JP2010198674A - Magnetic recording medium and method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される磁気記録媒体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 mounted on an HDD (hard disk drive) or the like and a method for manufacturing the magnetic recording medium.
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたHDDの面記録密度は年率100%程度の割合で増加し続けている。最近では、HDD等に用いられる2.5インチ径磁気ディスクにして、1枚あたり200GByteを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには1平方インチあたり400GBitを超える情報記録密度を実現することが求められる。 Various information recording techniques have been developed with the recent increase in information processing capacity. In particular, the surface recording density of HDDs using magnetic recording technology continues to increase at an annual rate of about 100%. Recently, an information recording capacity exceeding 200 GB is required for a 2.5 inch diameter magnetic disk used for HDDs and the like, and in order to meet such a demand, per square inch. It is required to realize an information recording density exceeding 400 GB.
HDD等に用いられる磁気ディスクにおいて高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスク(垂直磁気記録ディスク)が提案されている。従来の面内磁気記録方式は磁気記録層の磁化容易軸が基体面の平面方向に配向されていたが、垂直磁気記録方式は磁化容易軸が基体面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、高密度記録時に、より熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。 In recent years, a perpendicular magnetic recording type magnetic disk (perpendicular magnetic recording disk) has been proposed in order to achieve a high recording density in a magnetic disk used for an HDD or the like. In the conventional in-plane magnetic recording method, the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer is aligned in the plane direction of the substrate surface, but in the perpendicular magnetic recording method, the easy magnetization axis is adjusted to be aligned in the direction perpendicular to the substrate surface. ing. The perpendicular magnetic recording method is more suitable for increasing the recording density because the thermal fluctuation phenomenon can be more suppressed during high-density recording than the in-plane recording method.
さらに記録密度および熱揺らぎ耐性を向上させた技術として、記録用の磁性トラックの間に非磁性トラックを平行させるようにパターニングして隣接した記録トラックの干渉を防ぐディスクリートトラックメディアや、任意のパターンを人工的に規則正しく並べたビットパターンメディアと呼ばれる磁気記録媒体が提案されている。 In addition, as a technology that improves recording density and thermal fluctuation resistance, discrete track media and other patterns that prevent interference between adjacent recording tracks by patterning non-magnetic tracks in parallel between recording magnetic tracks can be used. A magnetic recording medium called a bit pattern medium that is artificially regularly arranged has been proposed.
上記したディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアといったパターンドメディアは、非磁性基体の上に磁気記録層を形成した後、部分的にイオンを注入することにより、非磁性化もしくは非晶質化することにより磁気的に分断した磁性パターンを形成する技術(例えば特許文献1)や、非磁性基体の上に磁気記録層を形成した後、部分的に当該磁気記録層をエッチングすることにより凹凸を形成し、物理的に磁気記録層を分断させ、磁性パターンを形成する技術(例えば特許文献2)が提案されている。 Patterned media such as the discrete track media and bit pattern media described above can be made non-magnetic or amorphous by partially implanting ions after forming a magnetic recording layer on a non-magnetic substrate. After forming a magnetic recording layer on a nonmagnetic substrate (for example, Patent Document 1) or forming a magnetic recording layer on a nonmagnetic substrate, the magnetic recording layer is partially etched to form irregularities. A technique (for example, Patent Document 2) that forms a magnetic pattern by physically dividing a magnetic recording layer has been proposed.
具体的には、まず、磁気記録層の上にレジストを成膜し所望する凹凸パターンが形成されたスタンパをインプリントしてレジストに凹凸パターンを転写したり、磁気記録層の上にフォトレジストを成膜しフォトリソグラフィ技術により所望する凹凸パターンをフォトレジストに形成したりする。そして、形成された凹部を介して、磁気記録層にイオンを注入したり、凹部の表面に露出した磁気記録層をIBE(Ion Beam Etching:イオンビームエッチング)によってイオンミリングしたりすることにより、磁気記録層を分断する。 Specifically, first, a resist is formed on the magnetic recording layer, and a stamper on which a desired uneven pattern is formed is imprinted to transfer the uneven pattern to the resist, or a photoresist is applied on the magnetic recording layer. A desired concavo-convex pattern is formed on a photoresist by photolithography. Then, ions are implanted into the magnetic recording layer through the formed concave portion, or the magnetic recording layer exposed on the surface of the concave portion is ion milled by IBE (Ion Beam Etching: ion beam etching). Divide the recording layer.
しかし、イオン注入は、レジストの凹部のみに打ち込めるわけではなく、それ以外の位置にもイオンが分散してしまう。そして、磁気記録層を十分に分断するためには、多量にイオンを打ち込まなくてはならないので、磁性記録部の特性を劣化させてしまうおそれがある。 However, ion implantation is not performed only in the concave portion of the resist, and ions are dispersed at other positions. In order to sufficiently divide the magnetic recording layer, a large amount of ions must be implanted, which may deteriorate the characteristics of the magnetic recording portion.
また、エッチングにより磁気記録層を除去する場合、磁気記録層そのものを直接エッチング(イオンミリング)するため、エッチングによる磁性記録部へのダメージや、エッチングガスおよびエッチング液の残留成分による腐食など、磁性記録部の特性を劣化させてしまうおそれがある。 Also, when the magnetic recording layer is removed by etching, the magnetic recording layer itself is directly etched (ion milling), so that magnetic recording such as damage to the magnetic recording part due to etching and corrosion due to residual components of the etching gas and etchant are included. There is a risk of deteriorating the characteristics of the part.
本発明は、このような問題に鑑み、磁性記録部の断面形状(深さ方向の形状)の精度を向上することにより、磁気特性の劣化を防止することができる磁気記録媒体および磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。 In view of such problems, the present invention provides a magnetic recording medium and a magnetic recording medium capable of preventing deterioration of magnetic characteristics by improving the accuracy of the cross-sectional shape (shape in the depth direction) of the magnetic recording portion. An object is to provide a manufacturing method.
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の代表的な構成は、磁気記録層の面内方向に所定のパターンの磁性記録部と非記録部を有し、非記録部が、非硬磁性層と非硬磁性層の上に形成された非磁性層とからなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a typical configuration of a magnetic recording medium according to the present invention has a magnetic recording portion and a non-recording portion of a predetermined pattern in the in-plane direction of the magnetic recording layer, and the non-recording portion is It consists of a non-hard magnetic layer and a non-magnetic layer formed on the non-hard magnetic layer.
また、上記の非硬磁性層は、イオン注入によって形成されており、非磁性層は充填によって形成されていてもよい。 The non-hard magnetic layer may be formed by ion implantation, and the non-magnetic layer may be formed by filling.
かかる構成によって、イオン注入によるイオンの分散の抑制、および、エッチングによる磁性記録部へのダメージの低減を図ることができる。これにより、磁性記録部の断面形状(深さ方向の形状)の精度を向上させ、磁気特性の劣化を防止することができる。 With this configuration, it is possible to suppress the dispersion of ions caused by ion implantation and to reduce damage to the magnetic recording portion caused by etching. Thereby, the precision of the cross-sectional shape (shape in the depth direction) of the magnetic recording portion can be improved, and the deterioration of the magnetic characteristics can be prevented.
上記の磁性記録部は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の磁気記録層と、グラニュラー構造の磁気記録層の上に設けられ、面内方向に磁気的に連続した補助記録層とを備え、非記録部の非磁性層は、隣接する磁性記録部の補助記録層を分断していることとしてもよい。これにより、隣接する磁性記録部間の磁気的な連続性を確実に分断できるため、SN比(Signal-Noise Ratio)を向上させることができる。 The magnetic recording part is provided on a granular magnetic recording layer in which a grain boundary part made of a nonmagnetic substance is formed between crystal grains grown in a columnar shape, and on the granular magnetic recording layer. And a magnetically continuous auxiliary recording layer, and the non-magnetic layer of the non-recording part may divide the auxiliary recording layer of the adjacent magnetic recording part. As a result, the magnetic continuity between adjacent magnetic recording portions can be reliably divided, so that the SN ratio (Signal-Noise Ratio) can be improved.
上記課題を解決するために、本発明にかかる磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、磁気記録層に、所定のパターンでエッチングを行うエッチング工程と、前記所定のパターンでイオン注入を行うイオン注入工程を両方行うことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a typical configuration of a method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention includes an etching process in which a magnetic recording layer is etched with a predetermined pattern, and ion implantation is performed with the predetermined pattern. Both ion implantation processes are performed.
かかる構成によって、磁性記録部を確実に分断するとともに、イオン注入およびエッチングのプロセスを単独で用いる場合より、タクトタイムの短縮を図ることができる、故に、製造工程全体での生産性を向上させることができる。 With this configuration, the magnetic recording portion can be reliably divided, and the tact time can be shortened as compared with the case where the ion implantation and etching processes are used alone, and therefore the productivity in the entire manufacturing process is improved. Can do.
上記の磁気記録層は、柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の磁気記録層と、グラニュラー構造の磁気記録層の上に設けられ、面内方向に磁気的に連続した補助記録層とからなり、エッチング工程は、前記補助記録層を分断するまでエッチングすることとしてもよい。 The magnetic recording layer is provided on a granular magnetic recording layer in which a grain boundary portion made of a non-magnetic substance is formed between crystal grains grown in a columnar shape, and on the granular magnetic recording layer. The auxiliary recording layer is magnetically continuous, and the etching step may be performed until the auxiliary recording layer is divided.
上記した磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。 The above-described components based on the technical idea of the magnetic recording medium and the description thereof can be applied to the method of manufacturing the magnetic recording medium.
本発明によれば、磁性記録部の断面形状(深さ方向の形状)の精度を向上することにより、磁気特性の劣化を防止した磁気記録媒体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。 According to the present invention, it is possible to provide a magnetic recording medium and a method of manufacturing the magnetic recording medium that prevent deterioration of magnetic characteristics by improving the accuracy of the cross-sectional shape (shape in the depth direction) of the magnetic recording portion. .
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.
(第1実施形態)
図1は第1実施形態にかかる磁気記録媒体としてのディスクリートトラックメディア100(Discrete Truck Recording Medium;以下DTRメディアと略称する)の断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a discrete track medium 100 (Discrete Truck Recording Medium; hereinafter abbreviated as DTR medium) as a magnetic recording medium according to the first embodiment.
ディスクリートトラックメディア100は、ディスク基体110、付着層112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116、第1下地層118a、第2下地層118b、非磁性グラニュラー層120、磁気記録層122、補助記録層124、保護層126、潤滑層128で構成されている。
The
磁気記録層122と補助記録層124は、磁性記録部140と非記録部150から構成されている。また、非記録部150は、非硬磁性層136と、その上に形成された非磁性層138とで構成されている。
The
なお第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114cは、あわせて軟磁性層114を構成する。第1下地層118aと第2下地層118bはあわせて下地層118を構成する。
The first soft
以下、本実施形態のDTRメディア100の製造工程を説明しながら各層の構成について詳述する。
Hereinafter, the configuration of each layer will be described in detail while explaining the manufacturing process of the
[基体成型工程]
ディスク基体110は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体110を得ることができる。
[Substrate molding process]
As the
[成膜工程]
上記した工程で得られたディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて成膜することで、付着層112、軟磁性層114、前下地層116、下地層118、非磁性グラニュラー層120、磁気記録層122、補助記録層124を形成することができる。また、保護層126はCVD法により、成膜することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。
[Film formation process]
By depositing the film on the
付着層112は5nmのTi合金層となるように、Ti合金ターゲットを用いて成膜した。付着層112を形成することにより、ディスク基体110と軟磁性層114との間の付着性を向上させることができるので、軟磁性層114の剥離を防止することができる。付着層112の材料としては、例えばCrTi合金を用いることができる。実用上の観点からは付着層の膜厚は、1nm〜50nmとすることが好ましい。
The
軟磁性層114は、第1軟磁性層114aと第2軟磁性層114cの間に非磁性のスペーサ層114bを介在させることによって、AFC(Antiferro-magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合)を備えるように構成した。これにより軟磁性層114の磁化方向を高い精度で磁路(磁気回路)に沿って整列させることができ、軟磁性層114から生じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層114a、第二軟磁性層114cの組成はCoCrFeBとし、スペーサ層114bの組成はRu(ルテニウム)とした。
The soft
前下地層116は、軟磁性層114を防護する作用と、下地層118の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。配向制御層の材質としては、Ni、Cu、Pt、Pd、Zr、Hf、Nbから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ti、V、Ta、Cr、Mo、Wのいずれか1つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばNiW、CuW、CuCrを好適に選択することができる。
The pre-underlayer 116 has a function of protecting the soft
下地層118はhcp構造であって、磁気記録層122のhcp構造の結晶をグラニュラー構造として成長させることができる。したがって、下地層118の結晶配向性が高いほど、磁気記録層122の配向性を向上させることができる。下地層の材質としては、Ruの他に、RuCr、RuCoから選択することができる。Ruはhcp構造をとり、Coを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。
The
下地層118は、Ruからなる2層構造となっている。上層側の第2下地層118bを形成する際に、下層側の第1下地層118aを形成するときよりもArのガス圧を高くしている。ガス圧を高くするとスパッタリングされた粒子の平均自由工程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、結晶配向性を改善することができる。また高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ruの結晶格子の大きさはCoの結晶格子よりも大きいため、Ruの結晶格子を小さくすればCoのそれに近づき、Coのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。
The
非磁性グラニュラー層120は、下地層118のhcp結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に磁気記録層122のグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期段階(立ち上がり)から分離させる作用を有している。非磁製グラニュラー層120の組成は非磁性のCoCr−SiO2とした。
The non-magnetic
磁気記録層122は、Co系合金、Fe系合金、Ni系合金から選択される硬磁性体の磁性粒の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有した強磁性層である。この磁性粒は、非磁性グラニュラー層120を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。本第一実施形態は、DTRメディア100であるため、磁気記録層122がグラニュラー構造をとる構成により、SNR(Signal-Noise Ratio)を向上させることが可能となる。
The
補助記録層124は、グラニュラー構造を有する磁気記録層122の上に形成される面内方向に磁気的に連続した層である。補助記録層124を設けることにより磁気記録層122の高密度記録性と低ノイズ性に加えて、逆磁区核形成磁界Hnの向上、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を図ることができる。
The
なお、本実施形態では、製造工程の簡略化を図るために、後述する磁気トラックパターン形成工程後に保護層126の成膜を行っているが、製造工程における汚染の低減を図るために、補助記録層124の成膜後に保護層126の成膜を行っても良い。
In the present embodiment, in order to simplify the manufacturing process, the
[磁気トラックパターン形成工程]
次に、本実施形態の磁気記録層122に磁気的に分離した磁性記録部140と非記録部150を形成する工程について詳述する。図2は第1実施形態にかかるDTRメディア100の磁気トラックパターン形成工程について説明するための説明図である。なお、磁気トラックパターン形成工程は、レジスト層成膜工程、パターニング工程、エッチング工程、イオン注入工程、充填工程、除去工程を含んで構成される。以下、磁気トラックパターン形成工程における各工程について説明する。なお、図2において、理解を容易にするために非磁性グラニュラー層120よりディスク基体110側の層の記載を省略する。
[Magnetic track pattern formation process]
Next, the process of forming the
<レジスト層成膜工程>
図2(a)に示すように、補助記録層124の上に、スピンコート法を用いてレジスト層162を成膜する。レジスト層162としてシリカを主成分とするSOG(Spin On Glass)、一般的なノボラック系のフォトレジスト等を好適に利用できる。
<Resist layer formation process>
As shown in FIG. 2A, a resist
<パターニング工程>
図2(b)に示すように、レジスト層162にスタンパ160を押し当てることによって、磁性トラックパターンを転写する(インプリント法)。スタンパ160には転写しようとする記録領域としてのトラック部と、プリアンブル部、アドレス部、およびバースト部等のサーボ情報を記憶するためのサーボパターン部と、トラック部とサーボパターン部を離隔するブロック部と、のそれぞれのパターンに対応する凹凸パターン(磁性記録部140と非記録部150のパターン)を有する。
<Patterning process>
As shown in FIG. 2B, the magnetic track pattern is transferred by impressing the
スタンパ160によってレジスト層162に磁性トラックパターンを転写した後、スタンパ160をレジスト層162から取り除くことにより、レジスト層162に凹凸パターン(磁性記録部140と非記録部150のパターン)が形成される。また、スタンパ162の表面にはフッ素系剥離剤を塗布していると好ましい。これにより、レジスト層162から良好にスタンパ160を剥離することが可能となる。
After the magnetic track pattern is transferred to the resist
なお本実施形態においてパターニング工程は、スタンパ162を用いたインプリント法を利用しているが、フォトリソグラフィ法も好適に利用することができる。ただし、フォトリソグラフィ法を利用する場合には、上記レジスト層成膜工程においては、フォトレジストをレジスト層として成膜し、成膜したフォトレジストを、マスクを用いて露光・現像し、磁気トラック部としての所定のパターンを転写する。
In the present embodiment, the patterning step uses an imprint method using the
<エッチング工程>
図2(c)に示すように、上記パターニング工程で所定のパターンにパターニングされたレジスト層162の凹部から、補助記録層124を分断するまでArを用いたIBE(Ion Beam Etching:イオンビームエッチング(イオンミリング))を行うことにより、所定のパターンの凸部と凹部が形成される。これにより、隣接する磁性記録部間の磁気的な連続性を確実に分断できるため、SN比(Signal-Noise Ratio)を向上させることができる。また、エッチングガスおよびエッチング液の残留成分による磁気記録層122内部の腐食を防ぐことができる。なお、IBEを行った凹部断面は、おおむね台形状となる。
<Etching process>
As shown in FIG. 2C, IBE (Ion Beam Etching) using Ar until the
IBEのプラズマ源は、ECRプラズマを好適に利用することができるが、低圧で高密度プラズマが生成可能なICPや、一般的な平行平板型RIE装置を利用することもできる。ECRイオンガンを用いたイオンミリングでは、静止対向型(イオン入射角90°)でエッチングすることで、磁気記録層122に形成される凹部、凸部にテーパを設けず加工することが可能となる。
As an IBE plasma source, ECR plasma can be suitably used. However, an ICP capable of generating high-density plasma at a low pressure or a general parallel plate RIE apparatus can also be used. In ion milling using an ECR ion gun, it is possible to perform processing without providing a taper on the concave and convex portions formed in the
<イオン注入工程>
図2(d)に示すように、上記エッチング工程で所定のパターンに分断されたレジスト層162および補助記録層124の凹部から、磁気記録層122にイオンビーム法を用いてイオンを注入すると、イオンが分散される円状の範囲を構造的に破壊し、分離させることができる。これにより、非硬磁性層136が形成される。非硬磁性層136は、ある程度の磁性(比透磁率μ=2〜100程度)を有することが好ましい。オーバーライト特性と電磁変換特性を向上させることができるからである。
<Ion implantation process>
As shown in FIG. 2D, when ions are implanted into the
注入するイオンとしては、Ar、N、Oの1または複数を用いることができる。その他のイオンとして、B、P、Si,F、C、In、Bi、Kr、Ar、Xe、W、As、Ge、Mo、Sn、N、Oからなる群から選択されたいずれか1または複数のイオンを注入してもよい。 As ions to be implanted, one or more of Ar, N, and O can be used. As other ions, any one or more selected from the group consisting of B, P, Si, F, C, In, Bi, Kr, Ar, Xe, W, As, Ge, Mo, Sn, N, and O May be implanted.
<充填工程>
図2(e)に示すように、上記イオン注入工程により形成した非硬磁性層の上に、非磁性層138を充填する。非磁性層138としては、SiO2、SiOC、TiO2、Cを利用することができる。非磁性層138は、バイアスをかけないスパッタ法で充填する。ここで、基体にバイアスをかけながらスパッタを行うバイアススパッタ法を利用すると、凹部に容易に非磁性層138を充填することができるが、バイアス電圧をかけることによる基体の温度上昇およびこれに伴う基体の溶解が生じたり、スパッタダストが生じることによる基体表面の平坦化への妨げが発生したりするため、バイアスをかけないスパッタ法が好適である。
<Filling process>
As shown in FIG. 2E, a
<除去工程>
図2(f)に示すように、レジスト層162をフッ素系ガスを用いたRIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)により除去する。本実施形態において、エッチングガスにSF6を用いているが、これに限定されず、CF4、CHF3、C2F6からなる群から選択されたいずれか1種または複数の混合ガスも好適に利用することができる。
<Removal process>
As shown in FIG. 2F, the resist
本実施形態では、レジスト層162としてSOGを用いているため、フッ素系ガスを用いて、エッチングを行っているが、レジスト層162の材質によってガスの種類を適宜変更することはいうまでもない。例えば、レジスト層162としてノボラック系フォトレジストを用いた場合、酸素ガスを用いたRIEが好適である。
In this embodiment, since SOG is used as the resist
本実施形態においてRIEのプラズマ源は、低圧で高密度プラズマが生成可能なICP(Inductively Coupled Plasma)を利用しているが、これに限定されず、ECR(Electron Cyclotron Resonance)プラズマや、一般的な平行平板型RIE装置を利用することもできる。 In this embodiment, the RIE plasma source uses ICP (Inductively Coupled Plasma) capable of generating high-density plasma at a low pressure. However, the present invention is not limited to this, and ECR (Electron Cyclotron Resonance) plasma, A parallel plate RIE apparatus can also be used.
以上、本実施形態にかかる磁気トラックパターン形成工程を説明したが、エッチング工程、イオン注入工程、充填工程などの順序は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜都合により変更することができる。例えば、充填工程をイオン注入行程の前に行ったり、イオン注入工程をエッチング工程の前に行ったりしてもよい。 The magnetic track pattern forming process according to the present embodiment has been described above. However, the order of the etching process, the ion implantation process, the filling process, and the like is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate. . For example, the filling process may be performed before the ion implantation process, or the ion implantation process may be performed before the etching process.
上記トラックパターン形成工程によれば、イオン注入工程とエッチング工程を併用することにより、それらを単独で用いる場合より、タクトタイムの短縮を図ることができる。更に、エッチングによる断面形状とイオン注入による円状のイオン分散範囲を勘案し、両工程を併用して用いることにより、磁性記録部140の断面形状(深さ方向の形状)の精度を向上し、磁気特性の劣化を防止できる。
According to the track pattern forming step, the tact time can be shortened by using both the ion implantation step and the etching step as compared with the case where they are used alone. Furthermore, considering the cross-sectional shape by etching and the circular ion dispersion range by ion implantation, by using both processes in combination, the accuracy of the cross-sectional shape (shape in the depth direction) of the
[保護層・潤滑層成膜工程]
保護層126は、真空を保ったままカーボンをCVD法により成膜して形成することができる。保護層126は、磁気ヘッドの衝撃から磁気記録層122を防護するための層である。一般にCVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に磁気記録層122を防護することができる。
[Protective layer / lubricating layer deposition process]
The
潤滑層128は、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により成膜することができる。PFPEは長い鎖状の分子構造を有し、保護層126表面のN原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層128の作用により、DTRメディア100の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層126の損傷や欠損を防止することができる。
The
以上、本実施形態によれば、磁性記録部の断面形状(深さ方向の形状)の精度を向上し、磁気特性の劣化を防止できるDTRメディア100を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the
(第2実施形態)
図3は第2実施形態にかかる磁気記録媒体としてのビットパターンメディア200の断面図である。ビットパターンメディア200は、磁性記録部240と非記録部250から構成されている。なお、ビットパターンメディア200の磁性記録部240と非記録部250の形成間隔は、高密度化実現のために、DTRメディア100より狭められている。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view of a bit pattern medium 200 as a magnetic recording medium according to the second embodiment. The bit pattern medium 200 includes a
磁性記録部240は、ディスク基体110、付着層112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116、第1下地層118a、第2下地層118b、磁気記録層122、保護層126、潤滑層128で構成されている。また、非記録部250は、ディスク基体110、付着層112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116、第1下地層118a、第2下地層118b、非硬磁性層136、非磁性層138、保護層126、潤滑層128で構成されている。
The
DTRメディア100の場合には、補助記録層124が非記録部140(凹部)によって分断されても、トラック方向には連続していることになる。このため補助記録層124はトラック方向に隣接する磁性粒子に亘って磁気的に連続することとなり、補助記録層124としての役割を発揮することができる。しかし、本実施形態にかかるビットパターンメディア200では、記録ビット単位で補助記録層124、磁気記録層122を分断してしまうので、必ずしも補助記録層の設置、グラニュラー構造の形成を行う必要がない。これゆえ、本実施形態では非磁性グラニュラー層120および補助記録層124を省略する。当然ではあるが、適宜都合に応じて非磁性グラニュラー層120、補助記録層124を設けてもよい。
In the case of the
以下、本実施形態のビットパターンメディア200の製造工程を説明しながら各層の構成について詳述する。なお、本実施形態において、上述した要素と実質的に同一の機能、構成を有するものについては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
Hereinafter, the configuration of each layer will be described in detail while explaining the manufacturing process of the
ビットパターンメディア200は、上述した基体成型工程、成膜工程、後述するビットパターン形成工程、保護層・潤滑層成膜工程を経て製造される。以下、DTRメディア100の製造工程と異なる、ビットパターン形成工程について詳述する。
The
[ビットパターン形成工程]
本実施形態の磁気記録層122に磁気的に分離した磁性記録部240と非記録部250を形成する工程について詳述する。図4は第2実施形態にかかるビットパターンメディアのビットパターン形成工程について説明するための説明図である。なお、ビットパターン形成工程は、レジスト層成膜工程、パターニング工程、エッチング工程、イオン注入工程、充填工程、除去工程を含んで構成される。なお、図4において、理解を容易にするために磁気記録層122よりディスク基体110側の層の記載を省略する。
[Bit pattern formation process]
The process of forming the
<レジスト層成膜工程>
図4(a)に示すように、磁気記録層122の上に、スピンコート法を用いてレジスト層162を成膜する。レジスト層162としてシリカを主成分とするSOG(Spin On Glass)、一般的なノボラック系のフォトレジスト等を好適に利用できる。
<Resist layer formation process>
As shown in FIG. 4A, a resist
<パターニング工程>
図4(b)に示すように、レジスト層162にスタンパ160を押し当てることによって、パターンを転写する(インプリント法)。スタンパ160には転写しようとする磁性記録部240と非記録部250に対応する凹凸パターンを有する。なお、本実施形態においてパターニング工程は、スタンパ162を用いたインプリント法を利用しているが、フォトリソグラフィ法も好適に利用することができる。
<Patterning process>
As shown in FIG. 4B, the
<エッチング工程>
図4(c)に示すように、上記パターニング工程で所定のパターンにパターニングされたレジスト層162の凹部から、Arを用いたIBE(Ion Beam Etching:イオンビームエッチング(イオンミリング))を行う。このとき、非記録部250の微小化に伴い、磁気記録層122を十分に分断できていなくても構わない。
<Etching process>
As shown in FIG. 4C, IBE (Ion Beam Etching) using Ar is performed from the recesses of the resist
<イオン注入工程>
図4(d)に示すように、上記エッチング工程で所定のパターンに分断されたレジスト層162および磁気記録層122の凹部から、イオンビーム法を用いてイオンを注入する。これにより、非記録部250の位置の、面内方向に磁気的に連続している磁気記録層122を構造的に破壊し、非硬磁性層136を形成することができる。
<Ion implantation process>
As shown in FIG. 4D, ions are implanted from the recesses of the resist
<充填工程>
図4(e)に示すように、上記イオン注入工程により形成した非硬磁性層136の上に、非磁性層138を充填する。非磁性層138としては、SiO2、SiOC、TiO2、Cを利用することができる。
<Filling process>
As shown in FIG. 4E, a
<除去工程>
図4(f)に示すように、レジスト層162をフッ素系ガスを用いたRIE(Reactive Ion Etching:反応性イオンエッチング)により除去する。本実施形態において、エッチングガスにSF6を用いているが、これに限定されず、CF4、CHF3、C2F6からなる群から選択されたいずれか1種または複数の混合ガスも好適に利用することができる。
<Removal process>
As shown in FIG. 4F, the resist
以上、本実施形態にかかるビットパターン形成工程を説明したが、エッチング工程、イオン注入工程、充填工程などの順序は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜都合により変更することができる。例えば、充填工程をイオン注入行程の前に行ったり、イオン注入工程をエッチング工程の前に行ったりしてもよい。 The bit pattern forming process according to the present embodiment has been described above. However, the order of the etching process, the ion implantation process, the filling process, and the like is not limited to the above embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the filling process may be performed before the ion implantation process, or the ion implantation process may be performed before the etching process.
上記ビットパターン形成工程によれば、エッチングの断面形状とイオン注入による円状のイオン分散範囲を勘案し両工程を併用して用いることにより、磁気記録層を十分に分断することができるので、微細なビットパターンを形成し、ビットパターンメディアの更なる高密度化を実現することが可能となる。 According to the bit pattern formation process, the magnetic recording layer can be sufficiently divided by using both processes in consideration of the cross-sectional shape of etching and the circular ion dispersion range by ion implantation. It is possible to form a bit pattern and realize further higher density of the bit pattern media.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、磁気記録方式のHDDなどに搭載される磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体として利用可能である。 The present invention can be used as a method of manufacturing a magnetic recording medium mounted on a magnetic recording type HDD or the like and as a magnetic recording medium.
100 …ディスクリートトラックメディア
110 …ディスク基体
112 …付着層
114 …軟磁性層
114a …第1軟磁性層
114b …スペーサ層
114c …第2軟磁性層
116 …前下地層
118 …下地層
118a …第1下地層
118b …第2下地層
120 …非磁性グラニュラー層
122 …磁気記録層
124 …補助記録層
126 …保護層
128 …潤滑層
136 …非硬磁性層
138 …非磁性層
140、240 …磁性記録部
150、250 …非記録部
160 …スタンパ
162 …レジスト層
200 …ビットパターンメディア
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記非記録部が、非硬磁性層と該非硬磁性層の上に形成された非磁性層とからなることを特徴とする磁気記録媒体。 Having a magnetic recording portion and a non-recording portion of a predetermined pattern in the in-plane direction of the magnetic recording layer;
The magnetic recording medium, wherein the non-recording portion includes a non-hard magnetic layer and a non-magnetic layer formed on the non-hard magnetic layer.
柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の磁気記録層と、
前記グラニュラー構造の磁気記録層の上に設けられ、面内方向に磁気的に連続した補助記録層とを備え、
前記非記録部の前記非磁性層は、隣接する磁性記録部の補助記録層を分断していることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気記録媒体。 The magnetic recording unit is
A magnetic recording layer having a granular structure in which a grain boundary portion made of a nonmagnetic material is formed between crystal grains grown in a columnar shape;
An auxiliary recording layer provided on the granular magnetic recording layer and magnetically continuous in the in-plane direction;
3. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the non-magnetic layer of the non-recording portion divides an auxiliary recording layer of an adjacent magnetic recording portion.
前記所定のパターンでイオン注入を行うイオン注入工程、を両方行うことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 An etching process for etching the magnetic recording layer in a predetermined pattern;
A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising performing both ion implantation steps of performing ion implantation in the predetermined pattern.
柱状に成長した結晶粒子の間に非磁性物質からなる粒界部を形成したグラニュラー構造の強磁性層と、
前記グラニュラー構造の強磁性層の上に設けられ、面内方向に磁気的に連続した補助記録層とからなり、
前記エッチング工程は、前記補助記録層を分断するまでエッチングすることを特徴とする請求項4に記載の磁気記録媒体の製造方法。 The magnetic recording layer is
A ferromagnetic layer having a granular structure in which a grain boundary portion made of a nonmagnetic substance is formed between crystal grains grown in a columnar shape;
An auxiliary recording layer provided on the ferromagnetic layer of the granular structure and magnetically continuous in the in-plane direction;
The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 4, wherein the etching step is performed until the auxiliary recording layer is divided.
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