KR100630585B1 - 자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 디스크 장치 - Google Patents

Abstract

기판에 홈과 랜드가 형성된 디스크 매체의 표면을 평탄화한다. 홈(8) 및 랜드(9)가 형성된 기판(2) 상에 비자성 하지막(3) 및 자성 기록막(4)을 형성하고, 홈(8) 상에 비자성 하지막(3) 및 자성 기록막(4)을 개재시켜 랜드(9) 상에서의 자성 기록막(4)의 높이까지 비자성의 평활용 박막(5)을 퇴적시켜 홈(8)을 매몰시킨다.

자기 기록 매체, 자기 디스크 장치, 랜드, 홈, 단차, 평활화, 자성막, 비자성막

Description

자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 디스크 장치{MAGNETIC RECORDING MEDIUM, METHOD OF MANUFACTURING THEREOF AND MAGNETIC DISK APPARATUS}

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 적용되는 자기 기록 매체와 그 매체의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 정보 기억장치의 중심적 역할을 담당하는 하드 디스크 드라이브에 대하여 소형화 및 대용량화가 요구되고 있다. 이러한 요구는 자기 디스크 매체의 면 기록 밀도의 향상에 의해 실현된다. 면 기록 밀도에는 디스크 매체의 원주방향의 선 기록 밀도와 반경방향의 트랙 밀도가 있으며, 이들 중의 어느 한쪽 또는 양쪽을 향상시킴으로써, 높은 면 기록 밀도를 얻을 수 있다. 본 발명은, 특히 트랙 밀도의 향상에 기여하는 기술이다.

종래 기술에 있어서는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 알루미늄 기판 등의 비자성 기판(2)에 크롬층을 형성하여 하지막(下地膜)(3)으로 만들고, 하지막(3) 상에 코발트를 주성분으로 하는 합금으로 이루어진 자성막(4)을 형성하며, 자성막(4) 상에 비정질 카본과 같은 보호막(6)을 형성한 자기 디스크 매체(60)가 제공되어 있다.

자기 디스크 매체의 트랙 밀도를 향상시키기 위해서는, 기록용 자기 헤드의 코어 폭을 좁혀 기록 트랙의 폭을 축소시키는 것이 필요하다. 그런데, 정보의 기록에 자기 헤드를 사용하는 방식에서는, 기록 헤드 측면으로부터 발생하는 누설 자장에 의해 기록 트랙과 기록 트랙 사이의 부분(보호 주파수대; guardband)에 불필요한 기록이 실행되어 버린다. 이러한 영역은 측면 소거(side erase)라고 불리며, 재생 시에서의 노이즈의 원인으로 된다. 또한, 트랙 밀도의 향상을 도모하여 기록용 자기 헤드의 코어 폭을 좁혀도, 갭 길이 및 헤드 부상량을 작게 하지 않는 한, 측면 소거의 폭은 거의 변화하지 않기 때문에, 트랙 폭의 감소에 수반하여 기록 데이터를 재생할 때의 S/N비를 확보하는 것이 어려워지게 된다.

그래서, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 미리 디스크 기판(2)의 원주방향에 따라 홈(groove)(9)을 형성하여, 이것을 보호 주파수대로 사용함으로써, 트랙을 물리적으로 분리시키는 디스크 매체(61)가 제안되어 있다. 이 자기 디스크 매체(61)는 홈의 깊이가 충분하면, 트랙 에지 노이즈를 억제할 수 있기 때문에, 트랙의 고밀도화에 효과적이라고 생각된다.

그러나, 홈이 형성된 매체에는 최종적으로 표면에 고저 차가 수십㎚ 내지 수백㎚인 요철이 남는다. 금후의 자기 디스크 매체의 고밀도화에 따라, 자기 헤드의 부상량이 30㎚ 이하로 되는 것을 생각하면, 신뢰성 측면에서 다음에 나타낸 이유에 의한 문제가 발생하게 된다.

하드 디스크 드라이브에서는, 디스크가 고속 회전됨으로써 발생하는 공기류가 자기 헤드를 탑재한 슬라이더를 부상시키고, 자기 헤드는 디스크와 비접촉으로 기록 및 재생을 행하고 있다. 그런데, 디스크의 표면에 요철이 존재하면, 공기류 의 교란(disturbance)을 통하여 슬라이더의 부상량의 변동이 발생하여, 불안정해지는 것이 알려져 있다. 이것은 부상량이 50㎚∼100㎚로 비교적 클 경우에는 그다지 문제로 되지 않았으나, 금후 요구되는 30㎚ 이하의 상당히 낮은 부상량에서는 큰 문제로 된다.

본 발명은 기록 밀도가 높은 자기 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자기 기록 매체의 트랙 에지 노이즈를 저감시키는 것이다.

게다가, 본 발명의 또 다른 목적은 자기 헤드의 부상을 안정시키는 것이다.

본 발명에서의 자기 기록 매체는, 기판에 홈과 랜드(land)가 형성되고, 그 기판 상에 자성막이 적층되어 있다. 따라서, 트랙이 서로 자기적으로 분리되어, 트랙 에지 노이즈가 저감된다. 또한, 홈 위의 자성막 상에 있어서, 비자성체가 기판의 랜드 면보다 높은 위치까지 퇴적되어 있다. 이 구조에 의하면, 매체 표면에서 기판의 랜드와 홈에 기인하는 단차가 축소되고, 매체 표면은 대략 평탄하다. 따라서, 매체의 회전에 의해 발생하는 공기류가 교란되지 않고, 이 자기 기록 매체에 대하여 정보의 기록 또는 재생을 행하는 자기 헤드의 안정적인 부상을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 홈 및 랜드가 형성된 기판 상에 자성막 및 비자성막을 차례로 적층시킨 후, 비자성막을 가열하여 용융시킨다. 이것에 의해, 비자 성체가 홈 상에 유입되어, 홈 상에 비자성체가 퇴적된다. 그 결과, 매체 표면에서 홈과 랜드의 단차가 축소되어, 매체 표면의 평탄화가 달성된다. 여기서, 비자성막의 재료로서 자기 기록 매체를 구성하는 다른 재료보다도 융점이 낮은 것을 채용함으로써, 비자성막을 가열할 때, 다른 재료도 용융되어 버린다는 문제가 없어진다. 또한, 비자성막을 두께가 홈 폭/랜드 폭 × 홈 깊이로 되도록 적층시킴으로써, 랜드부에 적층된 비자성막이 용융되어 랜드부로부터 제거된 시점에서, 홈부가 비자성막에 의해 완전하게 매몰되고, 랜드부 상에 불필요한 비자성막을 남기지 않아, 매체의 표면을 평탄화할 수 있다.

도 1은 종래의 자기 디스크 매체의 단면도.

도 2는 본 발명에서의 디스크 매체의 단면도.

도 3은 디스크 매체의 표면을 평활화하는 공정을 나타내는 도면.

도 4는 디스크 매체의 표면을 평활화하는 장치를 나타내는 도면.

도 5는 디스크 매체의 표면을 평활화하는 장치의 기능 블록도.

도 6은 레이저 스폿의 위치 맞춤의 원리도.

도 7은 본 발명의 디스크 매체를 구비한 자기 디스크 장치의 평면도.

도 8은 도 7에 도시되는 자기 디스크 장치의 단면도.

도 9는 스퍼터링 장치를 나타내는 도면.

도 10은 레이저 파워와 디스크의 표면 단차의 관계를 나타내는 그래프.

도 11은 자기 헤드의 부상 내구 시간을 평가하는 장치를 나타내는 도면.

도 12는 본 발명의 매체에 대한 헤드의 부상 내구 시간을 나타내는 도면.

도 13은 종래의 매체에 대한 헤드의 부상 내구 시간을 나타내는 도면.

도 2에 본 발명의 자기 기록 매체(1)의 단면을 나타낸다. 즉, 홈(8) 및 랜드(9)가 형성된 기판(2) 상에 하지막(3), 자성막(4), 보호막(6)이 차례로 적층되고, 보호막(6) 상에는 윤활제(7)의 층이 형성되어 있다. 또한, 홈(8) 상에는 하지막(3) 및 자성막(4)을 개재시켜 랜드(9) 상에서의 자성막(4)의 높이까지 평활용 박막(5)이 퇴적되어, 보호막(6)의 적층면 단차가 해소되고 있다. 따라서, 보호막(6)으로부터 위의 층은 평탄한 형상을 갖고 있다. 이하, 자기 기록 매체(1)를 구성하는 각 막에 대해서 설명한다.

기판(2)은 비자성체로 이루어지며, 원반형 형상을 갖는다. 기판(2)을 구성하는 재료로서는, NiP 도금이 실행된 알루미늄(알루미늄 합금을 포함함) 디스크, 유리(강화 유리도 포함함) 디스크, 표면 산화막을 갖는 실리콘 디스크, SiC 디스크, 카본 디스크, 플라스틱 디스크, 세라믹 디스크 등을 포함한다.

홈의 형성에 대해서는 다양한 방법이 알려져 있으며, 기판의 재료에 따라 최적의 방법이 채용된다. 플라스틱과 같이 기판이 수지성인 경우는, 일예로서, 요철 형상을 갖는 다이(die)에 용해된 플라스틱 원료를 유입시키고, 고화시킴으로써 플라스틱의 기판 상에 홈을 형성하는 수법이 채용된다. 또한, 기판이 금속제인 경우는, 일예로서, 기판 상의 홈이 형성되는 영역 외에 마스크를 씌우고, 이온 밀링(milling)과 같은 에칭법을 이용하여 기판 면을 깎음으로써 홈을 형성하는 수 법이 채용된다. 기판이 유리제인 경우는, 예를 들어, 요철 형상을 갖는 다이에 용해시킨 유리를 유입시키고, 유리를 고화시킴으로써 홈을 형성하는 수법이나, 유리판의 한쪽 면에 도포된 자외선 경화 수지에 요철이 형성된 다이를 덮어 눌러, 유리판의 다른쪽 면으로부터 자외선을 조사하여 수지를 경화시킴으로써 홈을 형성하는 수법이 채용된다.

기판(2)은 텍스처(texture) 처리가 실행되어 있어도, 실행되어 있지 않아도 된다. 또한, 기판(2)의 사이즈는 원하는 매체의 종류나 적용하는 자기 디스크 장치 등에 따라 결정되고, 일반적으로는, 직경이 1인치 내지 3.5인치, 두께는 0.5㎜ 내지 1.0㎜이다.

하지막(3)은 크롬을 주성분으로 하는 비자성 금속 재료로 이루어진 것이며, 구체적인 재료로서, 크롬만을 주성분으로 하는 금속 재료, 또는 CrW, CrV, CrTi, CrMo 등의 크롬 합금을 들 수 있다. 하지막(3)은, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막되고, 특히 보자력을 높이기 위해서는 DC 부(負) 바이어스의 인가 하에 실시하는 것이 바람직하다. 적당한 성막 조건으로서, 예를 들어 200℃∼300℃의 성막 온도, 1∼10mTorr의 Ar 가스 압력, 100∼500V의 DC 바이어스 전압을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어 증착법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용할 수도 있다. 하지막(3)의 막 두께는 다양한 요인에 따라 넓은 범위 내에서 결정되나, S/N비를 높이기 위해서는 10㎚∼100㎚의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 하지막의 막 두께가 10㎚를 하회하면, 자기 특성을 충분히 얻을 수 없는 문제가 발생하고, 반대로 100㎚를 초과하면, 헤드의 부상이 불안정해지는 경향이 있다.

또한, 하지층(3)이 반드시 필요하지는 않으며, 기판(2) 상에 하지층을 개재시키지 않고 자성막(4)이 적층되는 구조일 수도 있다. 또한, 하지층(3)은 다층 구조를 갖고 있을 수도 있다.

자성막(4)은 코발트를 주성분으로 하는 Co계 자성체로 이루어지며, 구체적인 재료로서는, CoPt 합금, CoNi 합금, CoCr 합금 등의 Co계 2원 합금, CoCrPt 등의 Co계 3원 합금, CoCrPt에 Ta 또는 Nb이 첨가된 4원 또는 5원 합금 등을 들 수 있다. 그 중에서, 예를 들어 CoCrPtTa를 자성막(4)에 적용했을 때의 조성예를 이하에 나타낸다.

코발트 : 70∼80at%

크롬 : 10∼30at%

백금 : 5∼20at%, 및

탄탈 : 1∼3at%

자성막(4)은 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막되는 것이 바람직하고, 적당한 성막 조건으로서, 예를 들어 200℃∼300℃의 성막 온도, 1∼10mTorr의 Ar 가스 압력 등을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어 증착법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용하는 것도 가능하다.

본 실시형태에 있어서는, 자성막(4)은 단일 층으로 이루어지나, 필요에 따라, 2층 또는 그 이상의 서로 분단된 다층 구조를 갖고 있을 수도 있다. 자성막(4)이 다층 구조를 취할 경우, 자성막(4)은 비자성 중간막을 개재시켜 복수 의 자성층으로 분단된다. 적당한 비자성 중간막으로서 CrMo을 들 수 있다.

평활용 박막(5)은 자성막(4)을 구성하는 재료보다도 융점이 낮은 비자성체로 구성된다. 평활용 박막(5)에 의해 홈을 매몰시키는 공정을 도 3 및 도 4를 이용하여 설명한다.

먼저, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 기판(2) 상에 하지막(3) 및 자성막(4)이 적층된 후, 자성막(4) 상에 비자성 재료를, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링법에 의해 성막한다. 자성막(4)이 다층 구조를 가질 경우는, 평활용 박막(5)은 최상층의 자성막보다도 위의 층에 성막된다. 성막 조건으로서는 20℃∼50℃의 성막 온도, Ar:CH₄=9:1 정도의 혼합 가스로 1∼10mTorr가 바람직하다.

평활용 박막(5)이 성막된 후, 도 4에 나타낸 바와 같이, 매체(1)를 회전시키면서 렌즈(19)에 의해 집광된 레이저 광을 랜드 상의 평활용 박막(5)에 조사한다. 랜드 및 홈은 기판(2) 상에 동심원 상에 형성되어 있고, 매체의 회전에 따라 평활용 박막(5)은 매체(1)의 둘레방향을 따라 가열되어 용융된다. 레이저 스폿 직경은, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 랜드의 폭과 동일해지도록 조정된다. 레이저 파장은 400㎚∼800㎚, 레이저 파워는 2∼100㎽가 바람직하다.

랜드 상의 평활용 박막(5)이 용융되면, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 랜드 상의 평활용 박막(5)과 홈 상의 평활용 박막(5) 사이에 표면장력의 차가 생긴다. 그 결과, 랜드 상의 평활용 박막(5)은 레이저 스폿의 외측에 있는 홈에 유입되어, 홈이 평활용 박막(5)에 의해 매몰된다. 평활용 박막(5)의 막 두께가 (홈 폭/랜드 폭) × 홈 깊이일 경우, 랜드 상의 평활용 박막(5)이 모두 홈에 유입된 시점에서, 홈이 완전하게 매몰되고, 랜드 상에 평활용 박막(5)을 남기지 않고 매체(1)의 표면을 평탄화할 수 있다.

이후, 레이저 스폿을 매체(1)의 반경방향으로 이동시키고, 각 랜드 상의 평활용 박막(4)을 가열함으로써, 도 3(d) 내지 도 3(g)에 나타낸 바와 같이, 랜드 상의 평활용 박막(5)이 제거되어, 홈이 매몰되어 간다.

상술한 바와 같이, 본 실시형태에 있어서는, 평활용 박막(5)을 가열 용융하여 홈을 매몰시키기 때문에, 매체(1)를 구성하는 다른 재료까지도 용융되지 않도록 평활용 박막(5)은 그들 재료보다도 융점이 낮은 재료로 이루어진 것이 요구된다. 또한, 평활용 박막(5)을 레이저 광에 의해 가열하기 때문에, 광 흡수율이 높은 것도 요구된다. 이러한 요구를 만족시키는 적당한 재료로서, Te 또는 Te를 주성분으로 하며, C, Se, S 중의 어느 하나를 함유하는 화합물을 들 수 있다. 특히, Te는 융점이 450℃로서 자성막(4)을 구성하는 재료의 융점에 비하여 매우 낮고, 반도체 레이저의 파장에서의 광 흡수율도 높다. 또한, Te 단체(單體)와 비교하여, TeC, TeSe, TeCS₂와 같은 화합물은 내산화성이 우수하고, 광 감도도 한층 더 높다.

도 5는 도 4에 도시되는 가열장치의 기능 블록도이다.

도 5에 있어서, 참조부호 12는 스핀들 모터이며, 디스크 매체(1)를 회전시킨다. 참조부호 13은 레이저 유니트이며, 가열용 레이저(14)와 트래킹(tracking)용 레이저(15)를 구비한다. 참조부호 16은 레이저 유니트(13)를 디스크(1)의 반경방 향으로 구동시키는 액추에이터이다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가열용 레이저(14)의 스폿과 트래킹용 레이저(15)의 스폿의 간격은 랜드(8)와 홈(9)의 간격(d)과 동일해지도록 조정되며, 또한 트래킹 레이저(15)는 화살표 A로 도시되는 액추에이터(13)의 이동방향에 대해서 가열용 레이저(14)보다도 앞에 배치된다. 즉, 트래킹용 레이저(15)의 스폿이 홈(9)에 조사될 때, 가열용 레이저(14)의 스폿과 랜드(8)가 겹치도록 되어 있다.

참조부호 17은 미리 설정된 가열용 레이저(14)의 랜드에 대한 조사 시간을 계수하면 리세트되는 타이머이다. 참조부호 18은 디스크 매체(1)의 랜드 수가 설정되어, 이 설정치가 타이머(17)가 리세트될 때마다 감산되는 카운터이다. 즉, 타이머(17)의 리세트 횟수가 디스크 매체(1)의 랜드 수와 일치함으로써 리세트된다.

컨트롤러(11)는 타이머(17)의 리세트를 검출하면, 현재 실행 중인 홈의 매몰 처리가 종료되었다고 판단하여, 옆의 홈 상에 가열용 레이저(14)의 스폿을 이동시키도록 액추에이터(16)를 도6의 화살표 A 방향으로 구동시킨다. 컨트롤러(11)는 트래킹용 레이저(15)의 스폿이 홈(9)에 조사되었음을 검출하면, 가열용 레이저(14)의 스폿이 랜드(8) 상에 위치 결정되었다고 판단하여, 액추에이터(16)를 정지시키고, 타이머(17)를 다시 작동시킨다. 또한, 컨트롤러(11)는 카운터(18)의 값이 0임을 검출하면, 디스크(1) 상의 모든 홈이 매몰되었다고 판단하여, 가열용 레이저(15)의 랜드에 대한 조사를 정지시킨다. 또한, 상술한 예에서는, 일정 시간 간격으로 액추에이터를 이동시키기 때문에, 둘레방향 길이의 차이에 의해 레이저로부터 받는 열량이 랜드 사이에서 변동한다. 그래서, 스핀들 모터(12)의 회전수를 계수하여, 일정수 회전될 때마다 액추에이터를 이동시킬 수도 있다.

보호막(6)은 카본 단체 또는 카본을 함유하는 화합물로 이루어지며, 예를 들어 WC, SiC, B₄C, 수소 함유 카본이나, 높은 경도를 갖는 점에서 주목되고 있는 다이아몬드 라이크 카본(DLC)을 들 수 있다. 보호막(6)은 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막되는 것이 바람직하고, 적당한 성막 조건으로서는, 예를 들어 20℃∼100℃의 성막 온도, 1∼10mTorr의 Ar 가스 압력을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어 증착법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용할 수도 있다. 보호막(6)의 막 두께는 다양한 요인에 의존하며, 넓은 범위 내에서 결정되나, 바람직하게는 5㎚ 내지 20㎚이다.

윤활막(7)은 플로로카본 수지계의 재료로 이루어지며, 막 두께 0.5㎚ 내지 2㎚를 갖는다. 윤활막(7)은 상기 재료를 함유하는 용액 중에 매체(1)를 침지함으로써, 상기 매체에 윤활제의 막이 형성된다. 막 두께는 용액 중의 재료의 농도나 매체를 용액으로부터 끌어올리는 속도에 의존한다.

또한, 본 발명은 상술한 자기 기록 매체를 구비하는 자기 디스크 장치이며, 그 일례를 도 7 및 도 8에 나타낸다. 도 7은 커버를 떼어낸 상태에서의 본 발명의 자기 디스크 장치의 평면도이고, 도 8은 도 7의 선분 A-A에 따른 단면도이다.

이들 도면에 있어서, 참조부호 50은 베이스 플레이트(51) 상에 설치된 스핀들 모터(52)에 의해 구동되는 자기 디스크이다. 본 실시형태에 있어서는, 자기 디스크는 3매 구비되어 있다.

참조부호 53은 베이스 플레이트(51) 상에 회전 가능하게 지지되는 액추에이터이다. 액추에이터(53)의 한쪽 끝에는 자기 디스크(50)의 기록 면과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 헤드 암(54)이 형성되어 있다. 헤드 암의 한쪽 끝에는 스프링 암이 부착된다. 스프링 암(55)의 만곡부(flexure part)에 슬라이더(40)가 절연막(도시 생략)을 개재시켜 부착되어 있다. 액추에이터(53)의 다른쪽 끝에는 코일(57)이 부착되어 있다.

베이스 플레이트(51) 상에는 영구자석 및 요크에 의해 구성된 자기회로(58)가 설치되고, 자기회로(58)의 자기 갭 내에 상기 코일(57)이 배치된다. 그리고, 자기회로(58)와 코일(57)에 의해 보이스 코일 모터(VCM)가 구성된다. 또한, 베이스 플레이트(51)의 상부는 커버(59)로 덮여 있다.

이하, 상기 자기 디스크 장치의 동작을 설명한다. 자기 디스크(50)가 정지되어 있을 때는, 슬라이더(40)는 자기 디스크(50)의 퇴피(退避) 존(zone)에 접촉하여 정지하고 있다. 다음으로, 자기 디스크 장치(50)가 스핀들 모터(52)에 의해 회전되면, 자기 디스크(50)의 회전에 따라 발생하는 공기류에 의해, 슬라이더(40)는 디스크 면으로부터 약간의 갭을 갖고 부상한다. 슬라이더가 부상하고 있는 상태에서 코일(57)에 전류가 흐르면, 코일(57)에 추력(推力)이 발생하고, 액추에이터(53)가 회전된다. 그리고, 슬라이더(40)가 자기 디스크(50)의 소정 트랙 상에 이동하여, 데이터의 판독이나 기록을 행한다.

이 자기 디스크 장치에서는, 자기 디스크(50)는 홈이 형성되어 있기 때문에, 트랙 에지 노이즈의 억제에 효과적이다. 또한, 홈이 평활용 박막에 의해 매몰되 어, 자기 디스크(50)의 표면은 평탄하다. 따라서, 자기 디스크의 회전에 의해 발생하는 자기 디스크 표면의 공기류는 정돈되어 있어, 슬라이더(40)의 안정적인 부상을 확보할 수 있다.

본 실시예에서는, 단면이 도 2에 도시되는 자기 기록 매체를 후술하는 조건에 의거하여 제조했다. 본 실시예에서는 하지막(3), 자성막(4), 평활용 박막(5) 및 보호막 형성을 위해 도 9에 도시되는 바와 같은 DC 마그네트론 스퍼터링 장치(10)가 사용되었다. 스퍼터링 장치(20)는 도시되는 바와 같이, 가스를 스퍼터링실에 도입하는 가스 공급구(21), 배기구(22), 디스크 기판을 지지하는 서셉터(susceptor)(23), 타깃(24), 그리고 마그넷(25)을 장비하고 있다.

기판(2)은 2.5인치의 유리 디스크로 이루어지며, 홈(8)이 형성되어 있다. 홈(8)은 레지스트를 유리 디스크의 표면에 형성한 후, 노광장치에 의해 레지스트를 패터닝하고, RIE에 의해 레지스트로 덮여 있지 않은 홈 형성 예정면을 깎음으로써 형성된다. 본 실시예에 있어서는, 홈(8)은 깊이 60㎚, 폭 0.3㎛이고, 랜드 폭은 2.7㎛이다. 여기서는, 랜드 폭과 홈 폭의 합계치인 3.0㎛가 본 실시예의 자기 기록 매체에서의 트랙 피치로 된다. 또한, 본 실시예에서의 기판(2)에는 텍스처 처리는 실행되지 않는다.

하지막(3)은 Cr의 단층이고, 스퍼터링실 내를 1 × 10^-8Torr로 배기시킨 후, 기판 온도 250℃, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력 5mTorr, DC 파워 300W의 조건 하에서, 기판(2) 상에 두께 20㎚로 성막되었다.

자성막(4)은 CoCrPtTa로 이루어진 단층이고, 스퍼터링실 내의 Ar 가스 압력 5mTorr, DC 파워 200W의 조건 하에서, 상기 하지층(3) 상에 두께 20㎚로 성막되었다. 본 실시예에서의 자성막(4)의 조성은 코발트 80at%, 크롬 16at%, 백금 12at% 및 탄탈 2at%이다.

평활용 박막(5)의 성막은, 스퍼터링실에 도입되는 가스가 상기 하지막 및 자성막의 성막 시와 상이하기 때문에, 기판(2)을 다른 스퍼터링 장치로 이동시켜 실행된다. 평활용 박막(5)은 스퍼터링실 내를 1 × 10^-8Torr로 배기시킨 후, 기판 온도 20℃, 스퍼터링실의 CH₄:Ar=1:9의 혼합 가스 압력 5mTorr, DC 파워 200W의 조건 하에서, 상기 자성막(4) 상에 두께 6㎚로 성막된다. 평활용 박막(5)이 성막된 후, 평활화 처리가 실행되었다. 평활화 처리는, 기판(2)을 1000rpm으로 회전시키고, 각 랜드의 평활용 박막(5)을 파장 790㎚, 레이저 파워가 최대 2.5㎽인 반도체 레이저를 10초 조사함으로써 실시되었다. 평활화 처리의 결과, 랜드 상의 평활용 박막(4)은 홈 상에 유입되어, 매체 표면의 단차가 2㎚까지 축소되었다.

보호막(6)의 성막은, 평활화 처리 후, 하지막(2) 및 자성막(3)을 성막한 스퍼터링 장치로 되돌려 실행된다. 보호막(6)은 비정질 카본(aC)으로 이루어지며, 스퍼터링실 내를 1 × 10^-8Torr로 배기시킨 후, 기판 온도 20℃, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력 5mTorr, DC 파워 400W의 조건 하에서, 두께 10㎚로 성막되었다. 상술한 평활화 처리에 의해, 보호막(6)의 적층면 단차는 거의 해소되고 있기 때문에, 보호막(6)은 대략 평탄한 층을 나타낸다.

윤활막(7)은 플로로카본으로 이루어지며, 보호막(6) 상에 막 두께 2㎚로 형성되었다.

본 실시예에서의 자기 기록 매체는, 상술한 바와 같은 재료 및 제조 방법을 이용하여 제조된 결과, 표면에서의 랜드와 홈 사이의 단차는 2∼3㎚로 억제되고 있다.

도 10은 평활화 처리에서의 레이저 파워와 평활용 박막(TeC)에서의 랜드와 홈 사이의 단차와의 관계를 나타낸다. 레이저 파워가 0 내지 1㎽일 때는, TeC막이 용해되지 않기 때문에, 단차는 거의 변화하지 않는다. 레이저 파워가 1.5㎽ 이상으로 되면, TeC막의 용해와 홈으로의 유입이 개시되어, 단차가 감소되어 간다. 그리고, 2.5㎽ 이상으로 되면, 랜드 상의 TeC막은 대부분 홈으로 이동하여, 단차는 2㎚ 이하까지 감소한다.

도 11은 디스크 매체와 헤드의 충돌을 검출하는 장치이고, 피시험 매체를 회전시키는 에어 스핀들(30), 헤드를 지지하는 서스펜션(32), 매체와 헤드의 충돌을 감지하는 AE 센서(32), AE 센서의 신호를 증폭시키는 앰프 및 필터(33)를 갖는다. 도 11에 나타낸 장치를 이용하여, 헤드의 주속(周速) 10m/S, 헤드의 부상량 20㎚의 조건 하에서 디스크 매체를 평가한 결과, 도 12 및 도 14에 나타낸 결과가 얻어졌다.

도 12는 디스크 매체의 표면에서의 랜드와 홈 사이의 단차와 헤드의 부상 내구 시간의 관계를 조사한 결과를 나타내고 있다. 표 1로부터 명확히 알 수 있듯이, 단차가 5㎚ 이하인 매체에서는, 헤드와 현저한 충돌이 일어나지 않아, 헤드는 1000시간 이상 부상할 수 있다. 한편, 단차가 6㎚ 이상인 매체에서는, 헤드가 부상하고 나서 수시간에서 충돌(crash)이 발생하여, 매우 근소한 시간밖에 부상할 수가 없다. 도 12에 도시되는 결과로부터, 헤드의 안정적인 부상을 확보하기 위해서는, 매체 표면에서의 랜드와 홈의 단차를 5㎚ 이하로 하는 것이 필요함을 알 수 있다.

도 14는 도 1에 도시되는 종래의 디스크 매체에 대한 헤드의 부상 내구 시간을 나타낸다. 도 1a에 도시되는 매체는, 기판(1)에 홈이 형성되어 있지 않기 때문에, 표면은 평탄하며, 헤드는 1000시간 이상의 부상을 확보할 수 있다. 한편, 도 1b에 도시되는 기판(1)에 홈이 형성된 매체는 불과 2시간 이내에서 충돌이 발생했다.

도 14 및 도 12에 도시되는 결과로부터, 본 실시예에서의 자기 기록 매체는 랜드와 홈 사이의 단차가 2㎚밖에 없기 때문에, 홈이 형성되어 있지 않은 평탄한 매체와 동등한 부상 내구 시간이 얻어짐을 알 수 있다.

본 발명의 자기 기록 매체는, 홈이 형성된 기판 상에 자성막이 적층되어, 트랙이 자기적으로 분리되기 때문에, 트랙 에지 노이즈가 저감된다. 그 결과, 트랙 밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 자기 기록 매체는, 표면이 평탄하기 때문에, 매체 표면의 공기류는 교란되지 않아 헤드의 부상이 안정된다. 그 결과, 헤드의 부상량을 작게 할 수 있어, 선 밀도를 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 트랙 밀도와 선 밀도 양쪽의 고밀도화가 가능해 지고, 자기 기록 매체의 소형화 및 대용량화를 도모할 수 있다.

Claims (12)

1. 홈과 랜드(land)가 형성된 기판과,

   상기 기판 상에 적층된 자성막과,

   상기 홈 상의 상기 자성막 상에 평활화 처리에 의해 상기 기판의 랜드보다 높고, 상기 자성막과 대략 동일한 높이까지 퇴적된 비자성막을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 비자성막은 상기 자성막보다도 융점이 낮은 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 비자성막은 Te 또는 Te를 주성분으로 하며 C, Se, S 중의 어느 하나를 함유하는 화합물인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
5. 제 1 항에 있어서,

   최상면에서의 홈과 랜드의 단차가 5㎚ 이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
6. 홈 및 랜드가 형성된 기판 상에 자성막을 적층시키는 공정과,

   상기 자성막 상에 비자성막을 적층시키는 공정과,

   상기 비자성막을 그 비자성막의 융점 이상으로 가열하는 공정

   을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 비자성막을 (홈 폭/랜드 폭) × 홈 깊이로 표현되는 두께로 적층시키는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 비자성막으로서, 상기 자성막보다도 융점이 낮은 재료를 그 자성막 상에 적층시키는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
9. 제 6 항에 있어서,

   상기 비자성막을 레이저 광으로 가열하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 비자성막으로서, Te 또는 Te를 주성분으로 하며 C, Se, S 중의 어느 하나를 함유하는 화합물인 재료를 상기 자성막 상에 적층시키는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
11. 홈과 랜드가 형성된 기판과, 상기 기판 상에 적층된 자성막과, 상기 홈 상의 상기 자성막 상에 평활화 처리에 의해 상기 기판의 랜드보다 높고 상기 랜드 상의 상기 자성막과 대략 동일한 높이까지 퇴적된 비자성막을 포함하여 이루어진 자기 디스크와,

    상기 자기 디스크를 회전시키는 스핀들 모터와,

    상기 자기 디스크에 대하여 데이터의 판독 또는 기록을 행하는 헤드와,

    상기 헤드를 상기 자기 디스크의 반경방향으로 이동시키는 액추에이터

    를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.
12. 삭제

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