ところが、従来の磁気ディスクには、以下の問題点がある。すなわち、従来の磁気ディスクでは、記録磁気層(記録トラック)を覆うようにして非磁性材料をスパッタリングした後に、記録トラックやサーボパターン等の凸部の上面が露出するまで非磁性材料をドライエッチング処理して表面を平滑化している。しかし、この製造方法に従って磁気ディスクを製造した場合には、磁気ディスクの回転方向および半径方向に沿った長さが比較的長い凸部の上においてドライエッチング処理後に残留する非磁性材料(以下、凸部の上に残留した非磁性材料を「残渣」ともいう)の厚みが厚くなり過ぎることがある。
例えば、図14,15に示すように、上記の製造方法に従って製造した磁気ディスク10xは、トラックパターン用の凹凸パターンが形成されたトラックパターン領域(図示せず)と、トラッキングサーボ用の凹凸パターン20sxが形成されたサーボパターン領域Asxとが磁気ディスク10xの回転方向(両図に示す矢印Rの向き)で交互に並ぶように構成されている。なお、図14では、凹凸パターン20sxのうちのバーストパターンを構成する凹凸パターンの形成部位を概念的に図示し、図15では、凹凸パターン20sxのうちのプリアンブルパターンを構成する凹凸パターンの形成部位を概念的に図示している。この場合、図14に示すように、凹凸パターン20sxにおいて例えばバーストパターンを構成する領域は、凸部21sx,21sx・・および凹部22sx,22sx・・が磁気ディスク10xの回転方向で交互に並ぶように形成された部位と、凸部21sxおよび凹部22sxと相俟ってバーストパターンを構成する凸部21x(同図に破線で示す部位)が形成された部位(回転方向に沿った長さが長い1つの凸部で構成されて、無信号部として扱われる部位)とで構成されている。
一方、出願人は、非磁性層を例えばドライエッチング処理して平滑化する際に、その下方に存在する凸部の長さが長いほど(凸部の上面の幅が広いほど)、その凸部の上の非磁性層に対するエッチングの進行が遅くなる現象を見出している。このため、図16に示すように、その長さL1aが比較的短い凸部21sxの上の非磁性層が除去される(または、残渣の厚みが適当な厚みとなる)ようなエッチング条件(凸部21sxおよび凹部22sxの形成部位において表面平滑性が良好となるようなエッチング条件)でサーボパターン領域Asxの全域をエッチング処理したときには、図17に示すように、その長さL1xが比較的長い凸部21xの上に厚手の残渣(非磁性層)が残留することとなる。この場合、凸部21x上では、磁気ディスク10xの半径方向(図14における上下方向)に凹部22sx,22sx・・が存在する部位よりも、半径方向に凸部21sx,21sx・・が存在する部位(図14において破線の楕円形で囲んだ矢印Xの部位)に対するエッチングの進行が遅くなる結果、非磁性材料が除去されずに残渣が生じる。この結果、凸部21xの上の非磁性層の表面と、凹部22sx内の非磁性層の表面との高低差Hが非常に大きくなり、凸部21xの形成部位において磁気ディスク10xの表面平滑性が悪化する。このように、従来の磁気ディスク10xには、その長さが比較的長い凸部21xなどの上の非磁性層(残渣)が厚くなることに起因して、磁気ディスク10xにおけるサーボパターン領域Asx内の表面平滑性が悪化するという問題点がある。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、表面平滑性が良好な情報記録媒体、および表面平滑性が良好な情報記録媒体を有する記録再生装置を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく本発明に係る情報記録媒体は、複数の凸部を有する凹凸パターンによってデータトラックパターンおよびサーボパターンが基材の少なくとも一面側に形成されると共に当該凹凸パターンの各凹部に非磁性材料が埋め込まれ、前記サーボパターンを構成するA凹凸パターンは、サーボデータに対応付けて形成された複数のサーボ用凸部を備え、当該複数のサーボ用凸部のうちの少なくとも一部のサーボ用凸部が複数の非サーボ用凸部を有するB凹凸パターンで構成されている。
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記基材の回転方向に沿った前記各非サーボ用凸部の形成ピッチが当該回転方向に沿った前記各サーボ用凸部の形成ピッチとは相違するように前記B凹凸パターンが形成されている。
なお、本明細書における「各サーボ用凸部の形成ピッチ」とは、「サーボ用凸部の単位凸部長と、サーボ用凸部間に形成されたサーボ用凹部の単位凹部長との合計長」をいう。この場合、上記の「単位凸部長」とは、情報記録媒体からの磁気信号の読み取りに際して「1つの凸部有り」と検出するための基準の長さをいい、「単位凹部長」とは、情報記録媒体からの磁気信号の読み取りに際して「1つの凹部有り」と検出するための基準の長さをいう。したがって、実際の情報記録媒体では、サーボデータの内容に応じて、単位凸部長の整数倍、または、単位凸部長および単位凹部長の合計長(サーボ用凸部の形成ピッチ)の整数倍の長さのサーボ用凸部と、単位凹部長の整数倍、または、単位凸部長および単位凹部長の合計長(サーボ用凸部の形成ピッチ)の整数倍の長さのサーボ用凹部とが形成されてサーボパターンが構成される。この場合、「1つの凸部有り」と検出するための基準の長さについては、サーボパターン全体において1つの共通する長さに規定してもよいし、サーボパターンを構成する各種パターンの種類(プリアンブルパターン、アドレスパターンおよびバーストパターン等)に応じて各パターン毎に相違する長さに規定することもできる。同様にして、「1つの凹部有り」と検出するための基準の長さについても、サーボパターン全体において1つの共通する長さに規定してもよいし、サーボパターンの種類に応じて各パターン毎に相違する長さに規定することもできる。また、一般的には、サーボ用凸部の形成部位は「検出信号の出力有り」または「信号レベルがHighの検出信号」として検出され、サーボ用凹部の形成部位は「検出信号の出力なし」または「信号レベルがLow の検出信号」として検出される。ただし、従来の磁気ディスク10xにおける凸部21xのような凸部については、無信号部として扱われる。また、本明細書における非サーボ用凸部とは、サーボデータに対応付けられずに形成された凸部(サーボデータのデータ内容に影響を及ぼすことのない形成パターンで形成される凸部)をいう。つまり、本明細書におけるB凹凸パターンは、サーボ機能を有しないで、表面を平坦に形成する機能を有する平坦面形成用凹凸パターンを構成する。
さらに、本発明に係る情報記録媒体は、前記回転方向に沿った前記各非サーボ用凸部の形成ピッチが当該回転方向に沿った前記各サーボ用凸部の形成ピッチよりも小さくなるように前記B凹凸パターンが形成されている。
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記回転方向に沿った長さ、および前記基材の半径方向に沿った長さの少なくとも一方が前記サーボ用凸部の対応する長さ以下となるように前記非サーボ用凸部が形成されている。
また、本発明に係る記録再生装置は、上記のいずれかの情報記録媒体と、当該情報記録媒体に記録されている信号を取得するための磁気ヘッドと、当該磁気ヘッドによって取得された信号から前記B凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰させつつ前記A凹凸パターンに対応する信号成分を抽出する信号抽出部と、前記信号抽出部によって抽出された信号成分に基づくサーボデータに従ってサーボ制御する制御部とを備えている。
本発明に係る情報記録媒体および記録再生装置によれば、複数の非サーボ用凸部を有するB凹凸パターンでサーボ用凸部を構成したことにより、回転方向に沿った長さおよび半径方向に沿った長さの少なくとも一方が従来のサーボ用凸部における対応する長さよりも短い非サーボ用凸部でサーボ用凸部を構成することができる。したがって、サーボパターンを構成する凹凸パターンを覆うようにして形成した非磁性材料に対するエッチング処理時において非サーボ用凸部の上に厚手の残渣が取り残される事態を回避することができる。これにより、例えば従来の磁気ディスク10xにおいて凸部21xが形成されていた部位に厚手の残渣が生じる事態を回避することができるため、サーボパターン領域内の表面平滑性を良好に維持することができる。したがって、サーボパターン領域内における磁気ヘッドの浮上量を適正な状態に維持することができる結果、この情報記録媒体を搭載した記録再生装置によれば、情報記録媒体に対する記録再生を安定して実行することができる。
また、本発明に係る情報記録媒体および記録再生装置によれば、非サーボ用凸部の回転方向に沿った形成ピッチとサーボ用凸部の回転方向に沿った形成ピッチとが相違するようにB凹凸パターンを形成したことにより、この情報記録媒体からサーボデータを読み取る際に、A凹凸パターンに対応する信号の周波数(サーボ用凸部が磁気ヘッドの下方を通過する周期)と、B凹凸パターンに対応する信号の周波数(非サーボ用凸部が磁気ヘッドの下方を通過する周期)とを相違させることができる。したがって、この情報記録媒体を搭載した記録再生装置によれば、磁気ヘッドを介して取得した信号のうちからB凹凸パターンに対応する信号成分の除去または減衰を実行してA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出することができるため、B凹凸パターンの存在に影響されることなくサーボデータを取得してサーボ制御を実行することができる。
さらに、本発明に係る情報記録媒体および記録再生装置によれば、各サーボ用凸部の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで各非サーボ用凸部を形成してB凹凸パターンを構成したことにより、非サーボ用凸部の回転方向に沿った長さをサーボ用凸部の回転方向に沿った長さよりも十分に短くすることができる。したがって、サーボパターンを構成する凹凸パターンを覆うようにして形成した非磁性材料に対するエッチング処理時において非サーボ用凸部の上に厚手の残渣が取り残される事態を回避することができる。これにより、情報記録媒体におけるサーボパターン領域内の表面平滑性を一層良好に維持することができる。また、B凹凸パターンに対応する信号成分の周波数がA凹凸パターンに対応する信号成分の周波数よりも高い周波数となるため、この種の記録再生装置に搭載されている一般的なノイズフィルタを用いてB凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰させることが可能となる。
また、本発明に係る情報記録媒体および記録再生装置によれば、基材の回転方向に沿った長さ、および基材の半径方向に沿った長さのいずれかの長さがサーボ用凸部の対応する長さ以下となるように非サーボ用凸部を形成したことにより、非磁性材料に対するエッチング処理時において非サーボ用凸部の上に厚手の残渣が取り残される事態を回避することができる。したがって、情報記録媒体におけるサーボパターン領域内の表面平滑性を良好に維持することができる。
また、本発明に係る記録再生装置では、上記のいずれかの情報記録媒体と、磁気ヘッドによって読み取られた信号からB凹凸パターンに対応する信号成分の除去または減衰を実行してA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出する信号抽出部とを備え、制御部が抽出された信号成分に基づいてサーボ制御する。したがって、本発明に係る記録再生装置によれば、表面平滑性を良好にするために形成した複数の非サーボ用凸部に影響されることなく、サーボパターン領域からサーボデータを読み出して正確なトラッキングサーボを行うことができる。
以下、本発明に係る情報記録媒体および記録再生装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。
図1に示すハードディスクドライブ1は、本発明に係る記録再生装置の一例としての磁気記録再生装置であって、スピンドルモータ2、磁気ヘッド3、信号変換部4、信号抽出部5、検出用クロック出力部6、サーボデータ検出部7、ドライバ8、制御部9および磁気ディスク10を備えて構成されている。この場合、磁気ディスク10は、垂直記録方式で記録データを記録可能なディスクリートトラック型の磁気ディスク(パターンド媒体)であって、本発明における情報記録媒体に相当する。具体的には、図2に示すように、この磁気ディスク10は、軟磁性層12、中間層13および磁性層14がガラス基材11の上にこの順で形成されている。この場合、中間層13の上に形成されている磁性層14は、磁性材料で形成された凸部21,21・・と凹部22,22・・とが交互に形成されることによって所定の凹凸パターン20を構成する。また、凹部22,22・・には、SiO2等の非磁性材料15が埋め込まれている。さらに、凸部21の上、および凹部22に埋め込まれた非磁性材料15の上には、一例としてCVD法によってダイヤモンドライクカーボン(DLC)の薄膜が成膜されて厚みが2nm程度の保護層(DLC膜)16が形成されている。また、この磁気ディスク10では、保護層16の表面に潤滑剤(一例として、フォンブリン系の潤滑剤)が塗布されている。
ガラス基材11は、本発明における基材に相当し、直径2.5インチのガラス板を表面粗さRaが0.2〜0.3nm程度となるように表面研磨して厚みが0.6mm程度となるように形成されている。なお、本発明における基材は、ガラス材料に限定されるものではなく、アルミニウムやセラミックなどの各種非磁性材料で形成することができる。軟磁性層12は、CoZrNb合金などの軟磁性材料をスパッタリングすることによって厚みが100nm〜200nm程度となるように形成されている。中間層13は、磁性層14を形成するための下地層として機能する層であって、CrやCoCr非磁性合金などの中間層形成用材料をスパッタリングすることによって厚みが40nm程度となるように形成されている。磁性層14は、磁性材料で形成された凸部21,21・・で構成された層であって、後述するように、例えばCoCrPt合金をスパッタリングする処理と、レジストパターン等をマスクとして用いてエッチング処理して凹部22,22・・を形成する処理とがこの順で実行されることによって、凸部21,21・・(凹凸パターン20)が形成されて構成されている。
この場合、図3に示すように、この磁気ディスク10では、トラックパターン領域At,At・・の間にサーボパターン領域As,As・・が設けられてトラックパターン領域Atおよびサーボパターン領域Asが磁気ディスク10の回転方向(矢印Rの向き)において交互に並ぶように規定されている。また、図4に示すように、トラックパターン領域Atには、データトラックパターンとしての凹凸パターン20tが形成されている。この場合、凹凸パターン20tは、磁気ディスク10の回転中心を中心とする同心円状の多数の凸部21t,21t・・(データ記録用トラック:以下「記録トラック」ともいう)と、各凸部21t,21t・・の間の凹部22t,22t・・とで構成されている。なお、磁気ディスク10の回転中心と凹凸パターン20tの中心との間には、製造誤差に起因する30〜50μm程度の極く小さなずれが生じることがある。しかし、この程度のずれ量であれば磁気ヘッド3に対するトラッキングサーボ制御が十分に可能であるため、回転中心と中心とは、実質的には同様であるといえる。また、凹凸パターン20tの凹部22t,22t・・には、非磁性材料15が埋め込まれてトラックパターン領域Atの表面が平滑化されている。
また、図4に示すように、サーボパターン領域Asは、プリアンブルパターン領域Asp、アドレスパターン領域Asaおよびバーストパターン領域Asbなどで構成されている。この場合、この磁気ディスク10では、後述するように、プリアンブルパターン領域Aspおよびバーストパターン領域Asbに本発明におけるB凹凸パターンで構成されたサーボ用凸部が形成されている。プリアンブルパターン領域Aspには、本発明におけるA凹凸パターンの一例である凹凸パターン20spが形成されている。この場合、図8に示すように、凹凸パターン20spは、本発明におけるサーボ用凸部の一例であって、図15に示す従来の磁気ディスク10xにおけるプリアンブルパターン用の凸部21sxと同様に機能する複数の凸部21sp,21sp・・と、凸部21sp,21sp間に形成された複数の凹部22sp,22sp・・とで構成され、磁気ディスク10の回転方向(同図に示す矢印Rの向き)で凸部21spと凹部22spとが交互に並ぶように形成されている。また、凸部21spは、本発明における非サーボ用凸部の一例である凸部31sp,31sp・・と凹部32sp,32sp・・とを有する凹凸パターン(B凹凸パターン:平坦面形成用の凹凸パターン)で構成されている(サーボ用凸部の形成ピッチとは相違し、かつ、サーボ用凸部の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで非サーボ用凸部が形成されたB凹凸パターンでサーボ用凸部が構成されている状態の一例)。
この場合、凸部21spの回転方向に沿った長さL4aは、従来の磁気ディスク10xにおけるプリアンブルパターン用の凸部21sxの回転方向に沿った長さL4x(図15参照)と等しくなるように規定されている。また、凸部31spの回転方向に沿った長さL4bは、凸部21spの回転方向に沿った長さL4aよりも十分に短くなっている。なお、同図では、本発明についての理解を容易とするために、3つの凸部31spと2つの凹部32spとで1つの凸部21spを構成している例を図示しているが、さらに多くの凸部31spおよび凹部32spで1つの凸部21spを構成することもできる。
アドレスパターン領域Asaには、図4に示すように、複数の凸部21sa,21sa・・および凹部22sa,22sa・・を有する凹凸パターン20saが形成されている。バーストパターン領域Asbは、本発明におけるA凹凸パターンの一例である凹凸パターン20sbが形成されている。具体的には、図5に示すように、凹凸パターン20sbは、凸部21sb(本発明におけるサーボ用凸部の一例)および凹部22sbが磁気ディスク10の回転方向(同図に示す矢印Rの向き)で交互に並ぶように形成された部位と、本発明におけるサーボ用凸部の一例であって、図14に示す従来の磁気ディスク10xにおけるバーストパターン用の凸部21xと同様に機能する複数の凸部21ax,21ax・・(図4,5において破線で囲んだ部位)が形成された部位とで構成されている。また、この磁気ディスク10では、本発明における非サーボ用凸部の一例である凸部31sb、31sb・・と凹部32sb,32sb・・とが磁気ディスク10の回転方向で交互に並ぶように形成された凹凸パターンによって本発明におけるB凹凸パターンが構成されて、このB凹凸パターンによって一つの凸部21axが構成されている。
この場合、凸部31sbの回転方向に沿った長さL1bは、凸部21sbの回転方向に沿った長さL1aよりも短く(この例では、1/3の長さ)なるように規定されている。同様にして、凹部32sbの回転方向に沿った長さL2bは、凹部22sbの回転方向に沿った長さL2aよりも短く(この例では、2/3の長さ)なるように規定されている。また、この磁気ディスク10では、一例として、凸部21sbの回転方向に沿った長さL1aと、凹部22sbの回転方向に沿った長さL2aとが等しくなるように規定されている。したがって、凸部31sbの長さL1bと凹部32sbの長さL2bとの合計長(すなわち、凸部31sbの形成ピッチ)である長さL3bは、凸部21sbの長さL1aと凹部22sbの長さL2aとの合計長(すなわち、凸部21sbの形成ピッチ)である長さL3aよりも十分に短く(この例では、1/2の長さ)なるように規定されている(「各サーボ用凸部の形成ピッチとは相違する形成ピッチで各非サーボ用凸部が形成されている状態」の一例であって、「各サーボ用凸部の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで各非サーボ用凸部が形成されている状態」の一例)。
なお、本明細書において参照する各図では、サーボパターンにおけるプリアンブルパターン、アドレスパターンおよびバーストパターン等を模式的に図示しており、理解を容易にすべく、回転方向に沿った各凸部21s(凸部21sp,21sa,21sb)や各凹部22s(凹部22sp,22sa,22sb)の長さをサーボパターンの単位凸部長および単位凹部長のみで図示している。したがって、実際の磁気ディスク10では、凸部21s,21s・・や凹部22s,22s・・の数、形成位置および長さが各図に示す状態とは異なり、トラッキングサーボ制御に必要なトラックアドレスおよびセクターアドレス等の情報(パターン)を含む各種の制御用データに対応して、凸部21sや凹部22sのそれぞれの数、形成位置および長さが規定されて凹凸パターン20sが形成されている。この場合、凸部21sや凹部22sの実際の長さは、凸部21sや凹部22sの長さ(単位凸部長および単位凹部長)の整数倍の長さとなる。なお、凸部21axも本発明におけるサーボ用凸部の一例であり、この凸部21axの回転方向に沿った長さについては、上記の凸部21sとは異なり、単位凸部長の整数倍の長さになるとは限らない。この場合、凸部21axの回転方向に沿った長さは、単位凸部長と単位凹部長との合計長(すなわち、サーボ用凸部の形成ピッチ)の整数倍の長さとなっている。また、この種の情報記録媒体では、記録データの記録再生時に記録再生装置によって角速度一定の条件で回転させられるため、単位時間あたりに情報記録媒体が磁気ヘッドの下方を通過させられる距離が、情報記録媒体の内周側よりも外周側の方が長くなっている。したがって、この磁気ディスク10では、各凸部21sの長さ(単位凸部長)、各凹部22sの長さ(単位凹部長)、および各凸部21axの長さが、一例として、磁気ディスク10の中心(凹凸パターン20tの中心)から外周側に向かうほど中心からの距離に比例して長くなるように規定されている。
一方、スピンドルモータ2は、制御部9の制御下で磁気ディスク10を一例として4200rpmの回転数で定速回転させる。磁気ヘッド3は、図1に示すように、スイングアーム3aを介してアクチュエータ3bに取り付けられて磁気ディスク10に対する記録データの記録再生時において磁気ディスク10上を移動させられる。また、磁気ヘッド3は、磁気ディスク10のサーボパターン領域Asからのサーボデータの読み出しと、トラックパターン領域At(凸部21t,21t・・)に対する記録データの磁気的な書き込みと、トラックパターン領域Atに磁気的に書き込まれている記録データの読み出しとを実行する。なお、磁気ヘッド3は、実際には磁気ディスク10に対して磁気ヘッド3を浮上させるためのスライダの底面(エアベアリング面)に形成されているが、このスライダについての説明および図示を省略する。アクチュエータ3bは、制御部9の制御下でドライバ8から供給される駆動電流によってスイングアーム3aをスイングさせることにより、磁気ヘッド3を磁気ディスク10上の任意の記録再生位置に移動させる。信号変換部4は、アンプ、LPF(Low Pass Filter)およびA/D変換器等(図示せず)を備え、磁気ヘッド3によって磁気ディスク10から取得された各種信号を増幅してノイズを除去した後にA/D変換して出力する。
信号抽出部5は、一例として、DSP(Digital Signal Processor)で構成され、例えばDFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)によって信号変換部4から出力された信号から前述したB凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰しつつA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出して、検出用クロック出力部6やサーボデータ検出部7に出力する。なお、B凹凸パターンの形成ピッチを十分に小さく規定することによって上記の信号変換部4に配設されているLPFを信号抽出部5として機能させることもできる。検出用クロック出力部6は、信号抽出部5によって抽出された信号のうちから、磁気ヘッド3を介してプリアンブルパターン領域Aspから読み出されたプリアンブル用のデータ(凸部21spおよび凹部22spの形成パターンであるプリアンブルパターンに対応する信号)を取得(検出)する。また、検出用クロック出力部6は、取得したデータに基づき、サーボデータ検出時に基準のクロックとして使用される検出用クロックClsを生成(検出)してサーボデータ検出部7に出力する。サーボデータ検出部7は、検出用クロック出力部6から出力された検出用クロックClsに同期して読み込むことにより、信号抽出部5によって抽出された信号からサーボデータDsを取得(検出)して制御部9に出力する。ドライバ8は、制御部9からの制御信号に従ってアクチュエータ3bを制御して磁気ヘッド3を所望の記録トラック(凸部21t)にオントラックさせる。制御部9は、ハードディスクドライブ1を総括的に制御する。また、制御部9は、サーボデータ検出部7から出力されたサーボデータDsに基づいてドライバ8を制御する。
次に、磁気ディスク10の製造方法、および磁気ディスク10を搭載したハードディスクドライブ1の使用方法について説明する。
まず、ガラス基材11の上にCoZrNb合金をスパッタリングすることによって軟磁性層12を形成した後に、軟磁性層12の上に中間層形成用材料をスパッタリングすることによって中間層13を形成する。次いで、中間層13の上にCoCrPt合金をスパッタリングすることによって厚みが15nm程度の磁性層14を形成する。これにより、磁気ディスク10を製造するための中間体が完成する。続いて、中間体における磁性層14の上に、例えば、スパッタリング法によって厚み12nm程度のC(炭素)マスク層を形成すると共に、Cマスク層の上にスパッタリング法によって厚み4nm程度のSiマスク層を形成した後に、Siマスク層の上にポジ型の電子線レジストをスピンコートして厚みが130nm程度のマスク形成用機能層を形成する。次いで、電子線描画装置を用いてマスク形成用機能層に電子ビームを照射して凹凸パターン20sおよび凹凸パターン20tと平面形状が同じ露光パターンを描画する。続いて、露光パターンの描画が完了したマスク形成用機能層を現像処理することによってSiマスク層の上にレジストパターン(凹凸パターン)を形成する。
次いで、上記のレジストパターンをマスクとして用いてアルゴン(Ar)ガスによるイオンビームエッチング処理を行うことにより、Siマスク層に凹凸パターン(Siマスクパターン)を形成する。続いて、Siマスクパターンをマスクとして用いて酸素ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチング処理を行うことにより、Cマスク層に凹凸パターン(Cマスクパターン)を形成する。次いで、上記のCマスクパターンをマスクとして用いて、アルゴン(Ar)ガスによるイオンビームエッチング処理を行う。これにより、磁性層14においてマスクパターンによって覆われていた部位が凸部21,21・・となり、マスクパターンから露出していた部位が凹部22,22・・となって中間層13の上に凹凸パターン20(凹凸パターン20s,20t)が形成される。続いて、凸部21,21・・の上に残存しているCマスク層(Cマスクパターン)に対して酸素ガスを反応ガスとする反応性イオンエッチング処理を行うことにより、凸部21,21・・の上面を露出させる(残存しているCマスク層を除去する)。
次いで、例えば150W程度のバイアス電力を中間体に印加しつつ、アルゴン(Ar)ガスの圧力を例えば0.3Paに設定して非磁性材料15としてのSiO2をスパッタリングする。この際には、非磁性材料15によって凹部22,22・・を完全に埋め尽くし、かつ、凸部21,21・・の上面に例えば厚みが60nm程度の非磁性材料15の層が形成されるように非磁性材料15を十分にスパッタリングする。この場合、中間体に対してバイアス電力を印加した状態で非磁性材料15をスパッタリングすることにより、表面が大きく凹凸することなく非磁性材料15の層が形成される。続いて、アルゴン(Ar)ガスの圧力を例えば0.04Paに設定すると共に、中間体の表面に対するイオンビームの入射角度を2度に設定した状態で磁性層14の上(凸部21,21・・の上、凹部22,22の上、および凹部22,22の内部)の非磁性材料15の層をイオンビームエッチング処理する。この際には、中間体における各凸部21s(凸部21sp,21sa,21sb)の上面が非磁性材料15から露出するまでイオンビームエッチング処理を継続する。
この場合、図5に示すように、この磁気ディスク10(中間体)では、例えばバーストパターン領域Asbにおける従来の磁気ディスク10xでは凸部21xが形成されていた部位に、バーストパターンを構成する凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも小さいピッチで凸部31sb,31sb・・および凹部32sb,32sb・・からなる凹凸パターン(B凹凸パターン)が形成され、このB凹凸パターンによって従来の凸部21xと同様に機能する凸部21axが形成されている。したがって、図6に示すように、凸部21sb,21sb・・の上面が非磁性材料15から露出するまでイオンビームエッチング処理を継続することで、図7に示すように、回転方向に沿った長さが凸部21sbよりも短い凸部31sbの上の非磁性材料15についても除去されて凸部31sbの上面が露出し、結果として凸部21axの上面全域が露出する。なお、図6,7は、保護層16の形成が完了した完成状態の磁気ディスク10を示している。したがって、イオンビームエッチング処理が完了した時点では、同図に示す保護層16は存在しない。これにより、非磁性材料15の層に対するイオンビームエッチング処理が完了して中間体の表面が平坦化される。続いて、中間体の表面を覆うようにしてCVD法によってダイヤモンドライクカーボン(DLC)の薄膜を成膜することによって保護層16形成した後に、保護層16の表面にフォンブリン系の潤滑剤を平均厚さが例えば2nm程度となるように塗布する。これにより、図2に示すように、磁気ディスク10が完成する。この後、完成した磁気ディスク10をスピンドルモータ2に取り付けることにより、ハードディスクドライブ1が製造される。
この磁気ディスク10では、図5に示すように、従来の磁気ディスク10xにおいて長さL1xの凸部21xが形成されていた部位に、サーボ情報(バーストパターン)に対応付けて形成された凸部21sb,21sb・・の形成ピッチとは異なる形成ピッチ(この例では、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチに対して1/2となる形成ピッチ)で複数の凸部31sb,31sb・・(B凹凸パターン)が形成されて凸部21axが構成されている。したがって、非磁性材料15に対するエッチングの進行を遅くさせるおそれのある長い凸部21(上面が広い凸部21)がバーストパターン領域Asb内に存在しないため、磁気ディスク10の製造時における非磁性材料15に対するエッチングレートがバーストパターン領域Asb内の全域においてほぼ等しくなる。
この場合、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチに対して1/10未満となる形成ピッチで凸部31sb,31sb・・(B凹凸パターン)を形成しようとしても、マスク形成時におけるパターン倒れ等に起因して微細パターンの形成が困難であるため、凸部31sb,31sb・・の欠落を招くおそれがある。また、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチと等しい形成ピッチで凸部31sb,31sb・・(B凹凸パターン)を形成した場合には、凸部31sb,31sb・・(B凹凸パターン)に対応する信号成分の除去または減衰が困難となる。したがって、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチに対して1/10以上1未満の範囲内の形成ピッチで凸部31sb,31sb・・を形成するのが好ましい。
また、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで凸部31sb,31sb・・を形成したことにより、凸部31sbの長さL1bが凸部21sbの長さL1aよりも十分に短くなると共に、凹部32sの長さL2bが凹部22sbの長さL2aよりも十分に短くなる。したがって、凸部21sb,21sb・・の上の残渣が除去され得るエッチング条件でバーストパターン領域Asb内の全域をエッチングしたときに、凸部31sb,31sb・・の上に厚手の残渣が取り残される事態が回避される。さらに、図8に示すように、この磁気ディスク10では、プリアンブルパターンを構成する凸部21sp,21sp・・が複数の凸部31sp,31sp・・と凹部32sp,32sp・・とからなる凹凸パターンで構成されている。この場合、凸部31spの長さL4bが凸部21spの長さL4aよりも十分に短いため、非磁性材料15に対するエッチング処理時において凸部31spの上に厚手の残渣が取り残される事態が回避されている。
一方、このハードディスクドライブ1によって記録データを記録再生する際には、制御部9がスピンドルモータ2を制御して、例えば4200rpmの回転数で磁気ディスク10を定速回転させる。次いで、ドライバ8が制御部9の制御下でアクチュエータ3bを制御して磁気ヘッド3を磁気ディスク10上に移動させる。この際に、磁気ヘッド3によってサーボパターン領域Asから取得された信号が信号変換部4によってA/D変換された後に信号抽出部5に出力される。また、信号抽出部5は、信号変換部4から出力された信号のうちのB凹凸パターン(プリアンブルパターン領域Aspにおける凸部31spおよび凹部32spからなる凹凸パターンや、バーストパターン領域Asbにおける凸部31sbおよび凹部32sbからなる凹凸パターンなど)に対応する信号成分を除去または減衰しつつ、A凹凸パターン(プリアンブルパターン領域Aspにおける凸部21spおよび凹部22spからなる凹凸パターンや、バーストパターン領域Asbにおける凸部21sbおよび凹部22sbからなる凹凸パターンなど)に対応する信号成分を抽出して検出用クロック出力部6およびサーボデータ検出部7に出力する。
この際に、検出用クロック出力部6は、信号抽出部5によって抽出された信号のうちから、凸部21spおよび凹部22spからなる凹凸パターン(プリアンブルパターン)に対応する信号に基づき、基準のクロックとして使用される検出用クロックClsを生成してサーボデータ検出部7に出力する。一方、サーボデータ検出部7は、検出用クロック出力部6から出力された検出用クロックClsに同期して読み込むことにより、信号抽出部5によって抽出された信号からサーボデータDsを取得して制御部9に出力する。また、制御部9は、サーボデータ検出部7から出力されたサーボデータDsに従ってドライバ8を制御することにより、磁気ヘッド3を所望の記録トラックにオントラックさせる。この後、制御部9の制御下で記録トラック(凸部21t,21t・・)に対する記録データの記録、または記録トラックからの記録データの読み出し(再生)が行われる。
このように、この磁気ディスク10およびハードディスクドライブ1によれば、複数の凸部31sp,31sp・・(非サーボ用凸部)を有する凹凸パターン(B凹凸パターン)でプリアンブルパターン領域Asp内の凸部21sp(サーボ用凸部)を構成すると共に、複数の凸部31sb,31sb・・(非サーボ用凸部)を有する凹凸パターン(B凹凸パターン)でバーストパターン領域Asb内の凸部21ax(サーボ用凸部)を構成したことにより、磁気ディスク10の回転方向に沿った長さが従来の磁気ディスク10xにおけるサーボ用の凸部における対応する長さよりも短い非サーボ用凸部でサーボ用凸部(凸部21sp、21ax)を構成することができる。したがって、プリアンブルパターンを構成する凹凸パターン20spやバーストパターンを構成する凹凸パターン20sbを覆うようにして形成した非磁性材料15の層に対して凸部21sb等の上面を露出させ得るエッチング条件でエッチング処理することで、凸部31spや凸部31sbの上面についても同様にして露出させることができる。これにより、従来の磁気ディスク10xにおいて凸部21xが形成されていた部位や、回転方向に沿った長さが比較的長いプリアンブルパターン用の凸部21sxが形成されていた部位の上に厚手の残渣が生じる事態を回避することができるため、プリアンブルパターン領域Aspやバーストパターン領域Asb内(サーボパターン領域As)の表面平滑性を良好に維持することができる。したがって、サーボパターン領域As内における磁気ヘッド3の浮上量を適正な状態に維持することができる結果、この磁気ディスク10を搭載したハードディスクドライブ1によれば、磁気ディスク10に対する記録再生を安定して実行することができる。
また、この磁気ディスク10およびハードディスクドライブ1では、凸部31sp,31sp・・の回転方向に沿った形成ピッチと凸部21sp,21sp・・の回転方向に沿った形成ピッチとが相違するように本発明におけるB凹凸パターンを形成して凹凸パターン20spを構成し、凸部31sb,31sb・・の回転方向に沿った形成ピッチと凸部21sb,21sb・・の回転方向に沿った形成ピッチとが相違するように本発明におけるB凹凸パターンを形成して凹凸パターン20sbを構成している。したがって、この磁気ディスク10およびハードディスクドライブ1によれば、磁気ディスク10からサーボデータを読み取る際に、凸部21spおよび凹部22spからなる凹凸パターン(A凹凸パターン)に対応する信号の周波数(凸部21spが磁気ヘッドの下方を通過する周期)と、凸部31spおよび凹部32spからなる凹凸パターン(B凹凸パターン)に対応する信号の周波数(凸部31spが磁気ヘッドの下方を通過する周期)とを相違させることができると共に、凸部21sbおよび凹部22sbからなる凹凸パターン(A凹凸パターン)に対応する信号の周波数(凸部21sbが磁気ヘッドの下方を通過する周期)と、凸部31sbおよび凹部32sbからなる凹凸パターン(B凹凸パターン)に対応する信号の周波数(凸部31sbが磁気ヘッドの下方を通過する周期)とを相違させることができる。したがって、この磁気ディスク10を搭載したハードディスクドライブ1によれば、磁気ヘッド3を介して取得した信号のうちから本発明におけるB凹凸パターンに対応する信号成分の除去または減衰を実行して本発明におけるA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出することができるため、B凹凸パターン(凸部31sp,31sbや凹部32sp,32sb)の存在に影響されることなくサーボデータを取得してサーボ制御を実行することができる。
さらに、この磁気ディスク10およびハードディスクドライブ1によれば、各凸部21sp,21sp・・の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで各凸部31sp,31sp・・を形成してB凹凸パターンを構成すると共に、各凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで各凸部31sb,31sb・・を形成してB凹凸パターンを構成したことにより(基材の回転方向に沿った長さがサーボ用凸部の対応する長さ以下となるように非サーボ用凸部を形成した例)、凸部31spの長さL4bを凸部21spの長さL4aよりも十分に短くすることができると共に、凸部31sbの長さL1bを凸部21sbの長さL1aよりも十分に短くすることができる。したがって、例えば、凸部21sb,21sb・・の上の残渣を除去し得るエッチング条件でバーストパターン領域Asb内の全域をエッチングしたときに凸部31sb,31sb・・の上に厚手の残渣が取り残される事態を確実に回避することができる結果、磁気ディスク10におけるバーストパターン領域Asb内の表面平滑性を一層良好に維持することができる。同様にして、プリアンブルパターン領域Asp内に厚手の残渣が取り残される事態を確実に回避して表面平滑性を一層良好に維持することができる。また、本発明におけるB凹凸パターンに対応する信号成分の周波数が本発明におけるA凹凸パターンに対応する信号成分の周波数よりも高い周波数となるため、この種の記録再生装置に搭載されている一般的なノイズフィルタを用いてB凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰させることも可能となる。
また、このハードディスクドライブ1では、磁気ディスク10と、磁気ヘッド3によって取得された信号からB凹凸パターンに対応する信号成分を除去しつつA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出する信号抽出部5とを備え、制御部9が抽出された信号成分に基づくサーボデータに従ってサーボ制御する。したがって、このハードディスクドライブ1によれば、表面平滑性を良好にするために形成した凸部31sb,31sb・・31sp,31sp・・などに影響されることなく、プリアンブルパターン領域Aspからプリアンブルデータを読み出して、かつバーストパターン領域Asbからバーストデータを読み出して正確なトラッキングサーボを行うことができる。
なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、上記の磁気ディスク10では、バーストパターン領域Asb内に凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも小さい形成ピッチで凸部31sb,31sb・・が形成されているが、図9に示す磁気ディスク10aのように、従来の磁気ディスク10xにおけるバーストパターン用の凸部21xが形成されていた部位に、凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも大きい形成ピッチで凸部41sb,41sb・・(本発明における非サーボ用凸部の一例)を形成して本発明におけるB凹凸パターンを構成し、このB凹凸パターンで凸部21bx(本発明におけるサーボ用凸部の他の一例であって、従来の磁気ディスク10xにおける凸部21xと同様の機能を有する凸部:図9において破線で囲んだ部位)を構成することもできる。具体的には、磁気ディスク10aのバーストパターン領域Asbaには、凸部21sbおよび凹部22sbからなる凹凸パターンと、凸部41sbおよび凹部42sbからなるB凹凸パターンで構成された凸部21bx,21bx・・とで本発明におけるA凹凸パターンに相当する凹凸パターン20sbaが構成されている。
この場合、凸部41sbの回転方向に沿った長さL1cは、凸部21sbの回転方向に沿った長さL1aよりも長くなるように規定されている。同様にして、凹部42sbの回転方向に沿った長さL2cは、凹部22sbの回転方向に沿った長さL2aよりも長く、かつ従来の磁気ディスク10xにおける凸部21xの長さL1xよりも十分に短くなるように規定されている。このため、凸部41sbの長さL1cと凹部42sbの長さL2cとの合計長(すなわち、凸部41sbの形成ピッチ)である長さL3cは、凸部21sbの長さL1aと凹部22sbの長さL2aとの合計長(すなわち、凸部21sbの形成ピッチ)である長さL3aよりも長くなることとなる(「各サーボ用凸部の形成ピッチとは相違する形成ピッチで各非サーボ用凸部が形成されている状態」の一例)。したがって、バーストパターン領域Asbaからのバーストデータの読み取り時には、信号抽出部5によって凸部41sb,41sb・・に対応する信号成分を除去することで、前述した磁気ディスク10と同様にして、凸部21sb,21sb・・に対応する信号成分に基づくバーストデータに従ったトラッキング制御が可能となる。
この磁気ディスク10aおよびハードディスクドライブ1によれば、複数の凸部21sb,21sb・・を有してバーストパターンを構成するA凹凸パターンと、各凸部21sb,21sb・・の形成ピッチよりも大きな形成ピッチで凸部41sb,41sb・・を形成したB凹凸パターンとをバーストパターン領域Asbaに形成したことにより、従来の磁気ディスク10xにおいて凸部21xが形成されていた部位に、凸部21xに代えて、凸部21xの長さL1xよりも十分に短い長さL1cの複数の凸部41sb,41sb・・を形成して凸部21bxを構成することができる。したがって、非磁性材料15の層に対して凸部21sb,21sb・・の上面を露出させ得るエッチング条件でエッチング処理することで、図10に示すように、凸部41sb,41sb・・の上面についても同様に露出させることができる。これにより、従来の磁気ディスク10xにおいて凸部21xが形成されていた部位に厚手の残渣が生じる事態を回避することができるため、バーストパターン領域Asba内の表面平滑性を良好に維持することができる。したがって、バーストパターン領域Asba内における磁気ヘッド3の浮上量を適正な状態に維持することができる結果、この磁気ディスク10aを搭載したハードディスクドライブ1によれば、安定した記録再生を実行することができる。
また、前述した磁気ディスク10では、凸部31sbおよび凹部32sbを磁気ディスク10の回転方向に沿って並べて本発明におけるB凹凸パターンが構成されているが、例えば、図11に示す磁気ディスク10bのように、本発明における非サーボ用凸部に相当する凸部51sbと、凸部51sb,51sb間に形成された凹部52sbとを磁気ディスク10bの半径方向(同図における上下方向)に沿って並べて本発明におけるB凹凸パターンを構成し、このB凹凸パターンで凸部21cx(本発明におけるサーボ用凸部のさらに他の一例であって、従来の磁気ディスク10xにおける凸部21xと同様の機能を有する凸部:図11において破線で囲んだ部位)を構成することもできる。この場合、凸部51sbの半径方向に沿った長さL5bは、凸部21sbの半径方向に沿った長さL5aや、従来の磁気ディスク10xにおける凸部21xの半径方向に沿った長さL5x(図14参照)よりも十分に短くなっている。したがって、非磁性材料15の層に対して凸部21sb,21sb・・の上面を露出させ得るエッチング条件でエッチング処理することで、凸部51sb,51sb・・の上面についても露出させることができる。これにより、この磁気ディスク10bおよびハードディスクドライブ1によれば、従来の磁気ディスク10xにおいて凸部21xが形成されていた部位に厚手の残渣が生じる事態を回避することができるため、磁気ディスク10bにおけるバーストパターン領域Asbb内(凹凸パターン20sbb)の表面平滑性を良好に維持することができる。このため、バーストパターン領域Asbb内における磁気ヘッド3の浮上量を適正な状態に維持することができる結果、この磁気ディスク10bを搭載したハードディスクドライブ1によれば、安定した記録再生を実行することができる。
さらに、アドレスパターン領域Asa内の凸部21saについても、複数の非サーボ用凸部を有する凹凸パターン(本発明におけるB凹凸パターン)で構成することもできる。また、本発明におけるサーボパターンは上記の例に限定されず、磁気ディスク10のサーボパターン領域Asにおける凹凸パターン20sの凹凸形状を反転させると共に本発明における各種条件を満たすように各凸部の長さを規定してサーボパターンを形成することもできる。また、上記の磁気ディスク10では、凹凸パターン20における各凸部21,21・・を磁性材料で形成しているが、本発明はこれに限定されず、図12に示す磁気ディスク10cのように、基材11cに形成した凹凸パターンを覆うようにして磁性層14cを形成することにより、その表面が磁性層14cで形成された凸部21c,21c・・と底面が磁性層14cで形成された凹部22c,22c・・とによって凹凸パターン20cを構成することもできる。さらに、図13に示す磁気ディスク10dのように、各凸部21d,21d・・を構成する磁性層14dと各凸部21d,21d・・間の凹部22d,22dの底面を構成する磁性層14dを連続させて凹凸パターン20dを構成することもできる。これらの磁気ディスク10c,10dについても、各サーボ用凸部の形成ピッチとは異なる形成ピッチで形成した複数の非サーボ用凸部を有するB凹凸パターンでサーボ用凸部を形成することで、サーボパターン領域内の表面平滑性を十分に向上させることができる。
また、上記のハードディスクドライブ1では、DSPで構成した信号抽出部5によってB凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰させつつA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出する構成を採用しているが、本発明はこれに限定されず、LPF、HPF(High Pass Filter)およびBPF(Band Pass Filter)等の各種フィルタを用いてB凹凸パターンに対応する信号成分を除去または減衰させつつA凹凸パターンに対応する信号成分を抽出する構成を採用することができる。