JP5398163B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
(1)基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層の上にレジスト層を形成する工程と、
磁気記録領域を分離する境界領域に対応する、前記レジスト層の位置にレジスト凹部を形成する工程と、
前記レジスト凹部に対応する部分のレジスト層及びマスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した領域に対応する磁性層の表面に前記境界領域である磁性層凹部を形成する工程と、
前記磁性層凹部の表面を反応性プラズマ又は反応性イオンに晒して、当該箇所の磁性層を改質する工程と、
前記磁性層凹部の表面及び前記レジスト層の上に互いに分離して、Cr又はTiを主として含むバリア層を形成する工程と、
前記レジスト層及びマスク層を除去すると共に、前記レジスト層上の前記バリア層をリフトオフにより除去する工程と、
前記磁性層及び前記バリア層を直接覆うカーボン保護層を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2)前記レジスト層にレジスト凹部を形成する際に、前記レジスト層にスタンプを押し付けた状態で放射線を照射し、当該レジスト層に前記スタンプの形状を転写することを特徴とする(1)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3)前記磁性層凹部を形成するにあたって、前記マスク層を除去した箇所の前記磁性層の一部をイオンミリングにより除去することを特徴とする(1)又は(2)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(4)前記磁性層の磁気記録領域上に形成されたバリア層を選択的に除去する際に、前記磁気記録領域の表面に対して斜めの方向からイオンビームを照射することを特徴とする(1)〜(3)のうちいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
本発明を適用した磁気記録媒体は、基板上に少なくとも磁性層とカーボン保護層とを有するものであって、磁性層の表面に、磁気記録領域である凸部と、磁気記録領域を分離する境界領域である凹部とが設けられ、磁性層の境界領域とカーボン保護層との間に、Cr又はTiを主として含むバリア層が設けられていることを特徴とする。
次に、本発明を適用した磁気記録媒体の具体的な製造工程について、図2〜12を参照しながら説明する。
本発明を適用して製造される磁気記録媒体は、例えば図11に示すように、非磁性基板の表面に、軟磁性層、中間層、磁気パターンが形成された磁性層、及びカーボン保護層をこの順で積層した構造を有し、さらに最表面に潤滑膜が形成されてなる。
非磁性基板1については、Alを主成分とした例えばAl−Mg合金等のAl合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。その中でも、Al合金基板や結晶化ガラス等からなるガラス製の基板、又はシリコン基板を用いることが好ましい。
また、非磁性基板1の平均表面粗さ(Ra)は、1nm以下、さらには0.5nm以下であることが好ましく、その中でも0.1nm以下であることが特に好ましい。
具体的には、紫外線に対して透過性の高いガラス若しくは樹脂からなるスタンプ5を用いて、レジスト層4にネガパターンを転写する。ネガパターンは、磁気記録領域(記録トラック)を分離する境界領域に対応した磁性層2上のレジスト層4に凹部4aを形成したものである。
凹部2aの深さdは、0.1〜15nmの範囲とすることが好ましく、より好ましくは1〜10nmの範囲である。この凹部2aの深さdが0.1nm未満であると、上記磁性層2の除去効果が現れず、一方、この凹部2aの深さdが15nmを超えると、磁気記録媒体の表面平滑性が悪化し、磁気記録再生装置を製造した際の磁気ヘッドの浮上特性が悪くなる。
また、磁性層2の磁気特性を改質する方法の一つとして、成膜された磁性層2を反応性プラズマや反応性イオンに晒して磁性層2を非晶質化することが挙げられる。すなわち、磁性層2の磁気特性の改質は、磁性層2の結晶構造の改変によって実現することも含む。
本発明において、磁性層を非晶質化するとは、磁性層の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指し、より具体的には、2nm未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そして、この原子配列状態を分析手法により確認する場合は、X線回折又は電子線回折により、結晶面を表すピークが認められず、また、ハローが認められるのみの状態とする。
また、反応性イオンとしては、例えば、誘導結合プラズマや、反応性イオンプラズマ内に存在する反応性のイオンなどを挙げることができる。
この理由の詳細は明らかではないが、反応性プラズマ中のハロゲン原子が、磁性層2の表面に形成している異物をエッチングし、これにより磁性層2の表面が清浄化し、磁性層2の反応性が高まることが考えられる。また、清浄化した磁性層2の表面とハロゲン原子とが高い効率で反応することが考えられる。
この理由としては、磁性層2の表層の一部を除去することにより、その表面の清浄化・活性化が図られ、反応性プラズマや反応性イオンとの反応性が高まったこと、また磁性層2の表層に空孔等の欠陥が導入され、その欠陥を通じて磁性層2に反応性イオンが侵入しやすくなったことが考えられる。
バリア層8は、Cr又はTiを主として含む材料として、CrやTiの他に、例えばCrMoや、CrW、CrCo、CrTi、TiN、TiCoなどのCr又はTiを主として含む合金を用いることができる。なお、Cr又はTiを主として含む合金とは、その原子比率の第一の構成元素がCr又はTiであることを意味する。CrやTiは、耐食性が高く、また結晶構造が緻密であるため大気中の水分や酸素の拡散を遮断するのに適した材料である。また、バリア層8の形成方法としては、スパッタ法等を用いることができる。
高周波電源としては、カーボン保護層9の成膜時に電極に50〜2000Wの電力を供給することができるものを用いることが好ましい。
バイアス電源としては、磁気記録領域7の凸部にプラズマを集中させ、凸部のラジカル密度を高め、凸部の成膜速度を高めるために、高周波電源又はパルス直流電源を用いることが好ましい。
高周波電源としては、10〜300Wの高周波電力をディスクに印加できるものが好ましい。また、パルス直流電源としては、パルス幅は10〜50000ns、周波数は10kHz〜1GHzの範囲内で、−400〜−10Vの電圧(平均電圧)をディスクに印加することが可能なものを用いることが好ましい。
次に、本発明を適用した磁気記録再生装置(HDD)の一構成例を図13に示す。
本発明を適用した磁気記録再生装置は、図13に示すように、上記本発明を適用した磁気ディスク(磁気記録媒体)31と、この磁気ディスク31を回転駆動する回転駆動部(磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部)32と、磁気ディスク31に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド33と、磁気ヘッド33を磁気ディスク31の径方向に移動させるヘッド駆動部(磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段)34と、磁気ヘッド33への信号入力と磁気ヘッド33から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系(記録再生信号処理手段)35とを備えている。
実施例1では、HD用ガラス基板をセットした真空チャンバを予め1.0×10−5Pa以下に真空排気した。ここで使用したガラス基板はLi2Si2O5、Al2O3−K2O、Al2O3−K2O、MgO−P2O5、Sb2O3−ZnOを構成成分とする結晶化ガラスを材質とし、外径65mm、内径20mm、平均表面粗さ(Ra)は2オングストロームである。
評価は、磁気記録媒体を温度80℃、湿度85%の大気環境下に96時間保持し、その後、磁気記録媒体の表面に生ずる5ミクロンφ以上のコロージョンスポットの数をカウントすることにより行った。
実施例2では、バリア層としてTiを成膜した以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を製造した。そして、この実施例2の磁気記録媒体について、耐環境性評価を実施したところ、コロージョンスポットは1個/面、コバルトの抽出量は0.41マイクロg/面であった。
比較例1では、バリア層を設けなかった以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を製造した。そして、この比較例1の磁気記録媒体について、耐環境性評価を実施したところ、コロージョンスポットは19個/面、コバルトの抽出量は0.39マイクロg/面であった。
31…磁気ディスク(磁気記録媒体) 32…回転駆動部(媒体駆動部) 33…磁気ヘッド 34…ヘッド駆動部(ヘッド移動手段) 35…記録再生信号処理系(記録再生信号処理手段)
100…磁性層 101…凸部 102…凹部 103…カーボン保護層 M…磁気記録領域 S…境界領域
Claims (4)
- 基板の上に磁性層を形成する工程と、
前記磁性層の上にマスク層を形成する工程と、
前記マスク層の上にレジスト層を形成する工程と、
磁気記録領域を分離する境界領域に対応する、前記レジスト層の位置にレジスト凹部を形成する工程と、
前記レジスト凹部に対応する部分のレジスト層及びマスク層を除去する工程と、
前記マスク層を除去した領域に対応する磁性層の表面に前記境界領域である磁性層凹部を形成する工程と、
前記磁性層凹部の表面を反応性プラズマ又は反応性イオンに晒して、当該箇所の磁性層を改質する工程と、
前記磁性層凹部の表面及び前記レジスト層の上に互いに分離して、Cr又はTiを主として含むバリア層を形成する工程と、
前記レジスト層及びマスク層を除去すると共に、前記レジスト層上の前記バリア層をリフトオフにより除去する工程と、
前記磁性層及び前記バリア層を直接覆うカーボン保護層を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記レジスト層にレジスト凹部を形成する際に、前記レジスト層にスタンプを押し付けた状態で放射線を照射し、当該レジスト層に前記スタンプの形状を転写することを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁性層凹部を形成するにあたって、前記マスク層を除去した箇所の前記磁性層の一部をイオンミリングにより除去することを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁性層の磁気記録領域上に形成されたバリア層を選択的に除去する際に、前記磁気記録領域の表面に対して斜めの方向からイオンビームを照射することを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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