JP2006048769A - Magnetic recorder - Google Patents

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哲 喜々津
Masatoshi Sakurai
正敏 櫻井
Makoto Asakura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recorder having a discrete track medium wherein a magnetic layer pattern formed in a servo area shows excellent durability to stress accompanied by the flotation of a head slider. <P>SOLUTION: This magnetic recorder has a magnetic recording medium, a spindle for rotating the magnetic recording medium, the head slider of a flotation type and an actuator for moving the head slider on the magnetic recording medium. The magnetic recording medium has a data area including a pattern of a magnetic layer constituting a recording track, a servo area including a pattern of the magnetic layer used as a servo signal and a non-magnetic part for filling a part between patterns of the magnetic layer, wherein the servo area is arranged circularly on the magnetic recording medium and the curvature of a circular arc is not longer than 20 mm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディスクリート型のトラックを有する磁気記録媒体を含む磁気記録装置に関する。   The present invention relates to a magnetic recording apparatus including a magnetic recording medium having discrete tracks.

近年、磁気記録媒体のさらなる高密度化に対応するために、隣接する記録トラックを非磁性部からなるガードバンドで分離し、隣接トラック間の磁気的干渉を低減するようにしたディスクリートトラック媒体が注目を集めている。このようなディスクリートトラック媒体を実用化するには、様々な要求を満たすことが要求される。   In recent years, in order to cope with further increase in the density of magnetic recording media, discrete track media in which adjacent recording tracks are separated by a guard band made up of non-magnetic portions to reduce magnetic interference between adjacent tracks have attracted attention. Collecting. In order to put such a discrete track medium into practical use, it is required to satisfy various requirements.

従来、ヘッドスライダーの浮上量の変動を抑制するために、サーボ領域の配置を工夫した磁気記録媒体が提案されている(特許文献1)。しかし、このこの提案では、磁気記録装置に組み込まれた磁気記録媒体の耐久性については検討されていない。
特開平10−261276号公報
Conventionally, a magnetic recording medium in which the arrangement of servo areas has been devised in order to suppress fluctuations in the flying height of the head slider has been proposed (Patent Document 1). However, in this proposal, the durability of the magnetic recording medium incorporated in the magnetic recording apparatus is not studied.
JP-A-10-261276

ディスクリート型のトラックを有する磁気記録媒体(ディスクリートトラック媒体)に対して浮上型のヘッドスライダーを用いて情報を読み書きする場合、ヘッドスライダーは媒体対向面のパッドによって圧力を発生して浮上しているが、同時に媒体はその圧力に相当する応力を受けている。ディスクリートトラック媒体のサーボ領域にはデータ領域と比べて小さく加工された磁性層パターンが集中しており、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力が磁性層パターンに大きな歪みを誘起しやすい。この歪みは瞬間的にディスク基板側にも誘起され、ディスク基板全体に弾性波として伝播していく。この弾性波は、ディスク基板の対称性から半径方向により強く伝播される。このため、弾性波の進行方向にサーボ領域が存在すると、磁性層パターンにさらに歪みを誘起することになる。この現象が何度も繰り返しされると、磁性層パターンが弾性疲労を起こし、パターンの剥離が起こることがわかった。   When reading and writing information with respect to a magnetic recording medium having a discrete track (discrete track medium) using a flying head slider, the head slider is flying with pressure generated by a pad on the surface facing the medium. At the same time, the medium is subjected to a stress corresponding to the pressure. The servo layer of the discrete track medium is concentrated with a magnetic layer pattern that is processed to be smaller than the data region, and the stress accompanying the flying of the head slider tends to induce a large distortion in the magnetic layer pattern. This strain is instantaneously induced on the disk substrate side and propagates as an elastic wave to the entire disk substrate. This elastic wave is more strongly propagated in the radial direction due to the symmetry of the disk substrate. For this reason, if there is a servo region in the traveling direction of the elastic wave, further distortion is induced in the magnetic layer pattern. It has been found that when this phenomenon is repeated many times, the magnetic layer pattern undergoes elastic fatigue and pattern peeling occurs.

本発明の目的は、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力に対してサーボ領域に形成されている磁性層パターンが良好な耐久性を示すディスクリートトラック媒体を有する磁気記録装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a magnetic recording apparatus having a discrete track medium in which a magnetic layer pattern formed in a servo area exhibits good durability against stress associated with flying of a head slider.

本発明の一態様に係る磁気記録装置は、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルと、浮上型のヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを前記磁気記録媒体上で移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体は記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域と、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含むサーボ領域と、前記磁性層のパターンの間を埋める非磁性部とを有し、前記サーボ領域は前記磁気記録媒体上で円弧状に配置されかつ円弧の曲率半径が20mm以下であることを特徴とする。   A magnetic recording apparatus according to an aspect of the present invention includes a magnetic recording medium, a spindle that rotates the magnetic recording medium, a floating head slider, and an actuator that moves the head slider on the magnetic recording medium. In the magnetic recording apparatus, the magnetic recording medium includes a data region including a magnetic layer pattern forming a recording track, a servo region including a magnetic layer pattern used as a servo signal, and a non-filling space between the magnetic layer patterns. The servo area is arranged in an arc shape on the magnetic recording medium, and the radius of curvature of the arc is 20 mm or less.

本発明によれば、サーボ領域を磁気記録媒体上で円弧状に配置しかつ円弧の曲率を20mm以下として、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力によってディスク基板に誘起される弾性波の伝播方向にサーボ領域が並ばないようにしているので、弾性疲労による損傷(磁性層パターンの剥離)を防止できる。   According to the present invention, the servo area is arranged in an arc shape on the magnetic recording medium and the curvature of the arc is set to 20 mm or less, and the servo area in the propagation direction of the elastic wave induced in the disk substrate by the stress accompanying the flying of the head slider. Therefore, damage due to elastic fatigue (peeling of the magnetic layer pattern) can be prevented.

(実施例1)
図1を参照して、本発明の実施形態に係るディスクリートトラック媒体を用いた磁気記録装置を説明する。この磁気記録装置は、筐体70の内部に、磁気ディスク71と、磁気ヘッドを含むヘッドスライダー76と、ヘッドスライダー76を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ(サスペンション75とアクチュエータアーム74)と、ボイスコイルモータ(VCM)77と、回路基板とを備える。
Example 1
A magnetic recording apparatus using a discrete track medium according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The magnetic recording apparatus includes a housing 70, a magnetic disk 71, a head slider 76 including a magnetic head, a head suspension assembly (suspension 75 and actuator arm 74) that supports the head slider 76, and a voice coil motor ( VCM) 77 and a circuit board.

磁気ディスク71はスピンドルモータ72に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のディジタルデータが記録される。ヘッドスライダー76に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、シールド型MR再生素子(GMR膜、TMR膜など)を用いたリードヘッドとを含む。アクチュエータアーム74の一端にサスペンション75が保持され、サスペンション75によってヘッドスライダー76を磁気ディスク71の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム74はピボット73に取り付けられる。アクチュエータアーム74の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ(VCM)77が設けられている。ボイスコイルモータ(VCM)77によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気ディスク71の任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドICを備え、ボイスコイルモータ(VCM)の駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。   The magnetic disk 71 is attached to a spindle motor 72 and rotated, and various digital data are recorded by a perpendicular magnetic recording system. The magnetic head incorporated in the head slider 76 is a so-called composite head, and includes a single magnetic pole structure write head and a read head using a shielded MR reproducing element (GMR film, TMR film, etc.). A suspension 75 is held at one end of the actuator arm 74, and the head slider 76 is supported by the suspension 75 so as to face the recording surface of the magnetic disk 71. The actuator arm 74 is attached to the pivot 73. The other end of the actuator arm 74 is provided with a voice coil motor (VCM) 77 as an actuator. A head suspension assembly is driven by a voice coil motor (VCM) 77 to position the magnetic head at an arbitrary radial position of the magnetic disk 71. The circuit board includes a head IC, and generates a drive signal for a voice coil motor (VCM), a control signal for controlling reading and writing by the magnetic head, and the like.

図2に、本実施例に係る磁気ディスクの断面図を示す。図2に示す磁気ディスクは、ディスク基板11上に、軟磁性下地層(SUL)12、記録層13、保護層14を堆積し、保護層14上に潤滑層15を塗布したものである。本実施例に係る磁気ディスクは、磁性体16のパターンがそれの間を埋める非磁性17によって分離された構造を有することに特徴がある。このように磁性層を非磁性体で分断することにより、たとえばサーボ領域では、磁性層の有無によって信号を得ることができるようになっている。   FIG. 2 shows a cross-sectional view of the magnetic disk according to the present embodiment. The magnetic disk shown in FIG. 2 is obtained by depositing a soft magnetic underlayer (SUL) 12, a recording layer 13, and a protective layer 14 on a disk substrate 11 and coating a lubricating layer 15 on the protective layer 14. The magnetic disk according to this embodiment is characterized in that the pattern of the magnetic body 16 is separated by the non-magnetic 17 that fills the pattern. Thus, by dividing the magnetic layer with a non-magnetic material, for example, in the servo region, a signal can be obtained depending on the presence or absence of the magnetic layer.

磁性体部16と非磁性部17の高さは同程度になるように作製してあり、その凹凸差を保護層14の上からAFMで測定したところ0.3nm以下であった。   The heights of the magnetic part 16 and the nonmagnetic part 17 were made to be approximately the same, and when the unevenness difference was measured by AFM from above the protective layer 14, it was 0.3 nm or less.

この磁気ディスクに用いられる材料および各層の積層構造は、通常の垂直磁気記録媒体に用いられているものをそのまま使うことができる。以下、磁気ディスクの各層に用いられる材料や、各層の積層構造について説明する。   The materials used for this magnetic disk and the laminated structure of each layer can be the same as those used for ordinary perpendicular magnetic recording media. Hereinafter, materials used for each layer of the magnetic disk and a laminated structure of each layer will be described.

<基板>
基板11としては、たとえばガラス基板、Al系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するSi単結晶基板、およびこれらの基板の表面にNiP層を形成したものなどを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。基板の表面にNiP層を形成するには、メッキやスパッタリングが用いられる。
<Board>
As the substrate 11, for example, a glass substrate, an Al-based alloy substrate, a ceramic substrate, a carbon substrate, an Si single crystal substrate having an oxidized surface, and a substrate in which a NiP layer is formed on the surface of these substrates can be used. Amorphous glass or crystallized glass can be used for the glass substrate. Examples of the amorphous glass include soda lime glass and aluminosilicate glass. Examples of crystallized glass include lithium-based crystallized glass. As the ceramic substrate, a sintered body mainly composed of aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride or the like, or a fiber reinforced one of these sintered bodies can be used. To form the NiP layer on the surface of the substrate, plating or sputtering is used.

<軟磁性下地層>
図2の磁気記録媒体は、軟磁性下地層(SUL)上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体である。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。
<Soft magnetic underlayer>
The magnetic recording medium shown in FIG. 2 is a so-called perpendicular double-layer medium having a perpendicular magnetic recording layer on a soft magnetic underlayer (SUL). The soft magnetic underlayer of the perpendicular double-layer medium is provided to pass the recording magnetic field from the recording magnetic pole and to return the recording magnetic field to the return yoke disposed in the vicinity of the recording magnetic pole. That is, the soft magnetic underlayer plays a part of the function of the recording head and plays a role of improving the recording efficiency by applying a steep vertical magnetic field to the recording layer.

軟磁性下地層には、Fe、NiおよびCoのうち少なくとも1種を含む高透磁率材料が用いられる。このような材料として、FeCo系合金たとえばFeCo、FeCoVなど、FeNi系合金たとえばFeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSiなど、FeAl系およびFeSi系合金たとえばFeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlOなど、FeTa系合金たとえばFeTa、FeTaC、FeTaNなど、FeZr系合金たとえばFeZrNなどが挙げられる。   For the soft magnetic underlayer, a high magnetic permeability material containing at least one of Fe, Ni, and Co is used. Such materials include FeCo alloys such as FeCo and FeCoV, FeNi alloys such as FeNi, FeNiMo, FeNiCr and FeNiSi, FeAl alloys and FeSi alloys such as FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, and FeTa alloys such as Examples thereof include FeZr alloys such as FeTa, FeTaC, and FeTaN, such as FeZrN.

軟磁性下地層に、Feを60at%以上含有するFeAlO、FeMgO、FeTaN、FeZrNなどの微結晶構造、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。   For the soft magnetic underlayer, a material having a fine crystal structure such as FeAlO, FeMgO, FeTaN, FeZrN or the like containing Fe at 60 at% or more or a granular structure in which fine crystal particles are dispersed in a matrix can be used.

軟磁性下地層の他の材料として、Coと、Zr、Hf、Nb、Ta、TiおよびYのうち少なくとも1種とを含有するCo合金を用いることもできる。Coは、好ましくは80at%以上含まれる。このようなCo合金をスパッタリングにより成膜した場合にはアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、アモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばCoZr、CoZrNb、及びCoZrTa系合金などを挙げることができる。   As another material of the soft magnetic underlayer, a Co alloy containing Co and at least one of Zr, Hf, Nb, Ta, Ti, and Y can be used. Co is preferably contained at 80 at% or more. When such a Co alloy is formed by sputtering, an amorphous layer is easily formed. Amorphous soft magnetic materials do not have magnetocrystalline anisotropy, crystal defects, and grain boundaries, and thus exhibit very excellent soft magnetism. Further, by using an amorphous soft magnetic material, it is possible to reduce the noise of the medium. Suitable examples of the amorphous soft magnetic material include CoZr, CoZrNb, and CoZrTa-based alloys.

軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けてもよい。下地層材料としては、Ti、Ta、W、Cr、Pt、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。   An underlayer may be further provided under the soft magnetic underlayer in order to improve the crystallinity of the soft magnetic underlayer or the adhesion to the substrate. As the underlayer material, Ti, Ta, W, Cr, Pt, alloys containing these, or oxides or nitrides thereof can be used.

軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。   An intermediate layer made of a non-magnetic material may be provided between the soft magnetic underlayer and the perpendicular magnetic recording layer. The role of the intermediate layer is to block the exchange coupling interaction between the soft magnetic underlayer and the recording layer and to control the crystallinity of the recording layer. As the intermediate layer material, Ru, Pt, Pd, W, Ti, Ta, Cr, Si, an alloy containing these, or an oxide or nitride thereof can be used.

スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、厚さ0.5〜1.5nmのRuを挟んで反強磁性結合させてもよい。また、軟磁性層と、CoCrPt、SmCo、FePtなどの面内異方性を持った硬磁性膜またはIrMn、PtMnなどの反強磁性体からなるピニング層とを交換結合させてもよい。この場合、交換結合力を制御するために、Ru層の上下に、磁性層たとえばCo、または非磁性層たとえばPtを積層してもよい。   In order to prevent spike noise, the soft magnetic underlayer may be divided into a plurality of layers and antiferromagnetically coupled by sandwiching Ru having a thickness of 0.5 to 1.5 nm. Alternatively, the soft magnetic layer and a pinning layer made of a hard magnetic film having in-plane anisotropy such as CoCrPt, SmCo, or FePt or an antiferromagnetic material such as IrMn or PtMn may be exchange-coupled. In this case, in order to control the exchange coupling force, a magnetic layer such as Co or a nonmagnetic layer such as Pt may be laminated on the upper and lower sides of the Ru layer.

<垂直磁気記録層>
垂直磁気記録層には、たとえば、Coを主成分とし、少なくともPtを含み、必要に応じてCrを含み、さらに酸化物(たとえば酸化シリコン、酸化チタン)を含む材料が用いられる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Co、Pt、Crの総量に対して、3mol%以上12mol%以下が好ましく、5mol%以上10mol%以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなる。
<Perpendicular magnetic recording layer>
For the perpendicular magnetic recording layer, for example, a material containing Co as a main component, containing at least Pt, optionally containing Cr, and further containing an oxide (for example, silicon oxide or titanium oxide) is used. In the perpendicular magnetic recording layer, the magnetic crystal grains preferably have a columnar structure. In the perpendicular magnetic recording layer having such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic crystal grains are good, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. In order to obtain the above structure, the amount of oxide is important. The content of the oxide is preferably 3 mol% or more and 12 mol% or less, and more preferably 5 mol% or more and 10 mol% or less with respect to the total amount of Co, Pt, and Cr. When the content of the oxide in the perpendicular magnetic recording layer is in the above range, the oxide is precipitated around the magnetic particles, and the magnetic particles can be isolated and refined. When the content of the oxide exceeds the above range, the oxide remains in the magnetic particles, the orientation and crystallinity of the magnetic particles are impaired, and further, oxides are deposited above and below the magnetic particles. As a result, the magnetic particles However, a columnar structure penetrating the perpendicular magnetic recording layer vertically is not formed. On the other hand, when the oxide content is less than the above range, isolation and miniaturization of the magnetic particles are insufficient, resulting in an increase in noise during recording and reproduction, and a signal / noise ratio suitable for high density recording ( (S / N ratio) cannot be obtained.

垂直磁気記録層のPtの含有量は、10at%以上25at%以下であることが好ましい。Pt含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Kuが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Pt含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にfcc構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Pt含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したKuしたがって熱揺らぎ特性が得られなくなる。   The Pt content in the perpendicular magnetic recording layer is preferably 10 at% or more and 25 at% or less. When the Pt content is in the above range, the uniaxial magnetic anisotropy constant Ku necessary for the perpendicular magnetic recording layer can be obtained, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles are improved, which is suitable for high density recording as a result. Thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics can be obtained. When the Pt content exceeds the above range, a layer having an fcc structure is formed in the magnetic particles, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, Ku suitable for high density recording, and hence thermal fluctuation characteristics, cannot be obtained.

垂直磁気記録層のCrの含有量は、0at%以上16at%以下が好ましく、10at%以上14at%以下がより好ましい。Cr含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Kuを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Cr含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のKuが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる。   The Cr content in the perpendicular magnetic recording layer is preferably 0 at% or more and 16 at% or less, and more preferably 10 at% or more and 14 at% or less. When the Cr content is in the above range, high magnetization can be maintained without lowering the uniaxial magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles, and as a result, recording / reproducing characteristics suitable for high-density recording and sufficient thermal fluctuation characteristics can be obtained. . When the Cr content exceeds the above range, the Ku of the magnetic particles is reduced, so that the thermal fluctuation characteristics are deteriorated, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles are deteriorated. As a result, the recording / reproducing characteristics are deteriorated.

垂直磁気記録層は、Co、Pt、Cr、酸化物に加えて、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reから選ばれる1種類以上の添加元素を含んでいてもよい。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、8at%以下であることが好ましい。8at%を超えた場合、磁性粒子中にhcp相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られなくなる。   The perpendicular magnetic recording layer contains one or more additive elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re in addition to Co, Pt, Cr, and oxide. You may go out. By including these additive elements, it is possible to promote miniaturization of magnetic particles or improve crystallinity and orientation, and to obtain recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording. it can. The total content of these additive elements is preferably 8 at% or less. If it exceeds 8 at%, phases other than the hcp phase are formed in the magnetic particles, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles are disturbed, resulting in recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording. It becomes impossible.

垂直磁気記録層の他の材料としては、CoPt系合金、CoCr系合金、CoPtCr系合金、CoPtO、CoPtCrO、CoPtSi、CoPtCrSiが挙げられる。垂直磁気記録層に、Pt、Pd、RhおよびRuからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Coとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Cr、BまたはOを添加した、CoCr/PtCr、CoB/PdB、CoO/RhOなどの多層膜を用いることもできる。   Other materials for the perpendicular magnetic recording layer include CoPt alloys, CoCr alloys, CoPtCr alloys, CoPtO, CoPtCrO, CoPtSi, and CoPtCrSi. For the perpendicular magnetic recording layer, a multilayer film of Co and an alloy mainly composed of at least one selected from the group consisting of Pt, Pd, Rh, and Ru can be used. In addition, a multilayer film such as CoCr / PtCr, CoB / PdB, or CoO / RhO to which Cr, B, or O is added can be used for each layer of these multilayer films.

垂直磁気記録層の厚さは、5〜60nmが好ましく、10〜40nmがより好ましい。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層は高記録密度に適している。垂直磁気記録層の厚さが5nm未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層の厚さが40nmを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、237000A/m(3000Oe)以上であることが好ましい。保磁力が237000A/m(3000Oe)未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、0.8以上であることが好ましい。垂直角型比が0.8未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。   The thickness of the perpendicular magnetic recording layer is preferably 5 to 60 nm, and more preferably 10 to 40 nm. A perpendicular magnetic recording layer having a thickness in this range is suitable for high recording density. If the thickness of the perpendicular magnetic recording layer is less than 5 nm, the reproduction output tends to be too low and the noise component tends to be higher. On the other hand, if the thickness of the perpendicular magnetic recording layer exceeds 40 nm, the reproduction output tends to be too high and the waveform tends to be distorted. The coercive force of the perpendicular magnetic recording layer is preferably 237000 A / m (3000 Oe) or more. When the coercive force is less than 237000 A / m (3000 Oe), the thermal fluctuation resistance tends to be inferior. The perpendicular squareness ratio of the perpendicular magnetic recording layer is preferably 0.8 or more. When the vertical squareness ratio is less than 0.8, the thermal fluctuation resistance tends to be poor.

<保護層>
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばC、SiO2、ZrO2を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、1〜10nmとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
<Protective layer>
The protective layer functions to prevent corrosion of the perpendicular magnetic recording layer and to prevent damage to the medium surface when the magnetic head comes into contact with the medium. Examples of the material for the protective layer include materials containing C, SiO 2 , and ZrO 2 . The thickness of the protective layer is preferably 1 to 10 nm. When the thickness of the protective layer is in the above range, the distance between the head and the medium can be reduced, which is suitable for high density recording.

<潤滑層>
潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
<Lubrication layer>
As the lubricant, for example, perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid and the like can be used.

図3は、記録層13の表面を概略的に示す平面図である。図3に示すように、円周方向に沿って形成されたトラック領域21には、サーボ領域22とデータ領域23とが交互に形成されている。データ領域23では、トラック幅だけ磁性層を残し、トラック間(ガードバンド)を非磁性部で埋めている。図3では、わかりやすくするために、トラックとトラックの間に隙間を描き、点線でトラック領域21を明示している。データ領域23にはユーザーデータが磁気情報として記録される。また、半径方向に沿って、データ領域23と非磁性部(ガードバンド)24が交互に形成されている。図3には図示していないが、サーボ領域22にはサーボ信号として利用される磁性層のパターンが形成されている。ガードバンドはサーボ領域にはなくても構わない。   FIG. 3 is a plan view schematically showing the surface of the recording layer 13. As shown in FIG. 3, servo areas 22 and data areas 23 are alternately formed in the track area 21 formed along the circumferential direction. In the data area 23, the magnetic layer is left as much as the track width, and the space between the tracks (guard band) is filled with a nonmagnetic portion. In FIG. 3, for easy understanding, a gap is drawn between the tracks, and the track region 21 is clearly indicated by a dotted line. User data is recorded in the data area 23 as magnetic information. Further, the data regions 23 and the nonmagnetic portions (guard bands) 24 are alternately formed along the radial direction. Although not shown in FIG. 3, a magnetic layer pattern used as a servo signal is formed in the servo region 22. The guard band may not be in the servo area.

図4に、サーボ領域およびデータ領域の垂直磁気記録層のパターンをより詳細に示す。図4に示すように、サーボ領域22は、プリアンブル、アドレス領域25、ABCDバースト領域26、ミラー部などを含む。これらのサーボ信号は、磁性体部16と非磁性部17によって形成され、磁気ヘッドは磁性体部16の有無によって生じる磁束の変化からサーボ信号を読み出す。   FIG. 4 shows the pattern of the perpendicular magnetic recording layer in the servo area and the data area in more detail. As shown in FIG. 4, the servo area 22 includes a preamble, an address area 25, an ABCD burst area 26, a mirror portion, and the like. These servo signals are formed by the magnetic body portion 16 and the non-magnetic portion 17, and the magnetic head reads the servo signal from a change in magnetic flux caused by the presence or absence of the magnetic body portion 16.

図2〜図4に模式的に示した磁気ディスクは次のようにして作製することができる。
<スタンパ作製>
まずパターンの元となる原盤を作製した。
Si基板上に感光性樹脂を塗布し、該感光性樹脂層に電子線を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成した。凹凸パターンは、所定のタイミングで電子線を基板上の感光性樹脂に照射するための信号源とその信号源に同期して高精度に基板を移動させるステージを具備する露光装置を用いて形成した。作製されたレジスト原盤の上に通常のスパッタリング法によってNi導電膜を形成した。次に、導電膜の上に電鋳法によりニッケル電鋳膜を形成した。電鋳に用いた液は昭和化学(株)製の高濃度スルファミン酸ニッケルメッキ液(NS−160)を使用した。この電鋳膜の厚さは300μmであった。この後レジスト原盤から電鋳膜を剥離することにより、導電膜及び電鋳膜及びレジスト残渣を備えたスタンパが得られる。次にレジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去する。
The magnetic disk schematically shown in FIGS. 2 to 4 can be manufactured as follows.
<Stamper production>
First, a master plate from which the pattern was based was prepared.
A photosensitive resin was applied on the Si substrate, an electron beam was applied to the photosensitive resin layer to form a latent image, and the latent image was developed to form a concavo-convex pattern. The concavo-convex pattern was formed using an exposure apparatus having a signal source for irradiating the photosensitive resin on the substrate with an electron beam at a predetermined timing and a stage for moving the substrate with high precision in synchronization with the signal source. . A Ni conductive film was formed on the prepared resist master by an ordinary sputtering method. Next, a nickel electroformed film was formed on the conductive film by electroforming. The liquid used for electroforming was Showa Chemical Co., Ltd. high concentration nickel sulfamate plating solution (NS-160). The thickness of this electroformed film was 300 μm. Thereafter, the electroformed film is peeled off from the resist master, thereby obtaining a stamper provided with the conductive film, the electroformed film and the resist residue. Next, the resist residue is removed by an oxygen plasma ashing method.

こうして得られたファザースタンパ自体をインプリントスタンパとして使用できるが、このファザースタンパに上記の電鋳処理を繰り返し、スタンパを大量複製した。まずファザースタンパの表面に、レジスト残渣を除去する工程と同様の酸素プラズマアッシング法によるパッシベーションで酸化膜を形成した。この後、電鋳法により前述したものと同じ手法でニッケル電鋳膜を形成した。この後、ファザースタンパから電鋳膜を剥離してファザースタンパの反転型であるマザースタンパを得た。ファザースタンパからマザースタンパを得る工程を繰り返す事により10枚以上の同じ形状のマザースタンパを得た。この後、ファザースタンパからマザースタンパを得る手順と同様にして、マザースタンパ表面に酸化膜をパッシベーションし、電鋳膜を形成して剥離することにより、ファザースタンパと凹凸形状が同じサンスタンパを得た。   The father stamper thus obtained can be used as an imprint stamper. The above-mentioned electroforming process was repeated on this father stamper, and the stamper was mass-replicated. First, an oxide film was formed on the surface of the father stamper by passivation using an oxygen plasma ashing method similar to the step of removing the resist residue. Thereafter, a nickel electroformed film was formed by the same method as described above by electroforming. Thereafter, the electroformed film was peeled off from the father stamper to obtain a mother stamper which is an inverted type of the father stamper. Ten or more mother stampers having the same shape were obtained by repeating the process of obtaining the mother stamper from the father stamper. Thereafter, in the same manner as the procedure for obtaining the mother stamper from the father stamper, an oxide film was passivated on the mother stamper surface, and an electroformed film was formed and peeled to obtain a sun stamper having the same uneven shape as the father stamper.

<インプリント>
サンスタンパをアセトンで5分間超音波洗浄をした後、フッ素系の剥離材である塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤であるフルオロアルキルシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OMe)3]をエタノールで2%に希釈した溶液で30分以上浸し、ブロアで溶液をとばした後に、窒素雰囲気中120℃で1時間アニールした。上記の磁気記録媒体にレジスト(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の商品名S1818をpropyleneglycol monomethyl ether acetate(PGMEA)で5倍に希釈したもの、またはS1801)をスピンコータで塗布し、凹凸パターンが形成されたスタンパを450barで60秒間プレスすることによって、レジストにそのパターンを転写した。その後、スタンパをはがし、5分間UV照射で表面凹凸形状を硬化させた後、160℃で30分加熱した。
<Imprint>
After ultrasonically cleaning the sun stamper with acetone for 5 minutes, fluoroalkylsilane [CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 Si (OMe) which is a fluorinated release resin containing chlorinated fluororesin containing silane coupling agent 3 ] was immersed in a solution diluted to 2% with ethanol for 30 minutes or more, and the solution was blown off with a blower, followed by annealing at 120 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The above magnetic recording medium is coated with a resist (Rohm & Haas Electronic Materials Co., Ltd., trade name S1818 diluted 5 times with propyleneglycol monomethyl ether acetate (PGMEA), or S1801) with a spin coater. The pattern was transferred to the resist by pressing the formed stamper at 450 bar for 60 seconds. Thereafter, the stamper was peeled off, and the uneven surface shape was cured by UV irradiation for 5 minutes, and then heated at 160 ° C. for 30 minutes.

<媒体エッチング>
磁気記録媒体上の凹部のレジスト残渣を除去するため、酸素ガスによるRIEを行った。続けて、Arイオンミリングで磁気記録媒体をエッチングする。強磁性記録層のダメージを無くし、かつ再付着を抑えるために、イオン入射角を30°、70°と変化させてエッチングした。磁性体エッチング後、エッチングマスクの剥離のために酸素RIEを用いた。磁性体加工後、保護膜としてカーボン保護膜を形成した。作製した媒体に潤滑剤をディップ法で塗布した。
<Medium etching>
In order to remove the resist residue in the recesses on the magnetic recording medium, RIE with oxygen gas was performed. Subsequently, the magnetic recording medium is etched by Ar ion milling. In order to eliminate damage to the ferromagnetic recording layer and suppress reattachment, etching was performed while changing the ion incident angle between 30 ° and 70 °. After etching the magnetic material, oxygen RIE was used to remove the etching mask. After processing the magnetic material, a carbon protective film was formed as a protective film. A lubricant was applied to the produced medium by a dip method.

以上のプロセスで作製される磁気ディスクは表面に比較的高低差の大きな凹凸を有する。なお、エッチバックの量を多めにすることでも、表面に凹凸を設けた媒体を作製することもできる。   The magnetic disk produced by the above process has large irregularities with a relatively high level difference on the surface. Note that a medium having unevenness on the surface can also be produced by increasing the amount of etch back.

図2に示すような表面が実質的に平坦な磁気記録媒体にするにはたとえば以下の工程を用いる。スタンパ作製プロセスは上記のものと同じである。インプリントプロセスにおいて、磁気記録媒体にSOG(Spin On Glass)をスピンコータで塗布した。SOGに使用されているものは、シロキサンの化学構造によって、シリカガラス、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー(MSQ)、水素化シルセスキオキサンポリマー(HSQ)、水素化アルキルシロキサンポリマー(HOSP)などに分類できる。ここでは、東京応化株式会社製のT−7とダウコーニング社製のFOXをメチルイソブチルケトン(MIBK)で5倍に希釈したものを用いた。SOG塗布後、オーブンに入れ100℃で20分間プリベークを行い、SOGの中の溶媒を飛ばし、上記スタンパを450barで60秒間プレスすることによって、レジストにそのパターンを転写した。   For example, the following steps are used to obtain a magnetic recording medium having a substantially flat surface as shown in FIG. The stamper manufacturing process is the same as described above. In the imprint process, SOG (Spin On Glass) was applied to the magnetic recording medium with a spin coater. Depending on the chemical structure of the siloxane, SOG uses silica glass, alkylsiloxane polymer, alkylsilsesquioxane polymer (MSQ), hydrogenated silsesquioxane polymer (HSQ), hydrogenated alkylsiloxane polymer (HOSP). ) Etc. Here, T-7 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. and FOX manufactured by Dow Corning Co., Ltd., diluted 5-fold with methyl isobutyl ketone (MIBK) were used. After applying SOG, it was placed in an oven, pre-baked at 100 ° C. for 20 minutes, the solvent in SOG was blown off, and the stamper was pressed at 450 bar for 60 seconds to transfer the pattern onto the resist.

次に、エッチングプロセスにおいて、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘電結合プラズマ)エッチング装置を用いてSOG膜の残渣除去を行った。エッチングガスにはSF6を用いた。磁気記録媒体のミリングプロセスは上記のものと同じである。 Next, in the etching process, residue removal of the SOG film was performed using an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching apparatus. SF 6 was used as an etching gas. The milling process of the magnetic recording medium is the same as described above.

ミリング後、レジストに用いたSOGと同様のSOGを用いてスピンコータで塗布し、埋め込みを行った。その後、ミリングで再び磁性膜が出るまでエッチバックを行った。埋め込みには通常のスパッタ法でSiO2、Al23、Ta25等を成膜し、その後ミリングでエッチバックするプロセスを用いることができる。スパッタできる任意の材料を誘電体部の材料とすることができる。 After milling, SOG similar to the SOG used for the resist was applied with a spin coater and embedded. Thereafter, etching back was performed until the magnetic film appeared again by milling. For filling, a process of forming a film of SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 or the like by a normal sputtering method and then etching back by milling can be used. Any material that can be sputtered can be used as the material of the dielectric portion.

本実施例においては、パターン露光の際にサーボ領域を形成し始めるタイミングをディスク半径ごとにずらす操作により、図5に示すように、媒体31上においてサーボ領域22を円弧状に形成した。32はディスク半径方向であり、サーボ領域22は円弧の中心を33として、ディスク全面のスケールで曲率半径34をもつ。この円弧は1周あたりのサーボ領域の数だけ存在するが、簡単のため図にはひとつしか示していない。   In this embodiment, the servo area 22 is formed in an arc shape on the medium 31 as shown in FIG. 5 by shifting the timing at which the servo area starts to be formed for each disk radius during pattern exposure. Reference numeral 32 denotes a disk radial direction, and the servo area 22 has a radius of curvature 34 on the scale of the entire disk surface, with the center of the arc being 33. There are as many arcs as there are servo areas per revolution, but only one is shown in the figure for simplicity.

パターン露光時のサーボ領域のタイミングずれを種々の値に変えることで、曲率半径34が15,20,25,30mmである磁気ディスクをそれぞれ10枚ずつ作製し、それぞれ10台の磁気記録装置を作製した。このディスクを2時間毎に10℃と40℃の間の温度を繰り返す設定がなされている加速環境試験機に入れ、4500回転で回転させて、常時ランダムアクセスを行う加速劣化実験を24時間行った。サーボ動作が起こらなくなる、あるいはヘッドクラッシュする事態が発生したらそれをエラーとカウントし、各々の曲率半径条件において10台のドライブのエラー発生率を調べた。その結果を図6に示す。   By changing the timing deviation of the servo area during pattern exposure to various values, 10 magnetic disks each having a curvature radius of 15, 20, 25, and 30 mm are produced, and 10 magnetic recording devices are produced. did. This disk was put into an accelerated environment test machine set to repeat the temperature between 10 ° C. and 40 ° C. every 2 hours, and rotated at 4500 rpm, and an accelerated deterioration experiment in which random access was always performed was conducted for 24 hours. . When a servo operation did not occur or a head crash occurred, it was counted as an error, and the error occurrence rate of 10 drives was examined under each curvature radius condition. The result is shown in FIG.

図6から明らかなように、曲率半径が小さいほどエラーの発生率が下がった。20mmの場合、1台がエラーを起こしただけであった。加速環境であることを考えると、通常の使用環境でのドライブとしては合格と判断できる。従って、曲率半径が20mm以下の場合、加速環境でもエラーを起こしにくい磁気記録装置を得ることができることがわかった。より環境に強いドライブを得るには、さらに曲率半径が15mm以下であることが好ましい。   As is apparent from FIG. 6, the smaller the radius of curvature, the lower the error rate. In the case of 20 mm, only one unit caused an error. Considering the acceleration environment, it can be judged that the drive is acceptable in the normal use environment. Accordingly, it has been found that when the radius of curvature is 20 mm or less, a magnetic recording apparatus that is less prone to error even in an acceleration environment can be obtained. In order to obtain a drive that is more environmentally friendly, the radius of curvature is preferably 15 mm or less.

上記の結果が得られた原因は、類似した例が報告されておらず、良くわからない。しかし、以下のようなメカニズムが原因であると推察される。   The reason why the above results were obtained is not well understood because no similar examples have been reported. However, it is assumed that the following mechanism is the cause.

ヘッドスライダーは媒体対向面に形成されている微小なパッドからなるパターンによって空気流による圧力を発生して浮上しているが、そのことは同時に媒体側に微小な領域でその圧力に相当する応力を与えることを意味する。本実施例のようなディスクリートトラック媒体の場合、サーボ領域分はデータ領域と比べて小さく加工された磁性層パターンが集中しており、この応力は小さな磁性層パターンに対して相対的に大きな歪みを誘起しやすい。応力は基板側にも作用し、微小であるが歪みを誘起する。磁性層パターンおよび基板の歪みはスライダーが通過する間だけの瞬間的なものであるが、瞬間的であるがゆえにパルス状の弾性波としてディスク全体に伝播していく。この弾性波は、基板の対称性から半径方向により強く伝播され、その進行方向にサーボ領域が存在すると、この弾性波の通過とともにサーボ領域の中の微小な磁性層パターンに次々と歪みが誘起されていく。従ってヘッドが通過しなくてもサーボ領域には歪みが誘起されることになり、これが104〜106回という回数で何度も繰り返されているうちに弾性疲労を起こし、サーボ領域において磁性層パターンの剥離が起こる。剥離した磁性層パターンがダストになるとクラッシュの原因になる。また、磁性層パターンの剥離はサーボ情報の欠如を意味するため、トラッキングエラーを起こす。特に、加速試験環境下では、温度変化による磁性層の膨張収縮の影響も加わって、より剥離が起こりやすくなる。 The head slider flies by generating pressure due to airflow using a pattern consisting of minute pads formed on the surface facing the medium. At the same time, a stress corresponding to the pressure is generated in a minute area on the medium side. It means giving. In the case of the discrete track medium as in this embodiment, the servo area is concentrated with a magnetic layer pattern that is processed to be smaller than the data area, and this stress causes a relatively large distortion with respect to the small magnetic layer pattern. Easy to induce. The stress also acts on the substrate side and induces strain though it is minute. The distortion of the magnetic layer pattern and the substrate is instantaneous only during the passage of the slider, but because it is instantaneous, it propagates to the entire disk as a pulsed elastic wave. This elastic wave is propagated more strongly in the radial direction due to the symmetry of the substrate, and if there is a servo region in the traveling direction, distortion is induced one after another in the minute magnetic layer pattern in the servo region as the elastic wave passes. To go. Accordingly, even if the head does not pass through, distortion is induced in the servo area, and this is repeated many times, such as 10 4 to 10 6 times, causing elastic fatigue, and the magnetic layer in the servo area. Pattern peeling occurs. If the peeled magnetic layer pattern becomes dust, it causes a crash. Further, peeling of the magnetic layer pattern means a lack of servo information, which causes a tracking error. In particular, in an accelerated test environment, the effect of expansion and contraction of the magnetic layer due to temperature change is added, and peeling is more likely to occur.

これを防ぐためには、弾性波の伝播方向にサーボ領域22が並ばないようにすればよい。半径方向に直線的に伝播する弾性波が沿わない形状は曲線である。曲線であれば最低一回は弾性波が通過するが、その個所はほぼ点とみなしてよく、ヘッドが通過しない限り歪みは誘起されないのでサーボ領域を幅広く損傷させることはない。曲線の一例としてある曲率を持った円弧を用いると、曲率が小さいほど弾性波が通過する領域が小さくなり、より損傷が減る。ガラスを主体とした本実施例の磁気ディスクの場合、図5からわかるように、サーボ領域の曲率半径は20mm以下であればよく、15mm以下がより好ましい。ただし、曲率半径が4mm未満では実質的にサーボ領域を形成できないので、曲率半径は4mm以上である必要がある。   In order to prevent this, it is only necessary that the servo regions 22 are not aligned in the propagation direction of the elastic wave. A shape in which the elastic wave propagating linearly in the radial direction does not follow is a curve. If it is a curve, the elastic wave passes at least once, but the point may be regarded as a point, and unless the head passes, no distortion is induced, so that the servo area is not damaged widely. When an arc having a certain curvature is used as an example of a curve, the smaller the curvature, the smaller the region through which the elastic wave passes, and the damage is further reduced. In the case of the magnetic disk of this embodiment mainly composed of glass, as can be seen from FIG. 5, the radius of curvature of the servo region may be 20 mm or less, and more preferably 15 mm or less. However, if the radius of curvature is less than 4 mm, the servo region cannot be formed substantially, so the radius of curvature needs to be 4 mm or more.

(実施例2)
実施例1の知見から、ディスク表面の凹凸差が0.3nmよりも大きい場合にも同様の現象が起こることが想定される。そこで、埋め込み平坦化のプロセスを変更し、図7に示すように、非磁性体17が磁性体16のパターンよりも薄くなっている磁気ディスクを作製した。図において、tは磁性層と非磁性部の凹凸差である。図で示したように、この凹凸差は保護膜14上からAFMなどで測定することができる。一般に、ディスク表面は0.3から1nm程度の荒れがある。この荒れは一般的に平均粗さRaで記述される。凹凸差はRaよりも小さいことがありうる。その例を図8に示す。図8は縦軸を強調して描いたものであるが、凹凸差は図に示した距離で示される(図では0.4nm)。
(Example 2)
From the knowledge of Example 1, it is assumed that the same phenomenon occurs even when the unevenness on the disk surface is larger than 0.3 nm. Therefore, the process of embedding and flattening was changed to produce a magnetic disk in which the nonmagnetic material 17 was thinner than the pattern of the magnetic material 16 as shown in FIG. In the figure, t is the unevenness difference between the magnetic layer and the nonmagnetic part. As shown in the figure, this unevenness difference can be measured from above the protective film 14 by AFM or the like. In general, the disk surface has a roughness of about 0.3 to 1 nm. This roughness is generally described by the average roughness Ra. The unevenness difference may be smaller than Ra. An example is shown in FIG. FIG. 8 is drawn with the vertical axis emphasized, but the unevenness difference is indicated by the distance shown in the figure (0.4 nm in the figure).

凹凸差が0.4nm、1nm、2nm、5nm、10nm、20nmの磁気ディスクを作製し、図5に示す曲率半径が20mmの媒体を作製した。それぞれ10枚の磁気ディスクを用いて磁気記録装置を10台ずつ作製した。その後、実施例1と同じ装置を用いて加速環境試験を行った。その結果を図9に示す。10台の試験のためばらつきはあるが、0.4nm以上の凹凸差のある媒体でも同様の結果が得られることがわかった。このことは、本発明による効果が磁気ディスクの凹凸差には原理的に関係ないことからも理解できる。しかし、凹凸差が20nmのものは若干エラー率が増えた。これは、磁性層と非磁性部との比率の差による浮上量の変動のために、トラッキングエラーが起こりやすくなったためと思われる。より苛酷な環境でも用いることができる磁気記録装置を得るには、凹凸差は20nm以下が好ましく、10nm以下がより好ましい。   Magnetic disks having unevenness differences of 0.4 nm, 1 nm, 2 nm, 5 nm, 10 nm, and 20 nm were produced, and a medium having a curvature radius of 20 mm shown in FIG. 5 was produced. Ten magnetic recording devices were produced using 10 magnetic disks each. Thereafter, an accelerated environment test was performed using the same apparatus as in Example 1. The result is shown in FIG. Although there were variations due to the test of 10 units, it was found that the same result was obtained even with a medium having a difference in roughness of 0.4 nm or more. This can be understood from the fact that the effect of the present invention is not related in principle to the unevenness of the magnetic disk. However, the error rate increased slightly when the unevenness difference was 20 nm. This is presumably because tracking errors are likely to occur due to fluctuations in the flying height due to the difference in the ratio between the magnetic layer and the nonmagnetic portion. In order to obtain a magnetic recording apparatus that can be used even in a harsh environment, the unevenness difference is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less.

(実施例3)
実施例1と同じ装置を試作した。ただし、磁気ディスクの作製法を変えた。基板にフォトレジストをスピンコートした。図3に示すようなサーボ領域とデータ領域を有するパターンを持つスタンパを作製し、フォトレジスト上から押し付けてパターンを基板に転写した。その後、酸素RIEプロセスでレジストの押し付け残渣を除去し、ガラス基板面を露出させた。この後、CF4ガスを用いたRIEプロセスでガラス基板をエッチングした。エッチング深さは50nmである。この上に、通常の垂直磁気記録媒体を作製するのと同様のプロセスで連続膜を作製した。基板に凹凸があるために、磁気ディスク表面には凹凸が存在する。この磁気ディスクの断面図を図10に示す。この場合、記録層13における非磁性部は保護層14の一部となる。
(Example 3)
The same apparatus as in Example 1 was prototyped. However, the manufacturing method of the magnetic disk was changed. A photoresist was spin coated on the substrate. A stamper having a pattern having a servo area and a data area as shown in FIG. 3 was prepared, and the pattern was transferred onto the substrate by pressing from above the photoresist. Thereafter, the resist pressing residue was removed by an oxygen RIE process to expose the glass substrate surface. Thereafter, the glass substrate was etched by an RIE process using CF 4 gas. The etching depth is 50 nm. On top of this, a continuous film was produced in the same process as that for producing a normal perpendicular magnetic recording medium. Since the substrate has irregularities, irregularities exist on the surface of the magnetic disk. A sectional view of this magnetic disk is shown in FIG. In this case, the nonmagnetic portion in the recording layer 13 becomes a part of the protective layer 14.

また、保護層14を積層する前に、非磁性体を埋め込んで平坦化することにより非磁性部17を形成した磁気ディスクも作製した。この磁気ディスクの断面図を図11に示す。   In addition, a magnetic disk having a nonmagnetic portion 17 formed by embedding and flattening a nonmagnetic material before laminating the protective layer 14 was also produced. A sectional view of this magnetic disk is shown in FIG.

これらの2つの磁気ディスクについて、実施例1と同様の実験を行った。その結果、図6および図9と同様の結果が得られた。すなわち、凹凸を有する基板を用いて作製した磁気ディスクを有する磁気記録装置でも、トラッキングエラーを防止することができることがわかった。このことは、本発明による効果が媒体の凹凸には原理的に関係ないことからも理解できる。   For these two magnetic disks, the same experiment as in Example 1 was performed. As a result, the same results as in FIGS. 6 and 9 were obtained. That is, it was found that even a magnetic recording apparatus having a magnetic disk manufactured using a substrate having irregularities can prevent tracking errors. This can be understood from the fact that the effect of the present invention is not related in principle to the unevenness of the medium.

本実施例の方法によって媒体を作製する場合には、ガラス基板の凹凸に対して壁面に磁性層が付着しないような磁性層の成膜プロセスを採用する必要があるために磁気特性を細かく調整しにくいが、磁性層の加工プロセスを要しないという利点があり、磁気記録装置の仕様によってはより安価に作製することができる。   When producing a medium by the method of this example, it is necessary to employ a magnetic layer deposition process that prevents the magnetic layer from adhering to the wall surface against the irregularities of the glass substrate. Although it is difficult, there is an advantage that the processing process of the magnetic layer is not required, and depending on the specifications of the magnetic recording apparatus, it can be manufactured at a lower cost.

実施例1に係る磁気記録装置の斜視図。1 is a perspective view of a magnetic recording apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係る磁気記録装置に用いられる磁気ディスクの断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a magnetic disk used in the magnetic recording apparatus according to the first embodiment. 図2の磁気ディスクの記録層表面を概略的に示す平面図。FIG. 3 is a plan view schematically showing a recording layer surface of the magnetic disk of FIG. 2. 図3の磁気ディスクのサーボ領域およびデータ領域をより詳細に示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a servo area and a data area of the magnetic disk of FIG. 3 in more detail. 実施例1に係る磁気ディスクの表面上におけるサーボ領域の位置関係を模式的に示す図。FIG. 3 is a diagram schematically showing a positional relationship of servo areas on the surface of the magnetic disk according to the first embodiment. 実施例1に係る磁気ディスクについて、サーボ領域の曲率半径とエラー発生率との関係を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a radius of curvature of a servo area and an error occurrence rate for the magnetic disk according to the first embodiment. 実施例2における磁気記録装置に用いられた磁気ディスクの一部を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a magnetic disk used in the magnetic recording apparatus in Example 2. 磁気ディスクの表面粗さと凹凸差tとの関係を模式的に示す図。The figure which shows typically the relationship between the surface roughness of a magnetic disc, and uneven | corrugated difference t. 実施例1に係る磁気ディスクについて、凹凸差tとトラッキングエラー発生率との関係を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the unevenness difference t and the tracking error occurrence rate for the magnetic disk according to the first embodiment. 実施例3の磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の一例の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of an example of a magnetic recording medium used in the magnetic recording apparatus of Example 3. 実施例3の磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の他の例の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of another example of a magnetic recording medium used in the magnetic recording apparatus of Example 3.

符号の説明Explanation of symbols

11…ディスク基板、12…下地層、13…記録層、14…保護層、15…潤滑層、16…磁性体部、17…非磁性部、21…記録トラック領域、22…サーボ領域、23…データ領域、25…アドレス領域、26…バースト領域、31…磁気ディスク、32…半径方向、33…円弧の中心、34…曲率半径、70…筐体、71…磁気ディスク、72…スピンドルモータ、73…ピボット、74…アクチュエータアーム、75…サスペンション、76…ヘッドスライダー、77…ボイスコイルモータ(VCM)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Disk substrate, 12 ... Underlayer, 13 ... Recording layer, 14 ... Protective layer, 15 ... Lubrication layer, 16 ... Magnetic body part, 17 ... Nonmagnetic part, 21 ... Recording track area, 22 ... Servo area, 23 ... Data area 25 ... Address area 26 ... Burst area 31 ... Magnetic disk 32 ... Radial direction 33 ... Arc center 34 ... Radius of curvature 70 ... Housing 71 ... Magnetic disk 72 ... Spindle motor 73 Pivot 74 Actuator arm 75 Suspension 76 Head slider 77 Voice coil motor (VCM)

Claims (3)

磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルと、浮上型のヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを前記磁気記録媒体上で移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体は記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域と、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含むサーボ領域と、前記磁性層のパターンを分離する非磁性部とを有し、前記サーボ領域は前記磁気記録媒体上で円弧状に配置されかつ円弧の曲率半径が20mm以下であることを特徴とする磁気記録装置。   A magnetic recording apparatus comprising: a magnetic recording medium; a spindle for rotating the magnetic recording medium; a floating head slider; and an actuator for moving the head slider on the magnetic recording medium. The magnetic recording medium is a recording track. A data region including a magnetic layer pattern, a servo region including a magnetic layer pattern used as a servo signal, and a nonmagnetic portion for separating the magnetic layer pattern, wherein the servo region is the magnetic region. A magnetic recording apparatus, wherein the magnetic recording apparatus is arranged in an arc shape on a recording medium, and the radius of curvature of the arc is 20 mm or less. 前記磁性層のパターンと前記非磁性部との高さの差が0.4nm以上であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置   2. The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein a difference in height between the pattern of the magnetic layer and the nonmagnetic portion is 0.4 nm or more. 前記磁気記録媒体の基板が凹凸を有することを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録装置。   The magnetic recording apparatus according to claim 1, wherein a substrate of the magnetic recording medium has irregularities.
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