JP2002503009A - パターン基板を有する磁気記録媒体 - Google Patents

パターン基板を有する磁気記録媒体

Info

Publication number
JP2002503009A
JP2002503009A JP2000530905A JP2000530905A JP2002503009A JP 2002503009 A JP2002503009 A JP 2002503009A JP 2000530905 A JP2000530905 A JP 2000530905A JP 2000530905 A JP2000530905 A JP 2000530905A JP 2002503009 A JP2002503009 A JP 2002503009A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
magnetic
alloy
recording medium
magnetic recording
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000530905A
Other languages
English (en)
Inventor
ウー、チョング、ステラ
ランジャン、ラジブ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seagate Technology LLC
Original Assignee
Seagate Technology LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seagate Technology LLC filed Critical Seagate Technology LLC
Publication of JP2002503009A publication Critical patent/JP2002503009A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/855Coating only part of a support with a magnetic layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/736Non-magnetic layer under a soft magnetic layer, e.g. between a substrate and a soft magnetic underlayer [SUL] or a keeper layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7369Two or more non-magnetic underlayers, e.g. seed layers or barrier layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/7368Non-polymeric layer under the lowermost magnetic recording layer
    • G11B5/7379Seed layer, e.g. at least one non-magnetic layer is specifically adapted as a seed or seeding layer
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911Inorganic substrates
    • G11B5/73913Composites or coated substrates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911Inorganic substrates
    • G11B5/73917Metallic substrates, i.e. elemental metal or metal alloy substrates
    • G11B5/73919Aluminium or titanium elemental or alloy substrates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911Inorganic substrates
    • G11B5/73921Glass or ceramic substrates
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/84Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
    • G11B5/8404Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers manufacturing base layers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/90Magnetic feature

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 高い面記録密度で改善されたHr、SNRおよびS*を呈する磁気記録媒体は、ほぼ均一なパターンのAlまたはAl合金層(21、21’)を非磁気基板(20)上に形成し、それがその後に適用される層(22、22’、23、23’、24、24’、25、25’、26、26’)上で再現してデータ領域を形成することによって獲得される。実施形態は、AlまたはAl合金層(21、21’)を基板(20)にスパッタ堆積させることと、スパッタ層(21、21’)を陽極処理して、酸化アルミを備える複数のほぼ均一な六方形セルを形成することを含む。六方形パターンは、その後に付着させてエピタキシャル成長させた磁気層(24、24’)に再現され、したがって磁気粒子が分離され、その間の静磁気相互作用が減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (関連出願) 本出願は「PATTERN SUBSTRATE FOR HIGH COERCIVITY AND LOW NOISE MEDIA」 と題した1998年2月10日出願の仮特許出願第60/074,253号に対
する優先権を主張し、その開示は全て参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】 (発明の分野) 本発明は、磁気データの記録、記憶および読取り、特に協働する磁気変換ヘッ
ドと接触するテクスチャ加工された(textured)表面を有する薄膜磁気ディスク
などの回転可能な磁気記録媒体に関する。本発明は特に、ノイズが小さく、浮上
高が低く、保磁力が高い高密度磁気記録媒体に対する応用性を有する。
【0003】 (背景技術) 磁気ディスクおよびディスク・ドライブは、従来、磁化された形態でデータを
記録するために使用されている。通常、ディスクの記録表面に近接して配置され
、概ねこれに対して半径方向に移動するデータ変換ヘッドと組み合わせて、1枚
または複数のディスクを中心軸まわりに回転させる。磁気ディスクは、通常、静
止状態で磁気ディスク・ユニットに収容され、磁気ディスク・ユニットは、弾力
的にディスク表面と接触し且つ押しつけられて特定の負荷が与えられた磁気ヘッ
ドを備えている。例えば2500エルステッド以上の高い保磁力、および例えば
約40dBの高いオーバーライト(上書き)などの適切な磁気特性を有しながら
、それと同時に例えば約0.75から約0.85マイクロインチ(19.1〜2
1.6μmm)の小さい滑空なだれ高さなどの読み書き性能に適した機械的特性
を呈する超高密度記録用の磁気記録媒体を製造することは、極めて困難である。
【0004】 使用時には、磁気ディスクは通常、コンタクト・スタート・ストップ(CSS
)方式で駆動される。それによると、ディスクが回転し始めると、ヘッドがディ
スクの表面に対して摺動し始める。ヘッドは、所定の高い回転速度に到達すると
、ヘッドの摺動表面とディスクとの間に生じる空気の流れによる動的圧力効果の
ため、ディスク表面から所定の距離で空気中に浮上する。読取りおよび記録操作
の間、変換ヘッドは記録表面から制御された距離に維持され、ディスクが回転す
るにつれ、空気軸受け上に支持される。磁気ヘッド・ユニットは、ヘッドがこの
浮上状態でディスクの円周方向と半径方向との両方に自由に移動でき、所望の位
置でディスクの表面にデータを記録し、そこから研削できるように配置されてい
る。
【0005】 ディスク・ドライブの操作が終了すると、ディスクの回転速度が低下し、ヘッ
ドが再びディスクの表面に対して摺動し始め、結局、ディスクに接触し、押しつ
けられて停止する。したがって、ディスクが静止状態にある場合、停止から加速
した場合、および完全に停止する直前に減速中である場合、常に変換ヘッドは記
録表面に接触する。ヘッドおよびディスク・アセンブリを駆動する度に、ヘッド
の摺動表面は停止、ディスク表面に対する摺動、空気中での浮上、ディスク表面
に対する摺動および停止で構成された周期的操作を繰り返す。
【0006】 読取りおよび記録操作中には、各変換ヘッドを可能な限り関連する記録表面に
近づけて維持すること、つまりヘッドの浮上高を最小にすることが望ましいと考
えられる。この目的は、面記録密度が増加するにつれ、特に重大になる。面密度
(Mbits/in2)とは、単位面積当たりの記録密度であり、1インチ当た りのトラック数で表すトラック密度(TPI)に1インチ当たりのビット数で表
す線密度(BPI)を掛けた値に等しい。したがって、滑らかな記録表面、さら
に関連する変換ヘッドの滑らかな対向表面が好ましく、それによってヘッドおよ
びディスクを近接して配置することができ、それに伴い予測精度が増加し、ヘッ
ドを支持する空気軸受けの挙動が安定する。しかし、この目的に対して別の要素
が作用する。ヘッド表面および記録表面が平坦すぎると、これらの表面の精密な
対合が始動および停止相中に過度な静摩擦および摩擦を生じ、ヘッドおよび記録
表面が摩耗して、最終的に「ヘッド・クラッシュ」と呼ばれるものに至る。した
がって、ヘッド/ディスクの摩擦を減少させ、変換器の浮上高を最小にするとい
う競合する目的がある。
【0007】 これらの競合する目的を満足するために、磁気ディスクの記録表面は、従来、
「テクスチャリング(すなわちテクスチャ加工)」と呼ばれる技術により表面を
粗くして、ヘッド/ディスクの摩擦を減少させている。従来のテクスチャリング
技術は、ディスク基板の表面を研磨し、その上にテクスチャを設けた後、下層、
磁気層、炭素オーバーコートおよび潤滑トップコートなどのコーティングを付着
させ、基板のテクスチャ表面を磁気ディスクの表面上に再現する。
【0008】 典型的な縦方向の記録媒体が図1に図示されている。この記録媒体は基板10
を備え、これは通常アルミ(Al)またはアルミ・マグネシウム(Al−Mg)
合金などのAl合金であり、アモルファス(非晶形)ニッケル燐(NiP)層で
めっきされている。代替基板には、ガラス、セラミック、ガラス・セラミック材
料およびグラファイトがある。基板10は通常、その各側に順次堆積させたクロ
ム(Cr)またはCr合金の下層11、11’、コバルト(Co)系合金の磁気
層12、12’、通常は炭素を含む保護オーバーコート13、13’、および潤
滑トップコート14、14’を含む。Cr下層11、11’は、複数のサブ下層
11A、11A’を備える複合体として適用することができる。Cr下層11、
11’、Co系磁気合金層12、12’、および保護オーバーコート13、13
’は、通常、順次堆積室を含む装置でスパッタ堆積される。従来のAl合金基板
にはNiPめっきが設けられ、これは主にAl基板の硬度を上げ、テクスチャが
付与される適切な表面として働き、テクスチャはその後、ディスク表面に再現さ
れて着地(ランディング)領域として働く。
【0009】 高密度化と大容量磁気ディスクのために、浮上高、つまりヘッドがCSSドラ
イブのディスク表面から浮上する距離を小さくする必要がある。記録密度と容量
を高めるためにヘッドの浮上高をさらに小さくするという要求は、ヘッド・クラ
ッシュを回避するためテクスチャリングを精密に制御することを特に困難にする
【0010】 ディスク基板にテクスチャ表面を設ける従来の技術は、研磨などの機械的操作
を含む。例えばNakamuraその他の米国特許第5,202,810号を参照された
い。従来の機械的テクスチャリング技術は、多くの欠点を伴う。例えば、機械的
研磨によって形成された破壊屑のために、クリーンなテクスチャ表面を提供する
ことは極めて困難である。さらに、表面は機械的操作の間に必然的に引っ掻き傷
が生じ、質の悪いグライド(滑空)特性と欠陥の増加に寄与する。また、機械的
テクスチャリングでは種々の望ましい基板を処理することが困難である。機械的
テクスチャリングのこのように望ましくない制限的一面のため、多くの安価な基
板、および高い保磁力を達成するのに役立つ導電性グラファイト基板が実質的に
使用できない。
【0011】 機械的テクスチャリングの代替方法は、レーザを使用して着地領域を形成する
ことである。例えば、Ranjanその他の米国特許第5,062,021号を参照さ
れたい。機械的テクスチャリングの別の代替方法が、Lalその他の米国特許第5 ,166,006号に開示され、これは化学的エッチングを含む。
【0012】 1996年2月28日に出願した同時係属米国特許出願第08/608,07
2号では、チタンまたはチタン合金などの金属層を、ガラス、ガラス・セラミッ
クス材料およびNiP化学めっきAl−Mg合金基板にスパッタリングして形成
したテクスチャ表面を有する磁気記録媒体が開示されている。しかし、例えば3
000エルステッド超、特に3300エルステッド超など、2500エルステッ
ドより大きい十分に高い保磁力を有する磁気記録媒体をスパッタされたテクスチ
ャ層で生成することは、困難であることが判明した。また、スパッタ層の微細構
成は、基板など、それが付着する下の層に大きく依存するので、下にある異なる
タイプの材料ごとにプロセスのパラメータを最適にしなければならず、これによ
って生産量が低下する。このようにプロセスのパラメータを最適にしないと、一
貫して再現可能な結果を達成するのが困難である。
【0013】 高い面記録密度の要求のため、保磁力、残留矩形(remanent squareness)、 低媒体ノイズおよび狭いトラック記録性能についての薄膜磁気記録媒体への要求
がますます大きくなる。このような過酷な要求を満足する磁気記録媒体、特に縦
方向記録用高密度磁気剛性ディスク媒体を生成することは、極めて困難である。
【0014】 線記録密度は、磁気記録媒体の保磁力を上げることによって増加することがで
きる。しかし、この目的は、磁気的に結合していない非常に細かい粒子を維持す
ることによってなど、媒体のノイズを低下させることによってのみ達成すること
ができる。媒体ノイズは、高密度磁気ハード・ディスク・ドライブの記録密度向
上を制限する主な要素である。薄膜の媒体ノイズは、主に不均等な粒子サイズお
よび粒子間交換結合に帰される。したがって、線密度を上げるため、適切な微細
構造制御によって媒体ノイズを最小にしなければならない。
【0015】 残留保磁力(Hr)、残留磁気(Mr)および保磁力矩形(S*)などの磁気 合金薄膜の性能にとって重要である適切な磁気特性は、主に磁気層の微小構造に
依存し、これは磁気層が付着している下層の影響を受ける。従来の下層はCr、
モリブデン(Mo)、タングステン(W)、チタン(Ti)、クロム・バナジウ
ム(CrV)、さらに種々の置換元素とCrとの合金を含む。微粒子構造を有す
る下層が非常に望ましく、特に上に付着させる六方最密(HCP)磁気Coまた
はCo合金の微粒子を成長させるには望ましいと認識されている。
【0016】 高いデータ記憶容量に対する上昇の一途の需要を満足するため、Hrが高く、
媒体ノイズが低くなった、つまりSNRが高い磁気記録媒体を製造する必要があ
る。Hrが高くなると、PW50(最大値の半分でのプラス幅)が効果的に狭く
なり、より高い記録密度でビット長を小さくすることができる。この数年、微小
磁気の研究が実施されて、Hrが増加し、媒体ノイズが減少した。磁気粒子の相
互作用が減少するとHrが増加し、媒体ノイズが減少すると認識されている。媒
体ノイズは主に磁気粒子間の交換および静磁気相互作用から生じるので、このよ
うな要素を抑制する効果的な方法は、物理的または化学的に磁気粒子を分離、つ
まり隔離することである。この分野における研究者の初期の努力は、主に磁気層
および下層に集中していた。しかし、このような下層および磁気層を成長させる
ことができる方法については限界がある。
【0017】 これまで、Hrを増加させるため、最終的に磁気粒子を分離または隔離して交
換および静磁気相互作用を減少させる基板処理または基板関連の方法は、それほ
ど注意を払われなかった。例えば、この分野の以前の努力は、高精度のフォトリ
ソグラフィ技術に関係し、これは極めて時間と費用がかかる。したがって、大量
生産は事実上不可能である。
【0018】 1996年8月20日に出願の同時係属特許出願第08/699,759号は
、表面酸化NiP層に付着させたCr膜は、非酸化NiP層に付着したCr膜よ
り粒子が小さいことを開示している。1996年1月16日に出願の陶磁係属特
許出願第08/586,529号は、Cr膜を表面酸化NiP膜に付着させる方
法を開示し、付着したCr膜は優勢な結晶方向(200)を呈する。
【0019】 1997年10月17日出願の同時係属特許出願第08/945,084号(
文書番号第2674−052;50103−092号)では、高い保磁力を有す
る磁気記録媒体が開示され、この磁気記録媒体は、非磁気基板上に形成された酸
化表面を有するシード層(種層)、シード層の酸化表面上にありクロムを含むサ
ブ下層、ニッケル・アルミニウムまたは鉄アルミニウムの下層、下層の上にあり
クロムを含む中間層、および中間層の上の磁気層を備える。
【0020】 1998年3月9日に出願の同時係属特許出願第09/043,610号(文
書番号第2674−057;50103−098号)および1997年10月2
1日出願の第08/955,448号(文書番号第2674−073;5010
3−119号)では、レーザビームを使用してデータ領域のテクスチャを加工す
る方法が開示されている。
【0021】 1995年11月28日付けでWakuiその他に発行された米国特許第5,47 0,636号は、基板上にAl基板またはAl層を陽極処理し、その結果、陽極
処理した表面の上に延在する孔を非磁気材料で削り、陽極処理層をフッ素試薬、
酸または基剤で処理することによる着地領域の形成を開示している。
【0022】 高いHr、高いSNRおよび高いS*、および改善された浮上特性を呈する高 面記録密度に適した磁気記録媒体に対して、引き続き要求がある。高いHr、S
NRおよびS*、および改善された浮上特徴を呈する高面密度磁気記録媒体を製 造する、費用効果が高く効率的な方法に対しても、引き続き要求がある。
【0023】 (発明の開示) 本発明の利点は、低い媒体ノイズ、高いHr、高いS*および改善された浮上 特徴を呈する高面密度縦方向磁気記録に適した磁気記録媒体である。
【0024】 本発明の別の利点は、低い媒体ノイズ、高いHr、高いS*および改善された 浮上特徴を呈する高面密度縦方向磁気記録に適した磁気記録媒体を製造する、費
用効果が高く効率的な方法である。
【0025】 本発明の追加的な利点および他の特徴は、以下の記述に記載され、部分的には
以下の検証によって当業者には明白になり、本発明の実践から知ることができる
。本発明の利点は、添付の請求の範囲で特に指摘された通りに実現し、獲得する
ことができる。
【0026】 本発明によると、以上および他の利点は、非磁気基板、上面にほぼ均一なパタ
ーンが形成されたAlまたはAl合金からなる前記基板上の層、および磁気層を
備え、パターンが磁気層にほぼ再現されてデータ領域を形成する磁気記録媒体に
よって部分的に達成される。
【0027】 本発明の別の態様は、磁気記録媒体を製造する方法であり、製造方法は、非磁
気基板上にAlまたはAl合金の層を形成することと、AlまたはAl合金層上
にほぼ均一なパターンを形成することと、磁気層を形成することを含み、パター
ンが磁気層上にほぼ再現されてデータ領域を形成する。
【0028】 本発明の実施形態は、AlまたはAl合金層を陽極処理して、Al酸化物のほ
ぼ六方形のセルを備えるほぼ均一のハニカム・パターンを形成することを含む。
本発明の実施形態は、さらに、基板の表面にテクスチャを加工し、磁気層など、
その後に付着する層にほぼ再現されて記録データ領域を形成するテクスチャ区域
を形成することを含む。
【0029】 本発明の追加の利点は、以下の詳細な記述から当業者には容易に明白になり、
ここでは単に本発明を実行するため想定される最良モードの例示により、本発明
の実施形態が記載される。理解されるように、本発明は他の異なる実施形態が可
能であり、その幾つかの詳細は、全て本発明から逸脱することなく、種々の明白
な態様で変形することができる。したがって、図面および記述は例示的な性質で
あり、制限的なものではないと見なされる。
【0030】 (発明の説明) 本発明は、Hrを増加させ、媒体ノイズを減少させることによって、磁気記録
媒体のデータ記憶容量を増加させるという問題に対処する。Hrが増加すると、
パルス幅が狭くなり、記録密度を上げてビット長を減少させることができる。媒
体ノイズが低下すると、より高いSNRが生成される。本発明の実施形態は、磁
気層の磁気粒子を物理的に隔離することによって、上記の目的を達成する。磁気
粒子のこのような物理的隔離は、パターン状の磁気薄膜成長を開始させる基板上
にパターンを形成することによって達成される。このようなパターンは、粒子成
長の不規則性を最小にし、磁気粒子単位の分配を狭め、これによってジグザグ遷
移の起点を減少させ、その結果、磁気粒子の相互作用を抑制し、SNRを改善す
る。
【0031】 本発明の実施形態は、様々な従来の非磁気基板のいずれかに連続的薄膜を形成
する。連続的薄膜をパターン化して、薄膜成長のためのほぼ均一なマトリクスを
提供し、このマトリクスは、磁気層などのその後に付着させる層にほぼ再現され
、データ領域を形成する。つまり、本発明の実施形態により基板上に形成される
均一なパターンは、下層および磁気層など、自身の上にその後付着する膜のテン
プレート(型板)として働く。このように、磁気ユニット・クラスタが基板パタ
ーンに従って再現され、したがって磁気粒子クラスタがパターン境界によって隔
離される。この方法で粒子の相互作用が最小になり、SNRが増加する。
【0032】 本発明の実施形態によると、AlまたはAl合金を、NiPめっきAlまたは
Al合金基板、またはガラス、セラミック、またはガラス・セラミック基板など
、非磁気基板にスパッタ付着させる。AlまたはAl合金膜は、約50Åから約
5000Å、例えば500Åから約1500Åの厚さにスパッタ付着させること
ができる。本発明の実施形態によると、スパッタ付着させたAlまたはAl合金
膜上に形成されたほぼ均一なパターンは、テンプレートとして働き、したがって
その後付着させる磁気層の磁気粒子クラスタは、パターン境界によって分離され
る。スパッタ付着AlまたはAl合金膜を陽極処理して、ほぼハニカム状のパタ
ーンなど、酸化アルミを備えるパターンを形成する。陽極処理は、約1から約1
5mA/cm2、例えば約5mA/cm2で約1%から約10%、例えば約4%の
燐酸水素(H3PO4)の溶液で、最大約1時間、例えば約10分かけて室温で処
理するなど、従来の方法で実行することができる。これで生成されたほぼハニカ
ム状のパターンは、ほぼ六方形の酸化アルミのセルを備える。このようなほぼ六
方形のセルは、その後付着させる磁気層の適切なテンプレートとして働き、した
がってエピタキシャル成長が実行され、所望の六方最密(HCP)結晶構造を生
成する。さらに、ほぼ六方形のセルの境界は、磁気層をほぼ再現しているため、
磁気粒子クラスタを分離するよう働き、それによって粒子の相互作用を最小にし
、SNRを改善する。
【0033】 陽極処理の後、磁気記録媒体は、陽極処理表面上に下層および磁気層を付着(
堆積)させて基板上にパターンを再現することによって完成する。例えば、ニッ
ケル・アルミ(NiAl)などのシード層を、陽極処理したAlまたはAl合金
層に付着させる。セルは完全には充填されないと考えられる。CrVなどの下層
をNiAlシード層にスパッタ付着させ、コバルト・クロム・プラチナ・タンタ
ル(CoCrPtTa)合金層などの磁気層を下層にスパッタ付着させる。炭素
を含有する保護オーバーコートなどの保護オーバーコートを磁気層にスパッタ付
着させ、保護オーバーコート上に潤滑トップコートを形成する。磁気特性を最適
化するため、約200℃から約300℃の基板温度および約−250ボルトでの
基板バイアスで2×107トルのベース圧力を使用し、約15sccmのスパッ タリング・ガス流量を用いた2W/cm2から30W/cm2のスパッタリング・
パワー密度を使用するなどによって、スパッタ付着させることができる。
【0034】 本発明の実施形態が図2に概略的に図示され、NiPめっきAlなどの非磁気
基板20を備える。基板20の各側に、陽極処理してスパッタ付着し、ほぼ六方
形の酸化アルミ・セルのほぼ均一なハニカム・パターンを備えるAl層21、2
1’を順次形成する。NiAlなどのシード層22、22’をハニカム・パター
ンにスパッタ付着させる。CrVなどの下層23、23’をシード層22、22
’にスパッタ付着させ、CoCrPtTaなどの磁気層24、24’を下層23
、23’にスパッタ付着させる。エピタキシャル成長中、HCPパターンが形成
されてパターン化した層のテンプレートにほぼ従い、したがってパターン化した
境界が磁気粒子クラスタを分離し、それによって粒子の相互作用を最小にし、S
NRを改善する。炭素を含有する保護オーバーコートなどの従来の保護オーバー
コート25、25’を、磁気層24、24’にスパッタ付着させ、従来の潤滑ト
ップコート26、26’をその上に形成する。 Al層をNiP/Al基板にスパッタ付着させ、Al層を陽極処理して、磁気
記録ビット・サイズ・スケールに適した約500Åの深さおよび約500Åの直
径を有するほぼ六方形のセルを備えたほぼハニカム状の酸化Alパターンを形成
することにより、本発明による磁気記録媒体を作成した。NiAlシード層を陽
極処理Al層に付着させ、CrV下層をNiAlシード層に付着させて、CoC
rPtTa磁気層をCrV下層に付着させた。炭素を含有する保護オーバーコー
トをCoCrPtTa層に付着させた。Al層を4%のH3PO4溶液中で陽極処
理し、陽極処理の結果を図3に示し、図3の左手部分は陽極処理前のAL層を示
し、右手部分は陽極処理後のハニカム構造を含む。
【0035】 本発明を代表する磁気記録媒体を形成するのとほぼ同じ層およびほぼ同じ付着
条件を使用して、比較の(通常の)磁気記録媒体を作成したが、Al層を基板に
スパッタ付着させず、陽極処理しなかった。非破壊的回転ディスク磁力計を使用
して、両方の媒体の磁気特性を試験した。0.35μインチ(8.9μmm)の
ギャップ長を有し、2.1μインチ(53.3μmm)の名目高さで浮上する磁
気抵抗(MR)ヘッドを備えたGuzik 1601テスターを使用し、240kfci(
キロフラックス変化/インチ)の線密度で記録特徴および媒体ノイズを測定した
【0036】 試験結果を図4Aおよび図4Bに示す。図4Aは、比較の(通常の)媒体と本
発明による媒体(パターン化基板)の磁気特性を示す。図4Aから、基板上にパ
ターンAl層を使用するとHrが増加することが明白である。 図4Bは、本発明による磁気記録媒体が、比較の(通常の)磁気記録媒体と比
較して約0.5から約1dBのSNRの改善を呈することを示す。
【0037】 本発明によると、面記録密度を増加させるため、非磁気基板上にパターン化し
た陽極処理酸化Al層を形成する。陽極処理パターンは、任意の非磁気基板上に
形成することができ、通常は、直径約50Åから約5000Åおよび深さ約50
Åから約10,000Åの範囲にある1つの六方形単位格子を備える、ほぼ六方
形のハニカム構造を呈する。従来の磁電管スパッタリング技術を使用して、本発
明による磁気記録媒体を生成することができる。したがって、本発明は、既存の
生産設備に容易に取り込むことができる。本発明によって、Hrが改善され、S
NRおよびS*が改善された高面密度記録に適した磁気記録媒体を形成すること ができる。本発明は、パターン境界によって磁気粒子セルの分離を実行し、それ
によって磁気相互作用を抑制することによって、SNRの大幅な増加も達成する
。本発明により、様々なタイプの磁気記録媒体のいずれも、特に浮上高が改善さ
れた薄膜ディスクなどの磁気記録媒体を生産することができる。
【0038】 本明細書の開示では、本発明の特定の実施形態およびその多様性のうち幾つか
の例のみを示し、述べている。本発明は種々の他の組合せおよび環境で使用する
ことができ、本明細書で表明しているような本発明の概念の範囲内で変更および
修正できることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の磁気記録媒体構造を概略的に示す。
【図2】 本発明による磁気記録媒体構造を概略的に示す。
【図3】 本発明の実施形態による陽極処理前後のNiP/Al基板の原子間力顕微鏡(
AFM)画像である。
【図4A】 従来の磁気記録媒体と比較した本発明の実施形態のHrを示す。
【図4B】 従来の磁気記録媒体と比較した本発明の実施形態のSNRを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D006 BB01 BB07 CA01 CA05 CA06 CB04 DA03 5D112 AA02 AA03 AA05 BA06 BB05 BD01 BD04 BD06 GA09 GA29

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気記録媒体であって、 非磁気基板と、 アルミニウム(Al)またはAl合金で構成される前記基板上の層であって、
    上面に実質的に均一なパターンを有する層と、 磁気層とを有し、 前記パターンが磁気層上にほぼ再現されてデータ領域を形成する磁気記録媒体
  2. 【請求項2】 レーザでテクスチャ加工されたランディング領域をさらに有
    する請求項1に記載の磁気記録媒体。
  3. 【請求項3】 前記パターンが、陽極処理によって形成された、酸化アルミ
    ニウムの、実質的にハニカム状のパターンで構成される請求項1に記載の磁気記
    録媒体。
  4. 【請求項4】 前記ハニカム・パターンが実質的に六方形のセルで構成され
    る請求項3に記載の磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】 前記セルが約50Åから約5000Åの直径および約50Å
    から約10,000Åの深さを有する請求項4に記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】 AlまたはAl合金層が約50Åから約5000Åの厚さを
    有する請求項1に記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】 AlまたはAl合金層が約500Åから約1500Åの厚さ
    を有する請求項6に記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】 パターンを有するAlまたはAl合金層上に直接設けられる
    シード層と、 シード層上に設けられる下層と、 下層上に設けられる前記磁気層とをさらに有する請求項1に記載の磁気記録媒
    体。
  9. 【請求項9】 前記基板がニッケル燐めっきされたAlまたはAl合金で構
    成され、 シード層がニッケル・アルミニウムで構成され、 下層がクロム・バナジウムで構成され、 磁気層がコバルト・クロム・プラチナ・タンタル合金で構成される請求項8に
    記載の磁気記録媒体。
  10. 【請求項10】 前記基板がニッケル燐めっきされたアルミニウムまたはア
    ルミニウム合金、またはガラス、セラミックまたはガラス・セラミック材料で構
    成される請求項1に記載の磁気記録媒体。
  11. 【請求項11】 磁気記録媒体を製造する方法であって、 非磁気基板上にアルミニウム(Al)またはAl合金の層を形成する段階と、 AlまたはAl合金層上に実質的に均一なパターンを形成する段階と、 磁気層を形成する段階とを含み、 前記パターンが磁気層上にほぼ再現されてデータ領域を形成する方法。
  12. 【請求項12】 AlまたはAl合金層を陽極処理することによって前記パ
    ターンを形成する段階を含み、該パターンが酸化アルミニウムで構成される請求
    項11に記載の方法。
  13. 【請求項13】 AlまたはAl合金層を陽極処理して、実質的に六方形の
    セルを含む実質的にハニカム状のパターンを形成する段階を含む請求項12に記
    載の方法。
  14. 【請求項14】 セルが約50Åから約5000Åの直径および約50Åか
    ら約10,000Åの深さを有する請求項13に記載の方法。
  15. 【請求項15】 AlまたはAl合金層を約50Åから約5000Åの厚さ
    にスパッタ堆積させる段階を含む請求項11に記載の方法。
  16. 【請求項16】 AlまたはAl合金を約500Åから約1500Åの厚さ
    にスパッタ堆積させる段階を含む、請求項15に記載の方法。
  17. 【請求項17】 約1%から約15%の燐酸水素を含む溶液で約1分から約
    15分間陽極処理する段階を含む請求項13に記載の方法。
  18. 【請求項18】 前記基板にレーザでテクスチャ加工して、ランディング領
    域を形成するように磁気層上に実質的に再現されるテクスチャ区域を形成する段
    階を含む請求項11に記載の方法。
  19. 【請求項19】 パターンを有するAlまたはAl合金層に直接シード層を
    スパッタ堆積させる段階と、 下層をシード層上にスパッタ堆積させる段階と、 磁気層を下層上にスパッタ堆積させる段階とを含む請求項11に記載の方法。
  20. 【請求項20】 基板がニッケル燐めっきされたAlまたはAl合金で構成
    され、 シード層がニッケル・アルミニウムで構成され、 下層がクロム・バナジウムで構成され、 磁気層がコバルト・クロム・プラチナ・タンタルの合金で構成される、請求項
    19に記載の方法。
JP2000530905A 1998-02-10 1999-02-10 パターン基板を有する磁気記録媒体 Pending JP2002503009A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7425398P 1998-02-10 1998-02-10
US60/074,253 1998-02-10
PCT/US1999/002670 WO1999040575A1 (en) 1998-02-10 1999-02-10 Magnetic recording medium with patterned substrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002503009A true JP2002503009A (ja) 2002-01-29

Family

ID=22118583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000530905A Pending JP2002503009A (ja) 1998-02-10 1999-02-10 パターン基板を有する磁気記録媒体

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2002503009A (ja)
KR (1) KR100629034B1 (ja)
DE (1) DE19982817T1 (ja)
GB (1) GB2350471B (ja)
WO (1) WO1999040575A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000068941A1 (fr) * 1999-05-11 2000-11-16 Hitachi Maxell, Ltd. Support d'enregistrement magnetique et son procede de fabrication; enregistreur magnetique
US6999279B2 (en) 2002-10-29 2006-02-14 Imation Corp. Perpendicular patterned magnetic media
US7050251B2 (en) 2003-06-25 2006-05-23 Imation Corp. Encoding techniques for patterned magnetic media

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5062021A (en) * 1990-03-12 1991-10-29 Magnetic Peripherals Inc. Selectively textured magnetic recording media
US5470636A (en) * 1991-03-15 1995-11-28 Yamaha Corporation Magnetic recording medium and method of producing it
JPH056539A (ja) * 1991-06-28 1993-01-14 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 情報記録媒体用スタンパの製造方法
US5693426A (en) * 1994-09-29 1997-12-02 Carnegie Mellon University Magnetic recording medium with B2 structured underlayer and a cobalt-based magnetic layer
US5718811A (en) * 1996-02-28 1998-02-17 Seagate Technology, Inc. Sputter textured magnetic recording medium
GB2334134B (en) * 1996-10-17 2000-10-25 Seagate Technology Magnetic recording medium comprising a nickel aluminum or iron aluminum underlayer

Also Published As

Publication number Publication date
KR100629034B1 (ko) 2006-09-26
DE19982817T1 (de) 2001-03-22
GB0019477D0 (en) 2000-09-27
GB2350471B (en) 2002-04-17
KR20010040843A (ko) 2001-05-15
GB2350471A (en) 2000-11-29
WO1999040575A1 (en) 1999-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6673474B2 (en) Medium substrate, production method thereof and magnetic disk device
KR970005351B1 (ko) 박막 금속합금 자기기록 디스크 및 그의 제조방법
US6607842B2 (en) Containing an AITa or AITi pre-seed layer, a CoCr onset layer and a CoCrPtB magnetic layer
US6524730B1 (en) NiFe-containing soft magnetic layer design for multilayer media
US6509083B2 (en) High coercivity magnetic recording medium comprising a sputter textured layer
US5989674A (en) Thin film disk with acicular magnetic grains
US5705287A (en) Magnetic recording disk with metal nitride texturing layer
JP2006302426A (ja) 垂直磁気記録媒体およびその製造方法
US6740397B1 (en) Subseedlayers for magnetic recording media
US20050106422A1 (en) Thin film with exchange coupling between magnetic grains of the thin film
US6764738B1 (en) Magnetic recording medium with patterned substrate
US6858331B1 (en) Magnetic thin film media with a bi-layer structure of CrTi/Nip
KR100629034B1 (ko) 패턴화된 기판을 가진 자기 기록 매체
JP2006079805A (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法と磁気記録再生装置
JP3657196B2 (ja) 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置
JP4391010B2 (ja) 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置
US6846543B2 (en) Thin film magnetic recording disk with ruthenium-aluminum layer
EP0897576B1 (en) Laser texturing of magnetic recording medium using multiple lens focusing
JP2000348334A (ja) 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置
EP0962916A1 (en) Laser texturing of magnetic recording medium using multiple lens focusing
EP1111595A1 (en) Base for magnetic recording medium, magnetic recording medium, method for producing the same, and magnetic recorder
US6677052B2 (en) Preseed layer for a magnetic recording disk
JPH04105213A (ja) 磁気記録媒体及び磁気記憶装置
JPH09293236A (ja) 磁気ディスク
JP2002042329A (ja) 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置