JP2011227966A - Method of manufacturing magnetic recording medium and method of controlling orientation of magnetic recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体の配向制御方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium and a method for controlling the orientation of a magnetic recording medium.
ハード・ディスク・ドライブ等に代表される磁気記録装置では、回転する磁気記録媒体に対し、磁気ヘッドを用いたデータの書き込みおよび読み取りが行われる。
この種の磁気記録装置では、磁気記録媒体上の目的とする位置に磁気ヘッドを移動させ、且つ、その位置でのデータの書き込みおよび読み取りを行わせるために、磁気ヘッドの位置決めを行っている。このため、磁気記録媒体には、予め、磁気ヘッドによって読み取られるとともに磁気ヘッドの位置決めに使用される位置決めデータが記録されている。
In a magnetic recording apparatus typified by a hard disk drive or the like, data is written to and read from a rotating magnetic recording medium using a magnetic head.
In this type of magnetic recording apparatus, the magnetic head is positioned in order to move the magnetic head to a target position on the magnetic recording medium and to write and read data at that position. For this reason, positioning data that is read by the magnetic head and used for positioning the magnetic head is recorded on the magnetic recording medium in advance.
公報記載の従来技術として、磁気記録媒体に対する位置決めデータ等の記録を、所謂磁気転写方式にて行うことが提案されている。磁気転写方式においては、最初に、磁気転写媒体に直流磁界を印加して、磁気転写媒体の磁性層の磁化の向きを一方向に揃える初期磁化を行った後、磁気記録媒体に対するパターンの磁気転写を行う。そして、磁気転写においては、記録すべきデータに対応したパターンが形成されたパターン形成体に磁気記録媒体を重ね合わせた状態で、パターン形成体と磁気媒体とを挟んで初期磁化とは逆向きの直流磁界を印加することで、磁気記録媒体に対するパターンの磁気的な転写を行う(特許文献1参照)。 As a prior art described in the publication, it has been proposed to record positioning data and the like on a magnetic recording medium by a so-called magnetic transfer system. In the magnetic transfer method, first, a direct current magnetic field is applied to the magnetic transfer medium to perform initial magnetization that aligns the magnetization direction of the magnetic layer of the magnetic transfer medium in one direction, and then magnetic transfer of the pattern to the magnetic recording medium is performed. I do. In magnetic transfer, a magnetic recording medium is superimposed on a pattern forming body on which a pattern corresponding to data to be recorded is formed, and the initial magnetization is reversed with the pattern forming body and the magnetic medium interposed therebetween. By applying a DC magnetic field, the pattern is magnetically transferred to the magnetic recording medium (see Patent Document 1).
ところで、磁気記録媒体に対する初期磁化が不十分であった場合には、磁気転写後の磁気記録媒体に、パターン形成体から磁気転写された記録すべきデータの他に、本来記録すべきでないデータが存在することになってしまう。そして、このような磁気記録媒体を用いて磁気記録装置を構成した場合には、本来記録すべきでないデータを磁気ヘッドが読み取ってしまうことに伴って、磁気ヘッドの位置決めが不正確になるおそれがあった。 By the way, when the initial magnetization on the magnetic recording medium is insufficient, in addition to the data to be recorded magnetically transferred from the pattern forming body on the magnetic recording medium after magnetic transfer, there is data that should not be recorded. It will exist. When a magnetic recording apparatus is configured using such a magnetic recording medium, the magnetic head may become inaccurate as the magnetic head reads data that should not be recorded. there were.
本発明は、磁気転写後の磁気記録媒体に誤情報が残存するのを抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress erroneous information from remaining on a magnetic recording medium after magnetic transfer.
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に磁性層が積層された磁気記録媒体に交流磁界を印加する工程と、交流磁界が印加された磁気記録媒体に第1の向きの直流磁界を印加する工程と、第1の向きの直流磁界が印加された磁気記録媒体に、パターンが形成されたパターン形成体を接触させた状態で、第1の向きとは逆の第2の向きの直流磁界を印加する工程とを含んでいる。 The method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention includes a step of applying an alternating magnetic field to a magnetic recording medium having a magnetic layer laminated on a substrate, and a direct-current magnetic field in a first direction to the magnetic recording medium to which the alternating magnetic field is applied. In a state where the pattern forming body in which the pattern is formed is brought into contact with the magnetic recording medium to which the direct current magnetic field in the first direction is applied, the direct current in the second direction opposite to the first direction is applied. Applying a magnetic field.
このような製造方法において、交流磁界を印加する工程では、磁気記録媒体に対し非接触に交流磁界を印加し、第1の向きの直流磁界を印加する工程では、磁気記録媒体に対し非接触に直流磁界を印加することを特徴とすることができる。
また、磁性層は、垂直磁気記録方式にて情報の記録が行われるものからなり、交流磁界を印加する工程では、磁性層の面に垂直な方向に交流磁界の印加を行い、第1の向きの直流磁界を印加する工程では、磁性層の面に垂直な方向に第1の向きの直流磁界の印加を行い、第2の向きの直流磁界を印加する工程では、磁性層の面に垂直な方向に第2の向きの直流磁界の印加を行うことを特徴とすることができる。
In such a manufacturing method, in the step of applying an alternating magnetic field, an alternating magnetic field is applied in a non-contact manner to the magnetic recording medium, and in a step of applying a direct current magnetic field in the first direction, the magnetic recording medium is brought into non-contact. A DC magnetic field can be applied.
The magnetic layer is formed by recording information by a perpendicular magnetic recording method. In the step of applying an alternating magnetic field, the alternating magnetic field is applied in a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer, and the first direction In the step of applying a direct current magnetic field, a direct current magnetic field in a first direction is applied in a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer, and in a step of applying a direct current magnetic field in the second direction, the surface perpendicular to the surface of the magnetic layer is applied. A direct-current magnetic field having a second direction can be applied in the direction.
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に磁性層が積層された磁気記録媒体における磁性層を消磁する工程と、磁性層が消磁された磁気記録媒体における磁性層の磁化の向きを一方向に配向させる工程と、磁性層を一方向に配向させた磁気記録媒体における磁性層の磁化の向きを局所的に一方向とは逆向きに配向させる工程とを含んでいる。 The method for producing a magnetic recording medium of the present invention includes a step of demagnetizing a magnetic layer in a magnetic recording medium having a magnetic layer laminated on a substrate, and a direction of magnetization of the magnetic layer in the magnetic recording medium having the magnetic layer demagnetized. And a step of locally orienting the direction of magnetization of the magnetic layer in the magnetic recording medium in which the magnetic layer is oriented in one direction opposite to the one direction.
このような製造方法において、磁性層は、垂直磁気記録方式にて情報の記録が行われるものからなり、磁性層の磁化の向きを一方向に配向させる工程では、一方向を磁性層の面に垂直な方向とすることを特徴とすることができる。 In such a manufacturing method, the magnetic layer is formed by recording information by a perpendicular magnetic recording method. In the step of orienting the magnetization direction of the magnetic layer in one direction, one direction is set to the surface of the magnetic layer. It can be characterized by a vertical direction.
さらに、本発明の磁気記録媒体の配向制御方法は、基板上に磁性層が積層された磁気記録媒体における磁性層を消磁する工程と、磁性層が消磁された磁気記録媒体における磁性層の磁化の向きを一方向に配向させる工程とを含んでいる。 Furthermore, the method for controlling the orientation of a magnetic recording medium according to the present invention includes a step of demagnetizing a magnetic layer in a magnetic recording medium having a magnetic layer laminated on a substrate, and a magnetization of the magnetic layer in the magnetic recording medium demagnetized. And orienting the direction in one direction.
本発明によれば、磁気転写後の磁気記録媒体に誤情報が残存するのを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress erroneous information from remaining on a magnetic recording medium after magnetic transfer.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される磁気記録媒体1を備えた磁気記録再生装置の構成の一例を示した図である。
この磁気記録再生装置は、データを磁気的に記録する磁気記録媒体1と、磁気記録媒体1を回転駆動させる回転駆動部2と、磁気記録媒体1にデータを書き込むとともに磁気記録媒体1に記録されたデータを読み取る磁気ヘッド3と、磁気ヘッド3を搭載するキャリッジ4と、キャリッジ4を介して磁気記録媒体1に対して磁気ヘッド3を相対移動させるヘッド駆動部5と、外部から入力された情報を処理して得られた記録信号を磁気ヘッド3に出力し、磁気ヘッド3からの再生信号を処理して得られた情報を外部に出力する信号処理部6とを備えている。
ここで、本実施の形態では、磁気記録媒体1が円盤状の形状を有しており、後述するように、その両面にそれぞれデータを記録するための記録層が形成されている。そして、図1に示す例では、1台の磁気記録再生装置に複数(ここでは3枚)の磁気記録媒体1が取り付けられている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a magnetic recording / reproducing apparatus including a
This magnetic recording / reproducing apparatus includes a
Here, in the present embodiment, the
図2は、図1に示す磁気記録媒体1の断面構成の一例を示す図である。なお、磁気記録媒体1に対するデータの記録方式には面内記録方式と垂直記録方式とが存在するが、本実施の形態では、垂直記録方式において使用される磁気記録媒体1について説明を行う。
この磁気記録媒体1は、基板100と、基板100の上に形成された密着層110と、密着層110の上に形成された軟磁性下地層120と、軟磁性下地層120の上に形成された配向制御層130と、配向制御層130の上に形成された非磁性下地層140と、非磁性下地層140の上に形成された垂直記録層150と、垂直記録層150の上に形成された保護層160と、保護層160の上に形成された潤滑層170とを備えている。そして、本実施の形態では、基板100の両面のそれぞれに、密着層110、軟磁性下地層120、配向制御層130、非磁性下地層140、垂直記録層150、保護層160、および潤滑層170が形成されるようになっている。なお、以下の説明においては、必要に応じて、基板100の両面に密着層110から保護層160までを積層したもの、換言すれば、基板100に潤滑層170以外を形成したものを、積層基板180と称することがある。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a cross-sectional configuration of the
The
本実施の形態では、基板100として非磁性体が使用されており、例えばアルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えばガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、NiP層又はNiP合金層が形成されたものを用いることもできる。
In this embodiment, a non-magnetic material is used as the
これらのうち、ガラス基板としては、例えば、通常のガラスや結晶化ガラスなどを用いることができ、通常のガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。また、セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。 Among these, as a glass substrate, normal glass, crystallized glass, etc. can be used, for example, General-purpose soda-lime glass, aluminosilicate glass, etc. can be used as normal glass, for example. In addition, as the crystallized glass, for example, lithium-based crystallized glass can be used. As the ceramic substrate, for example, a general-purpose aluminum oxide, a sintered body mainly composed of aluminum nitride, silicon nitride, or the like, or a fiber reinforced material thereof can be used.
また、基板100は、後述するようにCo又はFeが主成分となる軟磁性下地層120と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。このため、基板100と軟磁性下地層120との間に密着層110を設けることが好ましい。なお、密着層110の材料としては、例えば、Cr、Cr合金、Ti、Ti合金など適宜選択することが可能である。また、密着層110の厚みは2nm(20Å)以上であることが好ましい。
Further, as described later, when the
軟磁性下地層120は、垂直記録方式を採用した場合において、記録再生時のノイズの低減を図るために設けられる。
本実施の形態において、軟磁性下地層120は、密着層110の上に形成される第1軟磁性層121と、第1軟磁性層121の上に形成されるスペーサ層122と、スペーサ層122の上に形成される第2軟磁性層123とを備えている。すなわち、軟磁性下地層120は、第1軟磁性層121と第2軟磁性層123とによってスペーサ層122を挟み込んだ構成を有している。
これらのうち、第1軟磁性層121および第2軟磁性層123は、Fe:Coを40:60〜70:30(原子比)の範囲で含む材料を用いるのが好ましく、またその透磁率や耐食性を高めるためTa、Nb、Zr、Crからなる群から選ばれる何れか1種を1原子%〜8原子%の範囲で含有させるのが好ましい。
また、スペーサ層122としては、Ru、Re、Cu等を用いることができるが、この中では特にRuを用いるのが好ましい。
The soft
In the present embodiment, the soft
Of these, the first soft
As the
配向制御層130は、非磁性下地層140を介してこの上に積層される垂直記録層150の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善するために設けられる。
配向制御層130を構成する材料については、特に限定されるものではないが、hcp構造、fcc構造、アモルファス構造を有するものが好ましい。特に、Ru系合金、Ni系合金、Co系合金、Pt系合金、Cu系合金が好ましく、またこれらの合金を多層化したものを用いてもよい。例えば、基板100側からNi系合金とRu系合金との多層構造、Co系合金とRu系合金との多層構造、Pt系合金とRu系合金との多層構造を採用することが好ましい。
The
The material constituting the
非磁性下地層140は、この上に積層される垂直記録層150の初期積層部における結晶成長の乱れを抑制し、記録再生時のノイズの発生を抑制するために設けられる。ただし、非磁性下地層140については、必ずしも設ける必要はない。
本実施の形態において、非磁性下地層140は、Coを主成分とする金属に、さらに酸化物を含んだ材料からなることが好ましい。非磁性下地層140におけるCrの含有量は、25原子%〜50原子%とすることが好ましい。非磁性下地層140における酸化物としては、例えばCr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Coなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、TiO2、Cr2O3、SiO2などを好適に用いることができる。非磁性下地層140における酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばCo、Cr、Pt等の合金を1つの化合物として算出したmol総量に対して、3mol%以上18mol%以下であることが好ましい。
The
In the present embodiment, the
本実施の形態における垂直記録層150は、非磁性下地層140の上に形成される第1磁性層151と、第1磁性層151の上に形成される第1非磁性層152と、第1非磁性層152の上に形成される第2磁性層153と、第2磁性層153の上に形成される第2非磁性層154と、第2非磁性層154の上に形成される第3磁性層155とを備えている。すなわち、垂直記録層150では、第1磁性層151と第2磁性層153とによって第1非磁性層152を挟み込み、第2磁性層153と第3磁性層155とによって第2非磁性層154を挟み込んだ構成を有している。
In the present embodiment, the
これらのうち、磁性層の一例としての第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155は、磁気ヘッド3から供給される磁気エネルギーによって垂直記録層150の厚さ方向に磁化の向きを反転させ、その状態を維持することでデータを記憶するために設けられる。
これら第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155は、Coを主成分とする金属からなる磁性粒子と非磁性の酸化物とを含み、磁性粒子を酸化物で囲んだグラニュラ型構造を有するものを用いることが好ましい。
Among these, the first
The first
ここで、第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155を構成する酸化物としては、例えばCr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Coなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、TiO2、Cr2O3、SiO2などを好適に用いることができる。また、垂直記録層150の中で最下層となる第1磁性層151については、2種類以上の酸化物からなる複合酸化物を含んでいることが好ましい。その中でも特に、Cr2O3−SiO2、Cr2O3−TiO2、Cr2O3−SiO2−TiO2などを好適に用いることができる。
Here, as the oxide constituting the first
また、第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155を構成する磁性粒子に適した材料としては、例えば、90(Co14Cr18Pt)−10(SiO2){Cr含有量14原子%、Pt含有量18原子%、残部Coからなる磁性粒子を1つの化合物として算出したモル濃度が90mol%、SiO2からなる酸化物組成が10mol%}、92(Co10Cr16Pt)−8(SiO2)、94(Co8Cr14Pt4Nb)−6(Cr2O3)の他、(CoCrPt)−(Ta2O5)、(CoCrPt)−(Cr2O3)−(TiO2)、(CoCrPt)−(Cr2O3)−(SiO2)、(CoCrPt)−(Cr2O3)−(SiO2)−(TiO2)、(CoCrPtMo)−(TiO)、(CoCrPtW)−(TiO2)、(CoCrPtB)−(Al2O3)、(CoCrPtTaNd)−(MgO)、(CoCrPtBCu)−(Y2O3)、(CoCrPtRu)−(SiO2)などの組成物を挙げることができる。
In addition, as a material suitable for the magnetic particles constituting the first
また、第1非磁性層152および第2非磁性層154は、垂直記録層150を構成する第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155の個々での磁化反転を容易とし、磁性粒子全体での磁化反転の分散を小さくすることで、ノイズを低減するために設けられる。
本実施の形態において、第1非磁性層152および第2非磁性層154は、例えばRuおよびCoを含んでいることが好ましい。
Further, the first
In the present embodiment, it is preferable that the first
なお、この例では、垂直記録層150を構成する磁性層を3層(第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155)としていたが、これに限られるものではなく、4層以上の磁性層を備えた構成とすることも可能である。また、この例では、垂直記録層150を構成する各磁性層(第1磁性層151、第2磁性層153および第3磁性層155)の間に非磁性層(第1非磁性層152および第2非磁性層154)を設けていたが、これに限られるものではなく、例えば異なる組成を有する2つの磁性層を、重ねて配置するようにしてもかまわない。
In this example, the magnetic layers constituting the
保護層160は、垂直記録層150の腐食を抑制するとともに、磁気ヘッド3が磁気記録媒体1に接触したときに、磁気記録媒体1の表面の損傷を防いで保護するために設けられる。
保護層160としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばC、SiO2、ZrO2を含むものを使用することが可能である。保護層160の厚みは、1〜10nmとすることが、図1に示す磁気記録再生装置において磁気ヘッド3と磁気記録媒体1との距離を小さくできるので、高記録密度の点から好ましい。
The
As the
潤滑層170は、磁気ヘッド3が磁気記録媒体1に接触したときに磁気ヘッド3および磁気記録媒体1の表面の摩耗を抑制するために設けられる。
潤滑層170としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばパーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。潤滑層170の厚さは、1〜2nmとすることが、図1に示す磁気記録再生装置において磁気ヘッド3と磁気記録媒体1との距離を小さくできるので、高記録密度の点から好ましい。
The
As the
図3は、図1に示す磁気記録媒体1の上面図である。また、図3には、磁気記録媒体1の表面に設けられる複数のデータ領域を模式的に示している。
本実施の形態における磁気記録媒体1は、上述したように円盤状の形状を有しており、その中央部には磁気記録媒体1の表裏を貫通する円形状の孔が形成されている。以下の説明では、磁気記録媒体1における円形状の孔の縁を内端1aと称し、磁気記録媒体1における外周の縁を外端1bと称する。
FIG. 3 is a top view of the
The
図3に示す磁気記録媒体1の表面には、磁気ヘッド3(図1参照)を用いたデータの読み書きを行うための読み書きデータ記憶領域A1と、磁気ヘッド3を用いたデータの読み書きにおいて磁気ヘッド3の位置決めに用いられるデータ(位置決めデータという)を記憶する位置決めデータ記憶領域A2とが設けられている。この例において、位置決めデータ記憶領域A2は、磁気記録媒体1の表面に、放射状に複数設けられている。また、磁気記録媒体1の表面には、同心円状に、複数のトラックTが設けられる。なお、図示はしていないが、図3に示す磁気記録媒体1の裏面にも、同様にして、読み書きデータ記憶領域A1と位置決めデータ記憶領域A2とが設けられている。ただし、磁気記録媒体1の表裏面のそれぞれに設けられた位置決めデータ記憶領域A2は、表裏で位置を合わせなくてもかまわない。
On the surface of the
磁気記録媒体1の位置決めデータ記憶領域A2には、位置決めデータとして、例えば、磁気ヘッド3による読み取り時において検出信号の利得調整に用いられるAGC(Auto Gain Control)パターン、サーボ信号の検出に用いられる検出パターン、サーボ・トラックのシリンダ情報あるいはセクタ情報の検出に用いられるアドレス・パターン、そして目的とするトラックTに磁気ヘッド3を移動させた後にそのトラックT上に磁気ヘッド3を追従させるのに用いられるバースト・パターン(いずれも図示せず)等を含むサーボ・パターンが記憶されている。なお、サーボ・パターンは、磁気記録媒体1に設けられた垂直記録層150の厚み方向の磁化の向きを、位置決めデータに合わせて適宜反転させることで構成されている。
In the positioning data storage area A2 of the
図4は、本実施の形態における磁気記録媒体1の製造方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態では、磁気記録媒体1の製造過程において、上述した位置決めデータ記憶領域A2にサーボ・パターンの書き込みを行っていること、より具体的には、後述するマスタ情報記録体200(図8参照)を用いて、磁気記録媒体1にサーボ・パターンを磁気転写していることに特徴がある。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the
磁気記録媒体1の製造に先立ち、予め円盤状に形成されるとともに中央部に表裏を貫通する円形状の孔が形成された基板100を準備し、予備洗浄を行った後、この基板100に対する研磨を行う(ステップ101)。ステップ101における基板100の研磨は、例えばダイヤモンドスラリーを用いたメカニカルポリッシュで行うことが望ましい。
Prior to the manufacture of the
そして、研磨後の基板100は、その平均表面粗さ(Ra)が1nm(10Å)以下、好ましくは0.5nm以下であるとことが、磁気ヘッド3(図1参照)を低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、研磨後の基板100の表面の微小うねり(Wa)が0.3nm以下(より好ましくは0.25nm以下。)であることが、磁気ヘッド3を低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、研磨後の基板100の端面のチャンファー部の面取り部と、側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ra)が10nm以下(より好ましくは9.5nm以下。)のものを用いることが、磁気ヘッド3の飛行安定性にとって好ましい。なお、微少うねり(Wa)は、例えば、表面荒粗さ測定装置P−12(KLM−Tencor社製)を用い、測定範囲80μmでの表面平均粗さとして測定することができる。
The
次に、研磨が施された基板100に対し、前洗浄を行う(ステップ102)。ステップ102における基板100の前洗浄は、研磨が施された基板100を、純水あるいは超純水に浸漬して超音波振動を加えながら行うことが好ましい。そして、前洗浄がなされた基板100は、速やかにスピン法等で乾燥させることが好ましい。
Next, pre-cleaning is performed on the polished substrate 100 (step 102). It is preferable to perform the pre-cleaning of the
続いて、前洗浄が施された基板100に対し、密着層110、軟磁性下地層120、配向制御層130、非磁性下地層140、垂直記録層150および保護層160を順次積層する成膜工程を行う(ステップ103)。ここで、生産性を向上させるという観点からすれば、ステップ103における各層の形成を、例えばそれぞれが成膜機能を備えた複数のチャンバを直列に接続したインライン式成膜装置で行うことが好ましい。また、生産性を向上させるという観点からすれば、成膜工程で形成される各層をスパッタリング法で形成することが望ましい。ただし、保護層160の強度を確保しつつ薄膜化するという観点からすれば、密着層110から垂直記録層150についてはスパッタリング法で形成する一方、保護層160についてはCVD法で形成することが好ましい。このように、前洗浄が施された基板100に対し成膜工程を行うことで、積層基板180(図2参照)が得られる。
Subsequently, a film forming process in which the
そして、成膜工程によって得られた積層基板180に対し、後洗浄を行う(ステップ104)。ステップ104における積層基板180の後洗浄は、水素水を用いることができる。ここで、水素水とは、純水もしくは超純水に、高純度の水素ガスを溶解した水であり、水のクラスターを小さくして洗浄能力を高めたものである。
Then, post-cleaning is performed on the
本実施の形態の後洗浄工程は、後述するワイピング工程(ステップ107)、バーニッシュ工程(ステップ108)では除去しきれない積層基板180表面の汚染物を除去する目的で行われる。これらの汚染物は、後述する潤滑剤塗布工程(ステップ105)や上記ワイピング工程およびバーニッシュ工程の後では水素水による洗浄除去が困難となる場合がある。その理由は、推測ではあるが、汚染物が潤滑層170に覆われるとその撥水性により除去が困難となること、ワイピング工程およびバーニッシュ工程の後では汚染物が積層基板180の表面に塗り込められ、除去しにくくなってしまうことが考えられる。なお、水素水を用いた後洗浄工程によっても、スパッタダスト等の粉状物をある程度は除去することが可能ではあるが、ワイピング工程およびバーニッシュ工程のように積層基板180の表面をスクラブし、ワイプし、または削る効果が低いため、積層基板180の表面に強固に付着した粉状物を除去することは困難である。よって、この水素水を用いた後洗浄工程は、ワイピング工程やバーニッシュ工程と併用するのが好ましい。
The post-cleaning process of the present embodiment is performed for the purpose of removing contaminants on the surface of the
後洗浄工程では、保護層160までを形成した積層基板180を、水素水を含む洗浄槽へ浸漬して行うのが好ましい。特に磁気記録媒体1の製造においては、後洗浄工程を設けることで、ワイピング工程やバーニッシュ工程では除去できず、後述する磁気転写工程(ステップ111)においてマスタ情報記録体200に転写、蓄積される汚染物を効果的に除去し、かつ後洗浄工程の実行時に積層基板180を腐食させにくくする効果を有する。
In the post-cleaning step, it is preferable that the
ここで、本実施の形態における後洗浄工程について、具体的な例を挙げて説明する。投入する積層基板180の枚数にもよるが、例えば100枚程度の外径2.5インチの積層基板180をバッチ式で処理する場合は、容積30リットル程度の樹脂製またはステンレス合金製の浸漬層に、純水中の溶存水素濃度を0.1ppm〜5ppmの範囲内とした水素水を入れ、この水素水の酸化還元電位を−200mV〜−800mVの範囲内とし、KOHまたはNH4OHの量を0.05ppm〜5ppmの範囲内、必要に応じて弱アルカリ性の界面活性剤を微量添加し、浸漬層に1kW程度の超音波振動を印加し、この浸漬層に積層基板180を10秒〜10分の範囲内で浸漬洗浄する。そして後洗浄工程では、好ましくは複数回の洗浄を行うようにし、初期においては上述した条件で洗浄を行い、最後の洗浄では、KOH、NH4OH、あるいは界面活性剤を添加しない、純水および溶存水素のみを含む水素水を用いて超音波振動を加えながら洗浄を行うとよい。そして、後洗浄が終了した積層基板180は、速やかにスピン法等で乾燥させることが好ましい。
Here, the post-cleaning step in the present embodiment will be described with a specific example. Depending on the number of
次に、後洗浄が施された積層基板180に対し、潤滑剤を塗布し(ステップ105)、積層基板180に潤滑層170を形成する。続いて、潤滑層170が塗布された積層基板180を100℃程度で数分間加熱するベークを行う(ステップ106)。これにより、潤滑層170に含まれる水分が揮発し、且つ、積層基板180の最表面側に設けられた保護層160と保護層160に接する潤滑層170との密着性が高まる。以上により、磁気記録媒体1が得られる。
Next, a lubricant is applied to the
次いで、ベークが施された磁気記録媒体1の表面をワイピングする(ステップ107)。ワイピング工程は、磁気記録媒体1の表面に付着したスパッタダスト等を拭き取るために行われる。これは、上述したように、ステップ104の後洗浄工程は水素水への浸漬によるものであり、これだけでは、磁気記録媒体1の表面に強固に付着した粉状物を除去することが困難であるからである。
Next, the surface of the baked
ワイピング工程は、例えば布製のワイピングテープ等を用いて行なわれ、このワイピングテープを磁気記録媒体1の表面に対して相対走行させつつ、ゴム製のコンタクトロールまたはパッドによってワイピングテープ表面を磁気記録媒体1の表面に押し当てることにより、磁気記録媒体1の表面を軽く拭くことによって行われる。このような処理を行うことにより、磁気記録媒体1の表面に付着していたスパッタダスト等が除去されることになる。その結果、得られた磁気記録媒体1を図1に示す磁気記録再生装置に組み込んだ場合に、磁気記録媒体1に対する磁気ヘッド3の浮上量をより小さくすることが可能となる。
The wiping step is performed using, for example, a cloth wiping tape, and the surface of the wiping tape is moved on the surface of the
ここで、ワイピング工程に用いられるワイピングテープとしては、超極細繊維よりなる布帛を帯状にスリットしたワイピングテープや、超極細繊維マルチフィラメント糸の織編物等が用いられる。 Here, as the wiping tape used in the wiping step, a wiping tape obtained by slitting a cloth made of ultrafine fibers into a strip shape, a woven or knitted fabric of ultrafine fiber multifilament yarn, or the like is used.
また、このようなワイピングテープを用いる磁気記録媒体1のワイピング方法は、具体的には、磁気記録媒体1を回転させつつ、この磁気記録媒体1の磁性層側の面に、ワイピングテープの表面(拭き面)を押し当てることにより行われる。これにより、磁気記録媒体1の表面のスパッタダスト等が拭き取られ、表面が清浄化する。ここで、ワイピングテープは、供給リールと巻取りリールとの間に掛け渡されており、供給リールから順次供給され、巻取りリールに巻き取られる。そして、この供給リール側から巻取りリール側に走行する途中で、ワイピングテープは、拭き面と反対側の面(裏面)がゴム等のバッキングロールまたはフェルト等により押圧され、その拭き面が磁気記録媒体1の表面に押し当てられる。
Moreover, the wiping method of the
そして、ワイピングが施された磁気記録媒体1の表面に対しバーニッシュを行う(ステップ108)。
バーニッシュ工程は、磁気記録媒体1の表面に形成または付着した突起物を除去するため、その表面を、研磨テープを用いて研磨する工程である。このような処理を行うことにより、得られた磁気記録媒体1を図1に示す磁気記録再生装置に組み込んだ場合に、磁気記録媒体1に対する磁気ヘッド3の浮上量をより小さくすることができる。また、後述する磁気転写工程において、磁気記録媒体1とマスタ情報記録体200との間に隙間が生じて転写パターンが不鮮明となり、マスタ情報記録体200が損傷を受けるのを防ぐことができる。
Then, the wiping is performed on the surface of the magnetic recording medium 1 (step 108).
The burnishing step is a step of polishing the surface using a polishing tape in order to remove protrusions formed or attached to the surface of the
バーニッシュ工程は、アルミナ砥粒を塗布した研磨テープ等を用いて行なわれ、この研磨テープをゴム製のコンタクトロールによって磁気記録媒体1の表面に押し当てることにより、磁気記録媒体1の表面を軽く研磨することにより行われる。このような処理を行うことにより、磁気記録媒体1の表面の異常突起等が除去される。
The burnishing process is performed using a polishing tape or the like coated with alumina abrasive grains, and the surface of the
バーニッシュ工程に用いられる研磨テープ(バーニッシュテープ)としては、通常ポリエステル製のベースフィルム上に研磨材層を形成してなるテープを使用する。そして、この研磨材層が磁気記録媒体1の磁性層側の面と接触して摺動することによって、磁気記録媒体1の表面に付着した微小な塵埃が除去されると共に、その表面に存在する異常突起等が研磨・除去されて、その表面が平滑化される。研磨材としては、平均粒子径が0.05μm〜50μm程度の、酸化クロム、α−アルミナ、炭化珪素、非磁性酸化鉄、ダイヤモンド、γ−アルミナ、α,γ−アルミナ、熔融アルミナ、コランダム、人造ダイヤモンド等が用いられる。
As a polishing tape (burnish tape) used in the burnishing process, a tape formed by forming an abrasive layer on a polyester base film is usually used. Then, when this abrasive layer slides in contact with the magnetic layer side surface of the
また、このような研磨テープを用いる磁気記録媒体1のバーニッシュ加工は、具体的には、磁気記録媒体1を回転させつつ、この磁気記録媒体1の磁性層側の面に、研磨テープの砥粒面を押し当てることにより行われる。これにより、磁気記録媒体1の表面の突起が研磨除去され平滑化される。ここで、研磨テープは、供給リールと巻取りリールとの間に掛け渡されており、供給リールから順次供給され、巻取りリールに巻き取られる。そして、この供給リール側から巻取りリール側に走行する途中で、研磨テープは、砥粒面と反対側の面(裏面)がゴム等のバッキングロールまたはフェルト等により押圧され、研磨テープの研磨面が磁気記録媒体1の表面に押し当てられる。
Further, the burnishing of the
次に、バーニッシュが施された磁気記録媒体1に対し、初期磁化を行う(ステップ109)。この例では、垂直記録方式で用いられる磁気記録媒体1を対象としているため、初期磁化工程は、磁気記録媒体1の表面に垂直方向に一方向の初期直流磁界を印加することによって行われる。
なお、初期磁化工程の詳細については後述する。
Next, initial magnetization is performed on the burnished magnetic recording medium 1 (step 109). In this example, since the target is the
The details of the initial magnetization process will be described later.
その後、初期磁化が施された磁気記録媒体1に対し、表面検査を行う(ステップ110)。表面検査工程では、初期磁化後の磁気記録媒体1の表面への塵埃の付着や異常突起の有無を検査する。
そして、表面検査が完了した磁気記録媒体1に対し磁気転写を行い(ステップ111)、磁気記録媒体1にサーボ・パターンを記憶させた位置決めデータ記憶領域A2(図3参照)を設ける。
Thereafter, a surface inspection is performed on the
Then, magnetic transfer is performed on the
続いて、磁気転写が施された磁気記録媒体1に対しグライド検査を行う(ステップ112)。グライド検査工程では、磁気転写済の磁気記録媒体1の表面に突起物が無いかどうかを、実際にヘッドを浮上走行させて検査する。磁気ヘッド3を用いて磁気記録媒体1をデータの書き込み(記録)および読み出し(再生)を実行する際に、磁気記録媒体1の表面に浮上量(磁気記録媒体1と磁気ヘッド3の間隔)以上の高さの突起があると、磁気ヘッド3が突起にぶつかって磁気ヘッド3が損傷したり、磁気記録媒体1に欠陥が発生したりする原因となる。このため、グライド検査では、そのような高い突起の有無を検査する。
Subsequently, a glide inspection is performed on the
次いで、グライド検査に合格した磁気記録媒体1に対し、サーティファイ検査を行う(ステップ113)。サーティファイ検査工程では、通常の磁気記録再生装置と同様に、磁気記録媒体1に対して磁気ヘッド3で予め決められた信号を記録した後、記録した信号を再生し、得られた再生信号によって磁気記録媒体1の記録不良を検出し、磁気記録媒体1の電気特性や欠陥の有無など磁気記録媒体1の品質を確かめる。上述した方法で製造した磁気記録媒体1には、既にサーボ・パターンが書き込まれているため、サーボ情報を用いない従来の方式でのサーティファイ検査を実施することが困難となっている。このため、本実施の形態では、磁気記録媒体1に磁気転写されたサーボ・パターン(位置決めデータ)を利用して磁気ヘッド3を特定箇所に位置づけし、データの読み書きを行う形式の検査を行う。
そして、サーティファイ検査に合格した磁気記録媒体1が、製品として出荷されることになる。
Next, a certification test is performed on the
Then, the
では、上述したステップ109における初期磁化工程について、より詳細に説明する。
図5は、初期磁化工程で用いられる初期磁化装置80の構成の一例を示す図である。
初期磁化装置80は、バーニッシュが施された磁気記録媒体1の内端1aに挿入され、磁気記録媒体1を回転可能に支持するスピンドル81と、スピンドル81を介して磁気記録媒体1を矢印方向に回転駆動するスピンドルモータ82とを備える。ここで、磁気記録媒体1は、スピンドル81に対して着脱自在となっており、スピンドル81に装着された際にはスピンドル81に固定されるようになっている。
Now, the initial magnetization process in step 109 described above will be described in more detail.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of the
The
また、初期磁化装置80は、凹字状の断面を有しスピンドル81に支持された磁気記録媒体1の一方の面および他方の面と対向するように配置されるコア83と、コア83に巻き回されたコイル84と、交流電流を供給する交流電源85と、直流電流を供給する直流電源86と、コイル84に対する交流電流の供給、直流電流の供給そして給電の有無を切り替える切替部87とをさらに備える。そして、初期磁化装置80は、上述したスピンドルモータ82および切替部87を制御するコントローラ88をさらに有している。
ここで、磁気記録媒体1における垂直記録層150(第1磁性層151、第2磁性層153、第3磁性層155)の保磁力Hcは、通常、320kA/m(約4000Oe)以上になっている。よって、初期磁化装置80では、垂直記録層150の各磁性層を直流磁化または交流磁化することが可能な3テスラくらいの飽和磁束密度を発生させる必要がある。また初期磁化装置80での処理速度は、磁気記録媒体1の生産性を確保する観点から、一枚あたり数秒程度であるのか好ましい。
The
Here, the coercive force Hc of the perpendicular recording layer 150 (the first
これらのうち、コア83は、鉄等の透磁性を有する材料によって構成されている。また、コア83は、図中において磁気記録媒体1の上側に位置する上部基材83aと、図中において磁気記録媒体1の下側に位置する下部基材83bと、図中において磁気記録媒体1の外端1bよりも外側に位置し、上部基材83aおよび下部基材83bを接続する接続基材83cとを有している。そして、上部基材83aおよび下部基材83bは、ともに、スピンドル81に取り付けられた磁気記録媒体1の半径方向に沿って伸び、且つ、磁気記録媒体1を挟んで対向するようになっている。また、上述したコイル84は、コア83の接続基材83cに巻き回されている。
Of these, the
図6は、初期磁化装置80が実行する初期磁化工程の一例を示すフローチャートである。
まず、初期磁化装置80に設けられたスピンドル81に、バーニッシュまでが施された磁気記録媒体1の内端1aがはめ込まれ、固定される。そして、初期磁化装置80に設けられたコア83の上部基材83aおよび下部基材83bにより磁気記録媒体1の両面が挟まれ、図5に示す状態となる。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the initial magnetization process performed by the
First, the
スピンドル81への磁気記録媒体1の取り付け、そして、取り付け後の磁気記録媒体1に対するコア83の位置決めが完了すると、コントローラ88は、スピンドルモータ82の駆動を開始させる(ステップ201)。続いて、コントローラ88は、切替部87を介して交流電源85によるコイル84への給電を開始させる(ステップ202)。その後、コントローラ88は、交流電流の供給開始後に磁気記録媒体1が予め決められた規定回数回転したか否かを判断する(ステップ203)。ステップ203において否定の判断(N)を行った場合、コントローラ88は、ステップ203に戻って処理を続行する。一方、ステップ203において肯定の判断(Y)を行った場合、コントローラ88は、切替部87を介して交流電源85によるコイル84への給電を終了させる(ステップ204)。なお、以下の説明においては、ステップ202からステップ204までを「交流磁化工程」と呼ぶ。
When the attachment of the
次に、コントローラ88は、切替部87を介して直流電源86によるコイル84への給電を開始させる(ステップ205)。その後、コントローラ88は、直流電流の供給開始後に磁気記録媒体1が予め決められた規定回数回転したか否かを判断する(ステップ206)。ステップ206において否定の判断(N)を行った場合、コントローラ88は、ステップ206に戻って処理を続行する。一方、ステップ206において肯定の判断(Y)を行った場合、コントローラ88は、切替部87を介して直流電源86によるコイル84への給電を終了させる(ステップ207)。そして、コントローラ88は、直流電流の供給終了後にスピンドルモータ82の駆動を終了させ(ステップ208)、1枚の磁気記録媒体1に対する初期磁化工程が完了する。なお、以下の説明においては、ステップ205からステップ207までを「直流磁化工程」と呼ぶ。
ここで、本実施の形態の磁気記録媒体1における垂直記録層150(第1磁性層151、第2磁性層153、第3磁性層155)の保磁力Hcは、通常、320kA/m(約4000Oe)以上になっている。よって、直流磁化工程では、垂直記録層150の各磁性層を直流磁化することが可能となるように、コイル84に供給する直流電流値を選択するとよい。
Next, the controller 88 starts power supply to the
Here, the coercive force Hc of the perpendicular recording layer 150 (the first
そして、交流磁化工程および直流磁化工程を含む初期磁化工程を経た磁気記録媒体1は、スピンドル81から取り外され、次の工程(表面検査工程)へと送られる。
なお、ステップ203およびステップ206における判断基準となる規定回数については、少なくとも1回転以上であればその回数は制限されない。また、ステップ203での規定回数とステップ206での規定回数とが、互いに異なる値であってもかまわない。また、磁気記録媒体1の回転速度は、好ましくは50〜800rpmであり、交流磁化工程におけるコア83の極性反転の周期は、好ましくは50〜1000Hzである。この極性反転周期は、従来の磁気ヘッドによる交流磁化(ACイレーズ)の周波数よりはるかに低い値である。
Then, the
Note that the number of times that is a criterion for determination in
図7は、初期磁化工程の各過程における磁気記録媒体1の垂直記録層150の状態を模式的に示した図である。ここで、図7(a)は交流磁化工程が実行される前の状態を例示したものであり、図7(b)は交流磁化工程が実行された後であって直流磁化工程が実行される前の状態を例示したものであり、図7(c)は交流磁化工程および直流磁化工程が実行された後の状態を例示したものである。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the state of the
上述したステップ103の成膜工程では、種々の条件の変動に伴い、形成される垂直記録層150の状態が変動する。特に、成膜直後(いわゆるas-depo)の状態では、垂直記録層150における磁化の向きが、特定の領域において偏るといった事態が生じ得る。なお、図7(a)に示す例では、磁気記録媒体1の両面側に成される各垂直記録層150において、それぞれの磁化の向きの面内分布に偏りが生じている。
In the film forming process of step 103 described above, the state of the
本実施の形態では、バーニッシュ工程を経た磁気記録媒体1に対し、まず、1周以上にわたって交流磁界を印加する消磁する工程の一例としての交流磁化工程(ステップ202〜ステップ204)が行われる。すると、磁気記録媒体1では、印加される交流磁界によって、垂直記録層150における磁化の向きが逐次変化し、例えば図7(b)に示したように、それぞれの磁化の向きの面内分布の偏りが解消され、消磁に伴ってランダムな配向状態となる。
In the present embodiment, an AC magnetization process (step 202 to step 204) is performed on the
また、本実施の形態では、交流磁化工程を経た磁気記録媒体1に対し、1周以上にわたって直流磁界を印加する直流磁化工程(ステップ205〜ステップ207)が行われる。すると、磁気記録媒体1では、第1の向きに印加される直流磁界によって、垂直記録層150における磁化の向きが一方向に向かっていくようになり、例えば図7(c)に示したように、それぞれの磁化の向きが一方向に揃った配向状態となる。
In the present embodiment, a DC magnetization process (
従来の消磁工程(直流磁化工程)では、図7(a)に示すように磁化の偏りが大きい状態で直流磁化を行っていた。しかしながら、直流磁化工程は磁気記録媒体1の生産性を高めるため数秒程度の短時間で完了する必要があり、図7(a)に示す磁化の偏りが大きい状態から図7(c)に示す直流磁化状態には、磁気記録媒体1の全磁気記録面において完全にはできない場合があった。本願発明では、前述のように磁気記録媒体1の磁化状態を先ず図7(b)に示すようにランダムな状態にした後に直流磁化を行うため、短時間で容易に図7(c)の磁化状態とすることが可能となる。
In the conventional demagnetization process (DC magnetization process), as shown in FIG. 7A, DC magnetization is performed in a state where the magnetization bias is large. However, the direct current magnetization process needs to be completed in a short time of about several seconds in order to increase the productivity of the
次に、上述した初期磁化工程の後に行われるステップ111の磁気転写工程について、詳細に説明する。 Next, the magnetic transfer process of step 111 performed after the above-described initial magnetization process will be described in detail.
図8は磁気転写工程で用いられる磁気転写装置14の構成の一例を示す断面図であり、図9は磁気転写装置14の構成の概略を示す斜視図である。また、図10は、磁気転写装置14で用いられるマスタ情報記録体200の構成の一例を示す図である。ここで、図10(a)はマスタ情報記録体200の上面図を、また、図10(b)は図10(a)におけるXB−XB断面図を、それぞれ示している。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the
図8および図9に示すように、磁気転写装置14は、図示しない基台に固定された状態で搭載され、サーボ・パターンが予め磁気的に記録されたマスタ情報記録体200を固定した状態で保持する固定ホルダ30と、固定ホルダ30に対向して配置されるとともに、固定ホルダ30に近づく側および固定ホルダ30から遠ざかる側に移動できるように配置され、サーボ・パターンが予め磁気的に記録されたマスタ情報記録体200を固定した状態で保持する可動ホルダ40とを備える。なお、固定ホルダ30に取り付けられたマスタ情報記録体200および可動ホルダ40に取り付けられたマスタ情報記録体200は、互いに対向した状態で配置されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
また、マスタ情報記録体200を保持した固定ホルダ30の背面側には、第1磁石51を備えた第1磁石部材50が配置されている。第1磁石部材50は、固定ホルダ30に対向配置される第1磁石51と、第1磁石51を保持する第1磁石保持部52と、第1磁石保持部52の背面側から伸びる第1磁石支持部53とを備えている。第1磁石支持部53は、図中において水平方向には固定された状態で支持され、且つ、図中矢印方向には回転可能に支持されている。これにより、第1磁石支持部53の回転に伴って第1磁石保持部52に保持された第1磁石51が回転するようになっている。
A
一方、マスタ情報記録体200を保持した可動ホルダ40の背面側には、第2磁石61を備えた第2磁石部材60が配置されている。第2磁石部材60は、可動ホルダ40に対向配置される第2磁石61と、第2磁石61を保持する第2磁石保持部62と、第2磁石保持部62の背面側から伸びる第2磁石支持部63とを備えている。第2磁石支持部63は、図中において水平方向には進退可能に支持され、且つ、図中矢印方向に回転可能に支持されている。これにより、第2磁石支持部63の進退に伴って第2磁石保持部62に保持された第2磁石61が進退するとともに、第2磁石支持部63の回転に伴って第2磁石保持部62に保持された第2磁石61が回転するようになっている。
On the other hand, a
また、第1磁石部材50において、第1磁石51は、第1磁石保持部52に対し、第1磁石支持部53の回転中心から偏倚した位置に放射方向に取り付けられている。また、第1磁石51は、固定ホルダ30と対向する側が一方の極性の磁極(例えばN極)となるように第1磁石保持部52に保持されている。
一方、第2磁石部材60において、第2磁石61は、第2磁石保持部62に対し、第2磁石支持部63の回転中心から偏倚した位置に放射方向に取り付けられている。また、第2磁石61は、可動ホルダ40と対向する側が他方の極性の磁極(例えばS極)となるように第2磁石保持部62に保持されている。
In the
On the other hand, in the
そして、本実施の形態では、第1磁石51と第2磁石61とが、固定ホルダ30および可動ホルダ40を挟んで対向するように配置される。また、第1磁石部材50および第2磁石部材60は、第1磁石51と第2磁石61とを対向させた状態を維持しながら、ともに回転するように構成されている。
And in this Embodiment, the
図10に示すマスタ情報記録体200は、磁気記録媒体1よりも直径が大きい円盤状の形状を有している。また、マスタ情報記録体200の一方の面には、サーボ・パターンに対応する微細な凹凸が形成されたサーボ・パターン形成領域SPが設けられている。この例において、サーボ・パターン形成領域SPは、マスタ情報記録体200の一方の面に、中央部と外縁部とを除いて、放射状に複数設けられている。なお、図8に示す固定ホルダ30あるいは可動ホルダ40にマスタ情報記録体200を取り付けた際には、サーボ・パターン形成領域SPを設けた面が、互いに露出した状態で対向することになる。
A master
また、固定ホルダ30に取り付けられる方のマスタ情報記録体200の中央部には、表裏を貫通する第1貫通孔200aおよび第2貫通孔200bが設けられている。これら第1貫通孔200aおよび第2貫通孔200bは、マスタ情報記録体200においてサーボ・パターン形成領域SPよりも内側(中心側)に設けられている。なお、可動ホルダ40に取り付けられる方のマスタ情報記録体200には、これら第1貫通孔200aおよび第2貫通孔200bは不要である。この理由については後述する。
In addition, a first through
次に、パターン形成体の一例としてのマスタ情報記録体200の構造について説明すると、マスタ情報記録体200は、円盤状の基体201と、この基体201の一方の面に形成されたマスタ磁性層202と、マスタ磁性層202の上に形成されたマスタ保護層203とを備えている。ここで、図10(b)は、サーボ・パターン形成領域SPにおけるマスタ情報記録体200の断面構成を示しており、この部位には、サーボ・パターンに対応した凸部204および凹部205が存在している。なお、マスタ情報記録体200の一方の面のうち、サーボ・パターン形成領域SP以外の領域は、マスタ情報記録体200と磁気記録媒体1との吸着を防ぐため、サーボ・パターン形成領域SPにおける凹部205と同じ高さとなっている。
Next, the structure of the master
マスタ情報記録体200は公知の方法によって製造できるが、例えば次の製造方法を掲げることができる。先ず、シリコンウェハの表面に電子線レジストをスピンコート法により塗布する。塗布後、このレジストに対し、電子線露光装置を用いて、サーボ・パターンに対応させて変調した電子ビームを照射し、レジストを露光する。その後、レジストを現像し、未露光部分を除去して、シリコンウェハ上にレジストのパターンを形成する。
The master
次いで、このレジストパターンをマスクとして用い、シリコンウェハに対して反応性エッチング処理を行い、レジストでマスクされていない箇所を掘り下げる。このエッチング処理後、シリコンウェハ上に残存するレジストを溶剤で洗浄除去する。その後、シリコンウェハを乾燥させてマスタ情報記録体200を作製するための原盤を得る。
Next, using this resist pattern as a mask, a reactive etching process is performed on the silicon wafer to dig up portions not masked with the resist. After this etching process, the resist remaining on the silicon wafer is removed by washing with a solvent. Thereafter, the silicon wafer is dried to obtain a master for producing the master
この原盤上に、Niからなる導電層をスパッタリング法により10nm程度形成する。その後、この導電層を形成した原盤を母型として用い、電鋳法により、この原盤上に数μm厚のNi層を形成する。その後、Ni層を原盤から外し、このNi層を洗浄等して、表面に凸部を配設した基体201を得る。
On this master, a conductive layer made of Ni is formed to a thickness of about 10 nm by sputtering. Thereafter, a Ni layer having a thickness of several μm is formed on the master by electroforming using the master on which the conductive layer is formed as a mother die. Thereafter, the Ni layer is removed from the master, and this Ni layer is washed to obtain the
次いで、この基体201の表面にマスタ磁性層202を形成する。このマスタ磁性層202については磁気記録媒体1に用いられる磁性層(第1磁性層151等)と同じものが使用できる。またマスタ磁性層202の上には磁気記録媒体1と同様にマスタ保護層203を形成する。このマスタ保護層203は、マスタ情報記録体200の耐摩耗性すなわちマスタ情報記録体200の転写耐久性を高めるものであり、数nm程度の厚さの硬質炭素膜等を用いることができる。以上の製造工程によってマスタ情報記録体200を得ることができる。
なお、このようにして得られたマスタ情報記録体200は、例えば10万枚以上の磁気記録媒体1の製造(磁気転写)に繰り返し使用される。
Next, a master
The master
また、図8に示したように、固定ホルダ30は、マスタ情報記録体200の保持面と第1磁石部材50との対向面とを貫通し、マスタ情報記録体200の保持面においてマスタ情報記録体200の取り付け位置中央部に開口が設けられた2つの第1吸引路31と、マスタ情報記録体200の保持面と第1磁石部材50との対向面とを貫通し、マスタ情報記録体200の保持面においてマスタ情報記録体200の取り付け位置の外側に開口が設けられた2つの第2吸引路32とを備える。また、固定ホルダ30は、マスタ情報記録体200の保持面において第2吸引路32の開口よりも外側に周方向に沿って取り付けられたOリング33を備えている。なお、固定ホルダ30のマスタ情報記録体200の保持面での第1吸引路31の2つの開口には、固定ホルダ30にマスタ情報記録体200を取り付けた際に、マスタ情報記録体200側の第1貫通孔200aおよび第2貫通孔200bが重ね合わされるようになっている。
Further, as shown in FIG. 8, the fixed
これに対し、可動ホルダ40は、固定ホルダ30と対向する側の面にマスタ情報記録体200を保持するとともに、その背面側には第2磁石部材60が設けられた記録体保持部40aと、記録体保持部40aの周縁を覆うように設けられた筒状体40bとを備えている。また、可動ホルダ40は、筒状体40bの内周面に周方向に沿って取り付けられ、周方向にわたって記録体保持部40aの外周面に接触するOリング41とを備えている。ここで、可動ホルダ40を構成する記録体保持部40aおよび筒状体40bは、互いに独立して固定ホルダ30に対し進退可能に取り付けられている。また、筒状体40bの固定ホルダ30と対向する側の端部は、固定ホルダ30に設けられたOリング33に対し一周にわたって対向し且つ接触するようになっている。なお、可動ホルダ40の記録体保持部40aには、固定ホルダ30のような吸引路は設けられていない。このため、記録体保持部40aに取り付けられるマスタ情報記録体200には、第1貫通孔200aおよび第2貫通孔200bを設けておく必要がない。
On the other hand, the
では、図8乃至図10を用いて、磁気転写装置14による磁気転写工程について説明を行う。なお、磁気転写装置14には、上述したステップ109の初期磁化工程を経て初期磁化が施され、且つ、ステップ110の表面検査工程において表面検査がなされた磁気記録媒体1が供給されてくるものとする。また、以下の説明では、磁気転写工程実行前の磁気記録媒体1を『転写前媒体』と称し、磁気転写工程実行後の磁気記録媒体1を『転写済媒体』と称する。
Now, the magnetic transfer process by the
動作の開始に伴い、固定ホルダ30に取り付けられたマスタ情報記録体200と可動ホルダ40に取り付けられたマスタ情報記録体200とに挟まれた領域に、図示しない搬送機構によって転写前媒体が搬送されてくる。そして、転写前媒体は、固定ホルダ30に保持されたマスタ情報記録体200と正対する位置まで搬送された状態で停止し、このマスタ情報記録体200に対する位置決めがなされる。
As the operation starts, the pre-transfer medium is transported by a transport mechanism (not shown) to an area sandwiched between the master
転写前媒体が停止した後、第1吸引路31を介した吸引が開始され、転写前媒体が固定ホルダ30側にチャックされる。このとき、固定ホルダ30に取り付けられたマスタ情報記録体200には、転写前媒体の一方の面が接触する。その後、搬送機構による転写前媒体の保持が解除され、搬送機構が待避する。
After the pre-transfer medium stops, suction through the
続いて、可動ホルダ40(記録体保持部40a、筒状体40b)および第2磁石部材60が固定ホルダ30側に近づく方向へと移動を開始する。これに伴い、まず、筒状体40bの周部端面が固定ホルダ30に設けられたOリング33に突き当たった後に停止する。また、記録体保持部40aおよび第2磁石部材60は、筒状体40bが停止した後も固定ホルダ30側に近づく方向へと移動を続け、固定ホルダ30に設けられたマスタ情報記録体200と可動ホルダ40の記録体保持部40aに設けられたマスタ情報記録体200とによって転写前媒体を挟み込んだ後に停止する。なお、記録体保持部40aの停止位置は予め決められており、その結果、2枚のマスタ情報記録体200および1枚の転写前媒体には、予め設定された軽い荷重が加えられる。また、このとき、固定ホルダ30と記録体保持部40aと筒状体40bとの間には、固定ホルダ30に設けられたOリング33と筒状体40bに設けられたOリング41とを用いて、閉空間が形成される。続いて、第2吸引路32を介した吸引が開始されることで、閉空間内に存在する2枚のマスタ情報記録体200と1枚の転写前媒体との間に存在する隙間が真空引きされ、閉空間内外の差圧によって2枚のマスタ情報記録体200の各サーボ・パターン形成領域SPの形成面と1枚の転写前媒体の両面とがそれぞれ密着していく。
Subsequently, the movable holder 40 (recording
次に、第1磁石部材50および第2磁石部材60は、第1磁石支持部53および第2磁石支持部63を軸とし、2枚のマスタ情報記録体200と1枚の転写前媒体とを挟んで、第1磁石51および第2磁石61を対向させた状態を維持しながら少なくとも1回転する。第1磁石51および第2磁石61が1回転する間、2枚のマスタ情報記録体200に挟まれた転写前媒体では、第1磁石51および第2磁石61により、初期磁化工程における直流磁化工程とは逆向きとなる第2の向きの直流磁界が、周方向に順次印加される。
Next, the
図11は、第1磁石51および第2磁石61の通過前後における磁気記録媒体1の垂直記録層150の状態を模式的に示した図である。ここで、図11(a)は第1磁石51および第2磁石61の通過前すなわち初期磁化後の状態を、図11(b)は第1磁石51および第2磁石61の通過後すなわち磁気転写後の状態を、それぞれ例示している。
FIG. 11 is a diagram schematically showing the state of the
図11に示したように、転写前媒体のうち、固定ホルダ30側のマスタ情報記録体200と接する側では、このマスタ情報記録体200の凹部205と対向する部位における垂直記録層150の磁化の向きは初期磁化工程後の状態を維持するものの、凸部204と接する部位における垂直記録層150の磁化の向きは反転した状態となる。また、この転写前媒体のうち、可動ホルダ40側のマスタ情報記録体200と接する側でも、このマスタ情報記録体200の凹部205と対向する部位における垂直記録層150の磁化の向きは初期磁化工程後の状態を維持するものの、凸部204と接する部位における垂直記録層150の磁化の向きは反転した状態となる。このようにして、転写前媒体の両面には、それぞれ、マスタ情報記録体200に設けられた凹凸の配列からなるサーボ・パターンが、磁化の向きの配列からなるサーボ・パターンとして転写される。その結果、転写前媒体は、位置決めデータ記憶領域A2にサーボ・パターンが記憶された転写済媒体となる。
As shown in FIG. 11, on the side of the pre-transfer medium that is in contact with the master
このようにして磁気転写が完了すると、まず、第2吸引路32を介した吸引を停止して閉空間内を大気圧とし、次いで、可動ホルダ40(記録体保持部40a、筒状体40b)および第2磁石部材60が元の位置への後退を開始する。これにより、固定ホルダ30に保持された転写済媒体は、外部に露出した状態となる。その後、図示しない搬送機構によって転写済媒体が保持された後、第1吸引路31を介した吸引が停止され、転写済媒体は、搬送機構によって固定ホルダ30と可動ホルダ40との対向領域の外に搬送される。
When the magnetic transfer is completed in this way, first, the suction through the
以上説明したように、本実施の形態では、初期磁化工程において、磁気記録媒体1に対し、交流磁化を行ってから直流磁化を行っているので、直流磁化が施された(初期磁化が施された)磁気記録媒体1において、目的とする向きに対し磁化が反転する領域をより少なくすることが可能になる。そして、本実施の形態では、このような初期磁化が施された磁気記録媒体1に対し、マスタ情報記録体200を用いた磁気転写を行ってサーボ・パターンの記録を行っているので、サーボ・パターン形成領域SPに誤情報が残存するのを抑制することが可能になる。
As described above, in the present embodiment, in the initial magnetization process, since direct current magnetization is performed on the
また、本実施の形態では、初期磁化工程における交流磁化および直流磁化を、対象となる磁気記録媒体1とは非接触に行っている。これにより、初期磁化工程における磁気記録媒体1の表面の清浄性を維持し、また、初期磁化工程において磁気記録媒体1が擦られて傷つくという事態の発生を回避することができる。
In this embodiment, AC magnetization and DC magnetization in the initial magnetization process are performed in a non-contact manner with the target
なお、本実施の形態では、1台の初期磁化装置80を用いて、磁気記録媒体1に対する交流磁化および直流磁化を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、交流磁化工程と直流磁化工程とを、それぞれ別の装置で行うようにしてもよい。
また、本実施の形態では、磁気記録媒体1に対する交流磁化および直流磁化を、ともに電磁石を用いて行うようにしていたが、これに限られるものではなく、例えば直流磁化については永久磁石を用いて行うようにしてもかまわない。
In the present embodiment, AC magnetization and DC magnetization are performed on the
In the present embodiment, both AC magnetization and DC magnetization for the
(磁気記録媒体の製造)
洗浄済みのガラス製の基板100(コニカミノルタ社製、外形2.5インチ)をDCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、この基板100の上に、60Cr−40Tiターゲットを用いて層厚10nmの密着層110を成膜した。また、この密着層110の上に、46Fe−46Co−5Zr−3B{Fe含有量46原子%、Co含有量46原子%、Zr含有量5原子%、B含有量3原子%}のターゲットを用いて、100℃以下の基板温度で、層厚34nmの第1軟磁性層121を成膜し、この上にRuからなるスペーサ層122を層厚0.76nmで成膜した後、さらに46Fe−46Co−5Zr−3Bの第2軟磁性層123を層厚34nmで成膜して、軟磁性下地層120を得た。
(Manufacture of magnetic recording media)
A cleaned glass substrate 100 (manufactured by Konica Minolta, 2.5 inch outer diameter) is housed in a film forming chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3040 manufactured by Anelva), and the ultimate vacuum is 1 × 10 −3. After the inside of the deposition chamber was evacuated to 5 Pa, an
次に、上記軟磁性下地層120の上に、Ni−6W{W含有量6原子%、残部Ni}ターゲット、Ruターゲットを用いて、それぞれ5nm、20nmの層厚で順に成膜し、これを配向制御層130とした。
Next, on the soft
次に、配向制御層130の上に、多層構造の垂直記録層150として、84(Co12Cr16Pt)−16TiO2(膜厚3nm)、91(Co5Cr22Pt)−4SiO2−3Cr2O3−2TiO2(膜厚3nm)、Ru47.5Co(膜厚0.5nm)、Co15Cr16Pt6B(膜厚3nm)を積層した。
次に、CVD法により層厚2.5nmの炭素からなる保護層160を成膜し、積層基板180を得た。
Then, on the
Next, a
以上の方法で製造した積層基板180を水素水で洗浄した。洗浄は3段の洗浄工程からなり、各洗浄工程に用いた洗浄槽は何れもSUS製で容積が20リットル、その内部に500Wの超音波振動が加えられる。そして各洗浄槽に、超純水を用いて製造した溶存水素濃度1.5ppm、酸化還元電位−550mVの水素水15リットルを入れ、さらに1段目の洗浄槽には、KOHを0.1ppm添加した。この3段の洗浄槽に順に積層基板180を浸漬し各洗浄槽で30秒間洗浄した。洗浄後の積層基板180は速やかにドライエアを用いて引き上げ乾燥させた。
この積層基板180の表面に、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層170を厚さ15オングストロームで形成し、磁気記録媒体1を得た。
The
A
潤滑剤を塗布した磁気記録媒体1に対してワイピング処理を施した。ワイピングテープには、ナイロン樹脂とポリエステル樹脂による線径2μmの剥離型複合繊維を用いた。ワイピング処理において、磁気記録媒体1の回転数は300rpm、ワイピングテープの送り速度は10mm/秒、ワイピングテープを磁気記録媒体1に押し当てる際の押圧力は98mN、処理時間は5秒間とした。ワイピング処理に際してワイピングテープにパーフルオロポリエーテルを噴霧し、テープ表面に約0.01μmの潤滑剤層を形成した。
A wiping process was performed on the
ワイピング処理を施した磁気記録媒体1に対してバーニッシュ加工を施した。バーニッシュテープには、ポリエチレンテレフタレート製のフィルム上に、平均粒径0.5μmの結晶成長タイプのアルミナ粒子をエポキシ樹脂で固着したものを用いた。バーニッシュ加工において、磁気記録媒体1の回転数は300rpm、研磨テープの送り速度は10mm/秒、研磨テープを磁気記録媒体1に押し当てる際の押圧力は98mN、処理時間は5秒間とした。
The
バーニッシュ加工を施した磁気記録媒体1に対して交流磁化を施し、次いで直流磁化による初期磁化を施した。具体的には、磁気記録媒体1の両データ面に対し、図5に用いた装置を用い、図6に示した工程によって行った。交流磁化工程は、磁気記録媒体1の回転速度を100rpm、電磁石の極性反転周期を200Hz、磁気記録媒体1を貫通する磁界は10kOe、交流磁化の時間を3秒間、直流磁化工程は、磁気記録媒体1の回転速度を100rpm、磁気記録媒体1を貫通する磁界は10kOe、直流磁化の時間を3秒間とした。
The
(マスタ情報記録体の準備)
マスタ情報記録体200には、271kトラック/インチのサーボ信号等のパターンが形成されており、トラックTは幅120nm、トラックT間の幅60nmで、パターンの段差は45nmである。マスタ情報記録体200には、凸部を構成するNi製の基体201の上に、DCスパッタリング法を用いて、層厚10nmのRu膜、マスタ磁性層202として層厚20nmの70Co−5Cr−15Pt−10SiO2合金膜、および、層厚15nmの80Co−5Cr−15Pt合金膜、マスタ保護層203として層厚20nmのCVD炭素膜を、この順で積層した。
(Preparation of master information recording medium)
The master
(磁気転写工程)
初期磁化を施した磁気記録媒体1に対して、上記のマスタ情報記録体200および図8に記載の構造の磁気転写装置14を用いて磁気転写を行った。磁気転写に際しては、磁気記録媒体1の両データ面にマスタ情報記録体200を98mNの圧力で密着させ、マスタ情報記録体200の裏面から転写用の直流磁界を印加した。このときの直流磁界の強度は4kOeとし、転写時間は3秒間とした。
(Magnetic transfer process)
Magnetic transfer was performed on the
上記方法で製造した磁気記録媒体1のサーボ信号の再生特性を、リードライトアナライザ(型番:RWA1632;米国GUZIK社製)、及び、スピンスタンド(型番:S1701MP)を用いて測定した。この装置では、磁気記録媒体1に記録されたサーボ信号等を読み込み、この信号を用いて磁気ヘッドの位置決めができる。この際、評価用の磁気ヘッドとして、TuMR(Tunneling Magneto-Resistive)を用いた磁気ヘッドを使用してサーボ信号の読み込み時のS/N比を評価した。サーボ信号の読み込みは、磁気記録媒体1の最内周のトラックTから最外周のトラックTまで等間隔に20トラックを評価し、その平均値を求めた。その結果、実施例の磁気記録媒体1のS/N比は16.5dBであった。
The servo signal reproduction characteristics of the
<比較例>
実施例と同様に磁気記録媒体1を製造し、磁気転写を行ったが、初期磁化工程で交流磁化を行わず、直流磁化のみを行った。この磁気記録媒体1について実施例と同様にサーボ信号の読み込み評価を行ったが、S/N比は16.1dBであった。
<Comparative example>
The
1…磁気記録媒体、14…磁気転写装置、80…初期磁化装置、81…スピンドル、82…スピンドルモータ、83…コア、84…コイル、85…交流電源、86…直流電源、87…切替部、88…コントローラ、100…基板、110…密着層、120…軟磁性下地層、130…配向制御層、140…非磁性下地層、150…垂直記録層、160…保護層、170…潤滑層、180…積層基板、200…マスタ情報記録体、201…基体、202…マスタ磁性層、203…マスタ保護層、204…凸部、205…凹部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記交流磁界が印加された前記磁気記録媒体に第1の向きの直流磁界を印加する工程と、
前記第1の向きの直流磁界が印加された前記磁気記録媒体に、パターンが形成されたパターン形成体を接触させた状態で、前記第1の向きとは逆の第2の向きの直流磁界を印加する工程と
を含む磁気記録媒体の製造方法。 Applying an alternating magnetic field to a magnetic recording medium having a magnetic layer laminated on a substrate;
Applying a DC magnetic field in a first direction to the magnetic recording medium to which the AC magnetic field is applied;
A DC magnetic field in a second direction opposite to the first direction is applied to the magnetic recording medium to which the DC magnetic field in the first direction is applied in contact with a pattern forming body on which a pattern is formed. And a step of applying the magnetic recording medium.
前記第1の向きの直流磁界を印加する工程では、前記磁気記録媒体に対し非接触に直流磁界を印加すること
を特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。 In the step of applying the alternating magnetic field, the alternating magnetic field is applied to the magnetic recording medium in a non-contact manner,
2. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein, in the step of applying a DC magnetic field in the first direction, a DC magnetic field is applied to the magnetic recording medium in a non-contact manner.
前記交流磁界を印加する工程では、前記磁性層の面に垂直な方向に当該交流磁界の印加を行い、
前記第1の向きの直流磁界を印加する工程では、前記磁性層の面に垂直な方向に当該第1の向きの直流磁界の印加を行い、
前記第2の向きの直流磁界を印加する工程では、前記磁性層の面に垂直な方向に当該第2の向きの直流磁界の印加を行うこと
を特徴とする請求項1または2記載の磁気記録媒体の製造方法。 The magnetic layer is composed of information recorded by a perpendicular recording method,
In the step of applying the alternating magnetic field, the alternating magnetic field is applied in a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer,
In the step of applying the direct current magnetic field in the first direction, the direct current magnetic field in the first direction is applied in a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer,
3. The magnetic recording according to claim 1, wherein in the step of applying the DC magnetic field in the second direction, the DC magnetic field in the second direction is applied in a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer. A method for manufacturing a medium.
前記磁性層が消磁された前記磁気記録媒体における当該磁性層の磁化の向きを一方向に配向させる工程と、
前記磁性層を前記一方向に配向させた前記磁気記録媒体における当該磁性層の磁化の向きを局所的に当該一方向とは逆向きに配向させる工程と
を含む磁気記録媒体の製造方法。 Demagnetizing the magnetic layer in the magnetic recording medium having the magnetic layer laminated on the substrate;
Orienting the magnetization direction of the magnetic layer in the magnetic recording medium demagnetized in one direction,
And a step of locally orienting the magnetization direction of the magnetic layer in the magnetic recording medium in which the magnetic layer is oriented in the one direction in a direction opposite to the one direction.
前記磁性層の磁化の向きを前記一方向に配向させる工程では、当該一方向を当該磁性層の面に垂直な方向とすること
を特徴とする請求項4記載の磁気記録媒体の製造方法。 The magnetic layer is composed of information recorded by a perpendicular recording method,
5. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 4, wherein in the step of orienting the magnetization direction of the magnetic layer in the one direction, the one direction is a direction perpendicular to the surface of the magnetic layer.
前記磁性層が消磁された前記磁気記録媒体における当該磁性層の磁化の向きを一方向に配向させる工程と
を含む磁気記録媒体の配向制御方法。 Demagnetizing the magnetic layer in the magnetic recording medium having the magnetic layer laminated on the substrate;
Aligning the magnetization direction of the magnetic layer in the magnetic recording medium with the magnetic layer demagnetized in one direction.
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