と、これを記録方向に駆動
する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、
磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段
と、磁気ヘッドへの信号入力と磁気ヘッドからの出力信
号再生を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気
記録装置である。
The magnetic recording apparatus of the present invention includes at least one of the above-described magnetic recording media, a driving unit for driving the magnetic recording medium in a recording direction, a magnetic head including a recording unit and a reproducing unit,
The magnetic recording apparatus includes means for moving a magnetic head relative to a magnetic recording medium, and means for processing a signal for inputting a signal to the magnetic head and reproducing a signal output from the magnetic head.

【0110】また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ
後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を
得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘ
ッドにより記録してなる磁気記録装置に用いても、簡易
に精密なサーボ信号を得ることが可能である。また、磁
気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデ
ータ領域として用いられない領域には本発明により磁化
パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外
乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の
位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による
信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
Further, after assembling the magnetic recording medium into the device, the magnetic pattern is reproduced by a magnetic head to obtain a signal, and a servo burst signal is recorded by the magnetic head with reference to the signal. Even if it is used, a precise servo signal can be easily obtained. Also, even after recording the servo burst signal with the magnetic head, if a signal recorded as a magnetization pattern according to the present invention remains in an area not used as a user data area, the magnetic head may be displaced due to some disturbance. Is easily returned to a desired position, and therefore, a magnetic recording apparatus in which signals by both writing methods are present has high reliability.

【0111】磁気記録装置として代表的な、磁気ディス
ク装置を例に説明する。磁気ディスク装置は、通常、磁
気ディスクを1枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシ
ャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された
磁気ディスクを回転させるモータと、記録及び/又は再
生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたア
ームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上
の任意の位置に移動させることのできるアクチュエータ
とからなり、記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定
の浮上量で移動している。記録情報は、信号処理手段を
経て記録信号に変換されて磁気ヘッドにより記録され
る。また、磁気ヘッドにより読み取られた再生信号は同
信号処理手段を経て逆変換され、再生情報が得られる。
A description will be given of a typical magnetic disk device as a magnetic recording device. A magnetic disk device generally includes a shaft for fixing one or more magnetic disks in a skewered manner, a motor for rotating a magnetic disk joined to the shaft via bearings, and a magnetic disk used for recording and / or reproduction. A head, an arm to which the head is attached, and an actuator capable of moving the head to an arbitrary position on the magnetic recording medium via the head arm. It is moving at a flying height. The recording information is converted into a recording signal via a signal processing means and recorded by a magnetic head. Further, the reproduction signal read by the magnetic head is inversely converted through the signal processing means to obtain reproduction information.

【0112】ディスク上には、情報信号が同心円状のト
ラックに沿って、セクター単位で記録される。サーボパ
ターンは通常、セクター間に記録される。磁気ヘッドは
該パターンからサーボ信号を読み取り、これによりトラ
ックの中心に正確にトラッキングを行い、そのセクター
の情報信号を読み取る。記録時も同様にトラッキングを
行う。
On the disk, information signals are recorded in sector units along concentric tracks. Servo patterns are usually recorded between sectors. The magnetic head reads a servo signal from the pattern, thereby accurately performing tracking at the center of the track, and reads an information signal of the sector. Tracking is also performed during recording.

【0113】前述の通り、サーボ信号を発生するサーボ
パターンは、情報を記録する際のトラッキングに使用す
るという性質上、特に高精度が要求される。また現在多
く使用されているサーボパターンは、1トラックあた
り、互いに1/2ピッチずれた2組のパターンからなる
ため、情報信号の1/2のピッチ毎に形成する必要があ
り、2倍の精度が要求される。しかしながら、従来のサ
ーボパターン形成方法では、外部ピンとアクチュエータ
の重心が異なることから生じる振動の影響でライトトラ
ック幅で0.2〜0.3μm程度が限界であり、トラッ
ク密度の増加にサーボパターンの精度が追いつかず、磁
気記録装置の記録密度向上及びコストダウンの妨げとな
りつつある。
As described above, the servo pattern for generating the servo signal is required to have a particularly high precision due to the property of being used for tracking when recording information. In addition, since the servo pattern which is frequently used at present consists of two sets of patterns which are shifted from each other by ピ ッ チ pitch, it is necessary to form the servo pattern at every の pitch of the information signal, and the accuracy is twice as high. Is required. However, in the conventional servo pattern forming method, the write track width is limited to about 0.2 to 0.3 μm due to the influence of vibration caused by the difference in the center of gravity between the external pin and the actuator. However, it is becoming difficult to improve the recording density and reduce the cost of the magnetic recording apparatus.

【0114】本発明によれば、縮小結像技術を用いるこ
とで効率よく精度の高い磁化パターンを形成することが
できるので、従来のサーボパターン形成方法に比べて格
段に低コスト、短時間で精度良くサーボパターンを形成
でき、例えば40kTPI以上に媒体のトラック密度を
高めることができる。従って本媒体を用いた磁気記録装
置は高密度での記録が可能となる。
According to the present invention, it is possible to efficiently form a highly accurate magnetization pattern by using a reduced image forming technique. A servo pattern can be formed well, and the track density of the medium can be increased to, for example, 40 kTPI or more. Therefore, a magnetic recording device using this medium can perform high-density recording.

【0115】また、位相サーボ方式を用いると連続的に
変化するサーボ信号が得られるのでよりトラック密度を
上げることができ、0.1μm幅以下でのトラッキング
も可能となり、より高密度記録が可能である。前述のよ
うに、位相サーボ方式には、例えば、内周から外周に、
半径に対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用い
られる。このような、半径方向に連続したパターンや斜
めのパターンは、ディスクを回転させながら1トラック
ずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方
法では作りにくく、複雑な計算や構成が必要であった。
Further, when the phase servo system is used, a continuously changing servo signal can be obtained, so that the track density can be further increased, and tracking with a width of 0.1 μm or less is possible, so that higher density recording is possible. is there. As described above, in the phase servo method, for example, from the inner circumference to the outer circumference,
A magnetization pattern that extends linearly obliquely to the radius is used. Such a continuous pattern or an oblique pattern in the radial direction is difficult to produce by a conventional servo pattern forming method of recording a servo signal one track at a time while rotating a disk, and a complicated calculation and configuration are required.

【0116】しかし本発明によれば、該形状に応じたマ
スクを一旦作成すれば、マスクを通したエネルギー線を
ディスク上の所望の位置で縮小結像するだけで当該パタ
ーンを容易に形成できるため、位相サーボ方式に用いる
媒体を簡単かつ短時間、安価に作成することができる。
ひいては、高密度記録が可能な、位相サーボ方式の磁気
記録装置を提供できる。特にビームを絞り込むことから
小径の磁気記録媒体で高記録密度のものに適し、好まし
くは、直径が65mm以下の磁気ディスクに適用するの
が好ましい。より好ましくは2インチ以下、更に好まし
くは1インチ以下である。さて、従来主流のサーボパタ
ーン形成方法は、媒体を磁気記録装置(ドライブ)に組
み込んだのちに、クリーンルーム内で専用のサーボライ
ターを用いて行う。
However, according to the present invention, once a mask corresponding to the shape is once formed, the pattern can be easily formed only by reducing and forming an energy beam passing through the mask at a desired position on the disk. In addition, a medium used for the phase servo method can be simply, quickly, and inexpensively created.
As a result, it is possible to provide a phase servo type magnetic recording device capable of high-density recording. Particularly, since the beam is narrowed down, it is suitable for a magnetic recording medium having a small diameter and a high recording density, and is preferably applied to a magnetic disk having a diameter of 65 mm or less. More preferably, it is 2 inches or less, and still more preferably, 1 inch or less. In the conventional mainstream servo pattern forming method, a dedicated servo writer is used in a clean room after a medium is incorporated in a magnetic recording device (drive).

【0117】各ドライブをサーボライターに装着し、ド
ライブ表面あるいは裏面のいずれかにある孔よりサーボ
ライターのピンを差し入れ磁気ヘッドを機械的に動かし
ながら、トラックに沿って1パターンずつ記録を行う。
このためドライブ一台あたり15〜20分程度と非常に
時間がかかる。専用のサーボライターを用い、またドラ
イブに孔を開けるためこれら作業はクリーンルーム内で
行う必要があり、工程上も煩雑でコストアップの要因で
あった。
Each drive is mounted on a servo writer, and the pins of the servo writer are inserted through holes in either the front or rear surface of the drive, and the magnetic head is moved mechanically to record one pattern at a time along the track.
For this reason, it takes a very long time of about 15 to 20 minutes per drive. These operations have to be performed in a clean room because a dedicated servo writer is used and holes are formed in the drive, which is complicated in the process and increases the cost.

【0118】本発明では、予めパターンを記録したマス
クを通してエネルギー線を照射することで、サーボパタ
ーン或いはサーボパターン記録用基準パターンを一括し
て記録でき、非常に簡便かつ短時間で媒体にサーボパタ
ーンを形成できる。このようにしてサーボパターンを形
成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、上記サーボパ
ターン書込み工程は不要となる。
According to the present invention, a servo pattern or a reference pattern for recording a servo pattern can be collectively recorded by irradiating an energy beam through a mask in which a pattern has been recorded in advance. Can be formed. The magnetic recording device incorporating the medium on which the servo pattern is formed as described above does not require the servo pattern writing step.

【0119】或いはサーボパターン記録用基準パターン
を形成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、該基準パ
ターンをもとにして装置内で所望のサーボパターンを書
込むことができ、上記のサーボライターは不要であり、
クリーンルーム内での作業も必要ない。また、磁気記録
装置の裏側に孔を開ける必要がなく耐久性や安全性の上
でも好ましい。
Alternatively, a magnetic recording apparatus incorporating a medium on which a servo pattern recording reference pattern is formed can write a desired servo pattern in the apparatus based on the reference pattern, and the servo writer is not required. And
There is no need to work in a clean room. Further, it is not necessary to make a hole on the back side of the magnetic recording apparatus, which is preferable in terms of durability and safety.

【0120】さらに、本発明においては結像手段と媒体
との間には、焦点距離に相当する間隙があるので、磁気
記録媒体と他の構成部材との接触による損傷や、微小な
塵埃やゴミの挟み込みによる媒体の損傷を防ぎ、欠陥の
発生を防ぐことができる。以上のように、本発明によれ
ば高密度記録が可能な磁気記録装置を、簡便な工程で安
価に得ることができる。磁気ヘッドとしては、薄膜ヘッ
ド、MRヘッド、GMRヘッド、TMRヘッドなど各種
のものを用いることができる。上述の磁気ヘッドの再生
部をMRヘッドで構成することにより、高記録密度にお
いても十分な信号強度を得ることができ、より高記録密
度の磁気記録装置を実現することができる。
Furthermore, in the present invention, since there is a gap corresponding to the focal length between the imaging means and the medium, damage due to contact between the magnetic recording medium and other constituent members, minute dust or dust Can be prevented from damaging the medium due to pinching of the medium, and the occurrence of defects can be prevented. As described above, according to the present invention, a magnetic recording device capable of high-density recording can be obtained in a simple process at low cost. Various magnetic heads such as a thin film head, an MR head, a GMR head, and a TMR head can be used. By configuring the reproducing section of the magnetic head with an MR head, a sufficient signal intensity can be obtained even at a high recording density, and a magnetic recording apparatus with a higher recording density can be realized.

【0121】またこの磁気ヘッドを、浮上量が0.00
1μm以上、0.05μm未満と、従来より低い高さで
浮上させると、出力が向上して高い装置S/Nが得ら
れ、大容量で高信頼性の磁気記録装置を提供することが
できる。また、最尤復号法による信号処理回路を組み合
わせるとさらに記録密度を向上でき、例えば、トラック
密度13kTPI以上、線記録密度250kFCI以
上、1平方インチ当たり3Gビット以上の記録密度で記
録・再生する場合にも十分なS/Nが得られる。
Further, this magnetic head has a flying height of 0.00.
When flying at a height of 1 μm or more and less than 0.05 μm, which is lower than the conventional height, the output is improved and a high device S / N is obtained, so that a large-capacity and highly reliable magnetic recording device can be provided. The recording density can be further improved by combining a signal processing circuit based on the maximum likelihood decoding method. For example, when recording / reproducing at a recording density of 13 kTPI or more, a linear recording density of 250 kFCI or more, and a recording density of 3 Gbits or more per square inch, Also obtains a sufficient S / N.

【0122】さらに磁気ヘッドの再生部を、互いの磁化
方向が外部磁界によって相対的に変化することによって
大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、その導
電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層からなるG
MRヘッド、あるいはスピン・バルブ効果を利用したG
MRヘッドとすることにより、信号強度をさらに高める
ことができ、1平方インチ当たり10Gビット以上、3
50kFCI以上の線記録密度を持った信頼性の高い磁
気記録装置の実現が可能となる。
Further, the reproducing portion of the magnetic head is disposed between a plurality of conductive magnetic layers which cause a large resistance change due to a relative change in their magnetization directions due to an external magnetic field, and the conductive magnetic layers. G consisting of a conductive non-magnetic layer
MR head or G using spin valve effect
By using the MR head, the signal strength can be further increased, and 10 Gbits or more per square inch
A highly reliable magnetic recording device having a linear recording density of 50 kFCI or more can be realized.

【0123】[0123]

【実施例】以下に本発明の磁気記録媒体を詳細に説明す
るが、その要旨の範囲を越えない限り、実施例により限
定されるものでは無い。 実施例1 2.5インチ径のアルミノシリケート系ガラス基板を洗
浄、乾燥し、その上に到達真空度:1×10-7Tor
r、基板温度:350℃、バイアス電圧:−200V、
スパッタリングガス圧:Arで3×10-3Torr、の
条件下で、NiAlを60nm、Cr94Mo6を10n
m、記録層としてCo72Cr18Pt10を22nm、保護
層としてカーボン(ダイヤモンドライクカーボン)を5
nmスパッタリング成膜した。表面粗度Raは0.5n
m、うねりWaは0.8nmであった。その上には潤滑
層としてフッ素系潤滑剤を1.5nmの厚さに塗布し、
100℃で40分焼成し、室温での保磁力3000O
e、飽和磁化310emu/ccの面内記録用磁気ディ
スクを得た。記録層のキュリー温度は250℃であっ
た。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below, but is not limited by the embodiments unless it goes beyond the gist of the invention. Example 1 A 2.5-inch-diameter aluminosilicate glass substrate was washed and dried, and a degree of vacuum reached thereon was 1 × 10 −7 Torr.
r, substrate temperature: 350 ° C., bias voltage: −200 V,
Sputtering gas pressure: Ar 3 × 10 −3 Torr, NiAl 60 nm, Cr 94 Mo 6 10 n
m, 22 nm of Co 72 Cr 18 Pt 10 as a recording layer, and 5 carbon (diamond-like carbon) as a protective layer.
nm was formed by sputtering. Surface roughness Ra is 0.5n
m and undulation Wa were 0.8 nm. On top of this, a fluorine-based lubricant was applied to a thickness of 1.5 nm as a lubricant layer,
Baking at 100 ° C for 40 minutes, coercive force 3000O at room temperature
e, a magnetic disk for in-plane recording having a saturation magnetization of 310 emu / cc was obtained. The Curie temperature of the recording layer was 250 ° C.

【0124】得られた磁気ディスクに、下記のように磁
化パターンを形成した。磁気ディスクを図1に示す磁化
パターン形成装置に装着し、10kOeの外部磁界をか
けてディスク円周方向に一様に磁化した。その後、外部
磁界印加手段を入れ替えて図2に示すような装置構成と
し、図4に示す光学系を用いてエキシマパルスレーザを
照射し、磁化パターンを形成した。パルスレーザ照射用
光学系は、エネルギー線源として波長248nmのエキ
シマパルスレーザ光源を用い、パルス幅:25nse
c、ビーム径:10mm*30mm(ピークエネルギー
の1/e2となる径)のパルスレーザを出射させた。そ
の中からプログラマブルシャッターで1パルスを取り出
し、磁気ディスク上でのパワーが約80mJ/cm2
なるようアッテネータで強度を調整した。次に、直径5
0mmの非球面レンズと平凸レンズの組み合わせで構成
されたコンデンサレンズによって、マスク面でのビーム
内強度分布が均一となるよう集光してマスクを通し、パ
ターン化エネルギー線を得た。用いたマスクの模式図を
図6に示す。(a)は全体図、(b)はマスク領域の拡
大図である。マスクは、石英ガラスを基材とし、厚さ約
20nmのCr層の有無で凹凸が形成されてなる(凸部
が非透過であって、凹部が透過部である)。マスクは内
径20mm(半径10mm)、外径130mm(半径6
5mm)であり、半径40mmから50mm、角度θ=
5度の範囲に透過部がパターニングされている。(b)
に拡大図を示す。半径方向に10mmの長い直線からな
る透過部が300本形成されている。透過部及び非透過
部の周方向の最小幅はいずれも4μmである。パターン
化エネルギー線は、前述のコンデンサレンズの焦点位置
が中心にくるように配置された直径20mmの結像レン
ズで、媒体面に縮小結像された。縮小率は1/4とし
た。即ちマスク上のパターンが長さ、幅とも1/4とな
ってディスク上に結像された。同時に約1.5kGau
ssの磁界を最初の円周方向磁化とは逆方向に永久磁石
にて印加した。形成された磁化パターンの評価は、磁気
現像液により磁化パターンを現像して、光学顕微鏡で観
察することで行った。その結果、幅1μmの磁化パター
ンが300本形成されていることが分かった。次に、保
護層のレーザ照射によるダメージの有無を、ラマン分光
法にてグラファイトとダイヤモンドのピークを測定して
確認した。もし、レーザにより保護層が損傷を受けると
レーザ照射後にダイヤモンドのピーク強度が落ち、グラ
ファイトのピーク強度が強くなるが、本実施例では照射
前後でそのピーク比は変わらなかった。潤滑剤のダメー
ジ(分解、重合)等についても、レーザ照射前後で数平
均分子量と重量平均分子量を測定することでダメージの
有無を確認したが、やはり照射前後で差は見られなかっ
た。本実施例の方法を磁気ディスクのサーボパターン形
成に適用すれば、簡便かつ短時間に、高精度のサーボパ
ータンを有する磁気ディスクが得られる。さらにこの磁
気ディスクを用いた磁気ディスク装置は、サーボパター
ンを新たに記録する必要がなく、高精度でのトラッキン
グが可能であり、高密度に記録を行うことができる。 実施例2 実施例1と同様にして磁気ディスクを作製したのち、下
記のように磁化パターンを形成した。磁気ディスクを図
1に示す磁化パターン形成装置に装着し、10kOeの
外部磁界をかけてディスク円周方向に一様に磁化した。
その後、外部磁界印加手段を入れ替えて図2に示すよう
な装置構成とし、図5に示す光学系を用いてエキシマパ
ルスレーザを照射し、磁化パターンを形成した。パルス
レーザ照射用光学系は、エネルギー線源として波長26
6nmのYAGの4倍波Qスイッチレーザ光源を用い、
パルス幅:5nsec、ビーム径:直径8mm(ピーク
エネルギーの1/e2となる径)を出射させた。その中
からプログラマブルシャッターで1パルスを取り出し、
磁気ディスク上でのパワーが約50mJ/cm2となる
ようアッテネータで強度を調整した後、3倍のビームエ
キスパンダーでビーム径:直径24mmに拡大した。次
に、直径50mmの非球面レンズと平凸レンズの組み合
わせで構成されたコンデンサレンズよって、マスク面で
のビーム内強度分布が均一となるよう集光してマスクを
通し、パターン化エネルギー線を得た。用いたマスク
は、図6に示すものとほぼ同様であるが、半径40mm
から48mm、角度θ=15度の範囲に透過部がパター
ニングされている。つまり、半径方向に8mmの長い直
線からなる透過部が800本形成されている。透過部及
び非透過部の周方向の最小幅はいずれも4μmである。
パターン化エネルギー線は、前述のコンデンサレンズの
焦点位置が中心にくるように配置された直径20mmの
結像レンズで、媒体面に縮小結像された。縮小率は1/
4とした。即ちマスク上のパターンが長さ、幅とも1/
4となってディスク上に結像された。同時に約1.5k
Gaussの磁界を最初の円周方向磁化とは逆方向に永
久磁石にて印加した。形成された磁化パターンの評価
は、磁気現像液により磁化パターンを現像して、光学顕
微鏡で観察することで行った。その結果、幅1μmの磁
化パターンが800本形成されていることが分かった。
また、実施例1と同様に、保護層や潤滑剤のレーザ照射
によるダメージの有無を確認したが、照射前後で差は見
られなかった。本実施例の方法を磁気ディスクのサーボ
パターン形成に適用すれば、簡便かつ短時間に、高精度
のサーボパータンを有する磁気ディスクが得られる。さ
らにこの磁気ディスクを用いた磁気ディスク装置は、サ
ーボパターンを新たに記録する必要がなく、高精度での
トラッキングが可能であり、高密度に記録を行うことが
できる。
On the obtained magnetic disk, a magnetization pattern was formed as follows. The magnetic disk was mounted on the magnetization pattern forming apparatus shown in FIG. 1, and was uniformly magnetized in the circumferential direction of the disk by applying an external magnetic field of 10 kOe. Thereafter, the external magnetic field applying means was replaced to obtain the device configuration as shown in FIG. 2, and an excimer pulse laser was irradiated using the optical system shown in FIG. 4 to form a magnetization pattern. The pulse laser irradiation optical system uses an excimer pulse laser light source having a wavelength of 248 nm as an energy ray source and a pulse width of 25 ns.
c, A pulse laser having a beam diameter of 10 mm * 30 mm (a diameter that is 1 / e 2 of the peak energy) was emitted. One pulse was taken out from among them with a programmable shutter, and the intensity was adjusted with an attenuator so that the power on the magnetic disk was about 80 mJ / cm 2 . Next, the diameter 5
Using a condenser lens composed of a combination of a 0 mm aspherical lens and a plano-convex lens, the light was condensed so that the intensity distribution in the beam on the mask surface was uniform and passed through the mask to obtain a patterned energy ray. FIG. 6 shows a schematic diagram of the mask used. (A) is an overall view, and (b) is an enlarged view of a mask region. The mask is made of quartz glass as a base material, and is formed with irregularities depending on the presence or absence of a Cr layer having a thickness of about 20 nm (the convex portions are non-transmissive, and the concave portions are transmissive portions). The mask has an inner diameter of 20 mm (radius 10 mm) and an outer diameter of 130 mm (radius 6).
5 mm), a radius of 40 mm to 50 mm, and an angle θ =
The transmission part is patterned in a range of 5 degrees. (B)
Shows an enlarged view. There are formed 300 transmission portions each formed of a long straight line of 10 mm in the radial direction. The minimum width in the circumferential direction of each of the transmitting portion and the non-transmitting portion is 4 μm. The patterned energy ray was reduced and imaged on the medium surface by an imaging lens having a diameter of 20 mm arranged so that the focal position of the condenser lens was at the center. The reduction ratio was 1/4. That is, the pattern on the mask was formed on the disk with the length and width reduced to 1/4. About 1.5kGau at the same time
A magnetic field of ss was applied by a permanent magnet in the direction opposite to the initial circumferential magnetization. The evaluation of the formed magnetic pattern was performed by developing the magnetic pattern with a magnetic developer and observing it with an optical microscope. As a result, it was found that 300 magnetization patterns having a width of 1 μm were formed. Next, the presence or absence of damage to the protective layer due to laser irradiation was confirmed by measuring the peaks of graphite and diamond by Raman spectroscopy. If the protective layer is damaged by the laser, the peak intensity of diamond decreases after laser irradiation and the peak intensity of graphite increases, but in this example, the peak ratio before and after irradiation did not change. With respect to the damage (decomposition, polymerization) of the lubricant and the like, the presence or absence of damage was confirmed by measuring the number average molecular weight and the weight average molecular weight before and after the laser irradiation, but no difference was observed before and after the irradiation. If the method of this embodiment is applied to the formation of a servo pattern on a magnetic disk, a magnetic disk having a highly accurate servo pattern can be obtained simply and in a short time. Furthermore, the magnetic disk device using this magnetic disk does not need to newly record a servo pattern, can perform tracking with high accuracy, and can perform high-density recording. Example 2 After manufacturing a magnetic disk in the same manner as in Example 1, a magnetization pattern was formed as described below. The magnetic disk was mounted on the magnetization pattern forming apparatus shown in FIG. 1, and was uniformly magnetized in the circumferential direction of the disk by applying an external magnetic field of 10 kOe.
Thereafter, the external magnetic field applying means was replaced to form the device configuration as shown in FIG. 2, and an excimer pulse laser was irradiated using the optical system shown in FIG. 5 to form a magnetization pattern. The pulse laser irradiation optical system has a wavelength of 26 as an energy ray source.
Using a 6 nm YAG fourth harmonic Q-switched laser light source,
A pulse width: 5 nsec and a beam diameter: 8 mm in diameter (a diameter that is 1 / e 2 of the peak energy) were emitted. Take one pulse out of it with a programmable shutter,
After adjusting the intensity with an attenuator so that the power on the magnetic disk became about 50 mJ / cm 2 , the beam diameter was increased to 24 mm with a triple beam expander. Next, a condensing lens composed of a combination of an aspherical lens having a diameter of 50 mm and a plano-convex lens was condensed so that the intensity distribution in the beam on the mask surface was uniform and passed through the mask to obtain a patterned energy ray. . The mask used is almost the same as that shown in FIG.
The transmission part is patterned in a range of 48 mm from the angle θ = 15 degrees. In other words, 800 transparent portions formed of a long straight line of 8 mm in the radial direction are formed. The minimum width in the circumferential direction of each of the transmitting portion and the non-transmitting portion is 4 μm.
The patterned energy ray was reduced and imaged on the medium surface by an imaging lens having a diameter of 20 mm arranged so that the focal position of the condenser lens was at the center. Reduction rate is 1 /
And 4. That is, the length and width of the pattern on the mask are 1 /
4 and an image was formed on the disk. About 1.5k at the same time
A Gaussian magnetic field was applied by a permanent magnet in a direction opposite to the initial circumferential magnetization. The evaluation of the formed magnetic pattern was performed by developing the magnetic pattern with a magnetic developer and observing it with an optical microscope. As a result, it was found that 800 magnetization patterns having a width of 1 μm were formed.
Also, as in Example 1, the presence or absence of damage due to laser irradiation of the protective layer and the lubricant was confirmed, but no difference was observed before and after the irradiation. If the method of this embodiment is applied to the formation of a servo pattern on a magnetic disk, a magnetic disk having a highly accurate servo pattern can be obtained simply and in a short time. Furthermore, the magnetic disk device using this magnetic disk does not need to newly record a servo pattern, can perform tracking with high accuracy, and can perform high-density recording.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に
磁化パターンを形成する技術において、微細な磁化パタ
ーンを効率よく更に精度よく形成する磁化パターン形成
方法及び磁化パターン形成装置を提供し、ひいてはより
高密度記録が可能な磁気記録媒体及び磁気記録装置を短
時間かつ安価に提供することができる。
As described above, according to the present invention,
In a technology for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium by combining local heating and application of an external magnetic field, a magnetic pattern forming method and a magnetic pattern forming apparatus for forming a fine magnetic pattern efficiently and more accurately are provided, and as a result, a higher density A recordable magnetic recording medium and a magnetic recording device can be provided in a short time and at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)は、本発明の磁化パターン形成装置のデ
ィスク保持部及び磁界印加部の一例の断面模式図であ
る。(b)は、本発明の磁化パターン形成装置のディス
ク保持部及び磁界印加部の一例の模式図である。
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an example of a disk holding unit and a magnetic field applying unit of a magnetization pattern forming apparatus according to the present invention. (B) is a schematic diagram of an example of a disk holding unit and a magnetic field applying unit of the magnetization pattern forming device of the present invention.

【図2】本発明の磁化パターン形成装置のディスク保持
部及び磁界印加部の一例の断面模式図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of an example of a disk holding unit and a magnetic field applying unit of the magnetic pattern forming apparatus according to the present invention.

【図3】本発明のエネルギー線照射用光学系の一例の説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example of the energy beam irradiation optical system of the present invention.

【図4】本発明のエネルギー線照射用光学系の他の一例
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another example of the energy beam irradiation optical system of the present invention.

【図5】本発明の遮光板の一例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a light shielding plate of the present invention.

【図6】本発明の実施例で用いたマスクの説明図であ
る。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a mask used in the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気ディスク 2 スピンドル 3 ターンテーブル3 4 第一磁界印加手段 5 ヨーク 6、6a、6b 永久磁石 7 真空溝 8 第二磁界印加手段 9 ヨーク 10 永久磁石 11 パルスレーザ 12 フォトマスク 13 透明基板 14 不透明層 15 結像レンズ 21 硬質基板 22a、22b 磁性薄膜 41 パルスレーザ光源 42 プログラマブルシャッター 43 アッテネータ 44 コンデンサレンズ 44a 非球面レンズ 44b 平凸レンズ 45 ビームエキスパンダ 46 遮光板 Reference Signs List 1 magnetic disk 2 spindle 3 turntable 3 4 first magnetic field applying means 5 yoke 6, 6a, 6b permanent magnet 7 vacuum groove 8 second magnetic field applying means 9 yoke 10 permanent magnet 11 pulse laser 12 photomask 13 transparent substrate 14 opaque layer Reference Signs List 15 imaging lens 21 hard substrate 22a, 22b magnetic thin film 41 pulse laser light source 42 programmable shutter 43 attenuator 44 condenser lens 44a aspherical lens 44b plano-convex lens 45 beam expander 46 light shielding plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D006 AA02 AA05 AA06 BB07 DA03 EA00 FA00 5D042 LA01 MA02 5D112 AA24 DD00 GA19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5D006 AA02 AA05 AA06 BB07 DA03 EA00 FA00 5D042 LA01 MA02 5D112 AA24 DD00 GA19

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に磁性薄膜を有してなる磁気記録
媒体に、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、磁性薄膜
に外部磁界を印加する工程とにより磁化パターンを形成
する方法であって、 エネルギー線を媒体表面に照射することにより磁性薄膜
を局所的に加熱するにあたり、形成すべき磁化パターン
に応じた強度分布を有するパターン化エネルギー線を媒
体表面に縮小結像させることを特徴とする磁気記録媒体
の磁化パターン形成方法。
1. A method for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a substrate by locally heating the magnetic thin film and applying an external magnetic field to the magnetic thin film. When the magnetic thin film is locally heated by irradiating the medium surface with an energy beam, a patterned energy beam having an intensity distribution according to a magnetization pattern to be formed is reduced and imaged on the medium surface. Of forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium.
【請求項2】 エネルギー線を、形成すべき磁化パター
ンに応じて強度分布を変化させてパターン化エネルギー
線とした後、媒体表面に縮小結像させることを特徴とす
る請求項1に記載の磁気記録媒体の磁化パターン形成方
法。
2. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the intensity distribution of the energy beam is changed according to a magnetization pattern to be formed, and the energy beam is converted into a patterned energy beam. A method for forming a magnetic pattern on a recording medium.
【請求項3】 エネルギー線を部分的に透過する透過部
を有するマスクを通すことにより、エネルギー線の強度
分布を変化させる、請求項2に記載の磁気記録媒体の磁
化パターン形成方法。
3. The method according to claim 2, wherein the intensity distribution of the energy beam is changed by passing the energy beam through a mask having a transmission part that partially transmits the energy beam.
【請求項4】 磁化パターンの最小幅が2μm以下であ
る、請求項1乃至3のいずれかに記載の磁気記録媒体の
磁化パターン形成方法。
4. The method according to claim 1, wherein the minimum width of the magnetic pattern is 2 μm or less.
【請求項5】 磁化パターンが、記録再生用ヘッドの位
置制御を行うためのサーボパターン又はサーボパターン
記録用の基準パターンを含む、請求項1乃至4のいずれ
かに記載の磁気記録媒体の磁化パターン形成方法。
5. The magnetic pattern of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic pattern includes a servo pattern for controlling the position of a recording / reproducing head or a reference pattern for recording a servo pattern. Forming method.
【請求項6】 磁気記録媒体が直径65mm以下の磁気
ディスクである、請求項1乃至5のいずれかに記載の磁
気記録媒体の磁化パターン形成方法。
6. The method according to claim 1, wherein the magnetic recording medium is a magnetic disk having a diameter of 65 mm or less.
【請求項7】 外部磁界を印加し磁性薄膜を予め所望の
方向に均一に磁化したのち、磁性薄膜を局所的に加熱す
ると同時に外部磁界を印加し加熱部を該所望の方向とは
逆方向に磁化して磁化パターンを形成する、請求項1乃
至6のいずれかに記載の磁気記録媒体の磁化パターン形
成方法。
7. An external magnetic field is applied to uniformly magnetize the magnetic thin film in a desired direction in advance. Then, the magnetic thin film is locally heated, and at the same time, an external magnetic field is applied to cause the heating portion to move in a direction opposite to the desired direction. The method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic pattern is formed by magnetizing.
【請求項8】 エネルギー線が、パルスレーザ光源から
出射したパルスレーザである、請求項1乃至7のいずれ
かに記載の磁気記録媒体の磁化パターン形成方法。
8. The method according to claim 1, wherein the energy beam is a pulse laser emitted from a pulse laser light source.
【請求項9】 磁性薄膜の、磁化が消失する温度が10
0℃以上である請求項1乃至8のいずれかに記載の磁気
記録媒体の磁化パターン形成方法。
9. The temperature at which the magnetization of the magnetic thin film disappears is 10.
9. The method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the temperature is 0 ° C. or higher.
【請求項10】 磁気記録媒体が、基板上に磁性薄膜と
保護層を順次有してなる請求項1乃至9のいずれかに記
載の磁気記録媒体の磁化パターン形成方法。
10. The method according to claim 1, wherein the magnetic recording medium has a magnetic thin film and a protective layer on a substrate in order.
【請求項11】 保護層の膜厚が50nm以下である請
求項10に記載の磁気記録媒体の磁化パターン形成方
法。
11. The method according to claim 10, wherein the thickness of the protective layer is 50 nm or less.
【請求項12】 保護層がダイヤモンドライクカーボン
からなる請求項10又は11に記載の磁気記録媒体の磁
化パターン形成方法。
12. The method according to claim 10, wherein the protective layer is made of diamond-like carbon.
【請求項13】 磁気記録媒体が、保護層上に潤滑層を
有してなる請求項10乃至12のいずれかに記載の磁気
記録媒体の磁化パターン形成方法。
13. The method according to claim 10, wherein the magnetic recording medium has a lubricating layer on the protective layer.
【請求項14】 磁気記録媒体の表面粗度Raが3nm
以下である請求項1乃至13のいずれかに記載の磁気記
録媒体の磁化パターン形成方法。
14. A magnetic recording medium having a surface roughness Ra of 3 nm.
The method for forming a magnetic pattern of a magnetic recording medium according to claim 1, wherein:
【請求項15】 請求項1乃至14のいずれかに記載の
磁化パターン形成方法により磁化パターンが形成されて
なることを特徴とする磁気記録媒体。
15. A magnetic recording medium, wherein a magnetic pattern is formed by the method of forming a magnetic pattern according to claim 1. Description:
【請求項16】 磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録
方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気
ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動
させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッ
ドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手
段を有する磁気記録装置であって、磁気記録媒体が請求
項15に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁
気記録装置。
16. A magnetic recording medium, a driving unit for driving the magnetic recording medium in a recording direction, a magnetic head including a recording unit and a reproducing unit, means for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium, A magnetic recording apparatus having recording / reproducing signal processing means for inputting a recording signal to a head and outputting a reproduction signal from a magnetic head, wherein the magnetic recording medium is the magnetic recording medium according to claim 15. Magnetic recording device.
【請求項17】 磁気記録媒体を装置に組みこんだ後、
上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得、
該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッド
により記録してなる、請求項16に記載の磁気記録装
置。
17. After assembling the magnetic recording medium into the device,
The magnetization pattern is reproduced by a magnetic head to obtain a signal,
17. The magnetic recording apparatus according to claim 16, wherein a servo burst signal is recorded by the magnetic head based on the signal.
【請求項18】 基板上に磁性薄膜を有してなる磁気記
録媒体に、エネルギー線を照射して磁性薄膜を局所的に
加熱する工程と磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とに
より磁化パターンを形成する装置であって、 磁気記録媒体を保持する媒体保持手段と、 磁気記録媒体に外部磁界を印加する外部磁界印加手段
と、 エネルギー線を出射するエネルギー線源と、 エネルギー線源より出射されたエネルギー線を、形成す
べき磁化パターンに応じて強度分布を変化させるマスク
手段と、 マスク手段と磁気記録媒体の間に配置され、該強度分布
を変化させたエネルギー線を媒体表面に縮小結像する結
像手段とを備えたことを特徴とする磁化パターン形成装
置。
18. A method in which a magnetic recording medium having a magnetic thin film on a substrate is irradiated with energy rays to locally heat the magnetic thin film and a step of applying an external magnetic field to the magnetic thin film to form a magnetization pattern. An apparatus for forming, comprising: a medium holding unit for holding a magnetic recording medium; an external magnetic field applying unit for applying an external magnetic field to the magnetic recording medium; an energy ray source for emitting an energy ray; A mask means for changing the intensity distribution of the energy ray according to the magnetization pattern to be formed; and a mask means arranged between the mask means and the magnetic recording medium, and the energy ray having the changed intensity distribution is reduced and imaged on the medium surface. A magnetic pattern forming apparatus, comprising: an imaging unit.
【請求項19】 マスク手段が、エネルギー線を部分的
に透過する透過部を有するマスクである請求項18に記
載の磁化パターン形成装置。
19. The magnetic pattern forming apparatus according to claim 18, wherein the mask means is a mask having a transmission part that partially transmits the energy beam.
【請求項20】 エネルギー線源がパルスレーザ光源で
ある請求項18又は19に記載の磁化パターン形成装
置。
20. The magnetization pattern forming apparatus according to claim 18, wherein the energy ray source is a pulse laser light source.
【請求項21】 エネルギー線源とマスク手段の間にコ
ンデンサレンズを備えてなる請求項18乃至20のいず
れかに記載の磁化パターン形成装置。
21. The magnetic pattern forming apparatus according to claim 18, further comprising a condenser lens between the energy ray source and the mask means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003514324A (en) * 1999-11-12 2003-04-15 シーゲイト テクノロジー エルエルシー Patterning of magnetic media using thermally induced phase transition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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