JPH1083640A

JPH1083640A - 磁気記録媒体及びその製造方法及び磁気記録再生装置

Info

Publication number: JPH1083640A
Application number: JP8239007A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Koshikawa; 誉生越川; Yoshinori Otsuka; 善徳大塚; Yoshibumi Mizoshita; 義文溝下
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-09-10
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】サーボパターンを有する磁気記録媒体に関し、
サーボパターンを高精度に形成し、位置検出精度を向上
すること。【解決手段】非磁性の基板５１と、前記基板５１上に形
成され且つ複数のトラック４４により区分される磁気記
録層５４と、複数の前記トラック４４を斜めに横切る直
線状又は曲線状のトラッキング用サーボパターン５１と
を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体及び
その製造方法及び磁気記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置においては、磁気記録
密度を増大させるために磁気ディスクのトラック密度を
高くする傾向にある。高いトラック密度を実現するため
には磁気ヘッドのトラッキング精度を向上させることが
必要である。そのトラック位置情報を検知するために、
例えば位相サーボ方式が採用されている。

【０００３】位相サーボ方式は、磁気ヘッドのトラック
方向（周方向）の位置により再生サーボ信号の位相が変
化するようにサーボパターンを配置する方式である。従
来では、そのようなサーボパターンを磁気記録媒体表面
に記録するためには次のような方法を採用している。例
えば図１５(a) に示すように、トラック１０の幅方向
（直径方向）に複数、例えば３〜４程度に分割できる大
きさの第１のピッチＬ₁で磁気ヘッド２０をトラック１
０の幅方向にずらし、磁気ヘッド２０を第２のピッチＬ
₂で周方向にずらしながら磁気記録媒体表面に複数の磁
化反転パターンを形成し、その磁化反転パターンをサー
ボパターン３０として利用する。磁気ヘッド２０の記録
用インダクティブヘッドの磁極幅は、トラック幅とほぼ
同じ大きさとなっている。

【０００４】位相サーボ方式でのトラッキング（トラッ
ク位置決め）情報の検出精度は、各トラックでの直径方
向の分割数を増すほど高くなり、しかも、サーボパター
ン３０をシャープにするほど高くなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、各トラック１
０の分割数を増加させると、１枚の磁気記録媒体あたり
のサーボパターン３０の記録時間が増え、さらに、高密
度のトラックではサーボパターン３０の記録時の磁気ヘ
ッド２０の位置決め精度が低下することになる。しか
も、図１５(b) に示すように、磁気ヘッド２０の磁極端
部からの洩れ磁界によってサーボパターン３０の端部に
ビット曲がり３１が生じたり、記録にじみによりサーボ
パターン３０端部にイレーズ領域３２が生じるために、
サーボ情報の品質が低下するといった問題がある。

【０００６】本発明は、サーボパターンを高精度に形成
し、位置検出精度を向上することができる磁気記録媒体
とその製造方法及び磁気記録装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

（手段）上記した課題は、図２，図３に例示するよう
に、基板５２と、前記基板５２上に形成され且つ複数の
トラック４４により区分される磁気記録層５４と、複数
の前記トラック４４を斜めに横切る直線状又は曲線状の
トラッキング用サーボパターン５１とを有することを特
徴とする磁気記録媒体によって解決する。

【０００８】上記磁気記録媒体において、前記トラッキ
ング用サーボパターン５１は、前記トラック４４におけ
るトラック幅方向の位置の相違によってトラック信号の
位相が変化するように複数配置されていることを特徴と
している。上記磁気記録媒体において、前記トラッキン
グ用サーボパターン５１は、前記基板５２上に形成され
た磁性層５１ａ，５４の膜厚の変化により現れるパター
ンであることを特徴とする。

【０００９】上記磁気記録媒体において、図１３に例示
するように、前記トラッキング用サーボパターン５１
は、前記磁気記録層が部分的に分断されてなるパターン
であることを特徴とする。上記磁気記録媒体において、
前記トラッキング用サーボパターン５１は、図１４に例
示するように、前記磁気記録層５５を構成する磁性層７
１に部分的に形成した凹凸の変化により現れるパターン
であることを特徴とする。

【００１０】上記した課題は、図１、図２に例示するよ
うに、非磁性の基板５２の上に形成され且つ複数のトラ
ック４４により区分される磁気記録層５４と、複数の該
トラック領域４４を斜めに横切る直線状又は曲線状のト
ラッキング用サーボパターン５１とを有する磁気記録媒
体４２と、前記磁気記録媒体４１を駆動する駆動手段４
３と、前記磁気記録媒体４２の上に配置される磁気ヘッ
ド４６と、前記磁気ヘッド４６を支持する支持体４７
と、前記支持体４７を移動する移動手段４８，４９とを
有することを特徴とする磁気記録装置によって解決す
る。

【００１１】上記した課題は、図１０、図１２、図１４
に例示するように、基板５２又は該基板５２上の非磁性
層５３にレジスト５８を塗布する工程と、複数のトラッ
クを配置する領域を斜めに横切る直線又は曲線状のサー
ボパターン潜像を露光によって前記レジスト５８に形成
する工程と、前記レジスト５８を現像して、前記サーボ
パターン潜像が形成された部分又は前記サーボパターン
潜像の周囲に開口部５８ａ，５８ｂを形成する工程と、
前記開口部５８ａ，５８ｂ，５８ｄを通して前記基板５
２又は前記非磁性層５３をエッチングして溝５６，６８
を形成し、これによりサーボパターン５１の形状を前記
基板５２又は前記非磁性層５３に形成する工程とを有す
ることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法により解決
する。

【００１２】上記した課題は、図１３に例示するよう
に、基板５２上の磁性層５４表面にレジスト５８を塗布
する工程と、複数のトラックを斜めに横切る直線又は曲
線状のサーボパターン潜像を露光により前記レジストに
形成する工程と、前記レジスト５８を現像して、前記サ
ーボパターン潜像を囲む開口部５８ｃを形成する工程
と、前記開口部５８ｃを通して前記磁性層５４をエッチ
ングして溝５４ａを形成することにより、該溝５４ａに
囲まれた前記磁性層５４をサーボパターン５１として使
用する工程とを有することを特徴とする磁気記録媒体の
製造方法によって解決する。

【００１３】上記磁気記録媒体の製造方法において、図
８に例示するように、前記レジスト５８の前記露光は、
複数回に分けて前記基板５２をステップ回転又は連続回
転させながら行われることを特徴とする。上記磁気記録
媒体の製造方法において、前記レジスト５８の前記露光
は、前記基板５２の前記ステップ回転の停止時に露光マ
スク６１を使用してなされることを特徴とする。

【００１４】上記磁気記録媒体の製造方法において、前
記露光マスクの位置合わせは、前記ステップ回転の停止
時毎に行われることを特徴とする。上記磁気記録媒体の
製造方法において、図９に例示するように、前記露光
は、レーザビームを前記レジスト５８上に走査させなが
ら行われることを特徴とする。

【００１５】上記した課題は、図９、図１３に例示する
ように、基板５２上に磁性層５４を形成する工程と、レ
ーザビームを照射することによって前記磁性層５４をエ
ッチングし、複数のトラック４４で区画される領域を斜
めに横切る直線又は曲線状のサーボパターン５１を形成
する工程とを有することを特徴とする磁気記録媒体の製
造方法により解決する。

【００１６】（作用）次に、本発明の作用について説明
する。本発明によれば、複数のトラックを斜めに横切る
直線状又は曲線状のサーボパターンを磁気記録媒体に物
理的形状で形成したので、従来のようにサーボパターン
を形成する際にイレーズ領域が生じたり、或いはビット
曲がりが生じなくなり、位置検出精度が向上する。この
場合、直線状又は曲線状のサーボパターンを斜めに配置
しているので、従来のサーボパターンと磁気的に等価な
状態となる。

【００１７】その従来のサーボパターンは、１つのトラ
ック内で所定のピッチでトラック幅方向に配置され、且
つ１つのトラック内で所定のピッチでトラック長方向に
ずらして磁気的に記録されたものである。本発明のサー
ボパターンは、磁性層の膜厚の変化、磁性層の凹凸の変
化、磁性層の部分的利用によって構成している。このよ
うな構造の複数のサーボパターンに、外部から一定方向
で一定の大きさの磁界を連続して印加しても、サーボ情
報が各サーボパターンに書き込まれる。サーボ情報は、
磁界の変化によって得られる。

【００１８】また、サーボパターンは、レジストのパタ
ーンを用いて形成される。そのレジストのパターンは、
露光マスク又はレーザ光照射を用いる露光工程を経て形
成される。露光マスクを用いてレジストにサーボパター
ンの潜像を形成する場合には、１枚の露光マスクを使用
して磁気記録媒体用の基板をステップ状に回転させてお
こなう。この場合、その基板の回転の各ステップ毎にレ
ジストを部分的に露光し、これを繰り返し行うと、露光
処理が容易になる。また、露光マスクの位置合わせ又は
焦点合わせは、基板の回転を停止する毎に行ってもよ
い。

【００１９】また、レーザ光の照射によってレジストを
露光する場合には、サーボパターンを形成しようとする
基板をステップ又は連続して回転させながら行うと、露
光処理が速くなる。さらに、磁性層をレーザによりエッ
チングすることによりサーボ領域にサーボパターンを形
成すると、レジストの露光及び現像処理を経ることなく
精度良いパターンが得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。（第１実施形態）図１は、本発明の実施形態に係る磁気
ディスク( 磁気記録媒体) を有する磁気ディスク装置の
内部を示す平面図である。

【００２１】図１に示す磁気ディスク装置４０のハウジ
ング４１内には、円板状の磁気ディスク４２が収納さ
れ、その中心はスピンドルモータの回転シャフト４３に
固定されている。磁気ディスク４２の磁気記録層の面に
は、回転中心から径方向に並ぶ多数のトラック４４が設
定され、各トラック４４は、回転中心の周囲を囲む円形
となっている。また、磁気記録層の面には、回転中心か
ら径方向に延びるサーボ領域４５が周方向に複数個配置
されている。なお、図１に示すトラック４４やサーボ領
域４５は本発明の理解を容易にするために記載したもの
で、実際には磁気ディスク４２表面には現れない。

【００２２】そのような磁気ディスク４２の上では、磁
気ヘッドを取り付けたスライダ４６がヘッドアーム４７
の先端に支持されて配置されており、そのスライダ４６
はヘッドアーム４７の振れによって磁気ディスク４２上
での位置が変えられる。ヘッドアーム４７は、その中央
寄りの部分でステッピングモータの回転シャフト４８に
取付けられており、トラック制御回路４９からの信号に
より回転された回転シャフト４８とともに移動するよう
に構成されている。トラック制御回路４９は、サーボ領
域４５のトラッキング用のサーボパターンの位相差によ
って磁気ヘッドの下のトラック位置を認識するようにな
っている。

【００２３】次に、上述した磁気ディスク４２をさらに
詳細に説明する。磁気ディスク４２のサーボ領域４５に
は、図２(a) に示すように、トラック４４の接線方向か
ら所定の角度で傾斜した直線状のサーボパターン５１が
複数のトラック４４に跨がって形成されており、そのサ
ーボパターン５１は間隔をおいて周方向に複数本形成さ
れている。そのトラック４４の幅Ｗ₁は、図２(b) に示
すように、磁気ヘッド５０の記録用ヘッドの磁極幅又は
再生用ヘッドのセンス幅とほぼ同じ大きさになってい
る。

【００２４】そのサーボパターン５１を有する磁気ディ
スク４２は、図３に示すような断面構造を有している。
図３に示す磁気ディスク４２は、ガラスウェハ、シリコ
ンウェハ或いはNiP に被覆されたアルミニウムウェハな
どからなる非磁性の基板５２と、基板５２上のCr、SiO₂
などの非磁性材よりなる下地層５３と、下地層５３上の
CoCrTa、CoCrPt、CoCrなどの硬質磁性材料よりなる磁気
記録層５４と、磁気記録層５４を覆う保護層とを有して
いる。それらの層５３〜５５の厚さについて、下地層５
３は例えば５０nm、磁気記録層５４は例えば２０nm、保
護層５５は例えば１５nmである。なお、下地層５３を省
略する構造を採用する場合には、基板５２の面が磁気記
録層５４の下地面となる。

【００２５】サーボ領域４５に存在する下地層５３に
は、サーボパターン５１の一部を埋め込む溝５６が形成
され、それらの溝５６内にはCoCrTa、CoCrPt、CoCrなど
の硬質磁性層５１ａが埋め込まれている。１つの溝５６
内の硬質磁性層５１ａとその上の磁気記録層５４によっ
て実質的に１つのサーボパターン５１を構成している。
そして、サーボ領域４５では、硬質磁性層５１ａと溝５
６上の磁気記録層５４にサーボ情報が書き込まれること
になるので、サーボ領域４５での磁気記録層５４にはサ
ーボ情報以外のデータが記録されないことになる。硬質
磁性層５１ａは、磁気記録層５４を構成する磁性材料と
同じ材料又は異なる材料によって形成される。

【００２６】なお、下地層５３を省略する場合には、基
板に溝５６が形成され、その中に硬質磁性層５１ａが埋
め込まれることになる。次に、サーボパターン５１への
サーボ情報を書き込む方法を説明する。サーボ情報の書
込みは、図４(a) に示すように、磁気ヘッド５０を用い
たり或いは図４(b) に示すように、永久磁石５７を用い
ることによって行う。

【００２７】図４(a) に示すように磁気ヘッド５０によ
りサーボ情報を書き込む場合には、円板状の磁気ディス
ク４２を回転させながら磁気ヘッド５０から直流磁界を
発生させ、その直流磁界により所望のサーボパターン５
１とその周囲の磁気記録層５４を同一円周方向に磁化さ
せる。これに対して、図４(b) に示すように、永久磁石
５７のＳ極とＮ極を円周方向に配置し、その状態で磁気
ディスク４２を回転させて所望のサーボパターン５１を
同一向きに磁化させる。

【００２８】いずれのサーボ情報の書込み方法において
も、全てのサーボパターン５１を円周方向で同じ向きに
磁化することは同じである。サーボ情報を書き込む際に
はサーボ領域４５以外の領域の磁気記録層５４が同時に
磁化されることになるが、データの書き込みによって磁
化方向が変更されるので特に問題は生じない。このよう
にして書き込まれたサーボ情報は、図５に示すように、
磁気ヘッド５０の磁気抵抗効果素子（再生用ヘッド) ５
０ａ或いはインダクティブ素子５０ｂによって読み取ら
れ、サーボパターン５１の両端からの磁界Ｈs は図５の
ような電圧波形に変換される。

【００２９】この場合、各トラック４４では、図２(b)
に示すよう再生用ヘッド５０ａがトラック長方向及びト
ラック幅方向にそれぞれ所定ピッチでずれる。即ち、複
数のトラック４４に斜めに渡って配置される直線状のサ
ーボパターン５１は、等価的に図１５(a) に示すサーボ
パターン３０の分割数を極限まで多くした場合と等価に
なる。

【００３０】位相サーボ方式の磁気ディスク４２では、
図６に示すように、サーボパターン５１の第１の群Ｉと
第２の群IIが円周方向で左右対称に形成されているの
で、それらの群Ｉ、IIに基づくサーボ信号の位相（間
隔）βの変化によってトラック制御回路４９がトラッキ
ング情報を認識するようになっている。なお、上記した
サーボパターン５１は特に直線形状に限定されるもので
はなく、図７に示すように、複数のトラック４４を渡る
曲線形状であってもよい。これは、磁気ディスク４２の
内周と外周の間で磁気ヘッド５０を振る場合に、曲線状
にした方がヨー角の変化量を小さくできることがあるか
らである。

【００３１】以上のような直線又は曲線状のサーボパタ
ーン５１は、膜厚の変化による形態的なパターンとして
存在している。したがって、そのようなサーボパターン
５１によれば、磁気ヘッドによって１つ１つ間隔をおい
てサーボパターン５１を精度良く書き込む処理が不要と
なるので書込み時間が短縮される。また、膜厚の変化の
みによってサーボパターン５１の密度が決定されるの
で、サーボ情報の書込みの際の磁界の洩れや記録にじみ
を考慮する必要がなく、高精度のサーボパターが得られ
る。これにより、位置検出精度が向上する。

【００３２】さらに、サーボパターン５１は直線状又は
曲線状に形成されて複数のトラック４４を斜めに横切る
ようにしているので、図１５(a) に示すサーボパターン
の平面形状を採用する場合に比べて、パターンの抜けが
生じにくくなり、歩留りが向上する。次に、上記した磁
気ディスク４２（磁気記録媒体）のサーボパターン５１
の形成方法を説明する。

【００３３】以下に述べるサーボパターンの形成工程に
は、レジストを露光、現像してレジストパターンを形成
する工程を含んでいるが、レジストを露光するために図
８又は図９に示すような方法を採用する。図８(a) 及び
図９(a) は、表面にレジスト５８が塗布された円板状の
基板５２をステップモータ５９の回転シャフトに取付
け、この状態で露光する方法を示している。

【００３４】図８(a) は、照明器６０と露光マスク６１
を使用する露光方法を示している。露光マスクを磁気デ
ィスク４２と１対１で対応した大きさにすると、露光装
置全体が大きくなる上に、位置合わせがさらに難しくな
るので好ましくない。一方、磁気ディスク４２に形成し
ようとするサーボパターン５１は周方向に繰り返して配
置されている。したがって、磁気デイスク４２を周方向
にｎ（ｎは自然数）個に等分できる大きさの露光パター
ン領域６１ａを有する露光マスク６１を用意する。そし
て、露光マスク６１を基板５２の上方に固定し、その上
の照明器６０を所定時間ｔ₁だけ照射して露光マスク６
１のパターンをレジスト５８に転写した後に、ステップ
モータ５９の回転部を３６０／ｎ度だけ回転させといっ
た動作をｎ回だけ繰り返して行ってレジスト５８の全面
の露光を終える。照明器６０の光照射とステップモータ
５９の駆動は、図８(b) に示すタイミングで制御部６２
によって制御される。

【００３５】なお、露光マスク６１の位置合わせ、焦点
合わせは、ステップモータ５９を停止する毎に行うこと
もあるし、露光を開始する前に１度だけ行うこともあ
る。また、図９(a) は、レーザ光源６３とレーザ走査系
ミラー６４を有し、パターンデータ記憶部６５からのデ
ータに基づいて制御部６６がレーザ光源６３をＯＮ，Ｏ
ＦＦさせるとともにレーザ走査系ミラー６４を振ってレ
ーザ光を基板５２の径方向に走査させる。

【００３６】レーザ光の照射とステップモータ５９のＯ
Ｎ，ＯＦＦは、例えば図９(b) に示すように、径方向の
１回のレーザ光の走査を終えた後に、制御部６５はステ
ップモータ５９を所定のステップだけ回転させ、さらに
径方向の露光をおこなわせる、といった操作を繰り返し
行い、ステップモータ５９の回転部を３６０度回転させ
た状態でレジスト５８の全面の露光処理を終える。

【００３７】その他に、レーザ光を使用した露光を周方
向毎に行うことも可能である。この場合、図９(c) に示
すように、ステップモータ５９を所定の回転速度で連続
して駆動するとともに、パターンに合わせてレーザ光照
射をＯＮ，ＯＦＦすることになる。このような露光方法
を使用して図３に示した断面構造の磁気ディスク４２を
製造する方法を次に説明する。

【００３８】まず、図１０(a) に示すように、基板５２
上に下地層５３を形成し、さらに下地層５３上にレジス
ト５８を塗布する。続いて、レジスト５８を図８又は図
９に示した露光方法によって露光してサーボパターンの
潜像を形成する。その後に、図１０(b) に示すように、
レジスト５８を現像してサーボパターン５１が形成され
るべき部分に開口部５８ａを形成する。

【００３９】次に、図１０(c) に示すように、レジスト
５８の開口部５８ａから露出した部分の下地層５３をエ
ッチングして溝５６を形成する。溝５６は図１０(c) の
ように基板５２を露出させない程度の深さであってもよ
いし、基板５２を露出させる深さであってもよい。エッ
チング法としてはイオンミリング、スパッタエッチン
グ、ケミカルエッチングなどがある。また、基板５２の
構成材料をシリコンとする場合には、反応性イオンエッ
チングが適用できる。

【００４０】さらに、図１０(d) に示すように、全体に
硬質磁性層５１ａをスパッタにより形成して溝５６を埋
め、続いて、レジスト５８を溶剤により剥離すると、溝
５６内にのみ硬質磁性層５１ａが残る。その後に、機械
的研磨、イオンミリングなどを用いて下地層５３と硬質
磁性層５１ａを平坦化する。この平坦化によって、磁気
ヘッド５０が対向する面が平坦化されるので、その上を
滑る磁気ヘッド５０が突起によって破壊されるおそれが
なくなる。

【００４１】そのような平坦化処理の後に、図１０(e)
に示すように、スパッタにより磁気記録層５４を硬質磁
性層５１ａ及び下地層５３の上に５〜１００nmの厚さに
形成し、さらに、その上に保護膜５５を形成すると、図
３に示した断面構造の磁気ディスクが完成する。なお、
保護層５５の上に潤滑剤を塗布してもよい。（第２実施形態）第１実施形態では、サーボパターン５
１として硬質磁性層５６ａ上に磁気記録層５４を形成し
ているが、それらの上下関係を逆にしてもよいので、以
下にその実施形態を説明する。

【００４２】図１１は、本発明の第２実施形態に係る磁
気ディスク（磁気記録媒体）の部分断面図である。その
サーボパターン５１を構成する硬質磁性層５１ａのパタ
ーンの平面形状及び配置は、第１実施形態で説明したと
同じなので省略する。図１１において、磁気ディスク４
２は、ガラスウェハ、シリコンウェハ或いはNiP で覆わ
れたアルミニウムウェハなどからなる非磁性の基板５２
と、基板５２上のCr、SiO₂などの非磁性材からなる下地
層５３と、下地層５３上のCoCr、CoCrPt、CoCrTa、CoNi
Cr等よりなる磁気記録層５４と、磁気記録層５４を覆う
非磁性の中間層６７と、サーボ領域４５で中間層６７内
に埋め込まれたCoCr、CoCrPt、CoCrTa、CoNiCr等よりな
る硬質磁性層５１ａと、硬質磁性層５１ａ及び中間層層
６７を覆う保護層５５とから構成されている。

【００４３】中間層６７において、硬質磁性層５１ａを
埋め込む溝６８の平面形状は、第１実施形態で説明した
サーボパターン５１の平面形状と同じであり、その中の
硬質磁性層５１ａは溝６８の下部で磁気記録層５４に接
している。そして、溝６８内の硬質磁性層５１ａとその
直下の磁気記録層５４によってサーボパターン５１が構
成される。

【００４４】このようなサーボパターン５１において
も、サーボ情報の書込み方法は第１実施形態と同じであ
る。また、サーボパターン５１に書き込まれたサーボ情
報は磁気ヘッド５０により読み取られることになる。ま
た、サーボパターン５１の周囲には非磁性の中間層６７
が埋め込まれているので、サーボパターン５１と磁気ヘ
ッド５０との距離は磁気ヘッド５０の浮上量と保護層５
５の膜厚を加えた大きさとなる。この結果、磁気ヘッド
５０に入力するサーボ磁界は大きくなり、トラッキング
情報の読み出しは確実になる。

【００４５】この実施形態においても、直線状又は曲線
状のサーボパターン５１が、図２(a) 又は図７と同じよ
うに、複数のトラック４４に斜め方向にわたって形成さ
れ、しかもその膜厚の円周方向での変化によってパター
ンが形成されている。したがって、そのようなサーボパ
ターン５１によれば、第１実施形態と同じように書込み
時間が短縮され、また、高精度のパターンが得られる。

【００４６】さらに、そのサーボパターン５１は直線状
又は曲線状に形成されて複数のトラック４４を斜めに渡
るようにしているので、孤立したパターンよりも機械的
強度が強くなり、パターンの欠陥が生じにくくなる。な
お、この実施形態においても、図２に示すと同様にサー
ボ領域４５の磁気記録層５４にはサーボデータ以外のデ
ータは記録されない。

【００４７】次に、図１１に示す構造のサーボパターン
５１の形成方法の一例を挙げて説明する。まず、図１２
(a) に示すように、基板５２の上にCrよりなる下地層５
３を５０nmの厚さに形成した後に、CoCrPtよりなる磁気
記録層５４を例えば２０nmの厚さに形成し、さらにSiO₂
よりなる中間層６７を５〜２０nmの厚さに形成する。こ
れらの層５３、５４、６７はスパッタによって形成す
る。続いて、中間層６７の上にレジスト５８を塗布し、
これを図８又は図９に示した露光方向により露光してサ
ーボパターンの潜像をレジスト５８に形成する。

【００４８】次に、レジスト５８を現像して図１２(b)
に示すようにレジスト５８をパターニングし、サーボパ
ターンを形成する部分に開口部５８ｂを形成する。その
後に、図１２(c) に示すように、レジスト５８に覆われ
ない中間層６７をエッチングにより除去して溝６８を形
成する。そのエッチング法としては、イオンミリング、
スパッタエッチング、ケミカルエッチングなどがある。

【００４９】次に、図１２(d) に示すように、全体に、
スパッタによりCoCrPtよりなる硬質磁性層５１ａを５〜
２０nmの厚さに形成し、続いてレジスト５８を溶剤によ
り剥離すると、溝６８内のみに硬質磁性層５１ａが残
る。そして、硬質磁性層５１ａと中間層６７とを研磨な
どにより平坦化する。これにより、硬質磁性層５１ａと
その直下の磁気記録層５４によってサーボパターン５１
が構成される。

【００５０】そのような平坦化工程の後に、図１２(e)
に示すように、硬質磁性層５１ａと中間層６７の上に保
護膜５５を形成すると、図１１に示すような構造の磁気
ディスクが完成する。なお、下地層５３は省略すること
が多い。また、保護層５５の上に潤滑剤を塗布してもよ
い。（第３実施形態）上記した直線状又は曲線状のサーボパ
ターン５１は、磁気記録層５４の一部をパターニングす
ることにより形成してもよい。

【００５１】例えば、図１３(a) に示すように、基板５
２上に下地層５３と厚さ２０nm程度の磁気記録層５４を
スパッタにより形成した後に、レジスト５８を磁気記録
層５４の上に塗布する。そして、このレジスト５８を図
８又は図９に示した方法により露光し、ついで現像して
レジスト５８をパターニングする。そのレジスト５８
は、サーボ領域４５以外を覆うとともにサーボ領域４５
内でサーボパターンの周囲に開口部５８ｃが形成されて
いる。

【００５２】続いて、レジスト５８に覆われない磁気記
録層５４をイオンミリング、スパッタエッチング、ケミ
カルエッチングなどにより除去して溝５４ａを形成し、
且つサーボ領域４５以外の磁気記録層５４を残すととも
に、サーボ領域５１に残った磁気記録層５４をサーボパ
ターン５１として使用する。次いで、図１３(b) に示す
ように、磁気記録層５４及びサーボパターン５１を保護
膜５５で覆うとともに、サーボパターン５１の周囲に発
生した溝を保護膜５５により充填する。その際、保護膜
５５を平坦化してもよい。さらに、保護膜５５の上には
潤滑剤７０を塗布すると磁気ディスクが完成する。

【００５３】なお、サーボパターン５１を形成する場合
には、高エネルギーのレーザ光を照射することにより磁
気記録層（硬質磁性層）５４をパターニングしてサーボ
パターンの形状を得る工程を採用してもよい。そのレー
ザ光の照射状態とタイミングは、図９(a) 〜図９(c) に
示すと同じである。図１３(b) に示すサーボパターン５
１は、サーボ領域４５の磁気記録層５４をパターニング
して形成されているが、磁気記録層５４をパターニング
することなくサーボパターン５１を形成する方法を次に
説明する。

【００５４】まず、図１４(a) に示すように、基板５２
のサーボ領域４５以外の領域とサーボパターン形成部分
を覆うレジスト５８を形成する。即ち、サーボ領域４５
でサーボパターン形成部分の周囲に窓５８ｄを有するレ
ジスト５８を形成する。そのレジスト５８の窓５８ｄの
形成は、図８又は図９に示した露光処理を経て形成され
る。続いて、レジスト５８をマスクにして基板５２を例
えば２０nmの深さにエッチングして基板５２に溝７２を
形成する。これにより、サーボ領域４５で溝７２内に堆
積した硬質磁性材７１は磁気ヘッド５０から遠ざかるこ
とになる。次に、レジスト５８を溶剤により剥離した
後に、図１４(b) に示すように、スパッタにより硬質磁
性材７１を例えば２０nmの厚さに形成し、ついで、図１
４(c) に示すように、硬質磁性材７１の上に保護膜５５
を形成し、さらにその上に潤滑剤７０を塗布する。

【００５５】図１４(c) に示す磁気ディスクでは、図４
(a) 又は図４(b) に示す方法によって強い外部磁界を硬
質磁性材７１に印加すると、距離の遠い溝７２内の硬質
磁性材７１が他の領域に比べて弱く磁化されることにな
り、しかも、再生用の磁気ヘッド５０から遠ざかること
になる。この結果、この溝７２から出る磁界は極めて小
さくなる。この結果、サーボ領域４５では、硬質磁性材
７１の溝７２に囲まれた挟まれた凸部がサーボパターン
５１として機能する。また、サーボ領域４５以外の領域
の硬質磁性層７１は磁気記録層５４として機能する。

【００５６】図１３(b) 、図１４(c) の磁気ディスクの
サーボ領域４５におけるサーボパターン５１による磁界
の変化とサーボ検出信号は、図５と実質的に同じにな
る。なお、図１３(b) 、図１４(c) で示したサーボパタ
ーン５１の平面は、第１、第２実施形態と同様に、直線
又は曲線状の形状を有し、図２(a) 又は図７に示すと同
様に、複数のトラック４４を斜めに横切るように配置さ
れている。

【００５７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、複数
のトラックを斜めに横切る直線状又は曲線状のサーボパ
ターンを磁気記録媒体に物理的形状で形成したので、従
来のようにサーボパターンにイレーズ領域が生じたり、
或いはビット曲りがりが生じなくなり、位置検出精度を
向上することができる。

【００５８】本発明のサーボパターンは、磁性層の膜厚
の変化、磁性層の凹凸の変化、磁性層の部分的利用によ
って構成しているので、外部から一定方向で一定の大き
さの磁界を連続して印加してサーボ情報を高速で書き込
むことができる。また、サーボパターンのパターニング
に使用されるレジストは、１枚の露光マスクを使用して
磁気記録媒体用の基板をステップ状に回転させ、その基
板の回転の各ステップ毎にレジストを部分的に露光し、
これを繰り返し行うと、露光処理が容易になる。

【００５９】また、レーザ光の照射によってレジストを
露光する場合には、サーボパターンを形成しようとする
基板をステップ又は連続して回転させながら行うと、露
光処理を速くできる。さらに、磁性層をレーザによりエ
ッチングすることによりサーボ領域にサーボパターンを
形成すると、レジストの露光及び現像処理を経ることな
く精度良いパターンが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク
を有する磁気ディスク装置の一例を示す平面図である。

【図２】図２(a) は、本発明の実施形態に係る磁気ディ
スクのサーボパターンの一例を示す平面図、図２(b) は
その部分拡大平面図である。

【図３】図３は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク
の構造の第１例を示す断面図である。

【図４】図４(a) は、本発明の実施形態に係る磁気ディ
スクへのサーボ情報を磁気ヘッドによって書き込んだ例
を示す斜視図、図４(b) は、本発明の実施形態に係る磁
気ディスクのサーボ情報を永久磁石により書き込んだ例
を示す斜視図である。

【図５】図５は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク
のサーボ情報の読み出し状態を示す断面図及び磁気ヘッ
ドの出力波形図である。

【図６】図６は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク
の位相サーボを説明するサーボパターンの平面図と磁気
ヘッドの出力波形図である。

【図７】図７は、本発明の実施形態に係る磁気ディスク
のサーボパターンの他の例を示す平面図である。

【図８】図８(a)は、本発明の実施形態に係る磁気ディ
スクのサーボパターンを形成する際のレジストの露光方
法の第１例を示す斜視図、図８(b) は、露光とステップ
モータ駆動のタイミングチャートである。

【図９】図９(a) は、本発明の実施形態に係る磁気ディ
スクのサーボパターンを形成する際のレジストの露光方
法の第２例を示す斜視図、図９(b),(c) は、レーザ光照
射とステップモータ駆動のタイミングチャートである。

【図１０】図１０(a) 〜(e) は、本発明の実施形態に係
る磁気ディスクの第１の製造工程を示す断面図である。

【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る磁気ディ
スクの構造の第２例を示す断面図である。

【図１２】図１２(a) 〜(e) は、本発明の実施形態に係
る磁気ディスクの第２の製造工程を示す断面図である。

【図１３】図１３(a),(b) は、本発明の係る磁気ディス
クの構造の第３例の製造工程を示す断面図である。

【図１４】図１４(a) 〜(c) は、本発明の係る磁気ディ
スクの構造の第４例の製造工程を示す断面図である。

【図１５】図１５(a) は、磁気ヘッドにより１つ１つ書
き込まれた従来の理想的なサーボパターンを示す平面
図、図１５(b) は、そのサーボパターンの実際に書き込
まれた状態を示す平面図である。

【符号の説明】

４２磁気ディスク４４トラック４５サーボ領域５０磁気ヘッド５１サーボパターン５１ａ硬質磁性層５２基板５３下地５４磁気記録層５５保護層５６溝５７永久磁石５８レジスト６０照明器６１露光マスク６３レーザ光源６４レーザ走査系ミラー６７中間層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、前記基板の上に形成され且つ複数のトラックにより区分
される磁気記録層と、複数の前記トラックを斜めに横切る直線状又は曲線状の
トラッキング用サーボパターンとを有することを特徴と
する磁気記録媒体。
【請求項２】前記トラッキング用サーボパターンは、前
記トラックにおけるトラック幅方向の位置の相違によっ
てトラック信号の位相が変化するように複数配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】前記トラッキング用サーボパターンは、前
記基板上に形成された磁性層の膜厚の変化により現れる
パターンであることを特徴とする請求項１又は２記載の
磁気記録媒体。
【請求項４】前記トラッキング用サーボパターンは、前
記磁気記録層が部分的に分断されてなるパターンである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項５】前記トラッキング用サーボパターンは、前
記磁気記録層に部分的に形成した凹凸の変化により現れ
るパターンであることを特徴とする請求項１又は２記載
の磁気記録媒体。
【請求項６】非磁性の基板の上に形成され且つ複数のト
ラックにより区分される磁気記録層と、複数の該トラックを斜めに横切る直線状又は曲線状のト
ラッキング用サーボパターンとを有する磁気記録媒体
と、前記磁気記録媒体を駆動する駆動手段と、前記磁気記録
媒体の上に配置される磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持する支持体と、前記支持体を移動する移動手段とを有することを特徴と
する磁気記録装置。
【請求項７】基板又は該基板上の非磁性層にレジストを
塗布する工程と、複数のトラックを配置する領域を斜めに横切る直線又は
曲線状のサーボパターン潜像を前記レジストに露光によ
り形成する工程と、前記レジストを現像して、前記サーボパターン潜像が形
成された部分又は前記サーボパターン潜像の周囲に開口
部を形成する工程と、前記開口部を通して前記基板又は前記非磁性層をエッチ
ングして溝を形成し、これによりサーボパターンの形状
を前記基板又は前記非磁性層に形成する工程とを有する
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】複数のトラック領域を有する基板上の磁性
層表面にレジストを塗布する工程と、露光によって、前記複数のトラック領域を斜めに横切る
直線又は曲線状のサーボパターン潜像を前記レジストに
形成する工程と、前記レジストを現像して、前記パターン潜像を囲む開口
部を形成する工程と、前記開口部を通して前記磁性層をエッチングして溝を形
成することにより、該溝に囲まれた前記磁性層をサーボ
パターンとして使用する工程とを有することを特徴とす
る磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】前記レジストの前記露光は、複数回に分け
て前記基板をステップ回転又は連続回転させながら行わ
れることを特徴とする請求項７又は８記載の磁気記録媒
体の製造方法。
【請求項１０】前記露光は、前記基板の前記ステップ回
転の停止時に露光マスクを使用してなされることを特徴
とする請求項９記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】前記露光マスクの位置合わせは、前記ス
テップ回転の間の停止時毎に行われることを特徴とする
請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】前記露光は、レーザビームを前記レジス
ト上に走査させながら行われることを特徴とする請求項
７又は８記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】基板上に磁性層を形成する工程と、レーザビームを照射することによって前記磁性層をエッ
チングし、複数のトラックで区画される領域を斜めに横
切る直線又は曲線状のサーボパターンを形成する工程と
を有することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法