KR100914931B1 - 자기기록 매체 및 그 제조방법 - Google Patents
자기기록 매체 및 그 제조방법Info
- Publication number
- KR100914931B1 KR100914931B1 KR1020060125072A KR20060125072A KR100914931B1 KR 100914931 B1 KR100914931 B1 KR 100914931B1 KR 1020060125072 A KR1020060125072 A KR 1020060125072A KR 20060125072 A KR20060125072 A KR 20060125072A KR 100914931 B1 KR100914931 B1 KR 100914931B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- magnetic
- dot
- dots
- recording medium
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 18
- -1 CoTb Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910019227 CoFeTb Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910002441 CoNi Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910018936 CoPd Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910018979 CoPt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910015187 FePd Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910005335 FePt Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000001127 nanoimprint lithography Methods 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019233 CoFeNi Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N ZrO Inorganic materials [Zr]=O GEIAQOFPUVMAGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/64—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent
- G11B5/66—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers
- G11B5/672—Record carriers characterised by the selection of the material comprising only the magnetic material without bonding agent the record carriers consisting of several layers having different compositions in a plurality of magnetic layers, e.g. layer compositions having differing elemental components or differing proportions of elements
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
- G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
- G11B5/708—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by addition of non-magnetic particles to the layer
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/743—Patterned record carriers, wherein the magnetic recording layer is patterned into magnetic isolated data islands, e.g. discrete tracks
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/743—Patterned record carriers, wherein the magnetic recording layer is patterned into magnetic isolated data islands, e.g. discrete tracks
- G11B5/746—Bit Patterned record carriers, wherein each magnetic isolated data island corresponds to a bit
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/74—Record carriers characterised by the form, e.g. sheet shaped to wrap around a drum
- G11B5/82—Disk carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/84—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing record carriers
- G11B5/855—Coating only part of a support with a magnetic layer
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
- G11B2005/0026—Pulse recording
- G11B2005/0029—Pulse recording using magnetisation components of the recording layer disposed mainly perpendicularly to the record carrier surface
Abstract
본 발명은 자기기록 매체 및 그 제조방법에 관하여 개시한다. 개시된 자기기록 매체는, 기판 상에서 상기 기판에 접하는 하부면(bottom surface)의 면적과 상기 하부면에 대응하는 상부면(top surface)의 면적이 서로 다른 복수의 자성체 도트들; 및 상기 기판 상에서, 상기 자성체 도트들 사이에서 상기 자성체 도트들을 격리시키는 비자성체 영역;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 자기기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나노 스케일의 자성체 도트를 구비한 자기기록 매체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
자기기록 매체는 기판 위에 연속적인 결정구조를 갖는 자성층으로 이루어져 있으며, 각각의 결정을 일정한 방향의 자성을 갖도록 자화시켜 "0" 또는"1" 비트(bit) 신호를 기록함으로써 정보를 저장하게 된다. 이러한 방식의 자기기록 매체에서는 한정된 공간에 많은 양의 정보를 저장하기 위해서 결정 사이즈를 줄여나가는 방법을 사용한다. 그러나 결정 사이즈가 어느 한계 이상으로 감소하게 되면, 초상자성 한계(superparamagnetic limit)로 인한 불안정성으로 인하여 정보저장 매체로서 안정성을 확보하지 못할 뿐만 아니라, 신호 대 잡음비(SNR)가 감소하게 된다. 자기기록 매체로부터 나오는 신호자장이 작아지면 기록된 정보를 읽을 수 없다.
나노 사이즈의 자성체 도트들로 패터닝된 자기기록 매체는 기록 비트를 각각의 도트에 일정한 방향의 자화를 형성함으로써 "0" 또는"1" 비트 신호를 갖게 하는 정보저장매체이다. 패터닝된 자기기록 매체는 기존의 초상자성 한계 및 낮은 신호 대 잡음비에 대한 문제점을 극복하고 저장용량을 증대할 수 있는 장점이 있다.
한편, 자기기록 매체의 기록 밀도가 증가함에 따라 최소 단위의 정보가 기록되는 영역, 즉 비트 사이즈(bit size)가 축소되어 도트 패턴을 수십 나노 스케일로 형성한다. 이상적으로는 "1"을 기록하기 위한 스위칭 필드와 "0"을 기록하기 위한 스위칭 필드는 동일하나, 복수의 도트 패턴이 형성되었을 경우, 이웃하는 도트 패턴들 사이의 정자기적 상호작용(magnetostatic interaction)으로 인해 스위칭 필드 분포(switching field distribution)가 발생하게 된다. 스위칭 필드 분포는 패터닝된 도트의 자화 방향을 변화시키는데 필요한 마그네틱 필드인 스위칭 필드가 도트마다 달라 불균일한 것을 의미한다.
자기기록 매체의 신뢰성과 안정성을 확보하기 위해서는 상기 스위칭 필드분포가 가능한한 작고 균일해야 한다.
본 발명의 목적은 상기의 스위칭 필드 분포가 감소된 자성체 도트를 구비하는 자기기록 매체를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 자기기록 매체의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자기기록 매체는:
기판;
상기 기판 상에서, 상기 기판에 접하는 하부면(bottom surface)의 면적과 상기 하부면에 대응하는 상부면(top surface)의 면적이 서로 다른 복수의 자성체 도트들; 및
상기 기판 상에서, 상기 자성체 도트들 사이에서 상기 자성체 도트들을 격리시키는 비자성체 영역;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 도트는 원뿔대 형상(a truncated cone shape)일 수 있다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 도트는 각뿔대 형상(a truncated pyramide shape)이다.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 자기기록 매체의 제조방법은:
기판 상에 주형층을 형성하는 단계;
상기 주형층에 하부면의 면적과 하부면에 대응하는 상부면의 면적이 다른 공간을 형성하는 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 공간에 자성체 물질을 채워 자성체 도트를 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 패턴은 상기 자성체 도트들을 서로 격리시키는 비자성체 영역이다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 패턴을 제거하고, 상기 자성체 도트들 사이에 비자성체 물질을 채우는 단계를 더 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자성체 도트가 포함된 자기기록 매체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 구현예의 자기기록 매체는 기판(10)과, 기판(10) 상의 자성체 도트(30)와 비자성체 영역(40)을 구비한 기록층(20)을 포함하는 구조를 갖는다.
상기 기판(10)은 실리콘, 유리, 알루미늄 합금 등으로 형성될 수 있다. 상기 기록층(20)의 높이는 대략 수 nm 내지 수십 nm가 된다.
상기 자성체 도트(30)는 정보를 기록할 수 있는 물질로 이루어지며, 예를 들어, 읽기/쓰기 헤드의 누설 자속에 반응하여 자화 반전이 이루어지는 자성체로 구성되거나, 또는 주위의 매트릭스와는 구별되는 유전율을 갖는 강유전체로 구성될 수도 있다. 상기 자성체 도트는 종횡으로 어레이를 이루어 배열된 수십 나노 스케일로 형성되며, 각 자성체 도트는 기판에 하부면(bottom surface)의 면적과 상기 하부면에 대응하는 상부면(top surface)의 면적이 서로 다르다.
상기의 자성체 도트(30)와 비자성체 영역(30)으로 이루어진 기록층(20) 상에는 기록층(20)을 외부로부터 보호하는 보호막(미도시)이 더 형성될 수도 있다. 또한, 보호막 상에는 자기 헤드와의 충돌 및 습동 등에 의한 자기헤드 및 보호막의 마모를 감소시키기 위한 윤활층(미도시)이 더 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 의한 자기기록매체를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1의 자기기록 매체의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 상기 기판(10) 상에는 시드층(seed layer)(12), 연자성 하지층(soft magnetic under layer)(14) 및 중간층(intermediate layer)(16)이 적층되어 있다.
상기 시드층(12)은 기판(10)과의 흡착(adhesion) 특성이 좋은 Ta, Cr, Ti 등의 금속을 사용한다.
상기 연자성 하지층(14)은 기록동작시 기록헤드의 주자극으로 부터 누설된 자속이 기록층(20)을 거쳐 연자성 하지층(14)을 통하여 보조자극으로 향하는 폐회로를 형성할 수 있도록 통로를 마련해 주며, 기록 자기장 세기의 경사도를 크게 함으로써 매체의 트랙방향으로 자성전이(magnetic transition)가 일어나게 한다. 상기 연자성 하지층(14)은 투자율이 높으면서도 보자력이 작은 연질 자성체로 형성되며, 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 상기 연자성 하지층(14)은 CoZrNb, NiFe, NiFeMo 및 CoFeNi로 이루어진 군에서 선택된 어느 한 연자성 합금으로 이루어 질 수 있다.
상기 중간층(16)은 상기 연자성 하지층(14) 상에 수 nm 내지 수십 nm 두께로 도포되어서 자성체 도트(30)의 일정한 결정면(crystal face) 방향으로 배향성(orientation)을 높이고 기록층의 그레인 크기를 조절한다. 상기 중간층(16)은 Ti, Ru, Pt, Cu, Au 및 이들의 합금 물질로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 금속으로 이루어질 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 자기 기록 매체에 형성되는 자성체 도트를 보여주는 사시도이다.
본 발명의 자성체 도트(30)는 상부면 면적과 하부면 면적이 다른 구조이다. 상부면 면적과 하부면 면적이 같은 종래의 자성체 도트는 자기 모멘트가 수직한 옆면(side wall)을 따라 수직으로 형성되어 열적 변동(thermal fluctuation)에 자기 모멘트 반전(magnetic moment reversal process)이 좌우된다. 이와 비교하여, 본 발명의 자성체 도트(30)는 옆면이 일정 각도로 기울어져 있어 자기 모멘트 반전이 인가된 자기장에 의해 ㅇ리어나며, 따라서 스위칭 필드가 균일해지는 효과가 있다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 상기 자성체 도트(30)는 원뿔대 형상(a truncated cone shape)(32, 34)이거나 각뿔대 형상(a truncated pyramide
shape)(36)이다. 또한, 각뿔대 형상(36)의 자성체 도트도 원뿔대 형상(34)와 같이 상부면적이 하부면적이 큰 형상일 수도 있다.
상기 도트(32,34,36)의 적은 면적 대 큰 면적의 비는 0.9 이하일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 0.5이다. 상기 자성체 도트(30)는 콘(cone) 형상일 수도 있다.
상기 도트(30)는 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 CoPt, CoPd, CoNi, CoTb, FePt, FePd, CoFeTb, CoFeGd, CoFeDy, CoFeHo 및 CoFeNb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질을 포함하여 형성할 수 있다. 상기 도트 물질로 자기 이방성 상수가 낮은 물질을 사용할 경우, 스위칭이 불안정한 문제가 발생할 수도 있다.
상기 도트는 자기 이방성 상수가 다른 하나 이상의 자성체 물질을 다수개 적층하여 형성할 수 있다.
도 3d를 참조하면, 상기 도트(39)는 자기 이방성 상수가 서로 다른 물질로 이루어진 상층부(38) 및 하층부(37)을 구비한다. 이때 하층부(37)는 자기 이방성 상수가 102 J/m3 내지 103 J/m3인 제1자성체로 이루어지고, 상층부(38)가 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 제2자성체로 이루어질 수 있다. 또는 그와는 반대로 하층부(37)가 제2자성체로 이루어지고, 상층부(38)가 제1자성체로 이루어질 수 있다. 도 3d에서는 제1자성체와 제2자성체를 하나씩 적층되었으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대 제1자성체와 제2자성체가 교대로 각각 2층 이상으로 형성될 수도 있다.
상기 제1자성체 물질은 NiFe, CoFe, Ni, Fe, Co 및 이들의 합금 중 선택된 어느 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2자성체 물질은 CoPt, CoPd, CoNi, CoTb, FePt, FePd, CoFeTb, CoFeGd, CoFeDy, CoFeHo 및 CoFeNb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질일 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 자기기록 매체의 제조방법을 단계별로 보여주는 단면도이다. 본 구현예는 나노 임프린트 리소그래피(Nano Imprint Lithography) 방법으로 패턴을 형성하고 자성층을 상기 패턴 상에 도포하여 자성체 도트를 형성한다.
도 4a를 참조하면, 기판(50) 상에 도트 패턴을 형성할 주형층(52)을 도포하고 패턴을 형성한다. 상기 주형층(52)은 임프린트용 레진으로 수십 nm 내지 수백 nm 두께로 도포한다. 상기 주형층은 임프린트후 경화되어 비자성체 영역으로서 자성체 도트를 격리시키는 역할을 한다.
도 4b를 참조하면, 상기 주형층(52)은 나노 임프린트 리소그래피 방법을 사용하여 피치가 수 nm 내지 수십 nm인 패턴(54)을 형성한다. 나노 임프린트 리소그래피 방법으로는, 열을 인가하여 임프린트하는 열 임프린트(thermal imprint), 자외선을 조사하여 임프린트하는 자외선 임프린트(UV imprint) 등의 다양한 방법들이 알려져 있다. 상기 패턴(54)은 도 4b와 같이 상부면 면적이 하부면 면적보다 큰 원뿔대 형상의 공간(56)을 형성한다.
삭제
도 4c를 참조하면, 상기 패턴(54) 상에 상기 공간(56)을 채우는 자성물질을 도포하여 자성체 도트(58)를 형성한다. 기록층(59)은 상기 자성체 도트(58)와 비자성체 영역인 패턴(54)으로 이루어진다.
상기 도트(58)는 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 CoPt, CoPd, CoNi, CoTb, FePt, FePd, CoFeTb, CoFeGd, CoFeDy, CoFeHo 및 CoFeNb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질일 수 있다.
상기 제조방법에서는 상기 패턴(54)을 자성체 도트(58)를 격리 시키는 비자성체 영역으로 제거하지 않고 남겨두었으나, 상기 패턴(54) 상에 자성체 물질을 채운 후 패턴(54)을 제거하고 도트(58) 사이의 영역에 비자성체 물질을 도포할 수도 있다. 이때의 비자성체 물질은 비자성의 산화물 또는 질화물일 수 있는데, 예를 들어, SiO2, TiO2, ZrO2 및 SiN로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질일 수 있다.
도 5는 본 발명의 구현예에 따른 자기기록 매체에서 하부면 면적에 대한 상부면 면적의 상대비에 따른 스위칭 필드 분포(switching field distribution) 특성을 나타내는 시뮬레이션(simulation) 그래프이다. 본 구현예에서는 상부면 면적이 하부면 면적보다 작고, 하부면 면적에 대한 상부면 면적의 상대비가 0.1 내지 1인 원뿔대 형상의 도트를 구비한 자기 기록매체의 스위칭 필드 분포를 시뮬레이션한 결과이다.
도 5를 참조하면, 하부면 면적에 대한 상부면 면적의 상대비가 감소 할수록 스위칭 필드 분포가 감소하는 경향을 보인다. 상부면 면적과 하부면 면적이 같을 때 보다 상부면 면적과 하부면 면적이 서로 다를 때, 스위칭 필드 분포가 감소하는 것을 알 수 있다. 특히, 상대비가 0.1~0.5 에서 스위칭 필드 분포가 양호하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 하부면의 면적과 상부면의 면적이 서로 다른 복수의 자성체 도트를 자기기록 매체에 도입하여 균일하고 안정적인 스위칭 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 자성체 도트가 구비된 자기기록 매체의 제조방법에 의하면, 수십 나노 스케일의 미세한 도트 패턴을 용이한 방법으로 구현하여 고밀도의 자기기록 매체를 제조할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 자성체 도트가 포함된 자기기록 매체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 의한 자기기록매체를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 자기 기록 매체에 형성되는 자성체 도트를 보여주는 사시도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 구현예에 따른 자기기록 매체의 제조방법을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 구현예에 따른 자기기록 매체에서 하부면 면적에 대한 상부면 면적의 상대비에 따른 스위칭 필드 분포(switching field distribution) 특성을 나타내는 시뮬레이션(simulation) 그래프이다.
< 도면의 주요부분에 대한 설명 >
10,50: 기판 12: 시드층
14: 하지층 16: 중간층
20: 기록층 30,58: 자성체 도트
40: 비자성체 영역 54: 패턴
Claims (27)
- 기판;상기 기판 상에서, 상기 기판에 접하는 하부면(bottom surface)의 면적이 상기 하부면에 대응하는 상부면(top surface)의 면적 보다 큰 복수의 자성체 도트들; 및상기 기판 상에서, 상기 자성체 도트들 사이에서 상기 자성체 도트들을 격리시키는 비자성체 영역;을 구비하며,상기 자성체 도트는, 자기 이방성 상수가 서로 다른 제1자성체와 제2자성체가 적층되어 형성되며, 상기 하부면 면적에 대한 상기 상부면 면적의 상대비가 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 기판;상기 기판 상에서, 상기 기판에 접하는 하부면(bottom surface)의 면적과 상기 하부면에 대응하는 상부면(top surface)의 면적이 서로 다른 복수의 자성체 도트들; 및상기 기판 상에서, 상기 자성체 도트들 사이에서 상기 자성체 도트들을 격리시키는 비자성체 영역;을 구비하며,상기 도트의 상부면 면적이 상기 하부면 면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 도트는 각뿔대 형상(a truncated pyramide shape)인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항 또는 제2항에 있어서,상기 도트는 원뿔대 형상(a truncated cone shape)인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 2항에 있어서,상기 도트의 상부면 면적에 대한 상기 하부면 면적의 상대비는 0.9 이하인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 1항 또는 제2항에 있어서,상기 도트는 콘(cone) 형상인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 1항 또는 제2항에 있어서,상기 도트 물질은 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 10항에 있어서,상기 도트 물질은 CoPt, CoPd, CoNi, CoTb, FePt, FePd, CoFeTb, CoFeGd, CoFeDy, CoFeHo 및 CoFeNb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 2항에 있어서,상기 도트는 자기 이방성 상수가 서로 다른 제1자성체와 제2자성체가 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 1항 또는 제 12항에 있어서,상기 도트는 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 제1자성체가 자기 이방성 상수가 102 J/m3 내지 103 J/m3인 제2자성체 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 1항 또는 제 12항에 있어서,상기 도트는 자기 이방성 상수가 102 J/m3 내지 103 J/m3인 제2자성체가 자기 이방성 상수가 105 J/m3 내지 107 J/m3인 제1자성체 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 13항에 있어서,상기 제1자성체는 CoPt, CoPd, CoNi, CoTb, FePt, FePd, CoFeTb, CoFeGd, CoFeDy, CoFeHo 및 CoFeNb로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 한 물질인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 13항에 있어서,상기 제2자성체는 NiFe, CoFe, Ni, Fe, Co 및 이들의 합금 중 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 제 1항 또는 제2항에 있어서,상기 기판 및 상기 자성체 도트들 사이에 시드층(seed layer), 연자성 하지층(soft magnetic under layer) 및 중간층(intermediate layer)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체.
- 기판 상에 주형층을 형성하는 단계;상기 주형층에 하부면의 면적이 상기 하부면에 대응하는 상부면의 면적 보다 큰 공간을 형성하는 패턴을 형성하는 단계; 및상기 공간에 자성체 물질을 채워 자성체 도트를 형성하는 단계;를 구비하며,상기 자성체 도트 형성단계는, 상기 공간에 서로 다른 자기 이방성 상수를 가지는 복수의 자성체 물질을 순차적으로 채워서 적층된 자성체 도트를 형성하되, 상기 적층된 자성체 도트는 하부면 면적에 대한 상기 자성체 도트의 상부면 면적의 상대비가 0.1 내지 0.5인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 기판 상에 주형층을 형성하는 단계;상기 주형층에 하부면의 면적이 상기 하부면에 대응하는 상부면의 면적이 다른 공간을 형성하는 패턴을 형성하는 단계; 및상기 공간에 자성체 물질을 채워 자성체 도트를 형성하는 단계;를 구비하며,상기 자성체 도트의 상부면 면적이 상기 하부면 면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 제 18항 또는 제 19항에 있어서,상기 패턴을 제거하고, 상기 자성체 도트들 사이에 비자성체 물질을 채우는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 삭제
- 제 18항 또는 제 19항에 있어서,상기 자성체 도트는 원뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 제 18항 또는 제 19항에 있어서,상기 자성체 도트는 각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 삭제
- 제 18항 또는 제 19항에 있어서,상기 패턴은 상기 자성체 도트들을 서로 격리시키는 비자성체 영역인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 제 18항 또는 제 19항에 있어서,상기 자성체 도트는 콘 형상인 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
- 제 19항에 있어서, 상기 자성체 도트를 형성하는 단계는,상기 공간에 서로 다른 자기 이방성 상수를 가지는 복수의 자성체 물질을 순차적으로 채워서 적층된 자성체 도트를 형성하는 것을 특징으로 하는 자기기록 매체 제조방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060125072A KR100914931B1 (ko) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 자기기록 매체 및 그 제조방법 |
| US11/758,795 US20080137231A1 (en) | 2006-12-08 | 2007-06-06 | Magnetic recording medium and method of fabricating the same |
| CN2007101627316A CN101197137B (zh) | 2006-12-08 | 2007-10-08 | 磁记录介质及其制造方法 |
| JP2007271757A JP2008146809A (ja) | 2006-12-08 | 2007-10-18 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060125072A KR100914931B1 (ko) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 자기기록 매체 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080053100A KR20080053100A (ko) | 2008-06-12 |
| KR100914931B1 true KR100914931B1 (ko) | 2009-08-31 |
Family
ID=39497698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060125072A KR100914931B1 (ko) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 자기기록 매체 및 그 제조방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080137231A1 (ko) |
| JP (1) | JP2008146809A (ko) |
| KR (1) | KR100914931B1 (ko) |
| CN (1) | CN101197137B (ko) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009037706A (ja) * | 2007-08-02 | 2009-02-19 | Canon Inc | 構造体及びその製造方法 |
| US8154813B2 (en) * | 2008-09-02 | 2012-04-10 | Seagate Technology, Llc | Embedded servo on track for bit-patterned device |
| US8228636B2 (en) * | 2008-10-30 | 2012-07-24 | The Regents Of The University Of California | Apparatus, system and method for magnetic recording |
| JP5030935B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2012-09-19 | 昭和電工株式会社 | 磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置 |
| US20120075747A1 (en) * | 2010-09-28 | 2012-03-29 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | System, method and apparatus for shape-engineered islands of exchange spring or exchange coupled composite, bit patterned media |
| TWI702294B (zh) * | 2018-07-31 | 2020-08-21 | 日商田中貴金屬工業股份有限公司 | 磁氣記錄媒體用濺鍍靶 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012216A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録再生装置 |
| JP2006092632A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Tdk Corp | 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録媒体用中間体 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6174597B1 (en) * | 1996-07-26 | 2001-01-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic recording apparatus |
| JP2002358616A (ja) * | 2000-06-12 | 2002-12-13 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体および磁気記録装置 |
| US6899959B2 (en) * | 2002-02-12 | 2005-05-31 | Komag, Inc. | Magnetic media with improved exchange coupling |
| CN100405468C (zh) * | 2003-09-26 | 2008-07-23 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 磁存储介质及其制造方法 |
| US8323808B2 (en) * | 2004-01-09 | 2012-12-04 | Fuji Electric Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium |
| JP4214522B2 (ja) * | 2004-01-28 | 2009-01-28 | 富士電機デバイステクノロジー株式会社 | 垂直磁気記録媒体、および、その製造方法 |
| JP2005276365A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Toshiba Corp | グラニュラ薄膜、垂直磁気記録媒体および磁気記録再生装置 |
| US7494726B2 (en) * | 2004-07-07 | 2009-02-24 | Fuji Electric Device Technology Co., Ltd. | Perpendicular magnetic recording medium, method of manufacturing same, and magnetic recording device |
| JP3796255B2 (ja) * | 2004-07-12 | 2006-07-12 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気記録再生装置 |
-
2006
- 2006-12-08 KR KR1020060125072A patent/KR100914931B1/ko active IP Right Grant
-
2007
- 2007-06-06 US US11/758,795 patent/US20080137231A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-08 CN CN2007101627316A patent/CN101197137B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-18 JP JP2007271757A patent/JP2008146809A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006012216A (ja) * | 2004-06-22 | 2006-01-12 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録再生装置 |
| JP2006092632A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Tdk Corp | 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録媒体用中間体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101197137B (zh) | 2013-01-02 |
| JP2008146809A (ja) | 2008-06-26 |
| CN101197137A (zh) | 2008-06-11 |
| US20080137231A1 (en) | 2008-06-12 |
| KR20080053100A (ko) | 2008-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6947235B2 (en) | Patterned multilevel perpendicular magnetic recording media | |
| US6865044B1 (en) | Method for magnetic recording on patterned multilevel perpendicular media using thermal assistance and fixed write current | |
| US6906879B1 (en) | Magnetic recording system with patterned multilevel perpendicular magnetic recording | |
| JP4405436B2 (ja) | 負異方性交換結合型磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
| US8279555B2 (en) | Magnetic recording media and method of fabricating the same | |
| US6882488B1 (en) | Method for magnetic recording on patterned multilevel perpendicular media using variable write current | |
| JP2009080904A (ja) | 磁気記録装置 | |
| US20060204794A1 (en) | Laminate structure, magnetic recording medium and method for producing the same, magnetic recording device, magnetic recording method, and element with the laminate structure | |
| JP5202000B2 (ja) | 磁壁移動を利用した情報記録媒体 | |
| KR100914931B1 (ko) | 자기기록 매체 및 그 제조방법 | |
| JP5340301B2 (ja) | 磁気記録媒体 | |
| US9922674B2 (en) | Magnetic recording and reproducing device and magnetic recording and reproducing method | |
| Hu et al. | Magnetic and recording properties of Co/Pd islands on prepatterned substrates | |
| US8036070B2 (en) | Magnetic recording device, especially for a hard disk and its manufacturing process | |
| JP5714065B2 (ja) | 磁気記録装置 | |
| CN101046982B (zh) | 磁记录介质 | |
| KR101535861B1 (ko) | 자기 저장장치, 하드드라이브 및 그 제조방법 | |
| US9147423B2 (en) | Method for improving a patterned perpendicular magnetic recording disk with annealing | |
| JP4878168B2 (ja) | ナノホール構造体及びその製造方法、並びに、磁気記録媒体及びその製造方法 | |
| JP2012027985A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JP5893184B2 (ja) | 磁気記録装置 | |
| JP2006277844A (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
| B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20080722 Effective date: 20090529 |
|
| S901 | Examination by remand of revocation | ||
| GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120807 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130809 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140806 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150730 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160727 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170720 Year of fee payment: 9 |