KR100766351B1 - 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치, 기판,텍스쳐 형성 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기록층의 배향도의 향상을 도모하는 신규의 텍스쳐를 구비한 자기 기록 매체와 그 제조 방법, 자기 기억 장치, 자기 기록 매체용 기판 및 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하기 위한 텍스쳐 형성 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

표면에 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17), 보호막(19) 및 윤활층(20)이 순차 형성된 구성으로 하고, 텍스쳐(11a)는 이온빔을 기판(11)의 표면에 대하여 경사 방향으로부터 조사함으로써 다수의 홈이 자기 조직적으로 형성된다. 텍스쳐(11a)는 기록 방향을 따라서 뻗어 있는 다수의 홈으로 이루어지며, 홈은 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 형성된다. 텍스쳐(11a)는 기판 상에 형성한 유전체막으로 이루어지는 텍스쳐층의 표면에 형성하더라도 좋다.

Description

자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치, 기판, 텍스쳐 형성 장치{MAGNETIC RECORDING MEDIUM AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, MAGNETIC STORAGE APPARATUS, SUBSTRATE AND TEXTURE FORMING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다.

도 2는 텍스쳐가 형성된 기판의 일부의 모식도이다.

도 3의 (A)는 텍스쳐가 형성된 기판 표면의 AFM상, 도 3의 (B)는 도 3의 (a)의 A부의 모식적 확대도이다.

도 4는 다른 텍스쳐가 형성된 기판 표면의 AFM상이다.

도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 제조 공정을 도시한 도면이다.

도 6은 텍스쳐 형성 장치에 의한 텍스쳐의 형성 방법을 설명하기 위한 제1 도면이다.

도 7은 텍스쳐 형성 장치에 의한 텍스쳐의 형성 방법을 설명하기 위한 제2 도면이다.

도 8의 (A) 및 도 8의 (B)는 이온 건의 차폐 전극 및 가속 전극의 예를 도시하는 도면이다.

도 9는 텍스쳐 형성 장치의 다른 예의 모식도이다.

도 10은 제1 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다.

도 11의 (A)는 실시예의 둘레 방향 배향도, 도 11의 (B)는 평균 홈 깊이를 도시한 도면이다.

도 12의 (A)는 실시예 3(조사각 60도)의 기판 표면의 단면 형상, 도 12의 (B)는 실시예 3(조사각 60도)의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다.

도 13의 (A)는 비교예 1의 기판 표면의 단면 형상, 도 13의 (B)는 비교예 1의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다.

도 14의 (A)는 참고예의 기판 표면의 단면 형상, 도 14의 (B)는 참고예의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다.

도 15는 실시예 4의 자기 디스크의 표면의 AFM상이다.

도 16은 실시예 5 및 비교예 2의 텍스쳐 형성 조건, 텍스쳐 및 자기 디스크의 특성을 도시한 도면이다.

도 17은 실시예 5의 텍스쳐의 평균 홈 폭과 이온빔의 가속 전압과의 관계도이다.

도 18은 실시예 5 및 비교예 2의 잔류 자화의 시간 경과에 따른 변화를 도시한 도면이다.

도 19는 본 발명의 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 단면도이다.

도 20은 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다.

도 21은 본 발명의 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도 시하는 단면도이다.

도 22는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 평면도이다.

도 23은 제3 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 평면도이다.

도 24는 제3 실시예의 제3예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 단면도이다.

도 25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기 기억 장치의 주요부를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10, 50, 60, 65, 70, 80, 85 : 자기 기록 매체

11 : 기판

11a, 51a : 텍스쳐

11a-1 : 홈

11-1, 11-2 : 기판 표면

12 : 시드층

13 : 기초층

14 : 비자성 중간층

15 : 제1 자성층

16 : 비자성 결합층

17 : 제2 자성층

18, 74 : 기록층

19 : 보호막

20 : 윤활층

30, 47 : 텍스쳐 형성 장치

31 : 기판 유지대

32 : 회전 구동부

35 : 이온 건

36 : 열 음극

38 : 양극

39 : 코일

40 : 추출 전극

41 : 이온빔

42 : 차폐판

44 : 진공 용기

45 : 배기계

48 : 기판 유지 부재

51 : 텍스쳐층

61 : 트랙 영역

62 : 트랙 사이 영역

71, 81 : 기록 셀

72, 82 : 셀 사이 영역

90 : 자기 기억 장치

본 발명은 면내 자기 기록 방식에 이용되는 자기 기록 매체와 그 제조 방법, 자기 기억 장치, 자기 기록 매체용 기판 및 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하기 위한 텍스쳐 형성 장치에 관한 것이다.

최근, 자기 기억 장치, 예컨대 자기 디스크 장치는 자기 디스크의 매체 노이즈의 저감화와 함께, 자기 헤드로의 스핀 밸브 재생 소자의 채용에 의해 현저히 기록 밀도가 향상되어, 100 Gbit/(인치)2를 초과하는 면기록 밀도가 달성되어 있다.

자기 디스크는, 알루미늄 합금 기판이나 유리 기판 상에 기초층, 기록층, 보호막이 순차 적층되어 구성되고, 기록층에는 주로 hcp(육방 세밀 충전) 결정 구조를 갖는 CoCr계 합금이 이용되고 있다. CoCr계 합금은 그 기초, 예컨대 기판 표면에 미세한 다수의 홈, 소위 텍스쳐를 자기 디스크의 둘레 방향을 따라서 형성함으로써, 기록층의 CoCr계 합금의 자화 용이축이 둘레 방향으로 배향하여, 둘레 방향의 보자력이 증가하는 동시에 둘레 방향의 배향도가 증가하여, 그 결과, 자기 디스크의 전자 변환 특성이 향상된다. 한편, 기록층의 둘레 방향의 배향도는, 둘레 방향의 보자력(Hcc)과, 둘레 방향에 직교하는 직경 방향의 보자력(Hcr)의 비, Hcc/Hcr로 나타내어진다.

텍스쳐는 주로 알루미늄 합금 기판이나 유리 기판의 표면에 기계적으로 형성되는 기계적 텍스쳐가 주류이다. 기계적 텍스쳐는 연마제를 포함한 슬러리를 패드에 공급하여, 슬러리를 유지한 패드를 기판 표면에 접촉시키면서 기판을 회전시킴으로써, 기판 표면에 둘레 방향을 따라서 연마제에 의한 다수의 연마 자국이 형성된다.

또한, 기계적 텍스쳐 대신에 기록층의 자화 용이축을 둘레 방향으로 배향하는 방법으로서, 자외선이나 이온빔을 조사하여 기판의 표면 에너지의 차이에 따라 기초층이나 기록층의 성장 상태를 제어하는 방법이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평6-243463호 공보

그러나, 기계적 텍스쳐는, 연마제의 입자 지름 분포나, 막 공급된 연마제와, 패드 속에서 표면이 마모된 연마제와는 입자 지름이 다르며, 이러한 입자 지름 분포가 넓어진 연마제에 의해 홈의 폭이나, 홈의 간격, 홈의 깊이 등의 변동이 큰 텍스쳐가 형성되어 버린다. 이러한 텍스쳐에서는 홈의 요철에 의해 유기되는 내부 응력이 균일하지 않게 된다. 내부 응력은 텍스쳐 상에 형성된 기초층 등을 통해 기록층이 퇴적할 때에 기록층을 구성하는 자성 재료의 원자나 입자에 인가된다. 그 결과, 불균일한 내부 응력에 의해 기록층을 구성하는 결정 입자의 자화 용이축의 배향이 흐트러져 버린다.

이 대책으로서, 기계적 텍스쳐에서는 홈끼리를 교차시켜 홈의 분포를 균일화하는 것이 이루어지고 있지만, 내부 응력을 균일화할 정도로 충분하지는 않다. 또한, 홈과 홈이 교차하는 곳에서는 홈의 폭 및 홈 깊이가 증가하여, 국소적으로 함몰이 형성되어 버려, 국소적인 재생 출력의 저하, 소위 드롭아웃(dropout)의 원인이 된다. 특히, 앞으로, 기록 밀도가 더욱 향상되어, 자기 헤드의 부상량이 점점 더 저하되는 가운데, 기록층의 배향도의 향상 및 균일화가 필요하게 되어, 종래의 기계적 텍스쳐에서는 한계가 있다.

또한, 상기 특허 문헌 1에서는, 빔 직경을 수십 nm 정도로 집중한 이온빔 등을 동심원형으로 미세한 피치로 기판 표면에 조사하지 않으면 안되어, 1장의 기판을 처리하기 위해서는 막대한 시간이 필요하며, 단위 시간의 처리수가 매우 적고, 제조 비용이 증대된다. 또한, 다수의 이온빔 조사 장치를 도입함으로써 처리수를 증가시키는 것은 가능하지만 설비 도입 비용이 증대되어, 그 결과 제조 비용이 상승한다. 또한, 표면 에너지는, 기판 표면의 오염이나 플라즈마나 래디컬에 노출되면 쉽게 변화해 버려, 자화 용이축의 배향이 불안정하게 될 우려가 있다.

그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 기록층의 배향도의 향상을 도모하는 신규의 텍스쳐를 구비한 자기 기록 매체와 그 제조 방법, 자기 기억 장치, 자기 기록 매체용 기판 및 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하기 위한 텍스쳐 형성 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보 를 기록하는 자기 기록 매체로서, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 기초층과, 상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 자기 기록 매체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판 표면에 기록 방향으로 대략 평행하고 기록 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성함으로써, 기록층의 결정 입자의 자화 용이축을 기록 방향으로 배향할 수 있다. 그 결과, 기록층의 기록 방향의 배향도가 향상되기 때문에, 전자 변환 특성이 향상되어 고기록 밀도화를 도모할 수 있다. 본 명세서 및 청구범위에 있어서, 기록층의 기록 방향의 배향도는, 기록 방향의 보자력(H1)과, 기록층의 층 내에서 기록 방향으로 직교하는 방향의 보자력(H2)의 비, H1/H2로 나타내어진다. 또한 자기 디스크의 경우에는, 기록 방향은 둘레 방향이며, 기록 방향의 배향도를 둘레 방향의 배향도라고 한다. 즉, 둘레 방향의 배향도는, 둘레 방향의 보자력(Hcc)과, 둘레 방향에 직교하는 직경 방향의 보자력(Hcr)의 비, Hcc/Hcr로 나타내어진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과, 상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과, 상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 자기 기록 매체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판과 기초층 사이의 표면에 상기한 발명과 동일한 텍스쳐를 갖는 텍스쳐층을 형성함으로써 상기 발명과 동일한 효과를 갖는 동시에, 텍스쳐층은 미시적으로 균질한 층을 용이하게 설치할 수 있기 때문에, 그 결과, 홈의 형상이나 기록 방향과 직교하는 방향의 홈의 간격을 균일하게 형성할 수 있고, 기록층의 배향도를 자기 기록 매체 내에서 균일화할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 관점에 따르면, 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서, 기판과, 상기 기판 상에 형성된 기초층과, 상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며, 상기 텍스쳐는 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 자기 기록 매체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써, 기판의 표면에 자기 조직적으로 다수의 대략 평행한 홈으로 이루어지는 텍스쳐가 형성되고, 이러한 텍스쳐에 의해, 기록층의 기록 방향의 배향도가 향상되기 때문에, 전자 변환 특성이 향상되어 고기록 밀도화를 도모할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 관점에 따르면, 상기 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체와, 기록 소자와 자기 저항 효과형 재생 소자를 갖는 기록 재생 수단을 구비하는 자기 기억 장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 자기 기록 매체의 기록층의 기록 방향의 배향도가 향상되 고, 전자 변환 특성이 향상되어 고기록 밀도화를 도모할 수 있다.

본 발명의 그 밖의 관점에 따르면, 기판 상에 배치된 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체의 제조 방법으로서, 상기 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하는 공정과, 상기 기판 상에 기초층을 형성하는 공정과, 상기 기초층 상에 기록층을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 텍스쳐를 형성하는 공정은, 상기 기판 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 기판 표면에 조사하여 상기 기록 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성하는 자기 기록 매체의 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면, 기판 표면 또는 유전체막에, 기판 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써, 기판의 표면에 자기 조직적으로 다수의 대략 평행한 홈을 형성할 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 설명한다.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다.

도 1을 참조하면, 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(10)는, 표면에 텍스쳐가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17), 보호막(19) 및 윤활층(20)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다. 한편, 도 1에서는, 텍스쳐(11a) 위에 퇴적하는 시드층(12)∼보호막(19)의 표면에는 텍스쳐(11a)의 홈의 영향에 의해 요철이 형성되지만, 설명의 편의를 위해 요철을 생략하고서 나타내고 있다.

자기 기록 매체(10)는 기판(11)의 표면에 종래의 기계적 텍스쳐와는 다른 신규의 방법으로 텍스쳐가 형성되어 있고, 기록층(18)을 구성하는 결정 입자의 자화 용이축이 텍스쳐 방향으로 배향되어, 텍스쳐 방향의 기록층(18)의 보자력이 증가한다. 텍스쳐 방향은 본 명세서에 있어서, 텍스쳐를 구성하는 홈이 뻗어 있는 방향으로 한다.

자기 기록 매체(10)가 자기 디스크인 경우에는, 텍스쳐는 둘레 방향으로 형성되어, 둘레 방향 보자력(Hcc)이나 둘레 방향 배향도(=둘레 방향 보자력(Hcc)/직경 방향 보자력(Hcr)), 둘레 방향 각형비(S*)가 향상된다. 이하, 구체적으로 자기 기록 매체(10)를 설명한다.

기판(11)은 특별히 제한은 없으며, 예컨대 유리 기판, NiP 도금 알루미늄 합금 기판, 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 세라믹스 기판, 카본 기판 등을 이용할 수 있다. 기판은 그 표면에 나중에 설명하는 바람직한 텍스쳐를 형성할 수 있다는 점에서 유리 기판이 바람직하다. 유리 기판으로서, 화학 강화 처리가 실시된 소다 석회 유리, 붕규산 유리, 또는 알루미노 붕규산 유리 기판이나, 결정화 유리 기판을 들 수 있다.

시드층(12)은 특별히 제한은 없고, 예컨대 비자성의 NiP, CoW, CrTi, 또는 이들의 합금을 주성분으로 하는 3원 이상의 합금(이하, 「비자성 시드층 재료」라고 함) 등으로 이루어진다. 시드층(12)이 NiP 등의 비결정질 재료인 경우에는 그 표면이 산화 처리되어 있는 것이 바람직하다. 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 자화 용이축의 면내 배향이 향상된다. 또한, 시드층(12)은 예컨대 RuAl, NiAl, FeAl 등의 B2 결정 구조를 갖는 합금이라도 좋고, 상기한 비자성 시드층 재료막 위에 B2 결정 구조를 갖는 합금막을 적층하더라도 좋다. 또한, 시드층(12)의 두께는 5 nm∼30 nm의 범위로 설정되며, 5 nm∼15 nm의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 시드층(12)은 설치하더라도 좋고, 설치하지 않더라도 좋다.

기초층(13)은 예컨대, Cr, Cr-X 합금(X = Mo, W, V, B, Mo 및 이들의 합금)으로 이루어진다. 기초층(13)은 시드층(12) 상에 에피텍셜 성장하여, (001)면 또는 (112)면이 성장 방향으로 양호한 배향을 나타낸다. 또한 기초층(13)은 이들 Cr 또는 Cr 합금으로 이루어지는 층을 복수개 적층하더라도 좋다. 복수의 층을 적층함으로써 기초층(13)의 결정 입자의 비대화를 억제하고, 또한 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 결정 입자의 비대화를 억제할 수 있다.

비자성 중간층(14)은 예컨대 CoCr 또는 CoCr에 원소 또는 합금(M)을 첨가한 hcp 구조를 갖는 비자성 합금으로 이루어지고, 두께가 0.5 nm∼5 nm의 범위로 설정된다. 여기서 M은 Pt, B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들의 합금에서 선택된다. 비자성 중간층(14)은 기초층(13)의 결정성 및 결정 입자 크기를 이어받아 에피텍셜 성장하고, 비자성 중간층(14) 상에 에피텍셜 성장하는 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 결정성을 향상하여, 결정 입자 크기의 분포 폭을 감소시켜, 면내 방향의 자화 용이축의 배향을 촉진한다. 또한, 비자성 중간층(14)은 상기 비자성 합금으로 이루어지는 층을 복수개 적층하더라도 좋다. 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 배향을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 자성층(15) 또는 제2 자성층(17)의 격자 정수에 대하여, 비자성 중간층(14)의 격자 정수를 수%만큼 달리 하여, 비자성 중간층 (14)과 제1 자성층(15)의 계면 또는 제1 자성층(15) 중에, 면내 방향으로 내부 응력을 발생시키는 구성으로 하여도 좋다. 제1 자성층(15)의 보자력을 증가할 수 있다. 비자성 중간층(14)은 설치하더라도 좋고, 설치하지 않더라도 좋다.

제1 자성층(15), 비자성 결합층(16) 및 제2 자성층(17)으로 이루어지는 기록층(18)은, 제1 자성층(15)과 제2 자성층(17)이 비자성 결합층(16)을 통해 반강자성적으로 교환 결합된 교환 결합 구조를 가지며, 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 면내 방향으로 배향한 자화는, 외부 자계가 인가되지 않는 상태로 서로 반평행 방향으로 향하고 있다.

제1 자성층(15)은, 두께가 0.5 nm∼20 nm의 범위로 설정되고, Co, Ni, Fe, Co계 합금, Ni계 합금, Fe계 합금 등으로 구성된다. Co계 합금에서는, 특히 CoCr, CoCrTa 및 CoCrPt가 바람직하며, 결정 입자의 입자 지름의 제어성의 점에서 CoCr-M1(M1 = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu, Pt 및 이들 합금에서 선택되는 일종)이 보다 바람직하다. 또한, 제1 자성층(15)은 이들 재료로 이루어지는 층을 복수개 적층하더라도 좋다. 제2 자성층(17)의 배향성을 향상시킬 수 있다.

비자성 결합층(16)은, 예컨대 Ru, Rh, Ir, Ru계 합금, Rh계 합금, Ir계 합금 등으로 구성된다. 이들 중, Rh, Ir은 fcc 구조를 갖는 데에 대하여 Ru는 hcp 구조를 갖고, 예컨대 제2 자성층(17)이 CoCrPt계 합금인 경우에는, 그 격자 정수(a) = 0.25 nm에 대해 Ru는 a = 0.27 nm로 근접하고 있기 때문에, Ru 또는 Ru계 합금이 적합하다. Ru계 합금으로서는 Co, Cr, Fe, Ni 및 Mn 중 어느 하나, 또는 이들 합금과 Ru의 합금이 적합하다.

또한, 비자성 결합층(16)의 두께는 0.4 nm∼1.5 nm(바람직하게는 0.6 nm∼0.9 nm, Ru 합금에서는 합금 중의 Ru의 함유량에 따라 다르기도 하지만 0.8 nm∼1.4 nm)의 범위로 설정된다. 비자성 결합층(16)을 통해 제1 자성층(15)과 제2 자성층(17)이 교환 결합하며, 비자성 결합층(16)의 두께를 이 범위로 설정함으로써 제1 강자성층(26)의 자화와 제2 자성층(17)의 자화가 반강자성적으로 결합하여, 도 1에 도시한 바와 같이 외부 자계가 인가되어 있지 않은 상태에서는 서로 반평행하게 된다. 특히, 비자성 결합층(16)의 두께는 비자성 결합층의 두께에 의존한 진동형 교환 결합의 반강자성적인 가장 박막측의 피크에 맞추는 것이 특히 가장 바람직하다.

제2 자성층(17)은 두께가 5 nm∼20 nm의 범위로 설정되고, Co, Ni, Fe, Co계 합금, Ni계 합금, Fe계 합금 등으로 구성된다. Co계 합금에서는, 특히 CoCr, CoCr계 합금, CoCrTa, CoCrTa계 합금, CoCrPt 및 CoCrPt계 합금이 바람직하고, 특히 결정 입자의 입자 지름의 제어 및 이방성 자계의 점에서 CoCrPt-M2(M2 = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들의 합금에서 선택되는 일종)가 보다 바람직하다. 또한, 제1 자성층(15)과 제2 자성층(17)의 관계에 있어서, 제1 자성층(15), 제2 자성층(17)의 각각의 잔류 자화를 Mr1, Mr2, 막 두께를 t1, t2로 나타내면, Mr1×t1<Mr2×t2로 설정하는 것이 바람직하다. 제2 자성층(17)이 실질적인 잔류 면적 자화와 동일한 방향의 자화를 가지며, 자기 헤드의 기록 자계의 반전 위치에 대응하여 제2 자성층(17)에 정보를 정확히 기록할 수 있다. 한편, Mr1×t1 > Mr2×t2로 설정하더라도 좋다. 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)이 박막화되면, 상기 기록할 때의 문제점은 해소된다.

또한, 제2 자성층(17)을 구성하는 재료는 제1 자성층(15)을 구성하는 재료와 다르게 하더라도 좋다. 예컨대, 제2 자성층(17)을 구성하는 재료는 제1 자성층(15)을 구성하는 재료보다도 이방성 자계가 큰 재료 중에서 선택된다. 이러한 재료를 선택하는 방법으로서는, 제1 자성층에 Pt를 첨가하지 않고 제2 자성층에 Pt를 첨가하거나, 또는 제1 자성층보다도 제2 자성층의 쪽이 Pt 농도(원자 농도로서)를 높게 설정한다.

이상과 같이 기록층(18)은, 비자성 결합층(16)을 사이에 두고 적층된 제1 자성층(15)과 제2 자성층(17)이 반강자성적으로 교환 결합하고 있다. 따라서, 기록할 때에 기록층(18)에 형성되는 최소 기록 단위의 체적은, 반강자성적으로 교환 결합한 제1 자성층(15)의 자화와 제2 자성층(17)의 자화를 형성하는 결정 입자의 체적의 합이 되어, 그 체적은 기록층(18)이 단일 자성층으로 이루어지는 경우보다도 커진다. 그 결과, 기록층의 잔류 자화가 기록후의 시간 경과에 대한 감소가 억제되어, 열안정성이 향상된다.

한편, 기록층(18)은 자성층이 2층에 한정되지 않고 3층 이상의 자성층이 적층되어 구성되더라도 좋고, 또한 각각의 자성층 사이에 비자성 결합층(16)을 설치하여, 각각의 자성층을 서로 반강자성적으로 교환 결합한 구성으로 하여도 좋다.

한편, 본 실시예의 자기 기록 매체의 변형예로서 기록층(18)은 단층의 자성층, 예컨대 제2 자성층(17)만으로 구성되더라도 좋다.

보호막(19)은 두께가 0.5 nm∼10 nm(바람직하게는 0.5 nm에서 5 nm)의 범위로 설정되며, 예컨대 다이아몬드형 카본, 질화 카본, 비결정질 카본 등에 의해 구 성된다.

윤활층(20)은 특별히 제한되지 않지만, 예컨대 퍼플루오로폴리에테르를 주쇄로 하여 말단기가 -OH, 벤젠환 등으로 이루어지는 유기계 액체 윤활제를 이용할 수 있다. 또한, 윤활제는 보호막(19)의 재질에 맞춰 적절하게 선정된다. 한편, 보호막(19)의 종류에 따라서 윤활층(20)은 설치하지 않더라도 좋다.

이어서 본원 발명의 주된 특징인 텍스쳐(11a)에 관해서 자세히 설명한다.

도 2는 텍스쳐가 형성된 기판의 일부의 모식도이다. 도 2를 참조하면, 텍스쳐(11a)는 기판(11)이 디스크형 기판인 경우, 텍스쳐(11a)를 구성하는 홈(11a-1)은 디스크형 기판의 원주 방향(도 2에 도시하는 CIR 방향)을 따라서 형성된다. 또한, 홈(11a-1)은 직경 방향(도 2에 도시하는 RAD 방향)에 대략 등간격으로 형성된다. 한편, 본 명세서 및 특허청구범위에서, 「대략 등간격」 또는 「대략 소정의 간격」이란, 다음에 설명하는 것과 같이, 인접하는 홈끼리가 교차하는 경우나, 복수의 홈에 걸쳐 오목부가 있는 경우와 같이, 직경 방향으로 홈이 등간격으로 되지 않는 영역이 국소적으로 형성되는 경우를 포함하는 것이다.

도 3의 (A)는 텍스쳐가 형성된 기판 표면의 AFM(automic force microscope; 원자 힘 현미경)상, 도 3의 (B)는 (A)의 A부의 모식적 확대도이다. 도 3의 (A)는 우측 상부에 나타내는 콘트라스트와 높이의 관계를 나타내는 스케일에 기초하여, 측정 영역의 높이를 콘트라스트에 의해 맵핑한 것이고, 암부는 낮은 영역, 즉 주로 홈을 나타내고, 명부(또는 그레이 영역)이 산(볼록부)을 나타내고 있다.

도 3의 (A) 및 도 3의 (B)를 참조하면, 기판 표면에 형성된 텍스쳐는 소정의 방향(도 3의 (A)에 화살표로 나타내는 CIR 방향)을 따라서 서로 대략 평행하게 다수의 홈(11a-1)이 형성된다. 홈은, 홈의 방향(CIR 방향)에 대하여 직교하는 방향(도 3의 (A)에 화살표로 나타내는 RAD 방향)으로 대략 소정의 간격으로 형성되어 있다.

홈(11a-1)은 자기 헤드(도시되지 않음)에 의한 기록 방향과 대략 동일한 방향으로 형성된다. 이러한 다수의 홈(11a-1)으로 이루어지는 텍스쳐(11a)는 나중에 설명하는 텍스쳐 형성 장치에 의해 소정의 방향에서 이온빔을 기판 표면에 조사함으로써, 이온빔이 조사된 영역 내에 다수의 홈이 자기 조직적으로 형성된다. 즉, 본 발명은 종래와 같이 협소한 이온빔 다발을 조사(irradiate)하여, 그 조사 범위에 1 라인의 홈을 형성하는 방법과는 전혀 다른 방법이다.

홈(11a-1)은 RAD 방향으로 대략 소정의 간격으로 균일하게 형성되어 있다. 이 점은, 홈이 여러 가지 간격으로 형성되는 종래의 기계적 텍스쳐와 매우 다른 점이다. 본 발명의 텍스쳐(11a)의 홈(11a-1)이 대략 소정의 간격으로 균일하게 형성되어 있기 때문에, 그 위에 성장하는 도 1에 도시하는 시드층(12)에 균일한 내부 응력을 생기게 한다. 균일한 내부 응력은 또한 시드층(12) 상에 퇴적하는 기초층(13) 등을 통해 기록층(18)이 퇴적할 때에 인가된다. 따라서, 균일한 내부 응력의 인가에 의해, 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)을 구성하는 결정 입자의 자화 용이축의 배향이 균일화되는 것을 기대할 수 있다. 즉, 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)은 이들을 구성하는 원자나 입자가 퇴적할 때에 내부 응력의 인가에 의해 CIR 방향을 따라서 에피텍셜 성장하여, 결정 입자의 자화 용이축이 CIR 방향으로 향한다. 그 결과, 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 자기 특성, 예컨대 RAD 방향의 보자력이나 배향도의 균일화가 도모되고, 나아가서는 재생 출력의 변동이 억제되는 등의 전자 변환 특성의 향상을 기대할 수 있다. 또한, 시드층(12)을 형성하지 않는 경우에는, 텍스쳐(11a)는 기초층(13)에 내부 응력을 생기게 한다.

텍스쳐의 홈의 RAD 방향의 간격은, 8 nm∼33 nm의 범위에서 선택된 간격으로 형성되는 것이 바람직하다. 이 범위로 홈의 간격을 설정함으로써, 홈의 간격을 기록층(18)의 결정 입자의 입자 지름 2개∼3개분의 길이 정도로 설정한다. 이와 같이 설정함으로써 효율적으로 내부 응력을 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 퇴적시에 미치게 할 수 있다. 그 결과, 기록층(18)의 RAD 방향의 배향도를 향상시킬 수 있다. 특히 기록층(18)의 결정 입자의 입자 지름이 4 nm∼8 nm 정도인 경우에 내부 응력을 효율적으로 부여할 수 있다.

또한, 텍스쳐는, RAD 방향의 1 ㎛당 홈의 개수가 30 개∼125 개의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 결정 입자의 입자 지름이 작을수록, 이 홈의 개수가 많은 쪽이 바람직하며, 42 개∼125 개의 범위로 설정되는 것이 보다 바람직하다. 또한 양호한 내열 변동성이 양립할 수 있다는 점에서 42 개∼83 개인 것이 특히 바람직하다. 나중에 설명하지만, 이온 건(ion gun)의 가속 전압을 제어함으로써 RAD 방향의 1 ㎛당 홈의 개수를 제어할 수 있다.

홈의 깊이는, 평균 홈 깊이를 0.3 nm∼5.0 nm(나아가서는 0.3 nm∼2.0 nm)의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 평균 홈 깊이가 0.3 nm보다도 얕으면 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 RAD 방향의 배향도가 충분하지 않다. 또한, 평균 홈 깊이가 5.0 nm를 초과하면 매체의 표면 거칠기가 악화되어, 기록 밀도가 높은 저부상량의 자기 기억 장치에서는, 헤드 크래쉬(head crush)가 생기기 쉬워진다. 또한, 홈의 깊이는 AFM을 이용하여 홈의 방향과 직교하는 방향의 단면 형상을 측정하여, 그 단면 형상의 곡(valley)의 가장 깊은 위치에서부터 그 곡을 사이에 둔 2개의 산(山)의 피크를 연결한 직선으로 떨어트린 수선의 길이로 한다. 그리고, 평균 홈 깊이는 40개 정도의 홈의 깊이의 측정치의 평균치로 한다.

또한, 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)에 도시한 바와 같이, 여기 저기에 홈의 폭보다도 큰 암부(11a-2)가 점재하는데, 이 암부(11a-2)는 텍스쳐를 형성하기 전의 기판 자체의 미소한 요철이다. 또한, 에칭 시간이 길어지면 암부(11a-2)가 증가하는 경향에 있기 때문에, 에칭에 원인이 있을 가능성도 있다. 암부(11a-2)의 깊이가 5.0 nm 이하이면, 자기 기록 매체의 출력 이상 등으로는 되지 않기 때문에 문제가 없다.

도 4는 다른 텍스쳐가 형성된 기판 표면의 AFM상이다. 도 4는 본 발명의 텍스쳐 형성 장치에 의해 도 3의 텍스쳐와는 다른 조건으로 형성된 것이다. 또한, 도 4의 AFM상은 도 3과 같은 조건으로 측정된 것이며, 기판 표면의 높이와 콘트라스트의 관계는 도 3과 마찬가지다.

도 4를 참조하면, 텍스쳐는 다수의 홈(암부)이 전체적으로 CIR 방향을 따라서 형성되어 있다. 서로 인접하는 홈 사이에 형성된 볼록부(명부)는 홈의 방향(CIR 방향)의 길이가 도 3에서 나타내는 경우보다도 짧다. 이 경우에는 RAD 방향의 홈의 간격의 규칙성은 저하되지만, 이 텍스쳐를 이용하여 형성된 자기 기록 매체의 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)의 CIR 방향의 배향도는 1.1 정도로, 텍스쳐를 형성하지 않는 경우보다도 대폭 향상된다.

본 실시예에 따르면, 기판 표면에 기록 방향에 대략 평행한 방향으로 뻗어 있고, 기록 방향에 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배열된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성한다. 텍스쳐에 의해, 기판 상에 형성된 제1 자성층 및 제2 자성층을 구성하는 결정 입자의 자화 용이축을 기록 방향으로 균일하게 배향시켜, 이들의 기록 방향의 보자력 및 배향도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 자기 기록 매체의 전자 변환 특성의 향상이 도모되어, 고기록 밀도화가 가능한 자기 기록 매체가 실현된다.

이어서, 제1 실시예에 따른 자기 기록 매체의 제조 방법을 설명한다. 도 5의 (A) 및 도 5의 (B)는 제1 실시예에 따른 자기 기록 매체의 제조 공정을 도시한 도면이다. 여기서는, 기판을 디스크형 기판으로 하여, 자기 디스크를 형성하는 경우를 예로서 설명한다.

맨 처음에, 도 5의 (A)의 공정에서는, 기판(11)의 표면을 세정·건조한 후, 텍스쳐 형성 장치를 이용하여 기판(11)의 표면에 텍스쳐(11a)를 형성한다. 이하, 텍스쳐 형성 공정을 자세히 설명한다.

도 6 및 도 7은 텍스쳐 형성 장치에 의한 텍스쳐의 형성 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 단면도이고, 도 7은 기판의 상측에서 본 도면이다.

맨 처음에, 도 6을 참조하면, 텍스쳐 형성 장치(30)는, 진공 용기(44) 내에 기판(11)을 얹어 놓는 기판 유지대(31)와, 기판 유지대(31)의 주요면에 직교하는 회전축의 둘레로 기판 유지대(31)를 통해 기판(11)을 회전시키는 회전 구동부(32)가 설치된다. 또한, 텍스쳐 형성 장치(30)에는 진공 용기(44) 안을 배기하여 진공 분위기로 유지하기 위해서 로터리 펌프나 분자 터보 펌프 등으로 이루어지는 배기계(45)가 설치된다.

기판(11)의 상측에는, 이온빔(41)을 기판(11)에 조사하는 이온 건(35)이 설치된다. 이온 건(35)은 예컨대 카우프만(Kaufman)형 이온 건을 이용할 수 있으며, 그 밖에 폴로우 캐소드(follow cathode)형, ECR(Electron Cyclotron Resonance)형 등의 이온 건을 이용할 수 있다. 카우프만형 이온 건은 빔 직경이 굵고, 예컨대 직경이 수 cm∼수십 cm의 이온빔 다발을 얻을 수 있다는 점에서 바람직하다. 또한, 카우프만형 이온 건은 이온빔(41)의 직진성이 양호하다는 점에서 바람직하다.

이온 건(35)은, 열 음극(36)과, 원통형의 마그네트론 양극(38)과, 마그네트론 양극(38)의 중심축 방향으로 자계를 인가하는 코일(39)과, 차폐 전극(37)과, 이온화된 가스를 빼내는 동시에 가속하는 가속 전극(40) 등으로 구성된다. 차폐 전극(37) 및 가속 전극(40)에는 직경 수백 μm의 다수의 개구부(37a, 40a)가 대향하도록 설치되어 있다. 한편, 열 음극(36), 마그네트론 양극(38), 가속 전극(40)의 각각에 전원 장치(도시되지 않음)가 접속된다. 또한, 이온 건(35)에는 가속 전극(40)으로 가속된 이온빔 중에 열전자를 방출하는 뉴트라이저(neutrizer)를 설치하더라도 좋다. 이 열전자에 의해 이온빔이 조사된 기판(11)의 표면(11-1)이나 차폐판(42)의 대전을 억제한다.

이온 건(35)의 동작을 이하에 설명한다. 우선, 열 음극(36)으로부터 방출된 전자는 트로코이드(trochoid) 운동을 하면서 원통형의 마그네트론 양극(38) 내에 가두어진다. 가두어진 전자는 공급된 가스와 충돌하여, 가스를 전리시켜 가스 이온(플러스 이온으로 됨)을 생성한다. 그리고, 가스 이온은 가속 전극(40)에 인가된 마이너스의 가속 전압에 의해 개구부(40a)로부터 빼내어지는 동시에 가속되어 이온빔(41)을 형성한다. 이온빔(41)은 기판(11)의 표면에 대하여 소정의 조사 방향으로 조사된다.

도 7에 도시한 바와 같이, 이온빔(41)의 조사 방향은 기판(11)의 직경 방향(도 7에 도시하는 화살표 X 방향)으로 설정한다. 그리고, 이온빔(41)의 조사 방향은 도 6에 도시한 바와 같이 기판(11)의 표면(11-1)에 직교하는 방향에서 기판(11)의 직경 방향측으로 조사각(θ)을 기울인 방향으로 설정한다. 즉, 이온빔(41)의 조사 방향은 기판(11)의 직경 방향(도 7에 도시하는 X 방향)과 기판(11)의 표면에 직교하는 방향이 형성하는 평면 내에서, 기판의 표면(11-1)에 직교하는 방향에서 조사각(θ)을 기울인 방향이다. 이와 같이 조사 방향을 설정하여 이온빔을 조사함으로써, 기판 표면(11-1)에 자기 조직적으로 둘레 방향을 따라서 다수의 미세한 홈이 형성되고, 그 홈은 직경 방향으로 대략 소정의 간격으로 형성된다.

여기서, 자기 조직적이란 이온빔의 단면 치수와 비교하여 매우 미세한 홈이 자동적으로 형성되는 것을 의미한다. 즉, 이온빔을 조절하여 기판 표면에 개개의 홈을 형성하는 것이 아니라, 이온빔(41)을 조사한 영역 내에 다수의 홈이 형성되는 것이다.

여기서, 이온빔(41)의 조사각(θ)을 45도∼70도의 범위로 설정하는 것이 바 람직하다. 조사각(θ)이 45도보다도 작은 경우 및 70도를 초과하는 경우에는 충분한 깊이의 홈이 형성되기 어렵게 된다. 조사각(θ)은 홈을 보다 깊게 형성할 수 있다는 점에서 55도 내지 65도의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다.

이온빔(41)에 이용되는 가스로서는, 예컨대 Ar, Kr, Xe 등의 불활성 가스를 들 수 있으며, 또한 이들 중 적어도 2종의 가스를 혼합하여 이용하더라도 좋다. 이온빔에 이용되는 가스는 깊은 홈을 효율적으로 형성할 수 있는 점 및 형성되는 홈의 균일성이 양호하다는 점에서는 Kr 및 Xe가 바람직하다.

이온 건(35)으로의 가스 공급량을 예컨대 2 sccm∼20 sccm의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 이온빔의 가속 전압(도 6의 가속 전극(40)에 인가되는 전압)을 0.4 kV∼1.0 kV로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 가속 전압은 낮을수록 홈의 간격이 좁게 되어, 홈의 방향에 직교하는 방향의 단위 길이당 홈의 개수가 증가하는 경향에 있다. 따라서, 기록층의 결정 입자의 평균 입자 지름 등에 따라서 가속 전압을 적절하게 선택함으로써, 적절한 기록층의 둘레 방향의 배향도를 얻을 수 있다. 또한, 이온빔 전류는 처리 시간과의 관계에서 적절하게 선택되는데, 10 mA∼500 mA의 범위로 설정한다.

또한, 도 6에 도시한 바와 같이 이온 건(35)에 의해 이온빔(41)을 조사하면서, 회전 구동부(32)에 의해 기판(11)을 회전시키더라도 좋다. 기판(11)의 회전은 기판(11)의 중심을 지나 그 표면에 직교하는 중심축의 둘레에 어느 한 회전 방향 또는 양방향을 조합시켜 회전시킨다. 회전 속도는 예컨대 15 회전/분 정도로 설정한다. 또한, 도시하지 않았지만, 텍스쳐 형성 장치에 복수의 이온 건을 배치하여 기판의 표면 전체를 동시에 조사하여 텍스쳐를 형성하더라도 좋으며, 그 때에 기판을 회전시키더라도 좋고, 회전시키지 않더라도 좋다.

또한, 이온 건(35)은 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(11)의 외주측에 배치하여, 기판(11)의 내주측으로 향하여 이온 빔(41)을 조사하더라도 좋다. 한편, 도시하지 않았지만, 이온 건(35)은 기판(11)의 내주측에 배치하여 기판의 외주측으로 향하여 이온빔(41)을 조사하더라도 좋다.

또한, 이온빔(41)이 기판(11)에 조사되는 범위를 제한하기 위해서, 차폐판(42)을 이온빔의 가속 전극(40)과 기판(11) 사이에 설치하더라도 좋다. 차폐판(42)의 개구부(42a)는 기판(11)의 직경 방향을 따라서 긴 슬릿 형상으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 개구부(42a)를 형성함으로써, 기판(11)의 둘레 방향으로 넓어지는 이온빔(41)의 조사 범위가 제한된다. 따라서, 둘레 방향의 조사 범위를 제한함으로써, 둘레 방향을 따라서 홈이 형성되어, 둘레 방향으로부터의 어긋남이 적은 홈을 형성할 수 있다. 이러한 홈으로 이루어지는 텍스쳐에 의해 기록층의 둘레 방향의 배향도의 향상을 기대할 수 있다. 이러한 개구부(42a)를 갖는 차폐판(42)을 이용하는 경우에는 전술한 바와 같이 기판(11)을 회전시키면서 이온빔(41)을 조사한다.

또한, 차폐판(42)의 개구부(42a)는 도시하지는 않았지만, 슬릿 형상이며 또한 기판의 외주측으로 향하여 넓어지는 형상으로 하여도 좋다. 이와 같이 개구부(42a)를 형성함으로써, 기판(11)에 조사되는 단위 면적당 이온빔의 조사량(이온빔의 단위 면적당 밀도와 시간의 곱으로 나타냄)을 기판(11)의 내주측과 외주측에서 대략 동일한 양으로 할 수 있다. 그 결과, 기판(11)의 내주측과 외주측에서 균일한 홈 깊이의 홈을 형성할 수 있다. 즉, 기판(11)을 회전시킨 경우에, 내주측과 외주측에서 개구부(42a)의 폭이 일정한 경우에는, 외주측으로 갈수록 기판의 선속도가 증가하기 때문에, 단위 면적당 이온빔 조사량이 감소한다. 개구부(42a)의 외주측의 폭을 내주측보다도 넓임으로써 조사 시간을 늘려, 단위 면적당 이온빔 조사량을 균일화하는 것이다. 또한, 개구부의 외주측의 폭을 과도하게 넓히면, 전술한 바와 같이 둘레 방향에 대하여 홈의 방향의 어긋남이 늘어나기 때문에, 개구부의 폭은 기록층의 둘레 방향의 배향도의 내주측과 외주측의 차를 감안하여 적절하게 선택하여야 한다.

도 8의 (A) 및 도 8의 (B)는 이온 건의 차폐 전극 및 가속 전극의 예를 도시하는 도면이다.

도 8의 (A)를 참조하면, 이온 건의 차폐 전극(37) 및 가속 전극(40)에 개구부(37a, 40a)가 세로 방향으로 긴 직사각형의 영역 내에 형성되어 있다. 가스 이온은 이 개구부(37a, 40a)로부터 빼내어지기 때문에, 이온빔의 단면 형상을 긴 직사각형으로 할 수 있다. 이온빔의 길이 방향을 기판의 직경 방향으로 함으로써, 도 7에 도시한 바와 같이, 이온빔(41)이 차폐판에 조사되는 영역(41a)을 저감하여, 이온빔의 조사에 의해 차폐판(42)으로부터 발생하는 미립자 등을 억제할 수 있다. 또한, 차폐판(42)의 마멸(磨滅)을 억제할 수 있다.

또한, 개구부(37a, 40a)를 이와 같이 하여 이온빔을 정형함으로써, 차폐판(42)을 설치하지 않고서 기판(11)의 표면에 이온빔을 소정 범위로 조사하더라도 좋 다.

도 8의 (B)를 참조하면, 이온 건의 차폐 전극(37) 및 가속 전극(40)에 개구부(37a, 40a)가 세로 방향으로 긴 타원의 영역 내에 형성되어 있다. 이 경우에는 이온빔이 장타원형으로 정형되기 때문에, 도 8의 (A)의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

도 9는 텍스쳐 형성 장치의 다른 예의 모식도이다. 한편, 도 9는 배기계 및 회전 구동부를 생략하고서 나타내고 있다.

도 9를 참조하면, 텍스쳐 형성 장치(47)는 진공 용기(44) 내에 기판(11)을 유지하는 동시에 회전시키는 기판 유지 부재(48)와, 기판의 각각의 면(11-1, 11-2)에 대향하여 배치된 이온 건(35-1, 35-2), 이온 건(35-1, 35-2)과 기판면(11-1, 11-2) 사이에 형성된 개구부(42a)를 갖는 차폐판(42-1, 42-2) 등으로 구성된다.

텍스쳐 형성 장치(47)는 이온 건을 기판의 각각의 면에 배치함으로써 기판의 양면에 동시에 텍스쳐를 형성할 수 있다.

또한, 기판의 양면에 동시에 텍스쳐를 형성하기 위한 텍스쳐 형성 장치(47)의 구성은 여러 가지 변형이 가능하다. 도시하지 않았지만, 이온 건을 기판의 내주측에서 외주측으로 향해서 배치하더라도 좋다. 또한, 이온 건을 진공 용기의 격벽에 대하여 대략 직교하게 배치하고, 기판을 이온빔이 소정의 조사 방향으로 되도록 기울여 배치하더라도 좋다.

이어서, 도 5의 (B)의 공정으로 되돌아가면, 이 공정에서는 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)의 표면을 깨끗한 물(pure water) 또는 계면활성제와 깨끗한 물을 이용한 스크러브 세정(scrub-washing) 등의 습식 세정(wet-washing)을 실시한다. 습식 세정을 실시함으로써 텍스쳐 형성에 있어서 발생한 기판 재료의 미립자 등을 기판(11)의 표면에서 제거할 수 있다. 그 결과, 자기 기록 매체를 형성한 후에, 자기 기록 매체의 표면에 미립자에 기인하는 돌기 등의 발생을 피할 수 있다. 스크러브 세정 대신에 초음파 세정을 행하더라도 좋고, 스크러브 세정과 초음파 세정을 조합시키더라도 좋으며, 또한 공지의 세정 방법을 이용하더라도 좋다. 한편, 기판 재료의 입자 등의 부착 정도에 따라서 습식 세정 대신에 공지의 건식 세정을 이용하더라도 좋다.

도 5의 (B)의 공정에서는 또한 기판(11)을 챔버 내에 얹어 놓고, 진공 분위기에서 예컨대 PBN(열분해 질화붕소) 히터를 이용하여 180℃ 정도로 가열한다. 챔버 안은 일단 10-5 Pa 이하의 진공도까지 배기한 후, Ar 가스를 공급하여 압력을 0.67 Pa로 한다.

도 5의 (B)의 공정에서는 또한, 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)의 표면에 전술한 재료로 이루어지는 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17)을 스퍼터법에 의해 순차 형성한다. 이들 층(12∼17)은 구체적으로는, DC 마그네트론법에 의해 챔버 안을 일단 10-5 Pa 이하의 진공도까지 배기한 후, 압력 0.67 Pa의 Ar 가스 분위기 속에서 각각의 층(12∼17)을 형성한다. 또한, 비자성 결합층(16) 또는 제2 자성층(17)을 형성하기 전에 디스크 기판(11)을 재차 가열하더라도 좋다. 가열 온도는 270℃ 이하로 설정하며 200℃∼240℃로 설정하는 것이 바람직하다.

도 5의 (B)의 공정에서는 또한 제2 자성층(17) 상에 스퍼터법, CVD법, FCA(Filtered Cathod Arc)법 등에 의해, 예컨대 두께 3 nm의 다이아몬드형 카본 등의 전술한 재료로 이루어지는 보호막(19)을 형성한다. 또한, 도 5의 (B)의 기판 가열 공정에서 보호막 형성 공정까지는 챔버 내에서 이루어지고, 반송할 때도 포함시켜 외기에 노출하지 않고서 각 공정이 이루어지는 것이 바람직하다.

도 5의 (B)의 공정에서는 또한 전술한 윤활제를 유기 용매 등으로 희석한 도포액을 이용하여, 침지법(인상법, 액면 저하법), 스핀코팅법, 증기분사법 등에 의해 예컨대 두께 1.5 nm의 윤활층(20)을 형성한다. 이상에 의해, 도 1에 도시하는 본 실시예에 따른 자기 기록 매체가 형성된다.

본 실시예에 따른 제조 방법에 의하면, 텍스쳐 형성 장치를 이용하여, 기판 표면에 이온빔을 소정의 방향에서 조사함으로써, 자기 디스크의 둘레 방향을 따라서 뻗어 있고, 직경 방향으로 소정의 간격으로 배열한 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 제조 방법에 의하면, 기판 표면에 기판의 내주에서부터 외주에 걸친 이온빔을 조사함으로써, 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐가 자기 조직적으로 형성되기 때문에, 종래의 기술에서 설명한 것과 같은 수속시킨 이온빔을 조사하는 텍스쳐 형성 방법보다도 대폭 단시간에 또 용이하게 텍스쳐를 형성할 수 있다. 그 결과, 텍스쳐의 가공 비용을 대폭 저감할 수 있고, 나아가서는 자기 기록 매체의 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제1 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다. 제2예에 따른 자기 기록 매체는 제1예에 따른 자기 기록 매체의 변형예이다. 도면에서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.

도 10을 참조하면, 제2예에 따른 자기 기록 매체(50)는, 기판(11)과, 상기 기판(11) 상의 표면에 텍스쳐가 형성된 텍스쳐층(51), 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17), 보호막(19) 및 윤활층(20)이 순차 형성된 구성으로 이루어진다. 제2예에 따른 자기 기록 매체(50)는, 텍스쳐층(51)이 설치되고, 텍스쳐층(51)의 표면에 텍스쳐(51a)가 형성되어 있는 것 이외에는, 도 1에 도시하는 제1예에 따른 자기 기록 매체(10)와 동일한 방식으로 구성되어 있다. 또한, 도 10에서는 텍스쳐층(51) 위에 퇴적하는 시드층(12)∼보호막(19)의 표면에는 텍스쳐(11a)의 홈의 영향에 의해 요철이 형성되지만, 설명의 편의를 위해 요철을 생략하여 나타내고 있다.

텍스쳐층(51)은 예컨대 두께 5 nm∼100 nm의 유전체막으로 구성된다. 유전체막으로서는, 금속 원소의 산화물, 질화물 및 탄화물이나, 유리 재료, 세라믹 재료 등을 들 수 있다. 유전체막은 구체적으로는 이산화규소막, 질화규소막, 탄화규소막 등을 들 수 있다.

본 변형예의 자기 기록 매체(50)의 제조 방법은 기판 표면을 세정·건조한 후에 텍스쳐층(51)을 형성하는 공정과, 텍스쳐층(51)의 표면에 텍스쳐(51a)를 형성하는 공정을 수행하여, 전술한 제1 실시예의 도 5의 (B)에 도시하는 공정과 마찬가지로 시드층(12)으로부터 윤활층(20)을 형성한다.

텍스쳐층(51)은 전술한 재료를 스퍼터법, 진공증착법, CVD법, 전기도금법, 무전해도금법 등을 이용하여 성막한다. 이어서, 도 6 또는 도 9에 도시하는 텍스쳐 형성 장치(30, 47)를 이용하여 텍스쳐층(51)의 표면에 텍스쳐(51a)를 형성한다. 텍스쳐의 형성 방법은 제1 실시예의 도 5의 (A)의 공정과 마찬가지이며, 그 설명을 생략한다.

본 변형예에 따르면, 텍스쳐층(51)은 예컨대 유리 기판의 경우보다도 균질한 재료로 이루어지기 때문에, 이온빔의 조사에 의해 형성되는 텍스쳐(51a)가 기판(11)의 표면에 형성하는 것보다 균일성이 높아지고, 또한 홈 깊이의 분포 폭을 협소화할 수 있다. 따라서, 자기 기록 매체(50)의 기록층(18)의 기록 방향의 배향도가 한층 더 향상되는 동시에 자기 기록 매체의 표면 거칠기를 저감할 수 있다. 그 결과, 자기 기록 매체(50)의 전자 변환 특성이 향상되어, 고기록 밀도화가 가능한 자기 기록 매체가 실현된다.

이어서 제1 실시예에 따른 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

표면을 세정·건조한 외경 65 mm의 디스크형의 유리 기판을 텍스쳐 형성 장치의 진공 용기 내의 기판 유지대에 얹어 놓고, 진공 용기 안을 6.5×10-4 Pa로 진공 배기한 후, Ar 가스를 도입하여 3.3×10-2 Pa의 진공도로 유지하였다. 이온 건에 Ar 가스를 도입하고, 이온 건의 이온빔의 가속 전압을 1 kV, 이온빔 전류를 500 mA, 처리 시간을 120초로 설정하였다. 유리 기판으로의 조사는 직경 방향의 외주측에서 기판에 수직인 방향과 조사 방향이 이루는 각(조사각)을 0도, 30도, 45도, 60도 및 75도로 달리 하여 실시하였다.

이와 같이 하여 텍스쳐를 형성한 유리 기판을 이용하고 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 이용하여 이하의 구성의 자기 디스크를 제작하였다.

텍스쳐 형성 유리 기판(직경 65 mm)/시드층 : Ru50Al50막(10 nm)/기초층 : Cr막(4.5 nm)/제1 자성층 : Co90Cr10막(2 nm)/비자성 결합층 : Ru막(0.7 nm)/제2 자성층 : CoCrPt12B7Cu4막(15 nm)/보호막 : 카본막(4.5 nm). 한편, 괄호 안의 수치는 막 두께를 나타내고, 조성의 수치는 원자%로 나타내고 있다.

상기한 각 층은 이하의 조건으로 형성하였다. Ru50Al50막을 형성하기 전에 PBN 히터를 이용하여 진공 속에서 유리 기판을 180℃로 가열하고, DC 마그네트론 스퍼터 장치를 이용하여 Ar 가스 분위기 중(압력 0.67 Pa)에서 Ru50Al50막에서부터 Co90Cr10막까지의 각각의 막을 순차 형성하고, Ru막을 형성하기 전에 PBN 히터를 이용하여 진공 속에서 230℃로 가열하고, 이어서 스퍼터법에 의해 Ar 가스 분위기 중(압력 0.67 Pa)에서 Ru막에서부터 카본막까지를 형성하였다.

[실시예 2]

이온 건에 Kr 가스를 공급하고, 이온빔 전류를 250 mA로 설정하여 텍스쳐를 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방식으로 하여 자기 디스크를 제작하였다.

[실시예 3]

이온 건에 Xe 가스를 공급하고, 이온빔 전류를 250 mA로 설정하여 텍스쳐를 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방식으로 하여 자기 디스크를 제작하였다.

도 11의 (A)는 실시예의 둘레 방향의 배향도, 도 11의 (B)는 텍스쳐가 형성된 기판의 표면의 평균 홈 깊이를 도시한 도면이다. 여기서, 둘레 방향의 배향도는 자기 커 효과(magnetic Kerr effect) 측정 장치를 이용하여, 자기 디스크의 둘레 방향 및 직경 방향으로 각각 인가 자계를 인가하여 히스테리시스 루프를 측정하고, 얻어진 히스테리시스 루프로부터 자기 디스크의 둘레 방향의 보자력(Hcc), 직경 방향의 보자력(Hcr)을 구하여, 기록층의 둘레 방향의 배향도를 Hcc/Hcr로 하였다. 기록층의 둘레 방향의 배향도가 1.00인 경우에는 기록층을 구성하는 제1 자성층 및 제2 자성층의 자화 용이축(c축)이 각각의 자성층의 면 내에서 등방적으로 배향하고 있음을 나타내고, 기록층의 둘레 방향의 배향도가 클수록 자화 용이축의 둘레 방향의 배향이 촉진되고 있음을 나타낸다.

또한, 홈의 깊이는 AFM을 이용하여 홈의 방향과 직교하는 방향의 단면 형상을 측정하여, 그 단면 형상의 곡의 가장 깊은 위치에서부터 그 곡을 사이에 둔 2개의 산의 피크를 연결한 직선으로 떨어트린 수선의 길이로 한다. 그리고, 평균 홈 깊이는 40개 정도의 홈의 깊이의 측정치의 평균치로 한다. 도 11의 (B) 중의 수치는 nm을 단위로 하여 나타내고 있다.

도 11의 (A)를 참조하면, 실시예 1∼실시예 3에 있어서, 1.00을 초과하는 기록층의 둘레 방향의 배향도를 얻을 수 있는 조건은 경사각이 45도에서 70도의 범위이다. 또한, 실시예 1보다도 실시예 2, 또한 실시예 2보다도 실시예 3의 쪽이 기록층의 둘레 방향의 배향도가 높아지고 있음을 알 수 있다. 즉, 이온빔으로 되는 가스의 원자량이 클수록 기록층의 둘레 방향의 배향도가 높아지는 것을 알 수 있다.

또한, 도 11의 (B)를 참조하면, 실시예 2 및 실시예 3에 대해서 기판 표면의 평균 홈 깊이를 보면, 평균 홈 깊이가 큰 쪽이 기록층의 둘레 방향의 배향도가 높 아지는 것을 알 수 있다.

[비교예 1]

텍스쳐의 비교를 위해, 실시예 1과 같은 디스크형의 유리 기판을, 기계적 텍스쳐를 형성하는 텍스쳐 형성 장치를 이용하여, 유리 기판의 표면에 텍스쳐를 형성했다. 기계적 텍스쳐의 형성 조건은 평균 입자 지름이 0.1 ㎛인 다이아몬드 슬러리를 이용하여, 다이아몬드 슬러리를 패드에 공급하면서, 패드를 기판 표면에 눌러, 기판을 회전시켜서 기계적 텍스쳐를 형성하였다.

도 12의 (A)는 실시예 3(조사각 60도)의 기판 표면의 단면 형상, 도 12의 (B)는 실시예 3(조사각 60도)의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다. 도 13의 (A)는 비교예 1의 기판 표면의 단면 형상, 도 13의 (B)는 비교예 1의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다. 또한, 도 14의 (A)는 참고예로서 텍스쳐를 형성하기 전의 유리 기판의 표면의 단면 형상, 도 14의 (B)는 텍스쳐를 형성하기 전의 기판 표면의 홈 깊이의 분포를 도시한 도면이다. 이하, 실시예 3(조사각 60도)은 상기한 실시예 3에 조사각을 60도로 설정하여 텍스쳐를 형성한 기판을 의미하며, 이하에서는 편의적으로 실시예 3 - 60이라고 한다.

도 12의 (A) 및 도 13의 (A)는 AFM 장치에 의해 홈의 방향에 대하여 직교하는 방향으로 측정한 단면 형상이다. 도 14의 (A)는 임의의 방향으로 측정한 단면 형상이다. 또한, 도 12의 (B), 도 13의 (B) 및 도 14의 (B)는 각각 대응하는 도 12의 (A), 도 13의 (A) 및 도 14의 (A)에 도시하는 단면 형상의 홈 깊이를 횡축으로 하여, 그 홈 깊이를 갖는 홈의 히스토그램(측정 길이 1 ㎛)을 나타내고 있다.

도 12의 (A) 및 도 13의 (A)를 참조하면, 비교예 1의 기계적 텍스쳐는, 단면 형상이 진폭 및 주기가 큰 기복과 작은 기복이 혼재하고 있어, 주기성이 부족하고, 홈의 간격이 불균일한 것에 대하여, 실시예 3 - 60의 텍스쳐의 단면 형상은 홈과 산이 주기적으로 형성되어, 대략 일정한 간격으로 홈이 형성되어 있다. 또한, 실시예 3 - 60의 홈의 깊이도 대략 일정한 것을 알 수 있다.

도 12의 (B) 및 도 13의 (B)를 참조하면, 도 13의 (B)의 비교예 1의 기계적 텍스쳐는 히스토그램의 홈 깊이가 깊은 측의 엣지가 뻗어 있다. 즉, 비교예 1은 피크 위치의 홈 깊이에 대하여 홈 깊이가 깊은 홈이 많이 형성되어 있고, 피크 위치의 홈 깊이를 기준으로 하면 홈 깊이의 분포 폭이 큰 분포로 되어 있음을 알 수 있다.

이에 대하여, 도 12의 (B)에 도시한 바와 같이, 실시예 3 - 60의 텍스쳐는 홈 깊이가 깊은 쪽의 엣지는 비교예 1과 같은 정도의 깊이이다. 실시예 3 - 60의 피크 위치의 홈 깊이는, 비교예 1의 피크 위치의 홈 깊이보다도 크다. 따라서, 비교예 1보다도 실시예 3 - 60 쪽이 피크 위치에서부터 홈 깊이가 깊은 쪽의 엣지까지가 짧다. 즉, 실시예 3 - 60은 비교예 1보다도 홈 깊이가 가지런한 텍스쳐가 형성되고 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 3-60의 피크의 좌우의 대칭성이 양호하다는 점에서, 텍스쳐에 의해 유기되는 내부 응력의 균일성이 기대된다.

또한, 도 12의 (A) 및 도 14의 (A)를 참조하면, 참고예의 텍스쳐를 형성하기 전의 기판 표면에 대하여, 실시예 3 - 60의 단면 형상은 홈과 산이 주기적으로 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한, 도 12의 (B) 및 도 14의 (B)를 참조하면, 참고예 의 텍스쳐를 형성하기 전의 기판 표면에 대하여, 실시예 3 - 60은 일정한 깊이의 홈이 형성되어 있음을 알 수 있다.

[실시예 4]

이온 건에 Xe 가스를 도입하고, 이온 건의 이온빔의 가속 전압을 0.5 kV, 이온빔 전류를 250 mA, 처리 시간을 109초로 설정하고, 유리 기판으로의 이온빔의 조사 방향을 기판의 직경 방향의 외주측에서부터 기판에 수직인 방향과 조사 방향이 이루는 각을 60도로 설정한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방식으로 하여 형성하였다.

앞서 도시한 도 3의 (A)의 AFM상은 실시예 4의 텍스쳐가 형성된 기판 표면의 AFM상이다. 도 3의 (A)를 참조하면, RAD 방향으로 약 18 nm의 간격으로 홈이 형성되어 있다. 홈의 개수는 1 ㎛당 55 개이다. 한편, 실시예 1의 기판 표면에 형성된 텍스쳐는 홈이 RAD 방향으로 약 27 nm의 간격으로 형성되어 있고, 홈의 개수는 1 ㎛당 37 개이다.

실시예 1에서는, 이온빔의 가속 전압이 1 kV이며, 이에 대하여 실시예 4에서는 가속 전압이 0.5 kV이다. 따라서, 실시예 1 및 실시예 4에 따르면, 가속 전압을 저하시킴으로써 홈의 간격을 좁혀 단위 길이당 홈의 개수를 증가시킬 수 있음을 알 수 있다. 그 결과, 기록층의 결정 입자의 입자 지름을 미소화했을 때에, 가속 전압을 저하시켜 텍스쳐를 형성함으로써, 기록층의 둘레 방향의 배향도를 높일 수 있다.

도 15는 실시예 4의 자기 디스크의 표면의 AFM상이다. 도 15의 AFM상은 앞서 나타낸 도 3과 같은 조건으로 측정된 것으로, 기판 표면의 높이와 콘트라스트의 관계는 도 3과 마찬가지다.

도 15를 참조하면, 실시예 4의 자기 디스크의 표면, 즉 보호막의 표면의 일부의 영역에 CIR 방향으로 뻗는 복수의 홈이 인정된다. 이것은 도 3에 도시하는 기판 표면에 형성된 텍스쳐의 요철이 그 위에 형성된 Ru50Al50막에서부터 카본막까지 이어지고 있음을 나타내고 있다.

[실시예 5]

표면을 세정·건조한 외경 65 mm의 디스크형의 유리 기판을 텍스쳐 형성 장치의 진공 용기 내의 기판 유지대에 얹어 놓고, 진공 용기 안을 6.5×10-4 Pa로 진공 배기한 후, Ar 가스를 도입하여 3.3×10-2 Pa의 진공도로 유지하였다. 이온 건에 Xe 가스를 도입하여, 이온 건의 이온빔의 가속 전압을 1.0 kV, 0.5 kV, 0.3 kV의 각각으로 설정하고, 이온빔 전류를 250 mA, 처리 시간을 111초∼120초로 설정하였다. 또한, 유리 기판으로의 이온빔의 조사는, 직경 방향의 외주측에서부터 기판에 수직인 방향과 조사 방향이 이루는 각(조사각)을 60도로 설정하여 실시하였다.

이와 같이 하여 얻어진 3종류의 텍스쳐 형성 유리 기판의 각각에 대하여 스크러브 세정을 행하고, 이어서 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 이용하여 텍스쳐 형성 유리 기판을 이용하여 이하의 구성을 갖는 자기 디스크를 제작하였다.

텍스쳐 형성 유리 기판(직경 65 mm)/시드층 : Ru50Al50막(10 nm)/기초층 : Cr막(5.0 nm), Cr75Mo25막(2 nm)/제1 자성층 : Co90Cr10막(2 nm)/비자성 결합층 : Ru막(0.7 nm)/제2 자성층 : CoCr18Pt11B8Cu3막(15 nm)/보호막 : 카본막(4.0 nm). 한편, 괄호 안의 수치는 막 두께를 나타내고, 조성의 수치는 원자%로 나타내고 있다.

상기한 자기 디스크의 각 층을 다음과 같이 하여 형성하였다. DC 마그네트론 스퍼터 장치의 성막실을 미리 1.0×10^-5 Pa까지 배기한 후, Ar 가스를 도입하고 Ar 가스 분위기(압력 0.67 Pa)에서 PBN 히터를 이용하여 유리 기판을 180℃로 가열하였다. 이어서, Ru50Al50막에서부터 Co90Cr10막까지의 각각의 막을 순차 형성했다. 계속해서, 재차 PBN 히터를 이용하여 진공 속에서 240℃로 가열하고, 이어서 DC 마그네트론 스퍼터 장치를 이용하여 Ar 가스 분위기 중(압력 0.67 Pa)에서 Ru막, CoCr18Pt11B8Cu3막 및 카본막을 형성하였다. 또한, 이온빔의 가속 전압을 1.0 kV, 0.5 kV, 0.3 kV로 설정하여 텍스쳐를 형성한 기판을 이용한 자기 디스크를 각각 실시예 5-1, 5-2, 5-3이라 부른다.

비교를 위해, 앞의 비교예 1의 기계적 텍스쳐를 형성한 기판을 이용하여, 실시예 5와 동일한 방식으로 하여 자기 디스크를 제작하였다. 이하, 이 자기 디스크를 비교예 2라 부른다.

도 16은 실시예 5 및 비교예 2의 텍스쳐 형성 조건, 텍스쳐 및 자기 디스크의 특성을 도시한 도면이다. 도 16에 도시하는 보자력, 잔류 자화막 두께곱, 및 보자력 각형비는 텍스쳐의 길이 방향, 즉 둘레 방향을 따라서 측정한 특성이다. 또한, 잔류 자화막 두께곱은 Co90Cr10막의 잔류 자화(Mr1) 및 막 두께(t1), CoCr18Pt11B8Cu3막의 잔류 자화(Mr2) 및 막 두께(t2)를 이용하며, Mr2×t2와 Mr1× t1의 차(Mr2×t2－Mr1×t1)이다. 또한, 잔류 자화 배향도는 자기 디스크의 둘레 방향 및 직경 방향의 잔류 자화를 진동 시료형 자력계(VSM)에 의해 측정하여, 잔류 자화 배향도 = 둘레 방향의 잔류 자화/직경 방향의 잔류 자화의 식에 의해 구하였다.

도 16을 참조하면, 실시예 5-1∼5-3에 따르면, 이온빔의 가속 전압을 저하함에 따라서 형성되는 텍스쳐의 평균 표면 거칠기가 감소하여, 평균 홈 깊이가 감소하고 있다. 또한, 이온빔의 가속 전압을 저하시킴에 따라서 평균 홈 폭이 감소하여, 1 ㎛당의 홈의 개수는 증가하고 있다.

도 17은 실시예 5-1∼실시예 5-3의 텍스쳐의 평균 홈 폭과 이온빔의 가속 전압의 관계도이다. 도 17을 참조하면, 이온빔의 가속 전압과 텍스쳐의 평균 홈 폭이 양호한 마이너스의 상관을 갖고 있다.

이로써, 이온빔의 가속 전압에 의해 텍스쳐의 표면성을 제어할 수 있고, 또한 텍스쳐의 홈 폭도 고정밀도로 제어할 수 있음을 알 수 있다.

또한, 도 16으로 되돌아가면, 실시예 5-1∼5-3과 비교예 2를 비교하면, 기계적 텍스쳐에 비해서, 이온빔에 의한 텍스쳐의 쪽이 폭이 좁은 홈의 텍스쳐를 형성할 수 있음을 알 수 있다. 기계적 텍스쳐의 경우에는, 미세한 텍스쳐를 형성하기 위해서는, 미세한 연마 입자를 사용하지 않으면 안되어, 그와 같은 연마 입자의 분산성을 장시간의 제조 중에 유지하는 것이 곤란하였다. 그 때문에, 미세한 기계적 텍스쳐를 제조 안정성이 좋게 형성하는 것은 곤란하였다. 또한, 기계적 텍스쳐의 홈 깊이나 홈 폭을 조정하기 위해서는, 여러 가지 평균 입자 지름 및 입자 지름 분 포의 재료에서 선택할 필요가 있으며, 또한, 텍스쳐 형성시에 연마 입자의 분산성을 유지하기 위한 분산 장치의 번잡한 제어가 필요했다. 그에 대하여, 본 발명의 이온빔에 의한 텍스쳐 형성은 매우 용이하게 미세한 텍스쳐를 형성할 수 있고, 텍스쳐 형상의 제어성도 양호하다. 그 때문에, 이온빔에 의한 텍스쳐 형성은 제조 안정성의 확보도 종래의 기계적 텍스쳐보다도 용이하다고 하는 이점이 있다.

자기 디스크의 자기 특성 및 전자 변환 특성에 대해서는, 실시예 5-1 및 실시예 5-2는 비교예 2보다도 보자력 각형비 및 잔류 자화 배향도가 높고, 분해능 및 S/Nm이 높아지고 있다. 실시예 5-1은 비교예 2와 대략 동등한 텍스쳐의 표면 형상의 특성을 갖고 있지만, 비교예 2보다도 우수한 자기 특성 및 전자 변환 특성을 얻고 있다. 이것은 텍스쳐의 미시적인 형상, 예컨대 개개의 홈의 형상이나 홈 사이의 볼록부의 형상이 이온빔에 의한 텍스쳐와 기계적 텍스쳐에서 상이한 데에 기인한다고 미루어 짐작된다.

또한, 실시예 5-1∼5-3을 비교하면, 실시예 5-3보다도 실시예 5-1 및 실시예 5-2가 상술한 자기 특성(보자력 각형비 및 잔류 자화 배향도) 및 전자 변환 특성(분해능 및 S/Nm)이 우수하다. 이것은, 다음의 이유에 의한 것이라고 생각된다.

무라오(Murao) 등(일본응용학회지 제25권 p. 616∼618(2002))은, Cr막의 평균 입자 지름이 텍스쳐의 홈 폭의 1/2 이하까지 작아지면, 바꿔 말하면, 텍스쳐의 홈 폭이 Cr막의 평균 입자 지름의 2배 이상으로 되면, Cr막의 결정 격자에 왜곡이 생기도, 그 왜곡이 자성층의 자화 용이축을 둘레 방향으로 배향시킨다고 보고하고 있다.

실시예 5-2의 자기 디스크의 CoCr18Pt11B8Cu3막을 투과전자현미경에 의해 결정 입자의 직경을 측정하면, 143개의 결정 입자의 평균 입자 지름은 7.62 nm(143개의 결정 입자의 입자 지름의 평균치)로 되었다. CoCr18Pt11B8Cu3막의 기초인 Cr막은, CoCr18Pt11B8Cu3막과 대략 동등한 평균 입자 지름을 갖는다고 생각된다. 즉, 실시예 5-1, 5-2 및 비교예 2의 Cr막의 결정 입자의 평균 입자 지름은 7.62 nm 정도라고 생각된다.

또한, 실시예 5-1 및 실시예 5-2의 텍스쳐의 평균 홈 폭은, 각각 29 nm, 18 nm이며, 평균 입자 지름의 2배 이상이다. 한편, 실시예 5-3의 텍스쳐의 평균 홈 폭은 14 nm이며, 평균 입자 지름의 2배보다도 작다. 상기한 보고와 같은 작용에 의해, 텍스쳐의 평균 홈 폭이 Cr막의 평균 입자 지름의 2배 이상인 실시예 5-1 및 실시예 5-2는, 텍스쳐의 평균 홈 폭이 Cr막의 평균 입자 지름의 2배보다도 작은 실시예 5-3보다도 둘레 방향의 자화 용이축의 배향성이 양호하며, 그 때문에 상술한 자기 특성 및 전자 변환 특성이 우수하다고 생각된다. 이것은 자기 기록 매체의 Cr막 등의 기초막의 평균 입자 지름에 따라서, 이온빔의 가속 전압에 의해 텍스쳐의 홈 폭을 제어함으로써, 우수한 자성층의 자기 특성 및 전자 변환 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

또한, 기판 평균 표면 거칠기, 홈 폭, 평균 홈 깊이는, AFM을 이용하여 측정했다. 자기 특성은 진동 시료형 자력계를 이용하였다. 전자 변환 특성은 시판되는 스핀 스탠드(spin stand)와, 기록 소자와 GMR 소자가 일체로 된 복합형의 자기 헤드를 이용하여 측정하였다. 분해능은 기록 밀도 367.8 kFCI의 평균 출력/기록 밀도 92.0 kFCI의 평균 출력×100으로부터 구했다. 또한, S/Nm은 367.8 kFCI의 재생 출력과 매체 노이즈의 비로부터 구했다.

도 18은 실시예 5-1, 실시예 5-2 및 비교예 2의 잔류 자화의 시간 경과에 따른 변화를 도시한 도면이다. 도 18은 실시예 5-1, 실시예 5-2 및 비교예 2의 자기 디스크로부터 시편을 잘라내어, VSM을 이용하여 시편을 일단 텍스쳐의 길이 방향을 따라서 자화시키고, 이어서 자화의 방향과는 반대의 방향으로 1 kOe의 자계를 인가하면서 잔류 자화의 시간 경과에 따른 변화를 측정하였다.

도 18을 참조하면, 비교예 2보다도 실시예 5-1 및 5-2가 잔류 자화의 저하가 억제되고 있다. 즉, 실시예 5-1 및 5-2가 비교예 2보다도 잔류 자화의 열적 안정성이 우수한 것을 알 수 있다. 잔류 자화의 열적 안정성은 통상 기록 밀도를 향상하면 열화되는 특성이다. 따라서, 실시예 5-1 및 5-2의 자기 디스크는 고밀도 기록에 적합한 것을 알 수 있다.

또한, 실시예 5-2는 실시예 5-1보다도 잔류 자화가 감소하는 비율이 낮기 때문에, 실시예 5-2보다도 우수한 것을 알 수 있다. 이것은 실시예 5-1보다도 실시예 5-2의 쪽이 둘레 방향으로의 자화 용이축의 배향도가 높고, 둘레 방향의 일축 이방성 상수(Ku)가 증가하고 있기 때문이라고 생각된다.

실시예 5에 따르면, 본 발명의 이온빔에 의해 형성된 텍스쳐 기판을 이용하여 자기 기록 매체를 제조함으로써, 고밀도 기록에 적합한 자기 기록 매체가 실현된다.

(제2 실시예)

도 19는 본 발명의 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 단면도이다. 도면에서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다. 본 실시예에서는 자기 기록 매체가 디스크 형상의 기판에 형성되는 경우를 예로서 설명한다.

도 19를 참조하면, 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)는 정보가 기록 및 재생되는 트랙 영역(61)과, 인접하는 트랙 영역(61)을 격리하는 트랙 사이 영역(62)으로 구성된다.

트랙 영역(61) 및 트랙 사이 영역(62)은 동심원형으로 형성되어 있다. 트랙 영역(61)은 도 1에 도시하는 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 대략 같은 구성으로 이루어지고, 즉 표면에 둘레 방향을 따라서 형성된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다. 또한, 트랙 사이 영역(62)은 표면에 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다. 즉, 트랙 사이 영역(62)에는 기록층(18)인 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17)이 제외된 구성으로 되어 있다.

자기 기록 매체(60)의 제조 방법은, 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 마찬가지로, 제2 자성층(17)까지를 형성하고, 이어서, 트랙 사이 영역의 기록층(18)을 에칭에 의해 제거한다. 구체적으로는, 제2 자성층(17)의 표면에 포토레 지스트막을 형성하여, 트랙 사이 영역의 패턴을 포토레지스트막에 노광하여 현상하고, 트랙 사이 영역의 제2 자성층(17)을 노출하여, 이온밀링법 또는 RIE법에 의해 기록층(18)을 에칭한다. 이 때, 비자성 중간층(14), 또한, 기초층(13), 시드층(12)을 에칭하더라도 좋다. 다른 한편, 제2 자성층만을 제거하더라도 좋다. 이어서, 포토레지스트막을 제거하고, 에칭된 표면과 트랙 영역의 제2 자성층(17)을 덮는 보호막(19)을 형성하고, 이상에 의해 자기 기록 매체(60)가 형성된다.

제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)에서는, 이와 같이 인접하는 트랙 영역(61) 사이에 기록층(18)이 설치되지 않는 트랙 사이 영역(62)을 설치함으로써, 기록 과정에 있어서 자기 헤드로부터 트랙 영역(61)의 폭 방향으로 누설하는 기록 자계에 의해 인접하는 트랙 영역(61)의 정보를 소거하는, 소위 사이드 소거를 억제 또는 방지할 수 있다. 또한, 인접하는 트랙 영역의 자기적인 상호 작용을 절단할 수 있어, 자기 기록 매체(60)의 매체 노이즈를 저감할 수 있다.

또한, 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)에서는, 기판(11)의 표면에 형성된 텍스쳐(11a)에 의해 기록층(18)의 기록 방향, 즉 트랙 영역(61)의 둘레 방향의 배향도가 향상된다.

따라서, 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)는, 트랙 영역(61)의 폭을 저감하여 트랙 밀도(직경 방향의 단위 길이당 트랙 영역(61)의 수)를 증가하더라도, 기록층(18)의 둘레 방향의 배향도가 높기 때문에, 재생 출력이 높고 고밀도 기록화를 도모할 수 있다.

도 20은 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 단면도이다. 도면에 서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.

도 20을 참조하면, 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체(65)는 트랙 영역(61)이 위치하는 기판면이 트랙 사이 영역이 위치하는 기판면보다도 높게 형성되어 있는 것 이외에는, 도 19에 도시하는 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체(65)와 대략 같은 구성으로 이루어지고, 표면에 둘레 방향을 따라서 형성된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 제1 자성층(15), 비자성 결합층(16), 제2 자성층(17), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다.

기판(11)은 트랙 영역(61)의 위치에 마련된 소위 랜드 영역(11L)과, 트랙 사이 영역(62)의 위치에 마련된 그루브 영역(11G)으로 이루어지고, 랜드 영역(11L)과 그루브 영역(11G)은 동심원형으로 형성되어 있다. 랜드 영역(11L)과 그루브 영역(11G)의 단차는, 적어도 제2 자성층(17)의 두께보다도 크게 설정된다. 이와 같이 설정함으로써, 인접하는 트랙 영역(61)을 트랙 사이 영역(62)에 의해 이격하는 동시에, 인접하는 트랙 영역(61) 사이의 자기적인 상호 작용을 절단할 수 있다.

기판(11)의 랜드 영역(11L) 및 그루브 영역(11G)의 표면에는 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 같은 텍스쳐(11a)가 원주 방향을 따라서 형성되어 있다. 한편, 텍스쳐(11a)는 랜드 영역(11L)의 표면에만 형성되어 있으면 충분하다.

자기 기록 매체(65)의 제조 방법은 기판(11)의 표면에 포토레지스트막을 형성하고, 그루브 영역의 패턴이 형성된 마스크를 이용하여, 자외선 조사 또는 X선 조사에 의해 노광하고, 현상하여 그루브 영역에 대응하는 위치의 기판 표면을 노출한다. 이어서, 이온밀링법 또는 RIE법에 의해 기판(11)의 표면을 에칭하여 그루브 영역을 형성하고, 이어서, 포토레지스트막을 제거한다.

이어서, 제1 실시예의 제1예의 자기 기록 매체와 동일한 방식으로 하여 기판(11)의 표면에 텍스쳐를 형성하고, 스퍼터 장치에 의해 시드층(12)에서부터 보호막(19)까지를 형성한다. 또한 보호막(19) 상에 윤활층을 형성하더라도 좋다.

제2 실시예의 제2예의 텍스쳐 형성 공정에서는, 배경기술의 항목에서 설명한 종래의 기계적 텍스쳐의 형성 방법에서는, 랜드 영역(11L)에 균일한 압력으로 패드를 접촉시키기가 곤란하고, 기계적 텍스쳐를 랜드 영역(11L)의 표면에 균일하게 형성하는 것은 곤란하다. 그러나, 도 6에서 설명한 본 발명의 텍스쳐 형성 방법을 이용하여 이온빔을 기판(11)의 표면에 조사함으로써, 랜드 영역(11L)의 표면에 균일하게 텍스쳐를 형성할 수 있다. 또한, 그 때, 평탄한 기판면에 텍스쳐를 형성하는 경우와 같은 조건을 이용하면 되기 때문에, 용이하게 텍스쳐를 형성할 수 있다.

또한, 기판(11)의 표면에 랜드 영역과 그루브 영역을 형성하는 방법으로서, 미리 전자선 묘화 등에 의해 랜드 영역이 오목이고, 그루브 영역에 대응하는 위치가 볼록인 스탬퍼를 형성한다. 계속해서, 기판(11)의 표면에는 레지스트막을 형성한다. 레지스트막이 반경화 상태에서 스탬퍼를 눌러, 랜드 영역에 대응하는 위치가 볼록이고 그루브 영역에 대응하는 위치가 오목인 형상이 레지스트막에 형성된다. 계속해서, 이온밀링법 또는 RIE법에 의해 랜드 영역에 대응하는 위치의 기판(11)의 표면을 노출한다. 또한, 이온종을 변경하여 이온밀링법 또는 RIE법에 의해 기판 표 면을 에칭하여, 그루브 영역을 형성한다. 레지스트막을 제거한다. 이상에 의해, 기판(11)의 표면에 랜드 영역(11L)과 그루브 영역(11G)이 형성된다.

제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체(65)에서는, 기판(11)의 표면에 랜드 영역(11L)과 그루브 영역(11G)을 형성함으로써, 제2 자성층(17) 등의 에칭을 하지 않고 형성할 수 있어, 에칭에 의해 발생하는 미립자 등에 의한 드롭아웃 등의 장해를 피할 수 있다. 또한, 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체(65)는 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)와 동일한 효과를 갖는다.

또한, 제2 실시예의 제1예 및 제2예에 따른 자기 기록 매체에서는, 텍스쳐(11a)를 기판(11)의 표면에 형성하는 대신에, 도 10에 도시하는 제1 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체와 같이, 기판(11)과 시드층(12) 사이에 텍스쳐층(51)을 형성하고, 텍스쳐층(51)의 표면에 텍스쳐(51a)를 형성하더라도 좋다.

또한, 제2 실시예의 제1예 및 제2예에 따른 자기 기록 매체에서는, 보호막(19) 상의 윤활층이 생략되어 있지만, 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 같은 윤활층을 설치하더라도 좋다. 또한, 제2 실시예의 제1예 또는 제2예에 따른 자기 기록 매체에서는, 시드층(12) 및 비자성 중간층(14)은, 제1 실시예와 동일한 방식으로 설치하더라도 좋고, 설치하지 않더라도 좋다.

(제3 실시예)

도 21은 본 발명의 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 단면도이다. 도면에서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다. 본 실시예에서는, 자기 기록 매체가 디스크 형 상의 기판에 형성되는 경우를 예로 설명한다.

도 21를 참조하면, 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(70)는, 정보가 기록 및 재생되는 트랙 영역(61)과, 인접하는 트랙 영역(61)을 격리하는 트랙 사이 영역(62)으로 구성되고, 트랙 영역은 둘레 방향을 따라서 기록 셀(71)과, 인접하는 기록 셀 사이에 셀 사이 영역(72)이 형성되어 있다.

자기 기록 매체(70)는 도 19에 도시한 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체에 대하여, 또한 트랙 영역(61)이 둘레 방향을 따라서 셀 사이 영역(72)으로 분리된 다수의 기록 셀(71)로 구성되어 있는 데에 특징이 있다.

기록 셀(71)은 표면에 둘레 방향을 따라서 형성된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 기록층(74), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다.

셀 사이 영역(72) 및 트랙 사이 영역(62)은 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다.

하나의 기록 셀이 최소 기록 단위로서 기능한다. 즉, 하나의 기록 셀의 기록층(74)은 실질적으로 단자구의 자성체로서 기능하여, 자화된 상태에서는 한 방향으로만 자화되고 있다. 이러한 구성에서도, 기록 셀(71) 사이가 셀 사이 영역(72)에 의해 분리되고 있기 때문에, 기록 셀(71) 사이의 기록층(74)에 작용하는 자기적인 상호 작용이 끊겨, 매체 노이즈가 증가하지 않는다.

또한, 도 19에 도시하는 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(60)의 트랙 영역과 같이, 둘레 방향으로 기록층(18)이 연속되고 있는 경우에는, 제1 자성층(15) 및 제2 자성층(17)에서는 이들의 강자성 재료에 Cr을 함유시켜, Cr의 편석에 의해 비자성 영역(Cr 함유량이 많은 영역)이 인접하는 결정 입자의 경계에 형성되고, 결정 입자를 상호 분리하고 있다. 결정 입자의 경계부는 인접하는 자화의 방향이 서로 반대인 2개의 자화 영역을 분리하는 경계부로서 기능한다. 이에 대하여, 자기 기록 매체(70)의 기록층(74)에서는, 셀 사이 영역(72)에 의해 기록 셀(71)의 기록층(74)이 분리되고 있기 때문에 Cr의 함유량을 저감할 수 있거나 또는 전혀 함유하지 않더라도 좋다. 따라서, 비자성 원소의 Cr 함유량이 적거나 또는 전혀 Cr을 포함하지 않는 강자성 재료, 즉 보다 높은 포화 자속 밀도의 강자성 재료를 기록층(74)에 이용할 수 있기 때문에, 기록 셀(71)의 자화 상태는 열적으로도 안정적이다.

이러한 기록층(74)의 재료로서는 Co, CoCr(Cr 함유량이 0원자%보다도 많고, 또한 25 원자% 이하)을 들 수 있다. 또한, 기록층(74)의 재료로서는 Cr 함유량이 0 원자%보다도 많고, 또한 20 원자% 이하인 CoCrTa, CoCrPt, CoCrPtB나 CoCrPtBCu 등의 CoCrPt-M2(M2 = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들 합금 중에서 선택되는 1종)를 들 수 있다.

물론, 기록층(74)은 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 제1 자성층(15) 또는 제2 자성층(17)과 같은 강자성 재료로 구성되더라도 좋다. 또한, 기록층(74)은 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 마찬가지로 제1 자성층(15), 비자성결합층(16), 제2 자성층(17)으로 이루어지는 적층체로 하여도 좋다.

도 22는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 평면도이다. 도 22는 도 21의 평면도이다.

도 22를 참조하면, 기판(11)의 표면에는 둘레 방향(CIR 방향)을 따라서 텍스쳐(11a)가 형성되어 있기 때문에, 기록 셀(71)의 기록층(74)은 둘레 방향으로 자화 용이축이 배향한다. 이 때문에, 둘레 방향에 따른 일축 이방성이 증가하고, 기록층(74)이 단자구화되기 쉽게 되어, 다자구화하는 것을 억제할 수 있다. 이것은 도 22 및 도 23의 각각에 도시하는 제3 실시예의 제2예 및 제3예에 따른 자기 기록 매체에 있어서도 마찬가지이다.

기록 셀(71)은 그 크기가 자기 기록 매체(70)의 선기록 밀도 및 트랙 밀도에 따라서 적절하게 선택된다. 예컨대, 선기록 밀도(CIR 방향의 기록 밀도)가 40 k비트/mm(1.0 M비트/inch)인 경우, 기록 셀(71)의 길이(CL1)를 예컨대 20 nm, 셀 사이 영역(72)의 길이(CG1), 즉 CIR 방향으로 인접하는 기록 셀(71) 사이의 간극을 예컨대 5 nm로 설정한다. 셀 사이 영역(72)의 길이(CG1)는 인접하는 기록 셀(71) 사이의 자기적 상호 작용을 절단한다는 점에서는, 0.5 nm 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 한편, 선기록 밀도의 단위 중 "비트"는 하나의 자속 반전을 의미한다.

또한, 트랙 밀도(RAD 방향의 트랙 밀도)가 40 k트랙/mm(1.0 M트랙/inch)인 경우, 기록 셀(71)의 폭(CW1), 즉 트랙 영역(61)의 폭을 예컨대 20 nm, 트랙 사이 영역(72)의 폭을 예컨대 5 nm로 설정한다. 이와 같이 설정함으로써, 선기록 밀도 및 트랙 밀도가 각각 40 k비트/mm, 40 k트랙/mm인 자기 기록 매체(70)가 되어, 단위 면적당 기록 밀도가 1.6 M비트/mm2, (1 T비트/inch2)가 된다.

기록층(74)은 둘레 방향(CIR 방향)의 보자력이 기록 셀(71)의 길이(CL1) 및 폭(CW1)이나, 셀 사이 영역(72)의 길이(CG1), 기록층(74)의 두께에 의해 적절하게 선택되는데, 기록 셀(71)은 그 자체의 반자계나 인접하는 기록 셀(71)로부터 받는 자기적인 상호 작용이 매우 작기 때문에, 종래의 자기 기록 매체보다도 저보자력의 기록층(74)이라도 고기록 밀도화가 가능하다. 기록층(74)의 둘레 방향(CIR 방향)의 보자력은 예컨대 7.9 kA/m∼395 kA/m의 범위로 설정된다.

도 23은 제3 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 평면도이다. 제3 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체의 변형예이다. 도면에서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.

도 23을 참조하면, 자기 기록 매체(80)는 기록 셀(81)의 형상이 타원 또는 원으로 구성된다. 기록 셀(81)의 형상이 다른 것 이외에는, 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 마찬가지다. 기록 셀(81)의 형상은 인접하는 기록 셀(81) 사이의 자기적인 상호 작용을 저감하거나 또는 절단할 수 있으면 타원 및 원 외에, 특별히 제한은 없다.

제3 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체(80)는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 동일한 효과를 갖는다.

또한, 제3 실시예의 제1예 및 제2예에 따른 자기 기록 매체의 제조 방법은 제2 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 대략 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

도 24는 본 발명의 제3 실시예의 제3예에 따른 자기 기록 매체의 일부를 도시하는 단면도로서, 둘레 방향을 따른 단면도이다. 도면에서, 앞서 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하고, 설명을 생략한다.

도 24를 참조하면, 제3 실시예의 제3예에 따른 자기 기록 매체(85)는 기록 셀(71)이 위치하는 기판면이 트랙 사이 영역이 위치하는 기판면보다도 높게 형성되어 있는 것 이외에는 도 21에 도시하는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(70)와 대략 동일한 구성으로 이루어지고, 표면에 둘레 방향을 따라서 형성된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐(11a)가 형성된 기판(11)과, 상기 기판(11) 상에 시드층(12), 기초층(13), 비자성 중간층(14), 기록층(74), 보호막(19)이 순차 퇴적된 구성으로 이루어진다.

기판(11)은 기록 셀(71)의 위치에 설치된 볼록 영역(11C)과, 셀 사이 영역(72)의 위치에 설치된 오목 영역(11G)으로 이루어지고, 볼록 영역(11C) 및 오목 영역(11G)은 원주 방향을 따라서 배열되어 있다. 볼록 영역(11C)과 오목 영역(11G)의 단차는 기록층(74)의 두께보다도 크게 설정되는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 인접하는 기록 셀(71)을 셀 사이 영역(72)에 의해 이격하여, 인접하는 기록 셀(71) 사이의 자기적인 상호 작용을 끊을 수 있다.

기판(11)의 볼록 영역(11C) 및 오목 영역(11G)의 표면에는 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 같은 텍스쳐(11a)가 대략 원주 방향을 따라서 형성되어 있다. 도 24에는 텍스쳐(11a)를 장주기의 요철로 나타내고 있다. 이것은 텍스쳐(11a)를 구성하는 복수의 홈이 교차하거나 또는 원주 방향에서 약간 틀어져 형성된 홈의 모양을 나타내고 있다.

또한, 텍스쳐(11a)는 오목 영역(11G)의 표면에는 형성되지 않더라도, 볼록 영역(11C)의 표면에만 형성되어 있으면 충분하다.

자기 기록 매체(85)의 제조 방법은 제2 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체와 대략 마찬가지이기 때문에 그 설명을 생략한다. 한편, 텍스쳐 형성 공정에서, 종래의 기계적 텍스쳐의 형성 방법에서는 기판(11)의 볼록 영역(11C)에 균일한 압력으로 패드를 접촉시키기가 곤란하고, 볼록 영역(11C)의 표면에 균일하게 형성하는 것은 곤란하다. 그러나, 도 6에서 설명한 본 발명의 텍스쳐 형성 방법을 이용하여 이온빔을 기판(11)의 표면에 조사함으로써, 볼록 영역(11C)의 표면에 균일하게 텍스쳐를 형성할 수 있다. 또한, 그 때, 평탄한 기판면에 텍스쳐를 형성하는 경우와 같은 조건을 이용하면 되기 때문에, 용이하게 텍스쳐를 형성할 수 있다.

제3 실시예의 제3예에 따른 자기 기록 매체(85)는 기판(11)의 표면에 볼록 영역(11C) 및 오목 영역(11G)을 형성함으로써, 기록층(74)의 에칭을 하지 않고서 형성할 수 있어, 에칭에 의해 발생하는 미립자 등에 의한 드롭아웃 등의 장해를 피할 수 있다.

또한, 제3 실시예의 제3예에 따른 자기 기록 매체(85)는 제3 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체(70)와 동일한 효과를 갖는다.

또한, 제3 실시예의 제1예∼제3예에 따른 자기 기록 매체에서는, 텍스쳐(11a)를 기판(11)의 표면에 형성하는 대신에, 도 10에 도시하는 제1 실시예의 제2예에 따른 자기 기록 매체와 같이, 기판(11)과 시드층(12) 사이에 텍스쳐층(51)을 형성하여, 텍스쳐층(51)의 표면에 텍스쳐(51a)를 형성하더라도 좋다.

또한, 제3 실시예의 제1예∼제3예에 따른 자기 기록 매체에서는, 보호막(19) 상의 윤활층이 생략되어 있지만, 제1 실시예의 제1예에 따른 자기 기록 매체와 같은 윤활층을 설치하더라도 좋다. 또한, 시드층(12) 및 비자성 중간층(14)은 제1 실시예와 마찬가지로, 설치하더라도 좋고, 설치하지 않더라도 좋다.

(제4 실시예)

본 발명의 실시예는 제1∼제3 실시예에 따른 자기 기록 매체를 갖춘 자기 기억 장치에 관련한 것이다.

도 25는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기 기억 장치의 주요부를 도시한 도면이다. 도 25를 참조하면, 자기 기억 장치(90)는 대략 하우징(91)으로 이루어진다. 하우징(91) 내에는, 스핀들(도시되지 않음)에 의해 구동되는 허브(92), 허브(92)에 고정되어 회전되는 자기 기록 매체(93), 액츄에이터 유닛(94), 액츄에이터 유닛(94)에 부착되어 자기 기록 매체(93)의 직경 방향으로 이동되는 아암(95) 및 서스펜션(96), 서스펜션(96)에 지지된 자기 헤드(98)가 설치되어 있다. 기록 재생 헤드(77)는 MR 소자(자기 저항 효과형 소자), GMR 소자(거대 자기 저항 효과형 소자), 또는 TMR 소자(터널 자기 효과형) 등의 재생 헤드와 유도형의 기록 헤드와의 복합형 헤드로 이루어진다. 이 자기 기억 장치(90)의 기본 구성 자체는 주지이며, 그 상세한 설명을 본 명세서에서는 생략한다.

본 실시예의 자기 기억 장치(90)는 자기 기록 매체(93)에 특징이 있다. 자기 기록 매체(93)는 예컨대 제1 실시예의 제1예 및 제2예에 따른 자기 기록 매체, 제2 실시예의 제1예 및 제2예에 따른 자기 기록 매체, 및 제3 실시예의 제1예∼제3예에 따른 자기 기록 매체 중 어느 하나이다. 자기 기록 매체(93)는 기판 또는 텍스쳐층의 표면에 기판 표면의 기록 방향으로 대략 평행한 방향으로 뻗어 있고, 기록 방향에 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배열된 다수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐가 형성되어 있다. 따라서, 자기 기록 매체(93)의 기록층의 둘레 방향의 배향도가 높기 때문에, 자기 기억 장치(90)의 고기록 밀도화를 도모하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시예에 따른 자기 기억 장치(90)의 기본 구성은 도 25에 도시하는 것에 한정되는 것이 아니라, 기록 재생 헤드(98)는 상술한 구성에 한정되지 않고, 공지의 기록 재생 헤드를 이용할 수 있다.

또한, 자기 기록 매체(93)는 자기 디스크를 예로 하여 설명하였지만, 디스크 형상의 기판 대신에 테이프형의 기판, 예컨대 테이프형의 PET, PEN, 폴리이미드 등의 플라스틱 필름을 이용한 자기 테이프라도 좋다. 텍스쳐의 형성은 예컨대 기록 방향이 플라스틱 필름의 길이 방향인 경우에는, 플라스틱 필름의 폭 방향과 그 표면에 수직인 방향이 형성하는 평면 내에서 표면에 수직인 방향으로부터 상기한 조사각의 방향에서 이온빔을 조사하여 행한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 관해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 특정한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서 여러 가지의 변형 및 변경이 가능하다.

또한, 이상의 설명에 관해서 다시 이하의 부기를 개시한다.

(부기 1) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 2) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과,

상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 3) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며,

상기 텍스쳐는 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 4) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과,

상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며,

상기 텍스쳐는 텍스쳐층의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 5) 상기 텍스쳐는, 상기 복수의 홈이 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 3 또는 4에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 6) 상기 기판은 디스크 형상의 기판이며,

상기 홈이 기판의 원주 방향을 따라서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼5 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 7) 상기 소정의 간격은, 8 nm∼33 nm의 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는 부기 1∼6 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 8) 상기 홈은 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 1 ㎛ 당 30 개∼125 개의 범위에서 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼7 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 9) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈과,

서로 인접하는 상기 홈과의 사이에 기록 방향을 따라서 길게, 기록 방향으로 직교하는 방향의 단면이 상향으로 볼록 형상인 볼록부로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 10) 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과,

상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈과,

서로 인접하는 상기 홈과의 사이에 기록 방향을 따라서 길게, 기록 방향으로 직교하는 방향의 단면이 상향으로 볼록 형상인 볼록부로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 11) 상기 기판의 표면 또는 텍스쳐층은 비결정질 또는 다결정질 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼10 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 12) 상기 기판은, 유리 기판, NiP 도금 알루미늄 합금 기판, 실리콘 기판, 플라스틱 기판, 세라믹스 기판 및 카본 기판으로 이루어지는 그룹 중 어느 한 일종인 것을 특징으로 하는 부기 1∼11 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 13) 상기 기판의 표면 또는 텍스쳐층은 유전체 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼12 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 14) 상기 유전체 재료는, 금속 원소의 산화물, 질화물 및 탄화물의 그룹 중 어느 한 일종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재한 자기 기 록 매체.

(부기15) 상기 기초층은, Cr 또는 Cr-X 합금으로 이루어지며, X = Mo, W, V, B, Mo 및 이들의 합금으로 이루어지는 그룹 어느 한 일종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼14 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 16) 상기 기판과 기초층, 또는 상기 텍스쳐층과 기초층의 사이에 시드층을 더 설치하고,

상기 시드층은, 비자성의 NiP, CoW, CrTi 및 이들의 합금을 주성분으로 하는 3원 이상의 합금으로 이루어지는 그룹 중 어느 한 일종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼15 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 17) 상기 기록층은,

상기 기초층 상에 제1 자성층, 비자성 결합층, 제2 자성층이 적층되어 이루어지고,

상기 제1 자성층과 제2 자성층은 교환 결합하는 동시에, 외부 자장이 인가되지 않는 상태에서 상기 제1 자성층의 자화와 제2 자성층의 자화가 서로 반평행인 것을 특징으로 하는 부기 1∼16 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 18) 상기 기록층은, Co, Ni, Fe, Ni계 합금, Fe계 합금, CoCr, CoCr계 합금, CoCrTa, CoCrTa계 합금, CoCrPt 및 CoCrPt계 합금으로 이루어지는 그룹 중 어느 한 일종으로 이루어지는 자성층을 갖는 것을 특징으로 하는 부기 1∼17 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 19) 기판 상에 기록 방향으로 뻗어 있고, 기록 방향과 직교하는 폭 방 향으로 배치된 복수의 인접하는 트랙 영역과, 인접하는 상기 트랙 영역과의 사이에 배치된 트랙 사이 영역을 구비하는 자기 기록 매체로서,

상기 트랙 영역은,

상기 기판 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고,

상기 인접하는 트랙 영역의 기록층은, 상기 트랙 사이 영역에 의해 서로 분리되어 되고,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 20) 상기 기판은, 트랙 영역에 대응하는 기판면이, 트랙 사이 영역에 대응하는 기판면에 대하여 볼록형으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 19에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 21) 기판 상에 기록 방향으로 뻗어 있고, 기록 방향과 직교하는 폭 방향으로 배치된 복수의 인접하는 트랙 영역과, 인접하는 상기 트랙 영역과의 사이에 배치된 트랙 사이 영역을 구비하는 자기 기록 매체로서,

상기 트랙 영역은, 기록 방향을 따라서 배치된 복수의 기록 셀과, 이 기록 셀에 끼워진 셀 사이 영역으로 이루어지고,

상기 기록 셀은,

상기 기판 상에 형성된 기초층과,

상기 기초층 상에 형성된 기록층을 포함하며,

인접하는 상기 기록 셀의 기록층은, 셀 사이 영역에 의해 서로 분리되어 이루어지고,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.

(부기 22) 상기 기판은, 기록 셀에 대응하는 기판면이 셀 사이 영역에 대응하는 기판면에 대하여 볼록형으로 형성되어 이루어지고,

상기 기록 셀에 대응하는 기판면의 표면에 상기 텍스쳐가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 21에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 23) 상기 기록층은, Co, CoCr(Cr 함유량이 0 원자%보다도 많고, 또한 25원자% 이하인 조성), 및 CoCrPt-M2(Cr 함유량이 0 원자%보다도 많고, 또한 20 원자% 이하이며, 또한 M2 = B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들의 합금에서 선택되는 1종)로 이루어지는 그룹 중 어느 한 일종의 강자성 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 21 또는 22에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 24) 하나의 상기 기록 셀의 기록층은, 실질적으로 한 방향으로 자화되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 21∼23 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 25) 상기 기록층의 면내 방향의 보자력이 7.9 kA/m∼395 kA/m의 범위로 설정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 24에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 26) 상기 텍스쳐가 기록 셀에 대응하는 기판면에 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 21∼25 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 27) 상기 기록 셀은 기판면에 평행한 단면 형상이 대략 직사각형 또는 대략 타원인 것을 특징으로 하는 부기 21∼26 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체.

(부기 28) 기록층에 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체용 기판으로서,

상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 기판.

(부기 29) 기록층에 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체용 기판으로서,

상기 기판의 표면에 텍스쳐층을 포함하며,

상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 것을 특징으로 하는 기판.

(부기 30) 디스크 형상의 자기 기록 매체용 기판으로서,

상기 기판의 표면에 그 둘레 방향을 따라서 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며,

상기 텍스쳐는 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수 의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판.

(부기 31) 디스크 형상의 자기 기록 매체용 기판으로서,

상기 기판의 표면에 그 둘레 방향을 따라서 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐가 형성된 텍스쳐층을 포함하며,

상기 텍스쳐는 텍스쳐층의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판.

(부기 32) 부기 1∼27 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체와,

기록 소자와 자기 저항 효과형 재생 소자를 갖는 기록 재생 수단을 구비하는 자기 기억 장치.

(부기 33) 디스크 형상의 기판과, 상기 기판 상에 형성된 기초층과, 상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 기판의 둘레 방향을 따라서 뻗어 있는 동시에, 상기 기판의 직경 방향으로 대략 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖는 자기 디스크와,

기록 소자와 자기 저항 효과형 재생 소자를 갖는 기록 재생 수단을 구비하는 자기 디스크 장치.

(부기 34) 디스크 형상의 기판과, 상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과, 상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과, 상기 기초층 상에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 텍스쳐층의 표면에 둘레 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 직경 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈을 갖는 자기 디스크와,

기록 소자와 자기 저항 효과형 재생 소자를 갖는 기록 재생 수단을 구비하는 자기 디스크 장치.

(부기 35) 기판 상에 배치된 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체의 제조 방법으로서,

상기 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하는 공정과,

상기 기판 상에 기초층을 형성하는 공정과,

상기 기초층 상에 기록층을 형성하는 공정을 구비하고,

상기 텍스쳐를 형성하는 공정은,

상기 기판 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 기판 표면에 조사하여 상기 기록 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 36) 기판 상에 배치된 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체의 제조 방법으로서,

상기 기판 상에 유전체막을 형성하는 공정과,

상기 유전체막의 표면에 텍스쳐를 형성하는 공정과,

상기 기초층 상에 기록층을 형성하는 공정을 구비하고,

상기 텍스쳐를 형성하는 공정은,

기판 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 텍스쳐층에 조사하여 상기 기록 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 37) 상기 소정의 방향은, 상기 기록 방향에 대하여 직교하는 방향과 기판 표면에 직교하는 방향이 형성하는 평면 내에서 기판 표면에 직교하는 방향에서 소정의 조사각을 기울인 방향인 것을 특징으로 하는 부기 35 또는 36에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 38) 상기 기판은 디스크 형상의 기판이며,

상기 소정의 방향은, 기판의 대략 직경 방향과 기판 표면에 직교하는 방향이 형성하는 평면 내에서 기판 표면에 직교하는 방향에서 소정의 조사각을 기울인 방향인 것을 특징으로 하는 부기 35 또는 36에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 39) 상기 소정의 조사각은, 기판 표면에 수직인 방향에 대하여 45도∼70도의 범위로 설정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 37 또는 38에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 40) 상기 기판의 상측에 이온빔을 차폐하는 차폐 수단을 설치하고,

상기 차폐 수단은, 상기 기판의 직경 방향을 따라서 긴 형상의 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 부기 38 또는 39에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 41) 상기 이온빔은, 소정의 방향으로 긴 직사각형 또는 타원의 단면 형상을 포함하며,

상기 기판 또는 텍스쳐층의 표면에 상기 소정의 방향을 기판의 직경 방향과 대략 일치시켜 이온빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 부기 38∼40 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 42) 상기 기판을 회전시키면서 이온빔을 기판 표면에 조사하는 것을 특징으로 하는 부기 38∼41 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 43) 상기 텍스쳐를 형성하는 공정은,

상기 이온빔의 가속 전압에 기초하여 상기 기록 방향과 직교하는 방향의 홈의 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 부기 35∼42 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 44) 상기 이온빔은, Ar 이온, Kr 이온 및 Xe 이온으로 이루어지는 그룹 중에서 적어도 일종의 빔인 것을 특징으로 하는 부기 35∼43 중 어느 하나에 기재한 자기 기록 매체의 제조 방법.

(부기 45) 진공 용기와,

상기 진공 용기 내에 기판을 얹어 놓는 기판 유지 부재와,

상기 기판의 표면의 상측에 배치된 이온 조사 수단을 구비하고,

상기 이온 조사 수단은, 상기 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사하여, 상기 기판의 표면에 소정의 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성하는 것을 특징으로 하는 텍스쳐 형성 장치.

(부기 46) 상기 이온 조사 수단은, Ar, Kr 및 Xe로 이루어지는 그룹 중에서 적어도 일종의 불활성 가스를 이온화하는 전리부와,

이온화한 가스를 상기 전리부에서 빼내어 가속하는 가속 전극을 구비하고,

상기 가속 전극은, 소정의 한 방향으로 긴 직사각형 또는 타원의 영역 내에 이온화한 가스를 통과시키는 복수의 개구부가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 45에 기재한 텍스쳐 형성 장치.

(부기 47) 상기 진공 용기의 내부에 상기 이온 조사 수단과 기판 사이에 이 온빔을 차폐하는 차폐 수단을 더 구비하고,

상기 차폐 수단은, 소정의 한 방향으로 긴 직사각형의 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 부기 45 또는 46에 기재한 텍스쳐 형성 장치.

(부기 48) 상기 기판 유지대에 기판을 회전시키는 회전 구동부가 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 45∼47 중 어느 하나에 기재한 텍스쳐 형성 장치.

본 발명에 따르면, 기판 표면 또는 텍스쳐층에 경사 방향으로부터 빔 다발이 비교적 큰 이온빔을 조사함으로써, 기록 방향과 대략 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 기록 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 자기 조직적으로 형성함으로써, 기록층의 기록 방향의 배향도의 향상을 도모하는 자기 기록 매체를 제공할 수 있다.

Claims (13)

1. 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

   기판과;

   상기 기판 상에 형성된 기초층과;

   상기 기초층 상에 형성된 기록층

   을 구비하고,

   상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며,

   상기 텍스쳐는 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체로서,

   기판과;

   상기 기판 상에 형성된 텍스쳐층과;

   상기 텍스쳐층 상에 형성된 기초층과;

   상기 기초층 상에 형성된 기록층

   을 구비하고,

   상기 텍스쳐층의 표면에 상기 기록 방향과 평행한 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 포함하며,

   상기 텍스쳐는 텍스쳐층의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판은 디스크 형상의 기판이며,

   상기 홈이 기판의 원주 방향을 따라서 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
4. 제3항에 있어서, 상기 소정의 방향은, 기판에 직교하는 방향으로부터 직경 방향으로 소정의 각도로 기울인 방향인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
5. 제4항에 있어서, 상기 소정의 각도는, 45도부터 70도인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈은 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 1 ㎛당 30 개∼125 개의 범위에서 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판의 표면 또는 텍스쳐층은 유전체 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
8. 기판 상에 기록 방향으로 뻗어 있고, 기록 방향과 직교하는 폭 방향으로 배치된 복수의 인접하는 트랙 영역과, 인접하는 상기 트랙 영역과의 사이에 배치된 트랙 사이 영역을 구비하는 자기 기록 매체로서,

   상기 트랙 영역은, 기록 방향을 따라서 배치된 복수의 기록 셀과, 상기 기록 셀에 끼워진 셀 사이 영역으로 이루어지고,

   상기 기록 셀은,

   상기 기판 상에 형성된 기초층과,

   상기 기초층 상에 형성된 기록층을 포함하며,

   인접하는 상기 기록 셀의 기록층은, 셀 사이 영역에 의해 서로 분리되어 이루어지고,

   상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖고,

   상기 텍스쳐는, 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
9. 기록층에 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체용 기판으로서,

   상기 기판의 표면에 상기 기록 방향과 평행한 방향으로 뻗어 있는 동시에, 상기 기록 방향과 직교하는 방향으로 소정의 간격으로 배치된 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 갖고,

   상기 텍스쳐는, 기판의 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 조사함으로써 복수의 홈이 자기 조직적으로 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판.
10. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 기재한 자기 기록 매체와;

    기록 소자와 자기 저항 효과형 재생 소자를 갖는 기록 재생 수단

    을 구비하는 자기 기억 장치.
11. 기판 상에 배치된 기록층을 소정의 기록 방향으로 자화하여 정보를 기록하는 자기 기록 매체의 제조 방법으로서,

    상기 기판의 표면에 텍스쳐를 형성하는 공정과;

    상기 기판 상에 기초층을 형성하는 공정과;

    상기 기초층 상에 기록층을 형성하는 공정

    을 포함하고,

    상기 텍스쳐를 형성하는 공정은,

    상기 기판 표면에 소정의 방향에서 이온빔을 기판 표면에 조사하여 상기 기록 방향으로 뻗어 있는 복수의 홈으로 이루어지는 텍스쳐를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 기판은 디스크 형상의 기판이며,

    상기 소정의 방향은, 기판의 직경 방향과 기판 표면에 직교하는 방향이 형성하는 평면 내에서 기판 표면에 직교하는 방향에서 소정의 조사각을 기울인 방향인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
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