JPH06274864A

JPH06274864A - 磁気記録媒体

Info

Publication number: JPH06274864A
Application number: JP6054093A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Taki; 和也滝; Riki Matsuda; 理樹松田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1993-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】サーボ用制御信号の記録の負担が軽減できる
とともに、磁気ヘッドの低浮上化による高記録密度化を
実現することが可能な磁気記録媒体を提供すること。【構成】基板上に形成された非磁性薄膜１４にはデー
タ領域３０と、長さおよび間隔が互いに異なるピット３
２、３３が形成されているサーボ領域３５、３６が設け
られている。そして、サーボ領域３５、３６からは周波
数ｆ_a、ｆ_bのサーボ用制御信号が再生され、互いの再生
レベルが互いに等しくなるように磁気ヘッドの位置が制
御されることにより、所定のトラックが正確にトレース
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気記録媒体に関し、
さらに詳細には、高記録密度を有する磁気記録媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性薄膜を用いた磁気記録媒体１
００は、図１３に示すようにアルミニウム合金、或いは
アルマイト、もしくはガラス等の円板からなる基板１０
２と、その上にめっき法、スパッタ法等で形成されたＣ
ｒ、Ｗ、Ｍｏ、あるいはこれらを主成分とする合金膜か
ら成る非磁性の下地層１０３とから成る基体１０４と、
その上にスパッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸
着法等により形成されたＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ等の強磁性金
属、あるいはこれらを主成分とするＣｏＮｉ、ＣｏＮｉ
Ｃｒ等の合金、もしくは酸化鉄(γ-Ｆｅ₂Ｏ₃)等から成
る磁性層１０６と、スパッタ法等で形成した炭素膜やＳ
ｉＯ₂から成る保護層１０８とから構成されている。ま
た、前記保護層１０８の上には、例えばフッ素系潤滑剤
等から成る潤滑層１１０が一般に形成されている。

【０００３】そして、上述のように構成される磁気記録
媒体１００に対する情報の記録再生は磁気ヘッドにより
行われる。この磁気ヘッドはスライダと呼ばれる摺動子
と、スライダに取り付けられた記録再生用のコイルから
構成されている。そして、磁気記録媒体１００が静止し
ているときには、磁気記録媒体１００と磁気ヘッドとは
接触状態にある。しかしながら、磁気記録媒体１００を
高速回転させると表面に空気流が生じるため、磁気ヘッ
ドスライダは空気軸受けの原理で磁気記録媒体１００の
表面よりサブミクロンのすきまを保って浮上し、この状
態で記録再生を行う。この方式はコンタクト・スタート
・ストップ方式(ＣＳＳ方式)と呼ばれている。

【０００４】また、磁気記録装置の記録密度を向上させ
るには、記録再生時における磁気ヘッドの浮上量が小さ
いほど良く、磁気ヘッドの浮上安定性を確保するために
は、磁気記録媒体１００の表面はできる限り平坦である
ことが望ましい。しかし、装置の起動時および停止時に
は磁気ヘッドと磁気記録媒体１００とが接触するため、
両者の間に生じる摩擦力は、両者の摩耗を引き起こし、
特性劣化の原因となる。

【０００５】さらに、磁気記録媒体１００が静止してい
る状態で磁気ヘッドと磁気記録媒体１００との間に水分
等が介在すると、両者が強固に吸着し、この状態で起動
すると磁気ヘッドと磁気記録媒体１００との間に大きな
力が生じ、磁気ヘッドや磁気記録媒体１００の損傷を招
く恐れがある。

【０００６】この吸着現象を回避するために、基体１０
４表面に多数の細かい同心円状の凹凸を施す処理すなわ
ちテクスチャー処理が行われる。これにより、磁気ヘッ
ドとの実効的な接触面積を小さくして摩擦係数を下げる
とともに、ディスク状の磁気記録媒体の円周方向に角形
性の良好な磁気特性を有する円周方向磁気異方性ディス
クを作製することができる。このテクスチャー処理は、
回転している基体１０４に研磨剤等を供給しながら、研
磨テープを押し付け、基体１０４の表面に円周方向の傷
をつけることにより行われる。このとき、磁性層１０６
もテクスチャー処理による凹凸に沿った薄い凹凸膜とな
り、磁性体の配向が行われるため、ディスクの円周方向
に角形性の良好な磁気特性を有する円周方向磁気異方性
も実現される。

【０００７】また、磁気ヘッドが所定のトラック上を正
確にトレースするための位置決め制御、トラッキング制
御等に用いられるサーボ用制御信号は、磁気記録媒体１
００の磁性層１０６に磁気的に記録されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような基体１０４の表面に研磨により円周方向の傷を
つける方法では、磁気記録媒体１００の表面が完全には
平滑にならず、磁気ヘッドの浮上量を小さくした場合、
磁気ヘッドと磁気記録媒体１００表面の突起が衝突す
る、いわゆるヘッドクラッシュを起こし、磁気記録媒体
１００が破壊される恐れがあった。このため、磁気ヘッ
ドの浮上量をあまり小さくできず、記録密度を増加させ
るのには限界があった。

【０００９】また、基体１０４の凹凸と同じような凹凸
が磁性層１０６にもできるため、記録再生時に磁気ヘッ
ドと磁性層１０６との間の距離が変動して信号出力の変
動が大きくなり、Ｓ／Ｎの低下を招くという問題点があ
った。

【００１０】更には、サーボ用制御信号の記録は磁気記
録媒体１枚毎に磁気ヘッドを用いて記録されるため、記
録に多大な時間が必要となり、生産性が低くなるという
問題点があった。

【００１１】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、磁気
ヘッドの低浮上化による高記録密度化を実現することが
でき、サーボ用制御信号の記録の負担を軽減させること
が可能な磁気記録媒体を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に、磁性層、
保護層を順次設けて成るものであり、更には前記非磁性
基体が、基板と、その基板上に形成される非磁性薄膜か
ら成り、前記非磁性薄膜が、複数の同心円状、あるいは
渦巻状の凸部が形成されたデータ領域と、サーボ用制御
信号に対応するパターンが形成されたサーボ領域とを有
している。

【００１３】

【作用】上記の構成を有する本発明の磁気記録媒体で
は、磁性層は非磁性薄膜によって生じる凹凸を模して形
成され、その凸部表面は平滑であるため、磁気ヘッド浮
上量を非常に小さくでき、その結果記録密度が増大す
る。また、サーボ制御信号に対応するパターンが形成さ
れていることから、新たに磁気ヘッドによるサーボ信号
の記録の必要がないため、低価格化が可能となる。特
に、記録容量の大容量化に伴ってトラック数が増加した
場合、磁気記録媒体に対するサーボ用制御信号の記録作
業の効率を著しく向上させることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。尚、図２、図５、図６、図７に示す
斜線部分は、他の部分と比べて凸になっていることを表
すものである。

【００１５】本発明を好適に適用した磁気記録媒体１０
は、図１の要部断面図に示すように、ガラス等の非磁性
体からなる基板１２と、その基板１２上に形成されたタ
ンタル(Ｔａ)等の非磁性薄膜１４と、その上に積層され
たＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ等の強磁性金属、あるいはこれらを
主成分とするＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ等の合金、もしく
は酸化鉄(γ-Ｆｅ₂Ｏ₃)等から成る磁性層１６と、炭素
膜やＳｉＯ₂等から成る保護層１８から構成されてい
る。ここにおいて、前記基板１２と非磁性薄膜１４と
で、磁性層１６を形成するための非磁性基体１５を構成
している。なお、保護層１８の上に、例えばフッ素系潤
滑剤等から成る図示されない潤滑層が形成されていても
よい。

【００１６】前記非磁性基体１５の要部平面図である図
２に示すように、非磁性薄膜１４には、同心円状、ある
いは渦巻状の帯状に加工されているデータ領域３０と、
長さおよび間隔が互いに異なるピット３２、３３が形成
されているサーボ領域３５、３６が設けられている。こ
のデータ領域３０とその両側に設けられたサーボ領域３
５、３６とで一つのトラックを構成している。

【００１７】ここでサーボ領域３５、３６において、ピ
ット３２、３３の有無により磁気ヘッドと磁性層１６と
の距離が変化し、磁気ヘッドで検出される磁束の量が変
化するため、サーボ領域３５からは周波数ｆ_a、サーボ
領域３６からは周波数ｆ_bのサーボ用制御信号が再生さ
れる。従って、周波数ｆ_a、ｆ_bの各サーボ用制御信号の
再生レベルが互いに等しくなるように磁気ヘッドの位置
を制御することにより、所定のトラックを正確にトレー
スすることができる。

【００１８】次に、本発明の磁気記録媒体１０の製造方
法については図３を用いて説明する。まず始めに、同図
（ａ）に示すように、表面が平滑なガラス等の基板１２
の上に、Ｔａ等の非磁性薄膜２２をスパッタ法、真空蒸
着法等のよく知られた薄膜形成手段により作製し、その
上にフォトレジスト２４を回転塗布する。そして、この
フォトジスト２４に、マスク２６を密着させ、マスク２
６を通して紫外線を照射することにより露光を行う。マ
スク２６には、予め図２に示したデータ領域３０および
サーボ領域３５、３６と同一のパターンが形成されてい
る。

【００１９】露光後、現像を行うと、同図（ｂ）に示す
ように、紫外線が照射された部分のフォトレジスト２４
は除去され、マスク２６のパターンと同一のパターンが
フォトレジスト２４で形成される。そこで、酸、アルカ
リ等の溶液によるエッチングや、プラズマエッチング、
イオンエッチング等によるドライエッチング等により、
フォトレジスト２４が除去された部分の非磁性薄膜２２
をエッチングし、エッチング終了後、溶剤等で残留して
いるフォトレジスト２４を除去することにより同図
（ｃ）に示すように、非磁性薄膜１４にデータ領域３０
およびサーボ領域３５、３６のパターンが形成され、磁
気記録媒体１０用の基体１５が製造される。このよう
に、非磁性薄膜１４はエッチング加工により製造される
ため、加工精度、再現性に優れている。この基体１５上
に、同図（ｄ）に示すように、磁性層１６および保護層
１８をスパッタ法等のよく知られた薄膜形成手段により
形成することにより磁気記録媒体１０が製造される。

【００２０】ここで、図１に示すように磁性層１６は非
磁性薄膜１４に形成されたパターンよって生じる凹凸を
模して形成されており、その凸部表面１９は、従来の研
磨加工で形成したテクスチャーと比較して突起物がな
く、平滑であるため、磁気ヘッドの浮上量を非常に小さ
くでき、その結果記録密度を増大させることが可能とな
る。また、非磁性薄膜１４に設けられているデータ領域
３０およびサーボ領域３５、３６のパターンは、同心円
状あるいは渦巻状に形成されているため、磁性層１６の
磁気特性において、円周方向に角形性のよい、いわゆる
円周方向磁気異方性が得られる。

【００２１】また、磁性層１６を円周方向に直流磁化す
ると、ピット３２、３３の両端に磁極が形成されるた
め、このピットの上を巻線形のヘッドが移動すると、磁
極の変化点でパルス状の再生信号が所定の周波数ｆ_a、
ｆ_bで得られる。そこで、磁気ヘッドの中心がデータ領
域３０の中心にあるとき、両側のサーボ領域３５、３６
を同時に再生すると、図４（ａ）に示すようなスペクト
ルの再生信号が得られる。

【００２２】図２において、磁気ヘッドが、上方にずれ
た場合はサーボ領域３６からのサーボ用制御信号強度が
増加するため、図４（ｂ）に示すような周波数ｆ_bの信
号が増加する。逆に、磁気ヘッドが下方にずれたときに
はサーボ領域３５からのサーボ用制御信号強度が増加す
るため、図４（ｃ）に示すような周波数ｆ_aの信号が増
加する。従って、周波数ｆ_a、ｆ_bの信号強度が等しくな
るように磁気ヘッドの位置を制御することにより、磁気
ヘッドの中心が常にデータ領域３０の中心を正確にトレ
ースできる。このように、サーボ領域３５、３６のパタ
ーンを形成するだけで、サーボ用制御信号の記録作業が
効率的に行うことができるため、短時間で磁気記録媒体
を製造することができる。さらに、記録容量の大容量化
が進み、トラック数が増大した場合でも同様にサーボ領
域のパターンを形成できるため、サーボ用制御信号の記
録作業効率をよりいっそう向上できる。

【００２３】以上、本発明の一実施例を図１から図４に
基いて詳細に説明したが、本発明は以上詳述したような
実施例に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しな
い範囲において、種々に変更することができる。すなわ
ち、基板１２の材料については、その表面が平滑であれ
ば特に限定しない。例えば、ガラス以外にアルミニウム
合金等の金属、アルミナ等のセラミック基板を用いても
よい。

【００２４】また、非磁性薄膜１４の材料についても、
非磁性の材料であればとくに限定しない。例えばアルミ
ニウム、タンタル、金、銀、銅、チタン等の金属や窒化
チタン、窒化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウム、硫化
亜鉛等の酸化物、窒化物、硫化物等の化合物を用いても
よい。

【００２５】また、磁性層１６、保護層１８の材料につ
いても特に限定しない。また、サーボ領域３５、３６の
パターンについては所定のサーボ用制御信号が得られる
限り特に限定しない。例えば、図５のようにパターン４
１、４３の幅がサーボ領域３５、３６の幅とほぼ等しく
なるようなパターンでもよい。これにより、サーボ用制
御信号出力が増大する。また、図６のようにデータ領域
３０の一部とサーボ領域３５、３６が重なるように形成
してもよい。

【００２６】また、図７（ａ）のように図２に示したパ
ターンを反転したパターンで非磁性層４５、４６を形成
してもよい。また、図７（ｂ）のように図５で示したパ
ターンを反転したパターンで非磁性層４７、４８を形成
してもよい。

【００２７】また、ピット３２、３３の長さや間隔につ
いても特に限定しない。ただし、サーボ領域３５、３６
から再生される信号の周波数ｆ_a、ｆ_bがデータ領域３０
に記録される信号の周波数と一致しないようにすること
が望ましい。例えば、データ領域３０に記録される最長
の磁区よりもピット３２、３３を十分長くしてもよい。

【００２８】また、データ領域３０およびサーボ領域３
５、３６の非磁性薄膜１４のパターンは基板１２の界面
までエッチングされている必要はない。また、データ領
域３０およびサーボ領域３５、３６のパターンの深さは
同一である必要はない。例えば、図８に示すようにデー
タ領域３０のパターンより、サーボ領域３５、３６のパ
ターン、すなわち、ピット５１、５２等が深くなるよう
に形成してもよい。これにより、ピット５１、５２の両
端に形成される磁極が強くなり、サーボ用制御信号も増
大する。

【００２９】また、磁気ヘッドは巻線形に限定されるも
のではなく、例えば、磁気抵抗効果を用いた磁束応答形
の磁気ヘッドを用いてもよい。また、サーボ用制御信号
を磁気的にではなく、例えば光学的に検出してもよい。
また、サーボ用制御信号は２周波数で構成されている
が、これに限定されず、例えば、３周波数にてサーボ用
制御信号を構成してもよい。

【００３０】また、非磁性薄膜１４は基板１２の上に直
接形成されている必要はなく、図９に示すようにその間
に中間層５５を設けてもよい。この中間層として例えば
クロム薄膜を用いることにより、磁性層１６の密着性が
向上する。

【００３１】また、図１０に示すように基板１２と帯状
非磁性薄膜１４を覆うように中間層あるいは下地層５７
を設けても良い。これにより、下地の違いによる磁性層
１６における磁気特性が変化するのを防止すると共に、
磁性層１６の密着性の向上も実現することができる。

【００３２】また、非磁性層１４のパターン形成時にマ
スク２６を用いて加工したが、図１１に示すように、フ
ォトレジストが塗布された基板１２を回転させながらア
ルゴンレーザ等の光７０を照射し、所定のパターンを露
光してもよい。このとき、サーボ領域３５、３６の露光
時には、所定の周波数でアルゴンレーザを変調しながら
露光すればよい。

【００３３】また、非磁性薄膜１４におけるデータ部領
域３０やサーボ領域３５、３６に形成されたパターンの
幅や周期および膜厚は磁気記録媒体全体に渡り同一であ
る必要はない。例えば、磁気記録装置の停止時等に、磁
気記録媒体１０と磁気ヘッドとが接触する位置が決めら
れている場合には、接触する位置におけるパターンの幅
を狭くするとともに周期を短くして、より吸着が生じに
くいようにしてもよい。

【００３４】また、磁気記録媒体１０の内周部と外周部
とにおいて線速度の違いにより磁気ヘッドの浮上量が異
なる場合には、その浮上量に応じて非磁性薄膜１４の膜
厚を変化させてもよい。

【００３５】また、非磁性薄膜１４に設けられたデータ
領域３０のパターンは帯状で、同心円状あるいは渦巻状
に形成されているが、一周に渡り連続して形成されてい
る必要はなく、図１２（ａ）あるいは（ｂ）のように非
連続的に形成されていても磁気ヘッド２０の吸着防止等
の先に説明した効果が得られる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の磁気記録媒体では、磁性層はデータ領域および
サーボ領域のパターンが形成された非磁性薄膜によって
生じる凹凸を模して形成され、その凸部表面は平滑であ
るため、磁気ヘッドの安定した低浮上化を実現すること
ができ、その結果、記録密度を増大させることが可能と
なる。また、サーボ領域にはサーボ制御信号に対応する
パターンが形成されており、新たに磁気ヘッドによるサ
ーボ信号の記録の必要がないことから、サーボ用制御信
号の記録の負担をなくすことができるため、磁気記録媒
体の低価格化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気記録媒体の構成を具体化した一実
施例を示す要部断面図である。

【図２】図１に示す磁気記録媒体に用いられる基体の要
部平面図である。

【図３】本発明の磁気記録媒体の製造方法を説明に供す
る図である。

【図４】磁気ヘッドの位置制御を行うためのサーボ用制
御信号の説明に供する図である。

【図５】本発明の磁気記録媒体の非磁性層に形成された
パターンの他の実施例を示す要部平面図である。

【図６】本発明の磁気記録媒体の非磁性層に形成された
パターンの他の実施例を示す要部平面図である。

【図７】本発明の磁気記録媒体の非磁性層に形成された
パターンの他の実施例を示す要部平面図である。

【図８】本発明の磁気記録媒体の非磁性基体の他の実施
例を示す要部断面図である。

【図９】本発明の磁気記録媒体の他の実施例を示す要部
断面図である。

【図１０】本発明の磁気記録媒体の他の実施例を示す要
部断面図である。

【図１１】本発明の磁気記録媒体の他の製造方法を示す
要部断面図である。

【図１２】本発明の磁気記録媒体の非磁性層に形成され
たデータ領域のパターンの他の実施例を示す要部平面図
である。

【図１３】従来の磁気記録媒体の構成を示す要部断面図
である。

【符号の説明】

１０磁気記録媒体１２基板１４非磁性薄膜１５非磁性基体１６磁性層１８保護層３０データ領域３５サーボ領域３６サーボ領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性基体上に、磁性層、保護層を順次
設けて成る磁気記録媒体において、前記非磁性基体が、基板と、その基板上に形成される非
磁性薄膜から成り、前記非磁性薄膜が、複数の同心円
状、あるいは渦巻状の凸部が形成されたデータ領域と、
サーボ用制御信号に対応するパターンが形成されたサー
ボ領域とを有することを特徴とする磁気記録媒体。