KR100846003B1

KR100846003B1 - 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법, 자기 기록 매체및 자기 기록 장치, 및 포토마스크

Info

Publication number: KR100846003B1
Application number: KR1020010083224A
Authority: KR
Inventors: 이까다히로유끼; 아리따요지
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-12-22
Publication date: 2008-07-11
Also published as: KR20020051889A; MY134252A; US6816330B2; US20020118477A1

Abstract

국소 가열과 외부 자계 인가를 조합하여 자기 기록 매체에 자화 패턴을 형성하는 기술에 있어서, 간섭 무늬를 방지하여 미세한 자화 패턴을 효율적이며 정밀하게 형성한다. 이에 따라, 간섭 무늬의 영향이 적고, 자화 패턴의 정밀도가 높으며, 자화 패턴의 출력 신호의 모듈레이션이 작고, 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체와 자기 기록 장치를 단시간에 또한 저렴하게 제공한다.

기판 위에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체 (101) 에 대해서, 에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크 (102) 를 통해서 에너지선을 조사하여, 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부자계를 인가하는 공정을 포함하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법. 포토마스크 (102) 는 적어도 자기 기록 매체 (101) 에 대한 면에서, 투과부와 비투과부의 에너지선의 반사율이 30 % 이하이다.

Description

자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법, 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치, 및 포토마스크{METHOD FOR FORMING A MAGNETIC PATTERN IN A MAGNETIC RECORDING MEDIUM, MAGNETIC RECORDING MEDIUM, MAGNETIC RECORDING DEVICE AND PHOTOMASK}

도 1 의 (a) 은 본 발명의 포토마스크를 사용한 자화 패턴 형성 방법의 실시 형태를 나타내는 모식적인 단면도이고, 도 1 의 (b) 는 자기 디스크의 자화 방향을 나타내는 모식적인 사시도.

도 2 는 본 발명의 포토마스크의 실시 형태를 나타내는 단면도.

도 3 의 (a) 는 비교예 1 및 실시예 1 에서 포토마스크에 실시한 에칭 패턴을 나타내는 모식적인 평면도이고, 도 3 의 (b) 는 도 3 의 (a) 의 B 부의 확대도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 석영 유리 기판 2 : 에칭 영역

10A, 10B, 10C, 10D, 10E : 포토마스크 11 : 석영 유리 기재

12 : 크롬층 13 : 산화크롬층

14 : 유전체층 101 : 자기 기록 매체(자기 디스크)

102 : 포토마스크 103 : 레이저 빔

104 : 외부 자계 120 : 스핀들

121 : 턴테이블 122 : 스페이서

123 : 누름판

본 발명은 자기 기록 장치에 사용되는 자기 디스크 등의 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법과, 이에 사용하는 포토마스크에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 상기 포토마스크를 사용하여 작성한 자기 기록 매체와 자기 기록 장치에 관한 것이다.

자기 디스크 장치 (하드디스크 드라이브) 로 대표되는 자기 기록 장치는 컴퓨터 등의 정보 처리 장치의 외부 기억 장치로서 널리 사용되고, 최근에는 동화상의 녹화 장치나 셋톱박스를 위한 기록 장치로서도 사용되고 있다.

자기 디스크 장치는 통상, 자기 디스크를 1 장 혹은 여러 장을 중첩적으로 고정하는 샤프트와, 상기 샤프트에 베어링을 통해서 접합된 자기 디스크를 회전시키는 모터와, 기록 및/또는 재생에 사용하는 자기 헤드와, 상기 헤드가 장착된 아암과, 헤드 아암을 통해서 헤드를 자기 기록 매체 위의 임의의 위치로 이동시킬 수 있는 액츄에이터로 이루어진다.

기록 재생용 자기 헤드는 통상 부상형 (浮上型) 헤드로, 자기 디스크 위를 일정한 부상량으로 이동하고 있다. 또한, 부상형 헤드의 외에 자기 디스크와의 거리를 보다 줄이기 위해서, 콘택트 헤드 (접촉형 헤드) 의 사용도 제안되고 있다.

자기 디스크 장치에 탑재되는 자기 기록 매체 (자기 디스크) 는, 일반적으로 알루미늄 합금 등으로 이루어지는 기판의 표면에 NiP 층을 형성하고, 소요되는 평활화 처리, 텍스처링 처리 등을 실시한 후, 그 위에 금속 베이스층, 자성층 (정보 기록층), 보호층, 윤활층 등을 순차적으로 형성하여 제작되어 있다. 혹은 유리 등으로 이루어지는 기판의 표면에 금속 베이스층, 자성층 (정보 기록층), 보호층, 윤활층 등을 순차적으로 형성하여 제작되어 있다.

자기 기록 매체에는 면내 자기 기록 매체와 수직 자기 기록 매체가 있고, 면내 자기 기록 매체는 통상, 종단 기록이 실시된다.

자기 기록 매체의 고밀도화는 해마다 그 속도를 더하고 있고, 이것을 실현하는 기술에는 여러 가지의 것이 있다. 예컨대, 자기 헤드의 부상량을 보다 작게 하거나 자기 헤드로서 GMR 헤드를 채용하거나, 또 자기 디스크의 기록층에 사용하는 자성 재료를 보자력이 높은 것으로 하는 등의 개량이나, 자기 디스크의 정보 기록 트랙의 간격을 좁히는 등이 시도되고 있다. 예컨대, 100 Gbit/inch² 를 실현하기 위해서 트랙 밀도는 100 ktpi 이상이 필요해진다.

각 트랙에는 자기 헤드를 제어하기 위한 제어용 자화 패턴, 예컨대 자기 헤드의 위치 제어에 사용하는 신호나 동기 제어에 사용하는 신호가 형성되어 있다. 고밀도화를 위해서, 정보 기록 트랙의 간격을 좁혀 트랙수를 증가시키면, 데이터 기록/재생용 헤드의 위치 제어에 사용하는 신호 (이하,「서보 신호」라고도 함) 도 여기에 맞추어 디스크의 반경 방향에 대해서 조밀하게, 즉 보다 많이 형성하여 정밀한 제어를 실시할 수 있도록 해야 한다.

한편으로, 데이터 기록 이외에 사용하는 영역, 즉 서보 신호에 사용하는 영역이나 상기 서보 영역과 데이터 기록 영역 사이의 갭부를 작게 하여 데이터 기록 영역을 넓게 하고, 데이터 기록 용량을 늘리는 것도 고밀도화를 위해서 필요해진다. 이를 위해서는 서보 신호의 출력을 상승시키거나 동기 신호의 정밀도를 상승시킬 필요가 있다.

종래, 자기 기록 매체의 제조에 널리 사용되고 있는 방법은, 드라이브 (자기 기록 장치) 의 헤드 액츄에이터 근방에 구멍을 내고, 그 부분에 인코더 부착 핀을 삽입하며, 상기 핀으로 액츄에이터를 걸어 맞추고, 헤드를 정확한 위치로 구동하여 서보 신호를 기록하는 것이다. 그러나, 이 방법에서는 위치 결정 기구와 액츄에이터의 중심이 다른 위치에 있기 때문에, 고정밀도의 트랙 위치 제어가 불가능하여, 서보 신호를 정확하게 기록하는 것이 곤란하였다.

한편, 레이저 빔을 자기 디스크에 조사하여 디스크 표면을 국소적으로 변형시키고 물리적인 요철을 형성함으로써, 요철 서보 신호를 형성하는 기술도 제안되고 있다. 그러나, 이 방법에서는, 디스크 표면의 요철에 의해 부상 헤드가 불안정해지고, 기록 재생에 악영향을 미치며, 요철을 형성하기 위해서 큰 파워의 레이저 빔을 사용할 필요가 있어 비용이 들고, 요철을 하나씩 형성하기 때문에 시간이 소요된다는 문제가 있었다.

이 때문에, 최근에는 새로운 서보 신호의 형성법이 제안되고 있다.

일례는, 고보자력 자성층을 가지는 마스터 디스크에 서보 패턴을 형성하고, 마스터 디스크를 자기 기록 매체에 밀착시킴과 동시에, 외부로부터 보조 자계를 걸 어 자화 패턴을 전사하는 방법이 있다(USP5,991,104호).

다른 예는, 매체를 미리 한 방향으로 자화해 두고, 마스터 디스크에 고투자율로 저보자력의 연자성층을 패터닝하며, 마스터 디스크를 매체에 밀착시킴과 동시에 외부 자계를 거는 방법이다. 이 방법에서는 연자성층이 실드로서 기능하고, 실드되어 있지 않은 영역으로 자화 패턴이 전사된다 (일본 공개특허공보 소50-60212호 (USP3,869,711호), 일본 공개특허공보 평10-40544호 (EP915456호), Digest of InterMag 2000,GP-06, 참조). 이 기술에서는, 마스터 디스크를 사용하여 강력한 자계에 의해 자화 패턴을 매체로 형성하고 있다.

일반적으로, 자계의 강도는 거리에 의존하기 때문에, 자계에 의해 자화 패턴을 기록할 때에는, 누설 자계에 의해 패턴 경계가 불명료해지기 쉽다. 여기서, 누설 자계를 최소로 하기 위해서 마스터 디스크와 자기 기록 매체를 밀착시키는 것이 불가결하다. 그리고, 패턴이 미세해질수록 간극없이 완전하게 밀착시킬 필요가 있고, 통상 양자는 진공 흡착 등에 의해 압착된다. 또한, 매체의 보자력이 높아질수록 전사에 사용하는 자계도 커지고, 누설 자계도 커지기 때문에, 더욱 완전하게 밀착시킬 필요가 있다.

따라서, 상기 기술은 보자력이 낮은 자기 디스크나 압착되기 쉬운 가요성 플로피디스크에는 적용하기 쉽지만, 경질 기판을 사용한 고밀도 기록용 보자력이 3000 Oe 이상이나 있는 자기 디스크에 대한 적용이 매우 어렵다. 즉, 경질 기판의 자기 디스크는 마스터 디스크와의 밀착시에 미소한 먼지 등이 침투하여 매체에 결함이 생기거나, 혹은 고가의 마스터 디스크를 손상시킬 우려가 있었다. 특히, 유리 기판을 사용한 경우, 먼지의 삽입으로 밀착이 불충분해져 자기 전사할 수 없거나, 자기 기록 매체에 크랙이 발생하거나 하는 문제가 있었다.

또한, 일본 공개특허공보 소50-60212호에 기재된 바와 같은 기술에서는, 디스크의 트랙 방향에 대해서 경사진 각도를 가진 패턴은, 기록은 가능하지만 신호 강도가 약한 패턴밖에 만들 수 없다는 문제가 있었다. 즉, 보자력이 2000 ∼ 2500 Oe 이상의 고보자력인 자기 기록 매체에 대해서는, 전사의 자계 강도를 확보하기 위해서, 마스터 디스크의 패턴용 강자성체 (실드재) 는 퍼멀로이 혹은 센더스트 등의 포화 자속 밀도가 큰 연자성체를 사용해야 한다. 그러나, 경사진 패턴에서는, 자화 반전의 자계는 마스터 디스크의 강자성층이 만드는 갭에 수직 방향으로 되어, 원하는 방향으로 자화를 기울일 수가 없다. 그 결과, 자계의 일부가 강자성층으로 달아나 자기 전사시에 원하는 부위에 충분한 자계가 걸리기 어렵고, 충분한 자화 반전 패턴을 형성할 수 없으며, 높은 신호 강도를 얻기 어려워진다. 이러한 경사진 자화 패턴은, 재생 출력이, 트랙에 수직인 패턴에 대해서 방위 손실 (azimuth loss) 이상으로 크게 줄어든다.

이에 대해서, 일본 특허출원 2000-134608호 및 일본 특허출원 2000-134611호 명세서에는, 국소 가열과 외부 자계 인가를 조합하여 자기 기록 매체에 자화 패턴을 형성하는 기술이 기재되어 있다. 예컨대, 매체를 미리 한 방향으로 자화해두고, 패터닝된 포토마스크를 통해서 에너지선 등을 조사하여 국소적으로 가열하며, 상기 가열 영역의 보자력을 낮추면서 외부 자계를 인가하고, 가열 영역에 외부 자계에 의한 기록을 실시하여 자화 패턴을 형성한다.

본 기술에 의하면, 가열에 의해 보자력을 낮추고 외부 자계를 인가하기 때문에, 외부 자계가 매체의 보자력보다 높을 필요는 없고, 약한 자계로 기록할 수 있다. 그리고, 기록되는 영역이 가열 영역으로 한정되고, 가열 영역 이외에는 자계가 인가되어도 기록되지 않기 때문에, 매체에 마스크 등을 밀착시키지 않아도 명료한 자화 패턴을 기록할 수 있다. 이 때문에, 압착에 의해 매체나 마스크를 손상시키지 않고, 매체의 결함을 증가시키지도 않는다.

또한, 본 기술에서는 종래와 같이 마스터 디스크의 연자성체에 의해 외부 자계를 실드할 필요가 없기 때문에, 경사진 자화 패턴도 양호하게 형성할 수 있다.

이 자화 패턴 형성 방법에 사용되는 포토마스크는, 원하는 자화 패턴에 상당하는 투과부와 비투과부를 구비하고 있는 마스크이면 되고, 예컨대 석영 유리, 소다라임유리 등의 투명 원반 위에 Cr 등의 금속을 스퍼터링 형성하고, 그 위에 포토레지스트를 도포하며, 에칭 등에 의해 원하는 투과부와 비투과부를 작성할 수 있다. 이 경우는, 원반 위의 Cr 층을 갖는 부분이 에너지선 비투과부, 원반만의 부분이 투과부가 된다.

이렇게, 일본 특허출원 2000-134608호 및 일본 특허출원 2000-134611호 명세서에 기재된 자화 패턴 형성 기술은, 각종 미세한 자화 패턴을 효율적으로 또한 정밀하게 형성할 수 있으며, 더구나 자기 기록 매체나 마스크를 손상시키지 않고 매체의 결함을 증가시키지도 않는 우수한 기술이지만, 본 기술에서는 다음의 이유에 의해 포토마스크를 사용할 때에 패턴면에 간섭 무늬가 형성될 가능성이 있고, 이것 이 자화 패턴의 정밀도를 저하시키는 원인이 되고 있었다.

즉, 포토마스크를 한번 투과한 광은 자기 기록 매체에 닿고, 대부분은 자기 기록 매체면에 흡수되지만 일부는 반사된다. 반사된 광은 재차 마스크면에 닿고 그 일부가 마스크면에서 반사되어 간섭 무늬를 형성한다. 간섭 무늬가 형성되면 에너지선에 마스크 패턴과 다른 에너지선의 농담 패턴을 형성하고, 자화 패턴의 출력 신호인 모듈레이션이 악화된다.

여기서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하고, 국소 가열과 외부 자계 인가를 조합하여 자기 기록 매체에 자화 패턴을 형성하는 기술에 있어서, 미세한 자화 패턴을 효율적으로 더욱 정밀하게 형성할 수 있는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법 및 그에 사용하는 포토마스크를 제공하고, 이에 의해 보다 한층 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 매체 및 자기 기록 장치를 단시간에 또한 저렴하게 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법은, 기판 위에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체에 대해서 에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크를 통해서 에너지선을 조사하여 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정을 포함하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법으로서, 상기 포토마스크는 적어도 상기 자기 기록 매체에 대향하는 면에서, 투과부 및 비투과부의 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 포토마스크는 기판 위에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체에 대해서 에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크를 통해서 에너지선을 조사하여 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정을 포함하는 자기 기록 매체의 자화 패턴의 형성 방법에 사용하는 포토마스크로서, 적어도 상기 자기 기록 매체에 대향하는 면에 있어서, 투과부 및 비투과부의 상기 에너지선의 반사율이 30% 이하인 것을 특징으로 한다.

이 자화 패턴 형성 방법에 의하면, 자화 패턴을 형성함에 있어, 국소 가열과 외부 자계 인가를 조합하기 때문에, 종래와 같이 강한 외부 자계를 사용할 필요가 없다. 그리고, 가열 영역 이외에 자계가 인가되어도 자화되지 않기 때문에, 자구 형성을 가열 영역으로 한정할 수 있다. 이 때문에, 자구 경계가 명료해지며, 자화 천이폭이 작고 자구의 경계에서의 자화 천이가 매우 급준하여 출력 신호의 품질이 높은 패턴을 형성할 수 있으며, 조건을 선택함으로써 자화 천이폭을 1 ㎛ 이하로 하는 것도 가능하다.

그리고, 종래와 같이 자기 기록 매체와 마스크디스크를 압착시킬 필요가 없기 때문에, 매체나 마스크를 손상시키지 않고 매체의 결함을 증가시킬 우려도 없으며, 트랙에 대해서 경사의 자화 패턴도 양호하게 형성할 수 있다.

또한, 국소 가열에 에너지선을 사용하기 때문에, 가열하는 부위의 크기나 파워의 제어가 쉽고, 자화 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.

또한, 이 포토마스크를 일단 제작하면 어떠한 형상의 자화 패턴도 매체 위에 형성할 수 있기 때문에, 복잡한 패턴이나 종래법에서는 만들기 어려웠던 특수한 패턴도 용이하게 형성할 수 있다.

예컨대, 자기 디스크의 위상 서보 방식에는, 내주로부터 외주에, 반경 및 트랙에 대해서 경사지고 직선적으로 연장되는 자화 패턴이 사용된다. 이러한, 반경 방향으로 연속한 패턴이나 반경에 경사진 패턴은 디스크를 회전시키면서 1 트랙씩 서보 신호를 기록하는 종래의 서보 패턴 형성 방법에서는 형성하기 어려웠다. 본 발명에 의하면, 복잡한 계산이나 복잡한 장치 구성을 필요로 하지 않고, 이러한 자화 패턴을 한번의 조사로 간편하고 또한 단시간에 형성할 수 있다.

이 포토마스크는 자기 디스크 전체면을 덮는 것이 아니라도 자화 패턴의 반복 단위를 포함하는 크기라면 되고, 그것을 이동시켜 사용할 수 있기 때문에, 간편하고 또한 저렴하게 작성할 수 있다.

또한, 에너지선의 빔경을 대경 (大徑) 또는 옆으로 가늘고 긴 타원형 등으로 하여 복수 트랙분 또는 복수 섹터분의 자화 패턴을 일괄적으로 조사하면, 기입 효율이 한층 상승하고, 금후의 용량의 신장에 따라 서보 기입 시간이 증대한다는 문제도 개선되어 매우 바람직하다.

포토마스크는 형성해야 할 자화 패턴에 대응하여 자기 디스크면 위에 에너지선의 농담 (강도 분포) 을 형성하는 것이면 되지만, 패턴에 따라 에너지선을 투과하는 투과부를 갖는 포토마스크를 간단하고 또한 저렴하게 작성할 수 있는 점에서 바람직하다.

그리고, 본 발명에서는 적어도 자기 기록 매체에 대한 면에 있어서, 투과부 및 비투과부 쌍방의 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이하인 포토마스크를 사용한다.

그런데, 반도체 분야에서는 종래, 포토마스크의 노광면 (노광광이 조사되는 면), 즉, 포토마스크의 반도체 기판에 대향하지 않는 면의 반사율을 낮추기 위한 반사 방지층이 적용되고 있다. 노광면의 반사율이 높으면 노광광이 반사되고, 그만큼 광에너지의 사용 효율이 떨어지기 때문에, 반사를 방지하여 광에너지를 효율적으로 사용하기 때문이다.

이에 비해서 본 발명에서는 반대로, 포토마스크의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 반사율을 낮추는 것을 특징으로 한다.

반도체 분야에서의 마스크 노광이 반도체 기판 위에 형성된 저반사율의 포토레지스트층에 실시되기 때문에, 마스크와 기판 사이의 광의 간섭이 문제되지 않았다. 이에 대해서, 본 발명에서 노광의 대상이 되는 자기 기록 매체는 금속층, 카본층을 표면에 갖고, 일반적으로 포토레지스트에 비교하여 반사율이 매우 높기 때문에, 마스크와 매체 사이에서 서로 광이 반사, 간섭하여 간섭 무늬를 형성한다는 문제가 있었다.

본 발명에서는 매체측의 면에서는 에너지선이 실질적으로 반사되지 않는 포토마스크를 사용함으로써 간섭 무늬의 생성이 억제되고, 모듈레이션이 작은 정밀한 자화 패턴을 형성하는 것이 가능해진다. 본 발명에 있어서 허용되는 반사율은 고작 30 % 이다. 보다 바람직하게는 포토마스크의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 반사율이 20 % 이하이다. 또한 포토마스크의 에너지선의 반사율은 낮을수 록 바람직하지만, 통상 0.01 % 이상이다.

또한 상기 이유에 의해, 본 발명은 에너지선의 반사율이 30 % 이상인 자기 기록 매체에 대한 자화 패턴 형성시에 적용하면 효과가 높다. 단지, 에너지선의 반사율이 너무 높으면 에너지선의 흡수가 충분하게 실시되지 않게 되기 때문에, 자기 기록 매체의 에너지선의 반사율은 90 % 이하가 바람직하다.

포토마스크는 원하는 자화 패턴에 상당하는 투과부와 비투과부를 구비하고 있는 마스크이면 되고, 일반적으로는 석영 유리, 광학유리, 소다라임유리 등의 투명 원반 위에 Cr 등의 금속을 스퍼터링 성막하고, 그 위에 포토레지스트를 도포하여 에칭 등을 실시함에 따라 부분적으로 금속막을 제거함으로써, 원하는 투과부와 비투과부를 형성할 수 있다. 이 경우는 원반 위에 Cr 층을 갖는 부분이 에너지선 비투과부, 원반뿐인 부분이 투과부가 된다.

그러나, 비투과부의 형성에 흔히 사용되는 크롬은 매우 반사율이 높기 때문에, 본 발명에서는 비투과부의 자기 기록 매체에 대한 면의 최외층을 반사율이 낮은 막으로 덮는 것이 바람직하다. 따라서, 이 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층은 산화크롬층으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 포토마스크는 그 최외층을 유전체층으로 덮는 것이 바람직하다. 즉, 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층을 유전체층으로 하면, 반사율을 보다 작게 할 수 있어 바람직하다. 또한, 투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층을 유전체층으로 하면, 포토마스크의 기재면에서의 반사도 방지할 수 있어 바람직하다.

바람직하게는 포토마스크의 자기 기록 매체에 대해서 반대측의 면 (노광면) 의 반사율도 30 % 이하이다. 이에 따르면, 노광면에서의 에너지선의 반사를 방지할 수 있기 때문에, 에너지를 유효하게 사용할 수 있다. 따라서, 에너지선의 조사 출력을 낮출 수 있고, 포토마스크 및 자기 기록 매체가 손상되기 어려워져, 내구성이 향상된다. 특히 포토마스크의 반복 사용 내구성을 높일 수 있다.

본 자화 패턴 형성법에서는 고파워의 에너지선을 조사하기 때문에, 포토마스크가 반복 사용으로 손상을 받기 쉬운 경향이 있고, 이를 개선할 수 있는 것이 중요하다.

이 때문에, 포토마스크의 자기 기록 매체에 대해서 반대측의 면의 최외층을 유전체층으로 하면, 더욱 반사를 저감할 수 있어 에너지를 유효하게 사용하기에 바람직하다.

반사 방지용 유전체층 중에서도, 1 파장만을 타겟으로 하여 상기 파장만의 반사를 극단적으로 저감한 코팅을, 특히 V 코트라고 칭하지만, 에너지선이 레이저와 같은 경우에는, 그 단일 파장성으로부터 V 코트가 바람직하다. 석영 유리 기재에 대해서 자외영역 (파장 200 ∼ 300 ㎚) 의 에너지선을 사용한 경우에는, 반사율은 입사광의 5 % 정도이지만, 유전체층을 형성함에 따라 1 % 이하로 하면 모듈레이션의 개선이 커서 바람직하다.

이러한 유전체층은 스퍼터링법 또는 증착법에 의해 형성할 수 있지만, 에너지선에 대한 내구성이 높은 유전체층을 얻기 위해서는 스퍼터링법을 사용하는 것이 바람직하다. 본 기술에서는, 자화 패턴을 정확하게 형성하기 위해서, 바람직하 게는 고파워의 펄스 레이저 등 펄스형상 에너지선을 조사하는데, 펄스 레이저는 에너지 밀도의 피크값이 높고 반복 사용 중에 유전체층이 박리될 우려가 있기 때문이다. 펄스형상 에너지선의 1 펄스당 파워는 바람직하게는 10 mJ/㎠ 이상 1000 mJ/㎠ 이하이다.

그 중에서도 요철을 갖는 면에 유전체층을 형성할 때에는, 특히 스퍼터링법을 사용하는 것이 바람직하다.

종래의 반도체 분야 등에서 사용되는 유전체층으로 이루어지는 반사 방지층은, 포토마스크의 노광면 등, 일반적으로 요철이 없는 평탄면에 형성되어 있었다. 한편, 포토마스크의 자기 기록 매체에 대향하는 면은, 통상 광투과성 기판 위에 비투과층이 형성된 요철 구조를 가지고 있는데, 이러한 요철을 갖는 면은 각부 (角部) 에 응력이 집중되기 쉽고, 평탄면에 비교하여 유전체층이 더욱 박리되기 쉽기 때문이다.

또한, 포토마스크의 기재는 석영을 주로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 석영은 자외영역의 에너지선의 투과성이 높기 때문에, 특히 미세 가공이 쉬운 300 ㎚ 이하의 단파장의 에너지선을 사용할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명에 의한 자화 패턴 형성시, 포토마스크는 자기 기록 매체와의 사이의 거리가 1 ㎜ 이하의 간극을 유지하여 배치되는 것이 바람직하다. 이 거리가 1 ㎜ 보다도 크면, 에너지선의 회절이 크고 자화 패턴이 희미해지기 쉬워 바람직하지 않다.

본 발명의 자기 기록 매체는 이러한 본 발명의 포토마스크를 사용하여 본 발명 방법에 따라 자화 패턴을 형성한 것으로, 간섭 무늬의 영향이 작고, 자화 패턴의 정밀도가 높으며, 자화 패턴의 출력 신호의 모듈레이션이 25 % 이하로 작고, 양호한 자기 기록 매체가 된다. 특히, 서보 패턴을 형성할 때에는, 위치 결정 정밀도에 모듈레이션의 크기가 많은 영향을 주기 때문에 효과가 크다. 이 때의 모듈레이션 (Mod) 이란, 동일 패턴 영역의 평균 출력을 TAA (토탈 애버리지 앰플리튜드), 그 영역 내의 최대값과 최소값을 각각 AMPmax, AMPmin 으로 했을 때, Mod=(AMPmax-AMPmin)/TAA ×100 으로 나타낸다. 신호의 균일성의 지표로서, 작을수록 바람직하다. 단, TAA, AMPmax, AMPmin 모두 피크 to 피크의 값이다. 모듈레이션의 값은 서보 트래킹 정밀도를 생각하여 바람직하게는 25 % 이하, 더욱 바람직하게는 10 % 이하이다.

본 발명의 자기 기록 장치는 자기 기록 매체와, 자기 기록 매체를 기록 방향으로 구동하는 구동부와, 기록부와 재생부로 이루어지는 자기 헤드와, 자기 헤드를 자기 기록 매체에 대해서 상대 이동시키는 수단과, 자기 헤드에 대한 기록 신호 입력과 자기 헤드로부터의 재생 신호 출력을 실시하기 위한 기록 재생 신호 처리 수단을 갖는 자기 기록 장치로서, 자기 기록 매체로서 이러한 본 발명의 자기 기록 매체를 사용한 것이고, 고정밀도의 서보 패턴 등의 자화 패턴이 형성된 자기 기록 매체를 사용하기 때문에 고밀도 기록이 가능하며, 또한 매체에 손상이 없고 결함도 적기 때문에 에러가 적은 기록을 실시할 수 있다.

이 자기 기록 장치라면, 자기 기록 매체를 장치에 내장한 후, 자화 패턴을 자기 헤드에 의해 재생하여 신호를 얻고, 이 신호를 기준으로 하여 서보 버스트 신호를 자기 헤드에 의해 기록할 수 있다.

이하에 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관해서 설명한다.

우선, 도 1, 도 2 를 참조하여 본 발명의 포토마스크를 사용하는 자화 패턴 형성 방법에 대해서 설명한다. 도 1 의 (a) 는 본 발명의 포토마스크를 사용한 자화 패턴 형성 방법의 실시 형태를 나타내는 모식적인 단면도이고, 도 1 의 (b)는 자기 디스크의 자화 방향을 나타내는 모식적인 사시도이다. 도 2 는 본 발명의 포토마스크의 실시 형태를 나타내는 단면도이다.

우선, 자기 기록 매체 (자기 디스크) (101) 를 외부 자계에 의해 미리 둘레방향의 일방향으로 일정하게 자화한다 (도 1 의 (b)). 그 후, 자기 기록 매체 (101) 를 스핀들 (120) 에 장착한다 (도 1 의 (a)). 즉, 턴테이블 (121) 위에 배치하고, 스페이서 (122) 를 통해서 포토마스크 (102) 를 장착하며, 다시 누름판 (123) 을 얹어 도시하지 않은 고정 나사에 의해 고정한다. 자기 기록 매체 (101) 와 포토마스크 (102) 사이에는 스페이서 (122) 에 의한 스페이스 (S) 가 형성된다. 이 상태에서, 펄스형상 레이저빔 (103) 을 조사함과 동시에 외부 자계 (104) 를 인가한다. 이 외부 자계는 앞서 자기 기록 매체 (101) 에 일정하게 자화했을 때의 외부 자계와는 역방향이다.

자화 패턴의 형성시에는, 형성해야 할 자화 패턴에 따라 복수의 투과부 (투명 기재 (102A)) 와 비투과부 (102B) 를 형성한 포토마스크 (102) 를 마련하고, 이것을 통해서 자기 기록 매체 (101) 의 자성층 위에 레이저빔 (103) 을 조사한다. 이 조사에 있어서, 빔경을 대경 또는 옆으로 가늘고 긴 타원형 등으로 하여 복수 트랙분 또는 복수 섹터분의 자화 패턴을 일괄적으로 조사하면, 기록 효율이 한층 더 상승하고, 금후의 용량의 신장에 따라 서보 기록 시간이 증대한다는 문제도 개선되어 매우 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 이러한 자화 패턴 형성 방법에 있어서, 포토마스크 (102) 로서 투과부 및 비투과부의 에너지선의 반사율이 30 % 이하인 것을 사용한다. 이렇게 포토마스크의 반사율을 작게 함으로써 간섭 무늬의 생성이 억제되고, 모듈레이션이 작은 정밀한 자화 패턴 형성이 가능하다. 이 반사율은 낮을수록 바람직하지만, 통상 0.01 % 이상이다.

포토마스크 (102) 는 전술한 바와 같이, 투명 기재 (102A) 에 에너지선의 비투과층 (102B) 을 형성함으로써, 투과부와 비투과부를 형성한 것이 사용된다.

포토마스크 (102) 의 투명 기재 (102A) 로서는, 에너지선을 충분하게 투과하는 것이면 되지만, 석영을 주로 하는 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 석영 유리는 비교적 고가이지만, 자외영역의 에너지선에 대해서 투과성이 높기 때문에, 특히 미세 가공하기 쉬운 300 ㎚ 이하의 단파장의 에너지선을 사용할 수 있다는 이점이 있다. 이에 따라, 긴 파장의 에너지선을 사용하는 경우는, 비용의 면에서 광학 유리를 사용하는 것이 좋다. 투명 기재 (102A) 의 두께는 그 수치에 관계 없으나, 기재의 휨이 생기지 않고 안정적으로 평탄도를 얻기 위해서는 통상 1 ∼ 10 ㎜ 정도가 바람직하다.

또한, 포토마스크의 비투과층은 크롬층과 산화크롬층의 적층막인 것이 바람 직하고, 도 2 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 석영 유리 기재 (11) 위에 크롬층 (12) 과 산화크롬층 (13) 을 형성하여 비투과층을 형성한 포토마스크 (10A) 로 하는 것이 바람직하다. 즉, 투과부의 석영 유리는 반사율은 대략 5 % 정도이고, 한편으로 크롬은 매우 반사율이 높기 때문에, 그 표면을 반사율이 낮은 다른 층으로 덮는 것이 바람직하다. 예컨대, 비투과부 표면을 반사율 약 16 % 의 산화크롬으로 덮는다. 매체면에서 반사한 에너지선이 재차 마스크면에서 반사하여 매체로 복귀하는 것을 방지할 수 있어 바람직하다. 산화크롬층은 반사율이 낮고 게다가 크롬을 산화시키는 것만으로 형성할 수 있으며, 또한 크롬층에 대한 밀착성도 우수하다는 점에 있어서도 바람직하다.

이러한 포토마스크 (10) 의 제조방법의 일례로서는, 석영 등의 마스크 기재 (10) 위에 우선 크롬을 성막하고, 그 위에 산화크롬을 성막한다. 크롬의 성막 방법으로서는, 스퍼터, 증착, 도포 등의 방법이 있다. 단, 치밀한 막을 형성한다는 관점에서는 스퍼터법이 바람직하다. 또한, 산화크롬의 성막 방법도 동일한 수법이 사용되지만, 크롬을 산화시키기 위해서 산소와 반응시키면서 성막하는 방법도 바람직하게 채용할 수 있다.

이어서, 크롬, 산화크롬의 적층막 위에 포토레지스트를 스핀코트 등에 의해 도포하고, 원하는 패턴으로 노광한다. 노광 후, 그 패턴에 따라 크롬, 산화크롬을 에칭하여 제거함으로써, 비투과층을 형성하여 포토마스크를 얻을 수 있다.

또한, 크롬과 산화크롬의 적층막으로 형성되는 비투과층의 각 막의 막 두께는 충분한 비투과성 (에너지선의 차광성) 과 원하는 반사율이 얻어지는 정도이면 되고, 막의 치밀성, 즉 성막 방법에 따라서도 다르지만, 일반적으로는 크롬막의 막 두께가 20 ∼ 200 ㎚, 산화 크롬막의 막 두께는 20 ∼ 200 ㎚ 의 범위인 것이 바람직하다.

이렇게 하여 비투과층을 형성한 포토마스크는, 이 비투과층에 의한 볼록부가 형성된 것으로 된다. 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 이 포토마스크 (102) 는 비투과층 (102B) 의 형성면이 자기 디스크 (101) 에 대면하도록 배치한다. 한편, 비투과층 (102B) 사이의 오목부에 에너지선을 투과하는 재료를 매립하고, 포토마스크 (102) 의 비투과층 (102B) 의 형성면을 평탄하게 하여 사용해도 된다.

이러한 포토마스크는 특히 그 최외층을 유전체층으로 덮는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 2 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 크롬층 (12) 및 산화크롬층 (13) 이 적층 형성된, 자기 기록 매체에 대향하는 면을 유전체층 (14) 으로 덮은 포토마스크 (10B) 로 할 수 있다.

이렇게, 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층을 유전체층으로 하면, 반사를 더욱 막을 수 있어 바람직하다. 또한, 투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층을 유전체층으로 하면, 기재의 유리면에서의 반사를 방지할 수 있어 바람직하다. 또한, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 자기 기록 매체에 대해서 반대측의 면의 최외층도 유전체층 (14) 으로 한 포토마스크 (10C) 이면, 더욱 반사가 저감될 수 있어 보다 바람직하다.

이 경우, 유전체층 (14) 은 그 목적 파장에 의해 종류, 두께, 적층 방법 등 이 다르지만, 일반적으로는 사용하는 에너지선의 파장에 대한 투명성이 높을 것, 적절한 굴절율, 에너지선의 조사에 견딜 수 있는 고융점일 것이 요구되고, 금속이나 반도체의 산화물, 황화물, 질화물이나 Ca, Mg, Al, Li 등의 플루오르화물이 사용된다. 이들 산화물, 황화물, 질화물, 플루오르화물은 반드시 화학량론적 조성을 취할 필요는 없고, 굴절율 등의 제어를 위해서 조성을 제어하거나, 혼합하여 사용하는 것도 유효하다.

예컨대, MgF₂, ThOF₂, SiO₂, SiO, TiO₂, Ta₂O₅, ZrO₂, CeO₂, MoO₂, Al₂O₃, La₂0 ₃, Cu₂O, WO₃, Si₃N₄, ZnS, ZnSe, CdS, CdSe, InS 등의 1 층 또는 2 층 이상을 성막하면 된다. 특히 MgF₂, ThOF₂, SiO₂, TiO₂, CeO₂, Al₂O₃, ZnS 가 사용된다. 이 유전체층은 이들 2 종 이상을 포함하는 복합 유전체이어도 되고, 그 순도도 임의적으로 목적에 따라 선택하면 된다.

예컨대, 에너지선의 파장이 248 ㎚ 이고, MgF₂를 유전체 재료로서 선택한 경우는, MgF₂의 굴절율이 1.4 정도이기 때문에, MgF₂를 45 ㎚ 정도의 두께로 형성함으로써 반사율 1.6 % 정도의 막을 얻을 수 있다.

더욱 반사율을 떨어뜨린 경우에는, 복수층의 유전체층을 적층 형성할 필요가 있다. 예컨대, SiO₂와 TiO₂로 유전체층을 형성하는 경우, TiO₂의 굴절율이 약 2.4, SiO₂의 굴절율이 1.5 정도이기 때문에, 파장 248 ㎚ 의 에너지선으로 TiO₂를 두께 6.6 ㎚ 으로 형성하고, 그 위에 SiO₂를 두께 56.9 ㎚ 으로 형성하면, 이론적 으로는 거의 반사율 0 % 의 막을 형성할 수 있다.

이러한 유전체층은 스퍼터 또는 증착에 의해 형성할 수 있다. 또한, 유전체층은 각 층내에서 굴절율 (n), 감쇠 계수 (k) 가 각각 균일한 것이 바람직하다.

또한, 유전체층을 복층 구조로 하는 경우에는, 에너지선에 대한 내구성을 상승시키기 위해서 박막 내의 응력을 저하할 필요가 있고, 그것을 위해서는 압축 응력과 인장 응력의 막을 적층하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상술의 경우 SiO₂가 압축 응력 특성을 나타내고, TiO₂가 인장 응력 특성을 나타낸다. 또한, 내구성을 더욱 상승시키기 위해서는, 막 내의 불순물을 최대한 없애는 것이 중요하다. 또한, 무반사 대역을 넓히기 위해서는, 막 두께 방향의 막의 균일성을 일정하게 하는 것이 중요하다.

반사 방지용 유전체층 중에서도, 1 파장만을 타겟으로 하여 상기 파장만의 반사를 극단으로 저감한 코팅을, 특히 V 코트라 칭한다. 에너지선이 레이저와 같은 경우에는, 그 단일 파장성으로부터 V 코트가 바람직하다.

석영 유리 기재에 대해서 자외영역 (파장 200 ∼ 300 ㎚) 의 에너지선을 사용한 경우에는, 반사율은 입사광의 5 % 정도이지만, 이 반사율을 유전체층을 형성함에 따라 1 % 이하, 특히 0.5 % 이하로 하는 것이 바람직하다. 이에 따라 모듈레이션을 대폭으로 개선할 수 있게 된다.

또한, 기재 위에 우선 유전체층 (14) 을 형성한 후, 크롬층 (12), 산화크롬 층 (13) 을 순차적으로 적층하고, 포토레지스트를 스핀코트 등에 의해 도포하여, 원하는 패턴으로 노광 후, 그 패턴에 따라 유전체층을 남기고 크롬층 (12) 및 산화크롬층 (13) 을 에칭하여 도 2 의 (d) 에 나타내는 바와 같은 포토마스크 (10D) 를 얻는 방법도 있다. 단, 바람직하게는 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 포토마스크 (10C) 의 양면 모두를 유전체층 (14) 으로 덮고, 전체면에서 반사율을 저감하는 것이 바람직하다.

한편, 크롬층 위에 유전체층을 형성하는 경우에는, 반드시 크롬층을 산화크롬층 등의 다른 층으로 덮지 않아도 되고, 도 2 의 (e) 에 나타내는 바와 같이, 크롬층 (12) 을 형성한 석영 유리 기재 (11) 의 전체면을 유전체층 (14) 으로 덮은 포토마스크 (10E) 라도 된다. 이 포토마스크 (10E) 에서도 유전체층 (14) 이 전체면을 덮고 있기 때문에 반사가 억제되어 충분한 효과가 얻어진다.

또한, 포토마스크에는 이상의 층구성에 있어서, 필요에 따라 층 사이에 다른 층을 형성해도 된다.

이러한 포토마스크를 사용하여 도 1 에 나타내는 방법으로 자화 패턴을 형성할 때, 포토마스크 (102) 는 자기 기록 매체 (101) 사이의 거리 (도 1 의 (a) 의 스페이스 (S)) 가 1 ㎜ 이하의 간극을 유지하여 배치되는 것이 바람직하다. 이 간극이 이보다 크면 에너지선의 회절이 크고, 자화 패턴이 희미해지기 쉽다.

단, 포토마스크 (102) 와 자기 기록 매체 (101) 사이의 간극은 0.1 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 이에 따라 먼지 등의 침투에 의한 자기 기록 매체 (101) 나 마스크 (102) 의 손상, 결함 발생을 억제할 수 있다. 즉, 간극을 0.1 ㎛ 미만 으로 하면 자기 기록 매체 (101) 의 표면의 기복에 의해 자화 패턴 형성 부분이 포토마스크(102) 와 예기하지 않은 접촉을 일으키는 경우가 있고, 포토마스크 (102) 또는 자기 기록 매체 (101) 를 손상시킬 우려가 있다. 또한, 접촉 부분에서 매체의 열전도도가 변하기 때문에, 그만큼 자화되기 쉬움이 특이적으로 변화하고, 원하는 패턴대로 그리지 못할 우려가 있다. 또한, 자화 패턴 형성전에 자기 기록 매체 (101) 에 윤활층이 형성되어 있는 경우는, 특히 포토마스크 (102) 에 이 윤활제가 부착하는 것을 방지하기 위해서, 포토마스크 (102) 와 자기 기록 매체 (101) 사이에 0.1 ㎛ 이상의 간극을 형성하는 것이 바람직하다. 이 간극은 보다 바람직하게는 0.2 ㎛ 이상으로 한다.

자기 기록 매체 (101) 의 자화 패턴 형성 영역과 포토마스크 (102) 의 간극을 유지하는 방법으로서는, 양자를 일정 거리로 유지할 수 있는 방법이면 되고, 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 양자 사이의 자화 패턴 형성 영역 이외의 장소에 스페이서 (122) 를 삽입해도 되지만, 그 밖에 예컨대 포토마스크와 자기 기록 매체를 특정한 장치에 의해 지지하여 일정 거리를 유지해도 된다. 또한, 포토마스크 자체에 스페이서를 일체적으로 형성해도 된다. 특히, 포토마스크와 자기 기록 매체 사이에, 매체의 자화 패턴 형성 영역의 외주부 또는/및 내주부에 스페이서를 형성하면, 자기 기록 매체의 표면의 기복을 교정하는 효과가 생기기 때문에 자화 패턴 형성의 정밀도를 상승시킬 수 있어 바람직하다.

스페이서 (122) 의 재질은 경질의 것이 좋고, 또한 패턴 형성에 외부 자계를 사용하기 때문에 자화되지 않는 것이 좋다. 바람직하게는 스테인레스, 구리 등 의 금속이나 폴리이미드 등의 수지이다. 이 스페이서 (122) 의 높이는 포토마스크 (102) 와 자기 기록 매체 (101) 사이에 소정의 간극 (S) 을 형성할 수 있으면 되고, 임의로 설정되지만, 통상 수 ㎛ ∼ 수백 ㎛ 이다.

포토마스크 (102) 와 자기 기록 매체 (101) 의 간극은 예컨대, 간섭 무늬를 사용하여 측정할 수 있다. 포토마스크 (102) 를 통해서 레이저광을 조사하고, 매체면에 형성되는 간섭 무늬의 수, 간격, 위치 등으로부터 마스크와 매체의 간극이 전체면에서 균일하게 유지되어 있는지 여부를 알 수 있다. 또한, 이 결과를 바탕으로 하여 스페이서의 높이나 위치를 바꾸어, 마스크와 매체의 간극을 보다 균일하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에서 포토마스크 (102) 의 기재는 적어도 패턴 영역에서 평탄도가 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이, 마스크와 매체의 간격은 스페이서에 의해 유지된다. 그러나, 스페이서의 높이가 일정해도 매체나 마스크에 큰 기복 등이 있는 경우에는 간극이 균일하지 않게 되거나, 양자가 접촉할 우려가 있다. 이 때문에, 포토마스크의 기재는 적어도 패턴 영역에서 평탄도가 3 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 평탄도는 작을수록 좋고, 하한은 없지만 0.01 ㎛ 정도가 한계라고 생각된다.

자기 기록 매체도 평탄도가 작은 것이 바람직하지만, 통상 마스크의 쪽이 매체에 비교하여 두껍고 강성이 높기 때문에, 매체가 다소 기복이 있어도 스페이서를 통해서 포토마스크를 자기 기록 매체에 끌어당김으로써 평탄도를 마스크와 동일한 정도로 작게 할 수 있다. 따라서, 포토마스크의 기재의 강성이 중요하다.

본 발명에서, 상술한 바와 같은 포토마스크를 사용하여 자성층을 국소적으로 가열하는 공정과, 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정의 조합으로서는, 여러 가지 조합을 채용할 수 있고, 예컨대 이하의 방법을 취할 수 있다.

방법 1 : 가열 전에 강한 외부 자장으로 자성층을 원하는 방향으로 균일하게 자화하고, 그 후 원하는 부위를 자성층의 보자력이 저하하는 온도 이상으로 가열하여 소자 (消磁) 함으로써 자화 패턴을 형성하는 방법. 이에 따르면, 가장 간편하게 자화 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 자성층이 균일하게 자화되어 있기 때문에, 본 방법에 의해 자화 패턴을 형성한 후에 통상의 자기 기록을 실시할 수 있다.

방법 2 : 가열 전에 강한 외부 자장으로 자성층을 원하는 방향으로 균일하게 자화하고, 그 후 원하는 부위를 자성층의 보자력이 저하하는 온도 이상으로 가열함과 동시에, 약한 자장을 인가하여 소자함으로써 자화 패턴을 형성하는 방법. 이에 따르면, 소자를 완전하게 실시할 수 있기 때문에, 신호 강도가 큰 자화 패턴이 얻어진다.

방법 3 : 자성층의 보자력이 저하하는 온도 이상으로 가열함과 동시에, 약한 외부 자장을 인가함으로써 가열부만 외부 자장의 방향으로 자화하여, 자화 패턴을 형성하는 방법. 이에 따르면, 가장 간편하게 자화 패턴을 형성할 수 있고, 또한 외부 자장이 약해도 된다.

방법 4 : 가열 전에 강한 외부 자장을 원하는 방향으로 균일하게 자화하고, 그 후 원하는 부위를 자성층의 보자력이 저하하는 온도 이상으로 가열함과 동시에, 약한 자장을 가열 전과는 역방향으로 인가 자화함으로써 자화 패턴을 형성하는 방법. 이에 따르면, 신호 강도가 가장 강하고, C/N 및 S/N 이 양호한 자화 패턴이 얻어지기 때문에 가장 바람직하다.

이하, 각 방법에 관해서 설명한다.

방법 1 의 외부 자장의 방향은, 자기 기록 매체의 자성층의 종류에 따라 다르다. 자화 용이축이 면내 방향에 있는 매체인 경우에는, 자성층이 데이터의 기입/재생 헤드의 주행 방향 (매체와 헤드의 상대 이동 방향) 과 동일 또는 역방향으로 자화되도록 인가한다. 또한, 자기 기록 매체가 원판형상인 경우에는, 그 반경 방향으로 자화하도록 인가하는 것도 가능하다. 자화 용이축이 면내 방향에 수직으로 있는 경우에는, 자성층이 상기 수직 방향의 어느 한 쪽으로 자화되도록 인가한다.

자장의 강도는 자기 기록 매체의 자성층의 특성에 따라 다르고, 자성층의 실온에서의 보자력의 2 배 이상의 자계에 의해 자화하는 것이 바람직하다. 이보다 약하면 자화가 불충분하게 될 가능성이 있다. 단, 자장 인가에 사용하는 착자 장치 (着磁裝置) 의 능력상, 자성층의 실온에서의 보자력의 5 배 이하로 하는 것이 바람직하다.

방법 2 에 있어서, 가열 전의 외부 자장의 방향 및 강도는 태양 1 과 완전히 동일하다.

가열과 동시에 인가하는 자계의 방향은, 자화 용이축이 면내 방향에 있는 매체인 경우에는 면내와 수직인 방향으로, 자화 용이축이 면내 방향에 수직으로 있는 경우에는 매체의 면내 방향이다. 이렇게 자계를 인가하여 자화를 소거한다.

또한, 자계의 강도는 자기 기록 매체의 자성층의 특성에 따라 다르지만, 자성층의 실온에서의 보자력보다 작은 자계로 한다. 바람직하게는, 자성층의 실온에서의 보자력의 1/8 이상의 자계로 한다. 이보다 약하면, 가열부가 냉각시에 주위의 자구로부터의 자장의 영향을 받아 재차 주위와 동일한 방향으로 자화될 가능성이 있다.

단, 자성층의 실온에서의 보자력의 2 배 이하로 하는 것이 바람직하다. 이보다 크면, 가열부의 주위의 자구도 영향을 받을 가능성이 있다. 또한, 실온에서의 보자력의 2/3 이상의 자계를 인가하는 경우는, 자계를 펄스형상으로 인가함으로써 비가열 영역에 대한 영향을 억제할 수 있다.

가열은 자성층의 보자력의 저하가 보여지는 온도까지 가열할 수 있으면 되지만, 바람직하게는 100 ℃ 이상으로 가열한다. 가열 온도가 100 ℃ 미만에서 외부 자장에 의해 영향을 받는 자성층은, 실온에서의 자구의 안정성이 낮은 경향이 있다. 단, 가열 온도는 원하는 보자력의 저하가 얻어지는 범위에서 낮은 것이 바람직하다. 가열 온도가 너무 높으면, 가열하고자 하는 영역 이외에 대한 열확산이 일어나기 쉽고, 패턴이 희미해질 우려가 있다. 또한, 자성층이 변형될 가능성이 있다. 이 때문에, 가열 온도는 자성층의 퀴리 온도 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한 400 ℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 특히 300 ℃ 이하가 바람직하다.

방법 3 의 가열과 동시에 인가하는 외부 자장의 방향은 자기 기록 매체의 자 성층의 종류에 따라 다르다. 자화 용이축이 면내 방향에 있는 매체인 경우에는, 자성층이 데이터의 기입/재생 헤드의 주행 방향 (매체와 헤드의 상대 이동 방향) 과 동일 또는 역방향으로 자화되도록 인가한다. 또한, 자기 기록 매체가 원판형상인 경우에는, 그 반경 방향으로 자화하도록 인가하는 것도 가능하다. 자화 용이축이 면내 방향에 수직으로 있는 경우에는, 자성층이 상기 수직 방향의 어느 한 쪽으로 자화되도록 인가한다.

자계의 강도는 방법 2 의 가열과 동시에 인가하는 외부 자장의 강도와 동일하다. 또한, 가열 온도에 관해서도 방법 2 와 동일하다.

방법 4 에 있어서, 가열 전의 외부 자장의 방향 및 강도는 방법 1 과 완전히 동일하다.

가열과 동시에 인가하는 자계의 강도는 방법 2 와 동일하지만, 그 방향은 가열 전의 자계의 방향과는 역방향을, 국소적으로 역방향으로 자화되도록 한다. 가열 온도에 관해서는 방법 2 와 동일하다.

다음에, 본 발명에서의 에너지선에 관해서 설명한다.

에너지선은 연속 조사보다도 펄스형상으로 하여 가열 부위의 제어나 가열 온도의 제어를 실시하는 것이 바람직하다. 특히, 펄스 레이저 광원의 사용이 바람직하다. 펄스 레이저 광원은 레이저를 펄스형상으로 단속적으로 발진하는 것이고, 연속 레이저를 음향 광학 소자 (AO) 나 전기 광학 소자 (EO) 등의 광학 부품으로 단속시켜 펄스화한 것과 비교하여, 파워 피크값이 높은 레이저를 매우 단시간에 조사할 수 있고, 열의 축적이 일어나기 어려워 매우 바람직하다.

연속 레이저를 광학 부품에 의해 펄스화한 경우, 펄스내에서는 그 펄스 폭에 걸쳐서 거의 동일한 파워를 가진다. 한편, 펄스 레이저 광원은 예컨대, 광원 내에서 공진에 의해 에너지를 모으고, 펄스로서 레이저를 한번에 방출하기 때문에, 펄스내에서는 피크의 파워가 매우 크고, 그 후 작아져 간다. 본 발명에서는, 콘트라스트가 높고 정밀도가 높은 자화 패턴을 형성하기 위해서, 매우 단시간에 급격하게 가열하고 그 후 급냉시키는 것이 바람직하기 때문에, 펄스 레이저 광원의 사용이 적합하다.

자화 패턴이 형성되는 자기 기록 매체의 표면은 펄스형상 에너지선의 조사시와 비조자시에서 온도차가 큰 쪽이, 패턴의 콘트라스트를 상승시키고 혹은 기록 밀도를 상승시키기 때문에 바람직하다. 따라서 펄스형상 에너지선의 비조사시에는 실온 이하 정도가 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 실온이란 25 ℃ 정도이다.

조사하는 에너지선의 파장은 1100 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 에너지선이 1100 ㎚ 이하의 단파장이면, 회절 작용이 작고 분해능이 상승하기 때문에, 미세한 자화 패턴을 형성하기 쉽다. 에너지선의 파장은 더욱 바람직하게는, 600 ㎚ 이하이다. 이러한 단파장이면, 고분해능일 뿐만 아니라 회절이 작기 때문에 간극에 의한 마스크와 자기 디스크의 스페이싱도 넓게 취할 수 있으며, 핸들링이 쉽고 자화 패턴 형성 장치를 용이하게 구성할 수 있는 이점이 생긴다. 또한, 에너지선의 파장은 150 ㎚ 이상인 것이 바람직하다. 이 파장이 150 ㎚ 미만에서는, 포토마스크의 투명 기재에 사용하는 합성 석영의 흡수가 커지고, 가열이 불충 분해지기 쉽다. 특히, 에너지선의 파장을 350 ㎚ 이상으로 하면, 광학 유리를 포토마스크의 투명 기재로서 사용할 수도 있다.

에너지선으로서는, 구체적으로 엑시머레이저 (248 ㎚), YAG 의 Q 스위치 레이저 (1064 ㎚) 의 2 배파 (532 ㎚), 3 배파 (355 ㎚), 혹은 4 배파 (266 ㎚), Ar 레이저 (488 ㎚, 514 ㎚), 루비레이저 (694 ㎚) 등을 들 수 있다.

펄스형상 에너지선의 1 펄스당 파워는 1000 mJ/㎠ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이보다 큰 파워를 걸면, 펄스형상 에너지선에 의해 자기 기록 매체 표면이 손상을 받고, 변형을 일으킬 가능성이 있다. 이 자기 기록 매체의 변형에 의해 자기 기록 매체의 표면 조도 (Ra) 가 3 ㎚ 이상이 되거나, 기복 (Wa) 이 5 ㎚ 이상으로 커지면, 부상형/접촉형 헤드의 주행에 지장을 초래할 우려가 있다.

펄스형상 에너지선의 1 펄스당 파워는 보다 바람직하게는 500 mJ/㎠ 이하이고, 더욱 바람직하게는 200 mJ/㎠ 이하이다. 이 영역이면, 자기 기록 매체의 비자성기판으로서 비교적 열확산이 큰 기판을 사용한 경우에도, 분해능이 높은 자화 패턴을 형성하기 쉽다. 또한, 이 파워는 10 mJ/㎠ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이보다 작으면, 자성층의 온도가 상승하기 어려워 자기 전사가 일어나기 어렵다. 한편, 에너지선의 디프랙션 (회절) 의 영향이 패턴 폭에 의해 변하기 때문에, 패턴 폭에 따라 최적의 파워도 변화한다. 또한, 에너지선의 파장이 짧을수록, 인가 가능한 파워의 상한값이 저하하는 경향에 있다.

또한, 에너지선에 의해 자기 기록 매체의 자성층, 보호층, 윤활층의 손상이 염려되는 경우에는, 펄스형상 에너지선의 파워를 작게 하여 상기 펄스형상 에너지 선과 동시에 인가되는 자계 강도를 상승시킨다고 하는 수단을 취할 수도 있다. 예컨대, 면내 기록 매체의 경우는, 상온에서의 보자력의 25 ∼ 75 %, 수직 기록의 경우에는 1 ∼ 50% 의 가능한한 큰 힘을 걸어 조사 에너지선을 낮추도록 한다.

또한, 보호층과 윤활층을 통해서 펄스형상 에너지선을 조사함에 있어서, 윤활제가 받는 손상 (분해, 중합) 등도 고려하여 조사 후에 이것을 재도포하는 등의 필요가 있는 경우가 있다.

펄스형상 에너지선의 펄스 폭은 1 μsec 이하인 것이 바람직하다. 이보다 펄스 폭이 넓으면, 자기 디스크에 펄스형상 에너지선으로서 부여한 에너지에 의한 발열이 분산되어 분해능이 저하하기 쉽다. 1 펄스당 파워가 동일한 경우, 펄스 폭을 짧게 하여 한번에 강한 에너지를 조사한 쪽이, 열확산이 작고 자화 패턴의 분해능이 높아지는 경향이 있다. 펄스형상 에너지선의 펄스 폭은 보다 바람직하게는 100 nsec 이하이다. 이 영역이면, 자기 기록 매체의 비자성 기판으로서 Al 등의 금속으로 이루어지는 비교적 열확산이 큰 기판을 사용한 경우에도 분해능이 높은 자화 패턴이 형성되기 쉽다. 특히, 최소폭 2 ㎛ 이하의 자화 패턴을 형성할 때에는, 펄스형상 에너지선의 펄스 폭은 25 nsec 이하로 하는 것이 바람직하다. 즉, 분해능을 중시하면 펄스 폭은 짧을수록 좋다. 또한, 펄스 폭은 1 nsec 이상인 것이 바람직하다. 이것은 자기 기록 매체의 자성층의 자화 반전이 완료하기까지의 시간 동안, 가열을 유지해두는 것이 바람직하기 때문이다.

또한, 펄스형상 에너지선의 일종으로서, 모드록 레이저와 같이 피코 (pico) 초, 펨토초 레벨의 초단펄스를 고주파로 발생시킬 수 있는 레이저가 있다. 초 단펄스를 고주파로 조사하고 있는 기간에 있어서는, 각각의 초단펄스 사이의 극히 짧은 시간은 레이저가 조사되지 않지만, 매우 짧은 시간이기 때문에 가열부는 거의 냉각되지 않는다. 즉, 일단 소정 온도 이상으로 승온된 영역은 그 온도 이상으로 유지된다. 따라서, 이러한 경우, 연속 조사 기간 (초단펄스 사이의 레이저가 조사되지 않는 시간까지 포함한 연속 조사 기간) 을 1 펄스로 한다. 또한, 연속 조사 기간의 조사 에너지량의 적분값을 1 펄스당 파워 (mJ/㎠) 로 한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 바람직하게는 에너지 조사 영역에서의 에너지선의 강도 분포를 15 % 이내로 한다. 이렇게 강도 분포를 억제함으로써, 에너지선을 조사한 영역의 가열 상태의 분포를 작게 억제할 수 있고, 자화 패턴의 자기적 강도의 분포를 작게 억제할 수 있다. 따라서, 자기 헤드를 사용하여 신호 강도를 판독할 때에 신호 강도의 균일성이 높은 자화 패턴을 형성할 수 있다.

레이저 등의 에너지선은 일반적으로 빔 스폿 내에서 강도 분포 (에너지 밀도 분포) 를 갖고 있고, 에너지선을 조사하여 국부 가열한 경우도 에너지 밀도에 의한 온도 상승의 차이가 생긴다. 이 때문에, 가열 불균일에 의해 국부적으로 전사 강도의 차이가 일어난다. 통상, 엑시머 레이저나 YAG-Q 스위치 레이저 등의 펄스 레이저를 사용하면, 빔 스폿 (매체면에 한번에 조사되는 영역) 내의 강도 분포는 매우 크다.

여기서, 본 발명에 있어서는 예컨대, 강도 분포가 작은 에너지선원을 사용하거나, 에너지선의 강도 분포의 균일화 처리를 실시하여, 에너지선의 빔 스폿 내에서의 강도 분포를 15 % 이내로 억제하도록 하는 것이 바람직하다.

에너지선의 강도 분포의 균일화 처리로서는, 예컨대 호모게니저를 사용하여 균일화하거나, 차광판이나 슬릿 등으로 에너지선의 강도 분포가 작은 부분만을 투과하여 필요에 따라 확대하거나 하는 등의 방법을 들 수 있다. 바람직하게는, 에너지선을 일단 광학 분할한 후 중합시킴으로써 균일화 처리하면, 에너지선을 낭비 없이 사용할 수 있어 효율이 좋다. 본 발명에서는, 자성층의 가열에는 고강도의 에너지선을 단시간에 조사하는 것이 좋고, 이를 위해서는 에너지선을 낭비 없이 효율적으로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 자기 기록 매체에는, 기판의 주양면에 자성층이 형성되어 있는 것이 있지만, 그 경우 본 발명의 자화 패턴 형성은 한 면씩, 순차적으로 실시해도 되고, 마스크, 에너지 조사계 및 외부 자계를 인가하는 수단을 자기 기록 매체의 양면에 설치하여 양면을 동시에 자화 패턴 형성을 실시할 수도 있다.

일면에 2 층 이상의 자성층이 형성되어 있고, 각각에 다른 패턴을 형성하고자 하는 경우에는, 조사하는 에너지선의 초점을 각 층에 맞춤으로써, 각 층을 개별적으로 가열하여 개별의 패턴을 형성할 수 있다.

자화 패턴을 형성할 때에는,에너지선의 광원과 포토마스크 사이, 또는 포토마스크와 자기 기록 매체 사이의 조사를 하지 않으려 하는 영역에, 에너지선을 부분적으로 차광 가능한 차광판을 형성하여, 에너지선의 재조사를 방지하는 구조로 하는 것이 바람직하다.

차광판으로서는, 사용하는 에너지선의 파장을 투과하지 않는 것이면 되지만, 에너지선을 반사 또는 흡수하면 된다. 단, 에너지선을 흡수하면 가열하여 자화 패턴에 영향을 주기 쉽기 때문에, 열전도율이 좋고 반사율이 높은 것이 바람직하다. 이러한 차광판으로서는, 예컨대 Cr, Al, Fe 등의 금속판이 사용된다.

다음에 외부 자계에 관해서 설명한다.

자기 기록 매체가 원판 형상의 자기 디스크인 경우, 외부 자계의 인가 방향은 둘레 방향, 반경 방향, 판면에 수직 방향의 어느 하나를 취하는 것이 바람직하다.

가열과 동시에 외부 자계를 인가하는 경우에는, 외부 자계도 상기 가열된 넓은 영역에 걸쳐 인가함으로써, 복수의 자화 패턴을 한번에 형성할 수 있다.

또한, 펄스형상 에너지선을 사용할 때에, 외부 자계를 연속적으로 인가해도 되고, 펄스형상으로 인가해도 된다.

자기 기록 매체의 자성층에 외부 자계를 인가하는 수단은, 자기 헤드를 사용해도 되고, 전자석 또는 영구 자석을 원하는 자화 방향으로 자계가 생기도록 복수개 배치하여 사용해도 된다. 또한, 이들의 상이한 수단을 조합하여 사용해도 된다. 고밀도 기록에 적합한 고보자력 매체를 효율적으로 자화하기 위해서는, 페라이트 자석, 네오딤계 희토유 자석, 사마륨코발트계 희토류 자석 등의 영구 자석이 바람직하다.

본 발명의 포토마스크를 사용하여, 본 발명 방법에 따라 자화 패턴이 형성된 자기 기록 매체는 간섭 무늬의 영향이 억제되고, 재생 신호의 모듈레이션이 작은 미세한 자화 패턴이 정밀하게 형성된다. 그리고, 자화 천이폭이 작고 자구의 경계에서의 자화 천이가 매우 급준하여 출력 신호의 품질이 높은 패턴이 형성된다. 또한, 매우 단시간에 간편하게 자화 패턴을 형성할 수 있고, 더구나 형성 공정에 있어서, 종래와 같이 마스터 디스크와 밀착시키지 않기 때문에, 자기 디스크의 손상이나 결함이 적다.

특히, 고밀도 기록이 됨에 따라, 서보 신호가 기록하기 어려울 뿐만 아니라, 서보 기록이 비용 상승의 주원인이 되기 때문에, 고밀도 기록용 매체에 본 발명을 적용하면 효과가 크다. 수직 자기 기록 매체이면 자계의 인가가 용이하기 때문에 보다 본 발명을 적용하기 쉽다.

따라서, 본 기술을 자기 기록 매체의 제조 라인에 적용하면, 헤드 제어용 고정밀도의 자화 패턴이 형성된 매체를 단시간에 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

다음에, 본 발명의 자기 기록 매체의 구성에 관해서 설명한다.

본 발명의 자기 기록 매체에서의 비자성 기판으로서는, 고속 기록 재생시에 고속 회전시켜도 진동하지 않을 필요가 있고, 통상 경질 기판이 사용된다. 진동하지 않는 충분한 강성을 얻기 위해서, 기판 두께는 일반적으로 0.3 ㎜ 이상이 바람직하다. 단, 기판의 두께가 너무 두꺼우면, 자기 기록 장치의 박형화에 불리하기 때문에, 3 ㎜ 이하가 바람직하다. 기판의 재질로서는, 예컨대 Al 을 주성분으로 한 합금, 구체적으로는 Al-Mg 합금 등의 Al 합금 기판이나, Mg 를 주성분으로 한 합금, 구체적으로는 Mg-Zn 합금 등의 Mg 합금 기판, 기타 통상의 소다유리, 알루미노실리케이트계 유리, 비결정유리류, 실리콘, 티탄, 세라믹, 각종 수지의 어느 하나로 이루어지는 기판이나 그들을 조합한 기판 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도, Al 합금 기판이나, 강도의 면에서는 결정화 유리 등의 유리제 기판, 비용의 면에서는 수지제 기판을 사용하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 경질 기판을 갖는 자기 기록 매체에 특히 유효하다. 즉, 종래의 자기 전사법에서는 경질 기판을 갖는 매체는 마스터 디스크와의 밀착이 불충분해져 손상이나 결함이 발생하거나, 전사된 자구의 경계가 불명확하여 반치폭이 넓어지기 쉬운 경향이 있었지만, 본 발명에서는 포토마스크와 자기 기록 매체를 압착하지 않기 때문에 이러한 문제가 해소된다. 특히, 본 발명은 유리제 기판과 같이 크랙이 발생하기 쉬운 기판을 갖는 매체에는 효과적이다.

자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서는, 우선 기판의 세정, 건조가 실시되는 것이 통상이고, 본 발명에 있어서도 각 층의 밀착성을 확보하기 위해서 그 형성 전에 기판의 세정, 건조를 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 자기 기록 매체의 제조시에 있어서는, 기판 표면에 NiP 등의 금속 피막층을 형성해도 된다. 이러한 금속 피막층을 형성하는 경우, 그 수법으로서는 무전해 도금법, 스퍼터링법, 진공 증착법. CVD 법 등의 박막 형성에 사용되는 방법을 이용할 수 있다. 도전성의 재료로 이루어지는 기판의 경우라면 전해 도금법을 채용하는 것이 가능하다. 금속 피막층의 막 두께는 50 ㎚ 이상이면 되지만, 자기 기록 매체의 생산성 등을 고려하면 50 ∼ 500 ㎚, 특히 50 ∼ 300 ㎚ 인 것이 바람직하다.

이러한 금속 피막층을 성막하는 영역은 기판 표면 전체 영역이 바람직하지만, 일부만, 예컨대 후술의 텍스처링을 실시하는 영역에서만도 실시 가능하다.

또한, 기판 표면, 또는 금속 피막층이 형성된 기판 표면에 동심형상 텍스처 링을 실시해도 된다. 또한, 본 발명에서 이 동심형상 텍스처링이란, 예컨대 유리지립 (遊離砥粒) 과 텍스처테이프를 사용한 기계식 텍스처링이나 레이저광선 등을 이용한 텍스처링 가공, 또는 이들을 병용함으로써 원주 방향으로 연마함에 따라 기판 원주 방향으로 미소홈을 다수 형성한 상태를 지칭한다.

여기서, 기계적 텍스처링을 실시하기 위한 유리지립의 종류로서는 다이아몬드 지립 (砥粒), 그 중에서도 표면이 그래파이트화 처리되어 있는 것이 가장 바람직하다. 기계적 텍스처링에 사용되는 지립으로서는 그 외에 알루미나 지립이 널리 사용되고 있지만, 특히 텍스처링홈을 따라 자화 용이축을 배향시킨다는 면내 배향 매체의 관점에서 생각하면 다이아몬드 지립이 매우 좋은 성능을 발휘한다.

기판의 표면은 표면 조도 (Ra) 가 어떠한 값을 취해도 본 발명의 효과에는 기본적으로는 영향을 주지 않지만, 헤드 부상량이 가능한한 작은 것이 고밀도 자기 기록의 실현에는 유효하기 때문에, 기판 표면의 Ra 는 2 ㎚ 이하, 특히 1 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 그 중에서도 0.5 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 기판 표면 조도 (Ra) 는 촉침식 표면 조도계를 사용하여 측정 길이 400 ㎛ 에서 측정 후, JIS B0601 에 준해서 산출한 값이다. 이 때, 측정용 침의 선단은 반경 0.2 ㎛ 정도의 크기의 것이 사용된다.

상술한 바와 같이, 세정, 건조, 필요에 따라 금속 피막층의 형성 및 동심형상 텍스처링을 실시한 기판 위에는, 자성층 (자기 기록층) 을 형성하지만, 이 자성층의 형성에 앞서 베이스층을 형성해도 된다. 베이스층은 결정의 미세화와 그 결정면의 배향을 제어하는 것을 목적으로서 형성되고, 그 구성 재료로서는 Cr 을 주성분으로 하는 것이 바람직하다.

Cr 을 주성분으로 하는 베이스층의 재료로서는, 순수 Cr 외에, 자성층과의 결정 매칭 등의 목적으로 Cr 에 V, Ti, Mo, Zr, Hf, Ta, W, Ge, Nb, Si, Cu, B 로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 원소를 첨가한 합금이나 산화 Cr 등을 들 수 있다.

그 중에서도, 순수 Cr, 또는 Cr 에 Ti, Mo, W, V, Ta, Si, Nb, Zr 및 Hf 로부터 선택되는 1 또는 2 이상의 원소를 첨가한 합금이 바람직하다. 이들 제 2, 제 3 원소의 함유량은 각각의 원소에 따라 최적의 양이 다르지만, 일반적으로는 1 ∼ 50 원자% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 ∼ 30 원자%, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 20 원자% 의 범위이다.

베이스층을 형성하는 경우, 그 막 두께는 이 이방성을 발현시킬 수 있기에 충분한 것이면 되고, 통상의 경우 0.1 ∼ 50 ㎚, 바람직하게는 0.3 ∼ 30 ㎚, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎚ 이다. Cr 을 주성분으로 하는 베이스층의 성막시는 기판 가열을 실시해도 실시하지 않아도 된다.

베이스층 위에는 자성층과의 사이에 경우에 따라 연자성층을 형성해도 된다. 특히, 자화 천이 노이즈가 적은 키퍼 매체, 혹은 자구가 매체의 면내에 대해서 수직 방향에 있는 수직 기록 매체에는 이러한 연자성층은 효과가 크고 바람직하게 사용된다.

연자성층의 구성 재료는 투자율이 비교적 높고 손실이 적은 것이면 되지만, NiFe 나, 여기에 제 3 원소로서 Mo 등을 첨가한 합금이 바람직하게 사용된다. 최적의 투자율은 데이터의 기록에 이용되는 헤드나 자성층의 특성에 따라 크게 변 하지만, 대략 최대 투자율이 10 ∼ 1,000,000 (H/m) 정도인 것이 바람직하다.

혹은 또한, Cr 베이스층 위에 CoCr 계 중간층을 형성해도 된다.

다음에 자성층을 형성하지만, 자성층과 연자성층 사이에는 베이스층과 동일 재료의 층 또는 다른 비자성 재료가 삽입되어 있어도 된다. 자성층의 성막시는 기판 가열을 실시해도 실시하지 않아도 된다.

자성층으로서는, Co 합금 자성층, TbFeCo 를 대표하는 희토류계 자성층, Co 와 Pd 의 적층막을 대표로 하는 천이 금속과 귀금속계의 적층막 등이 바람직하게 사용된다.

Co 합금 자성층으로서는 통상, 순수 Co 나 CoNi, CoSm, CoCrTa, CoNiCr, CoCrPt 등의 자성 재료로서 일반적으로 사용되는 Co 합금 자성 재료가 사용된다. 이들 Co 합금에 다시 Ni, Cr, Pt, Ta, W, B 등의 원소나 SiO₂ 등의 화합물을 첨가한 것이어도 된다. 예컨대, CoCrPtTa, CoCrPtB, CoNiPt, CoNiCrPtB 등을 들 수 있다. Co 합금 자성층의 막 두께는 임의이지만, 바람직하게는 5 ㎚ 이상, 보다 바람직하게는 10 ㎚ 이상이다. 또한, 바람직하게는 50 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 30 ㎚ 이하이다. 또한, 이 자성층은 적당한 비자성의 중간층을 사이에 두고, 혹은 직접적으로 2 층 이상 적층하여 형성해도 된다. 이 때, 적층되는 자성 재료의 조성은 동일한 것이어도 상이한 것이어도 된다.

희토류계 자성층으로서는, 자성 재료로서 일반적인 것을 사용할 수 있다. 예컨대, TbFeCo, GdFeCo, DyFeCo, TbFe 등을 들 수 있다. 이들의 희토류 합금 에 Tb, Dy, Ho 등을 첨가해도 된다. 산화 열화 방지의 목적으로부터 Ti, Al, Pt 가 첨가되어 있어도 된다. 희토류계 자성층의 막 두께는 임의이지만, 통상 5 ∼ 100 ㎚ 정도이다. 또한, 이 자성층은 적당한 비자성의 중간층을 사이에 두고, 혹은 직접적으로 2 층 이상 적층하여 형성해도 된다. 그 때, 적층되는 자성 재료의 조성은, 동일해도 상이해도 된다. 특히, 희토류계 자성층은 아모르퍼스 구조막이고, 또한 미디어 면내에 대해서 수직 방향으로 자화를 가지기 때문에 고기록 밀도 기록에 적합하며, 고밀도로 또한 고정밀도하게 자화 패턴을 형성할 수 있는 본 발명의 방법을 보다 효과적으로 적용할 수 있다.

마찬가지로, 수직 자기 기록을 실시할 수 있는, 천이 금속과 귀금속계의 적층막으로서는, 자성 재료로서 일반적인 것을 사용할 수 있지만, 예컨대 Co/Pd, Co/Pt, Fe/Pt, Fe/Au, Fe/Ag 등을 들 수 있다. 이들 적층막 재료의 천이 금속, 귀금속은 특히 순수한 것이 아니어도 되고, 이들을 주로하는 합금이어도 된다. 적층막의 막 두께는 임의이지만, 통상 5 ∼ 1000 ㎚ 정도이다. 또한, 필요에 따라 3 종 이상의 재료의 적층이어도 된다.

본 발명에서, 자기 기록층으로서의 자성층은 실온에서 자화를 유지하고, 가열시에 소자되거나, 혹은 가열과 동시에 외부 자계를 인가함으로써 자화된다.

이 자성층의 실온에서의 보자력은 실온에서 자화를 유지하고, 또한 적당한 외부 자계에 의해 균일하게 자화될 필요가 있다. 자성층의 실온에서의 보자력을 2000 Oe 이상으로 함으로써, 작은 자구가 유지될 수 있어 고밀도 기록에 적합한 매체가 얻어진다. 자성층의 실온에서의 보자력은 보다 바람직하게는 3000 Oe 이상이다.

종래의 자기 전사법에서는, 상술한 바와 같이 과도하게 보자력이 높은 자기 기록 매체에는 전사가 곤란했지만, 본 발명에서는 자성층을 가열하고, 보자력을 충분하게 낮추어 자화 패턴을 형성하기 때문에, 보자력이 큰 자기 기록 매체에 대한 적용도 유효하다.

단, 자성층의 실온에서의 보자력은 바람직하게는 20 kOe 이하로 한다. 이 보자력이 20 kOe 를 초과하면 일괄 자화를 위해서 큰 외부 자계가 필요해지고, 또한 통상의 자기 기록이 곤란해질 가능성이 있다. 보다 바람직하게는 10 kOe 이하로 한다.

자성층은 실온에서 자화를 유지하면서 적당한 가열 온도에서는 약한 외부 자계에서 자화될 필요가 있다. 또한, 실온과 자화 손실 온도의 차이가 큰 쪽이 자화 패턴의 자구가 명료하게 형성되기 쉽다. 이 때문에, 자화 소실 온도는 높은 쪽이 바람직하고, 100 ℃ 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 150 ℃ 이상이다. 자화 소실 온도는 예컨대, 퀴리 온도 근방 (퀴리 온도의 조금 아래) 이나 보상 온도 근방에 존재한다.

퀴리 온도는 바람직하게는 100 ℃ 이상이다. 100 ℃ 미만에서는 실온에서의 자구의 안정성이 낮은 경향이 있다. 보다 바람직하게는 150 ℃ 이상이고 더욱 바람직하게는 200 ℃ 이상이다. 단, 퀴리 온도는 바람직하게는 700 ℃ 이하이다. 퀴리 온도가 너무 높으면, 자화 패턴을 형성하기 위해서 가열 온도를 높게 할 필요가 있고, 자성층을 과도하게 고온으로 너무 가열하여 변형될 가능성이 있기 때문이다. 또한, 가열 온도가 너무 높으면 가열하고자 하는 영역 이외에 대한 열확산이 일어나기 쉽고, 패턴이 희미해질 우려가 있다.

자기 기록 매체가 면내 자기 기록 매체인 경우, 고밀도용의 높은 보자력을 가진 자기 기록 매체에 대해서는 종래의 자기 전사법으로는 포화 기록이 어렵고, 자계 강도가 높은 자화 패턴 생성이 곤란해지며, 반치폭도 넓어진다. 이러한 고기록 밀도에 적합한 면내 기록 매체에서도, 본 방법에 의하면 양호한 자화 패턴이 가능해진다. 특히, 상기 자성층의 포화 자화가 50 emu/cc 이상, 그 중에서도 100 emu/cc 이상인 경우는 반자계의 영향이 크기 때문에, 본 발명을 적용하는 효과가 크다. 단, 포화 자화는 과도하게 크면 자화 패턴의 형성이 어렵기 때문에, 500 emu/cc 이하가 바람직하다.

자기 기록 매체가 수직 자기 기록 매체이며, 자화 패턴이 비교적 크고 1 자구의 단위 체적이 큰 경우에는 포화 자화가 커지고, 자기적인 감자 작용으로 자화 반전이 일어나기 쉽기 때문에, 그것이 노이즈가 되어 반치폭을 악화시킨다. 이 문제는 연자성 재료를 사용한 베이스층의 병용으로 해결할 수 있고, 이들 매체에도 양호한 기록이 가능해진다.

자성층은 기록 용량 증대 등을 위해서 2 층 이상 형성해도 된다. 이 때, 층간에는 다른 층을 개재시키는 것이 바람직하다.

자기 기록 매체의 자성층 위에는 통상 보호층을 형성함으로써, 자기 기록 매체의 최표면을 경질의 보호층으로 덮는다. 보호층은 헤드와의 충돌이나 티끌ㆍ먼지 등의 마스크에의 침투에 따른 자성층의 손상을 방지하는 기능을 한다. 또 한, 본 발명과 같이 포토마스크를 사용한 자화 패턴 형성법을 적용할 때에는, 포토마스크와의 접촉으로부터 자기 기록 매체를 보호하는 작용도 나타낸다.

또한, 본 발명에서 보호층은 가열된 자성층의 산화를 방지하는 점에서도 필수이다. 즉, 자성층은 일반적으로 산화되기 쉽고, 가열되면 더욱 산화되기 쉽다. 이 때문에, 본 발명에서는 자성층을 에너지선 등으로 국소적으로 가열함으로써, 산화를 방지하기 위한 보호층을 자성층 위에 미리 형성해 둘 필요가 있다.

자성층이 복수층있는 경우에는, 최표면에 가까운 자성층 위에 보호층을 형성하면 된다. 보호층은 자성층 위에 직접 형성해도 되고, 필요에 따라 그 사이에 다른 기능을 하는 층을 개재시켜 형성해도 된다.

본 발명에서, 자화 패턴의 형성 공정에서 조사한 에너지선의 일부는 보호층에서도 흡수되고, 열전도에 따라 자성층을 국소적으로 가열하는 기능을 한다. 이 때문에, 보호층이 너무 두꺼우면 횡방향에 대한 열전도에 의해 자화 패턴이 희미해질 가능성이 있기 때문에, 보호층의 막 두께는 얇은 편이 바람직하다. 또한, 기록 재생시의 자성층과 헤드의 거리를 좁게 하기 위해서도, 보호층은 얇은 편이 바람직하다. 따라서, 보호층의 막 두께는 50 ㎚ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 20 ㎚ 이하이다. 단, 충분한 내구성을 얻기 위해서는, 보호층의 막 두께는 0.1 ㎚ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 ㎚ 이상이다.

보호층의 형성에는 일반적으로 카본, 수소화카본, 질소화카본, 아몰퍼스카 본, SiC 등의 탄소질층이나 SiO₂, Zr₂O₃, SiN, TiN 등의 경질 재료가 사용된다.

자기 기록 매체에서는, 헤드와 자성층의 거리를 극한까지 근접시키기 위하여, 매우 경질인 보호층을 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 내충격성 및 윤활성의 점, 에너지선에 의한 자성층의 손상 방지의 역할을 이룰 뿐만 아니라 헤드에 의한 자성층의 손상에도 매우 강해진다는 효과의 점에서는, 탄소질 보호층이 바람직하고, 특히 다이아몬드 라이크 카본이 바람직하다. 탄소질 보호층과 같은 불투명한 보호층에 대해서도 본 발명의 자화 패턴 형성 방법은 유효하게 적용 가능하다.

이러한 보호층은 2 층 이상의 층으로 구성되어 있어도 된다.

자성층의 바로 위의 보호층으로서 특히 Cr 을 주성분으로 하는 층을 형성하면, 자성층에 대한 산화 투과를 방지하는 효과가 높아 바람직하다.

보호층 위에는 다시 윤활층이 형성되고, 이에 따라 자기 기록 매체의 포토마스크 및 자기 헤드에 의한 손상을 방지하는 효과가 얻어진다. 윤활층에 사용하는 윤활제로서는, 플루오르계 윤활제, 탄화수소계 윤활제 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있고, 딥법, 스핀코트법 등의 통상법으로 도포할 수 있다. 자화 패턴 형성의 방해가 되지 않기 위해서 윤활층은 얇은 쪽이 바람직하고, 10 ㎚ 이하, 특히 4 ㎚ 이하인 것이 바람직하지만, 충분한 윤활 성능을 얻기 위해서는 0.5 ㎚ 이상, 특히 1 ㎚ 이상인 것이 바람직하다.

윤활층 위으로부터 에너지선을 조사하는 경우에는, 상술한 바와 같이 윤활제 의 손상 (분해, 중합) 등을 고려하여 자화 패턴의 형성 후, 재도포 등을 실시해도 된다.

부상형/접촉형 헤드의 주행 안정성을 손상시키지 않도록, 자화 패턴 형성 후의 자기 기록 매체의 표면 조도 (Ra) 는 3 ㎚ 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 한편, 매체 표면 조도 (Ra) 란 윤활층을 포함하지 않는 매체 표면의 조도로서, 촉침식 표면 조도계를 사용하여 측정 길이 400 ㎛ 로 측정 후, JIS B0601 에 준하여 산출한 값이다. 이 매체 표면 조도 (Ra) 는 보다 바람직하게는 1.5 ㎚ 이하로 한다.

또한, 자화 패턴 형성 후의 자기 기록 매체의 표면 기복 (Wa) 은 5 ㎚ 이하로 유지하는 것이 바람직하다. 매체 기복 (Wa) 은 윤활층을 포함하지 않는 매체 표면의 기복으로서, 촉침식 표면 조도계를 사용하여 측정 길이 2 ㎜ 로 측정 후, Ra 산출에 준하여 산출한 값이다. 이 매체 기복 (Wa) 은 보다 바람직하게는 3 ㎚ 이하로 한다.

본 발명의 자기 기록 매체의 각 층을 형성하는 성막 방법으로서는 임의이지만, 예컨대 직류 (마그네트론) 스퍼터링법, 고주파 (마그네트론) 스퍼터링법, ECR 스퍼터링법, 진공 증착법 등의 물리적 증착법을 들 수 있다.

또한, 성막시의 조건으로서도 특별히 제한은 없고, 도달 진공도, 기판 가열의 방식과 기판 온도, 스퍼터링 가스압, 바이어스 전압 등은 성막 장치나 원하는 자기 기록 매체의 특성에 따라 적절하게 결정하면 된다. 예컨대, 스퍼터링 성 막에서는 통상의 경우, 도달 진공도는 6.7 ×10^-4 ㎩ 이하, 기판 온도는 실온 ∼ 400 ℃, 스퍼터링 가스압은 1.3 ×10^-1 ∼ 26.6 ×10^-1 ㎩, 바이어스 전압은 일반적으로는 0 ∼ -500 V 이다.

성막시에 기판을 가열하는 경우, 가열은 베이스층 형성 전에 실시해도 되고, 열흡수율이 낮은 투명한 기판을 사용하는 경우에는, 열흡수율을 높게 하기 위해서, Cr 을 주성분으로 하는 베이스층 또는 B₂ 결정 구조를 갖는 베이스층을 형성한 후에 기판을 가열하고, 그 후에 자성층 등을 형성해도 된다.

자성층이 희토류계의 자성막인 경우에는, 부식, 산화 방지의 견지에서 디스크의 최내주부 및 최외주부를 미리 마스크하여 자성층까지 적층 성막하고, 계속되는 보호층의 성막시에 마스크를 벗겨 자성층을 보호층으로 완전하게 덮는 방법이나, 보호층이 2 층인 경우에는 자성층과 제 1 보호층까지를 마스크한 채로 성막하여 제 2 보호층을 성막할 때에 마스크를 벗기고, 역시 자성층을 제 2 보호층으로 완전하게 덮도록 하면 희토류계 자성층의 부식, 산화가 방지되어 바람직하다.

다음에, 본 발명의 자기 기록 장치에 관해서 설명한다.

본 발명의 자기 기록 장치는 상술의 방법으로 자화 패턴을 형성한 자기 기록 매체와, 자기 기록 매체를 기록 방향으로 구동하는 구동부와, 기록부와 재생부로 이루어지는 자기 헤드와, 자기 헤드를 자기 기록 매체에 대해서 상대 이동시키는 수단과, 자기 헤드에 대한 기록 신호 입력과 자기 헤드로부터의 재생 신호 출력을 실시하기 위한 기록 재생 신호 처리 수단을 갖는다. 자기 헤드로서는, 고밀도 기록을 실시하기 위해서, 통상은 부상형/접촉형 자기 헤드를 사용한다.

고정밀한 서보패턴 등의 자화 패턴이 형성된 자기 기록 매체를 사용하기 때문에, 이러한 자기 기록 장치는 고밀도 기록이 가능하다. 또한, 매체에 손상이 없고 결함도 적기 때문에, 에러가 적은 기록을 실시할 수 있다.

또한, 자기 기록 매체를 장치에 내장한 후, 상기 자화 패턴을 자기 헤드에 의해 재생하여 신호를 얻고, 상기 신호를 기준으로 하여 서보 버스트 신호를 상기 자기 헤드에 의해 기록하여 이루어지는 자기 기록 장치에 사용함에 따라, 간이하게 정밀한 서보 신호를 얻을 수 있다.

또한, 자기 헤드에서의 서보 버스트 신호 기록 후에도, 유저 데이터 영역으로서 사용되지 않는 영역에는 본 발명에 의해 자화 패턴으로서 기록한 신호가 남아 있으면, 어떠한 외부 영향에 의해 자기 헤드의 위치 어긋남이 일어날 때에도 원하는 위치로 복귀시키기 쉽기 때문에, 양자의 기입 방법에 의한 신호가 존재하는 자기 기록 장치는 신뢰성이 높다.

자기 기록 장치로서 대표적인 자기 디스크 장치를 예시하여 이하에 설명한다.

자기 디스크 장치는 통상 자기 디스크를 1 장 혹은 여러 장을 종속접속형으로 고정하는 샤프트와, 상기 샤프트에 베어링을 통해서 접합된 자기 디스크를 회전시키는 모터와, 기록 및/또는 재생에 사용하는 자기 헤드와, 상기 헤드가 장착된 아암과, 헤드 아암을 통해서 헤드를 자기 기록 매체 위의 임의의 위치로 이동시킬 수 있는 액츄에이터로 이루어지고, 기록 재생용 헤드가 자기 디스크 위를 일정한 부상량으로 이동하고 있다. 기록 정보는 신호 처리 수단을 거쳐 기록 신호로 변환되어 자기 헤드에 의해 기록된다. 또한, 자기 헤드에 의해 판독된 재생 신호는 동일한 신호 처리 수단을 거쳐 역변환되어 재생 정보가 얻어진다.

자기 디스크 위에는 정보 신호가 동심원형상의 트랙을 따라 섹터 단위로 기록된다. 서보 패턴은 통상, 섹터 간에 기록된다. 자기 헤드는 상기 패턴으로부터 서보 신호를 판독하고, 이에 따라 트랙의 중심에 정확하게 트랙킹을 실시하며, 그 섹터의 정보 신호를 판독한다. 기록시도 동일하게 트랙킹을 실시한다.

전술과 같이, 서보 신호를 발생하는 서보 패턴은 정보를 기록할 때의 트랙킹에 사용한다는 성질상, 특히 고정밀도가 요구된다. 또한, 현재 많이 사용되고 있는 서보 패턴은 1 트랙당 서로 1/2 피치 어긋난 2 조의 패턴으로 이루어지기 때문에, 정보 신호의 1/2 피치마다 형성할 필요가 있고, 2 배의 정밀도가 요구된다.

그러나, 종래의 서보 패턴 형성 방법에서는, 외부 핀과 액츄에이터의 중심이 다르기 때문에 생기는 진동의 영향으로 라이트트랙폭으로 0.2 ∼ 0.3 ㎛ 정도가 한계이고, 트랙 밀도의 증가에 서보 패턴의 정밀도가 따라가지 못하여 자기 기록 장치의 기록 밀도 향상 및 비용 절감의 방해가 되고 있다.

이에 비해서, 본 발명에 따르면 축소 결상 기술을 사용함으로써 효율적이고 정밀도가 높은 자화 패턴을 형성할 수 있기 때문에, 종래의 서보 패턴 형성 방법에 비교하여 훨씬 저비용이고, 단시간에 정밀하게 서보 패턴을 형성할 수 있고, 예컨대 40 kTPI 이상으로 매체의 트랙 밀도를 높일 수 있다. 따라서, 본 매체를 사용한 자기 기록 장치는 고밀도에서의 기록이 가능해진다.

또한, 위상 서보 방식을 사용하면 연속적으로 변화하는 서보 신호가 얻어지기 때문에, 보다 트랙 밀도를 상승시킬 수 있고, 0.1 ㎛ 폭 이하에서의 트랙킹도 가능해져 보다 고밀도 기록이 가능해진다.

상술한 바와 같이, 위상 서보 방식에는 예컨대, 내주로부터 외주에, 반경에 대해서 경사로 직선적으로 연장되는 자화 패턴이 사용된다. 이러한 반경 방향으로 연속한 패턴이나 경사진 패턴은, 디스크를 회전시키면서 1 트랙씩 서보 신호를 기록하는 종래의 서보 패턴 형성 방법으로는 만들기 어렵고, 복잡한 계산이나 구성이 필요했다.

이에 대해서, 본 발명에 따르면 상기 형상에 따라 마스크를 일단 작성하면, 마스크를 통해서 에너지선을 조사하는 것만으로 해당 패턴을 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 위상 서보 방식에 사용하는 매체를 간단하고 또한 단시간, 저렴하게 작성할 수 있다. 나아가서는, 고밀도 기록이 가능한, 위상 서보 방식의 자기 기록 장치를 제공할 수 있다.

그런데, 종래 주류를 이루던 서보 패턴 형성 방법은 자기 기록 매체를 자기 기록 장치 (드라이브) 에 내장한 후에, 크린룸 내에서 전용의 서보 라이터를 사용하여 실시한다.

즉, 각 드라이브를 서보 라이터에 장착하고, 드라이브 표면 혹은 이면의 어느 하나에 있는 구멍에서 서보 라이터의 핀을 집어넣어 자기 헤드를 기계적으로 움직이면서, 트랙을 따라 1 패턴씩 기록을 실시한다. 이 때문에 드라이브 1 대당 15 ∼ 20 분 정도로 매우 시간이 걸린다. 또한, 전용의 서보 라이터를 사용하 고, 또한 드라이브에 구멍을 내기 위해서, 이들 작업은 크린룸 내에서 실시할 필요가 있고, 공정상도 번잡하여 비용 상승의 요인이었다.

이에 비해서, 본 발명에서는 미리 패턴을 기록한 마스크를 통해서 에너지선을 조사함으로써, 서보 패턴 혹은 서보 패턴 기록용 기준 패턴을 일괄적으로 기록할 수 있고, 매우 간편하고 또한 단시간에 매체에 서보 패턴을 형성할 수 있다. 이렇게 하여 서보 패턴을 형성한 매체를 내장한 자기 기록 장치는, 상기 서보 패턴 기입 공정은 불필요해진다. 혹은 서보 패턴 기록용 기준 패턴을 형성한 매체를 내장한 자기 기록 장치는 상기 기준 패턴을 기초로 하여 장치내에서 원하는 서보 패턴을 기입할 수 있어 상기의 서보 라이터는 불필요하며, 크린룸 내에서의 작업도 필요없다. 또한, 자기 기록 장치의 이측에 구멍을 낼 필요가 없어 내구성이나 안전성의 면에서도 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 포토마스크와 자기 기록 매체 사이를 밀착시키지 않아도 되기 때문에, 자기 기록 매체와 다른 구성 부재의 접촉에 의한 손상이나 미소한 티끌이나 먼지의 침투에 의한 매체의 손상을 방지하고, 결함의 발생을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 고밀도 기록이 가능한 자기 기록 장치를 간편한 공정으로 저렴하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 자기 기록 장치의 자기 헤드로서는, 박막 헤드, MR 헤드, GMR 헤드, TMR 헤드 등 각종의 자기 헤드를 사용할 수 있다. 자기 헤드의 재생부를 MR 헤드로 구성함에 따라, 고기록 밀도에서도 충분한 신호 강도를 얻을 수 있 고, 보다 고기록 밀도의 자기 기록 장치를 실현할 수 있다.

또한, 자기 헤드를 부상량이 0.001 ㎛ 이상, 0.05 ㎛ 미만으로 종래보다 낮은 높이로 부상시키면, 출력이 향상되어 높은 장치 (S/N) 가 얻어지고, 대용량이고 고신뢰성인 자기 기록 장치를 제공할 수 있다.

또한, 최대 복호법에 의한 신호 처리 회로를 조합하면 더욱 기록 밀도를 향상시킬 수 있고, 예컨대 트랙 밀도 13 kTPI 이상, 선 기록 밀도 250 kFCI 이상, 1 평방인치당 3 G 비트 이상의 기록 밀도로 기록ㆍ재생하는 경우에도 충분한 S/N 이 얻어진다.

또한 자기 헤드의 재생부를 서로의 자화 방향이 외부 자계에 따라 상대적으로 변화함에 따라 큰 저항 변화를 일으키는 복수의 도전성 자성층과, 그 도전성 자성층의 사이에 배치된 도전성 비자성층으로 이루어지는 GMR 헤드, 혹은 스핀ㆍ밸브 효과를 이용한 GMR 헤드로 함으로써, 신호 강도를 더욱 높일 수 있으며, 1 평방인치당 10 G 비트 이상, 350 kFCI 이상의 선 기록 밀도를 갖는 신뢰성이 높은 자기 기록 장치의 실현이 가능해진다.

이하에 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지의 범위를 넘지않는 한, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

3.5 인치 직경의 NiP 도금 부착 알루미늄 합금 기판 (두께 1.0 ㎜) 을 세정, 건조시키고, 그 위에 도달 진공도 : 1.3 ×10^-5 ㎩, 기판 온도 : 350 ℃, 바이어스 전압 : -200 V, 스퍼터링 가스 : Ar, 가스압 : 4 ×10^-1㎩ 의 조건하에서 NiAl 을 두께 60 ㎚ 로, Cr₉₄Mo₆ 을 두께 10 ㎚ 로, 자성층으로서 Co₇₂Cr₁₈Pt₁₀ 을 두께 22 ㎚ 로, 보호층으로서 카본 (다이아몬드 라이크 카본) 을 두께 3 ㎚ 로 순차 성막하였다.

이 자기 디스크의 표면 조도 (Ra) 는 0.5 ㎚, 기복 (Wa) 은 0.8 ㎚ 이었다. 그 위에는 윤활층으로서 플루오르계 윤활제를 1.5 ㎚ 의 두께로 도포하고, 100 ℃ 에서 40 분 소성하며 실온에서의 보자력 3000 Oe, 포화 자화 310 emu/cc 의 면내 기록용 자기 디스크를 얻었다. 자성층의 퀴리 온도는 250 ℃ 였다.

그리고, 이 자기 디스크의, 파장 248 nm 인 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 약 35 % 이었다.

이 디스크에 전자석의 자계 방향이 디스크의 회전 방향과 동일해지도록 구성하여, 약 10 kG (가우스) 의 강도로 인가하여 디스크면을 일정하게 자화하였다.

한편, 자속 밀도를 B (단위 : 가우스), 자계를 H (단위 : 에르스테드), 투자율을 μ로 하면, B=μㆍH 의 관계가 성립한다. 공기 중에서는 투자율이 거의 1 이기 때문에, 자속 밀도가 10 kG 이라는 것은 10 kOe 의 자계를 인가한 것과 동등하다.

이 디스크 위에 약 10 ㎛ 의 간극을 두어 석영 유리를 기재로 한 Cr 포토마스크를 배향하였다. 이 포토마스크는 127 ㎜ ×127 ㎜ 의 정사각형, 2.3 ㎜ 두께, 패턴 영역의 평탄도 약 2 ㎛ 의 석영 유리를 기재로 하고, 도 2 의 (a) 에 나 타내는 바와 같이, 디스크에 대한 면측에 크롬을 두께 75 ㎚, 산화크롬을 25 ㎚ 의 막 두께로 순차적으로 성막하며, 도 3 에 나타내는 패턴으로 에칭하여 비투과부를 형성하였다.

이 포토마스크의 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 비투과부에서 약 16 %, 투과부에서 약 5 % 였다.

한편, 형성한 에칭 패턴은 도 3 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 127 ㎜ ×127 ㎜ 의 정사각형의 석영 유리 기판 (1) 의 점을 찍은 고리형상 (내주원의 반경 30 ㎜, 외주원의 반경 40 ㎜) 의 에칭 영역 (2) 에 도 3 의 (a) 의 B 부의 확대도인 도 3 의 (b) 에 나타내는 바와 같은, 길이 10 ㎜ 의 방사형상의 패턴을 형성한 것이다. 이 패턴은 외주만큼 패턴 폭이 두꺼워지고 또한 패턴끼리의 간격도 넓어지는 것으로, 외주의 가장 두꺼운 부분의 패턴 폭이 2 ㎛, 외주의 가장 간격이 넓은 패턴 간격이 2 ㎛ 가 되어 있다.

이 포토마스크와 디스크를 일체로 하여, 3.2 초간 1 회전의 속도로 회전시켰다. 여기에, 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저를 펄스 폭 : 25 nsec, 파워 (에너지 밀도) : 100 mJ/㎠, 빔 형상 : 10 ㎜ ×30 ㎜ (피크 에너지의 1/e² 가 되는 직경) 으로 제어하고, 레이저 조사구에 빔 형상을 각도 12˚의 부채형으로 정형하는 차광판을 설치하여 반복 주파수 10 ㎐ 에서 32 펄스 조사하며, 동시에 약 1.7 kG 의 자계를 자기 디스크의 원주 방향으로 일정 자화와는 역방향으로 영구 자석으로써 인가하고, 자화 패턴의 전사를 시도하였다.

시뮬레이션에 의해 가열 온도를 구한 바, 약 180 ℃ ∼ 200 ℃ 였다.

한편, 여기에서 사용한 레이저 조사를 위한 광학계의 구성은 이하와 같다.

엑시머 펄스 레이저 광원으로부터 발진한 펄스 레이저는 프로그래머블셔터를 통과한다. 프로그래머블셔터는 광원으로부터 원하는 펄스만을 골라내는 역할을 한다.

프로그래머블셔터에서 선택된 레이저는 감쇠기에서 원하는 파워로 변환된다.

이어서, 레이저는 단축 방향을 3 분할하기 위한 호모게니저 (플라이아이 렌즈) 와, 장축 방향을 7 분할하기 위한 호모게니저 (플라이아이 렌즈) 를 통과하고, 투영 렌즈에 도달한다. 호모게니저 (플라이아이 렌즈) 는 레이저를 분할하여 중합하고, 에너지 강도 분포를 균일하게 하는 기능을 갖는다. 또한, 레이저는 필요에 따라 차광판을 통해서 원하는 빔 형상으로 하고, 포토마스크에 의해 강도 분포를 자화 패턴에 따라 변화시킨 후, 디스크에 투영된다.

이렇게 하여 자화 패턴을 형성한 디스크에 대해서, 자화 패턴의 양부를 자기 현상액에 의해 자화 패턴을 현상하여 광학 현미경으로 관찰함으로써 확인하고, 결과 (간섭 무늬의 유무) 를 표 1 에 나타내었다.

또한, 완전히 동일한 조건으로 자기 디스크 위에 자화 패턴을 형성한 후, 재생 소자폭 0.9 ㎛ 의 하드디스크용 MR 헤드로 자기 패턴을 재생하고, 그 재생 신호의 모듈레이션을 측정하여 결과를 표 1 에 나타내었다. 마스크의 반사율이 낮기 때문에, 간섭 무늬도 흐리고, 모듈레이션도 양호하였다.

비교예 1

실시예 1 과 동일 조건으로 자기 디스크를 제작하고, 산화크롬층을 형성하지 않는 것 이외는 실시예 1 과 동일하게 제작한 포토마스크를 사용하여 실시예 1 과 동일 조건으로 자화 패턴의 전사를 실시하며, 동일하게 자화 패턴의 양부, 모듈레이션을 조사하여 결과를 표 1 에 나타내었다.

이 포토마스크의 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 비투과부에서 약 37 %, 투과부에서 약 5 % 였다.

실시예 2

실시예 1 과 동일 조건으로 제작한 자기 디스크 위에 약 10 ㎛ 의 간극을 두어 석영 유리를 기재로 한 Cr 포토마스크를 배치한다. 이 포토마스트는 127 ㎜ ×127 ㎜ 의 정사각형, 2.3 ㎜ 두께, 패턴 영역의 평탄도 약 2 ㎛ 의 석영 유리를 기재로 하고, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이 디스크에 대한 면측에 크롬을 두께 75 ㎚, 산화크롬을 25 ㎚ 의 막 두께로 순차적으로 성막하며, 도 3 에 나타내는 패턴에 에칭하여 비투과부를 형성하고, 그 후 마스크 양면에 TiO₂ 를 6.6 ㎚, SiO₂ 를 56.9 ㎚ 의 두께로 순차 스퍼터링 성막하여 유전체층을 형성한다. 이 유전체층은 이른바, V 코트이다. 유전체층 형성 후의 포토마스크의 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 0.5 % 이다.

실시예 1 과 동일 조건으로 자화 패턴의 전사를 실시하고, 동일하게 자화 패턴의 양부, 모듈레이션을 조사하여, 얻어지는 결과를 표 1 에 나타낸다. 마스크의 반사율이 매우 낮기 때문에 간섭 무늬도 관찰되지 않고, 마스크에 형성된 패 턴에 일치하는 패턴을 디스크면에 형성할 수 있어 모듈레이션도 매우 양호하다.

실시예 3

유전체층을 TiO₂ 를 7.1 ㎚, SiO₂ 를 61 ㎚ 의 두께로 순차 성막한 V 코트로 한 것 이외는 실시예 2 와 동일하게 하여 포토마스크를 제작한다. 이 포토마스크의 유전체층 형성 후의 파장 266 ㎚ 의 YAG 펄스 레이저에 대한 반사율은 0.5 % 이다.

이 포토마스크와 디스크를 일체로 하여 3.2 초간 1 회전의 속도로 회전시킨다. 여기에, 파장 266 ㎚ 의 YAG 펄스 레이저를 펄스 폭 : 5 nsec, 파워 (에너지 밀도) : 70 mJ/㎠, 빔 형상 : 10 ㎜ ×30 ㎜ (피크 에너지의 1/e²가 되는 직경) 으로 제어하고, 레이저 조사구에 빔 형상을 각도 12˚의 부채형으로 정형하는 차광판을 설치하여 반복 주파수 10 ㎐ 로 32 펄스 조사하며, 동시에 약 1.7 kG 의 자계를 자기 디스크의 원주 방향으로 일정하게 자화와는 역방향으로 영구 자석으로써 인가하고, 그 외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 자화 패턴의 전사를 실시한다.

시뮬레이션에 의해 가열 온도를 구한 바, 약 180 ∼ 200 ℃ 이다. 한편, YAG 레이저를 사용하는 경우는, 호모게니저로 에너지 밀도 분포를 일정하게 하기 전에, 빔 익스팬더로 빔 직경을 확대하여 사용한다.

실시예 1 과 동일하게 자화 패턴의 양부, 모듈레이션을 조사하고, 얻어지는 결과를 표 1 에 나타낸다. 마스크의 반사율이 매우 낮기 때문에, 간섭 무늬도 관찰되지 않고, 마스크에 형성된 패턴에 일치하는 패턴을 디스크면에 형성할 수 있 어 모듈레이션도 매우 양호하다.

	포토마스크의 반사율(%)	간섭 무늬의 유무	모듈레이션
실시예 1	16/5	흐린 무늬 있음	12 %
비교예 1	37/5	진한 무늬 있음	28 %
실시예 2	0.5	없음	6 %
실시예 3	0.5	없음	5 %

실시예 4

3.5 인치 직경의 NiP 도금 부착 알루미늄 합금 기판을 세정, 건조하고, 그 위에 NiAl 을 60 ㎚, Cr₉₀Mo₁₀ 을 10 ㎚, 기록층으로서 Co₆₄Cr₁₆Pt ₁₂B₈ 을 12 ㎚, 보호층으로서 카본 (다이아몬드 라이크 카본) 을 5 ㎚ 성막하였다.

그 위에는 윤활층으로서 플루오르계 윤활제를 0.5 ㎚ 의 두께로 도포하고, 100 ℃ 에서 40 분 소성하여, 실온에서의 정적 보자력 3600 Oe, 포화 자화 310 emu/cc 의 면내 기록용 자기 디스크를 얻었다. 기록층의 퀴리 온도는 250 ℃ 였다.

이 디스크를 실시예 1 과 동일하게 하여 디스크면을 일정하게 자화하였다.

다음에, 패턴 영역이 반경 18 ∼ 45 ㎜ 로 형성되고, 패턴 영역의 주연부, 즉 패턴 영역 이외의 외주인 반경 약 47 ∼ 48 ㎜ 의 범위에 높이 2.5 ㎛, 직경 50 ㎛ 의 대략 원형의 돌기 (스페이서) 가 50 ㎛ 간격으로 형성된 포토마스크를 마련 하였다. 이 포토마스크는 127 ㎜ ×127 ㎜ 의 정사각형, 2.3 ㎜ 두께, 패턴 영역의 평탄도 약 2 ㎛ 의 석영 유리를 기재로 하고, 도 2 의 (c) 에 나타내는 바와 같이, 디스크에 대한 면측에 크롬을 두께 75 ㎚ 의 막 두께로 성막하며, 소정의 패턴으로 에칭하여 비투과부를 형성하여 이루어진다.

그 후, 마스크 양면에 SiO₂ 를 43.5 ㎚, Al₂O₃ 을 37.2 ㎚, SiO₂ 를 43.5 ㎚ 의 두께로 순차 스퍼터링 성막하여 유전체층을 형성하였다. 성막 조건은 도달 진공도 : 2 ×10^-7 ㎩, 기판 온도 : 200 ℃, 스퍼터링 가스 : Ar (+0.2 % 0₂), 가스압 : 2.9 ×10^-1 ㎩ 이었다. 타겟 전력은 SiO₂ 가 200 W, Al₂O₃ 이 500 W 였다.

이 유전체층은 이른바 V 코트이다. 유전체층 형성 후의 포토마스크의, 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 5.55 % 이다.

디스크 위에 상기 돌기 (스페이서) 에 의해 약 2.5 ㎛ 의 간극을 두어 포토마스크를 배치하였다.

이 포토마스크와 디스크를 일체로 하여 3.2 초간 1 회전의 속도로 회전시켰다. 여기에, 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저를 펄스 폭 : 25 nsec, 파워 (에너지 밀도) : 165 mJ/㎠, 빔 형상 : 10 ㎜ ×30 ㎜ (피크 에너지의 1/e²가 되는 직경) 으로 제어하고, 레이저 조사구에 빔 형상을 각도 12˚의 부채형으로 정형하는 차광판을 설치하여 반복 주파수 10 ㎐ 로 32 펄스 조사하며, 동시에 약 3 kG 의 자계를 자기 디스크의 원주 방향으로 일정하게 자화와는 역방향으로 영구 자석으로 써 인가하여 자화 패턴의 전사를 시험한다.

또한, 레이저 조사를 위한 광학계의 구성은 실시예 1 과 동일하다.

이렇게 하여 자화 패턴을 형성한 디스크에 대해서, 자화 패턴의 양부를 자기 현상액에 의해 자화 패턴을 현상하고, 광학 현미경으로 관찰함으로써 확인하였다. 또한, 완전히 동일한 조건으로 자기 디스크 위에 자화 패턴을 형성한 후, 재생 소자폭 0.9 ㎛ 의 하드디스크용 MR 헤드로 자기 패턴을 재생하고, 그 재생 신호의 모듈레이션을 측정하였다. 마스크의 반사율이 낮기 때문에, 간섭 무늬는 관찰되지 않고, 모듈레이션도 22 % 로 양호했다.

또한, 포토마스크에 에너지선을 반복 조사한 경우의 내구성도 충분하게 높았다.

비교예 2

실시예 4 와 동일 조건으로 자기 디스크를 제작하고, 유전체층을 형성하지 않는 것 이외는 실시예 4 와 동일하게 제작한 포토마스크를 사용하여, 실시예 4 와 동일 조건으로 자화 패턴의 전사를 실시하였다. 이 포토마스크의 파장 248 ㎚ 의 엑시머 펄스 레이저에 대한 반사율은 비투과부에서 약 37 %, 투과부에서 약 5 % 였다.

이어서, 실시예 4 와 동일하게 자화 패턴의 양부, 모듈레이션을 조사한 바, 진한 간섭 무늬가 보이고, 모듈레이션도 45 % 로 컸다.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명의 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법 및 포토마스크에 따르면, 다음과 같은 효과가 나타난다.

① 자화 패턴을 형성함에 있어서 국소 가열과 외부 자계 인가를 조합하기 때문에, 종래와 같이 강한 외부 자계를 사용할 필요가 없다. 그리고, 가열 영역 이외에 자계가 인가되어도 자화되지 않기 때문에, 자구 형성을 가열 영역으로 한정할 수 있다. 이 때문에, 자구 경계가 명료해지며, 자화 천이폭이 작고 자구의 경계에서의 자화 천이가 매우 급준하여 출력 신호의 품질이 높은 패턴을 형성할 수 있다. 조건을 선별하면 자화 천이폭을 1 ㎛ 이하로 하는 것도 가능하다.

② 종래와 같이 자기 기록 매체와 마스터 디스크를 압착시킬 필요가 없기 때문에, 매체나 마스크를 손상시키지 않고, 매체의 결함을 증가시킬 우려도 없다.

③ 트랙에 대해서 경사의 자화 패턴도 양호하게 형성할 수 있다.

④ 국소 가열에 에너지선을 사용하기 때문에, 가열하는 부위의 크기나 파워의 제어가 어렵고, 자화 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.

⑤ 일단 포토마스크를 제작하면, 어떠한 형상의 자화 패턴도 자기 기록 매체 위에 형성할 수 있기 때문에, 복잡한 패턴이나 종래법으로는 만들기 어려웠던 특수한 패턴도 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 포토마스크도 간편하고 또한 저렴하게 작성할 수 있다.

⑥ 에너지선의 반사의 영향이 경감되고, 간섭 무늬의 생성이 억제되며, 정밀한 자화 패턴 형성이 가능하다.

⑦ 본 발명의 포토마스크를 사용하여 자화 형성한 자기 기록 매체는 간섭 무 늬의 영향이 적고, 자화 패턴의 정밀도가 높으며, 자화 패턴의 출력 신호의 모듈레이션이 작은 양호한 자기 기록 매체가 된다.

⑧ 본 기술을 자기 기록 매체의 제조 라인에 적용함으로써, 헤드 제어용 고정밀도의 자화 패턴이 형성된 자기 기록 매체를 단시간에 또한 저렴하게 제조할 수 있다.

그리고, 본 발명의 포토마스크를 사용하여 본 발명 방법에 의해 자화 패턴이 형성된 본 발명의 자기 기록 매체는, 간섭 무늬의 영향이 억제되고, 재생 신호의 모듈레이션이 작은 미세한 자화 패턴이 정밀하게 형성된다. 그리고, 자화 천이폭이 작고 자구의 경계에서의 자화 천이가 매우 급준하여 출력 신호의 품질이 높은 패턴이 형성된다. 또한, 매우 단시간에 간편하게 제조할 수 있고, 종래와 같이 마스터 디스크와 밀착시키지 않기 때문에, 손상이나 결함이 적다. 특히, 고밀도 기록이 됨에 따라 서보 신호가 기록되기 어려울 뿐만 아니라, 서보 기록이 비용 상승의 주원인이 되기 때문에, 본 발명은 고밀도 기록용 자기 기록 매체에 대해서 특히 유효하다.

또한, 이러한 본 발명의 자화 패턴 형성 방법에 의해 자화 패턴을 형성한 자기 기록 매체를 갖는 본 발명의 자기 기록 장치이면, 고밀도인 서보 패턴 등의 자화 패턴이 형성된 자기 기록 매체를 사용하기 때문에 고밀고 기록이 가능하고, 또한 매체에 손상이 없고 결함도 적기 때문에 에러가 적은 기록을 실시할 수 있다.

Claims

기판 상에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체에 대해서, 에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크를 통해서 에너지선을 조사하여 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정을 포함하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법으로서,

상기 포토마스크는 적어도 상기 자기 기록 매체에 대향하는 면에 있어서,

투과부 및 비투과부의 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이하이고, 상기 자화 패턴의 모듈레이션이 25 % 이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 포토마스크는 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 산화크롬층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 포토마스크는 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 포토마스크는 투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 포토마스크는 자기 기록 매체에 대해서 반대측의 면의 최외층이 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 포토마스크의 유전체층을 갖는 면의 에너지선의 반사율이 1 % 이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 유전체층은 V 코트인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 3 항에 있어서,

상기 유전체층은 스퍼터링법에 의해 성막되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 에너지선은 펄스형상 에너지선인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 펄스형상 에너지선의 1 펄스당 파워가 10 mJ/㎠ 이상 1000 mJ/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 8 항에 있어서,

상기 유전체층이 성막된 면은 요철을 갖는 면인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 포토마스크의 기재는 석영을 주재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

자화 패턴 형성시, 상기 포토마스크는, 상기 자기 기록 매체와의 사이의 거리가 1 ㎜ 이하의 간극을 유지하여 배치되는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 자기 기록 매체는 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이상인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법.
제 1 항에 기재된 자기 기록 매체의 자화 패턴 형성 방법에 의해 자화 패턴이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
기판 상에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체로서,

에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크를 통해서 상기 매체에 에너지선을 조사하여 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정에 의해 자화 패턴이 형성되어 이루어지는 자기 기록 매체에 있어서,

상기 자화 패턴의 모듈레이션이 25 % 이하인 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
제 15 항 또는 제 16 항에 기재된 자기 기록 매체;

자기 기록 매체를 기록 방향으로 구동하는 구동부;

기록부 및 재생부로 이루어지는 자기 헤드;

자기 헤드를 자기 기록 매체에 대해서 상대 이동시키는 수단; 및

자기 헤드에 대한 기록 신호 입력과 자기 헤드로부터의 재생 신호 출력을 실시하기 위한 기록 재생 신호 처리 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
제 17 항에 있어서,

자기 기록 매체를 장치에 내장시킨 후, 상기 자화 패턴을 자기 헤드에 의해 재생하여 신호를 얻고, 상기 신호를 기준으로 하여 서보버스트신호를 상기 자기 헤드에 의해 기록하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
기판 상에 자성층을 갖고 이루어지는 자기 기록 매체에 대해서, 에너지선의 투과부와 비투과부가 형성된 포토마스크를 통해서 에너지선을 조사하여 상기 자성층의 피조사부를 국소적으로 가열하는 공정과, 상기 자성층에 외부 자계를 인가하는 공정을 포함하는 자기 기록 매체의 자화 패턴의 형성 방법에 사용하는 포토마스크로서,

적어도 상기 자기 기록 매체에 대향하는 면에 있어서,

투과부 및 비투과부의 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이하이고, 상기 자화 패턴의 모듈레이션이 25 % 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 포토마스크는 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 산화크롬층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 포토마스크는 비투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 유 전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 포토마스크는 투과부의 자기 기록 매체에 대향하는 면의 최외층이 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 포토마스크는 자기 기록 매체에 대해서 반대측의 면의 최외층이 유전체층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 21 항에 있어서,

상기 포토마스크의 유전체층을 갖는 면의 에너지선의 반사율이 1 % 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 21 항에 있어서,

상기 유전체층이 V 코트인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 21 항에 있어서,

상기 유전체층은 스퍼터링법에 의해 성막되어 이루어진 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 26 항에 있어서,

상기 에너지선은 펄스형상 에너지선인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 27 항에 있어서,

상기 펄스형상 에너지선의 1 펄스당 파워가 10 mJ/㎠ 이상 1000 mJ/㎠ 이하인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 26 항에 있어서,

상기 유전체층이 성막된 면은 요철을 갖는 면인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 포토마스크의 기재는 석영을 주재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
제 19 항에 있어서,

상기 자기 기록 매체는 상기 에너지선의 반사율이 30 % 이상인 것을 특징으로 하는 포토마스크.