JP4331067B2 - 磁気記録装置 - Google Patents
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図1を参照して、本発明の実施形態に係るディスクリートトラック媒体を用いた磁気記録装置を説明する。この磁気記録装置は、筐体70の内部に、磁気ディスク71と、磁気ヘッドを含むヘッドスライダー76と、ヘッドスライダー76を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ(サスペンション75とアクチュエータアーム74)と、ボイスコイルモータ(VCM)77と、回路基板とを備える。
まずパターンの元となる原盤を作製した。
Si基板上に感光性樹脂を塗布し、該感光性樹脂層に電子線を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成した。凹凸パターンは、所定のタイミングで電子線を基板上の感光性樹脂に照射するための信号源とその信号源に同期して高精度に基板を移動させるステージを具備する露光装置を用いて形成した。作製されたレジスト原盤の上に通常のスパッタリング法によってNi導電膜を形成した。次に、導電膜の上に電鋳法によりニッケル電鋳膜を形成した。電鋳に用いた液は昭和化学(株)製の高濃度スルファミン酸ニッケルメッキ液(NS−160)を使用した。この電鋳膜の厚さは300μmであった。この後レジスト原盤から電鋳膜を剥離することにより、導電膜及び電鋳膜及びレジスト残渣を備えたスタンパが得られる。次にレジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去する。
サンスタンパをアセトンで5分間超音波洗浄をした後、フッ素系の剥離材である塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤であるフルオロアルキルシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OMe)3]をエタノールで2%に希釈した溶液で30分以上浸し、ブロアで溶液をとばした後に、窒素雰囲気中120℃で1時間アニールした。上記の磁気記録媒体にレジスト(ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の商品名S1818をpropyleneglycol monomethyl ether acetate(PGMEA)で5倍に希釈したもの、またはS1801)をスピンコータで塗布し、凹凸パターンが形成されたスタンパを450barで60秒間プレスすることによって、レジストにそのパターンを転写した。その後、スタンパをはがし、5分間UV照射で表面凹凸形状を硬化させた後、160℃で30分加熱した。
磁気記録媒体上の凹部のレジスト残渣を除去するため、酸素ガスによるRIEを行った。続けて、Arイオンミリングで磁気記録媒体をエッチングする。強磁性記録層のダメージを無くし、かつ再付着を抑えるために、イオン入射角を30°、70°と変化させてエッチングした。磁性体エッチング後、エッチングマスクの剥離のために酸素RIEを用いた。磁性体加工後、保護膜としてカーボン保護膜を形成した。作製した媒体に潤滑剤をディップ法で塗布した。
実施例1の知見から、媒体表面の凹凸も潤滑剤の修復速度に影響を及ぼすことが考えられる。そこで、非磁性層16の埋め込み平坦化のプロセスを変更して、図9に示すように、非磁性層16の厚さが垂直磁気記録層13の厚さよりも薄い磁気ディスクを作製した。図9において、tは垂直磁気記録層13上の保護層と非磁性層16上の保護層との凹凸差である。この保護膜14表面の凹凸差tはAFMなどで測定することができる。一般に、磁気ディスク表面には約0.3〜1nmの荒れがある。この荒れは一般的に平均粗さRaで記述される。凹凸差tはRaよりも小さくてもよい。図10にRaがtよりも大きい場合の例を示す。凸部上および凹部上の凹凸を、縦軸を強調して示してある。この図では、凹凸差tは0.4nmである。
以下のように製造プロセスを変更して図12に示す磁気ディスクを作製した。ガラス基板11上にフォトレジストをスピンコートした。図3に示すサーボ領域22とデータ領域23に対応するパターンをもつスタンパーをフォトレジストに押し付けて、スタンパーのパターンをレジストに転写した。凹部の底にあるレジストの残渣を酸素RIEプロセスで除去し、ガラス基板面を露出させた。CF4ガスを用いたRIEプロセスでガラス基板11の一部をエッチングして、約50nmの深さの凹部を形成した。このガラス基板11の上に、軟磁性下地層12、垂直磁気記録層13、保護層14をいずれも連続膜として成膜した。この場合、垂直磁気記録層13の凹部に保護層14が存在するので、実質的に同じ平面で垂直磁気記録層13は非磁性の保護層14の一部によって分離されている。保護層14上に潤滑剤15を塗布した。
基板11としては、たとえばガラス基板、Al系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するSi単結晶基板、およびこれらの基板の表面にNiP層を形成したものなどを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。基板の表面にNiP層を形成するには、メッキやスパッタリングが用いられる。
図2の磁気記録媒体は、軟磁性下地層(SUL)上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体である。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。
垂直磁気記録層には、たとえば、Coを主成分とし、少なくともPtを含み、必要に応じてCrを含み、さらに酸化物(たとえば酸化シリコン、酸化チタン)を含む材料が用いられる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Co、Pt、Crの総量に対して、3mol%以上12mol%以下が好ましく、5mol%以上10mol%以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなる。
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばC、SiO2、ZrO2を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、1〜10nmとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
Claims (4)
- 基板と、基板上に形成された磁性層と、表面に塗布された潤滑剤とを有し、さらに前記磁性層の面内において、記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含みトラック長さ方向に沿ってデータ領域の間に形成された長さsのサーボ領域、およびこれらの磁性層のパターンを分離する非磁性層を含む、回転可能な磁気記録媒体と、
アクチュエータアームに取り付けられたサスペンションに取り付けられ、前記磁気記録媒体上に浮上した状態で支持される、磁気ヘッドを備えたヘッドスライダーであって、その媒体対向面において浮上時に前記磁気記録媒体に最も近づくパッドのスライダー進行方向の長さLが、前記サーボ領域の長さs以下であるヘッドスライダーと、
前記アクチュエータアームを前記磁気記録媒体の半径方向に移動させるアクチュエータと
を具備したことを特徴とする磁気記録装置。 - 前記磁気記録媒体の磁性層と非磁性層との高さの差が20nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体の磁性層と非磁性層との高さの差が5nm以下であることを特徴とする請求項2に記載の磁気記録装置。
- 前記磁気記録媒体の基板は、表面に1nm以上の凹凸を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録装置。
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