JP2004062984A - Disk, head, disk device, and manufacturing method of disk - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク,光磁気ディスク等のディスク、ヘッド、ディスク装置、およびディスクの製造方法に関し、特に、高転送レート化が図れ、ディスクの製造が容易なディスク、ヘッド、ディスク装置、およびディスクの製造方法を提供する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ハード磁気記録装置(HDD)の記録密度は年率100%で増大しており、実験レベルとしては100Gbpsiに至っているが、その場合のトラックピッチは、0.17μmと短縮されており、それ以下の幅の磁気ギャップの形成や低コストのトラッキング用トラックの形成が困難となってきている。
【0003】
図9は、従来の磁気ディスクにおけるトラッキング制御機構の概要を示し、(a)は断面図、(b)は上面図である。磁気ディスクは、磁気ディスクを回転モータの軸に組み込んだ後、記録ヘッドの磁界よりも強い磁界を発生するサーボライタにより書き込むことで、図9(a)に示すように、上層32の記録トラック33に対して下層30に半ピッチずれた形でトラッキング用トラック31a,31bを形成している。トラッキング用トラック31の空間周波数は記録マークの空間周波数よりも低いため、トラッキング用トラック31は下層に書かれても、それの形成する磁場は十分表面まで広がり、磁気抵抗センサ12により検出することができる。また、トラッキング用トラック31の磁化の方向は記録方向に対してトラック一つ置きに、左右異なった周期で反転する、あるいは互いに位置をずらして形成されている。
【0004】
このような磁気ディスクに対して記録・再生する従来の磁気ヘッドは、一対のトラッキング用トラック31,31上を走行する磁気抵抗センサ12と、磁気抵抗センサ12と平行に配置された磁気ギャップを有する磁気トランスジューサ(図示せず)とを有する。
【0005】
記録再生時には、磁気ヘッドの磁気抵抗センサ12を一対のトラッキング用トラック31,31の中間を走行させ、一対のトラッキング用トラック31,31からの磁気強度信号81をバンドパスフィルタ82a,82bにより周波数分離して検波して得られた電流変動信号34a,34bから演算回路35によりトラック位置誤差信号36を形成する。そして、そのトラック位置誤差信号36を用いてトラッキング制御を行う。再生時は、磁気抵抗センサ12により記録トラック33から記録信号を再生する。記録時は、磁気抵抗センサ12と平行に形成された磁気ギャップ(図略)からの漏れ磁界により記録を行う。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の磁気ディスクによると、記録トラックと同一本数のトラッキング用トラックが必要となり、高密度化に連れて記録トラックの幅が狭くなると、それに合わせてトラッキング用トラックの幅も狭めなければならない。しかし、記録密度を上げるためにトラッキング用トラックの幅を狭めることは、フォトリソグラフィなどの生産設備上困難となっている。
また、トラッキング用トラックは、磁気ディスクを回転モータの軸に組み込んだ後、サーボライタにより書き込むことで形成しているため、トラッキング用トラックの形成に多大の時間を要することも問題である。
これに代わる手段として、トラッキング用のパターンを、電子ビームを使用したリソグラフィプロセスにより予め記録媒体の下側に形成する方法が考えられている。この場合にもやはり、数十nmの幅のパターンが必要となり、作製が困難であるとともに、トラッキング用のトラックのパターン形成後に、記録ディスクを回転モータの軸に取り付けるため、偏芯が従来法に比べて一桁以上大きくなり、トラッキング制御の帯域を一桁以上高める必要が生じ、大幅な困難さが生じる。
【0007】
従って、本発明の目的は、高転送レート化が図れ、ディスクの製造が容易なディスク、ヘッド、ディスク装置、およびディスクの製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、少なくとも1つのトラッキング用トラックと、前記1つのトラッキング用トラックに対応して複数の記録トラックが磁気的に形成されたことを特徴とするディスクを提供する。
この構成によれば、トラッキング用トラックを単一螺旋状あるいは同心円状に形成した場合に、トラッキング用トラック間に複数の記録トラックが形成される。
【0009】
本発明は、上記目的を達成するため、1つのトラッキング用トラックに対応して複数の記録トラックが形成されたディスク上を浮上走行するヘッドにおいて、前記複数の記録トラック上を走行して複数の記録信号を検出する複数の磁気センサを備え、前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするヘッドを提供する。
この構成によれば、一対の磁気センサがトラッキングトラックから一対のトラック信号を出力すると、トラック信号の差からトラック位置誤差信号が生成され、このトラック位置誤差信号に基づいてトランキングが行われ、一対の磁気センサを含む複数の磁気センサが記録トラックから記録信号を検出する。
【0010】
本発明は、上記目的を達成するため、1つのトラッキング用トラックに対応して複数の記録トラックが形成されたディスクと、前記ディスク上を浮上走行するヘッドを有するディスク装置において、前記ヘッドは、前記複数の記録トラック上を走行して複数の記録信号を検出する複数の磁気センサを備え、前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするディスク装置を提供する。
この構成によれば、一対の磁気センサが検出した一対のトラック信号に基づいてトラッキングを行い、一対の磁気センサを含む複数の磁気センサにより記録トラックから記録信号を検出する磁気記録ディスク装置が構成される。
【0011】
本発明は、上記目的を達成するため、ディスク基板上にフォトレジスト膜を形成し、前記フォトレジスト膜に複数の記録トラックに対応した幅を有する露光光を照射し、前記露光光が照射された前記フォトレジスト膜を現像して前記露光光が未照射の前記フォトレジスト膜の部分からマクスを形成し、前記マスクを介して前記ディスク基板をエッチングしてトラッキング用トラックのための溝を形成し、前記溝にトラッキング用磁性膜を埋設して前記トラッキング用トラックを形成し、前記トラッキング用トラックが形成された前記ディスク基板上に前記複数の記録トラックが形成される記録用磁性膜を形成することを特徴とするディスクの製造方法を提供する。
この構成によれば、複数の記録トラックに対応した径の太い露光光を用いることにより、トラッキング用トラックのピッチが大きくなり、トラッキング用トラック間に複数の記録トラックが形成される。従って、記録トラックと同数のトラッキング用トラックが形成されていた従来と比べてトラッキング用トラックの本数が減り、トラッキング用トラックの形成時間が減る。
【0012】
本発明は、上記目的を達成するため、ディスク基板上に記録層を形成し、前記記録層に所定の幅で変調磁界を印加して磁化方向が交互に反転する磁気パターンを形成し、前記磁気パターンの一部に一定方向の磁界を印加して前記所定の幅よりも狭い幅のトラッキング用トラックを形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法を提供する。
この構成によれば、書込み用の磁気トランスジューサにより記録層に変調磁界を印加して磁気パターンを形成した後、消去用の磁気トランスジューサにより磁気パターンの一部を消去すると、消去されなかった磁気パターンがトラッキング用トラックとなる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るディスク装置を示す。このディスク装置1は、記録層3aとしてCoCrを主体とする磁気記録媒体を使用した磁気ディスク3と、その磁気ディスク3を回転する回転モータ4と、記録層3a上を浮上走行して、記録層3aに対して記録・再生を行う磁気ヘッド2と、磁気ヘッド2を支えるスイングアーム5と、スイングアーム5を走査するためのボイスコイルモータ6と、記録・再生用の信号処理部7と、記録・再生時にモータ4およびボイスコイルモータ6を制御する制御部8とを備える。
【0014】
図2は、磁気ヘッド2の構成を示し、(a)は断面図、(b)は要部底面図であり、(c),(d)は後述する磁気抵抗センサを示す。この磁気ヘッド2は、図2(a)に示すように、主に、磁気ディスク3の表面を浮上走行する浮上スライダ11と、浮上スライダ11の後端面11aに積層された磁気抵抗センサ12および薄膜磁気トランスデューサ13とを備え、磁気ディスク3の記録層3aに対して記録・再生を行うものである。
【0015】
浮上スライダ11は、例えば、アルチック(Al2O3−TiO2)からなり、底面に凹部11bが形成された浮上面11cを有する。
【0016】
磁気抵抗センサ12は、図2(b)に示すように、並列に形成された複数(本実施の形態では2つ)の検出部12a,12bを有し、薄膜磁気トランスデューサ13は、並列に形成された複数(本実施の形態では2つ)の磁気ギャップ13a,13bを有し、複数の記録トラックに独立に同時記録・再生ができるように構成されている。磁気抵抗センサ12としては、例えば、GMR(Giant Magneto−Resistive)センサを用いることができる。検出部12a,12bおよび磁気ギャップ13a,13bは、それぞれの幅は約50nm、間隔は20nmである。
【0017】
磁気抵抗センサ12は、図2(c),(d)に示すように、膜面に垂直に電流を流すタイプ(CPP(Current Perpendicular to Plane GMR) Head)であり、この検出部12a,12bは、スピンバルブ膜20a,20bをそれぞれ電極21a,22a,21b,22bに接続したものであり、これらはSiO2などの絶縁膜23で被われ、これが2枚の磁気シールド膜24a,24bで挟まれた構造を有する。この構造により、それぞれのスピンバルブ膜20a,20bに独立に電流を流し、その抵抗変化を信号処理部7を通して取り出すことにより、磁気ディスク3の記録層3aやトラッキングマーク31からの磁界変化を検出することができる。磁気抵抗センサ12は、スピンバルブ膜20a,20bに対して垂直に電流を流すため、スピンバルブ膜20a,20bの上下に設けた電極21a,22a,21b,22bの幅を比較的幅広くでき、複数個集積するのに向いた構成を有する。また、磁気抵抗センサとしては、CPP−GMRだけでなく、絶縁膜を通して流れるトンネル電流を利用するTMR(TunnelMagneto− Resistive)センサを使用してもよい。
【0018】
図3は、磁気ディスク3の記録主要部を示し、(a)は上面図、(b)は断面図と信号処理部7を示す図である。磁気ディスク3の記録層3aは、図3(a)、(b)に示すように、トラッキング用のトラッキング用トラック31が形成された下層30と、記録トラック33に記録マーク33a,33bが形成される上層32とからなる。記録層3aとしては、通常のCoCr系の磁性膜を用いることができる。トラッキング用トラック31は、電子ビームを使用したリソグラフィで形成してもよく、また、比較的ギャップ幅が広く、強力な磁界を発生する磁気トランスデューサを使用したサーボライタにより形成してもよい。
【0019】
信号処理部7は、図3(b)に示すように、トラック信号としての電流変動信号34a,34bの差を演算回路35を用いて図3(b),(c)に示すトラック位置誤差信号36を形成するものである。この記録層3aのトラック信号および記録信号の再生には、スピンバルブ膜20a,20bに流す電流の電流変動信号34a,34bを用いる。すなわち、スピンバルブ膜20a,20bの検出部12a,12bをトラッキング用トラック31を挟むように走行させ、それらの電流変動信号34a,34bを単独で処理することにより、上層32の記録マーク33a,33bからの記録信号を再生できる。トラッキング用トラック31は、単一螺旋状に形成されており、磁気ディスク3が一周すると、検出部12a,12bは、12a’,12b’の位置に移動する。その移動ピッチpは、一方の記録マーク33aと他方の記録マーク33bの幅に記録トラックの間隔を加えた値としている。
【0020】
制御部8は、信号処理部7からのトラック位置誤差信号38を用いてトラッキング制御を行う。なお、図3(c)において37は、トラッククロス方向を示す。
【0021】
この実施の形態によれば、トラッキング用トラック31の本数は、記録トラック33の本数に対して、磁気ヘッドの磁気センサあるいは磁気ギャップの個数分の一に減らすことができ(ピッチは、磁気センサ等の個数倍となる)、大幅に作製時間を短縮できる。また、従来の複数記録トラックの作製法では、1つの記録トラックに1つのトラッキング用トラックが対応していたため、トラッキング用トラックを磁気センサ等の数だけ、複数螺旋としなければならず、多大の時間と作製精度を要することになっていた。或いは、単一のトラッキング用トラックを複数の磁気センサでトラッキングする場合には、一回転ごとのトラックジャンプが必要となり、制御機構を複雑にしていた。しかし、本実施の形態によれば、トラッキング用トラックは単一螺旋状に形成してよく、トラッキング用トラックの作製が単純になるとともに、その両側に複数の記録トラックが自動的に形成されるため、複数の記録トラックが形成されるのもかかわらず、それぞれの記録トラックをトラックジャンプなしに所謂一筆書きで辿ることができる。また、単一のトラッキング用トラックの左右に配置した一対の磁気センサを、それらの磁気センサの検出部が一部トラッキング用トラックと重なるように走行させて、トラック位置信号を読みとるため、トラッキング用トラックの磁化の方向は媒体構造に合わせて任意にとることができる。磁化反転の周期も記録磁化の周期よりも十分低い周波数であれば、任意に選ぶことができる。信号処理においても別々の磁気センサにより、同一周波数の位置ずれ信号を検出するため、周波数分離が不要であり、処理回路を簡素化できる。さらに、トラッキング用トラック内に、アドレス信号を書き込んでもよく、これによって記録トラック部にアドレス信号を書き込む必要がなく、正味の記録容量を上げることができる。
【0022】
図4は、本実施の形態に係る磁気ディスク3の一製法を示す。本作製法では、電子ビームを用いたリソグラフィ法を用いた。すなわち、図4(a)に示すように、まず、ガラス製のディスク基板51に、電子露光用のポジ型フォトレジスト膜52を塗布し、ディスク基板51を回転させながら、電子ビーム54を照射し、その現像後に単一螺旋状あるいは同心円状に残されるレジストパターン52aをマスクとしてドライエッチングを行い、ディスク基板51にトラッキング用トラックを埋め込むためのグルーブ53a,53bを形成する。電子ビーム54の送りのピッチPは、記録トラック幅Tの2倍2Tからトラッキング用トラックの幅の1/2の幅を引いた値とする。このため、電子ビーム54の径は記録トラックあるいはトラッキング用トラックの幅よりも大幅に太くでき、作り易さが大幅に改善される。露光後に、露光部であるレジストパターン52a以外を現像して取り除き、図4(b)に示すレジストパターン52aをマスクとしてフッ素系のガスを用いて指向性のイオンビームを用いたドライエッチングを行い、グルーブ53a、53bを形成する。この上に図4(c)に示すように、CoCrを主体とする磁性膜55a,55bをスパッタにより被着し、さらにレジストパターン52aを溶かすことにより、余分の磁性膜55aをリフトオフして取り去り、さらに帯磁させることにより、トラッキング用トラック55cを形成する。さらにその上に、CoCrを主体とする磁性膜56およびDLC(Diamond−Like Carbon)を主体とする表面保護膜57を形成する。
【0023】
図5は、本実施の形態に係る磁気ディスク3の他の製法を示し、(a)は主要部断面図、(b)は上面図である。この製法は、書込み用と消去用の2個の磁気トランスデューサを有するサーボライタ用磁気ヘッドを用いて、トラッキング用トラックを形成する。なお、図5においては、2個の磁気トランスデューサのそれぞれの磁気ギャップ61,62の部分のみを示す。これらの磁気トランスデューサのそれぞれの構造は、通常のものと同じであるが、図5に示すように、磁気ギャップ61,62の位置は、トラック垂直方向には、図5(a)に示すように、互いにトラッキング用トラック59の幅だけ、すなわち、本実施の形態では中心がトラック方向に垂直な方向に50nmだけずれている。また、トラック方向には、それぞれの磁気トランスデューサの厚さ分、すなわち、数μmだけ離れて形成されている。これらの2個の磁気ギャップ61,62を有する磁気ヘッドを磁気ディスクの磁気記録層58上を走査し、書込み用の磁気ギャップ61には変調磁界を、消去用の磁気ギャップ62には一定磁界を出射させ、トラッキング用トラック59を形成する。すなわち、書込み用の磁気ギャップ61からの磁界は、記録変調速度よりも十分低い一定の変調速度で変調され、トラック方向に周期的に交番する磁化59aを形成し、消去用の磁気ギャップ62からは、一定方向の磁界が印加され、書込み用の磁気ギャップ61で形成された磁化59aの一部を消去する。このようにして、それぞれの磁気ギャップ61,62の幅よりも狭いトラッキング用トラック59が形成される。これらの磁気ギャップ61,62は、記録再生用磁気ヘッド(図略)のギャップ幅よりも十分広く、従って磁気記録層58の深部の下層30までトラッキング用トラックが形成される。記録再生時にはその比較的浅い、上層32に記録マークが形成され、それによってトラッキング用トラックの上部は一部消去されるが、下層30は保存され、トラッキング制御信号の形成に使用される。
【0024】
図6は、トラッキング用トラックの例を示す。トラッキング用トラック59は、図6(a)に示すように、トラック方向で磁化方向71aが交互に反転する磁区71bから構成され、その上を記録磁気ヘッドの磁気抵抗センサの検出部12a,12bが走査することにより、図3において説明したようにトラック位置誤差信号が形成される。なお、図6中52bは、トラック周辺部の磁化方向を示す。
【0025】
また、図6(b)に示すように、トラッキング用トラック59の中に、アドレス用の記録マークを書き込んでもよい。これにより、記録トラック内にアドレスマークを形成する必要がなくなり、実質の記録密度を上げることができる。また、トラッキング用トラックをウォブル(蛇行)させてもよく(図略)、それによりアドレス信号を書き込んでも、同様の効果が得られる。
【0026】
さらに、図6(c)に示すように、トラッキング用トラック59は、トラック方向と垂直な方向(トランスバース方向)で磁化方向71aが交互に反転する磁区71bにより構成されていてもよい。その場合、磁気抵抗センサの一方の検出部12aと他方の検出部12bに入る磁界の方向は常に反対の極性であるため、両者を加算することによってトラック位置誤差信号が形成できる。また、サーボライタの磁気ヘッドの磁気ギャップはトラックに平行に配置して行うため、ギャップ幅は、トラッキング用トラックの磁区の長さ以下であればよいため、1μm程度で十分であり、従来のものが使用でき、低コスト化が図れる。
【0027】
上記の実施の形態のトラッキング用トラックは、記録層の面内方向に磁化を有する所謂面内磁化膜を使用してきたが、図6(d)に示すように、記録層の垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜やTbFeCoなどの光磁気膜を使用した場合にも、本実施の形態のトラッキング用トラック59の形成が可能である。その場合には、トラッキング用トラックの磁化方向71aも垂直に形成される。
【0028】
また、記録層に光磁気膜を使用した場合、図6(e)に示すように、光磁気膜72の下層30に面内磁化膜を形成し、それにトラッキング用トラック59を形成してもよい。これにより、記録層とは独立に漏れ磁界の大きな面内磁化膜を使用でき、品質のよいトラッキング信号の形成が可能となる。また、キューリー温度の高い膜が使用できるので、光磁気膜への書き込み時の熱により、トラッキング用トラック59の磁化が消去されることがなく、安定した信号形成が可能となる。光磁気膜の他に、CoPtなどの垂直記録媒体を用いた場合でも同様の効果が得られる。
【0029】
図7は、本発明の第2の実施の形態に係る光アシスト磁気記録用の磁気ディスク記録装置に使用する磁気ヘッド2の主要部を示し、(a)は断面主要部、(b)は底面のレーザ光出射端を示す図である。この磁気ヘッド2は、浮上スライダ11の後端面11aに、半導体レーザ15、薄膜磁気トランスデューサ13および磁気抵抗センサ12がこの順に積層されている。レーザ光出射端には、図7(b)に示すように、薄膜磁気トランスデューサ13の二対のヨーク先端部13c、13dおよび13c’、13d’によりレーザ出力光15aを遮るように磁気ギャップ13a,13bが形成されており、それらはトラッキング用トラック31の両側に配置される。この構成により、同一場所にレーザ光と変調磁界とを印加できるとともに、磁気ギャップ13a,13bをトラッキング用トラック31の両側に来るように近接して配置することが可能となる。また、一つのレーザ出力光15aにより、2つの記録トラックに記録マークを同時に形成できるため光利用効率をよくできる。さらに、レーザ光を変調磁界と同期してパルス的に印加することにより、無駄な加熱を防ぐことができ、さらに光利用効率を上げることができる。
【0030】
図8は、本発明の第3の実施の形態を示し、(a)は磁気ヘッドの要部底面図、(b)は磁気ディスクの断面図である。この磁気ヘッド2は、図8(a)に示すように、磁気抵抗センサ12は、並列に形成された4つの検出部12a1,12a2,12b1,12b2を有し、薄膜磁気トランスデューサ13は、並列に形成された4つの磁気ギャップ13a1,13a2,13b1,13b2を有し、4つの記録トラックに独立に同時記録・再生ができるように構成されている。このように構成された磁気ヘッド2の記録・再生の対象とする磁気ディスク3は、図8(b)に示すように、基板3b上に下層30と上層32からなる記録層3aが形成され、下層30には、トラッキング用トラック31が形成され、上層32には、4つの記録トラック33が形成される。この構成によれば、同時に4本の記録トラック33に対して記録・再生を行えるので、より高転送レート化が図れる。
【0031】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、さらに多くの磁気ギャップや磁気センサを搭載することが可能である。その場合にもそれらの磁気センサのうちの2つの磁気センサによりトラッキング信号形成を行うことができる。また、残りの磁気センサを含めてトラッククロス信号を形成することにより、シーク動作時の磁気ヘッドと磁気でディスクの相対速度・位置をより正確に計測することも可能である。
また、トラッキング用トラックの幅を記録トラックの幅よりも大きくしてもよい。例えば、2倍とすることにより、引き込み幅、信号強度ともに2倍となる。
【0032】
【発明の効果】
以上、詳しく説明したように、本発明によれば、記録トラックと同数のトラッキング用トラックが形成されていた従来と比べてトラッキング用トラックの本数が減るので、トラッキング用トラックの形成時間が減り、ディスクの製造が容易となる。また、トラッキング用トラック間に複数の記録トラックが形成できるため、高記録密度化が可能となる。複数の磁気センサを用いて複数の記録トラックに対して同時に再生を行うことにより、高転送レート化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るディスク装置を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態に係るディスク装置に使用する磁気ヘッドに関し、(a)は断面図、(b)は要部底面図、(c),(d)は磁気抵抗センサを示す図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態に係るディスク装置に使用する磁気ディスクとをトラック誤差信号の形成法に関し、(a)は上面図、(b)は断面図、(c)はトラック位置誤差信号を示す図である。
【図4】(a)〜(d)は、本発明の実施の形態に係るディスク装置に使用する磁気ディスクの製法を示す図である。
【図5】(a)、(b)は、本発明の実施の形態に係るディスク装置に使用する磁気ディスクの他の製法を示す図である。
【図6】(a)〜(e)は、本発明の実施の形態に係るディスクのトラッキング用トラックを示す図である。
【図7】本発明の第2の実施の形態に係る光アシスト磁気記録用の磁気ヘッドに関し、(a)は断面主要部、(b)は底面のレーザ光出射端を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施の形態に係る磁気ヘッドに関し、(a)は要部底面図、(b)は磁気ディスクの断面図である。
【図9】(a)、(b)は、従来の磁気ディスクにおけるトラッキング制御機構に関し、(a)は断面図、(b)は上面図である。
【符号の説明】
1 磁気ディスク装置
2 磁気ヘッド
3 磁気ディスク
3a 記録層
3b 基板
4 回転モータ
5 スイングアーム
6 ボイスコイルモータ
7 信号処理部
8 制御部
11 浮上スライダ
11a 後端面
11b 凹部
11c 浮上面
12 磁気抵抗センサ
12a,12b,12a1,12a2,12b1,12b2 検出部
13 薄膜磁気トランスデューサ
13a,13b,13a1,13a2,13b1,13b2 磁気ギャップ
13c ヨーク先端部
15 半導体レーザ
15a レーザ出力光
20a,20b スピンバルブ膜
21a,22a,21b,22b 電極
23 絶縁膜
24a,24b 磁気シールド膜
30 下層
31 トラッキング用トラック
32 上層
33 記録トラック
33a,33b 記録マーク
34a,34b 電流変動信号
35 演算回路
36 トラック位置誤差信号
51 ディスク基板
52 ポジ型フォトレジスト膜
52a レジストパターン
52b 磁化方向
53a,53b グルーブ
54 電子ビーム
55a,55b 磁性膜
55c トラッキング用トラック
56 磁性膜
57 表面保護膜
58 磁気記録層
59 トラッキング用トラック
59a 磁化
61,62 磁気ギャップ
71a 磁化方向
71b 磁区
72 光磁気膜
81 磁気強度信号
82a,82b バンドパスフィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk such as a magnetic disk and a magneto-optical disk, a head, a disk device, and a method of manufacturing the disk. And a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the recording density of a hard magnetic recording device (HDD) has been increasing at an annual rate of 100%, and has reached an experimental level of 100 Gbps, but the track pitch in that case has been reduced to 0.17 μm, and below that. It is becoming difficult to form a magnetic gap having a width of 2 mm or a low-cost tracking track.
[0003]
9A and 9B show an outline of a tracking control mechanism in a conventional magnetic disk, wherein FIG. 9A is a cross-sectional view and FIG. 9B is a top view. As shown in FIG. 9A, the magnetic disk is written on the magnetic disk with a servo writer that generates a magnetic field stronger than the magnetic field of the recording head after the magnetic disk is mounted on the shaft of the rotary motor. The tracking tracks 31a and 31b are formed in the
[0004]
A conventional magnetic head that records and reproduces data on and from such a magnetic disk has a
[0005]
At the time of recording / reproducing, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional magnetic disk, the same number of tracking tracks as the recording tracks is required, and as the width of the recording tracks becomes narrower as the recording density increases, the width of the tracking tracks must be narrowed accordingly. However, it is difficult for production facilities such as photolithography to reduce the width of the tracking track in order to increase the recording density.
Further, since the tracking track is formed by assembling the magnetic disk on the shaft of the rotary motor and then writing by a servo writer, it takes a long time to form the tracking track.
As an alternative to this, a method of forming a tracking pattern in advance on a lower side of a recording medium by a lithography process using an electron beam has been considered. In this case, too, a pattern with a width of several tens of nm is required, which is difficult to manufacture. In addition, after the pattern of the track for tracking is formed, the recording disk is attached to the shaft of the rotary motor. Compared with this, the band of the tracking control needs to be increased by one digit or more, which causes great difficulty.
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a disk, a head, a disk device, and a method of manufacturing a disk, which can achieve a high transfer rate and can easily manufacture the disk.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a disk characterized in that at least one tracking track and a plurality of recording tracks are magnetically formed corresponding to the one tracking track.
According to this configuration, when the tracking tracks are formed in a single spiral or concentric shape, a plurality of recording tracks are formed between the tracking tracks.
[0009]
In order to achieve the above object, the present invention provides a head that levitates and runs on a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track. A plurality of magnetic sensors for detecting a signal, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to form a pair of tracks; Provided is a head for detecting a signal.
According to this configuration, when the pair of magnetic sensors outputs a pair of track signals from the tracking track, a track position error signal is generated from the difference between the track signals, and the trunking is performed based on the track position error signal. A plurality of magnetic sensors including the magnetic sensor detect a recording signal from a recording track.
[0010]
In order to achieve the above object, the present invention provides a disk device having a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track, and a head floating and running on the disk, wherein the head is A plurality of magnetic sensors for detecting a plurality of recording signals by traveling on a plurality of recording tracks, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors are on one edge side of the one tracking track and A disk device is provided which travels on the other edge side to detect a pair of track signals.
According to this configuration, a magnetic recording disk device that performs tracking based on a pair of track signals detected by a pair of magnetic sensors and detects a recording signal from a recording track by a plurality of magnetic sensors including the pair of magnetic sensors is configured. You.
[0011]
In order to achieve the above object, the present invention forms a photoresist film on a disk substrate, irradiates the photoresist film with exposure light having a width corresponding to a plurality of recording tracks, and the exposure light is irradiated. Developing the photoresist film to form a mask from the portion of the photoresist film where the exposure light has not been irradiated, forming the grooves for tracking tracks by etching the disk substrate through the mask, Forming a tracking magnetic film in the groove to form the tracking track; and forming a recording magnetic film on which the plurality of recording tracks are formed on the disk substrate on which the tracking track is formed. A method for manufacturing a disk is provided.
According to this configuration, by using the exposure light having a large diameter corresponding to the plurality of recording tracks, the pitch of the tracking tracks is increased, and a plurality of recording tracks are formed between the tracking tracks. Therefore, the number of tracking tracks is reduced as compared with the related art in which the same number of tracking tracks as recording tracks are formed, and the time for forming tracking tracks is reduced.
[0012]
In order to achieve the above object, the present invention forms a recording layer on a disk substrate, forms a magnetic pattern in which a magnetization direction is alternately reversed by applying a modulation magnetic field with a predetermined width to the recording layer, A method for manufacturing a magnetic disk, characterized in that a tracking track having a width smaller than the predetermined width is formed by applying a magnetic field in a certain direction to a part of a pattern.
According to this configuration, after a modulation magnetic field is applied to the recording layer by the magnetic transducer for writing to form a magnetic pattern and then a part of the magnetic pattern is erased by the magnetic transducer for erasing, the magnetic pattern that has not been erased is erased. It becomes a track for tracking.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a disk drive according to a first embodiment of the present invention. The disk device 1 includes a
[0014]
2A and 2B show the configuration of the
[0015]
The flying
[0016]
As shown in FIG. 2B, the
[0017]
As shown in FIGS. 2C and 2D, the
[0018]
3A and 3B show a recording main part of the
[0019]
As shown in FIG. 3B, the
[0020]
The
[0021]
According to this embodiment, the number of tracking tracks 31 can be reduced to the number of the magnetic sensors or magnetic gaps of the magnetic head with respect to the number of recording tracks 33 (the pitch is equal to the number of magnetic sensors or the like). Times the number of times), and the production time can be greatly reduced. In addition, in the conventional method of manufacturing a plurality of recording tracks, one tracking track corresponds to one recording track. Therefore, the number of tracking tracks must be a plurality of spirals by the number of magnetic sensors or the like. And manufacturing precision was required. Alternatively, when a single tracking track is tracked by a plurality of magnetic sensors, a track jump for each rotation is required, which complicates the control mechanism. However, according to the present embodiment, the track for tracking may be formed in a single spiral, and the manufacturing of the track for tracking is simplified, and a plurality of recording tracks are automatically formed on both sides thereof. In spite of the fact that a plurality of recording tracks are formed, it is possible to trace each recording track by a so-called single stroke without a track jump. In addition, a pair of magnetic sensors disposed on the left and right of a single tracking track are run so that the detection units of the magnetic sensors partially overlap the tracking track, and a track position signal is read. Can be arbitrarily set in accordance with the medium structure. The period of the magnetization reversal can also be arbitrarily selected as long as the frequency is sufficiently lower than the period of the recording magnetization. Also in the signal processing, since the position shift signals of the same frequency are detected by the separate magnetic sensors, frequency separation is not required, and the processing circuit can be simplified. Further, an address signal may be written in the tracking track, so that it is not necessary to write the address signal in the recording track portion, and the net recording capacity can be increased.
[0022]
FIG. 4 shows one manufacturing method of the
[0023]
5A and 5B show another manufacturing method of the
[0024]
FIG. 6 shows an example of a tracking track. As shown in FIG. 6A, the tracking
[0025]
As shown in FIG. 6B, an address recording mark may be written in the
[0026]
Further, as shown in FIG. 6C, the tracking
[0027]
The tracking track according to the above-described embodiment uses a so-called in-plane magnetization film having magnetization in the in-plane direction of the recording layer. However, as shown in FIG. Even when a perpendicular magnetic film or a magneto-optical film such as TbFeCo is used, the tracking
[0028]
When a magneto-optical film is used for the recording layer, as shown in FIG. 6E, an in-plane magnetic film may be formed on the
[0029]
7A and 7B show main parts of a
[0030]
FIGS. 8A and 8B show a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a bottom view of a main part of a magnetic head, and FIG. 8B is a sectional view of a magnetic disk. In this
[0031]
Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and it is possible to mount more magnetic gaps and magnetic sensors. Also in that case, the tracking signal can be formed by two of the magnetic sensors. Further, by forming a track cross signal including the remaining magnetic sensors, it is possible to more accurately measure the relative speed and position of the disk with the magnetic head and the magnet during the seek operation.
Further, the width of the tracking track may be larger than the width of the recording track. For example, by making it twice, both the pull-in width and the signal strength become twice.
[0032]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the number of tracking tracks is reduced as compared with the related art in which the same number of tracking tracks are formed as the recording tracks, so that the formation time of the tracking tracks is reduced, and Can be easily manufactured. Further, since a plurality of recording tracks can be formed between the tracking tracks, high recording density can be achieved. By simultaneously reproducing data from a plurality of recording tracks using a plurality of magnetic sensors, a high transfer rate can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a disk device according to a first embodiment of the present invention.
2 (a) is a sectional view, FIG. 2 (b) is a bottom view of an essential part, and FIGS. 2 (c) and 2 (d) are magnetic resistances relating to a magnetic head used in the disk drive according to the first embodiment of the present invention. It is a figure showing a sensor.
3A and 3B relate to a method of forming a track error signal with a magnetic disk used in a disk device according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a cross-sectional view, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a track position error signal.
FIGS. 4A to 4D are diagrams illustrating a method of manufacturing a magnetic disk used in the disk device according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing another method of manufacturing a magnetic disk used in the disk device according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 6A to 6E are diagrams showing tracking tracks of the disk according to the embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B show a magnetic head for optically assisted magnetic recording according to a second embodiment of the present invention, in which FIG.
8A is a bottom view of a main part of a magnetic head according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view of a magnetic disk.
FIGS. 9A and 9B relate to a tracking control mechanism in a conventional magnetic disk, where FIG. 9A is a cross-sectional view and FIG. 9B is a top view.
[Explanation of symbols]
1 Magnetic disk drive
2 Magnetic head
3 Magnetic disk
3a Recording layer
3b substrate
4 rotating motor
5 Swing arm
6 Voice coil motor
7 Signal processing unit
8 Control part
11 Flying slider
11a Rear end face
11b recess
11c Floating surface
12 Magnetoresistive sensor
12a, 12b, 12a 1 , 12a 2 , 12b 1 , 12b 2 Detection unit
13 Thin-film magnetic transducer
13a, 13b, 13a 1 , 13a 2 , 13b 1 , 13b 2 Magnetic gap
13c Yoke tip
15 Semiconductor laser
15a Laser output light
20a, 20b Spin valve film
21a, 22a, 21b, 22b Electrodes
23 Insulating film
24a, 24b Magnetic shield film
30 lower layer
31 Tracking Track
32 upper class
33 recording tracks
33a, 33b Recording mark
34a, 34b Current fluctuation signal
35 Arithmetic circuit
36 Track position error signal
51 disk board
52 Positive photoresist film
52a resist pattern
52b Magnetization direction
53a, 53b Groove
54 electron beam
55a, 55b magnetic film
55c tracking track
56 Magnetic film
57 Surface protective film
58 Magnetic Recording Layer
59 Tracking Track
59a Magnetization
61, 62 Magnetic gap
71a Magnetization direction
71b magnetic domain
72 Magneto-optical film
81 Magnetic strength signal
82a, 82b band pass filter
Claims (22)
前記複数の記録トラックは、前記記録層の上層部に形成されていることを特徴とする請求項1記載のディスク。The tracking track is formed below the recording layer,
The disk according to claim 1, wherein the plurality of recording tracks are formed in an upper layer portion of the recording layer.
前記複数の記録トラックは、前記記録層の下層部に形成されていることを特徴とする請求項1記載のディスク。The tracking track is formed in an upper layer portion of a recording layer,
2. The disk according to claim 1, wherein the plurality of recording tracks are formed below the recording layer.
前記複数の記録トラック上を走行して複数の記録信号を検出する複数の磁気センサを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするヘッド。In a head flying and floating on a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track,
Comprising a plurality of magnetic sensors running on the plurality of recording tracks to detect a plurality of recording signals,
A head, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals.
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録トラックに複数の記録信号を記録する複数の磁気トランスデューサと、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録信号を検出する複数の磁気センサとを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするヘッド。In a head flying and floating on a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track,
A plurality of magnetic transducers that run on the plurality of recording tracks and record a plurality of recording signals on the plurality of recording tracks;
A plurality of magnetic sensors that detect the plurality of recording signals by traveling on the plurality of recording tracks,
A head, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals.
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録トラックにレーザ光を照射するレーザ光出射端と、
前記複数の記録トラック上を走行して前記レーザ光の照射によって加熱された前記複数の記録トラックに複数の記録信号を記録する複数の磁気トランスデューサと、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録信号を検出する複数の磁気センサとを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするヘッド。In a head flying and floating on a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track,
A laser light emitting end that travels on the plurality of recording tracks and irradiates the plurality of recording tracks with laser light;
A plurality of magnetic transducers that run on the plurality of recording tracks and record a plurality of recording signals on the plurality of recording tracks heated by the irradiation of the laser light,
A plurality of magnetic sensors that detect the plurality of recording signals by traveling on the plurality of recording tracks,
A head, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals.
前記ヘッドは、
前記複数の記録トラック上を走行して複数の記録信号を検出する複数の磁気センサを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするディスク装置。In a disk device having a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track, and a head floating and running on the disk,
The head is
Comprising a plurality of magnetic sensors running on the plurality of recording tracks to detect a plurality of recording signals,
A disk device, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals. .
前記ヘッドは、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録トラックに複数の記録信号を記録する複数の磁気トランスデューサと、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録信号を検出する複数の磁気センサとを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするディスク装置。In a disk device having a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track, and a head floating and running on the disk,
The head is
A plurality of magnetic transducers that run on the plurality of recording tracks and record a plurality of recording signals on the plurality of recording tracks;
A plurality of magnetic sensors that detect the plurality of recording signals by traveling on the plurality of recording tracks,
A disk device, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals. .
前記ヘッドは、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録トラックにレーザ光を照射するレーザ光出射端と、
前記複数の記録トラック上を走行して前記レーザ光の照射によって加熱された前記複数の記録トラックに複数の記録信号を記録する複数の磁気トランスデューサと、
前記複数の記録トラック上を走行して前記複数の記録信号を検出する複数の磁気センサとを備え、
前記複数の磁気センサのうち隣接する一対の磁気センサは、前記1つのトラッキング用トラックの一方の縁側上および他方の縁側上をそれぞれ走行して一対のトラック信号を検出することを特徴とするディスク装置。In a disk device having a disk on which a plurality of recording tracks are formed corresponding to one tracking track, and a head floating and running on the disk,
The head is
A laser light emitting end that travels on the plurality of recording tracks and irradiates the plurality of recording tracks with laser light;
A plurality of magnetic transducers that run on the plurality of recording tracks and record a plurality of recording signals on the plurality of recording tracks heated by the irradiation of the laser light,
A plurality of magnetic sensors that detect the plurality of recording signals by traveling on the plurality of recording tracks,
A disk device, wherein a pair of adjacent magnetic sensors among the plurality of magnetic sensors travel on one edge side and the other edge side of the one tracking track, respectively, to detect a pair of track signals. .
前記フォトレジスト膜に複数の記録トラックに対応した幅を有する露光光を照射し、
前記露光光が照射された前記フォトレジスト膜を現像して前記露光光が未照射の前記フォトレジスト膜の部分からマクスを形成し、
前記マスクを介して前記ディスク基板をエッチングしてトラッキング用トラックのための溝を形成し、
前記溝にトラッキング用磁性膜を埋設して前記トラッキング用トラックを形成し、
前記トラッキング用トラックが形成された前記ディスク基板上に前記複数の記録トラックが形成される記録用磁性膜を形成することを特徴とするディスクの製造方法。Forming a photoresist film on the disk substrate,
Irradiating the photoresist film with exposure light having a width corresponding to a plurality of recording tracks,
The exposure light is developed to form a mask from the part of the photoresist film that is not irradiated by developing the photoresist film,
Etching the disk substrate through the mask to form grooves for tracking tracks,
Embedding a tracking magnetic film in the groove to form the tracking track,
A method for manufacturing a disk, comprising: forming a recording magnetic film on which the plurality of recording tracks are formed on the disk substrate on which the tracking tracks are formed.
前記記録層に所定の幅で変調磁界を印加して磁化方向が交互に反転する磁気パターンを形成し、
前記磁気パターンの一部に一定方向の磁界を印加して前記所定の幅よりも狭い幅のトラッキング用トラックを形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。Forming a recording layer on the disk substrate,
Applying a modulation magnetic field with a predetermined width to the recording layer to form a magnetic pattern in which the magnetization direction is alternately reversed,
A method for manufacturing a magnetic disk, comprising: applying a magnetic field in a certain direction to a part of the magnetic pattern to form a tracking track having a width smaller than the predetermined width.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002219415A JP2004062984A (en) | 2002-07-29 | 2002-07-29 | Disk, head, disk device, and manufacturing method of disk |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8559122B2 (en) | 2006-12-22 | 2013-10-15 | HGST Netherlands B.V. | Integrated spiral certification head for media magnetic testing including PMR and LMR media |
US11183210B2 (en) | 2020-03-23 | 2021-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disk device |
-
2002
- 2002-07-29 JP JP2002219415A patent/JP2004062984A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8559122B2 (en) | 2006-12-22 | 2013-10-15 | HGST Netherlands B.V. | Integrated spiral certification head for media magnetic testing including PMR and LMR media |
US11183210B2 (en) | 2020-03-23 | 2021-11-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic disk device |
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