JP2007272962A - Magnetic recording medium, recording/reproducing device, and method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents

Magnetic recording medium, recording/reproducing device, and method for manufacturing magnetic recording medium Download PDF

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium and recording/reproducing device in which recording and reproducing head can correctly access to a recording area from a servo area by creating magnetic body dot patterns of the recording area and servo area simultaneously and arranging magnetic dot patterns regularly and with good reproducibility in the recording area and the servo area, and to provide a method for manufacturing the magnetic recording medium. <P>SOLUTION: The magnetic recording medium of a sector servo system is provided with recording areas for magnetically recording data and servo areas which are provided between the recording areas and have burst parts for at least positioning the recording/reproducing heads. A plurality of matrices are formed in the burst part and in the matrix, four or five magnetic dots are arranged uniformly. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気記録媒体、記録再生装置、および磁気記録媒体の製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic recording medium, a recording / reproducing apparatus, and a method for manufacturing a magnetic recording medium.

パターンドメディアは、互いに磁気的に分離された複数のドット状磁気記録部を有する磁気記録媒体であり、典型的には非磁性体層によって互いに磁気的に分離された複数のドット状磁気記録部がトラック方向に配列した構造である。パターンドメディアを用いた磁気記録装置は、従来の記録層を連続膜とした媒体を用いた磁気記録装置に回避不可能な記録ビット間の干渉や熱揺らぎ等の問題を生じることがないため、より高い面記録密度を実現し得るものとして期待されている。   A patterned medium is a magnetic recording medium having a plurality of dot-shaped magnetic recording portions magnetically separated from each other, and typically a plurality of dot-shaped magnetic recording portions magnetically separated from each other by a nonmagnetic layer. Are arranged in the track direction. Magnetic recording devices using patterned media do not cause problems such as interference between recorded bits and thermal fluctuations that cannot be avoided in conventional magnetic recording devices that use a recording layer as a continuous film. It is expected that higher surface recording density can be realized.

このパターンドメディアで1つのドット状記録部に1ビットの情報を記録するためには、一般的にこれらドット状記録部が規則的に配列していることが必要である。   In order to record 1-bit information on one dot-shaped recording portion with this patterned medium, it is generally necessary that these dot-shaped recording portions are regularly arranged.

規則的に配列したドット状記録部を形成する一つの方法としては、フォトリソグラフィを利用する方法がある。しかしながら、紫外線露光を行った場合、30mm以下の超微細な加工は困難である。また、荷電粒子線描画や集束イオンビーム描画によれば、微細な加工が可能となるものの、この方法で多数のドット状記録部を形成することは描画時間が長時間となるため非現実的である。   One method for forming regularly arranged dot-shaped recording portions is a method using photolithography. However, when ultraviolet exposure is performed, ultrafine processing of 30 mm or less is difficult. In addition, although charged particle beam drawing and focused ion beam drawing enable fine processing, it is impractical to form a large number of dot-shaped recording portions by this method because the drawing time becomes long. is there.

規則的に配列したドット状記録部を形成する他の方法として、ブロックコポリマーの相分離により微細周期構造を呈する現象を利用して、これを磁性体加工のマスクテンプレートとして磁性膜を加工し、互いに分離した磁性ドット配列構造を得る方法がある(特許文献1)。   As another method for forming regularly arranged dot-shaped recording portions, a phenomenon in which a fine periodic structure is exhibited by phase separation of a block copolymer is used, and this is used as a mask template for processing a magnetic material to process magnetic films. There is a method for obtaining a separated magnetic dot array structure (Patent Document 1).

この方法は自己組織化を利用して島状領域と海状領域とを形成しているので、きわめて微細なパターンを容易に形成することができる。ただし、先の自己組織化は、塗膜中の一箇所を起点として生じるわけではなく、複数箇所を起点として生じる。外部からの規制力が作用していない条件の下では、ある箇所を起点とした自己組織化の結果として得られる六方格子と、他の箇所を起点とした自己組織化の結果として得られる六方格子との間に配向方向の相関はない。そのため、塗膜中には、六方格子の配向方向が互いに異なる領域が生じることになる。すなわち、塗膜中に欠陥や粒界が多数存在し、実用的な記録再生を実現することができない。   Since this method forms island-like regions and sea-like regions using self-organization, an extremely fine pattern can be easily formed. However, the previous self-organization does not start from one place in the coating film but starts from a plurality of places. Under conditions where no external regulatory force is applied, the hexagonal lattice obtained as a result of self-organization starting from one location and the hexagonal lattice obtained as a result of self-organization originating from another location There is no correlation between the orientation directions. For this reason, regions having different hexagonal lattice orientation directions are generated in the coating film. That is, there are many defects and grain boundaries in the coating film, and practical recording and reproduction cannot be realized.

そこで自己組織化粒子の配列により得られるパターンをパターンドメディアの記録ビットとして用いるため、記録ディスク表面に同心円状もしくは螺旋状の凹凸溝を設け、この溝に沿って自己組織化粒子を並べる方法がある(特許文献2)。自己組織的に配列したドットをマスクパターンとして磁性膜をエッチング加工することにより、ドットパターンの形状を転写した磁性体ドットの配列パターンを得ることができ、これらを記録領域として用いることができる。   Therefore, in order to use the pattern obtained by the arrangement of the self-organized particles as a recording bit of the patterned media, there is a method in which concentric or spiral concavo-convex grooves are provided on the surface of the recording disk and the self-organized particles are arranged along the grooves. Yes (Patent Document 2). By etching the magnetic film using the self-organized dots as a mask pattern, an array pattern of magnetic dots to which the shape of the dot pattern is transferred can be obtained, and these can be used as recording areas.

一方、上記自己組織配列を用いて作成された記録領域へ記録再生ヘッドを位置決めするために、記録領域とは別の領域にサーボ領域を具備することが必要である。この手法では、自己組織材料を基板の全面に塗布し、得られた自己組織ドットをマスクパターンとしてテンプレートを作成する手法であるため、サーボ領域も同じ手法で形成することが製造上好ましい。
特開2002−334414公報 特開2005−100499公報
On the other hand, in order to position the recording / reproducing head in the recording area created using the self-organized arrangement, it is necessary to provide a servo area in an area different from the recording area. In this method, a self-organizing material is applied to the entire surface of the substrate, and a template is created using the obtained self-organizing dots as a mask pattern. Therefore, it is preferable in manufacturing that the servo area is also formed by the same method.
JP 2002-334414 A JP 2005-1000049 A

本発明は上記の事情を鑑みてなされたもので、ブロックコポリマーを利用した自己組織配列手法を用いて記録領域とサーボ領域の磁性体ドットパターンを同時に作成し、記録領域およびサーボ領域において磁性ドットパターンを規則的に再現性よく配列することで、記録再生ヘッドがサーボ領域から記録領域へ正確にアクセスできる磁気記録媒体および記録再生装置、また、磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a magnetic dot pattern in a recording area and a servo area is created simultaneously by using a self-organizing method using a block copolymer, and the magnetic dot pattern is formed in the recording area and the servo area. The present invention aims to provide a magnetic recording medium, a recording / reproducing apparatus, and a method for manufacturing the magnetic recording medium, in which the recording / reproducing head can accurately access the recording area from the servo area by arranging them regularly and reproducibly. .

本発明の磁気記録媒体は、データを磁気記録するための記録領域と、記録領域間に設けられ、少なくとも記録再生ヘッドの位置決めを行うためのバースト部を有するサーボ領域とを具備し、バースト部には複数の略正方形状のマトリクスが形成され、マトリクスには一様に4つまたは一様に5つの磁性ドットを配列することを特徴とする。   The magnetic recording medium of the present invention comprises a recording area for magnetically recording data and a servo area provided between the recording areas and having at least a burst portion for positioning the recording / reproducing head. A plurality of substantially square matrices are formed, and four or five magnetic dots are uniformly arranged in the matrix.

さらに、本発明の磁気記録再生装置は上記の磁気記録媒体と、読取書込ヘッドと、情報を記録及び再生する際に読取書込ヘッドと磁気記録媒体と相対移動させる駆動機構とを具備してもよい。ここで、セクターターボ方式とは、磁気記録媒体のサーボ領域にトラック位置決めのためのサーボ信号や、そのトラックのアドレス情報信号、再生クロック信号等のサーボ情報を記録しておき、磁気ヘッドがこのサーボ領域を走査してサーボ情報を読み取り自らの位置を確認および修正する方式である。   Furthermore, the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention comprises the above magnetic recording medium, a read / write head, and a drive mechanism for moving the read / write head and the magnetic recording medium relative to each other when information is recorded and reproduced. Also good. Here, the sector turbo system records servo information such as a track positioning servo signal, a track address information signal, and a reproduction clock signal in the servo area of the magnetic recording medium, and the magnetic head uses this servo. In this method, the servo information is read by scanning the area to confirm and correct its own position.

以上本発明によれば,ブロックコポリマーを利用した自己組織配列手法を用いて記録領域とサーボ領域の磁性体ドットパターンを同時に作成し、サーボ領域の磁性体ドットパターンを規則的に配列した磁気記録媒体、記録再生装置および磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。また、サーボ領域の磁性ドットパターンを規則的に再現性よく配列することで再生ヘッドの記録領域の各ドットへのアクセスを正確に行うことができる記録再生装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a magnetic recording medium in which magnetic dot patterns in the recording area and the servo area are simultaneously created using a self-organizing arrangement method using a block copolymer, and the magnetic dot patterns in the servo area are regularly arranged. A recording / reproducing apparatus and a method for manufacturing a magnetic recording medium can be provided. Also, it is possible to provide a recording / reproducing apparatus that can accurately access each dot in the recording area of the reproducing head by regularly arranging the magnetic dot patterns in the servo area with good reproducibility.

以下に本発明の実施形態の一例として、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を通して共通の構成には、同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は本発明の一例を示す模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の磁気記録媒体などと異なる箇所があるが、これらは以下の説明と公知技術を用いて適宜設計変更できる。   Hereinafter, an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. Each figure is a schematic diagram showing an example of the present invention, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from actual magnetic recording media, etc., but these are appropriately designed using the following description and known techniques. Can change.

本発明の実施形態に関わる記録媒体の各領域の構成を図1〜図2を用いて説明する。   The configuration of each area of the recording medium according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は記録媒体の記録面に同心円状に形成されるトラックの方向の模式断面図である。図1に示すように記録媒体は磁気記録ヘッドの位置決め制御等に必要なサーボ領域1とデータを格納する記録領域2を有しており、サーボ領域1はプリアンブル部3、アドレス部4および偏差検査バースト部5(以下バースト部とする)を具備している。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the direction of a track formed concentrically on the recording surface of a recording medium. As shown in FIG. 1, the recording medium has a servo area 1 necessary for positioning control of the magnetic recording head and a recording area 2 for storing data. The servo area 1 includes a preamble section 3, an address section 4 and a deviation inspection. A burst unit 5 (hereinafter referred to as a burst unit) is provided.

図2は記録媒体の記録面に同心円状に形成されるトラックの方向の模式平面図である。本発明の一実施形態では図2の矩形中に磁性ドット配列を有するが、図2ではドット構造は省略している。また、図2はサーボ領域全体を示すために紙面の左右方向の縮尺を縮めているが、実際のバースト部5のバーストマーク、アドレス部4のビットの形状は正方形に近い形をしている。   FIG. 2 is a schematic plan view in the direction of tracks formed concentrically on the recording surface of the recording medium. In one embodiment of the present invention, a magnetic dot array is provided in the rectangle of FIG. 2, but the dot structure is omitted in FIG. In FIG. 2, the scale in the left-right direction is reduced to show the entire servo area, but the actual burst mark of the burst portion 5 and the bit shape of the address portion 4 are nearly square.

記録領域2は磁性体ドット配列を有する記録トラック6と非磁性体を有するガードバンド7を具備している。サーボ領域1のプリアンブル部3、アドレス部4およびバースト部5には磁性体と非磁性体のパターンが形成されている。   The recording area 2 includes a recording track 6 having a magnetic dot array and a guard band 7 having a nonmagnetic material. Magnetic and non-magnetic patterns are formed in the preamble part 3, the address part 4 and the burst part 5 of the servo area 1.

磁性体のパターンとは、記録ヘッドが発する磁界により磁化の方向を変え、記録ヘッドの磁界が消えた後も磁化の方向が保持される強磁性体を含む集合体により形成されるパターンであり、記録領域においては情報の記録、サーボ領域においては上記の各機能を有する。材料としては、Co、Fe等の磁性材料を含む合金、多層膜で形成される。   The pattern of the magnetic material is a pattern formed by an aggregate including a ferromagnetic material that changes the direction of magnetization by the magnetic field generated by the recording head and maintains the direction of magnetization even after the magnetic field of the recording head disappears. The recording area has information recording, and the servo area has the above functions. The material is an alloy containing a magnetic material such as Co or Fe, or a multilayer film.

また、非磁性体のパターンとは記録ヘッドの磁界に影響を受けす、再生ヘッドが受ける磁界強度が磁性体パターンより弱い材料であり、磁性体パターン間を埋めることで媒体前面を平坦化し、記録再生ヘッドの記録媒体上の掃引を安定に行わせる働きがある。具体的には例えばSiO、AlOなどの金属酸化物、C、Tiなどの非磁性無機物、ポリマーなどの有機物が挙げられる。 The non-magnetic pattern is a material that is affected by the magnetic field of the recording head, and the magnetic field strength applied to the reproducing head is weaker than the magnetic pattern. There is a function to stably perform the sweep of the reproducing head on the recording medium. Specific examples include metal oxides such as SiO 2 and AlO 2 , nonmagnetic inorganic substances such as C and Ti, and organic substances such as polymers.

プリアンブル部3は、記録媒体の回転偏心などにより生じる時間のズレに対してサーボ信号再生用クロックを同期させるPLL処理や、信号再生振幅を適正に保つAGC処理を行うために設けられている。プリアンブル部3では磁性体のドットパターンが一定間隔で形成されている。   The preamble section 3 is provided for performing PLL processing for synchronizing the servo signal reproduction clock with respect to time lag caused by rotational eccentricity of the recording medium and AGC processing for maintaining the signal reproduction amplitude appropriately. In the preamble portion 3, dot patterns of magnetic material are formed at regular intervals.

アドレス部4はサーボ信号認識コード(サーボマーク)や、セクタ情報、トラック情報などが、プリアンブル部3の周方向ピッチと同一ピッチでマンチェスターコードによって形成されている。特に、トラック情報は、サーボトラックごとにその情報が変化するパターンとなるため、シーク動作時のアドレス判断ミスの影響が小さくなるように隣接トラックとの変化が最小となるグレイコードに変換してから、マンチェスターコード化して記録されている。   In the address section 4, servo signal recognition codes (servo marks), sector information, track information, and the like are formed by Manchester codes at the same pitch as the circumferential pitch of the preamble section 3. In particular, since the track information has a pattern in which the information changes for each servo track, the track information is converted into a gray code that minimizes the change from the adjacent track so that the influence of address determination mistakes during the seek operation is reduced. The Manchester code is recorded.

バースト部5はトラックアドレスのオントラック状態からのオフトラック量を検出するためのオフトラック検出用領域で、クロストラック方向にパターン位相をずらした4種のマーク(A、B、C、Dバーストと呼ばれる)が形成されている。各バーストは周方向に複数個のバーストマークがプリアンブル部3と同一のピッチで配置されている。また、クロストラック方向の周期はアドレスパターンが変化する周期(サーボトラック周期)に比例する。個々のバーストマークが磁性ドットの集合体で形成され、磁性ドットの周囲を非磁性体で取り囲むようにする。各A、B、C、Dバーストの再生信号の平均振幅値を演算処理してオフトラック量を算出する。   The burst unit 5 is an off-track detection area for detecting the amount of off-track from the on-track state of the track address, and includes four types of marks (A, B, C, D bursts with the pattern phase shifted in the cross track direction). Called). In each burst, a plurality of burst marks are arranged in the circumferential direction at the same pitch as the preamble portion 3. The cycle in the cross track direction is proportional to the cycle (servo track cycle) at which the address pattern changes. Each burst mark is formed of an aggregate of magnetic dots, and surrounds the magnetic dots with a non-magnetic material. The off-track amount is calculated by calculating the average amplitude value of the reproduction signals of the A, B, C, and D bursts.

上述のように本発明の実施形態ではプリアンブル部3、アドレス部4、バースト部5および記録領域2は磁性ドットの集合体であり、各領域の磁性体ドットは自己組織材料を用いた手法で形成される。   As described above, in the embodiment of the present invention, the preamble part 3, the address part 4, the burst part 5 and the recording area 2 are aggregates of magnetic dots, and the magnetic dots in each area are formed by a method using a self-organizing material. Is done.

図3は磁性体ドットを形成する工程を説明するための断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a process of forming magnetic dots.

図3(A)は自己組織材料を充填するためのガイドを形成する工程を示す図である。基板31表面に磁性層32を形成し、磁性層32上にマスク膜33を製膜した後、レジスト34をスピンコート法などによって形成する。レジスト34は人工的描画法による描画とエッチングにより、凹部のガイド35を得る。基板31の材料には、エッチングが可能なSiやガラス、もしくは石英が好ましい。レジスト膜は公知のノボラックタイプのレジストが使用でき、この実施の形態の場合、磁性ドットは直径約10nm、隣接する磁性ドットとのピッチは約25nmを想定しており、レジストの厚さは約70nm、磁性層の厚さは約30nmである。   FIG. 3A is a diagram showing a step of forming a guide for filling the self-organizing material. A magnetic layer 32 is formed on the surface of the substrate 31, a mask film 33 is formed on the magnetic layer 32, and then a resist 34 is formed by spin coating or the like. The resist 34 obtains a concave guide 35 by drawing and etching by an artificial drawing method. The material of the substrate 31 is preferably Si, glass, or quartz that can be etched. A known novolak type resist can be used as the resist film. In this embodiment, the magnetic dots are assumed to have a diameter of about 10 nm, the pitch between adjacent magnetic dots is about 25 nm, and the resist thickness is about 70 nm. The thickness of the magnetic layer is about 30 nm.

図3(B)はレジストを除去した後、(A)で得られたガイド35に自己組織材料36を充填し、アニ−ル処理を行うことにより自己組織材料35を相分離する工程を示す図である。この工程における相分離構造は、六方格子状に配列したドット部37とドット部37を取り囲むマトリクス部38により構成される。   FIG. 3B is a diagram showing a process of phase-separating the self-organizing material 35 by filling the guide 35 obtained in (A) with the self-organizing material 36 and performing an annealing process after removing the resist. It is. The phase separation structure in this step is composed of dot portions 37 arranged in a hexagonal lattice and a matrix portion 38 surrounding the dot portions 37.

この実施の形態では、自己組織材料36をとしてPS(ポリスチレン)−PMMA(ポリメチルメタクリレート)ジブロックコポリマーを想定している。このPS−PMMAのジブロックコポリマーの分子量比は例えば、ドット37間のピッチを26nmとする場合、PS分子量12200に対してPMMA分子量35500であり、概ねPS25%、PMMA75%の割合である。このとき、ミセル構造をとり、エッチングレートの低いPSがドット部37、エッチングレートの高いPMMAがマトリクス部38を構成する。PS−PMMAジブロックコポリマーはトルエンなどの適当な溶媒に溶解させ製膜する。その後、PS−PMMAジブロックコポリマーのガラス転移点温度以上の温度でアニ−ル処理を行うことにより、相分離構造を得る。この場合、窒素雰囲気下において、例えば約160℃、約10時間で相分離が起こる。   In this embodiment, PS (polystyrene) -PMMA (polymethyl methacrylate) diblock copolymer is assumed as the self-organizing material 36. The molecular weight ratio of the PS-PMMA diblock copolymer is, for example, when the pitch between the dots 37 is 26 nm, the PMMA molecular weight is 35500 with respect to the PS molecular weight of 12200, and the ratio is approximately PS25% and PMMA75%. At this time, a PS structure having a micelle structure and a low etching rate constitutes the dot portion 37, and PMMA having a high etching rate constitutes the matrix portion 38. The PS-PMMA diblock copolymer is dissolved in a suitable solvent such as toluene to form a film. Then, a phase separation structure is obtained by performing an annealing treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the PS-PMMA diblock copolymer. In this case, phase separation occurs in a nitrogen atmosphere at, for example, about 160 ° C. for about 10 hours.

図3(C)は(B)で相分離構造を呈した自己組織材料36をマスクに下層の磁性層32にパターンを転写する工程を示す断面図である。図(C)の工程では、得られた相分離構造をもとに、エッチングを施すことにより、磁性層32上にパターンを形成する。この工程において、六方格子配列のドット部37が凸部となり、マトリクス部が磁性層32から除去され凹部となる。この工程におけるエッチングは、酸素イオンを用いたRIE(リアクティブイオンエッチング)によって、約−20℃、約2mTorrの雰囲気で、約100Wの電界を印加して行う。なお、このとき、CF4をエッチャントとして用いるRIEも可能である。また、エッチングによって残った自己組織材料39はArミリング処理などの磁性体加工プロセスで磁性層32をエッチングし磁性体ドットを形成する。なお、(C)の工程で、残った自己組織材料39に対してマスク膜33のエッチング耐性が低い場合には、マトリクス部38以外の磁性層、すなわちドット部位外の磁性層41が、エッチング後に除去される場合がある。その場合、基板31上にはドット部37の下層の磁性体層のみとなるが、一様に4つあるいは5つの磁性ドットが配列されていれば本発明の効果には影響しない。   FIG. 3C is a cross-sectional view showing a process of transferring a pattern to the lower magnetic layer 32 using the self-organized material 36 having a phase separation structure in FIG. 3B as a mask. In the step of FIG. 3C, a pattern is formed on the magnetic layer 32 by performing etching based on the obtained phase separation structure. In this step, the hexagonal lattice array dot portions 37 become convex portions, and the matrix portions are removed from the magnetic layer 32 to become concave portions. Etching in this step is performed by applying an electric field of about 100 W in an atmosphere of about −20 ° C. and about 2 mTorr by RIE (reactive ion etching) using oxygen ions. At this time, RIE using CF4 as an etchant is also possible. Further, the self-organized material 39 left by the etching forms the magnetic dots by etching the magnetic layer 32 by a magnetic material processing process such as Ar milling. In the step (C), when the etching resistance of the mask film 33 is low with respect to the remaining self-organized material 39, the magnetic layer other than the matrix portion 38, that is, the magnetic layer 41 outside the dot portion is etched. May be removed. In this case, only the magnetic layer below the dot portion 37 is provided on the substrate 31. However, if four or five magnetic dots are uniformly arranged, the effect of the present invention is not affected.

図3(D)は(C)で形成されたマトリクス部に平坦化膜40を製膜して、記録媒体の表面を処理する工程を示す断面図である。自己組織材料の残渣をアッシングにより除去した後、基板前面に平坦化膜40を製膜する。平坦化膜40はSiO2、カーボン、アルミナ、PMMA、PS等のポリマーを用いマトリクス部を満たして、表面を研磨して形成した。   FIG. 3D is a cross-sectional view showing a process of forming a planarizing film 40 on the matrix portion formed in FIG. After the residue of the self-organizing material is removed by ashing, a planarizing film 40 is formed on the front surface of the substrate. The planarizing film 40 was formed by using a polymer such as SiO 2, carbon, alumina, PMMA, or PS to fill the matrix portion and polishing the surface.

上述のようにブロックコポリマーなどの自己組織材料を用いた磁気記録媒体では、マトリクス部に相当するガイド構造をサーボ領域および記録領域に形成する必要があって、ガイドの形状が磁性体ドットの配列に大きく影響する。   As described above, in a magnetic recording medium using a self-organizing material such as a block copolymer, it is necessary to form a guide structure corresponding to the matrix portion in the servo area and the recording area, and the shape of the guide becomes an array of magnetic dots. A big influence.

図4は磁性体ドットの配列構造を示す平面図である。図4の(A1)、(B1)および(C1)はガイドとジブロックコポリマーの自己組織配列のピッチを基準としたガイドの長さを示している。また、(A2)、(B2)および(C2)はガイド内にジブロックコポリマーを充填し、図3(A)〜(D)の工程の処理を行った後のドット配列構造である。   FIG. 4 is a plan view showing an arrangement structure of magnetic dots. (A1), (B1) and (C1) in FIG. 4 show the length of the guide based on the pitch of the self-organized arrangement of the guide and the diblock copolymer. Further, (A2), (B2), and (C2) are dot arrangement structures after the diblock copolymer is filled in the guide and the processes of FIGS. 3 (A) to (D) are performed.

図4(A1)では例えば1辺2Pの略正方形形状のガイドを形成している。このガイドの中にブロックコポリマーを充填すると、膜面内に図4(A2)では(A1)のガイドに2列×2列の磁性体ドットを配列した4個のドットからなる構造が得られる。ジブロックコポリマーは2種類の異なるポリマーが連結して1つのポリマーを形成している。アニール処理を行うと、膜内部で2種類のポリマーが、同種類どうしで凝集したミセル構造をとる。すなわちポリマー中の親水性の高い基が凝集して球状をなしその外面を疎水性の高い基が被覆するような構造をする。よって2つのポリマー部の分子量を調整することにより、相分離後の構造を凸部の直径とそのピッチを調整することができる。図4(A2)の場合、磁性ドットのピッチがPであり、層分離後の親水性基の長さと疎水性基の長さの和にほぼ等しくなる。一方、ガイド内部の限られた領域内では、ドットパターンは必ずしも六方格子を形成せず、領域内をなるべく一様にドットが配置されるような構造を取る。したがって、磁性ドットパターンを規則的に再現性よく配列することができ、一様なバーストマークが形成できる。   In FIG. 4A1, for example, a substantially square guide having one side 2P is formed. When the block copolymer is filled in this guide, a structure consisting of four dots in which 2 rows × 2 rows of magnetic dots are arranged in the guide of (A1) in FIG. In the diblock copolymer, two different polymers are linked to form one polymer. When the annealing treatment is performed, a micelle structure in which two types of polymers are aggregated with each other in the film is formed. That is, a structure is formed in which highly hydrophilic groups in the polymer aggregate to form a spherical shape and the outer surface thereof is covered with a highly hydrophobic group. Therefore, by adjusting the molecular weights of the two polymer parts, the diameter of the convex part and the pitch thereof can be adjusted in the structure after phase separation. In the case of FIG. 4 (A2), the pitch of the magnetic dots is P, which is substantially equal to the sum of the length of the hydrophilic group and the length of the hydrophobic group after layer separation. On the other hand, in a limited area inside the guide, the dot pattern does not necessarily form a hexagonal lattice, and has a structure in which dots are arranged as uniformly as possible in the area. Therefore, the magnetic dot pattern can be regularly arranged with good reproducibility, and a uniform burst mark can be formed.

図4(B1)では、1辺が2.5Pの正方形ガイドを用いている。このガイド内でジブロックコポリマーの自己組織配列を形成すると図4(B2)に示すようにガイドの任意の1辺からドットが2個、1個、2個で配列した5個のドット配列構造が得られる。このドット配列構造が得られる理由は、図4(A1)で用いた1辺2Pのガイドよりもガイドが大きいため、2列×2列の構造ではガイド全面をドット構造が充填できず、もう1ドットを形成する必要があるからである。もう1ドットの位置は4つのドットの中心に形成することで、ほぼガイド全面を満たすことが出来るため、結果として2個、1個、2個の配列で合計5個のドットからなる構造が得られる。   In FIG. 4 (B1), a square guide with one side of 2.5P is used. When the self-organized arrangement of the diblock copolymer is formed in this guide, as shown in FIG. 4 (B2), there are five dot arrangement structures in which two dots are arranged from one side of the guide, one by two, and so on. can get. The reason why this dot arrangement structure is obtained is that the guide is larger than the one side 2P guide used in FIG. This is because it is necessary to form dots. The other dot position is formed at the center of the four dots, so that almost the entire guide surface can be filled. As a result, a structure of a total of five dots is obtained with two, one, and two arrays. It is done.

なお、図4(B1)のガイド構造においても、図4(A1)の場合と等しく、隣接する複数のガイド内で全て同じドット配列を得ることができる。したがって、図4(A1)同様、磁性ドットパターンを規則的に再現性よく配列することができ、一様なバーストマークが形成できる。     Note that the guide structure of FIG. 4B1 is the same as that of FIG. 4A1, and the same dot arrangement can be obtained in a plurality of adjacent guides. Therefore, as in FIG. 4A1, the magnetic dot pattern can be regularly arranged with good reproducibility, and a uniform burst mark can be formed.

一方、図4(C1)ではガイド構造として1辺3Pの略正方形構造を用いている。このガイド内でジブロックコポリマーの相分離を行った結果、図4(C2)では3列×3列の合計9個のドット配列構造や、3個、2個、3個からなる8個のドット配列構造が観測される。3個、2個、3個の構造は、2個のドットが縦に並ぶ配列と横に並ぶ配列が混在する。 このドット配列構造が得られる理由は、1辺3Pの正方形ガイド内に3×3の正方格子ドット構造を作成した場合には、六方格子細密充填と比較して充填率が低いからであり、中央の列は両端の3個のドットの間を充填する2個のドット構造となり、さらにこの2個のドットは周囲の空間を充填するために4角のドットと比較して大きなサイズとなる。また、両端の3個のドット配列の中央のドットはサイズの大きな2個のドット間の空間を充填するため、それぞれ内側に少し移動する。   On the other hand, in FIG. 4 (C1), a substantially square structure with one side 3P is used as the guide structure. As a result of the phase separation of the diblock copolymer in this guide, as shown in FIG. 4 (C2), a total of 9 dot arrangement structure of 3 rows × 3 rows and 8 dots consisting of 3, 2, 3 An array structure is observed. The three, two, and three structures include a mixture of two dots arranged vertically and an array arranged horizontally. The reason why this dot arrangement structure can be obtained is that, when a 3 × 3 square lattice dot structure is formed in a square guide with a side of 3P, the filling rate is lower than that of the hexagonal lattice fine packing. The two-dot structure fills the space between the three dots at both ends, and the two dots have a larger size than the square dots in order to fill the surrounding space. In addition, the center dot of the three dot arrays at both ends moves slightly inward to fill the space between two large dots.

また、1辺3Pの略正方形ガイドでは、上記の3×3構造、3個2個3個構造で2個が横向き、縦向きの合計3個の配列はそれぞれほぼ同等に安定した構造であるため、複数のガイドを用いた場合には図4(C2)に示す如く、3つの配列がランダムに発生する。   In addition, in a substantially square guide with one side of 3P, the above-mentioned 3 × 3 structure, two by three structure, two in a horizontal direction and a total of three arrangements in a vertical direction are almost equally stable. When a plurality of guides are used, three arrays are randomly generated as shown in FIG. 4 (C2).

以上図4に示した通り、ガイドの形状とジブロックコポリマーの分子量によって、複数のガイド内の構造が同一な場合と、数種類かに異なる場合が発生する。ガイド内のドット構造が異なると、このガイドを用いて得られるサーボ領域において、位置決めを行う際の信号形状がガイド毎に異なる。矩形ガイド内のドット配列構造を複数のガイド間で一定にするためには、図4(A2)および図4(B2)に示す如く、矩形ガイドそれぞれの辺に2個ずつドットが配列する構造が必要である。   As described above with reference to FIG. 4, depending on the shape of the guide and the molecular weight of the diblock copolymer, there are cases where the structures in the plurality of guides are the same or different in several types. If the dot structure in the guide is different, the signal shape at the time of positioning is different for each guide in the servo area obtained using this guide. In order to make the dot arrangement structure in the rectangular guide constant among the plurality of guides, a structure in which two dots are arranged on each side of the rectangular guide as shown in FIGS. 4 (A2) and 4 (B2). is necessary.

本発明ではこの条件を満たすための構造として図4(A2)に挙げた2×2構造、および図4(B2)に挙げた2個1個2個構造のうち、どちらかの構造をサーボ領域に用いて磁気記録媒体を作成している。   In the present invention, as a structure for satisfying this condition, either the 2 × 2 structure shown in FIG. 4A2 or the two-by-two structure shown in FIG. Is used to create a magnetic recording medium.

(実施例)
(記録媒体の製造)
(1)1辺1インチのガラス基板上に、厚さ約30nmのPd下地層と厚さ約50nmの垂直磁気記録材料CoCrPtを製膜して磁性層を形成し、さらに磁性層上に厚さ約50nmのSiO2膜を製膜した。SiO2膜上にレジストをスピンコートした。ナノインプリンティングリソグラフィーによりレジストを加工し、図5(A)に示す概略図の網掛け部のように、幅50nm、間隔120nmの凹状のガイド(白抜き部)が平行に並んで構成される記録領域と、1辺60nmの正方形のガイド(白抜き部)が組み合わさって構成されたサーボ領域のレジストパターンを形成した。このレジストパターンをマスクとして、RIEにより磁性層に達するまでSiO2膜をエッチングしてSiO2膜にガイドを転写した。このようにして形成されたガイドが記録領域およびサーボ領域となる。
(Example)
(Manufacture of recording media)
(1) A magnetic layer is formed by depositing a Pd underlayer having a thickness of about 30 nm and a perpendicular magnetic recording material CoCrPt having a thickness of about 50 nm on a glass substrate having a side of 1 inch. About 50 nm of SiO2 film was formed. A resist was spin-coated on the SiO2 film. The resist is processed by nano-imprinting lithography, and recording is configured such that concave guides (outlined portions) having a width of 50 nm and an interval of 120 nm are arranged in parallel as shown by the shaded portion in the schematic diagram of FIG. A resist pattern of a servo area formed by combining the area and a square guide (outlined part) having a side of 60 nm was formed. Using this resist pattern as a mask, the SiO2 film was etched by RIE until the magnetic layer was reached, and the guide was transferred to the SiO2 film. The guide formed in this way becomes a recording area and a servo area.

(2)ガイド領域内にブロックコポリマーを埋め込んで微粒子の規則配列構造を形成した。まずガイドの底面に露出した磁性層の表面をヘキサメチルジシラザンにより疎水化処理した。その後、レジストパターンの残渣をアッシングした。ポリスチレン−ポリブタジエンのブロックコポリマー(PSの分子量Mw=12000、PBの分子量Mw=35000)をトルエンに1%w/wの濃度で溶解した溶液を調製した。試料上に溶液をスピンコートしてSiO2膜に転写されたガイド領域内にブロックコポリマーを埋め込んだ。試料を真空中において150℃で30時間アニールして、ブロックコポリマーを規則配列化させた。この結果、図5(B)のように島状のポリスチレン粒子が海状のポリブタジエン部分によって囲まれ、サーボ領域のバースト部においては、個々のガイド内の隣接したポリスチレン粒子の中心間のピッチが30nmで周期的に配列した構造が形成された。   (2) A block copolymer was embedded in the guide region to form a regular array structure of fine particles. First, the surface of the magnetic layer exposed on the bottom surface of the guide was hydrophobized with hexamethyldisilazane. Thereafter, the resist pattern residue was ashed. A solution in which a polystyrene-polybutadiene block copolymer (PS molecular weight Mw = 12000, PB molecular weight Mw = 35000) was dissolved in toluene at a concentration of 1% w / w was prepared. The solution was spin-coated on the sample, and the block copolymer was embedded in the guide region transferred to the SiO2 film. The sample was annealed in vacuum at 150 ° C. for 30 hours to order the block copolymer. As a result, as shown in FIG. 5B, the island-shaped polystyrene particles are surrounded by the sea-like polybutadiene portion, and in the burst portion of the servo region, the pitch between the centers of adjacent polystyrene particles in each guide is 30 nm. A periodically arranged structure was formed.

(3)規則配列した微粒子をマスクとして記録セルを形成した。ブロックコポリマーをオゾン処理してポリブタジエン部分を除去した後、水洗した。残ったポリスチレン粒子をマスクとしてArイオンミリングにより磁性層をエッチングして記録セルを形成した。   (3) A recording cell was formed using the regularly arranged fine particles as a mask. The block copolymer was treated with ozone to remove the polybutadiene portion and then washed with water. Using the remaining polystyrene particles as a mask, the magnetic layer was etched by Ar ion milling to form a recording cell.

(4)記録セル間のマトリクスを形成し、表面を平坦化した。ポリスチレン粒子の残渣をアッシングした。全面に厚さ約50nmのSiO2膜を製膜して記録セル間に埋め込んでマトリクスを形成した。SiO2膜の表面をケミカルメカニカルポリッシング(CMP)により研磨して平坦化した。その後、全面にダイアモンドライクカーボンを製膜して保護膜を形成した。   (4) A matrix between recording cells was formed, and the surface was flattened. The residue of polystyrene particles was ashed. A SiO2 film having a thickness of about 50 nm was formed on the entire surface and embedded between the recording cells to form a matrix. The surface of the SiO2 film was polished and flattened by chemical mechanical polishing (CMP). Thereafter, diamond-like carbon was formed on the entire surface to form a protective film.

(記録再生装置)
次に、本発明の実施形態におけるパターンドメディアの磁気記録媒体を用いた記録再生装置の一例を図6を用いて簡単に説明する。
(Recording and playback device)
Next, an example of a recording / reproducing apparatus using a patterned medium magnetic recording medium in the embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.

図6に示すハードディスクは、ヘッド・ディスクアセンブリ(HDA)100と呼ばれる本体部と、PCBと呼ばれるプリント回路基板200を有する。HDA100は、図1のような記録面をもつパターンドメディアのディスク140と、ディスク140を回転させるスピンドルモータ(SPM)150と、記録再生ヘッド110と、ヘッド移動機構130、131、139と、図示しないヘッドアンプ(HIC)を有する。   The hard disk shown in FIG. 6 has a main body called a head disk assembly (HDA) 100 and a printed circuit board 200 called PCB. The HDA 100 includes a patterned media disk 140 having a recording surface as shown in FIG. 1, a spindle motor (SPM) 150 that rotates the disk 140, a recording / reproducing head 110, head moving mechanisms 130, 131, and 139, as shown in FIG. Not have a head amplifier (HIC).

ヘッド110は、ヘッド本体であるスライダ(ABS)に、リード素子(GMR素子)及びライト素子を有する磁気ヘッド素子が実装されたもので、ヘッド移動機構に搭載されている。ヘッド移動機構は、ヘッドを支持するサスペンション・アーム130と、サスペンション・アーム130を回転自在に支持するピボット軸139と、VCM131とを有する。VCM131は、サスペンション・アーム130にピボット軸139周りの回転トルクを発生させて、ヘッドをディスク140の半径方向に移動させる。さらに、ヘッドの入出力信号を増幅するためのヘッドアンプ(HIC)がアーム上に固定され、フレキシブルケーブル(FPC)で、PCB200側と電気接続されている。なお、本実施例では、ヘッド信号のSN低減のために、HICがヘッド移動機構上に設置された構成だが、本体部に固定された構成であっても良い。   The head 110 has a slider (ABS), which is a head body, mounted with a magnetic head element having a read element (GMR element) and a write element, and is mounted on a head moving mechanism. The head moving mechanism includes a suspension arm 130 that supports the head, a pivot shaft 139 that rotatably supports the suspension arm 130, and a VCM 131. The VCM 131 causes the suspension arm 130 to generate a rotational torque around the pivot shaft 139 to move the head in the radial direction of the disk 140. Further, a head amplifier (HIC) for amplifying the head input / output signals is fixed on the arm and electrically connected to the PCB 200 side by a flexible cable (FPC). In this embodiment, the HIC is installed on the head moving mechanism in order to reduce the SN of the head signal. However, the HIC may be fixed to the main body.

ディスク140は表裏両面に記録再生可能であって、ヘッド移動軌跡と、磁気記録媒体140のサーボ領域パターンの円弧形状が略一致する表裏方向に、組み込まれる。仕様は、従来と同様に記録再生装置に適応した外径や内径、記録再生特性等を満足するものであるのは当然であるが、サーボ領域円弧形状として、ディスクの回転中心からピボッド中心までの距離を半径位置として持つ円周上に、円弧中心を持ち、円弧半径がピボッドから磁気ヘッド素子までの距離として、形成されたもので与えられている。   The disk 140 can be recorded and reproduced on both front and back surfaces, and is incorporated in the front and back direction in which the head movement locus and the arc shape of the servo area pattern of the magnetic recording medium 140 substantially coincide. The specifications naturally satisfy the outer diameter, inner diameter, recording / reproducing characteristics, etc. that are suitable for recording / reproducing devices as in the past, but the servo area arc shape extends from the disk rotation center to the pivot center. It has a circular arc center on the circumference having the distance as a radial position, and the circular arc radius is given as a distance from the pivot to the magnetic head element.

PCB200は、主として4つのシステムLSIを搭載している。ディスクコントローラ(HDC)210、リード/ライトチャネルIC220、MPU230、及びモータドライバIC240である。   The PCB 200 mainly includes four system LSIs. A disk controller (HDC) 210, a read / write channel IC 220, an MPU 230, and a motor driver IC 240.

MPU230は、ハードディスクの駆動システムの制御部であり、パターンドメディアのサーボ領域を用いてヘッド位置決め制御システムを実現するROM、RAM、CPU及びロジック処理部を含む。ロジック処理部は、ハードウェア回路で構成された演算処理部で、高速演算処理に用いられる。また、この動作ソフト(FW)は、ROMに保存されており、このFWに従ってMPUがドライブを制御する。   The MPU 230 is a control unit of a hard disk drive system, and includes a ROM, a RAM, a CPU, and a logic processing unit that realize a head positioning control system using a servo area of a patterned medium. The logic processing unit is an arithmetic processing unit configured by a hardware circuit and is used for high-speed arithmetic processing. The operation software (FW) is stored in the ROM, and the MPU controls the drive according to the FW.

HDC210は、ハードディスク内のインターフェース部であり、ディスクドライブとホストシステム(例えばパーソナルコンピュータ)とのインターフェースや、MPU,リード/ライトチャネルIC,モータドライバICへの情報交換を行ないドライブ全体を管理する。   The HDC 210 is an interface unit in the hard disk, and manages the entire drive by exchanging information with the interface between the disk drive and the host system (for example, a personal computer), MPU, read / write channel IC, and motor driver IC.

リード/ライトチャネルIC220は、リード/ライトに関連するヘッド信号処理部であり、HICのチャネル切替えや、リード/ライト等の記録再生信号を処理する回路で構成される。モータドライバIC240は、VCM131及びSPMの駆動ドライバ部で、スピンドルモータを一定回転に駆動制御したり、MPU230からのVCM操作量を、電流値としてVCM131に与えて、ヘッド移動機構を駆動する。   The read / write channel IC 220 is a head signal processing unit related to read / write, and includes a circuit that processes recording / reproduction signals such as channel switching of the HIC and read / write. The motor driver IC 240 is a drive driver unit for the VCM 131 and the SPM, and drives and controls the spindle motor at a constant rotation, or supplies the VCM operation amount from the MPU 230 to the VCM 131 as a current value to drive the head moving mechanism.

(ヘッド位置決め方法)
次に、ヘッド位置決めの制御を、図7を用いて簡単に説明する。
(Head positioning method)
Next, head positioning control will be briefly described with reference to FIG.

図7は、ヘッド位置決め制御のブロック図で、C,F,P,Sはそれぞれシステムの伝達関数を意味する。制御対象Pは、具体的にはVCMを含むヘッド移動手段に相当し、信号処理部Sは具体的にはチャネルICとMPU(オフトラック量検出処理の一部はMPU)により実現される要素である。   FIG. 7 is a block diagram of the head positioning control, and C, F, P, and S represent system transfer functions, respectively. The control target P specifically corresponds to a head moving unit including a VCM, and the signal processing unit S is an element realized by a channel IC and an MPU (part of the off-track amount detection process is an MPU). is there.

制御処理部は、フィードバック制御部C(以下第1コントローラ)及び同期抑圧補償部F(第2コントローラ)により構成され、具体的にはMPUにより実現される。   The control processing unit includes a feedback control unit C (hereinafter referred to as a first controller) and a synchronization suppression compensation unit F (second controller), and is specifically realized by an MPU.

信号処理部Sでの動作詳細は後述するが、ヘッド位置(HP)直下の、ディスクサーボ領域からのアドレス情報等を含む再生信号を基に、磁気記録媒体上のトラック現在位置(TP)情報を生成する。   Although details of the operation in the signal processing unit S will be described later, the current track position (TP) information on the magnetic recording medium is obtained based on a reproduction signal including address information from the disk servo area immediately below the head position (HP). Generate.

第1コントローラは、磁気記録媒体上の目標トラック位置(RP)とヘッドの磁気記録媒体上現在位置(TP)との位置誤差(E)とを基に、位置誤差が小さくなる方向にFB操作値U1を出力する。   Based on the position error (E) between the target track position (RP) on the magnetic recording medium and the current position (TP) of the head on the magnetic recording medium, the first controller reduces the FB operation value in a direction in which the position error decreases. U1 is output.

第2コントローラは、磁気記録媒体上のトラック形状や磁気記録媒体の回転に同期した振動等を補正するためのFF補償部で、事前に較正した回転同期補償値をメモリテーブルに保存している。第2コントローラは、通常、位置誤差(E)を使用せず、信号処理部Sから与えられる図示しないサーボセクタ情報を基に、テーブル参照して、FF操作値U2として出力する。   The second controller is an FF compensator for correcting the track shape on the magnetic recording medium, vibrations synchronized with the rotation of the magnetic recording medium, and the like, and stores the rotation synchronization compensation value calibrated in advance in the memory table. The second controller normally does not use the position error (E), and refers to a table based on servo sector information (not shown) given from the signal processing unit S and outputs it as an FF operation value U2.

制御処理部は、第1及び第2のコントローラ出力U1及びU2を加算し、制御操作値UとしてHDCを介してVCMに供給し、ヘッドを駆動する。   The control processing unit adds the first and second controller outputs U1 and U2, supplies the control operation value U to the VCM via the HDC, and drives the head.

なお、同期補償値テーブルは、初期動作時に較正処理されるが、位置誤差(E)が設定値以上に大きくなると再較正処理を開始し、同期補償値を更新する処理がなされる。   The synchronization compensation value table is calibrated during the initial operation, but when the position error (E) becomes greater than or equal to the set value, the recalibration process is started and the synchronization compensation value is updated.

(位置情報検出処理方法)
次に、再生信号から、どのように位置偏差を検出するかを、図8を用いて簡単に説明する。
(Location information detection processing method)
Next, how the position deviation is detected from the reproduction signal will be briefly described with reference to FIG.

磁気記録媒体は、SPMにより一定回転速度で回転される。ヘッドは、サスペンション・アームに設けられたジンバルを介して弾性支持されており、かつ、ディスク回転に伴なう空気圧とのバランスで微小隙間を保持する様に浮上設計されている。これにより、ヘッド再生素子は一定の磁気空隙をもって、ディスク磁性層からの漏れ磁束を検出する事ができる。   The magnetic recording medium is rotated at a constant rotation speed by SPM. The head is elastically supported via a gimbal provided on the suspension arm, and is designed to float so as to maintain a minute gap in balance with the air pressure accompanying the disk rotation. Thereby, the head reproducing element can detect the leakage magnetic flux from the disk magnetic layer with a certain magnetic gap.

磁気記録媒体のサーボ領域信号は、この回転により、一定周期でヘッド直下を通過する事になり、このサーボ領域再生信号から、トラック位置情報を検出する事で、一定周期のサーボ処理を実行できる。   Due to this rotation, the servo area signal of the magnetic recording medium passes immediately below the head at a constant period. By detecting the track position information from the servo area reproduction signal, servo processing at a constant period can be executed.

HDCは、一旦、サーボマークと呼ぶサーボ領域識別フラグを認識すると、一定周期のため、ヘッド直下にサーボ領域が来るタイミングを予測することが可能となる。そこで、HDCはヘッド直下にプリアンブル部が来るタイミングで、チャネルにサーボ処理開始を促す。   Once the HDC recognizes a servo area identification flag called a servo mark, the HDC can predict the timing at which the servo area comes directly under the head because of the fixed period. Therefore, the HDC prompts the channel to start servo processing at the timing when the preamble portion comes directly under the head.

図8のブロック図を参照して、チャネルにおけるアドレス再生処理部を簡単に説明する。ヘッドアンプIC(HIC)からの再生出力信号は、チャネルICに読み込まれ、等化器でアナログフィルタ処理(長手信号等化処理)され、アナログディジタルコンバータ(ADC)でデジタル値としてサンプリングされる。   With reference to the block diagram of FIG. 8, the address reproduction processing unit in the channel will be briefly described. A reproduction output signal from a head amplifier IC (HIC) is read into a channel IC, subjected to analog filter processing (longitudinal signal equalization processing) by an equalizer, and sampled as a digital value by an analog digital converter (ADC).

本実施形態に係る磁気記録媒体からの漏れ磁束は垂直磁界で磁性体/非磁性体のパターンに対応するが、ヘッドアンプ(HIC)の持つハイパス特性とチャネルIC前段部の等化器での長手等化処理とにより、DCオフセット成分が完全に除去され、プリアンブル部からのアナログフィルタ後の出力はほぼ疑似正弦波となる。   The leakage magnetic flux from the magnetic recording medium according to the present embodiment corresponds to a magnetic / non-magnetic pattern in a vertical magnetic field, but the high-pass characteristic of the head amplifier (HIC) and the longitudinal length of the equalizer at the front stage of the channel IC. By the equalization processing, the DC offset component is completely removed, and the output after the analog filter from the preamble portion is substantially a pseudo sine wave.

チャネルICでは、その再生信号フェーズに応じて、処理を切替える。具体的には、再生信号クロックをメディアパターン周期に同期させる同期引込み処理、セクタ・シリンダ情報を読み取るアドレス判読処理、オフトラック量を検出するためのバースト部処理などが行われる。   In the channel IC, processing is switched according to the reproduction signal phase. Specifically, a synchronization pull-in process for synchronizing the reproduction signal clock with the media pattern period, an address interpretation process for reading sector / cylinder information, a burst part process for detecting the off-track amount, and the like are performed.

同期引込み処理の詳細は省略するが、ADCサンプリングするタイミングを正弦波状の再生信号と同期させ、かつデジタルサンプル値の信号振幅をあるレベルに揃えるAGC処理とを行う。メディアパターンの1、0周期を4点でサンプリングする。   Although details of the synchronization pull-in process are omitted, the AGC process is performed in which the ADC sampling timing is synchronized with the sine wave-like reproduction signal and the signal amplitude of the digital sample value is made to a certain level. The 1 and 0 periods of the media pattern are sampled at 4 points.

アドレス判読処理では、サンプリング値をFIRでノイズ低下させ、最尤推定に基づくビタビ複合処理やグレイコード逆変換処理により、セクタ情報・トラック情報に変換する。これにより、ヘッドのサーボトラック情報を取得できる。   In the address interpretation process, the sampling value is reduced in noise by FIR, and converted into sector information / track information by Viterbi composite processing based on maximum likelihood estimation or gray code inverse conversion processing. Thereby, the servo track information of the head can be acquired.

次いで、チャネルはバースト部でのオフトラック量の検出処理に移行する。バースト信号パターンA、B、C、Dの順に、各信号振幅をサンプルホールド積分処理して、平均振幅相当の電圧値をMPUに出力し、MPUへサーボ処理割込みを発行する。MPUは、この割込みを受けると、内部ADCにて各バースト信号を時系列に読み込み、DSPでオフトラック量に変換する処理を行う。このオフトラック量と、サーボトラック情報とにより、ヘッドのサーボトラック位置が精密に検出される。   Next, the channel shifts to an off-track amount detection process in the burst portion. Each signal amplitude is sample-and-hold integrated in the order of burst signal patterns A, B, C, and D, a voltage value corresponding to the average amplitude is output to the MPU, and a servo processing interrupt is issued to the MPU. Upon receiving this interrupt, the MPU reads each burst signal in time series by the internal ADC and performs a process of converting it to an off-track amount by the DSP. The servo track position of the head is accurately detected based on the off-track amount and the servo track information.

以上の手法により磁気記録媒体において記録再生ヘッドが磁気記録媒体上に位置決めを行い、記録再生を行うことが出来た。   With the above method, the recording / reproducing head in the magnetic recording medium positioned on the magnetic recording medium, and recording / reproducing was performed.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるのではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態にわたる全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, you may delete a some component from all the components over embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本実施形態に係る磁気記録媒体の断面図Sectional view of the magnetic recording medium according to the present embodiment 本実施形態に係る磁気記録媒体の平面図Plan view of a magnetic recording medium according to the present embodiment 本実施形態に係る磁気記録媒体の磁性ドットの製造工程を示す平面図The top view which shows the manufacturing process of the magnetic dot of the magnetic-recording medium based on this embodiment 本実施形態に係る磁性体ドットの配列構造を示す平面図The top view which shows the arrangement structure of the magnetic dot which concerns on this embodiment 本実施形態に係る磁気記録媒体のマトリクス構造を示す平面図The top view which shows the matrix structure of the magnetic-recording medium based on this embodiment 本実施形態に係る記録再生装置を示すブロック図The block diagram which shows the recording / reproducing apparatus which concerns on this embodiment 本実施形態に係る記録再生装置におけるヘッド位置決め制御機構のブロック図Block diagram of a head positioning control mechanism in the recording / reproducing apparatus according to the present embodiment 本実施形態に係る記録再生装置におけるアドレス再生処理部のブロック図Block diagram of an address reproduction processing unit in the recording / reproducing apparatus according to the present embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1…サーボ領域
2…記録領域
3…プリアンブル部
4…アドレス部
5…(偏差検査)バースト部
6…記録トラック
7…ガードバンド
31…基板
32…磁性層
33…マスク膜
34…レジスト
35…ガイド
36…自己組織材料
37…ドット部
38…マトリクス部
39…エッチングによって残った自己組織材料
40…平坦化膜
100…ヘッド・ディスクアセンブリ(HDA)
110…ヘッド
130…ヘッド移動機構
131…ヘッド移動機構
139…ヘッド移動機構
140…磁気記録媒体
150…スピンドルモータ(SPM)
200…プリント回路基板(PCB)
210…ディスクコントローラ(HDC)
220…リード/ライトチャネルIC
230…MPU
240…モータドライバIC240
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Servo area 2 ... Recording area 3 ... Preamble part 4 ... Address part 5 ... (Deviation inspection) Burst part 6 ... Recording track 7 ... Guard band 31 ... Substrate 32 ... Magnetic layer 33 ... Mask film 34 ... Resist 35 ... Guide 36 ... Self-organized material 37 ... Dot part 38 ... Matrix part 39 ... Self-organized material 40 left by etching ... Flattened film 100 ... Head disk assembly (HDA)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Head 130 ... Head moving mechanism 131 ... Head moving mechanism 139 ... Head moving mechanism 140 ... Magnetic recording medium 150 ... Spindle motor (SPM)
200 ... Printed circuit board (PCB)
210 ... Disk controller (HDC)
220 ... Read / write channel IC
230 ... MPU
240 ... motor driver IC 240

Claims (6)

データを磁気記録するための記録領域と、
前記記録領域間に設けられ、少なくとも記録再生ヘッドの位置決めを行うためのバースト部を有するサーボ領域とを具備し、
前記バースト部には複数の略正方形状のマトリクスが形成され、
前記マトリクスには一様に4つまたは一様に5つの磁性ドットを配列することを特徴とする
セクターサーボ方式の磁気記録媒体。
A recording area for magnetically recording data;
A servo area provided between the recording areas and having at least a burst portion for positioning the recording / reproducing head;
A plurality of substantially square matrices are formed in the burst portion,
4. A sector servo type magnetic recording medium, wherein four or five magnetic dots are uniformly arranged in the matrix.
前記マトリクスは4つの前記磁性ドットを有し、
当該磁性ドットは2行2列で前記マトリクスに配列されていることを特徴とする
請求項1に記載のセクターサーボ方式の磁気記録媒体。
The matrix has four magnetic dots,
The sector servo type magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic dots are arranged in the matrix in two rows and two columns.
前記マトリクスは5つの前記磁性ドットを有し、
当該磁性ドットは前記マトリクスの中央に1つ、四隅に4つ配列されていることを特徴とする
請求項1に記載のセクターサーボ方式の磁気記録媒体。
The matrix has five magnetic dots,
The sector servo type magnetic recording medium according to claim 1, wherein one magnetic dot is arranged in the center of the matrix and four are arranged in four corners.
前記磁性ドットの中心と前記マトリクスに沿って隣接する磁性ドットの中心との距離をPとしたとき、
前記マトリクスの1辺の長さが2〜2.5Pであることを特徴とする
請求項1〜3に記載のセクターサーボ方式の磁気記録媒体。
When the distance between the center of the magnetic dot and the center of the magnetic dot adjacent along the matrix is P,
The sector servo type magnetic recording medium according to claim 1, wherein a length of one side of the matrix is 2 to 2.5 P. 5.
請求項1〜4に記載の磁気記録媒体と、
記録再生ヘッドと、
データを記録及び再生する際に、前記磁気記録媒体と前記記録再生ヘッドとをトラック方向とクロストラック方向に相対移動させる駆動機構と
を具備したことを特徴とする磁気記録再生装置。
The magnetic recording medium according to claim 1,
A recording / reproducing head;
A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: a drive mechanism that relatively moves the magnetic recording medium and the recording / reproducing head in a track direction and a cross-track direction when recording and reproducing data.
基板上に磁性層、マスク膜、レジストを順次形成し、前記磁性層上に前記マスク膜および前記レジストを積層した凸部で囲まれた矩形状のマトリクスを形成する工程と、
前記レジストを剥離し、前記マトリクスに自己組織材料を充填し、加熱処理を行い、前記自己組織材料を相分離させる工程と、
前記自己組織材料の相分離したパターンをマスクとして、前記磁性層に対してエッチングを行い、前記磁性層のドットを前記マトリクス領域内に形成する工程と、
前記マスク膜および前記自己組織材料を除去し、前記マトリクスに平坦化膜を形成する工程とを
備えることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
Sequentially forming a magnetic layer, a mask film, and a resist on a substrate, and forming a rectangular matrix surrounded by convex portions on which the mask film and the resist are laminated on the magnetic layer;
Peeling the resist, filling the matrix with a self-organizing material, performing heat treatment, and phase-separating the self-organizing material;
Etching the magnetic layer using the phase-separated pattern of the self-organizing material as a mask, and forming dots of the magnetic layer in the matrix region;
And a step of removing the mask film and the self-organizing material and forming a planarizing film on the matrix.
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