KR100931763B1 - magnetic pattern forming device - Google Patents
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Abstract
기판상에 자기층, 보호층, 윤활층(lubricant layer)으로 순차 형성되는 자기 기록 매체에 자기 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 이 방법은 그 자기층을 국부적으로 가열하는 단계와 외부 자계를 그 자기층에 인가하는 단계를 포함한다. 이 방법은 짧은 시간안에 가장 간단한 방법으로 정확하게, 자기 기록 매체내에 고밀도의 자기 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 고 밀도로 정보를 기록할 수 있는 자기 기록 장치 및 자기 기록 매체가 짧은 시간안에 경제적인 방식으로 제공될 수 있다.A method of forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium sequentially formed of a magnetic layer, a protective layer, and a lubricant layer on a substrate, the method comprising locally heating the magnetic layer and applying an external magnetic field to the magnetic field. Applying to the layer. This method can form a high density magnetic pattern in a magnetic recording medium accurately and in the simplest way in a short time. In addition, a magnetic recording apparatus and a magnetic recording medium capable of recording information at high density can be provided in an economical manner in a short time.
Description
본 발명은 자기 기록 장치에 사용되는 자기 기록 매체에 자기 패턴을 형성하기 위한 방법, 자기 기록 매체 또는 자기 기록 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자기 기록 매체에 자기 패턴을 형성하기 위한 방법, 자기 기록 매체 또는 자기 기록 장치에 관한 것이며, 상기 자기 기록 매체에는 자기층, 보호층 및 윤활층을 가지며 플라잉(flying)형/접촉형 자기 헤드가 기록 또는 재생을 위해 사용된다.The present invention relates to a method, a magnetic recording medium or a magnetic recording apparatus for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium used in a magnetic recording apparatus. In particular, the present invention relates to a method, a magnetic recording medium or a magnetic recording apparatus for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium, wherein the magnetic recording medium has a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer and is flying / contacting. Type magnetic head is used for recording or playback.
자기 디스크 장치(하드 디스크 드라이브)로 대표되는 자기 기록 장치들이 컴퓨터와 같은 정보 처리 장치들에 대한 외부 메모리 장치들로서 널리 사용되어 왔고, 최근에 셋 톱 박스 또는 동영상을 기록하기 위한 장치용 기록 장치로서 사용되어 왔다.Magnetic recording devices represented by magnetic disk devices (hard disk drives) have been widely used as external memory devices for information processing devices such as computers, and have recently been used as recording devices for devices for recording set top boxes or moving pictures. Has been.
통상의 자기 디스크 장치는 자기 디스크 또는 디스크들의 중심을 관통하여 단일 또는 다수의 자기 디스크를 지지하기 위한 샤프트, 베어링 또는 베어링들을 삽입하여 상기 샤프트에 연결되는 자기 디스크 또는 디스크들을 회전시키기 위한 모터, 정보를 기록/재생하기 위한 자기 헤드, 상기 자기 헤드를 지지하기 위한 암 및 자기 기록 매체상의 소망의 위치로 암을 거쳐 자기 헤드를 이동시키기 위한 구 동장치를 구비한다. 기록/재생 헤드로서, 일정한 플라잉 높이로 자기 기록 매체위로 이동할 수 있는 플라잉형 자기 헤드가 통상적으로 사용된다.Conventional magnetic disk devices include a motor, information for rotating a magnetic disk or disks connected to the shaft by inserting a shaft, bearing or bearings for supporting a single or multiple magnetic disks through the center of the magnetic disk or disks. A magnetic head for recording / reproducing, an arm for supporting the magnetic head, and a driving device for moving the magnetic head through the arm to a desired position on the magnetic recording medium. As the recording / reproducing head, a flying type magnetic head capable of moving on a magnetic recording medium at a constant flying height is commonly used.
상기 플라잉형 자기 헤드이외에, 상기 매체에 대한 거리를 더 가깝게 하기 위해 접촉형 자기 헤드가 제안되고 있다.In addition to the flying magnetic head, a contact magnetic head has been proposed to bring the distance to the medium closer.
일반적으로 자기 디스크 장치에 배치되는 자기 기록 매체는 알루미늄 합금을 구비하는 기판의 표면상에 NiP 층을 형성하고, 그 위에 평활화 처리, 텍스쳐링(texturing) 처리 등을 가한 후, 그 위에 하부 금속층, 자기층(정보 기록층), 보호층, 윤활층 등의 순서로 형성시킴으로써, 제조된다. 또는, 이는 유리 등으로 제조된 기판의 표면상에 하부 금속층, 자기층(정보 기록층), 보호층, 윤활층 등을 형성시킴으로써 제조된다. 자기 기록 매체는 수평 자기 기록 매체 및 수직 자기 기록 매체를 포함한다. 수평 자기 기록 매체에 있어서, 수평 기록이 일반적으로 행해진다.In general, a magnetic recording medium disposed in a magnetic disk device forms a NiP layer on the surface of a substrate including an aluminum alloy, and is subjected to a smoothing, texturing, and the like, followed by a lower metal layer and a magnetic layer thereon. (Information recording layer), a protective layer, a lubricating layer, etc., are formed in order. Alternatively, this is produced by forming a lower metal layer, a magnetic layer (information recording layer), a protective layer, a lubricating layer, and the like on the surface of a substrate made of glass or the like. Magnetic recording media include horizontal magnetic recording media and vertical magnetic recording media. In the horizontal magnetic recording medium, horizontal recording is generally performed.
자기 기록 매체의 밀도를 더욱 증대시키는 속도가 매년 증가되고, 그 밀도를 증가시키기 위한 다양한 기술들이 제안되고 있다. 예를 들어, 자기 헤드의 플라잉 높이를 더 낮게 만들려는 시도, GMR 헤드를 자기 헤드로 사용하려는 시도, 강한 보자력을 가지도록 자기 디스크의 기록층에 사용되는 자기 재료를 개선시키려는 시도, 그리고 자기 디스크내의 정보를 기록하려는 시도, 트랙들 사이의 공간을 감소시키려는 시도들이 있다. 예를 들어, 100 Gbit/inch2 를 실현하기 위해서는, 100 ktpi 이상의 트랙 밀도가 요구된다.The speed of increasing the density of the magnetic recording medium further increases every year, and various techniques for increasing the density have been proposed. For example, attempts to lower the flying height of the magnetic head, attempt to use the GMR head as the magnetic head, improve the magnetic material used in the recording layer of the magnetic disk to have a strong coercive force, and There are attempts to record information, to reduce the space between tracks. For example, to realize 100 Gbit / inch 2 , a track density of 100 ktpi or more is required.
각각의 트랙에는, 자기 헤드를 제어하기 위한 자기 패턴이 형성된다. 예를 들어, 이는 자기 헤드의 위치를 제어하는데 사용되는 신호들 또는 동기 제어에 사용되는 신호들을 발생시킨다. 인접한 정보 기록 트랙들사이의 공간을 트랙들의 수를 증가시키기 위해 좁히는 경우에, 증가된 수의 트랙들에 응답하여 디스크의 반경 방향으로 데이터-기록/재생 헤드의 위치를 제어하기 위한 신호들(이하, "서보 신호"로 불림)을 밀집시키도록 즉, 정확한 제어가 수행될 수 있도록 그 신호들을 더 많이 발생시킬 필요가 있다.In each track, a magnetic pattern for controlling the magnetic head is formed. For example, this generates signals used to control the position of the magnetic head or signals used for synchronous control. In the case where the space between adjacent information recording tracks is narrowed to increase the number of tracks, signals for controlling the position of the data-recording / playhead in the radial direction of the disc in response to the increased number of tracks (hereinafter It is necessary to generate more of the signals to densify, so-called " servo signal "
또한, 데이터를 기록하는데 사용되는 영역 즉, 서보 영역들과 데이터 기록 영역들 사이의 갭 부분들과 서보 신호들에 사용된 영역이외의 표면 영역을 감소시킴에 의해, 데이터 기록 용량을 증가시키도록 데이터 기록 영역을 넓히기 위한 요 구가 증가된다. 이를 위해, 서보 신호들의 출력을 증기시키거나 동기화 신호들의 정밀도를 증가시킬 필요가 있다.Further, by reducing the area used for recording data, i.e., the gap areas between the servo areas and the data recording areas and the surface area other than the area used for the servo signals, the data to increase the data recording capacity is increased. The demand for widening the recording area is increased. To this end, it is necessary to steam the output of the servo signals or increase the precision of the synchronization signals.
제조를 위해 널리 사용되는 종래의 방법으로서, 드라이브(자기 기록 장치)의 헤드 구동장치의 부근에 개구가 형성되고, 인코더를 가진 핀은 그 핀과 구동장치가 맞물리도록 개구에 삽입되어, 정확한 위치로 상기 헤드를 이동시킴에 의해 서보 신호들이 기록되었다. 그러나, 구동장치의 무게 중심의 위치가 위치 메커니즘의 무게 중심의 위치와 달랐으므로, 그러한 방법은 서보 신호들을 정확히 기록하는데 어려움이 있어, 매우 정확한 트랙 위치 제어가 얻어질 수 없었다.In a conventional method widely used for manufacturing, an opening is formed in the vicinity of a head drive of a drive (magnetic recording device), and a pin with an encoder is inserted into the opening so that the pin and the drive engage with each other, so that the correct position is achieved. Servo signals were recorded by moving the head. However, since the position of the center of gravity of the drive was different from the position of the center of gravity of the positioning mechanism, such a method has difficulty in accurately recording servo signals, so that very accurate track position control could not be obtained.
한편, 레이저빔들이 자기 디스크의 표면을 국부적으로 변경시키도록 자기 디스크에 조사되어, 미세한 돌출부들 및 리세스(recess)들이 물리적으로 형성되고 그 미세한 돌출부들 및 리세스들에 의해 서보 신호들이 발생된다는 제안이 존재한다. 그러나, 이 기술에 있어서, 그 형성된 돌출부들 및 리세스들은 플라잉형 자기 헤드를 불안정하게 하여 정보의 기록 또는 재생에 악 영향을 주고; 레이저빔들은 돌출부들 및 리세스들을 형성시키기 위해 큰 전력을 필요로 하므로 고가이고 하나씩 돌출부들 및 리세스들을 형성시키는데 많은 시간이 소요되는 그러한 문제점들이 존재하였다.On the other hand, laser beams are irradiated onto the magnetic disk to locally change the surface of the magnetic disk, so that fine protrusions and recesses are physically formed and servo signals are generated by the fine protrusions and recesses. Proposals exist. However, in this technique, the formed protrusions and recesses destabilize the flying magnetic head, adversely affecting the recording or reproduction of information; Such problems exist because laser beams require large power to form protrusions and recesses and are expensive and take a long time to form protrusions and recesses one by one.
상술한 바를 고려하여, 몇몇 서보 신호 형성 방법들이 제안되었다.In view of the above, several servo signal forming methods have been proposed.
예를 들어, 서보 패턴이 높은 보자력의 자기층을 가지는 마스터 디스크에 형성되고, 상기 마스터 디스크는 자기 기록 매체와 가까이 접촉되며, 그 후에 보조 자계가 외부로부터 상기 자기 기록 매체에 인가되어 자기 패턴이 인쇄되는 방 법(U.S.P. 5,991,104)이 존재한다.For example, a servo pattern is formed on a master disk having a high coercive magnetic layer, the master disk is in close contact with a magnetic recording medium, and then an auxiliary magnetic field is applied to the magnetic recording medium from the outside so that the magnetic pattern is printed. There is a method (USP 5,991,104).
또 다른 예로서, 매체가 임의의 방향을 따라 미리 자화되고, 소프트 자기층을 구비하는 강자성층이 마스터 디스크상에 패터닝에 의해 형성되고, 상기 마스터 디스크는 상기 매체와 가까이 접촉되고, 그 후에 외부 자계가 인가되는 방법이 존재한다. 상기 소프트 자기층은 실드(shield)로서 기능하고, 자기 패턴은 비차폐 영역에 인쇄된다 [JP-A-50-60212(U.S.P. 3,869,711), JP-A-10-40544(EP915456), 및 Digest of InterMag 2000, GT-06].As another example, the medium is pre-magnetized along an arbitrary direction, a ferromagnetic layer having a soft magnetic layer is formed by patterning on the master disc, the master disc being in close contact with the medium, after which an external magnetic field There is a way in which is applied. The soft magnetic layer functions as a shield, and the magnetic pattern is printed in the unshielded area [JP-A-50-60212 (USP 3,869,711), JP-A-10-40544 (EP915456), and Digest of InterMag 2000, GT-06].
실드의 형성 또는 자기 기록 소스의 사용에 대하여, 상술된 기술들은 마스터 디스크를 사용하고, 자기 패턴은 강한 자계를 인가함에 의해 상기 매체내에 형성된다.With regard to the formation of the shield or the use of a magnetic recording source, the techniques described above use a master disc, and a magnetic pattern is formed in the medium by applying a strong magnetic field.
자계의 세기는 통상적으로 거리에 의존한다. 자계를 인가함에 의해 자기 패턴이 기록되는 경우, 자기 패턴의 전이는 누설 자계에 의해 불명료하게 되기 쉽다. 따라서, 그 누설 자계의 영향을 최소화시키기 위해 마스터 디스크를 상기 매체와 가까이 접촉시키는 것이 필수적이다. 자기 패턴이 더 미세하게 됨에 따라, 임의의 갭 없이 이들을 가까이 접촉시킬 필요가 있다. 통상, 양 부재들이 진공 흡입기를 사용함에 의해 압착-접촉된다.The strength of the magnetic field typically depends on the distance. When a magnetic pattern is recorded by applying a magnetic field, the transition of the magnetic pattern tends to be obscured by the leakage magnetic field. Therefore, it is essential to bring the master disk into close contact with the medium in order to minimize the effects of its leakage magnetic field. As the magnetic patterns become finer, it is necessary to bring them in close contact without any gaps. Typically, both members are press-contacted by using a vacuum inhaler.
또한, 매체의 보자력이 더 크면 클수록, 전사(transfer)를 위해 사용된 자계는 더 커지므로, 누설 자계가 커지게 된다. 따라서, 완전한 기밀 접촉이 요구된다.Also, the larger the coercive force of the medium, the larger the magnetic field used for transfer, and therefore the larger the leakage magnetic field. Thus, complete hermetic contact is required.
상술된 기술들은 낮은 보자력을 가지는 자기 디스크에 또는 압착 접촉하기 쉬운 플렉시블 플로피 디스크에 적용가능하다. 그러나, 이러한 기술들을 하드 기판을 구비하는 고밀도 기록용 자기 디스크에 적용하기에는 매우 어렵고, 여기서 보자력은 3,000 Oe 이상이다.The above-described techniques are applicable to magnetic disks having low coercive force or to flexible floppy disks which are easy to press contact. However, it is very difficult to apply these techniques to high density recording magnetic disks with a hard substrate, where the coercive force is more than 3,000 Oe.
즉, 하드 기판을 구비하는 자기 디스크에 있어서, 기밀 접촉시에 그 기판위에 미세한 먼지가 쌓여 상기 매체에 결함이 발생하거나 비싼 마스터 디스크가 손상되는 가능성이 존재하였다. 특히, 유리 기판의 경우에 있어서, 먼지의 증착이 불충분한 기밀 접촉을 발생시켜 자기 인쇄를 수행하는 것을 불가능하게 하거나, 자기 기록 매체에 균열을 발생시키는 문제점이 존재하였다.That is, in a magnetic disk having a hard substrate, there was a possibility that fine dust accumulated on the substrate during airtight contact, causing defects in the medium or damaging an expensive master disk. In particular, in the case of glass substrates, there have been problems in that deposition of dust causes insufficient airtight contact, making it impossible to perform magnetic printing, or causing cracks in the magnetic recording medium.
JP-A-50-60212(U.S.P. 3,869,711)에 기재된 기술에 있어서, 디스크내의 트랙들의 방향에 경사진 각도를 가진 패턴은, 비록 기록이 가능할지라도 신호 세기에 있어 미약한 패턴으로 제한되는 그러한 문제점이 존재하였다. 2,000 내지 2,500 Oe 이상의 높은 보자력을 가지는 자기 기록 매체에 있어, 마스터 디스크내에 패턴을 형성하기 위한 강자성 재료에 대하여(실드 재료에 대하여), 센더스트(sendust)와 같은 큰 포화 자속 밀도를 가지는 소프트 자기 재료 또는 퍼멀로이(permalloy)가 인쇄에 대하여 충분한 자계 세기를 보증하기 위해 반드시 사용되어야 한다.In the technique described in JP-A-50-60212 (USP 3,869,711), there is such a problem that a pattern having an inclined angle in the direction of tracks in the disc is limited to a weak pattern in signal strength even if recording is possible. It was. In a magnetic recording medium having a high coercive force of 2,000 to 2,500 Oe or more, for a ferromagnetic material (for a shield material) for forming a pattern in a master disk, a soft magnetic material having a large saturation magnetic flux density such as senddust. Or a permalloy must be used to ensure sufficient magnetic field strength for printing.
그러나, 경사진 패턴의 경우에 있어서, 자화를 반대로 함에 의해 형성된 자계는 마스터 디스크의 강자성층에 의해 생성된 갭에 수직인 방향으로 향하게 되었고, 자화를 소망된 방향으로 경사지게 하는 것은 불가능하였다. 결과적으로, 자계의 일부가 강자성층으로 벗어나고, 충분한 자계가 자기 인쇄의 소망된 위치로 인가될 수 없으므로, 반대 자화의 충분한 패턴이 얻어질 수 없고, 높은 세기의 신호들 을 생성하기 어려웠다. 트랙들에 수직인 자기 패턴과 비교하여 경사진 자기 패턴를 사용함에 의한 재생 출력의 감소는 방위 손실에 의한 감소보다 크다.However, in the case of the inclined pattern, the magnetic field formed by reversing the magnetization was oriented in a direction perpendicular to the gap generated by the ferromagnetic layer of the master disk, and it was impossible to incline the magnetization in the desired direction. As a result, part of the magnetic field escaped to the ferromagnetic layer, and sufficient magnetic field could not be applied to the desired position of magnetic printing, so that a sufficient pattern of opposite magnetization could not be obtained, and it was difficult to generate high intensity signals. The reduction in reproduction power by using the inclined magnetic pattern compared to the magnetic pattern perpendicular to the tracks is greater than the reduction due to azimuth loss.
본 발명의 목적은 마스크 또는 상기 매체를 손상시키지 않고 그리고 상기 매체내의 결함을 증가시키지 않고 다양한 미세 자기 패턴들을 유효하고 정확하게 형성할 수 있는 자기 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a magnetic pattern forming method which can form various fine magnetic patterns effectively and accurately without damaging a mask or the medium and increasing the defects in the medium.
본 발명의 목적은 경제적인 방식으로 짧은 시간내에 제조될 수 있으며, 고밀도 기록할 수 있는 자기 기록 장치 및 자기 기록 매체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a magnetic recording apparatus and a magnetic recording medium which can be manufactured in a short time in an economical manner and capable of high density recording.
이 명세서의 발명자들은 상술된 문제점들에 대해 널리 연구하고, 자기층을 국부적으로 가열하는 단계 및 그 자기층에 외부 자계를 인가하는 단계를 조합함에 의해 자기 패턴이 자기 기록 매체에 유효하고 정확하게 형성될 수 있다는 사실을 발견함에 의해 본 발명을 성취하였다.The inventors of this specification have extensively studied the above-mentioned problems, and by combining the steps of locally heating a magnetic layer and applying an external magnetic field to the magnetic layer, a magnetic pattern can be formed effectively and accurately on the magnetic recording medium. The present invention has been accomplished by discovering that it can.
본 발명의 제 1 특성에 따라서, 아래의 순서로 기판상에 형성되는 자기층, 보호층 및 윤활층을 가지는 자기 기록 매체내에 자기 패턴을 형성하는 방법이 존재하고, 상기 방법은 상기 자기층을 국부적으로 가열하는 단계와 상기 자기층에 외부 자계를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention, there is a method of forming a magnetic pattern in a magnetic recording medium having a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer formed on a substrate in the following order, wherein the method locally forms the magnetic layer. Heating and applying an external magnetic field to the magnetic layer.
본 발명의 제 2 특성에 따라서, 자기 패턴이 본 발명의 제 1 특성에 기술된 자기 패턴 형성 방법에 의해 형성되는 자기 기록 매체가 제공된다.According to the second aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording medium in which the magnetic pattern is formed by the magnetic pattern forming method described in the first aspect of the present invention.
본 발명의 제 3 특성에 따라서, 자기 패턴이 제 1 특성에 기술된 자기 패턴 형성 방법에 의해 형성되는 자기 기록 매체, 기록 방향으로 자기 기록 매체를 구동 하는 구동 수단, 기록 부분 및 재생 부분을 가지는 자기 헤드, 자기 기록 매체에 대하여 자기 헤드를 상대적으로 이동시키기 위한 수단 및 자기 헤드에 기록 신호를 공급하고 그 자기 헤드로부터 재생 신호를 수신하는 기록/재생 신호 처리 수단를 포함하는 자기 기록 장치가 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a magnetic recording medium in which a magnetic pattern is formed by the magnetic pattern forming method described in the first characteristic, a driving means for driving the magnetic recording medium in the recording direction, a recording portion and a reproduction portion. A magnetic recording apparatus is provided that includes a head, means for moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium, and recording / reproducing signal processing means for supplying a recording signal to the magnetic head and receiving a reproduction signal from the magnetic head.
본 발명의 제 4 특성에 따라서, 자기 기록 매체에 에너지빔들을 조사하여 자기층을 국부적으로 가열하는 단계와 자기층에 외부 자계를 인가하는 단계를 사용하여, 기판상에 자기층을 가지는 자기 기록 매체내에 자기 패턴이 형성되는 자기 패턴 형성 장치가 제공되며, 상기 자기 패턴 형성 장치는 자기 기록 매체를 지지하기 위한 매체 지지 수단, 자기 기록 매체에 외부 자계를 인가하기 위한 외부 자계 인가 수단, 에너지빔들을 방사하기 위한 에너지빔 소스, 에너지빔 소스로부터 자기 기록 매체로 방사된 에너지빔들을 조사하기 위한 에너지빔 조사 수단, 형성될 자기 패턴에 응답하여 에너지빔들의 세기 분포를 변경시키기 위해 에너지빔 소스와 자기 기록 매체사이에 위치되는 마스크를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to a fourth aspect of the present invention, a magnetic recording medium having a magnetic layer on a substrate using a step of irradiating energy beams on the magnetic recording medium to locally heat the magnetic layer and to apply an external magnetic field to the magnetic layer. There is provided a magnetic pattern forming apparatus in which a magnetic pattern is formed, the magnetic pattern forming apparatus comprising a medium supporting means for supporting a magnetic recording medium, an external magnetic field applying means for applying an external magnetic field to the magnetic recording medium, and radiating energy beams. Energy beam source for irradiating energy beams radiated from the energy beam source to the magnetic recording medium, energy beam source and magnetic recording medium for changing the intensity distribution of the energy beams in response to the magnetic pattern to be formed It is characterized by including a mask located between.
본 발명의 제 5 특성에 따라서, 아래의 순서로 기판상에 형성되는 자기층, 보호층 및 윤활층을 가지는 자기 기록 매체를 제조하기 위한 방법이 제공되며, 자기 패턴은 상기 자기층내에 형성되며, 상기 방법은 기판상에 자기층 및 보호층을 형성하는 단계, 상기 보호층상에 윤활층을 형성하는 단계 및 외부 자계의 인가와 함께 자기층을 국부적으로 가열함에 의해 자기 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a magnetic recording medium having a magnetic layer, a protective layer and a lubricating layer formed on a substrate in the following order, wherein a magnetic pattern is formed in the magnetic layer, The method includes forming a magnetic layer and a protective layer on a substrate, forming a lubricating layer on the protective layer, and forming a magnetic pattern by locally heating the magnetic layer with application of an external magnetic field. It is characterized by.
본 발명에 따르면, 높은 내구성 및 높은 내충격성을 가지는 자기 기록 매체를 제조하기 위한 방법을 제공할 수 있어, 패턴들이 높은 정밀도로 유효하게 형성될 수 있다. 또한, 짧은 주기의 시간안에 그리고 저 비용으로, 고 밀도 기록할 수 있고, 높은 내구성을 가지는 자기 기록 장치 및 자기 기록 매체를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a magnetic recording medium having high durability and high impact resistance, so that patterns can be effectively formed with high precision. Further, a magnetic recording apparatus and a magnetic recording medium capable of high density recording and high durability in a short period of time and at low cost can be provided.
본 발명이 상세히 기술된다.The present invention is described in detail.
본 발명의 제 1 특성에 있어서, 자기층을 국부적으로 가열하는 단계와 외부 자계를 그 자기층에 인가하는 단계를 조합하여 아래의 순서로 기판상에 형성되는 자기층, 보호층 및 윤활층을 가지는 자기 기록 매체상에 자기 패턴이 형성된다.In the first aspect of the present invention, there is provided a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer formed on a substrate in the following order, combining a step of locally heating a magnetic layer and applying an external magnetic field to the magnetic layer. Magnetic patterns are formed on the magnetic recording medium.
본 발명에 따라서, 국부적 가열 및 외부 자계의 인가가 자기 패턴 형성시에 조합되므로 종래의 기술들에 의해서와 같이 강한 외부 자계를 사용할 필요가 없다. 또한, 자계가 가열 영역이외의 영역에 인가되는 경우에도, 그 영역은 자화되지 않으므로, 패터닝 영역은 그 가열 영역으로 제한될 수 있다. 따라서, 자기 영역들의 경계가 명료하게 되어, 자기 전이 폭이 작고; 자기 영역들의 경계에서의 자기 전이가 매우 급격하고; 출력 신호들의 품질이 높은 패턴이 형성될 수 있다.According to the invention, there is no need to use a strong external magnetic field as by conventional techniques since the local heating and the application of an external magnetic field are combined in forming the magnetic pattern. Also, even when a magnetic field is applied to a region other than the heating region, the region is not magnetized, so the patterning region can be limited to the heating region. Thus, the boundaries of the magnetic regions become clear, and the magnetic transition width is small; Magnetic transitions at the boundaries of magnetic regions are very rapid; A pattern of high quality of the output signals can be formed.
또한, 종래의 기술에서와 같이 상기 매체를 마스터 디스크에 압착-접촉시킬 필요가 없다. 따라서, 상기 매체 또는 마스크에 손상을 입히거나 상기 매체내의 결함을 증가시킬 위험이 존재하지 않는다.Furthermore, there is no need to press-contact the medium to the master disk as in the prior art. Thus, there is no risk of damaging the medium or mask or increasing defects in the medium.
또한, 자기층상에 보호층을 형성하면 자기 헤드의 충돌에 의한 자기층의 손상을 방지한다. 윤활층을 형성하면 자기 헤드와 상기 매체사이에 윤활 특성들을 제공하여 그 결과 플라이형/접촉형 자기 헤드가 사용될 수 있다. 자기 패턴의 형성전의 디스크의 표면이, 돌출부, 먼지 등과 같은 결함을 가지며, 에너지빔들이 그 표면에 조사되면, 불규칙 반사되어 그 영역 주변 또는 그 영역에 형성될 자기 패턴을 무질서하게 만든다. 따라서, 본 발명에 있어서, 결함이 없는 매체를 사용하는 것이 중요하다. 따라서, 결함을 가지는 매체들을 미리 제거하기 위해 패턴의 형성 이전에, 자기 헤드로 결함들을 검사하는 것이 바람직하다. 자기 헤드로 검사하기 위하여, 윤활층은 상기 매체상에 미리 형성되어야 한다. 따라서, 본 발명에 있어서, 윤활층이, 제조에 있어 가장 유용하므로 자기 패턴을 형성하기 전에 상기 윤활층이 형성되어야 한다. 부가적으로, 본 발명의 방법은 상기 매체내에 비균일한 표면 및 상기 매체의 손상이 발생되지 않거나 상기 매체내의 결함의 증가가 최소화될 수 있으므로, 상기 매체의 표면 거칠기가 작게 제어될 수 있고, 상기 매체에 접촉하거나 그 위에 떠있는 자기 헤드의 동작들이 안정하게 될 수 있다. 따라서, 자기층 및 헤드사이의 거리는 플라잉형/접촉형 헤드를 사용함에 의해 감소될 수 있어, 또 다른 타입의 자기 헤드를 사용하는 자기 광학 디스크 또는 광학 디스크와 비교하여 고밀도의 정보 기록이 수행될 수 있다.In addition, forming a protective layer on the magnetic layer prevents damage to the magnetic layer due to the collision of the magnetic head. Formation of a lubrication layer provides lubrication properties between the magnetic head and the medium so that a fly / contact magnetic head can be used. The surface of the disc before the formation of the magnetic pattern has defects such as protrusions, dust, and the like, and when energy beams are irradiated onto the surface, irregular reflections cause disorder of the magnetic pattern to be formed around or in the area. Therefore, in the present invention, it is important to use a medium without defects. Therefore, it is desirable to inspect the defects with a magnetic head before the formation of the pattern in order to remove the defective media in advance. In order to inspect with a magnetic head, a lubricating layer must be previously formed on the medium. Therefore, in the present invention, the lubrication layer is most useful in manufacturing, so the lubrication layer must be formed before forming the magnetic pattern. Additionally, the method of the present invention can control the surface roughness of the medium to be small since non-uniform surfaces in the medium and damage of the medium can not occur or the increase in defects in the medium can be minimized. The operations of the magnetic head in contact with or floating on the medium can be stabilized. Thus, the distance between the magnetic layer and the head can be reduced by using the flying / contacting head, so that high density information recording can be performed in comparison with the magneto-optical disk or the optical disk using another type of magnetic head. have.
자기 패턴의 형성에 악 영향을 주지 않도록, 윤활층은 얇고 10 nm 이하인 것이 바람직하다. 그러나, 그 층의 두께는 충분한 윤활 성능을 얻기 위하여 0.5 nm 이상이 바람직하다.In order not to adversely affect the formation of the magnetic pattern, the lubricating layer is preferably thin and 10 nm or less. However, the thickness of the layer is preferably 0.5 nm or more in order to obtain sufficient lubrication performance.
보호층은 자기층 및 마스크사이의 먼지의 침입 또는 헤드의 충돌에 의한 자기층의 손상을 방지한다. 본 발명에 있어서, 보호층은 가열된 자기층의 산화를 방 지한다는 점에서 필수적이다. 자기층은 통상적으로 산화력이 있다. 상기 자기층이 가열될 때, 이는 쉽게 산화된다. 본 발명에 있어서, 자기층이 에너지빔들에 의해 국부적으로 가열되므로, 자기층상에 반산화부재로서 보호층을 미리 형성시킬 필요가 있다.The protective layer prevents damage to the magnetic layer due to intrusion of dust or collision of the head between the magnetic layer and the mask. In the present invention, the protective layer is essential in that it prevents oxidation of the heated magnetic layer. The magnetic layer is typically oxidative. When the magnetic layer is heated, it is easily oxidized. In the present invention, since the magnetic layer is locally heated by the energy beams, it is necessary to form a protective layer as anti-oxidation member on the magnetic layer in advance.
상기 보호층이 너무 두꺼운 경우에, 측 방향으로의 열 도전이 발생하여 자기 패턴의 자기 전이 영역이 무디어질 수 있으므로, 상기 보호층은 얇은 것이 바람직하다. 또한, 자기 기록 매체에 있어서, 헤드와 자기층사이의 거리가 한계에 가까워지도록 하드 타입의 보호층을 얇게 만들 필요가 있다. 따라서, 그 두께는 50 nm 이하가 바람직하다. 그러나, 그 두께는 충분한 내구성을 얻기 위하여 0.1 nm 이상이 바람직하다.If the protective layer is too thick, thermal protection in the lateral direction may occur and the magnetic transition region of the magnetic pattern may be blunted, so the protective layer is preferably thin. In addition, in the magnetic recording medium, it is necessary to make the hard type protective layer thin so that the distance between the head and the magnetic layer approaches the limit. Therefore, the thickness is preferably 50 nm or less. However, the thickness is preferably 0.1 nm or more in order to obtain sufficient durability.
윤활 특성들 및 내충격성의 관점에서 보면, 탄소 재료가 보호층에 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 그러한 재료는 에너지빔들의 인가에 의한 자기층의 손상을 방지하도록 기능하고 상기 헤드의 충돌에 의한 자기층의 손상에 매우 강해야하므로, 다이아몬드계 탄소가 바람직하다. 본 발명의 자기 패턴 형성 방법은 탄소 보호층과 같은 불투명한 보호층에 적용될 수 있다.In view of lubricating properties and impact resistance, it is preferable that a carbon material is used for the protective layer. In particular, diamond-based carbon is preferred because such a material should function to prevent damage to the magnetic layer by application of energy beams and be very resistant to damage to the magnetic layer by collision of the head. The magnetic pattern forming method of the present invention can be applied to an opaque protective layer such as a carbon protective layer.
본 발명에 따라서, 비균일한 표면은 상기 매체에 생성되지 않고, 마스터 디스크는 상기 매체와 접촉하지 않는다. 따라서, 자기 패턴의 형성후의 상기 매체의 표면 거칠기는 자기 패턴의 형성전의 표면 거칠기와 같은 레벨로 유지될 수 있고, 플라잉형/접촉형 헤드의 동작을 불안정하게 할 위험이 없다. 표면 거칠기 Ra 는 3 nm 이하가 바람직하다. 이 명세서에 있어서, 상기 매체의 표면 거칠기 Ra 는 윤활 층을 포함하지 않는 매체 표면의 거칠기를 의미하고, 접촉 핑거(contact finger)형 표면 거칠기 미터를 사용하여 400 ㎛ 의 측정 길이를 측정함에 의해 얻어진 값을 가지며, 그 얻어진 값은 JIS B0601 에 의해 계산된다.According to the invention, a non-uniform surface is not produced on the medium and the master disc does not contact the medium. Therefore, the surface roughness of the medium after the formation of the magnetic pattern can be maintained at the same level as the surface roughness before the formation of the magnetic pattern, and there is no risk of unstable operation of the flying / contacting head. The surface roughness Ra is preferably 3 nm or less. In this specification, the surface roughness Ra of the medium means the roughness of the surface of the medium not including a lubricating layer, and is a value obtained by measuring a measurement length of 400 μm using a contact finger type surface roughness meter. And the obtained value is calculated by JIS B0601.
본 발명은 기록/재생 수단을 제어하기 위한 정보를 가지는 자기 패턴의 정보에 적용가능하게 되는 것이 바람직하다. 제어를 위한 정보는 자기 헤드와 같은 기록/재생 수단을 제어한다. 예를 들어, 제어를 위한 정보가 데이터 트랙에 자기 헤드의 위치를 결정하는 서보 정보, 상기 매체상의 자기 헤드의 위치를 보여주는 어드레스 정보, 자기 헤드 등의 기록/재생 속도를 제어하기 위한 동기 정보를 포함한다. 또한, 제어를 위한 정보는 서보 정보가 나중에 기록된다는 사실에 근거한 기준 정보를 포함한다.Preferably, the present invention can be applied to information of a magnetic pattern having information for controlling the recording / reproducing means. Information for control controls recording / reproducing means such as a magnetic head. For example, the information for control includes servo information for determining the position of the magnetic head on the data track, address information showing the position of the magnetic head on the medium, and synchronization information for controlling the recording / reproducing speed of the magnetic head, and the like. do. The information for control also includes reference information based on the fact that the servo information is recorded later.
제어를 위한 자기 패턴은 높은 정밀도로 형성되어야 한다. 특히, 서보 패턴은 데이터 트랙들의 위치를 제어하기 위한 패턴이다. 서보 패턴의 정밀도가 나쁜 경우에, 헤드에 대한 위치 제어가 조잡하게 되고, 서보 패턴보다 더 높은 정밀도의 데이터 패턴이 논리적으로 기록될 수 없다. 따라서, 상기 매체의 기록 밀도가 증가됨에 따라, 서보 패턴은 높은 정밀도로 형성되어야 한다. 따라서, 상기 매체의 기록 밀도가 더 높게 됨에 따라, 서보 패턴은 매우 정밀하게 형성되어야 한다.Magnetic patterns for control should be formed with high precision. In particular, the servo pattern is a pattern for controlling the position of data tracks. If the precision of the servo pattern is poor, the position control for the head becomes coarse, and a data pattern of higher precision than the servo pattern cannot be logically recorded. Therefore, as the recording density of the medium increases, the servo pattern must be formed with high precision. Therefore, as the recording density of the medium becomes higher, the servo pattern must be formed very precisely.
본 발명에 있어서, 매우 정밀한 서보 패턴 또는 기준 패턴이 얻어질 수 있으므로, 본 발명은 특히 40 kTPI 이상의 트랙 밀도를 가지는 매체와 같은 고밀도 기록의 자기 기록 매체에 적용될 때 현저한 효과를 제공한다.In the present invention, since a very precise servo pattern or reference pattern can be obtained, the present invention provides a remarkable effect especially when applied to a magnetic recording medium of high density recording such as a medium having a track density of 40 kTPI or more.
또한, 트랙들에 대하여 경사지게 연장되는 자기 패턴이 바람직하게 형성될 수 있으므로, 이는 위상 서보 신호들에 대한 경사 패턴에 특히 적합하다.In addition, since a magnetic pattern extending obliquely with respect to the tracks can be preferably formed, this is particularly suitable for the inclination pattern for phase servo signals.
본 발명은 헤드가 자기 헤드를 사용하지 않고 이동가능한 영역위에 서보패턴이 기록될 수 있다는 점에서 유리하다. 따라서, 상기 헤드가 데이터 기록 영역의 밖에 존재하는 경우에도, 서보 패턴의 검출가능한 범위가 넓어져서, 헤드는 쉽게 되돌아올 수 있다.The invention is advantageous in that the servo pattern can be recorded on the area where the head is movable without using the magnetic head. Therefore, even when the head is outside the data recording area, the detectable range of the servo pattern is widened, so that the head can be easily returned.
또한, 본 발명에 따라서, 2 ㎛ 이하의 최소폭을 가지는 미세한 자기 패턴이 정밀하게 형성될 수 있다는 사실이 발견되었다.Also, according to the present invention, it has been found that fine magnetic patterns having a minimum width of 2 μm or less can be formed precisely.
매체와 마스크 사이에 형성된 갭을 통해 에너지빔들이 상기 매체에 조사될 때, 마스크에 의해 에너지빔들이 회절되어 패턴의 외부 구조가 불명료하게 되는 경우에, ㎛ 정도의 크기로 패턴을 정밀하게 형성시키는 것이 어려울 것이라고 생각되어왔다.When energy beams are irradiated onto the medium through a gap formed between the medium and the mask, when the energy beams are diffracted by the mask to obscure the external structure of the pattern, it is necessary to precisely form the pattern to a size of about μm. It has been thought to be difficult.
그러나, 본 발명에서는, 에너지빔 조사 영역의 전체가 외부 자계에 의해 자화되는 것이 아니라, 조사 영역에서 자화 소거 온도 이상으로 가열된 영역만이 자화된다. 즉, 가열 온도가 임계값을 초과하지 않을 때, 외부 자계의 영향이 존재하지 않고, 회절광에 의해 발생된 패턴의 불명료성이 상당히 감소될 수 있어 ㎛ 정도의 미세 패턴이 형성될 수 있다. 패턴들을 형성하는데 상한이 존재하지 않고, 미세한 패턴이 에너지빔들의 파형의 한계 범위로 이론적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 엑시머 레이저를 사용하면, 약 100 nm 정도의 패턴이 형성될 수 있다.In the present invention, however, the entire energy beam irradiation region is not magnetized by an external magnetic field, but only the region heated above the magnetization erasing temperature in the irradiation region is magnetized. That is, when the heating temperature does not exceed the threshold value, there is no influence of the external magnetic field, and the opacity of the pattern generated by the diffracted light can be significantly reduced, so that a fine pattern on the order of µm can be formed. There is no upper limit for forming the patterns, and a fine pattern may theoretically be formed in the limit range of the waveform of the energy beams. For example, using an excimer laser, a pattern of about 100 nm may be formed.
본 발명의 방법에 따라서, 결함이 최소화될 수 있고, 표면 거칠기가 작게 유지되면서 미세한 자기 패턴이 짧은 시간안에 자기 디스크내에 쉽게 형성될 수 있 다. 따라서, 플라잉형/접촉형 자기 헤드를 사용하여 정보를 기록/재생하기 위한 매체에 본 발명을 적용할 때 실제 사용에 있어 효과가 높다.According to the method of the present invention, defects can be minimized and fine magnetic patterns can be easily formed in the magnetic disk in a short time while the surface roughness is kept small. Therefore, when the present invention is applied to a medium for recording / reproducing information using a flying / contacting magnetic head, the effect is high in practical use.
광이 마스크를 통해 자기광학 기록 매체에 조사되어 자기 영역들을 형성하는 기술 [예를 들어, “High density magnetic holography using non-crystal thin TbFc film(1983, November), the 7th japan applied magnetism academy lecture summaries, 9pA-11”, JA-A-60-64376, JP-A-63-166050, JP-A-60-35336(EP125535A)]을 상기 자기광학 기록 매체에 적용하도록 꽤 오래전에 제안하였다. 자기광학 기록 매체는 커(Kerr) 효과 또는 페러데이 효과를 이용하여 재생될 매체를 의미한다.A technique in which light is irradiated onto a magneto-optical recording medium through a mask to form magnetic regions [for example, “High density magnetic holography using non-crystal thin TbFc film (1983, November), the 7th japan applied magnetism academy lecture summaries, 9pA-11 ”, JA-A-60-64376, JP-A-63-166050, JP-A-60-35336 (EP125535A)] have been proposed for quite some time to apply to the magneto-optical recording medium. The magneto-optical recording medium means a medium to be reproduced using the Kerr effect or the Faraday effect.
그러나, 자기광학 기록 매체에 있어서, 제어 정보에 대한 돌출부들 및 리세스들 또는 트랙킹을 위한 가이드 그루브(guide groove)들이 수지로 만든 기판에 형성되므로, 제안된 기술이 실행될 수 없었다. 자기광학 기록 매체에 있어서, 기록층과 광학 헤드사이의 거리는 약 1 mm 이므로, 비록 상기 기록층에 돌출부들 및 리세스들이 존재할지라도 아무런 문제가 발생하지 않는다. 편리하고 비싸지 않은 주입 몰드가 수지로 만든 기판에 돌출부들 및 리세스들을 형성하는데 사용될 수 있으므로, 제어 정보에 대한 자기 패턴을 형성할 필요가 없다.However, in the magneto-optical recording medium, protrusions and recesses for control information or guide grooves for tracking are formed in the substrate made of resin, so the proposed technique could not be executed. In the magneto-optical recording medium, since the distance between the recording layer and the optical head is about 1 mm, no problem occurs even if there are protrusions and recesses in the recording layer. Since a convenient and inexpensive injection mold can be used to form protrusions and recesses in a substrate made of resin, there is no need to form a magnetic pattern for control information.
한편, 플라잉형 자기 헤드를 사용하여 자기 기록 매체에 기록 및 재생이 수행된다. 따라서, 보호층 및 윤활층이 자기층을 보호하도록 설치되고, 기판내의 돌출부들 및 리세스들이 형성가능하지 않은 독특한 구조를 가진다. 본 발명에 있어서, 열 처리 및 외부 자계 인가 처리를 조합함에 의해 그러한 자기 기록 매체에도 자기 패턴이 형성될 수 있다.On the other hand, recording and reproduction are performed on the magnetic recording medium using the flying magnetic head. Thus, a protective layer and a lubricating layer are provided to protect the magnetic layer, and have a unique structure in which protrusions and recesses in the substrate are not formable. In the present invention, a magnetic pattern can also be formed on such a magnetic recording medium by combining heat treatment and external magnetic field application treatment.
다음으로, 자기 기록 매체를 대표하는 자기 디스크에 대하여 기술된다.Next, a magnetic disk representing a magnetic recording medium will be described.
본 발명에 있어서, 자기층을 국부적으로 가열하는 단계와 자기층에 외부 자계를 인가하는 단계를 조합한 아래의 4 가지 방법들이 존재한다.In the present invention, there are four methods which combine the steps of locally heating the magnetic layer and applying an external magnetic field to the magnetic layer.
방법 1: 가열전에, 강한 외부 자계가 소망의 방향으로 자기층을 균일하게 자화시키도록 상기 자기층에 인가되고, 그 후에 자기층의 소망된 영역이 자화 소거 온도로 즉, 자화를 소거하는 퀴리 온도 부근으로 가열되어, 자기 패턴이 형성된다. 이 방법에 있어서, 자기 패턴은 가장 쉬운 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 자기층이 균일하게 자화되므로, 이 방법에 의해 자기 패턴이 형성된 후에 자기 기록이 통상적으로 수행될 수 있다.Method 1: Prior to heating, a strong external magnetic field is applied to the magnetic layer to uniformly magnetize the magnetic layer in the desired direction, after which the desired region of the magnetic layer is at the magnetization erasing temperature, i.e., the Curie temperature Heated to the vicinity, a magnetic pattern is formed. In this method, the magnetic pattern can be formed in the easiest way. In addition, since the magnetic layer is uniformly magnetized, magnetic recording can be normally performed after the magnetic pattern is formed by this method.
방법 2: 가열전에, 강한 외부 자계가 소망된 방향으로 자기층을 균일하게 자화하도록 상기 자기층에 인가되고, 그 후에 자기층의 소망 영역이 자화 소거 온도로 즉, 퀴리 온도부근으로 가열되고 동시에 약한 자계가 균일한 자화의 방향과 다른 방향으로 그 영역에 인가되고 이에 의해 자화를 소거하여, 자기 패턴이 형성된다. 이 방법에 있어서, 완전한 소거가 얻어질 수 있으므로, 강한 신호들을 발생시킬 수 있는 자기 패턴이 얻어질 수 있다.Method 2: Prior to heating, a strong external magnetic field is applied to the magnetic layer to uniformly magnetize the magnetic layer in the desired direction, after which the desired area of the magnetic layer is heated to the magnetization erasing temperature, i.e., near the Curie temperature and weak at the same time. The magnetic field is applied to the region in a direction different from the direction of uniform magnetization, thereby canceling the magnetization, thereby forming a magnetic pattern. In this way, since a complete erase can be obtained, a magnetic pattern that can generate strong signals can be obtained.
방법 3: 가열 및 약한 외부 자계의 인가가 동시에 수행되어 이에 의해 외부 자계에 따른 방향으로 가열된 영역만이 자화되어, 자기 패턴이 형성된다. 이 방법에 있어서, 자기 패턴이 가장 쉬운 방법으로 형성될 수 있다. 또한, 사용될 외부 자계가 약할 수도 있다.Method 3: Heating and application of a weak external magnetic field are performed simultaneously, whereby only the region heated in the direction according to the external magnetic field is magnetized, thereby forming a magnetic pattern. In this method, a magnetic pattern can be formed in the easiest way. In addition, the external magnetic field to be used may be weak.
방법 4: 가열전에, 강한 외부 자계가 소망된 방향으로 자기층을 균일하게 자 화시키도록 자기층에 인가되고, 그 후에 자기층의 소망된 영역이 가열되고 동시에 약한 자계가 가열전의 방향과 반대인 방향으로 그 영역에 인가되고 그 영역을 자화하여 자기 패턴이 형성된다. 이 방법에 있어서, 가장 강한 신호들을 생성할 수 있는 자기 패턴과 우수한 C/N 및 S/N 이 얻어질 수 있다.Method 4: Prior to heating, a strong external magnetic field is applied to the magnetic layer to uniformly magnetize the magnetic layer in the desired direction, after which the desired area of the magnetic layer is heated and at the same time the weak magnetic field is opposite to the direction before heating. Is applied to the area in the direction and magnetizes the area to form a magnetic pattern. In this way, a magnetic pattern capable of producing the strongest signals and excellent C / N and S / N can be obtained.
먼저, 방법 1 이 더 상세히 기술된다.First,
강한 외부 자계가 자기 디스크에 인가되어, 소망된 자화 방향으로 완전히 자기층을 균일하게 자화시킨다. 외부 자계를 인가하기 위한 수단은 자기 헤드가 될 수 있다. 또는, 자계들이 소망된 자화 방향들로 생성되도록 다수의 전자석 또는 영구자석들이 배치될 수 있다. 또한, 그러한 부재에 다른 수단이 결합될 수 있다.A strong external magnetic field is applied to the magnetic disk to uniformly magnetize the magnetic layer completely in the desired magnetization direction. The means for applying an external magnetic field can be a magnetic head. Alternatively, multiple electromagnets or permanent magnets can be arranged such that magnetic fields are created in the desired magnetization directions. In addition, other means can be combined with such a member.
쉽게 자화가능한 축이 수평 방향으로 연장하는 매체를 사용하는 경우에, 소망된 자화 방향은 데이터 기록/재생 헤드의 이동 방향(상기 매체와 헤드사이의 상대적 움직임의 방향)과 같은 또는 반대 방향을 의미한다. 또한, 쉽게 자화가능한 축이 수평 방향에 대하여 수직으로 연장하는 매체를 사용하는 경우에, 소망된 자화 방향은 수직 방향(상향 방향 또는 하향 방향)을 의미한다. 따라서, 상술된 것들 사이의 소망된 자화 방향으로 자기층을 자화시키기 위하여, 외부 자계가 인가된다.In the case of using a medium in which the easily magnetizable axis extends in the horizontal direction, the desired magnetization direction means the same or opposite direction as the moving direction of the data recording / reproducing head (the direction of relative movement between the medium and the head). . Further, in the case of using a medium in which the easily magnetizable axis extends perpendicularly to the horizontal direction, the desired magnetization direction means a vertical direction (upward or downward direction). Thus, in order to magnetize the magnetic layer in the desired magnetization direction between those described above, an external magnetic field is applied.
소망된 방향으로의 자기층 전체의 균일한 자화는 자기층의 전체가 실질적으로 같은 방향으로 자화된다는 것을 의미한다. 그러나, 엄격한 의미에서, 자기층의 전체를 반드시 자화시킬 필요는 없지만, 자기 패턴이 형성되는 영역만은 같은 방향으로 자화되어야 한다.Uniform magnetization of the entire magnetic layer in the desired direction means that the entire magnetic layer is magnetized in substantially the same direction. However, in a strict sense, it is not necessary to magnetize the whole of the magnetic layer, but only the region where the magnetic pattern is formed should be magnetized in the same direction.
자기층의 세기는 자기 기록 매체의 자기층의 특성들에 의존하여 변화한다. 자기층은 실온에서 자기층의 보자력의 2 배 정도의 보자력을 가지는 자계에 의해 자화되는 것이 바람직하다. 자계의 세기가 그 값보다 약할 때, 자화는 불충분하게 될 수 있다. 그러나, 실온에서 자기층의 보자력보다 약 5 배 이하의 보자력으로 자화되어야 한다.The strength of the magnetic layer varies depending on the characteristics of the magnetic layer of the magnetic recording medium. The magnetic layer is preferably magnetized by a magnetic field having a coercivity of about twice the coercivity of the magnetic layer at room temperature. When the strength of the magnetic field is weaker than that value, the magnetization may become insufficient. However, it should be magnetized to a coercive force of about 5 times or less than the coercive force of the magnetic layer at room temperature.
자기 디스크의 자기층의 표면은 자기층의 자화 소거 온도로 즉, 퀴리 온도 부근으로 부분적으로 가열되어 자성이 소거된다. 이 경우에, 그 자화된 영역은 완전히 소거될 수 없고, 자기층은 소망된 자화 방향으로 균일하게 자화된 영역보다 약하게 자화되는 상황이 발생할 수 있다.The surface of the magnetic layer of the magnetic disk is partially heated to the magnetization erasing temperature of the magnetic layer, i.e., near the Curie temperature, and the magnetism is erased. In this case, a situation may arise in which the magnetized region cannot be completely erased, and the magnetic layer is weakly magnetized than the magnetized region uniformly in the desired magnetization direction.
방법 2 에 있어서, 가열전에 외부 자계의 방향 및 세기는 방법 1 의 것들과 동일하다. 가열과 동시에 인가된 자계의 방향은, 쉽게 자화가능한 축이 수평 방향으로 연장하는 매체의 경우에서의 수평 방향에, 또는 쉽게 자화가능한 축이 수평 방향에 수직으로 연장하는 경우에서의 상기 매체의 수평 방향에, 수직인 방향이다. 자화는 그러한 자계를 인가함에 의해 소거될 수 있다.In
또한, 자기 기록 매체의 자기층의 특성들에 의존하여 자계의 세기가 변화한다. 자계의 세기가 더 커지면 커질수록, 자기 패턴은 더 쉽게 형성된다. 그러나, 인가가능한 자계의 세기는 실온에서 자기층의 보자력보다 작게 되어야 한다. 실온에서 자기층의 보자력의 1/8 이상의 보자력을 가지는 자계를 인가하는 것이 바람직하다. 상기 보자력이 그 값보다 낮은 경우에, 가열된 영역은 냉각 시간에서 원주 영역의 자기 영역들의 영향에 의해 그 원주 영역과 동일한 방향으로 다시 자화될 수 있다.In addition, the strength of the magnetic field changes depending on the characteristics of the magnetic layer of the magnetic recording medium. The greater the intensity of the magnetic field, the easier the magnetic pattern is formed. However, the intensity of the magnetic field applicable should be less than the coercive force of the magnetic layer at room temperature. It is preferable to apply a magnetic field having a coercive force of 1/8 or more of the coercive force of the magnetic layer at room temperature. If the coercive force is lower than that value, the heated region can be magnetized again in the same direction as the circumferential region by the influence of the magnetic regions of the circumferential region at the cooling time.
그러나, 인가가능한 자계는 실온에서 자기 층의 보자력의 2/3 배 이하인 것이 바람직하다. 상기 보자력이 더 큰 값을 가질 때, 가열된 영역의 원주 영역내의 자기 영역들이 영향받을 수 있다. 특히, 이는 실온에서 자기층의 보자력의 1/2 배 이하이다.However, the applicable magnetic field is preferably at most 2/3 times the coercivity of the magnetic layer at room temperature. When the coercive force has a higher value, magnetic regions in the circumferential region of the heated region can be affected. In particular, it is no more than 1/2 the coercive force of the magnetic layer at room temperature.
자기층의 보자력이 감소되는 범위로 가열되어야 한다. 예를 들어, 가열을 위한 온도는 자화 소거 온도 또는 퀴리 온도 부근의 온도이다. 가열 온도는 100℃ 이상인 것이 바람직하다. 100℃ 이하에서 외부 자계의 영향을 쉽게 견디는 자기층은 실온에서 낮은 안정성의 자기 영역들을 나타낸다. 또한, 가열 온도는 700℃ 이하가 바람직하다. 가열 온도가 그 온도를 초과할 때, 자기층이 변형될 가능성이 존재한다.It must be heated to such a extent that the coercive force of the magnetic layer is reduced. For example, the temperature for heating is a temperature near the magnetization elimination temperature or the Curie temperature. It is preferable that heating temperature is 100 degreeC or more. Magnetic layers that easily withstand the influence of external magnetic fields below 100 ° C. exhibit low stability magnetic regions at room temperature. Moreover, as for heating temperature, 700 degrees C or less is preferable. When the heating temperature exceeds that temperature, there is a possibility that the magnetic layer is deformed.
방법 3 에 있어서, 가열과 동시에 인가된 외부 자계의 방향은 자기 기록 매체의 자기층의 종류에 의존하여 변화한다. 쉽게 자화가능한 축이 수평방향으로 연장하는 매체가 사용될 때, 외부 자계는 데이터 기록/재생 헤드를 이동시키는 방향(상기 매체와 자기 헤드의 상대적 움직임에 대한 방향)과 같은 또는 반대 방향으로 자화되도록 자기층에 인가되어야 한다. 쉽게 자화가능한 축이 수평 방향에 수직으로 연장되는 매체가 사용될 때, 자기층이 수직 방향(상향 방향 또는 하향 방향)으로 자화되도록, 자계가 상기 자기층에 인가되어야 한다.In the
자계의 세기는 방법 2 에서 가열과 함께 인가된 외부 자계의 세기와 같다. 또한, 가열 온도는 방법 2 에서의 온도와 같다.The strength of the magnetic field is equal to the strength of the external magnetic field applied with heating in
방법 4 에 있어서, 가열전에 인가된 외부 자계의 방향 및 세기는 방법 1 에 서의 방향 및 세기와 같다.In
비록, 가열과 함께 인가된 자계의 세기가 방법 2 에서의 세기와 같지만, 자계의 방향은 가열전의 방향과 반대이며, 자기층은 반대 방향으로 국부적으로 자화된다. 가열 온도는 방법 2 에서의 온도와 같다.Although the intensity of the magnetic field applied with heating is the same as that in
방법 4 에 따라서, 자기층을 소망된 방향으로 균일하게 자화시키도록 그 자기층에 외부 자계를 인가하고, 자기층을 국부적으로 가열함과 동시에 외부 자계를 인가하여 소망된 방향에 반대인 방향으로 그 가열된 영역을 자화시킴에 의해, 자기 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 이 방법에 따라서, 하나의 방향의 자계 방향을 가지는 자기 영역들 및 반대 방향을 가지는 자기 영역들이 명료하게 형성될 수 있고, 강한 신호 세기 및 우수한 C/N 및 S/N을 가지는 자기 패턴이 얻어질 수 있다.According to the
또는, 방법 1 에 따라서, 로컬 영역으로 자화된 영역을 갖지 않는 패턴 또는 소망된 방향으로 로컬 영역내에 약하게 자화된 영역을 갖는 패턴을 가지는 자기층이 소망된 방향으로 균일하게 자화된 영역에서 형성되는, 자기 기록 매체를 제조할 수 있다. 그러한 매체는 한꺼번에 상기 매체의 전체 표면을 균일하게 자화시키고, 자계를 소거시키도록 마스크를 통해 광에 노출시킴에 의해 매우 짧은 시간에 쉽게 제조될 수 있다.Or in accordance with
다음으로, 본 발명의 자기층을 국부적으로 가열하는 방법에 대하여 설명된다.Next, a method of locally heating the magnetic layer of the present invention will be described.
가열 수단은 자기층의 표면을 국부적으로 가열하는 기능을 가지는 것이 바람직하다. 그러나, 소망되지않은 부분들로의 열 확산의 문제점과 제어 능력을 고려 하여, 레이저와 같은 에너지빔들을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 가열될 영역의 크기 및 전력을 제어하기 쉽기 때문이다.The heating means preferably has a function of locally heating the surface of the magnetic layer. However, in view of the problem and controllability of heat diffusion into undesired parts, it is desirable to use energy beams such as lasers, since it is easy to control the size and power of the area to be heated.
이 경우에, 마스크를 통해 에너지빔들을 조사함에 의해 다수의 자기 패턴들이 한 번 형성될 수 있으므로 마스크를 사용하는 것이 바람직하다. 이 기술은 자기 패턴 형성 단계에 대한 시간을 감소시킬 수 있고, 사용하기가 쉽다.In this case, it is preferable to use a mask because a plurality of magnetic patterns can be formed once by irradiating energy beams through the mask. This technique can reduce the time for the magnetic pattern forming step and is easy to use.
또한, 가열된 영역의 위치 및 가열 온도를 제어하기 위해, 연속적인 조사보다는 오히려 펄스 에너지빔들로 에너지빔들을 형성하는 것이 바람직하다.Also, to control the location and heating temperature of the heated region, it is desirable to form energy beams with pulsed energy beams rather than continuous irradiation.
특히, 펄스 레이저 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 펄스 레이저 소스는 펄스의 상태로 레이저를 간헐적으로 발진시킨다. 연속 레이저가 AO(acoustic optical device) 및 EO(electro-optical device)와 같은 광학 장치에 의해 펄스 레이저로 변경되는 경우와 비교하여, 전력의 높은 피크 값을 가지는 레이저가 매우 짧은 시간안에 조사될 수 있고, 열 저장이 최소화되므로, 펄스 레이저 소스를 사용하는 것이 매우 바람직하다.In particular, it is preferable to use a pulsed laser light source. A pulsed laser source oscillates the laser intermittently in the state of a pulse. Compared to the case where the continuous laser is changed into a pulsed laser by optical devices such as an optical optical device (AO) and an electro-optical device (EO), a laser having a high peak value of power can be irradiated in a very short time. It is highly desirable to use a pulsed laser source, since heat storage is minimized.
연속 레이저가 그러한 광학 장치에 의해 펄스 레이저로 변경되는 경우에, 펄스내의 전력의 크기는 펄스폭 전체에 걸쳐 실질적으로 같다. 한편, 펄스 레이저 소스에 있어서, 예를 들어 에너지는 펄스 레이저 소스에서 공진에 의해 저장되고, 펄스로서의 레이저빔들이 동시에 방사된다. 따라서, 펄스의 전력은 피크에서 매우 크고, 그 후에 감소한다. 본 발명에 있어서, 높은 콘트라스트와 높은 정밀도를 가지는 자기 패턴의 형성시에, 급속 가열 및 급속 냉각하는 것이 바람직하므로, 펄스 레이저 소스를 사용하는 것이 적합하다.In the case where the continuous laser is changed to a pulsed laser by such an optical device, the magnitude of the power in the pulse is substantially the same throughout the pulse width. On the other hand, in a pulsed laser source, for example, energy is stored by resonance in the pulsed laser source, and laser beams as pulses are radiated simultaneously. Thus, the power of the pulse is very large at the peak and then decreases. In the present invention, rapid heating and rapid cooling are preferable at the time of forming a magnetic pattern having high contrast and high precision, and therefore, it is preferable to use a pulsed laser source.
패턴의 콘트라스트 비율을 증가시키거나 기록 밀도를 증가시키기 위해, 자기 패턴이 형성되는 매체 표면은 펄스 에너지빔들의 조사 시간과 비조사 시간사이에 큰 온도차를 가져야 한다. 따라서, 기판은 펄스화된 에너지빔들의 비조사 시간내에 실온 또는 그 보다 낮게 유지되는 것이 바람직하다. 실온은 약 25℃이다. 상기 매체가 펄스화된 에너지빔들에 의해 국부적으로 가열되고 동시에 외부 자계가 인가되는 경우에, 상기 외부 자계는 펄스화된 에너지빔들과 동기되어 연속적으로 또는 펄스 형태로 인가될 수 있다.In order to increase the contrast ratio of the pattern or increase the recording density, the medium surface on which the magnetic pattern is formed must have a large temperature difference between the irradiation time of the pulse energy beams and the non-irradiation time. Thus, the substrate is preferably kept at room temperature or lower within the non-irradiation time of the pulsed energy beams. Room temperature is about 25 ° C. When the medium is locally heated by pulsed energy beams and at the same time an external magnetic field is applied, the external magnetic field can be applied continuously or in pulsed form in synchronization with the pulsed energy beams.
에너지빔들의 파장은 1,100 nm 이하가 바람직하다. 그 파장이 그러한 범위내에 있을 때, 회절 효과가 작고 해상도가 증가되므로, 미세한 자기 패턴이 쉽게 형성된다. 특히, 파장은 600 nm 이하이다. 그러한 파장은 높은 해상도뿐만 아니라 작은 회절도 제공하므로, 마스크와 자기 기록 매체사이의 공간이 비교적 넓어질 수 있고, 따라서 조작 쉽고, 자기 패턴 형성 장치의 조립이 쉽다. 또한, 그 파장은 150 nm 이상이 바람직하다. 파장이 150 nm 보다 작을 때, 상기 마스크에 사용된 수정을 합성함에 의한 열 흡수가 크므로, 불충분하게 가열될 수 있다. 그 파장이 350 nm 이상 일 때, 광학 유리가 마스크에 사용될 수 있다.The wavelength of the energy beams is preferably 1,100 nm or less. When the wavelength is within such a range, since the diffraction effect is small and the resolution is increased, fine magnetic patterns are easily formed. In particular, the wavelength is 600 nm or less. Such wavelengths provide not only high resolution but also small diffraction, so that the space between the mask and the magnetic recording medium can be relatively widened, and therefore easy to operate and easy to assemble the magnetic pattern forming apparatus. In addition, the wavelength is preferably 150 nm or more. When the wavelength is smaller than 150 nm, the heat absorption by synthesizing the crystal used in the mask is large, so that it can be heated insufficiently. When the wavelength is 350 nm or more, optical glass can be used for the mask.
특히, 야그(YAG) Q-스위치 레이저(1,064 nm), Ar 레이저(488 nm, 5614 nm) 또는 루비 레이저(694 nm)의 엑시머 레이저(248 nm); 제 2 고조파(532 nm), 제 3 고조파(355 nm) 또는 제 4 고조파(266 nm)가 사용될 수 있다.In particular, excimer lasers (248 nm) of YAG Q-switched lasers (1,064 nm), Ar lasers (488 nm, 5614 nm) or ruby lasers (694 nm); Second harmonic (532 nm), third harmonic (355 nm) or fourth harmonic (266 nm) may be used.
비록 에너지빔들의 전력이 외부 자계의 크기를 고려하여 최적값으로 선택될 수 있지만, 펄스 당 펄스화된 에너지빔들의 전력은 1,000 mJ/cm2 이하인 것이 바람직하다. 상술된 값의 전력보다 더 큰 전력을 인가하면 상기 펄스화된 에너지빔들에 의해 자기 기록 매체의 표면을 손상시킬 수 있고, 변형을 발생시킬 수 있다. 표면 거칠기 Ra 는 3 nm 이상으로 증가되고, 기복의 정도 Wa 가 변형에 의해 5 nm 이상으로 증가될 때, 플라이형/접촉형 헤드의 이동에 있어서 문제점이 발생될 수 있다.Although the power of the energy beams may be selected as an optimal value in consideration of the magnitude of the external magnetic field, the power of the pulsed energy beams per pulse is preferably 1,000 mJ / cm 2 or less. Applying more power than the above-described value may damage the surface of the magnetic recording medium by the pulsed energy beams and cause deformation. When the surface roughness Ra is increased to 3 nm or more and the degree of undulation Wa is increased to 5 nm or more by deformation, a problem may arise in the movement of the fly / contact head.
따라서, 전력은 500 mJ/cm2 이하가 바람직하며, 100 mJ/cm2 이하가 더 바람직하다. 이 범위내에, 고 해상도를 가진 자기 패턴이 비교적 큰 열 확산 특성들을 가지는 기판을 사용하는 경우에서도 쉽게 형성될 수 있다. 또한, 전력은 10 mJ/cm2 이상이 바람직하다. 그 값보다 더 작게 될 때, 자기층내의 온도 상승이 억제되고, 자기 인쇄를 수행하기 어렵다.Therefore, the power is preferably 500 mJ / cm 2 or less, more preferably 100 mJ / cm 2 or less. Within this range, a magnetic pattern with high resolution can be easily formed even when using a substrate having relatively large heat spreading characteristics. Moreover, as for electric power, 10 mJ / cm <2> or more is preferable. When smaller than that value, the temperature rise in the magnetic layer is suppressed, and it is difficult to perform magnetic printing.
본 발명에 사용되는 기판이 Al 과 같은 금속 또는 그것의 합금으로 구성될 때, 상기 기판은 큰 열도전성을 가진다. 이 경우에, 소망되지 않은 영역의 로컬 영역으로의 열 확산에 의해 자기 패턴의 변형이 발생하기 않도록 또는 과도한 에너지에 의해 기판의 물리적 손상이 발생하지 않도록, 전력은 30 내지 120 mJ/cm2 의 범위내에 존재하는 것이 바람직하다.When the substrate used in the present invention is composed of a metal such as Al or an alloy thereof, the substrate has a large thermal conductivity. In this case, the power is in the range of 30 to 120 mJ / cm 2 so that deformation of the magnetic pattern does not occur by thermal diffusion of the undesired area into the local area or physical damage of the substrate is caused by excessive energy. It is preferably present in.
상기 기판이 유리와 같은 세라믹으로 만들어지는 경우에, 열 전도가 Al 등과 비교하여 작고, 펄스화된 에너지빔들이 조사되는 위치에서의 열 저장이 크므로, 전 력은 10 내지 100 mJ/cm2 의 범위내에 있는 것이 바람직하다.When the substrate is made of a ceramic such as glass, the heat conduction is small compared to Al and the heat storage at the position where the pulsed energy beams are irradiated is large, so that the electric power is 10 to 100 mJ / cm 2 . It is desirable to be in the range.
기판이 폴리카보네이트와 같은 수지로 만들어 지는 경우에, 펄스화된 에너지 빔들이 조사되는 위치에서의 열 저장이 크고, 녹는점이 유리와 비교하여 낮으므로, 전력은 10 내지 80 mJ/cm2 의 범위내에 존재하는 것이 바람직하다.When the substrate is made of a resin such as polycarbonate, the heat storage at the location where the pulsed energy beams are irradiated is large, and the melting point is low compared to glass, so that the power is in the range of 10 to 80 mJ / cm 2 . It is preferable to exist.
또한, 에너지빔들에 의한 자기층, 보호층 또는 윤활층에 대한 손상이 염려될 때, 전력이 작은 경우에 인가된 자계의 세기를 증가시키거나, 동시에 펄스화된 에너지 빔들을 인가하는 방법을 취할 수 있다. 예를 들어, 실온에서 가능한 큰 세기의 보자력의 25 내지 75% 가 수평 기록 타입의 매체에 인가되어 에너지빔들의 에너지를 감소시킨다. 수평 기록 타입의 매체의 경우에, 실온에서 가능한 큰 세기의 보자력의 1 내지 50% 가 상기 에너지를 감속시키기 위해 인가되어야 한다.Also, when the damage to the magnetic layer, the protective layer or the lubrication layer by the energy beams is concerned, take the method of increasing the intensity of the applied magnetic field or applying pulsed energy beams at the same time when the power is small. Can be. For example, 25 to 75% of the coercive force of the greatest intensity possible at room temperature is applied to the medium of the horizontal recording type to reduce the energy of the energy beams. In the case of a horizontal recording type of medium, 1 to 50% of the coercive force of the greatest intensity possible at room temperature must be applied to slow down the energy.
펄스화된 에너지빔들이 상기 보호층 및 윤활층을 통해 자기층에 조사되는 경우에, 윤활층의 손상(분해, 중합)을 고려하여 조사한 후에 상기 윤활층이 다시 코팅되는 경우가 존재한다.When pulsed energy beams are irradiated to the magnetic layer through the protective layer and the lubricating layer, there is a case where the lubricating layer is coated again after irradiation in consideration of damage (decomposition, polymerization) of the lubricating layer.
펄스화된 에너지빔들의 펄스폭이 1 이하인 것이 바람직하다. 펄스폭이 그 값보다 넓은 경우에, 상기 펄스화된 에너지빔들의 에너지에 의한 열이 자기 기록 매체로 분산되어, 해상도가 감소되기 쉽다. 1 펄스 당 전력이 같을 때, 펄스폭은 한 번에 강한 에너지를 발생하도록 짧게 되어야 하고, 이에 의해 열 분산이 작게 되고, 자기 패턴의 해상도는 증가되기 쉽다. 특히, 펄스폭은 100 nsec 이하이다. 그 범위내의 펄스폭을 사용하여, 비교적 큰 열 분산을 가지는 Al과 같은 금 속으로 만들어진 기판이 사용될 때에도, 높은 해상도를 가지는 자기 패턴을 형성하기 쉽다. 2 ㎛ 이하의 최소폭을 가지는 패턴을 형성시에, 펄스폭이 25 nsec 가 되도록 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 크게 해상도를 고려하면, 펄스폭은 가능한한 짧아야 한다. 또한, 발생된 열이 자기층내의 자화의 전이가 완료될 때까지 유지될 수 있으므로, 펄스폭은 1 nsec 이상이 바람직하다.Pulse width of pulsed energy beams is 1 It is preferable that it is the following. When the pulse width is wider than that value, heat by energy of the pulsed energy beams is dispersed to the magnetic recording medium, so that the resolution is likely to be reduced. When the power per pulse is the same, the pulse width should be shortened to generate strong energy at one time, thereby making the heat dissipation small and the resolution of the magnetic pattern tend to be increased. In particular, the pulse width is 100 nsec or less. Using a pulse width within that range, it is easy to form a magnetic pattern having a high resolution even when a substrate made of metal such as Al having a relatively large heat dissipation is used. In forming a pattern having a minimum width of 2 m or less, it is preferable to determine that the pulse width is 25 nsec. That is, considering the resolution greatly, the pulse width should be as short as possible. Also, since the generated heat can be maintained until the transition of magnetization in the magnetic layer is completed, the pulse width is preferably 1 nsec or more.
일종의 펄스같은 레이저로서, 모드동기 레이저(modelocked laser)와 같이 피코(pico)초 또는 펨토(femto)초의 레벨에서 고 주파수의 극단 펄스들을 발생시킬 수 있는 레이저가 존재한다. 고 주파수의 극단(ultra-short) 펄스들이 인가되는 주기에 있어서, 레이저는 각각의 극단 펄스사이의 매우 짧은 시간내에 조사되지 않는다. 그러나, 비조사 시간이 매우 짧으므로, 가열될 부분은 실질적으로 냉각되지 않는다. 즉, 일단 퀴리 온도 이상의 온도로 상승된 영역은 퀴리 온도보다 더 높은 온도로 유지될 수 있다.As a kind of pulse-like laser, there is a laser capable of generating high frequency extreme pulses at the level of picoseconds or femtoseconds, such as modelocked lasers. In the period in which high frequency ultra-short pulses are applied, the laser is not irradiated within a very short time between each extreme pulse. However, since the non-irradiation time is very short, the portion to be heated is not substantially cooled. That is, the region once raised to a temperature above the Curie temperature may be maintained at a temperature higher than the Curie temperature.
따라서, 그러한 경우에, 연속 조사 주기(각각의 극단펄스 사이에서 연속 조사 주기는 레이저가 조사되지 않는 시간을 포함한다)는 1 펄스로서 결정된다. 또한, 연속 조사 주기에서 조사 에너지 양의 전체값은 펄스 당 전력(mJ/cm2 )으로서 결정된다.Thus, in such a case, the continuous irradiation period (the continuous irradiation period between each extreme pulse includes the time for which the laser is not irradiated) is determined as one pulse. In addition, the total value of the irradiation energy amount in the continuous irradiation cycle is determined as the power per pulse (mJ / cm 2 ) .
바람직하게도, 에너지 조사 영역내의 에너지빔들의 세기 분포는 15% 내에 존재하고, 이에 의해 그 조사된 영역내의 열 분포가 작게 되도록 억제될 수 있고, 자기 패턴의 자화의 세기 분포도 작게 되도록 억제될 수 있다. 따라서, 신호 세기가 자기 헤드를 사용하여 판독될 때, 신호의 매우 균일한 세기를 가지는 자기 패턴이 형성 될 수 있다.Preferably, the intensity distribution of the energy beams in the energy irradiation area is within 15%, whereby the heat distribution in the irradiated area can be suppressed to be small, and the intensity distribution of the magnetization of the magnetic pattern can also be suppressed to be small. Thus, when the signal strength is read using the magnetic head, a magnetic pattern having a very uniform strength of the signal can be formed.
레이저와 같은 에너지빔들은 일반적으로 빔 스폿(spot) 내의 세기 분포(에너지의 밀도 분포)를 가진다. 국부적으로 가열하도록 에너지빔들이 조사될 때에도, 에너지 밀도의 차이들에 의한 온도 상승의 차이가 발생한다. 따라서, 불균일한 가열에 의한 전사(transfering) 세기의 차이가 국부적으로 발생한다. 엑시머 레이저 또는 YAG-Q-스위치 레이저와 같은 펄스 레이저가 사용될 때, 빔 스폿에서의 세기 분포는 일반적으로 약 30%내에 존재한다.Energy beams, such as lasers, generally have an intensity distribution (density distribution of energy) within the beam spot. Even when the energy beams are irradiated to locally heat, a difference in temperature rise due to differences in energy density occurs. Thus, a difference in transfering intensity due to non-uniform heating occurs locally. When pulsed lasers such as excimer lasers or YAG-Q-switched lasers are used, the intensity distribution at the beam spot is generally within about 30%.
따라서, 빔 스폿에서의 에너지빔들의 세기 분포는, 예를 들어 작은 세기 분포를 가지는 에너지빔 소스를 사용함에 의해, 투과 부분이 필요에 따라 그 후에 연장될 수 있는 셰이딩 기판 등을 통해 작은 세기 분포의 에너지빔들을 가지는 에너지 부분만을 통과시키거나 호모게나이저(homogenizer) 또는 다른 광학 소자들을 사용함에 의해, 15% 내로 억제되어야한다.Thus, the intensity distribution of the energy beams at the beam spot is of small intensity distribution through a shading substrate or the like, for example by using an energy beam source having a small intensity distribution, whereby the transmissive portion can then be extended as needed. By passing only the energy portion with energy beams or by using a homogenizer or other optical elements, it should be suppressed to within 15%.
바람직하게도, 에너지빔들은 미리 세기 분포 균등 처리되어, 상기 조사된 영역내의 열 분포가 작게 되도록 억제될 수 있고, 자기 패턴의 자계 세기의 분포가 작게 되도록 억제될 수 있다. 따라서, 신호 세기가 자기 헤드를 사용하여 판독될 때, 매우 균일한 세기의 신호를 가지는 자기 패턴이 형성될 수 있다.Preferably, the energy beams are equally processed in intensity distribution in advance, so that the heat distribution in the irradiated area can be suppressed to be small, and the distribution of the magnetic field intensity of the magnetic pattern can be suppressed to be small. Thus, when the signal strength is read out using the magnetic head, a magnetic pattern having a signal of very uniform intensity can be formed.
세기 분포 균등화 처리는 호모게나이저 또는 다른 광학 소자들을 사용하여 균등화하는 처리, 또는 셰이딩 기판 또는 슬릿을 통해 에너지빔들의 작은 세기 분포를 가지는 부분만을 투과하는 그러한 처리일 수 있고, 그 투과된 부분은 필요에 따라 그 후에 연장될 수 있다.The intensity distribution equalization process may be a process of equalization using a homogenizer or other optical elements, or such a process of transmitting only a portion having a small intensity distribution of energy beams through a shading substrate or slit, the transmitted portion being necessary Can then be extended accordingly.
바람직하게도, 에너지빔들은 상기 에너지빔들을 광학적으로 다수의 부분들로 분할하고 그 후에 그 분할된 부분들을 중첩함에 의해 균등화 처리된다. 이 경우에, 에너지빔들은 완전히 그리고 유효하게 이용될 수 있다. 본 발명에 있어서, 짧은 시간안에 자기층을 가열하도록 높은 세기의 에너지빔들을 조사하는 것이 바람직하며, 이를 위해 손실없이 에너지를 사용하는 것이 바람직하다.Preferably, the energy beams are equalized by optically dividing the energy beams into a plurality of parts and then superimposing the divided parts. In this case, the energy beams can be used fully and effectively. In the present invention, it is preferable to irradiate energy beams of high intensity to heat the magnetic layer in a short time, and for this purpose, it is preferable to use energy without loss.
도 6은 에너지빔들을 분할하기 위한 방법 및 에너지빔들의 세기 분포의 예를 설명하기 위한 도면이다. 만일 타원 빔 형상을 가지는 에너지빔들이 단축(short axis) 방향의 분포(201)를 그리고 장축 방향(long axis) 방향의 분포(202)를 가진다고 가정하자. 이 경우에 예를 들어 프리즘 어레이(원통형 렌즈) 등에 의해 단축 방향으로 빔의 길이를 세부분들로 분할함에 의해 그리고 상기 세분할된 부분들을 중첩함에 의해, 세기의 차이가 분산될 수 있으므로, 단축 방향으로의 세기 분포가 다소 균등화될 수 있다. 또한, 장축 방향으로의 세기 분포는 프리즘 어레이(원통형 렌즈) 등에 의해 장축 방향으로 빔들의 길이를 7 부분으로 분할하고 그 후에 7 분할된 부분들을 중첩시킴에 의해 다소 균등화될 수 있다. 양자를 결합하여, 전체적으로 우수한 균일성 및 작은 세기 분포를 가지는 빔들이 얻어질 수 있다. 필요에 따라, 단지 하나의 축 방향으로 분할될 수 있다. 세기 분포가 클 때, 균일성을 증가시키도록 분할의 수가 증가되어야 한다.6 is a view for explaining a method for splitting energy beams and an example of the intensity distribution of the energy beams. Suppose that energy beams having an elliptic beam shape have a
에너지빔들이 같은 축 방향을 가지는 2 개 이상의 프리즘 어레이들을 통해 통과될 때, 분할의 수를 증가시키는 경우와 동일한 효과가 얻어질 수 있다. 또는, 2 개의 축 방향으로의 세기 분포들이 많은 렌즈를 가지는 플라이 아이(fly-eye) 렌즈를 사용하여 2 개의 축 방향으로 동시에 분할될 수 있다.When the energy beams are passed through two or more prism arrays having the same axial direction, the same effect as that of increasing the number of divisions can be obtained. Alternatively, intensity distributions in two axial directions can be simultaneously divided in two axial directions using a fly-eye lens having many lenses.
대안적으로, 세기 분포는 원통형 렌즈와 같은 비구면 렌즈를 통해 에너지빔들을 통과시킴에 의해 쉽게 균등화될 수 있다. 특히, 에너지빔들이 작은 직경의 빔을 가질 때, 충분한 균등화가 상술된 기술을 사용함에 의해서도 수행될 수 있고, 또한 광학 시스템이 간소화될 수 있다. 작은 직경은 약 0.05 내지 1 mm 의 직경을 의미한다.Alternatively, the intensity distribution can be easily equalized by passing the energy beams through an aspherical lens such as a cylindrical lens. In particular, when the energy beams have a small diameter beam, sufficient equalization can also be performed by using the above-described technique, and the optical system can also be simplified. Small diameter means a diameter of about 0.05 to 1 mm.
상술된 처리에 의한 균등화가 불충분할 때, 셰이딩 기판이 빔들의 주변 부분을 절단하거나 추가적인 균등화를 제공하기 위해 상기 빔들을 차단하는데 부가적으로 사용될 수 있다.When equalization by the process described above is insufficient, a shading substrate may additionally be used to cut off the peripheral portions of the beams or to block the beams to provide additional equalization.
본 발명에 있어서, 에너지빔들이 소망된 영역을 국부적으로 가열하기 위하여 마스크를 통해 조사되는 것이 바람직하다. 마스크를 사용하면 상기 매체상에 소망된 형상의 자기 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 종래 기술들에서 형성하기 어려운 복잡한 패턴 또는 독특한 패턴이 쉽게 형성될 수 있다.In the present invention, it is preferred that the energy beams are irradiated through a mask to locally heat the desired area. By using a mask, a magnetic pattern of a desired shape can be formed on the medium. Thus, a complicated pattern or a unique pattern that is difficult to form in the prior arts can be easily formed.
자기 디스크용 위상 서보 시스템에 있어서, 예를 들어 내부 주변으로부터 외부 주변으로 트랙들의 직경에 대하여 경사지게 또는 선형으로 연장하는 자기 패턴이 사용된다. 디스크가 회전되는 동안에 서보 신호들이 각각의 트랙에 대하여 기록되는 종래의 서보 패턴 형성 방법에 의해, 반경 반향에 연속적인 패턴 또는 상기 반경 방향에 경사진 패턴을 형성시키는 것은 어렵다. 그러나, 본 발명에 있어서, 복잡한 계산 또는 복잡한 장치가 불필요하고, 그러한 자기 패턴은 동시에 빔들을 조사함에 의해 쉽게 그리고 짧은 시간안에 형성될 수 있다.In phase servo systems for magnetic disks, magnetic patterns are used which, for example, extend inclined or linear with respect to the diameter of the tracks from the inner periphery to the outer periphery. By the conventional servo pattern forming method in which servo signals are recorded for each track while the disc is being rotated, it is difficult to form a pattern continuous in the radial reflection or inclined in the radial direction. However, in the present invention, complicated calculations or complicated devices are unnecessary, and such a magnetic pattern can be formed easily and in a short time by irradiating beams at the same time.
상기 마스크는 자기 디스크의 전체 표면 영역을 커버하기 위해 반드시 필요하지는 않지만, 임의의 크기와 자기 패턴을 형성하기 위한 반복 유닛을 가질 수 있다. 그러한 마스크는 소망된 패턴을 완성하기 위해 마스크를 연속적으로 이동시키는데 사용될 수 있다. 따라서, 상기 마스크는 간단하고 저렴한 것 일 수 있다.The mask is not necessary to cover the entire surface area of the magnetic disk, but may have repeating units for forming any size and magnetic pattern. Such a mask can be used to continuously move the mask to complete the desired pattern. Thus, the mask can be simple and inexpensive.
에너지빔들의 밀도(세기 분포)가 상기 자기 디스크의 표면상에 형성되기 위해, 상기 마스크는 형성될 자기 패턴에 대응하도록 에너지빔들의 세기 분포를 변경할 수 있는 그러한 마스크일 수 있다. 예로서, 패턴에 따라 에너지빔들을 투과하기 위한 투과 부분을 가지는 포토마스크 또는 상기 매체상에 특정 패턴을 촬상하기 위한 홀로그램이 기록되는 홀로그램 마스크가 존재한다. 그러한 마스크는 동시에 다수의 자기 패턴 또는 큰 표면 영역의 패턴을 형성하도록 허용하므로, 자기 패턴 형성 단계가 짧은 시간안에 쉽게 수행될 수 있다. 비록 마스크가 상기 매체로부터 멀리 분리될때에도 홀로그램 마스크를 사용하여 선명하고 명료한 패턴이 형성될 수 있지만, 용이함 및 비용의 관점에서 상기 포토마스크가 유리하다.In order for the density (intensity distribution) of the energy beams to be formed on the surface of the magnetic disk, the mask may be such a mask that can change the intensity distribution of the energy beams to correspond to the magnetic pattern to be formed. By way of example, there is a photomask having a transmission portion for transmitting energy beams according to a pattern or a hologram mask in which a hologram for imaging a specific pattern is recorded on the medium. Such masks allow for the formation of multiple magnetic patterns or patterns of large surface areas at the same time, so that the magnetic pattern forming step can be easily performed in a short time. Although a clear and clear pattern can be formed using a hologram mask even when the mask is separated from the medium, the photomask is advantageous in view of ease and cost.
마스크에 대한 재료는 제한받지 않는다. 그러나, 마스크가 비자기 재료로 만들어질 때, 비록 마스크가 임의의 형상의 패턴내에 존재할지라도, 명료한 자기 패턴이 균일하게 형성될 수 있고, 균일하고 강한 재생 신호들이 얻어질 수 있다.The material for the mask is not limited. However, when the mask is made of a nonmagnetic material, even if the mask is present in an arbitrary shaped pattern, a clear magnetic pattern can be formed uniformly, and uniform and strong reproduction signals can be obtained.
자계의 분포가 자화에 의해 교란되기 때문에, 강자성 재료를 함유하는 재료로 만들어진 마스크는 바람직하지 않다. 형상이 자기 디스크의 반경 방향에 경사진 패턴 또는 자기 디스크의 반경 방향으로 연장하는 원형 패턴의 경우에 있어서, 만일 강자성 재료가 사용되면, 자기 전이 영역에서 외부 자계가 서로 충분히 반대 위치들을 갖지 않기 때문에, 고품질의 신호들을 얻기가 어렵다.Since the distribution of the magnetic field is disturbed by magnetization, a mask made of a material containing ferromagnetic material is undesirable. In the case of a pattern inclined in the radial direction of the magnetic disk or a circular pattern extending in the radial direction of the magnetic disk, if a ferromagnetic material is used, since the external magnetic fields in the magnetic transition region do not have sufficiently opposite positions from each other, It is difficult to get high quality signals.
에너지빔용 광원과 자기층(자기 기록 매체) 사이에 마스크가 배치된다. 자기 패턴의 정밀도가 우세하다고 간주될 때, 상기 매체에 마스크의 부분 또는 전체 부분을 접촉시키는 것이 바람직하며, 이에 의해 레이저빔들의 회절에 의한 영향이 최소화될 수 있고, 고 해상도를 가지는 자기 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크가 상기 매체상에 배치될 때, 상기 매체 표면의 수 ㎛의 기복에 의해, 상기 매체와 접촉하는 부분과 상기 매체와 접촉하지 않는 부분이 존재한다. 그러나, 상기 매체내에 압착의 흔적 또는 손상이 발생하지 않도록 10 g/cm2 이하의 압력이 상기 마스크와 상기 매체에 인가되어야 한다.A mask is disposed between the energy beam light source and the magnetic layer (magnetic recording medium). When the precision of the magnetic pattern is considered to be dominant, it is desirable to contact a part or the entire part of the mask to the medium, whereby the influence of diffraction of the laser beams can be minimized, and a magnetic pattern having a high resolution is formed. Can be. For example, when the mask is placed on the medium, there is a portion in contact with the medium and a portion not in contact with the medium due to the relief of several micrometers on the surface of the medium. However, a pressure of 10 g / cm 2 or less should be applied to the mask and the medium so that no signs or damages of compression occur in the medium.
상기 마스크 또는 상기 매체의 손상 또는 결함의 발행을 최소화하기 위해, 적어도 상기 매체의 자기 패턴을 형성하기 위한 영역내에 상기 마스크와 상기 매체사이의 공간을 형성하는 것이 바람직하다. 공간의 제공이 상기 매체 또는 상기 마스크내의 결함 또는 손상의 발생을 억제할 수 있고, 결함은 먼지와 같은 이물질들의 증착 또는 침입에 의해 발생된다. 또한, 윤활층이 자기 패턴의 형성전에 형성될 때, 윤활층이 상기 마스크상에 증착되는 것을 방지하기 위해, 특히 공간이 상기 마스크와 상기 매체사이에 형성되는 것이 바람직하다.In order to minimize the occurrence of damage or defects of the mask or the medium, it is preferable to form a space between the mask and the medium at least in an area for forming a magnetic pattern of the medium. Provision of space can suppress the occurrence of defects or damage in the medium or the mask, which defects are caused by deposition or intrusion of foreign matter such as dust. In addition, when the lubrication layer is formed before the formation of the magnetic pattern, it is particularly preferable that a space is formed between the mask and the medium to prevent the lubrication layer from being deposited on the mask.
상기 자기 기록 매체의 자기 패턴 형성 영역과 상기 마스크 사이의 공간을 유지하기 위한 방법으로서, 소정의 거리로 양 부재들을 유지하기 위한 방법이 존재 한다. 예를 들어, 상기 마스크 및 상기 매체를 소정의 거리로 유지하기 위한 특정한 수단이 사용될 수 있다. 또한, 스페이서(spacer)들은 자기 패턴 형성 영역이외의 위치들에서 상기 마스크와 상기 매체사이에 놓여질 수 있다. 또한, 스페이서들은 상기 마스크와 통합적으로 형성될 수 있다. 스페이서들이 상기 매체의 자기 패턴 형성 영역의 내부 주변 부분 및/또는 외부 주변 부분의 자기 기록 매체와 마스크사이에 설치될 때, 이들은 자기 기록 매체의 표면 기복을 교정할 수 있어, 자기 패턴의 형성시의 정밀도가 증가될 수 있다.As a method for maintaining the space between the magnetic pattern forming area of the magnetic recording medium and the mask, a method for holding both members at a predetermined distance exists. For example, specific means for keeping the mask and the medium at a predetermined distance can be used. Spacers may also be placed between the mask and the medium at locations other than the magnetic pattern formation region. In addition, the spacers may be integrally formed with the mask. When spacers are installed between the mask and the magnetic recording medium of the inner peripheral portion and / or the outer peripheral portion of the magnetic pattern forming region of the medium, they can correct the surface undulation of the magnetic recording medium, thereby Precision can be increased.
도면들을 참조하여 더 상세히 설명된다.It is described in more detail with reference to the drawings.
먼저, 포토마스크를 사용하여 자기 패턴을 형성하는 방법의 예가 기술된다.First, an example of a method of forming a magnetic pattern using a photomask is described.
도 1 은 포토마스크를 사용한 자기 패턴 형성 방법의 예를 도시하는 도면이다.1 is a diagram illustrating an example of a magnetic pattern forming method using a photomask.
자기 디스크(101)는 미리 외부 자계를 인가함에 의해 원주 방향을 따르는 방향으로 균일하게 자화된다. 그 후에, 스핀들(120)에 자기 디스크(101)가 부착된다. 특히, 턴테이블(101) 상에 상기 디스크를 배치하며, 스페이서(122)를 삽입함에 의해 상기 디스크상에 포토마스크(102)가 배치된다. 또한 상기 포토마스크(102) 상에 놓인 압착 기판(123)이 나사들(도시되지 않음)에 의해 고정된다. 즉, 공간(S)이 자기 디스크(101)와 포토마스크(102) 사이에 제공된다. 그 후에, 펄스 레이저빔(103)들을 조사하고, 동시에 외부 자계(104)를 인가한다. 인가된 외부 자계의 방향은 균일한 자화에 대하여 이전에 사용된 외부 자계의 방향과 반대이다.The
형성될 자기 패턴에 대응하는 다수의 투과 부분들을 가지는 마스크가 사용될 수 있다. 그러한 마스크를 통해, 상기 자기층에 레이저빔들이 조사된다. 이 경우에, 빔의 직경이 크게 되거나, 빔의 형상이 수평으로 연장된 타원형상으로 형성되고, 레이저빔들은 동시에 자기 패턴에 대하여 다수의 트랙들 또는 다수의 섹터들로 조사되는 것이 바람직하다. 그 후에, 기록의 효율이 더 증가될 수 있다. 또한, 용량의 증가에 따른 서보 신호 기록 시간 증가의 문제점이 개선될 수 있다.A mask having a plurality of transmissive parts corresponding to the magnetic pattern to be formed can be used. Through such a mask, laser beams are irradiated onto the magnetic layer. In this case, it is preferable that the diameter of the beam is made large, or the shape of the beam is formed in an elliptical shape extending horizontally, and the laser beams are irradiated with a plurality of tracks or a plurality of sectors simultaneously with respect to the magnetic pattern. After that, the efficiency of recording can be further increased. In addition, the problem of an increase in the servo signal write time with the increase in the capacity can be improved.
상기 포토마스크는 소망의 자기 패턴에 따라 투과 부분 또는 부분들 및 비투과 부분 또는 부분들이 제공된 그러한 마스크일 수 있다. 그러한 마스크는 석영유리 또는 소다석회유리와 같은 투명한 원시 디스크상에 Cr 등과 같은 금속을 스퍼터링하고, 그 위에 포토레지스트를 코팅하고, 상기 포토레지스트를 에칭함에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 소정의 투과 부분들과 비투과 부분들이 형성될 수 있다. 이 경우에, 상기 원시 디스크상에 Cr 층을 가지는 부분들은 에너지빔들을 차단하는 부분들에 대응하고, 상기 원시 디스크를 노출하는 부분들은 투과 부분들에 대응한다.The photomask may be such a mask provided with transmissive portions or portions and non-transmissive portions or portions in accordance with a desired magnetic pattern. Such a mask can be formed by sputtering a metal such as Cr on a transparent raw disk such as quartz glass or soda lime glass, coating a photoresist thereon, and etching the photoresist. Thus, certain transmissive portions and non-transmissive portions can be formed. In this case, portions having a Cr layer on the raw disk correspond to portions blocking the energy beams, and portions exposing the raw disk correspond to transmissive portions.
통상적으로 이와 같이 제조된 마스크는 투사 부분들이 에너지빔들을 투과하지 않는 불균일한 표면을 가진다. 상기 투사 부분들을 매체에 가까이 가거나 그 매체와 거의 접촉한다. 또는, 상기 매체와 약간 접촉하는 표면 영역이 평탄화되도록 상기 마스크의 형성후에 에너지빔들을 투과하기 위한 재료가 리세스된 부분들에 삽입될 수 있다.Typically, the mask thus produced has a non-uniform surface where the projection portions do not transmit energy beams. The projection portions are close to or almost in contact with the medium. Alternatively, a material for transmitting energy beams may be inserted in the recessed portions after formation of the mask such that the surface area that is slightly in contact with the medium is planarized.
스페이서용 재료는 단단해야 한다. 또한, 상기 스페이서용 재료는 외부 자 계가 상기 패턴을 형성하기 위해 사용되므로 자화되지 않는 것이 바람직하다. 스테인레스강 또는 구리와 같은 금속 또는 폴리이미드와 같은 수지가 사용되는 것이 바람직하다. 스페이서의 높이는 이것이 광학적이더라도 통상 수 ㎛ 또는 수 백 ㎛ 이다.The material for the spacer should be hard. Further, the spacer material is preferably not magnetized since an external magnetic field is used to form the pattern. Preference is given to using metals such as stainless steel or copper or resins such as polyimide. The height of the spacer is usually several micrometers or several hundred micrometers, although it is optical.
홀로그램 마스크를 사용하는 자기 패턴 형성 방법의 예가 기술된다.An example of a method of forming a magnetic pattern using a hologram mask is described.
도 2 는 홀로그램 마스크를 사용하는 자기 패턴 형성 방법의 예를 도시하는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a method of forming a magnetic pattern using a hologram mask.
도 2(a)에 도시된 바와 같이, 목적 광(object light)(107)은 자기 디스크내에 형성될 자기 패턴에 따라 투과 부분들 및 비투과 부분들이 형성되는 포토마스크(106)를 통해 프리즘(108) 상의 한 장의 포토폴리머(photopolymer)(105)에 조사된다. 상기 목적 광(107)과 상기 기준 광(109)의 간섭에 의해 얻어지는 홀로그램을 상기 포토폴리머(105) 상에 기록하도록 프리즘을 통해 한 장의 포토폴리머(105)에 기준 광(109)을 조사한다.As shown in FIG. 2 (a), the
상기 포토마스크를 사용하는 대신에, 광에 노출될 패턴이 계산에 의해 얻어지며, 그 계산의 결과에 따라 홀로그램 마스크가 생성될 수 있다.Instead of using the photomask, a pattern to be exposed to light is obtained by calculation, and a hologram mask can be generated according to the result of the calculation.
기준 광(109)이 도 2(b)에 도시된 바와 같이 프리즘을 통해 조사되는 경우에, 홀로그래픽 영상에 따른 패턴이 상기 포토폴리머로부터 소정의 거리로 이격되어 형성된다. 이러한 원리를 이용함에 의해, 레이저광(기준 광)(109)이 프리즘(108)을 통해 레이저 광원(110)으로부터 포토폴리머(105)로 조사되며; 홀로그래픽 영상에 따른 패턴이 형성되는 평면에 자기 디스크가 배치되며, 반사 기판(111) 은 한 장의 포토폴리머(105) 상에 기준 광(109)을 주사하도록 이동되는 동시에 외부 자계(104)이 인가되어, 자기 패턴이 형성된다(도 2c).When the
외부 자계가 가열과 함께 인가되는 경우에, 외부 자계는 상기 마스크의 다수의 투과 부분들에 동시에 인가되어야 한다.When an external magnetic field is applied with heating, the external magnetic field must be applied simultaneously to the plurality of transmissive parts of the mask.
마스크와 자기 기록 매체사이의 최소 공간은 1 ㎛ 이상이 바람직하므로, 마스크에 대한 윤활층의 접촉을 피할 수 있다. 자기 기록 매체상에 쉽게 부착하거나 공기주입(air-blowing)에 의해 제거하기 쉽지 않은 먼지의 크기는 통상적으로 1 ㎛ 보다 작다. 상기 공간이 1 ㎛ 보다 작은 경우에, 자기 패턴이 형성되는 부분은 상기 매체 표면의 기복(undulation)에 의해 마스크에 예기치 않게 접촉될 수 있고, 마스크 또는 자기 기록 매체가 손상될 수 있다. 따라서, 상기 공간은 5 ㎛ 이상이 더 바람직하다. 또한, 간격은 1 mm 이하가 되어야 한다. 간격이 그 값보다 더 클 때, 에너지빔들의 회절이 커지며, 형성될 자기 패턴이 불명료하게 되기 쉽다.Since the minimum space between the mask and the magnetic recording medium is preferably 1 µm or more, contact of the lubricating layer with the mask can be avoided. The size of the dust, which is not easily attached to the magnetic recording medium or easy to remove by air-blowing, is typically smaller than 1 μm. In the case where the space is smaller than 1 m, the portion where the magnetic pattern is formed may be unexpectedly contacted with the mask by the undulation of the surface of the medium, and the mask or the magnetic recording medium may be damaged. Therefore, the space is more preferably 5 µm or more. In addition, the spacing should be 1 mm or less. When the spacing is larger than that value, the diffraction of the energy beams becomes large, and the magnetic pattern to be formed tends to be obscured.
예를 들어, 엑시머 레이저(248 nm)가 상기 매체에 포토마스크내에 형성된 2 ×2 ㎛ 패턴(교대로 2 ㎛ 의 투과 부분 및 2 ㎛ 의 비투과 부분을 가지는 패턴)을 전사하는데 사용될 때, 마스크와 상기 매체사이의 거리가 약 25 내지 45 ㎛ 이하로 유지되어야 한다. 그 거리가 그 값을 초과할 때, 상기 패턴의 밝음 및 어둠이 회절 현상에 의해 불명료하게 된다. 1 ×1 ㎛ 패턴(교대로 1 ㎛의 투과 부분과 1 ㎛ 의 비투과 부분을 가지는 패턴)의 경우에, 그 거리는 약 10 내지 15 ㎛ 이하가 되어야 한다.For example, when an excimer laser (248 nm) is used to transfer a 2 × 2 μm pattern (a pattern having alternately 2 μm transmissive portions and 2 μm non-transmissive portions) formed in the photomask on the medium, the mask and the The distance between the media should be kept below about 25 to 45 μm. When the distance exceeds that value, the light and dark of the pattern become obscured by the diffraction phenomenon. In the case of a 1 × 1 μm pattern (a pattern having alternating 1 μm and 1 μm non-transmissive parts), the distance should be about 10 to 15 μm or less.
포토마스크를 사용하는 경우에, 거리가 길어짐에 따라, 마스크와 상기 매체 사이의 거리는 조사하기 위한 에너지빔들의 편향에 의해 불명료하게 되므로 자기 패턴이 상술된 범위내에서 가능한 짧게 되어야 하고, 자기 패턴은 조사를 위한 에너지빔들의 편향에 의해 불명료하게 된다. 더 명료한 패턴을 얻기 위해 이러한 문제점을 개선하기 위해서, 회절 격자로서 기능하는 가느다란(slender) 투과 부분 또는 부분들이 마스크의 투과 부분의 외측에 형성되거나 반파(half-wave) 플레이트로서 기능하는 수단이 마스크의 투과 부분의 외측에 제공되어, 편향 광이 간섭에 의해 제거될 수 있다.In the case of using a photomask, as the distance becomes longer, the distance between the mask and the medium becomes obscured by the deflection of the energy beams for irradiation, so that the magnetic pattern should be as short as possible within the above-mentioned range, and the magnetic pattern should be irradiated. It is obscured by the deflection of the energy beams for. In order to remedy this problem in order to obtain a clearer pattern, a slender transmissive portion or portions which function as a diffraction grating are formed on the outside of the transmissive portion of the mask or serve as a half-wave plate. Provided outside of the transmissive portion of the mask, the deflected light can be removed by interference.
한편, 홀로그램 마스크를 사용하는 경우에, 홀로그래픽 영상에 따른 패턴에 대한 촬상면의 거리는 한정적이다. 따라서, 상기 매체에 대한 공간은 거리에 근거하여 조정된다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 마스크와 상기 매체사이의 거리는 프리즘을 사용하여 더 가까워질 수 있다.On the other hand, when using a holographic mask, the distance of the imaging surface with respect to the pattern according to a holographic image is limited. Thus, the space for the medium is adjusted based on the distance. As shown in FIG. 2, the distance between the mask and the medium can be closer using a prism.
자기 층들이 자기 디스크에 대한 디스크의 주요 양 표면들상에 형성되는 경우가 존재한다. 이 경우에, 본 발명에 따른 자기 패턴이 순차적으로 각각의 주요 표면에 대하여 또는 자기 디스크의 양측에 외부 자계를 인가하기 위한 수단, 및 에너지 조사 시스템들, 마스크들을 배치함에 의해 동시에 양 표면들에 대하여 형성될 수 있다.There are cases where magnetic layers are formed on both major surfaces of the disk relative to the magnetic disk. In this case, the magnetic pattern according to the invention is sequentially applied to each major surface or to both surfaces simultaneously by arranging means for applying an external magnetic field on both sides of the magnetic disk and energy irradiation systems, masks. Can be formed.
2 개 이상의 자기 층들이 단일 표면상에 형성되고, 각각의 다른 패턴이 각각의 자기 층에 형성될 경우에, 조사된 에너지빔들은 각각의 층으로 집중되어야 하고, 개별적으로 각각의 층이 가열되어, 개별적인 패턴들이 형성될 수 있다.In the case where two or more magnetic layers are formed on a single surface and each different pattern is formed in each magnetic layer, the irradiated energy beams must be concentrated in each layer, and each layer is heated individually, Individual patterns can be formed.
자기 패턴을 형성하는 경우에, 에너지빔 소스와 마스크 사이 또는 상기 마스 크와 상기 매체 사이에서, 조사가 소망되지 않는 영역에서 에너지빔들을 선택적으로 차단할 수 있는 셰이딩 기판을 배치함에 의해 에너지빔들의 재조사를 방지하기 위한 구조를 형성하는 것이 바람직하다.In the case of forming a magnetic pattern, between the energy beam source and the mask or between the mask and the medium, re-irradiation of the energy beams is arranged by placing a shading substrate which can selectively block the energy beams in areas where irradiation is not desired. It is desirable to form a structure for preventing.
상기 셰이딩 기판에 대하여, 사용된 에너지빔들의 임의의 파장을 차단하는 그러한 셰이딩 기판이면 충분하며 그리고 이는 에너지빔들을 반사 또는 흡수하는데 충분하다. 그러나, 에너지빔들을 흡수함에 의해 열이 발생되어 그 열이 자기 패턴을 형성하는데 악 영향을 주므로, 상기 셰이딩 기판은 우수한 열 도전성과 높은 반사성을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, Cr, Al, Fe 등과 같은 금속 기판이 사용될 수 있다.For the shading substrate, such a shading substrate is sufficient to block any wavelength of the energy beams used, and this is sufficient to reflect or absorb the energy beams. However, since the heat is generated by absorbing the energy beams and the heat adversely affects the formation of the magnetic pattern, it is preferable that the shading substrate has excellent thermal conductivity and high reflectivity. For example, a metal substrate such as Cr, Al, Fe, or the like may be used.
또한, 축소 영상 형성 기술이 광학 시스템에 사용되는 것이 바람직하다. 영상은 형성될 자기 패턴에 대응하여 세기 분포를 가지는 패턴화된 에너지빔들을 감소시킴에 의해 상기 매체 표면상에 형성된다. 이 기술에 따라, 마스크의 정렬 또는 패터닝의 정밀도에 의존하는 자기 패턴의 정밀도는 에너지빔들이 대물렌즈에 의해 조절되는 경우와 그 후에 조절된 빔이 상기 마스크를 거쳐 통과되는 즉, 광의 근사 노출의 경우와 비교하여 제한되지 않는다. 따라서, 더 미세한 자기 패턴이 우수한 정밀도로 형성될 수 있다. 또한, 마스크가 상기 매체로부터 분리되므로 먼지에 의해 영향받을 수 있는 가능성은 거의 없다. 이하, 이러한 기술은 축소 영상 형성기술로 불려질 수 있다(촬상 광학 시스템).It is also desirable for reduced image forming techniques to be used in optical systems. An image is formed on the medium surface by reducing patterned energy beams having an intensity distribution corresponding to the magnetic pattern to be formed. According to this technique, the precision of the magnetic pattern, which depends on the precision of the alignment or patterning of the mask, is determined when the energy beams are controlled by the objective lens and after which the adjusted beam is passed through the mask, i.e. in the case of approximate exposure of light. It is not limited in comparison with. Thus, finer magnetic patterns can be formed with excellent precision. In addition, since the mask is separated from the medium, there is little possibility that it can be affected by dust. In the following, this technique may be referred to as a reduced image forming technique (imaging optical system).
빔 소스로부터 방사된 에너지빔들의 강도 분포는 촬상 렌즈들과 같은 촬상 수단을 통해 상기 매체 표면상에 축소 영상을 형성하도록 마스크에 의해 변경된다. 이하, 상기 촬상 렌즈는 투사 렌즈로 불려질 수 있고, 축소 영상은 축소 투사로 불려질 수 있다.The intensity distribution of the energy beams emitted from the beam source is altered by the mask to form a reduced image on the surface of the medium through imaging means such as imaging lenses. Hereinafter, the imaging lens may be called a projection lens, and the reduced image may be called a reduced projection.
상기 마스크는 형성될 자기 패턴에 따라 상기 매체상에 임의의 등급의 세기(밀도)의 에너지빔들을 제공할 수 있는 그러한 마스크일 수 있다. 그러한 마스크는 패턴에 따라 에너지빔들의 투과 부분들 및 비투과 부분들이 형성되는 포토마스크 또는 예를 들어 상기 매체상에 특정화된 패턴의 영상을 형성하기 위해 홀로그램이 기록되는 홀로그램 마스크일 수 있다.The mask can be such a mask that can provide energy beams of any grade of intensity (density) on the medium, depending on the magnetic pattern to be formed. Such a mask can be a photomask in which the transmissive and non-transmissive portions of the energy beams are formed in accordance with the pattern or a hologram mask in which a hologram is recorded, for example to form an image of a pattern specified on the medium.
상술된 기술에 있어서, 촬상 수단은 상기 마스크와 상기 매체 사이에 제공된다. 종래의 기술에 있어서, 포토마스트가 접촉하는 상기 매체에 에너지빔들이 조사될 때, 상기 마스크는 사용된 재료에 의존하는 에너지빔들을 흡수함에 의해 가열될 수 있고, 상기 포토마스크에 가까이 접촉하는 상기 매체 표면의 온도도 또한 증가되어, 명료한 자기 패턴이 제공될 수 없다. 그러나, 본 발명에 따르면, 그러한 문제점이 제거될 수 있다.In the above-described technique, an imaging means is provided between the mask and the medium. In the prior art, when energy beams are irradiated onto the medium with which the photomask is in contact, the mask can be heated by absorbing energy beams depending on the material used, and the medium in close contact with the photomask. The temperature of the surface is also increased so that a clear magnetic pattern cannot be provided. However, according to the present invention, such a problem can be eliminated.
즉, 자기 패턴이 형성되는 상기 매체 표면은 상기 패턴의 콘트라스트비를 증가시키거나 기록 밀도를 증가시키기 위해, 펄스화된 에너지빔들을 조사하는 시간과 조사하지 않는 시간 사이에 큰 온도차를 가져야 한다. 따라서, 펄스화된 에너지빔들을 조사하지 않는 시간에 있어서, 상기 매체 표면은 실온 또는 그 보다 낮은 온도로 존재하는 것이 바람직하며, 여기서 실온은 약 25 ℃ 이다.That is, the medium surface on which the magnetic pattern is formed should have a large temperature difference between the time of irradiating pulsed energy beams and the time of not irradiating, in order to increase the contrast ratio of the pattern or increase the recording density. Thus, at times when irradiating pulsed energy beams, the medium surface is preferably present at or below room temperature, where the room temperature is about 25 ° C.
또한, 에너지빔들이 집광 렌즈를 거쳐 마스크로 도입되고, 상기 에너지빔들의 세기 분포가 균등하게 될 수 있어, 상기 에너지빔들은 유효하게 결상 렌즈로 도 입될 수 있다.In addition, energy beams are introduced into the mask via the condensing lens, and the intensity distribution of the energy beams can be equalized, so that the energy beams can be effectively introduced into the imaging lens.
에너지빔들의 최소 빔 직경과 외부 자계의 최대 세기가 사용가능한한, 임의의 크기 또는 임의의 형상의 자기 패턴을 형성하는데 축소 영상 형성 기술을 적용할 수 있다. 더 미세한 자기 패턴이 더 높은 효과를 제공한다. 자기 패턴의 최소 폭이 2 ㎛ 이하일 때, 마스크의 정렬 공정은 더욱 어렵게 된다. 이 경우에, 상술된 기술이 사용되는 것이 바람직하다. 최소 폭은 1 ㎛ 이하인 것이 더 바람직하다. 형성될 패턴의 크기에 있어 하한은 존재하지 않는다. 이론적으로, 미세 패턴은 거의 에너지빔들의 한계 파장을 사용함에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 엑시머 레이저의 파장은 약 10 ㎚ 이다.As long as the minimum beam diameter of the energy beams and the maximum intensity of the external magnetic field are available, the reduced image forming technique can be applied to form a magnetic pattern of any size or any shape. Finer magnetic patterns provide a higher effect. When the minimum width of the magnetic pattern is 2 μm or less, the alignment process of the mask becomes more difficult. In this case, it is preferable that the above-described technique is used. More preferably, the minimum width is 1 μm or less. There is no lower limit to the size of the pattern to be formed. In theory, a fine pattern can be formed by using almost a limit wavelength of energy beams. For example, the wavelength of the excimer laser is about 10 nm.
또한, 이 기술에 따라서, 더 미세한 자기 패턴이 축소 영상을 형성함에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 이는 데이터 기록/재생 헤드를 제어하는데 사용되는 제어 패턴 형성의 응용에 큰 효과를 제공한다.In addition, according to this technique, finer magnetic patterns can be formed by forming a reduced image. Thus, this provides a great effect for the application of the control pattern formation used to control the data recording / reproducing head.
이 기술에 따르면, 축소 영상은 상기 마스크를 통해 촬상 수단에 의해 형성된다. 따라서, 축소비가 크게 될 때, 더 미세한 패턴이 형성될 수 있다. 그러나, 이 경우에, 상기 빔을 조절함에 의해 에너지빔들의 빔 직경이 작게 되고, 패턴이 동시에 형성되는 영역은 작게 된다. 따라서, 이 기술은 고밀도와 작은 직경의 자기 디스크, 특히 65 mm 이하의 직경을 가지는 자기 디스크에 적합하다.According to this technique, a reduced image is formed by the imaging means through the mask. Therefore, when the reduction ratio becomes large, a finer pattern can be formed. In this case, however, by adjusting the beam, the beam diameter of the energy beams is made small, and the area where the pattern is formed at the same time is made small. Therefore, this technique is suitable for high density and small diameter magnetic disks, especially magnetic disks having a diameter of 65 mm or less.
통상, 작은 직경의 자기 디스크는, 이것이 작은 기록 표면적을 가지더라도, 큰 기록 용량을 가지도록 요청되므로, 이는 매우 큰 기록 밀도를 가진다. 이 기술은 1.8 인치 이하의 직경, 특히 1 인치 이하의 직경을 가진 자기 디스크에 사용되 는 것이 바람직하다.Usually, a small diameter magnetic disk has a very large recording density since it is required to have a large recording capacity even if it has a small recording surface area. This technique is preferably used for magnetic disks with a diameter of 1.8 inches or less, especially 1 inch or less.
예를 들어, 1 인치 이하의 직경을 가지는 매우 작은 자기 디스크에서 동시에 데이터를 기록할 수 있다. 수직 자기 기록형 자기 디스크의 경우에, 외부 자계가 상기 디스크의 전체에 쉽게 인가될 수 있어, 정보가 전체 표면에 즉시 기록될 수 있다.For example, data can be recorded simultaneously on a very small magnetic disk having a diameter of less than 1 inch. In the case of a vertical magnetic recording type magnetic disk, an external magnetic field can be easily applied to the whole of the disk, so that information can be immediately recorded on the entire surface.
상술된 바에도 불구하고, 이 기술은 3.5 인치의 직경을 가지는 자기 기록 매체와 같이 큰 직경을 가지는 자기 기록 매체에 적용될 수 있다. 이 경우에, 상기 빔의 형상은 측 연장 타원 형상을 가지도록 형성되며, 다수의 트랙 또는 다수의 섹터에 대한 자기 패턴이 한꺼번에 조사되어, 기록 효율이 증가되고, 서보 신호들이 자기 헤드에 의해 기록되고, 정밀도가 증가되는 종래의 기술과 비교하여, 서보 신호 기록 시간은 유효하게 짧아질 수 있다.Notwithstanding the above, this technique can be applied to a magnetic recording medium having a large diameter, such as a magnetic recording medium having a diameter of 3.5 inches. In this case, the shape of the beam is formed to have a side extending ellipse shape, and magnetic patterns for a plurality of tracks or a plurality of sectors are irradiated at once, so that recording efficiency is increased, servo signals are recorded by the magnetic head, and In comparison with the conventional technique in which the precision is increased, the servo signal writing time can be effectively shortened.
본 발명에 있어서, 상기 매체상에 에너지빔들을 주사함에 의해 조사가 수행될 수 있어, 상기 빔들이 작은 직경을 가지도록 조절될 때에도 더 넓은 영역이 짧은 시간에 조사될 수 있다. 예를 들어, 이동되는 슬라이더상에 에너지빔 조사 광학 시스템의 부분 또는 전체를 배치시킴에 의해, 빔에 의한 주사가 수행될 수 있다. 대안적으로, 검류계 또는 f-θ렌즈가 사용될 수 있다. 검류계의 각도가 변경되는 동안에 상기 검류계를 거쳐 상기 f-θ렌즈로 상기 에너지빔들을 도입함에 의해, 상기 매체로 빔들이 주사될 수 있다. 짧은 시간에 더 넓은 범위를 주사하기 위해서는, 고속으로 짧은 펄스의 에너지빔을 발생시키는 것이 바람직하다.In the present invention, irradiation can be performed by scanning energy beams on the medium, so that a wider area can be irradiated in a short time even when the beams are adjusted to have a small diameter. For example, by placing a portion or all of the energy beam irradiation optical system on the slider that is moved, scanning by the beam may be performed. Alternatively, galvanometers or f-theta lenses can be used. By introducing the energy beams through the galvanometer into the f-θ lens while the angle of the galvanometer is changed, the beams can be scanned into the medium. In order to scan a wider range in a short time, it is desirable to generate a short pulse of energy beam at high speed.
본 발명에 있어서, 바람직하게도, 자기 기록 매체에 대한 마스크와 에너지빔 의 조사 스폿이 상대적으로 이동되는 동안에, 펄스화된 에너지빔들이 조사되는데, 여기서 상기 펄스화된 에너지 빔들은 상대적 이동에 동기하여 조사된다.In the present invention, preferably, the pulsed energy beams are irradiated while the mask and energy beam irradiation spot for the magnetic recording medium is relatively moved, wherein the pulsed energy beams are irradiated in synchronization with the relative movement. do.
에너지빔들이 동시에 조사될 수 있는 영역은 약 십 내지 수 십 mm로 제한되므로, 동시에 3.5 인치 또는 2.5 인치의 직경을 가지는 자기 디스크의 전체 표면을 조사하는 것은 어렵다. 따라서, 상기 매체 표면을 연속적으로 주사함에 의해, 에너지빔들을 조사하는 방법이 고려될 수 있다. 그러나, 이 방법에 따라서는, 에너지빔들의 이중 조사 또는 같은 위치로의 긴 시간 동안의 조사가 발생하기 쉽다.Since the area where the energy beams can be irradiated at the same time is limited to about tens to tens of mm, it is difficult to irradiate the entire surface of a magnetic disk having a diameter of 3.5 inches or 2.5 inches at the same time. Thus, by continuously scanning the medium surface, a method of irradiating energy beams can be considered. However, according to this method, double irradiation of energy beams or long time irradiation to the same position is likely to occur.
고려된 방법에 있어서, 디스크형 마스크가 상기 디스크에 동축으로 고정되고, 상기 디스크는 다수의 부채꼴의 가상 영역들로 분리되며, 펄스화된 에너지빔들은 상기 마스크를 통해 각각의 부채꼴 영역으로 한 번 조사된다. 이 경우에, 디스크 및 마스크가 느린 속도로 함께 회전되고, 상기 펄스화된 에너지빔들이 회전 속도와 동기하여 조사된다. 상기 영역의 섹터의 각도가 12 도일 때, 상기 디스크는 2 rpm(30 초에 1 회전)으로 회전되고, 에너지빔들은 적시에 1 ㎐ 의 주파수로 조사되어, 조사와 회전의 동기화가 얻어질 수 있다. 회전 속도는 인코더 등을 사용하여 일정하게 유지될 수 있다.In the contemplated method, a disc shaped mask is fixed coaxially to the disc, the disc is divided into a plurality of fan shaped virtual regions, and pulsed energy beams are irradiated once through each mask to each sector. do. In this case, the disk and the mask are rotated together at a slow speed, and the pulsed energy beams are irradiated in synchronization with the rotation speed. When the angle of the sector of the region is 12 degrees, the disk is rotated at 2 rpm (1 rotation in 30 seconds), and the energy beams are irradiated at a frequency of 1 kHz in a timely manner, so that the synchronization of irradiation and rotation can be obtained. . The rotation speed can be kept constant using an encoder or the like.
또 다른 방법으로서, 부채꼴 마스크가 디스크상에 배치되고, 펄스화된 에너지빔들 중 하나의 펄스가 상기 마스크를 통해 디스크의 부채모양의 가상 영역에 인가된다. 그 후에, 마스크 또는 디스크만이 회전되어, 이것이 소정의 각도로 회전된 후에, 빔들중 하나의 펄스가 마스크를 통해 인접한 부채꼴의 가상 영역에 인가된다. 상기 섹터의 각도가 12 도일 때, 디스크 또는 마스크는 2 rpm(30 초에 1 회 전)으로 회전되고, 조사와 회전의 동기화가 1 ㎐ 의 주파수로 에너지빔들을 적시에 조사함에 의해 얻어질 수 있다. 회전 속도는 인코더 등을 사용하여 일정하게 유지될 수 있다.As another method, a fan mask is placed on the disk and one pulse of one of the pulsed energy beams is applied to the fan-shaped virtual region of the disk through the mask. Thereafter, only the mask or disk is rotated so that after it is rotated at an angle, a pulse of one of the beams is applied through the mask to an adjacent sector of virtual sector. When the angle of the sector is 12 degrees, the disk or mask is rotated at 2 rpm (once every 30 seconds), and synchronization of irradiation and rotation can be obtained by timely irradiation of energy beams at a frequency of 1 kHz. . The rotation speed can be kept constant using an encoder or the like.
상기 에너지빔들의 펄스폭이 충분히 짧은 때, 상기 디스크는 에너지빔들의 조사 동안에 연속적으로 회전될 수 있다. 그러나, 자기 패턴의 클리어니스(clearness) 정도가 증가될 수 있도록 디스크를 간헐적으로 정지시킴에 의해 상기 디스크를 조사하는 방법이 선호된다.When the pulse width of the energy beams is short enough, the disk can be rotated continuously during irradiation of the energy beams. However, a method of irradiating the disk by intermittently stopping the disk so that the degree of clearness of the magnetic pattern can be increased is preferred.
본 발명에 따라서, 동일한 위치로의 에너지빔의 이중 조사가 방지될 수 있다. 따라서, 열-자기소거(thermo-demagnetization)에 의한 신호들의 열화, 열 저장 장치에 의한 자기 패턴의 경계의 불명료성 또는 상기 매체에 대한 손상이 최소화되어, 결함이 없는 정밀한 자기 패턴이 유효하게 형성될 수 있다.According to the present invention, double irradiation of the energy beam to the same position can be prevented. Therefore, deterioration of signals due to thermo-demagnetization, opacity of the boundary of the magnetic pattern by the heat storage device, or damage to the medium can be minimized, so that a precise magnetic pattern without defects can be effectively formed. have.
바람직한 자기 패턴 형성 방법에 있어서, 마스크 및/또는 자기 기록 매체의 위치와 에너지빔 조사 스폿이 상대적으로 이동되는 동안에, 펄스화된 에너지빔들이 조사되고, 상기 펄스화된 에너지빔들의 조사, 그러한 조사의 검출, 상대적 이동 및 그러한 상대적 이동의 검출을 순차적으로 수행하여, 동일한 위치로의 에너지빔들의 이중 조사가 방지될 수 있다.In a preferred method of forming a magnetic pattern, pulsed energy beams are irradiated and irradiated with the pulsed energy beams, while the position of the mask and / or magnetic recording medium and the energy beam irradiation spot are relatively moved. By performing detection, relative movement and detection of such relative movement in sequence, double irradiation of energy beams to the same position can be prevented.
예를 들어, 펄스화된 에너지빔들이 발진되자마자, 발진 신호(외부 트리거 신호 등)가 얻어지고, 그 발진 신호를 검출한 후, 자기 기록 매체를 이동시키기 위한 모터가 소망된 위치로 상기 매체를 회전/이동시키도록(상대적으로 이동시킴) 작동된다. 상대적인 이동이 완료되었음을 지시하는 신호가 검출될 때, 상기 검출 신호 는 에너지빔 발생 소스로 공급된다. 상기 검출 신호가 후속의 펄스화된 에너지빔을 발생시키도록 트리거 신호로서 사용된다. 그러한 동작들을 반복함에 의해 동기화가 얻어질 수 있다.For example, as soon as the pulsed energy beams are oscillated, an oscillation signal (external trigger signal, etc.) is obtained, and after detecting the oscillation signal, the motor for moving the magnetic recording medium is moved to a desired position. It is operated to rotate / move (relatively move). When a signal is detected indicating that relative movement is complete, the detection signal is supplied to an energy beam generation source. The detection signal is used as a trigger signal to generate a subsequent pulsed energy beam. Synchronization may be obtained by repeating such operations.
본 발명에 있어서, 본 발명이 다시 제한받지 않더라도, 에너지빔 조사 스폿 및 마스크 및/또는 자기 기록 매체를 상대적으로 이동시키기 위한 몇몇 방법들이 고려될 수 있다.In the present invention, although the present invention is not limited again, some methods for relatively moving the energy beam irradiation spot and the mask and / or the magnetic recording medium may be considered.
예를 들어, 에너지빔 조사 스폿이 고정되고, 상기 매체는 모터 등에 의해, 상기 스핀들에 부착된 마스크와 함께 또는 독립적으로 이동된다. 또는, 상기 매체 및 마스크가 모터 등에 의해 평행 방향으로 이동되는 평행 슬라이더상에 고정된다. 상기 매체가 디스크모양 형태로 존재할 때, 즉, 자기 디스크가 사용될 때, 상기 자기 디스크를 가장 간단하고 매우 정확한 방법으로 회전시키도록 권장된다.For example, an energy beam irradiation spot is fixed, and the medium is moved by a motor or the like together with or independently of a mask attached to the spindle. Alternatively, the medium and the mask are fixed on the parallel slider which is moved in the parallel direction by a motor or the like. When the medium is present in the form of a disc, ie when a magnetic disc is used, it is recommended to rotate the magnetic disc in the simplest and most accurate way.
반대로, 상기 매체와 상기 마스크가 고정되는 동안에 에너지빔 조사 스폿을 이동시키기 위한 방법이 존재한다. 예를 들어, 에너지빔 조사 시스템의 부분 또는 전체가 이동될 상기 슬라이더상에 설치될 수 있다. 또는, 에너지빔들의 각도가 상기 에너지빔 조사 시스템에 설치된 검류계 또는 다이크로익미러에 의해 변경되는 것을 조건으로 하여, 상기 에너지빔 조사 스폿이 f-θ렌즈 등을 사용하여 이동될 수 있다.Conversely, there is a method for moving an energy beam irradiation spot while the medium and the mask are fixed. For example, part or all of the energy beam irradiation system may be installed on the slider to be moved. Alternatively, provided that the angle of the energy beams is changed by a galvanometer or dichroic mirror installed in the energy beam irradiation system, the energy beam irradiation spot may be moved using an f-θ lens or the like.
또한, 상술된 방법들의 결합이 사용될 수 있다. 에너지빔들의 빔 직경이 작을 때, 동시에 자기 디스크의 반경 방향으로 전체 영역을 조사하는 것이 어려운 경우가 존재한다. 그러한 경우에, 상기 자기 디스크와 상기 마스크가 평행한 슬라이 더상에 고정되고, 상기 자기 디스크가 몇 번의 조사를 수행하도록 그 반경 방향으로 상대적으로 이동되어, 상기 전체 영역이 조사될 수 있다.In addition, a combination of the above-described methods may be used. When the beam diameters of the energy beams are small, it is sometimes difficult to simultaneously irradiate the entire area in the radial direction of the magnetic disk. In such a case, the magnetic disk and the mask are fixed on parallel sliders, and the magnetic disk is moved relatively in its radial direction to perform several irradiations, so that the entire area can be irradiated.
예를 들어, 상기 디스크와 상기 마스크를 회전시키고, 동시에 조사를 수행하도록, 상기 슬라이더상에 설치된 에너지빔 조사 시스템을 반경 방향으로 통상적으로 이동시킨다. 또는, 상기 디스크와 상기 마스크를 회전시키고, 동시에 에너지빔들의 각도가 다이크로익미러 또는 검류계에 의해 통상적으로 변경되는 것을 조건으로 하여, 상기 에너지빔 조사 스폿이 반경 방향으로 조사하기 위해 이동될 수 있다.For example, the energy beam irradiation system installed on the slider is typically moved in the radial direction to rotate the disk and the mask and to perform irradiation at the same time. Alternatively, the energy beam irradiation spot can be moved to irradiate in the radial direction, subject to rotation of the disk and the mask and at the same time the angle of the energy beams is typically changed by a dichroic mirror or galvanometer. .
대안적으로, 다음의 단계들이 반복될 수 있다 : 완전히 디스크를 조사하도록 에너지빔 조사 스폿이 반경 방향으로 이동되고, 상기 디스크와 상기 마스크가 약간 회전되고, 동시에 상기 에너지빔 조사 스폿이 디스크를 완전히 조사하도록 상기 반경 방향으로 이동된다.Alternatively, the following steps may be repeated: the energy beam irradiation spot is moved radially to completely irradiate the disk, the disk and the mask are rotated slightly, and at the same time the energy beam irradiation spot is irradiating the disk completely. Is moved in the radial direction.
가능한 한 짧게 동시에 넓은 영역을 주사하기 위하여, 고속으로 짧은 펄스의 에너지빔들을 발생시키는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 자기 기록 매체가 상대적으로 이동되는 동안에, 상기 매체의 전체 표면으로 펄스화된 에너지빔들을 조사함에 의해 자기 패턴이 형성될 수 있다.In order to scan large areas at the same time as short as possible, it is desirable to generate short pulses of energy beams at high speed. Thus, while the magnetic recording medium is relatively moved, a magnetic pattern can be formed by irradiating pulsed energy beams onto the entire surface of the medium.
상기 매체에 형성될 패턴이 단일 마스크에 기록되는 경우에, 상기 마스크는 상기 매체에 고정되고, 상기 마스크 및 상기 매체가 함께 이동되고, 펄스화된 에너지빔들이 이동중에 상기 매체로 조사된다. 상기 디스크의 원주 방향 또는 반경 방향으로 주기성을 갖지 않은 패턴 형성에 있어서, 단일 마스크가 자기 디스크에 대 하여 적합하다.When the pattern to be formed on the medium is recorded in a single mask, the mask is fixed to the medium, the mask and the medium are moved together, and pulsed energy beams are irradiated onto the medium while moving. In pattern formation having no periodicity in the circumferential or radial direction of the disk, a single mask is suitable for the magnetic disk.
상기 매체에 형성된 패턴이 단위 패턴을 반복하여 존재할 때, 상기 펄스화된 에너지빔들의 조사는 단위 패턴이 형성되는 마스크를 이동시키지 않고 상기 자기 기록 매체만을 이동시킴에 의해 또는 상기 매체를 이동시키지 않고 상기 마스크만을 이동시킴에 의해 수행된다. 상기 디스크의 원주 방향 또는 반경 방향으로 주기성을 가지는 패턴을 형성시에, 이 방법은 상기 자기 디스크에 적합하다. 더 바람직하게는, 상대적 이동은 상기 매체 또는 상기 마스크의 회전을 포함한다.When the pattern formed on the medium repeatedly exists in the unit pattern, the irradiation of the pulsed energy beams is performed by moving only the magnetic recording medium without moving the mask on which the unit pattern is formed or without moving the medium. By moving only the mask. In forming a pattern having periodicity in the circumferential or radial direction of the disk, this method is suitable for the magnetic disk. More preferably, the relative movement comprises the rotation of the medium or the mask.
소위 수평 자기 기록형 디스크에서의 자화의 방향을 상기 자기 기록 매체의 원주 방향과 일치시키기 위해서는, 회전이 평행 이동보다 더 적합하다.In order to match the direction of magnetization in the so-called horizontal magnetic recording type disc with the circumferential direction of the magnetic recording medium, rotation is more suitable than parallel movement.
에너지빔들을 사용하여, 자기 기록 매체 및/또는 마스크의 동기화를 얻기 위해서, 에너지빔들이 조사되는 표면 영역에 근거하여 계산됨에 의해 자기 기록 패턴의 전체 표면에 패턴을 인쇄하는데 필요한 조사 횟수가 먼저 얻어지며; 최적의 반복 주파수가 에너지빔들에 응용가능한 반복 발진 주파수 및 상기 패턴을 형성하기 위한 시간에 근거하여 선택되며, 이중 조사가 없는 회전수 및 평행 이동의 속도가 결정된다.Using energy beams, in order to achieve synchronization of the magnetic recording medium and / or mask, the number of irradiations required to print the pattern on the entire surface of the magnetic recording pattern is first obtained by calculating the energy beams based on the surface area to which they are irradiated. ; The optimal repetition frequency is selected based on the repetition oscillation frequency applicable to the energy beams and the time for forming the pattern, and the rotational speed without double irradiation and the speed of parallel movement are determined.
에너지빔 조사 시스템은 에너지빔 소스로부터 자기 기록 매체로 방사된 에너지빔들을 도입하는 렌즈 및/또는 미러와 같은 광학 시스템의 일부 또는 전체를 의미한다. 예를 들어, 이는 광원으로부터 방사된 레이저를 자기 기록 매체로 조사하기 위해 대물 렌즈, 볼록 렌즈, 갈바노미러(galvanomirror), 다이크로익미러 등을 포함한다.An energy beam irradiation system means part or all of an optical system, such as a lens and / or a mirror, which introduces energy beams radiated from an energy beam source into a magnetic recording medium. For example, this includes an objective lens, a convex lens, a galvanomirror, a dichroic mirror, and the like, for irradiating a laser emitted from a light source to a magnetic recording medium.
광원으로부터 방사된 조사 에너지빔들의 형상은 광학 처리에 의해 소망된 형상으로 변경되는 것이 바람직하다. 자기 디스크의 적용에 있어서, 빔들의 형상은 부채꼴 형상인 것이 바람직하다. 또한, 기판의 형상를 충족시키기 위해, 광학적으로 에너지빔들을 균일화하고, 확장하고, 감소시키거나 변경하는 것이 바람직하다. 빔 스폿에서 에너지 분포가 균등하게 되는 에너지빔들의 광학 균일성이 호모게나이저에 의해 성취될 수 있다. 에너지빔들의 광학 확장은 상기 빔들이 임의의 방향으로 연장되는 빔 확장기에 의해 성취될 수 있다.The shape of the irradiation energy beams emitted from the light source is preferably changed to the desired shape by optical processing. In the application of the magnetic disk, the shape of the beams is preferably fan-shaped. In addition, it is desirable to optically equalize, expand, reduce or alter the energy beams to meet the shape of the substrate. Optical homogeneity of the energy beams in which the energy distribution is even at the beam spot can be achieved by the homogenizer. Optical expansion of the energy beams can be achieved by a beam expander in which the beams extend in any direction.
본 발명에 있어서, 에너지빔들을 마스크를 통해 상기 매체로 조사할 때, 에너지빔들은 상기 마스크로 흡수되므로, 상기 마스크의 온도가 증가하여 조건들에 의존하는 열 팽창이 발생하고, 이에 의해 단위 영역당 에러의 양이 커진다. 따라서, 상기 에너지빔들이 마스크를 통해 상기 매체로 조사될 때 상기 마스크를 냉각시키는 것이 바람직하다. 그러한 수단을 사용하여, 상기 마스크의 열 팽창이 방지될 수 있고, 소망된 자기 패턴이 최소 치수 에러로 정밀하게 형성될 수 있다.In the present invention, when energy beams are irradiated to the medium through a mask, the energy beams are absorbed into the mask, so that the temperature of the mask is increased to cause thermal expansion depending on the conditions, thereby per unit area. The amount of error increases. Therefore, it is desirable to cool the mask when the energy beams are irradiated onto the medium through the mask. Using such means, thermal expansion of the mask can be prevented and the desired magnetic pattern can be formed precisely with minimal dimensional error.
상기 마스크를 냉각하기 위한 수단은 상기 마스크에 에어 스트림을 공급하기 위한 시스템(에어 냉각 시스템)일 수 있고, 냉각수를 회전시키기 위한 시스템(물 냉각 시스템), 또 다른 냉각제를 사용하는 시스템 등 일 수 있다. 마스크내에 에너지빔들의 조사에 의해 발생된 열을 충분히 제거할 수 있다. 예를 들어, 에어 건(air gun)이 상기 마스크의 부근에 배치될 수 있고, 에너지빔들이 조사되는 마스크의 표면에 에어가 공급될 수 있거나 냉각수가 상기 마스크 주변을 회전하도록 파이프가 배치될 수 있다.The means for cooling the mask may be a system (air cooling system) for supplying an air stream to the mask, a system for rotating coolant (water cooling system), a system using another coolant, and the like. . The heat generated by the irradiation of energy beams in the mask can be sufficiently removed. For example, an air gun may be disposed in the vicinity of the mask, air may be supplied to the surface of the mask to which the energy beams are irradiated, or the pipe may be arranged such that coolant rotates around the mask. .
또한, 측 표면 또는 후(back) 표면, 에너지빔들이 조사되는 표면과 같은 임의의 측 표면으로부터 상기 마스크로 냉각될 수 있고, 냉각의 위치는 제한되지 않는다. 그러나, 에너지빔들이 직접 조사되는 영역 또는 그 부근(인접한 영역)의 냉각은, 그 영역에서의 온도 상승이 크기 때문에 더욱 유효하다.In addition, the mask can be cooled from any side surface, such as a side surface or a back surface, a surface to which energy beams are irradiated, and the location of the cooling is not limited. However, cooling in or near the area where the energy beams are directly irradiated (adjacent area) is more effective because the temperature rise in that area is large.
펄스화된 에너지가 조사될 때, 조사 시간 및 비조사 시간이 교대로 반복된다. 조사 시간에서만, 비조사 시간에서만 또는 필요에 따라 양쪽에서 냉각이 수행될 수 있다. 조사 시간에서 냉각될 때, 마스크를 차폐하지 않는 냉각 수단을 사용할 필요가 있다. 그러나, 냉각이 비조사 시간에서만 수행될 때는 고려되지 않는다.When the pulsed energy is irradiated, the irradiation time and non-irradiation time are alternately repeated. Cooling can be performed only at the irradiation time, only at the non-irradiation time, or both as needed. When cooling at the irradiation time, it is necessary to use cooling means that do not shield the mask. However, it is not taken into account when cooling is performed only in non-irradiation time.
또한, 냉각을 위한 조건들이 검출된 온도에 의존하여 제어되어, 그 온도가 일정하게 유지될 수 있도록 온도 센서 등에 의해 마스크의 온도가 모니터될 수 있다. 예를 들어, 물 냉각 시스템에 있어서, 냉각 시간, 물 온도 등이 제어될 수 있고, 에어 냉각 시스템에 있어서, 냉각 시간, 에어량, 에어 온도 등이 제어될 수 있다.In addition, the conditions for cooling can be controlled depending on the detected temperature so that the temperature of the mask can be monitored by a temperature sensor or the like so that the temperature can be kept constant. For example, in the water cooling system, the cooling time, the water temperature and the like can be controlled, and in the air cooling system, the cooling time, the air amount, the air temperature and the like can be controlled.
에어 냉각 시스템에 사용되는 가스는, 마스크가 손상되지 않는 한 임의의 가스일 수 있다. 예를 들어, N, Ar 또는 에어와 같은 주입 가스가 사용가능하다. 에어는 비용의 관점에서 볼 때 바람직하다. 특히, 인쇄시의 에러를 최소화하는 관점에서, 클린 에어 또는 필터를 사용하여 미세한 입자들, 먼지 등이 제거처리되는 에어가 사용된다. 에어 건으로부터 클린 에어를 발사함에 의해 마스크가 냉각된다.The gas used in the air cooling system can be any gas as long as the mask is not damaged. For example, an injection gas such as N, Ar or air can be used. Air is preferred from the point of view of cost. In particular, in view of minimizing errors in printing, air in which fine particles, dust, etc. are removed by using clean air or a filter is used. The mask is cooled by firing clean air from the air gun.
물 냉각 시스템에 있어서, 물에 접촉하는 것이 바람직하며, 이는 높은 온도 도전성을 가지는 금속 부재 또는 워러 백(water bag)을 삽입함에 의해 마스크의 부분 또는 전체 영역으로, 온도제어 처리된다.In a water cooling system, it is desirable to be in contact with water, which is temperature controlled to part or the entire area of the mask by inserting a metal member or water bag having high temperature conductivity.
물 냉각 시스템 또는 또 다른 냉각제를 사용하는 경우에, 마스크의 기능을 감소시키지 않고 에너지빔들을 투과시키기 위해, 상기 마스크상에 축합이 발생하지 않도록 주의해야 한다. 이를 위해, 주위 온도를 감소시키는 것이 바람직하다.When using a water cooling system or another coolant, care must be taken to avoid condensation on the mask in order to transmit energy beams without reducing the function of the mask. For this purpose, it is desirable to reduce the ambient temperature.
그러한 냉각 수단을 사용하여 소정의 범위로 마스크의 온도를 유지함에 의해, 마스크의 열 팽창을 방지하고 자기 패턴을 더 정밀하게 형성할 수 있다. 상기 마스크의 온도는 0℃ 내지 30℃ 로 유지되는 것이 바람직하다. 그러나, 높은 피크 값을 가지는 펄스화된 에너지빔들이 조사될 때, 상기 마스크의 온도는 잠시 동안 급격히 상승한다. 따라서, 에너지빔들의 조사시에, 온도가 상술된 범위로 유지될 수 없는 경우가 존재한다.By maintaining the temperature of the mask in a predetermined range using such cooling means, thermal expansion of the mask can be prevented and the magnetic pattern can be formed more precisely. The temperature of the mask is preferably maintained at 0 ℃ to 30 ℃. However, when pulsed energy beams having high peak values are irradiated, the temperature of the mask rises rapidly for a while. Thus, in the irradiation of energy beams, there are cases where the temperature cannot be maintained in the above-mentioned range.
이 방법은 미세한 입자들, 먼지, 온도 및 습도가 제어되는 클린 룸에서와 같은 환경에서 수행되는 것이 바람직하다. 주위 온도는 0℃ 내지 30℃ 가 바람직하다.This method is preferably carried out in an environment such as in a clean room where fine particles, dust, temperature and humidity are controlled. As for ambient temperature, 0-30 degreeC is preferable.
자기 기록 매체가 스핀들, 가이드, 압착 기판등과 같은 매체지지수단에 의해 지지되는 경우에, 에너지빔들이 상기 매체지지수단으로 조사되어, 그 결과 상기 매체지지수단은 에너지빔들을 흡수하고 온도 상승에 의한 열 팽창이 발생되어, 측정 에러가 예상된 치수에 비하여 크게 된다. 예를 들어, 상기 스핀들 또는 압착 기판이 열 팽창될 때, 상기 매체의 편심률이 커지게 된다.In the case where a magnetic recording medium is supported by a medium supporting means such as a spindle, a guide, a crimped substrate, or the like, energy beams are irradiated to the medium supporting means, so that the medium supporting means absorbs the energy beams and causes the temperature rise. Thermal expansion occurs, causing the measurement error to be larger than the expected dimensions. For example, when the spindle or compressed substrate is thermally expanded, the eccentricity of the medium becomes large.
따라서, 상기 매체지지수단은 그 편심률을 최소화하기 위해 냉각되어야 하고, 정밀한 자기 패턴이 적은 에러로 형성될 수 있다. 바람직하게도, 정밀도는 상기 마스크 및 상기 매체 수단에서 발생된 열을 제거함에 의해 증가된다.Therefore, the medium supporting means must be cooled to minimize the eccentricity, and the precise magnetic pattern can be formed with little error. Preferably, the precision is increased by removing heat generated in the mask and the media means.
상기 매체지지수단은 상기 매체를 지지하기 위한 전체의 메커니즘을 나타낸다. 특히, 이는 상술된 부재들이외의 스페이서(들) 및 턴테이블을 포함한다. 냉각될 영역은 상기 지지수단의 부분 또는 전체일 수 있으나, 이는 에너지빔들이 조사되는 영역 또는 조사에 의해 가열되기 쉬운 영역을 포함하여야 한다.The medium support means represents the whole mechanism for supporting the medium. In particular, it includes spacer (s) and turntables other than the members described above. The area to be cooled may be part or all of the support means, but it should include an area to which energy beams are irradiated or an area which is easy to be heated by irradiation.
상기 매체지지수단에 사용되는 재료들은 상기 자기 기록 매체를 충분히 지지할 수 있는 세기를 갖는 한, 어떤 것도 가능하다. 그러나, 금속, 합금, 수지, 세라믹, 유리 등과 같이 치수에 있어 열적으로 안정한 재료들이 사용되는 것이 바람직하다. 특히, 짧은 시간에 에너지빔들에 의해 발생된 열을 분산시킬 수 있다는 관점에서 볼 때, 금속 또는 합금이 바람직하다. 특히, 큰 열 분산 특성들을 가지는 금속 또는 합금이 바람직하다.The materials used for the medium support means can be any as long as the materials have sufficient strength to sufficiently support the magnetic recording medium. However, it is desirable to use materials that are thermally stable in dimensions, such as metals, alloys, resins, ceramics, glass, and the like. In particular, metals or alloys are preferred in view of being able to disperse heat generated by energy beams in a short time. In particular, metals or alloys having large heat dissipation properties are preferred.
상기 매체지지수단을 냉각시키기 위한 수단과 냉각을 위한 조건들이 상기 마스크를 냉각시키기 위한 수단 및 조건들과 동일하다. 그러나, 상기 매체지지수단을 냉각시키기 위한 방법 및 조건들은 마스크 냉각 수단의 방법 및 조건들과 다를 수 있다. 에너지빔들이 직접 조사되는 영역을 직접 냉각하거나, 열 도전에 의해 상기 영역의 부근을 냉각시킬 수 있다. 직접 상기 마스크의 후(rear) 표면 및 상기 매체지지수단에, 에어 건에 의해 2 kgf/cm2 의 속도로 약 20℃ 의 클린 에어를 연속적으로 공급함으로써, 그러하지 않는 경우와 비교하여 상기 패턴의 정밀도 정도가 증가될 수 있다. 예를 들어, 폭이 1㎛인 패턴을 사용하면 약 0.1㎛의 패턴 정밀도가 향상된다는 사실이 발견된다.The means for cooling the medium support means and the conditions for cooling are the same as the means and conditions for cooling the mask. However, the methods and conditions for cooling the medium support means may be different from those of the mask cooling means. The region to which the energy beams are directly irradiated can be directly cooled or the vicinity of the region can be cooled by thermal conduction. Directly supplying clean air at about 20 ° C. at a rate of 2 kgf / cm 2 with an air gun directly to the rear surface of the mask and the medium support means, compared to the case without The degree can be increased. For example, it is found that using a pattern having a width of 1 m improves the pattern precision of about 0.1 m.
다음으로, 외부 자계에 대하여 설명한다.Next, the external magnetic field will be described.
원형 디스크형 매체가 사용될 때, 외부 자계를 인가하는 방향은 상기 매체 표면에 수직인 방향 및 반경 방향, 원주 방향 사이중 임의의 방향인 것이 바람직하다.When a circular disk-shaped medium is used, the direction of applying the external magnetic field is preferably any of the directions perpendicular to the surface of the medium and between the radial and circumferential directions.
외부 자계가 가열과 함께 인가될 때, 외부 자계는 가열될 넓은 영역에 걸쳐 인가될 수 있다. 이에 의해, 다수의 자기 패턴들이 동시에 형성될 수 있다.When an external magnetic field is applied with heating, the external magnetic field can be applied over a wide area to be heated. Thereby, a plurality of magnetic patterns can be formed at the same time.
자기층에 외부자계를 인가하기 위한 수단으로서, 소정의 자화 방향으로 자계를 발생시키도록, 다수의 전자석들 또는 영구 자석들이 배치될 수 있거나, 자기 헤드가 사용될 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이 다른 수단의 결합이 사용될 수 있다. 고밀도 기록에 적합한 높은 보자력을 가지는 매체를 유효하게 자화시키기 위하여, 페라이트 자석, 네오디뮴형 희토류 자석, 사마륨(samarium) - 코발트형 희토류 자석 등과 같은 영구 자석이 바람직하다.As means for applying an external magnetic field to the magnetic layer, a plurality of electromagnets or permanent magnets may be arranged, or a magnetic head may be used to generate a magnetic field in a predetermined magnetization direction. In addition, a combination of other means may be used as described above. In order to effectively magnetize a medium having high coercivity suitable for high density recording, permanent magnets such as ferrite magnets, neodymium-type rare earth magnets, samarium-cobalt-type rare earth magnets and the like are preferable.
도 29는 2.5 인치의 자기 디스크의 원주 방향으로 외부 자계를 인가하는데 사용되는 영구자석들의 배치의 예를 도시한다.29 shows an example of the arrangement of permanent magnets used to apply an external magnetic field in the circumferential direction of a 2.5 inch magnetic disk.
각각 1.9k Gauss의 자계 세기를 가지는 다수의 NdFe 자석들이, 도 29 에 도시된 바와 같이 자기 요크(magnetic yoke)(67) 상에 서로 대향되는 자기폴들을 가지며 대향 상태인 2 개의 라인들에 배치된다. 상기 자석들 각각의 치수는 6.0 mm ×6.0 mm ×6.0 mm 이다. 최내주(innermost periphery)에 위치된 자석의 단부는 상기 디스크의 중심으로부터 10 mm 떨어져 배치되고, 다른 자석들은 일련의(lined) 자석들이 6 도의 각도로 방사상으로 연장되도록 반경 방향으로 상기 자석에 인접하여 연속적으로 배치된다. 상기 디스크와 상기 자석들의 거리는 대향하는 자석들(63, 63') 사이의 중심에서 상기 디스크에 인가된 자계 세기가 1.3k Gauss 가 되도록 약 5 mm 로 결정된다. 상기 자계 세기에 대한 측정이 대향하는 자석들의 N 극 및 S 극을 연결하는 선형 라인상의 각각의 자석들의 부근에서 수행된다.A plurality of NdFe magnets each having a magnetic field strength of 1.9 k Gauss are disposed in two opposing lines with magnetic poles opposing each other on a
원형 디스크와 같은 매체가 사용되는 경우에, 외부 자계 인가 수단의 자계 세기를 상기 매체의 반경 방향을 따라 변경시키는 것이 바람직하다. 자기 인가와 함께 에너지빔들을 조사함에 의해 상기 원형 디스크와 같은 매체내에 자기 패턴을 형성함에 있어서, 기록 영역을 부채꼴 영역들로 분할하는 것이 유효한 방법이다.When a medium such as a circular disk is used, it is preferable to change the magnetic field strength of the external magnetic field applying means along the radial direction of the medium. In forming a magnetic pattern in a medium such as the circular disk by irradiating energy beams with magnetic application, it is an effective method to divide the recording area into sectors.
기록이 상기 원형 디스크와 같은 매체를 회전시킴에 의해 일정한 각 속도로 수행되는 매체에 있어서, 선형 기록 밀도는 그 외주부(outer periphery) 쪽으로 갈수록 낮다. 일정한 각 속도로 회전함에 의해 기록이 수행될 때, 자기 영역의 기록을 위한 길이는 그 외주부 쪽으로 갈수록 길게 된다. 따라서, 상기 매체의 각각의 트랙에서 자기 패턴을 형성할 때에, 상기 패턴은 상기 외주부를 향하여 부채꼴 형상으로 확장된다.In a medium in which recording is performed at a constant angular speed by rotating a medium such as the circular disk, the linear recording density is lower toward the outer periphery. When recording is performed by rotating at a constant angular speed, the length for recording of the magnetic area becomes longer toward its outer periphery. Thus, when forming a magnetic pattern in each track of the medium, the pattern extends in a fan shape toward the outer circumference.
따라서, 상기 자계의 인가는 실질적으로 부채꼴 영역을 커버하도록 반경 방향으로 수행된다.Thus, the application of the magnetic field is carried out in the radial direction to substantially cover the sector.
일반적인 자석 즉, 균일한 자계 세기를 가지는 자석이 부채꼴 영역에 자계를 인가하는데 사용될 때, 상기 디스크에 실제로 인가되는 자계 세기는 외주부쪽으로 갈수록 작아지게 되고, 대향하는 자기폴들 사이의 거리가 더 길어지면 길어질수록 상기 자계의 세기가 더 작아지므로 명료하게 자기 패턴을 형성하는 것은 어렵다.When a general magnet, i.e., a magnet having a uniform magnetic field strength, is used to apply a magnetic field to a sector, the magnetic field force actually applied to the disk becomes smaller toward the outer circumference, and the longer the distance between the opposing magnetic poles becomes. The longer it becomes, the smaller the strength of the magnetic field is, so it is difficult to form a magnetic pattern clearly.
따라서, 상기 외부 자계 인가 수단의 자계 세기는 그 반경 방향으로 상기 디스크상의 위치들에 의존하여 변경되어야 한다. 따라서, 상기 디스크에 실제로 인가된 자계 세기가 균일하게 될 수 있고, 자기 패턴은 상기 디스크의 전체 표면에 명료하게 그리고 균일하게 형성될 수 있다.Therefore, the magnetic field strength of the external magnetic field applying means must be changed depending on the positions on the disc in the radial direction thereof. Thus, the magnetic field strength actually applied to the disk can be made uniform, and the magnetic pattern can be formed clearly and uniformly on the entire surface of the disk.
이 방법은 에너지빔들의 조사와 자계의 인가가 동시에 수행될 때 특히 유효하다. 자계의 인가가 두 번 즉, 에너지빔들의 조사 이전에 그리고 조사와 함께 수행되는 경우에, 이 방법은 둘중 하나 또는 양쪽에 사용될 수 있다.This method is particularly effective when the irradiation of energy beams and the application of a magnetic field are performed simultaneously. If the application of the magnetic field is carried out twice, ie before the irradiation of the energy beams and with the irradiation, this method can be used for either or both.
상기 자계 세기는 선형적으로, 곡선적으로 또는 단계적으로 변경될 수 있다. 또한, 상기 자계 세기의 최대값과 최소값사이에 5 % 이상의 차이가 존재한다. 그 값에 있어 상한이 존재하지 않더라도, 2.5 인치 형태의 자기 디스크를 사용하는 경우에, 그 차가 약 5 배 이하가 되는 것이 바람직하다.The magnetic field strength can be changed linearly, curvedly or stepwise. In addition, there is a difference of at least 5% between the maximum value and the minimum value of the magnetic field strength. Even if there is no upper limit in the value, when using a 2.5 inch magnetic disk, the difference is preferably about five times or less.
전자석을 사용하는 경우에, 권선(turn) 수 및 코일의 밀도가 그 반경 방향으로 변경되어, 상기 자계 세기가 쉽게 변경될 수 있다. 단일 전자석에서 권선수 및 코일의 밀도를 변경시킴에 의해 또는 반경 방향으로 코일의 밀도 및 다른 수의 권선들을 가지는 전자석들을 배치함에 의해 상기 자계 세기를 변경시킬 수 있다. 다른 자계 세기들은 개별 자석들의 자계 세기를 변경시킴에 의해, 내부 및 외부 원주 부분들에 쉽게 제공될 수 있으므로 다수의 영구 자석들을 포함하는 구조가 바람직 하다. 또한, 다양한 배치가 가능하다. 사용가능한 자석들의 종류는 소망된 자계를 제공할 수 있는 그러한 자석일 수 있다.In the case of using an electromagnet, the number of turns and the density of the coil are changed in the radial direction so that the magnetic field strength can be easily changed. The magnetic field strength can be varied by varying the number of turns and the density of the coil in a single electromagnet or by placing the electromagnets with the coil's density and other number of turns in the radial direction. Different magnetic intensities can be easily provided to the inner and outer circumferential portions by changing the magnetic field intensities of the individual magnets, so a structure comprising a plurality of permanent magnets is desirable. In addition, various arrangements are possible. The kind of magnets that can be used may be such magnets that can provide the desired magnetic field.
상기 외부 자계 인가 수단은 자기 극성이 서로 다른 2 개의 자계 인가 수단을 포함하고, 양 인가수단은 상기 자기 기록 매체의 동일 평면에 대향되는 것이 바람직하다. 그러한 배치는 단순화될 수 있다. 2 개의 인가 수단이 자기 기록 매체의 반경 방향으로 방사상으로 배치될 때, 자기 패턴은 스큐 손실을 발생시키지 않고 자기 기록 매체의 반경 방향으로 균일하게 형성될 수 있다.Preferably, the external magnetic field applying means includes two magnetic field applying means having different magnetic polarities, and both applying means face the same plane of the magnetic recording medium. Such arrangement can be simplified. When two applying means are arranged radially in the radial direction of the magnetic recording medium, the magnetic pattern can be formed uniformly in the radial direction of the magnetic recording medium without generating skew loss.
예를 들어, 동일한 영구 자석들이 그 원주 방향을 따라, N 극 및 S 극의 쌍으로 된 자석들과 대향하도록 상기 디스크의 최내주 부분에 배치된다. 더 강한 자계 세기를 가지는 다른 영구 자석들이 이들 자석들에 인접하게 배치되어 자기 폴들사이의 거리를 증가시킨다. 또한, 더욱 더 강한 세기를 가지는 다른 영구 자석들이 제 2 영구 자석들에 인접하게 배치되어, 상기 자기폴들 사이의 거리를 증가시킨다. 그러한 동작을 반복함에 의해, 최종 영구 자석들은 상기 디스크의 최외주 부분에 도달한다. 그 후에, 외부 자유 단부에서 N 극을 가지는 일련의 자석들과 외부 자유 단부에서 S 극을 가지는 일련의 자석들이 실질적으로 방사상으로 배치된다.For example, the same permanent magnets are disposed along the circumferential direction of the innermost circumference of the disk to face the magnets in pairs of the N pole and the S pole. Other permanent magnets with stronger magnetic field strength are placed adjacent to these magnets to increase the distance between the magnetic poles. In addition, other permanent magnets having even stronger strength are disposed adjacent to the second permanent magnets, increasing the distance between the magnetic poles. By repeating such an operation, the final permanent magnets reach the outermost part of the disk. Thereafter, a series of magnets having N poles at the outer free end and a series of magnets having S poles at the outer free end are arranged substantially radially.
N 극과 S 극의 양 단부를 가지는 U 자형 영구 자석이 상기 양 단부들이 서로 대향되도록 배치될 수 있다.A U-shaped permanent magnet having both ends of the N pole and the S pole may be arranged such that the two ends face each other.
“실질적으로 방사상으로”라는 용어는 선형적 방사 및 곡선적 방사의 형태를 포함하며, 자기폴들 사이의 거리가 외주의 방향으로 점점 증가함을 의미한다. 특히, 상기 자기 기록 매체내의 부채꼴 형상으로 그 형상을 충족시키는데 유효하다. 예를 들어, 자기 패턴은 임의의 각도로 분할함에 의해 전체 외주에 걸쳐 원형 디스크와 같은 자기 기록 매체내에 형성되거나, 자기 패턴이 상기 자기 기록 매체를 회전시킴에 의해 형성된다.The term “substantially radial” includes forms of linear and curved radiation, meaning that the distance between the magnetic poles increases gradually in the direction of the circumference. In particular, it is effective to satisfy the shape in a fan shape in the magnetic recording medium. For example, the magnetic pattern is formed in a magnetic recording medium such as a circular disk over the entire outer circumference by dividing at an arbitrary angle, or by rotating the magnetic recording medium.
또한, 대향하는 자기폴들의 자계 세기가 실질적으로 같을 때, 이는 배치와 구조를 단순화시킨다.In addition, when the magnetic field strengths of the opposing magnetic poles are substantially the same, this simplifies the arrangement and structure.
본 발명에 있어서, 자계 세기는 상기 외부 자계 인가 수단의 최대 자계 세기를 의미하며, 이는 그 수단에 매우 가까운 위치에서 측정되는 값이다. 예를 들어, N 극과 S 극을 연결하는 선형 라인상의 둘중의 어느 한 쪽의 자기폴의 부근에서 측정된다.In the present invention, the magnetic field strength means the maximum magnetic field strength of the external magnetic field applying means, which is a value measured at a position very close to the means. For example, it is measured in the vicinity of the magnetic pole of either one on the linear line connecting the N pole and the S pole.
도 30과 도 31은 상술된 경우의 영구 자석들의 배치의 예들을 도시한다.30 and 31 show examples of the arrangement of permanent magnets in the case described above.
각 세트의 자석들이 2.7k Gauss, 2.3k Gauss, 1.9k Gauss의 자계 세기를 가지는 2 세트의 NdFe 자석들이, 도 30 에 도시된 바와 같이 자기 요크(67)를 삽입함에 의해 서로 대향되는 극성들을 가지며 반대 상태로 2 라인내에 배치된다. 상기 자석들의 각각의 치수는 6.0 mm ×6.0 mm ×6.0 mm 이다. 최내주에 위치된 자석의 단부 부분은 상기 디스크의 중심에서 10 mm 떨어져 배치되며, 다른 자석들은 6 도의 반경 방향으로 상기 자석에 인접하게 배치된다. 상기 디스크와 자석들사이의 거리는, 자석들(63, 63') 사이의 중심에서 상기 디스크에 인가된 자계 세기가 1.3k Gauss가 되도록 약 5 mm 로 결정된다. 따라서, 쌍으로된 자석들을 연결하는 선형 라인상의 중심에서의 자기 분포는 1.2k Gauss 내지 1.6k Gauss의 범위로 유지될 수 있다. 결과적으로, 형성된 패턴의 출력 산란이 억제될 수 있다.Two sets of NdFe magnets each having a magnetic field strength of 2.7k Gauss, 2.3k Gauss, 1.9k Gauss have polarities opposite to each other by inserting the
대안적으로, 각 세트의 자석들이 2.7k Gauss, 2.3k Gauss, 1.9k Gauss, 1.6 Gauss,1.4 Gauss 및 1.2 Gauss 의 자계 세기들을 가지는 2 세트의 NdFe 자석들이 자기 요크(67) 상에 서로 대향되는 자기폴들을 사용하여 대향 상태로 2 라인내에 배치된다. 상기 자석들의 각각의 치수는 5.0 mm ×5.0 mm ×5.0 mm 이다. 최내주에 위치된 자석의 단부 부분은 상기 디스크의 중심에서 10 mm 떨어져 배치되며, 다른 자석들은 각도 6 도의 반경 방향으로 배치된다. 상기 디스크와 자석들사이의 거리는, 자석들(63, 63') 사이의 중심에서 상기 디스크에 인가된 자계 세기가 1.3k Gauss가 되도록 약 4 mm 로 결정된다. 따라서, 쌍으로된 자석들을 연결하는 라인상의 중심에서의 자계 분포는 1.2k Gauss 내지 1.6k Gauss의 범위로 유지될 수 있다. 결과적으로, 형성된 패턴의 출력의 산란이 억제될 수 있다.Alternatively, two sets of NdFe magnets each having magnetic field intensities of 2.7k Gauss, 2.3k Gauss, 1.9k Gauss, 1.6 Gauss, 1.4 Gauss and 1.2 Gauss are opposed to each other on
본 발명의 자기 패턴 형성 방법에 있어서, 제 2 윤활층은 상기 자기 패턴의 형성 후에 형성되는 것이 바람직하다. 외부자계의 인가 및 국부적 가열을 조합함에 의해 자기 패턴이 형성될 때, 상기 자기 기록 매체상의 윤활층이 가열되어 부분적으로 증발된다. 또한, 상기 윤활층을 상기 마스크에 부착시킴에 의해 감소될 수 있다.In the magnetic pattern formation method of this invention, it is preferable that a 2nd lubrication layer is formed after formation of the said magnetic pattern. When a magnetic pattern is formed by combining application of an external magnetic field and local heating, the lubrication layer on the magnetic recording medium is heated and partially evaporated. It can also be reduced by attaching the lubrication layer to the mask.
상기 윤활층의 감소는 자기 헤드에 대하여 내충격성 또는 내구성을 감소시킨다. 따라서, 자기 패턴이 국부적 가열 및 외부 자계의 인가를 조합함에 의해 형성된 후에, 윤활층이 충분한 층 두께의 윤활층을 형성함에 의해 다시 형성되어, 자기 헤드에 대한 내구성과 고 내충격성이 성취될 수 있다.Reduction of the lubrication layer reduces the impact resistance or durability against the magnetic head. Thus, after the magnetic pattern is formed by combining local heating and application of an external magnetic field, the lubrication layer is formed again by forming a lubrication layer of sufficient layer thickness, so that durability and high impact resistance to the magnetic head can be achieved. .
상술된 바와 같이, 본 발명에 따라서, 정밀한 자기 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 그러한 방법은 데이터 기록/재생 헤드를 제어하는데 사용되는 제어 패턴의 형성에 적용시에 매우 유효하다. 특히, 상기 제어 패턴은 서보 패턴 또는 서보 패턴을 기록하기 위한 기준 패턴을 포함한다.As described above, according to the present invention, a precise magnetic pattern can be formed. Thus, such a method is very effective when applied to the formation of the control pattern used to control the data recording / reproducing head. In particular, the control pattern includes a servo pattern or a reference pattern for recording the servo pattern.
또한, 본 발명에 따르면, 상술된 바와 같이 상기 자기 패턴이 트랙들로 비스듬히 연장하는 패턴을 포함하는 경우에도 높은 신호 세기가 얻어질 수 있으므로, 본 발명은 위상 서보 신호 등에 대한 경사 패턴을 형성하는데 적합하다.Further, according to the present invention, since the high signal strength can be obtained even when the magnetic pattern includes a pattern extending obliquely to the tracks as described above, the present invention is suitable for forming an inclination pattern for a phase servo signal or the like. Do.
경사지게 연장하는 패턴은 기준 라인에 대하여 임의의 기울기를 가지는 패턴이며, 상기 기준 라인은 상기 헤드의 이동 방향에 수직인 방향을 따라 존재한다. 상기 기준 라인의 기울기가 ±45 도 내에 있는 것이 바람직하므로, 서보 신호들로서 유효하게 사용할 수 있는 신호들이 생성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 형성된 자기 패턴으로 부터의 신호를 직접 상기 매체에 대한 결함들을 검사하는데 사용할 수 있다. 결함들의 검사시에 기록 단계가 저장될 수 있고, 제조 시간이 단축되어 제조 비용을 감소시킬 수 있다.The pattern extending obliquely is a pattern having an arbitrary inclination with respect to the reference line, wherein the reference line is present along a direction perpendicular to the moving direction of the head. Since the slope of the reference line is preferably within ± 45 degrees, signals that can be effectively used as servo signals can be generated. That is, the signal from the magnetic pattern formed in accordance with the present invention can be used directly to check for defects on the medium. The recording step can be saved upon inspection of the defects, and the manufacturing time can be shortened to reduce the manufacturing cost.
본 발명에 따라, 높은 품질의 출력 신호를 가지는 자기 패턴이 상술된 조건들을 최적화함에 의해 정확하고 유효하게 형성될 수 있다. 즉, 자기 전이의 폭이 작고 자기 영역들의 경계에서의 자기 전이가 매우 급격한 고 품질의 출력 신호를 가지는 패턴이 형성될 수 있다. 조건들을 선택함에 의해, 1 ㎛ 이하, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 0.3 ㎛ 이하의 자기 전이의 폭을 얻는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서, 자기 전이의 폭은 자기 헤드에 의해 재생되며, 자기 패 턴의 재생된 신호 파형의 최대 자화의 50%의 상태로 재생된 신호 파형의 펄스 폭(즉, 절반값폭)을 의미한다.According to the present invention, a magnetic pattern having a high quality output signal can be formed accurately and effectively by optimizing the above-described conditions. That is, a pattern having a high quality output signal in which the width of the magnetic transition is small and the magnetic transition at the boundary of the magnetic regions is very sharp can be formed. By selecting the conditions, it is possible to obtain a width of magnetic transition of 1 m or less, preferably 0.5 m or less, more preferably 0.3 m or less. In the present invention, the width of the magnetic transition is reproduced by the magnetic head, and means the pulse width (ie, half width) of the reproduced signal waveform with 50% of the maximum magnetization of the reproduced signal waveform of the magnetic pattern. .
특히, 축소 영상 형성 기술이 사용될 때, 상기 자기 패턴의 정밀도가 상기 마스크의 정렬 또는 패터닝의 정밀도에 의해 제한되지 않는다. 따라서, 추가적인 미세한 자기 패턴이 정확히 형성될 수 있다.In particular, when a reduced image forming technique is used, the precision of the magnetic pattern is not limited by the precision of alignment or patterning of the mask. Thus, additional fine magnetic patterns can be accurately formed.
또한, 상기 자기 패턴을 매우 짧은 시간내에 쉽게 형성시킬 수 있고, 종래의 기술과 달리 마스터 디스크와 접촉하지 않으므로, 손상 또는 결함의 발생이 드물다.In addition, the magnetic pattern can be easily formed in a very short time, and unlike the prior art, since it does not come into contact with the master disk, damage or defects are rarely generated.
특히, 기록의 밀도를 증가시키기 위한 요청 때문에, 서보 신호들의 기록은 어렵게 되고, 서보 신호들의 기록은 주로 제조 비용을 올리는데 영향을 준다. 따라서, 고 밀도의 데이터를 기록하기 위한 매체에 본 발명을 응용하면 큰 효과를 얻는다. 또한, 본 발명은 자계를 쉽게 인가할 수 있으므로 수직 자기 기록 매체에 쉽게 적용될 수 있다.In particular, because of the request to increase the density of the recording, the recording of the servo signals becomes difficult, and the recording of the servo signals mainly affects the manufacturing cost. Therefore, the application of the present invention to a medium for recording data of high density yields a great effect. Further, the present invention can be easily applied to a vertical magnetic recording medium because the magnetic field can be easily applied.
다음으로, 본 발명의 자기 기록 매체의 구조가 기술된다.Next, the structure of the magnetic recording medium of the present invention is described.
본 발명의 자기 기록 매체의 기판은 고속으로 신호들을 재생할 때 고속 회전시에도 진동을 발생시키지 않아야 하므로, 하드 기판이 통상적으로 사용된다. 진동에 충분한 강도를 얻기 위해, 기판의 두께는 0.3 mm 이상이 바람직하다. 그러나, 더 두꺼운 기판은 자기 기록 장치들의 두께를 감소시키려는 요청에 상반된다. 따라서, 3 mm 이하가 바람직하다. 예를 들어, Al-Mg 합금 기판과 같이, 주요 성분으로서 Al을 함유하는 Al 합금 기판; Mg-Zn 합금 기판과 같이, 주요 성분으로서 Mg 를 함유하는 Mg 합금 기판; 통상의 소다 유리, 규산 알루미늄 유리, 비결정 유리, 실리콘, 티타늄, 세라믹 또는 다양한 수지들과 같은 재료로 구성된 기판 또는 그러한 재료들을 조합함에 의해 생성된 기판이 있다. 특히, 세기의 관점에서 보면 결정화된 유리와 같은 유리로 구성된 기판을 또는 비용의 관점에서 보면 수지로 구성된 기판을 또는 Al 합금 기판을 사용하는 것이 바람직하다.Since the substrate of the magnetic recording medium of the present invention should not generate vibration even at high speed when reproducing signals at high speed, a hard substrate is usually used. In order to obtain sufficient strength for vibration, the thickness of the substrate is preferably 0.3 mm or more. However, thicker substrates contradict the request to reduce the thickness of magnetic recording devices. Therefore, 3 mm or less is preferable. For example, Al alloy substrate containing Al as a main component, such as Al-Mg alloy substrate; Mg alloy substrate containing Mg as a main component, such as Mg-Zn alloy substrate; There is a substrate made of a material such as conventional soda glass, aluminum silicate glass, amorphous glass, silicon, titanium, ceramic or various resins or a substrate produced by combining such materials. In particular, it is preferable to use a substrate composed of glass such as crystallized glass from the viewpoint of strength or a substrate composed of resin or an Al alloy substrate from the viewpoint of cost.
본 발명은 하드 기판을 가지는 매체에 적용하는데 현저한 효과를 가진다. 종래의 자기 투과 방법에 있어서, 하드 기판을 가지는 상기 매체가 마스터 디스크에 불충분하게 접촉하면, 플로(flow) 또는 결함이 발생될 수 있거나, 인쇄 자기 영역의 전이가 불명료하여, PW50 가 확장될 수 있다. 한편, 본 발명은 상기 마스크가 상기 매체에 압착 접촉되지 않으므로 그러한 문제점을 발생시키지 않는다. 특히, 본 발명은 균열들이 발생하기 쉬운 유리 기판을 가진 매체에 유효하게 사용된다.The present invention has a remarkable effect in application to a medium having a hard substrate. In the conventional magnetic permeation method, if the medium having a hard substrate is insufficiently contacted with the master disk, flow or defects may occur, or the transition of the printed magnetic area may be unclear, so that the PW50 may be expanded. . On the other hand, the present invention does not cause such a problem because the mask is not in press contact with the medium. In particular, the present invention is effectively used for a medium having a glass substrate which is susceptible to cracks.
자기 디스크에 대한 통상적인 제조 단계들에 있어서, 세정 및 건조가 통상적으로 기판에서 수행된다. 각각의 층의 접촉 특성들을 유지하는 관점에서 보면, 본 발명에 있어서 층들의 형성 전에 세정 및 건조가 수행되는 것이 바람직하다. 본 발명의 자기 기록 매체를 제조하는데 있어서, NiP 등과 같은 금속층이 상기 기판 표면상에 형성될 수 있다.In conventional manufacturing steps for a magnetic disk, cleaning and drying are typically performed on the substrate. From the standpoint of maintaining the contact properties of each layer, it is preferred in the present invention that cleaning and drying are performed prior to formation of the layers. In manufacturing the magnetic recording medium of the present invention, a metal layer such as NiP can be formed on the surface of the substrate.
금속층을 형성하기 위한 방법으로서, 무전해도금법, 스퍼터링법, 진공증착법, CVD 법 등과 같은 박막 형성을 위한 기술이 사용될 수 있다. 전기 도전 재료로 구성된 기판이 사용될 때, 전해도금법이 사용될 수 있다. 상기 금속층의 두께 는 50 nm 이상이 바람직하다. 그러나, 자기 디스크 매체에 대한 생산성을 고려하면, 그 두께는 500 nm 이하가 바람직하며, 300 nm 이하가 더 바람직하다.As a method for forming the metal layer, a technique for forming a thin film such as an electroless plating method, a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, or the like can be used. When a substrate made of an electrically conductive material is used, an electroplating method can be used. The thickness of the metal layer is preferably 50 nm or more. However, in consideration of the productivity for the magnetic disk medium, the thickness thereof is preferably 500 nm or less, more preferably 300 nm or less.
또한, 전체 기판 표면상에 금속층을 형성시키는 것이 바람직하다. 그러나, 단지 부분적으로 예를 들어 텍스쳐링(texturing)이 수행되는 영역에서만 금속층을 형성시키는 것이 가능하다.It is also desirable to form a metal layer on the entire substrate surface. However, it is possible to form the metal layer only in part, for example, only in the region where texturing is performed.
또한, 텍스쳐링은 상기 기판상에 형성된 비-자기 금속층의 표면상에 또는 상기 기판 표면상에 동심으로 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, “동심적인 텍스쳐링(concentrically texturing)”이라는 용어는 예를 들어, 연마 그레인 및 텍스쳐 테이프을 사용한 기계적인 텍스처링, 레이저빔들을 이용하는 텍스쳐링을 사용함에 의해 또는 이 기술들의 조합에 의해, 원주 방향으로 기판을 연마함에 의해 상기 기판의 원주 방향으로 많은 미세한 그루브들이 형성되는 상태를 나타낸다.In addition, texturing may be formed concentrically on the surface of the non-magnetic metal layer formed on the substrate or on the surface of the substrate. In the present invention, the term “concentrically texturing” refers to the circumferential direction, for example, by using mechanical texturing with abrasive grains and texturing tape, texturing with laser beams or by a combination of these techniques. By grinding the substrate, a plurality of fine grooves are formed in the circumferential direction of the substrate.
기계적 텍스쳐링을 위한 연마 그레인의 종류로서, 다이아몬드 그레인, 특히 그래퍼타이즈된(graphatized) 표면을 가지는 그러한 그레인이 가장 바람직하다. 기계적 텍스쳐링을 위해 사용되는 또 다른 그레인으로서, 알루미나 그레인이 넓게 사용된다. 그러나, 수평 지향 매체가 텍스쳐링 그루브들을 따라 지향된 용이한 자화축을 제공하는 성질을 가진다는 관점에서 보면, 다이아몬드 그레인은 우수한 성능을 나타낸다.As a kind of abrasive grain for mechanical texturing, such grains having diamond grains, in particular graphatized surfaces, are most preferred. As another grain used for mechanical texturing, alumina grains are widely used. However, in view of the fact that the horizontally oriented medium has a property of providing an easy magnetization axis directed along the texturing grooves, diamond grains exhibit excellent performance.
가능한 헤드의 비행 높이를 감소시키기는 방법이 고밀도 기록을 실현하는데 유효하다. 또한, 평탄성 또는 평활성은 기판의 특성들중 하나이다. 따라서, 기판 표면의 표면 거칠기 Ra 는 2 nm 이하가 바람직하며, 1 nm 이하가 더 바람직하며, 0.5 nm 이하가 더욱 더 바람직하다. 상기 표면 거칠기 Ra 는 접촉 핑거형 표면 거칠기 미터를 사용하여 400 ㎛의 길이를 측정함에 의해 그리고 JIS B0601에 따라 측정된 값을 계산함에 의해 얻어진 값이다. 이 경우에, 측정을 위해 사용되는 핑거 끝의 크기는 약 0.2 ㎛ 이다.A method of reducing the flying height of the head as far as possible is effective for realizing high density recording. In addition, flatness or smoothness is one of the properties of the substrate. Therefore, the surface roughness Ra of the substrate surface is preferably 2 nm or less, more preferably 1 nm or less, even more preferably 0.5 nm or less. The surface roughness Ra is a value obtained by measuring a length of 400 μm using a contact finger type surface roughness meter and by calculating a value measured according to JIS B0601. In this case, the size of the finger tip used for the measurement is about 0.2 μm.
하층이 상기 자기층과 상기 기판사이에 형성될 수 있다. 상기 하층은 미세한 결정을 만들며, 상기 결정면의 방위를 제어한다. 이를 위해, 주요 성분으로서 Cr 를 함유하는 재료가 사용되는 것이 바람직하다.An underlayer may be formed between the magnetic layer and the substrate. The underlayer produces fine crystals and controls the orientation of the crystal plane. For this purpose, it is preferable to use a material containing Cr as the main component.
순수한 Cr 에 더하여 주요 성분으로서 Cr 을 함유하는 하층에 대한 재료에 대하여, 상기 재료는 기록층에 매치하는 우수한 결정을 얻기 위해 V,Ti, Mo, Zr, Hf, Ta, W, Ge, Nb, Si, Cu, B 또는 산화크롬으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 소자로 구성된 합금을 포함한다.With respect to the material for the lower layer containing Cr as a main component in addition to pure Cr, the material is selected from V, Ti, Mo, Zr, Hf, Ta, W, Ge, Nb, Si to obtain excellent crystals that match the recording layer. And alloys composed of one or more devices selected from the group consisting of Cu, B or chromium oxide.
이들 사이에서, 순수한 Cr 또는 Cr 에 Ti, Mo, W, V, Ta, Si, Nb, Zr 및 Hf 로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 개 이상의 구성요소를 부가함에 의해 얻어진 합금이 바람직하다. 사용되는 구성요소들에 의존하여 최적량이 변경될지라도, 제 2 및 제 3 구성요소들의 내용물은 일반적으로 1 원자% 내지 50 원자%가 바람직하고, 5 원자% 내지 30 원자%가 더 바람직하고, 5 원자% 내지 20 원자%가 더욱 더 바람직하다.Among them, alloys obtained by adding one or two or more components selected from the group consisting of Ti, Mo, W, V, Ta, Si, Nb, Zr and Hf to pure Cr or Cr are preferred. Although the optimum amount varies depending on the components used, the contents of the second and third components are generally preferably 1 atomic% to 50 atomic%, more preferably 5 atomic% to 30 atomic%, and 5 Even more preferred are atomic percent to 20 atomic percent.
하층의 두께는 이방성을 실현하기에 충분하도록 그러한 두께를 가져야 하고, 이는 0.1 내지 50 nm 가 바람직하며, 0.3 내지 30 nm 가 더 바람직하며, 0.5 내지 10 nm 가 더욱 더 바람직하다. 주요 성분으로서 Cr를 함유하는 하층이 형성될 때, 상기 기판은 가열되거나 가열되지 않을 수 있다.The thickness of the lower layer should have such a thickness to be sufficient to realize anisotropy, which is preferably from 0.1 to 50 nm, more preferably from 0.3 to 30 nm, even more preferably from 0.5 to 10 nm. When the lower layer containing Cr as a main component is formed, the substrate may or may not be heated.
조건들에 의존하여 상기 하층과 상기 기록층사이에 소프트 자기층이 형성될 수 있다. 상기 소프트 자기층의 형성은 큰 효과를 주며, 특히 이는 자기 전이 잡음을 감소시키는 키퍼(keeper) 매체 또는 수직 기록형 매체에 사용되는 것이 바람직하며, 자기 영역들은 상기 매체의 수평 방향에 수직인 방향으로 향한다.Depending on the conditions, a soft magnetic layer can be formed between the lower layer and the recording layer. The formation of the soft magnetic layer has a great effect, in particular, it is preferably used for a keeper medium or a vertical recordable medium which reduces magnetic transition noise, the magnetic regions being in a direction perpendicular to the horizontal direction of the medium. Headed.
상기 소프트 자기층은 비교적 높은 자기 투자율 및 작은 자기 손실을 가지는 재료로 구성될 수 있다. 그러나, 제 3 구성요소로서 Mo 등이 첨가되는 합금 또는 NiFe 합금의 재료가 사용되는 것이 바람직하다. 최적의 자기 투자율은 데이터를 기록하는데 사용되는 기록층 또는 상기 헤드의 특성들에 의존하여 크게 변화한다. 통상적으로, 약 10 내지 1,000,000(H/m)의 최대 자기 투자율이 바람직하다.The soft magnetic layer may be composed of a material having a relatively high magnetic permeability and a small magnetic loss. However, it is preferable to use a material of an alloy or NiFe alloy to which Mo or the like is added as the third component. The optimum magnetic permeability varies greatly depending on the characteristics of the recording layer or the head used to record the data. Typically, a maximum magnetic permeability of about 10 to 1,000,000 (H / m) is preferred.
또한, 일련의 CoCr 내층이 Cr 하층상에 형성될 수 있다.In addition, a series of CoCr inner layers may be formed on the Cr underlayer.
그 후에, 상기 기록층(자기층) 형성에 있어, 하층과 동일한 재료로 구성된 층 또는 비-자기 재료로 구성된 층이 상기 기록층과 상기 소프트 자기층 사이에 삽입될 수 있다. 상기 기록층이 형성될 때, 상기 기판은 가열되지 않을 수 있다. 상기 기록층으로서, Co 합금의 자기 합금, TbFeCo 로 표시된 희토류형 자기층 또는 Co 의 다층 및 pd 층과 같은 전이 금속의 다층 및 귀금속이 사용되는 것이 바람직하다.Then, in forming the recording layer (magnetic layer), a layer made of the same material as the lower layer or a layer made of non-magnetic material can be inserted between the recording layer and the soft magnetic layer. When the recording layer is formed, the substrate may not be heated. As the recording layer, it is preferable to use a magnetic alloy of Co alloy, a rare earth magnetic layer denoted by TbFeCo, or a multilayer of a transition metal such as a multilayer of p and a pd layer and a precious metal.
Co 합금의 자기층은 순수한 Co 또는 Co 합금의 자기 재료로 구성될 수 있고, 이는 통상적으로 자기 재료로서 CoNi, CoSm, CoCrTa, CoNiCr 또는 CoCrPt 등이 사 용된다. 또한, SiO2 와 같은 혼합물 또는 Ni, Cr, Pt, Ta, W 또는 B 와 같은 성분이 상술된 Co 합금에 첨가될 수 있다. 예를 들어, CoCrPtTa, CoCrPtB, CoNiPt, CoNiCrPtB 등이 언급될 수 있다. Co 합금의 자기층 두께는 선택사항이지만, 그 두께는 5 nm 이상이 바람직하며, 10 nm 이상이 더 바람직하다. 또한, 2 개 이상의 기록층들이 적절한 비-자기 층간막(interlayer)을 삽입함에 의해 또는 임의의 삽입층 없이 형성될 수 있다. 이 경우에, 형성될 자기 재료의 조성은 같거나 다를 수 있다.The magnetic layer of the Co alloy may be composed of a pure Co or Co alloy magnetic material, which is commonly used as a magnetic material CoNi, CoSm, CoCrTa, CoNiCr or CoCrPt. In addition, SiO 2 A mixture such as or a component such as Ni, Cr, Pt, Ta, W or B may be added to the Co alloy described above. For example, CoCrPtTa, CoCrPtB, CoNiPt, CoNiCrPtB and the like can be mentioned. The magnetic layer thickness of the Co alloy is optional, but its thickness is preferably at least 5 nm, more preferably at least 10 nm. In addition, two or more recording layers may be formed by inserting a suitable non-magnetic interlayer or without any intervening layer. In this case, the composition of the magnetic material to be formed may be the same or different.
희토류형 자기층에 대한 자기 재료로서, 통상 사용되는 재료가 사용될 수 있다. TbFeCo, GdFeCo, DyFeCO 또는 TbFe 가 언급될 수 있고, 예를 들어, Tb, Dy 또는 Ho 가 그러한 희토류합금에 첨가될 수 있다. Ti, Al 또는 Pt 가 산화에 의한 열화를 방지하기 위해 첨가될 수 있다. 비록 상기 희토류형 자기층의 두께는 선택사항이지만, 약 5 내지 100 nm의 두께가 통상적으로 사용된다. 또한, 2 개 이상의 기록층들이 직접 또는 적절한 비자기 층간막을 삽입함에 의해 직접 형성될 수 있다. 형성될 상기 자기 재료의 조성은 같거나 다를 수 있다. 특히, 상기 희토류형 자기층은 비정질 구조를 가지는 층이며, 상기 매체 표면에 대하여 수직으로 자화할 수 있다. 따라서, 고밀도 기록에 적합하며, 고밀도 및 고정밀도로 자기 패턴을 형성할 수 있는 본 발명의 방법이 유효하게 적용가능하다.As the magnetic material for the rare earth type magnetic layer, a material commonly used may be used. TbFeCo, GdFeCo, DyFeCO or TbFe may be mentioned, for example Tb, Dy or Ho may be added to such rare earth alloys. Ti, Al or Pt may be added to prevent deterioration by oxidation. Although the thickness of the rare earth-type magnetic layer is optional, a thickness of about 5 to 100 nm is commonly used. Also, two or more recording layers may be formed directly or by inserting a suitable nonmagnetic interlayer film. The composition of the magnetic material to be formed may be the same or different. In particular, the rare earth magnetic layer is a layer having an amorphous structure, and may be magnetized perpendicularly to the surface of the medium. Therefore, the method of the present invention suitable for high density recording and capable of forming a magnetic pattern with high density and high accuracy is effectively applicable.
게다가 수직 자기 기록할 수 있는 전이 금속 및 귀금속으로 구성된 다층은 Co/pd, Co/Pt, Fe/Pt, Fe/Au 또는 Fe/Ag 와 같은 통상의 자기 재료로 구성될 수 있 다. 상기 다층에 대한 상기 전이 금속 및 상기 귀금속은 항상 순수한 상태일 필요는 없으나, 주요 성분으로서 그러한 재료를 함유하는 합금일 수 있다. 비록 적층막(laminate layer)의 두께는 선택사항이지만, 이는 통상적으로 약 5 내지 1000 nm 이다. 또한, 상기 다층은 필요에 따라 3 개 이상의 재료로 형성될 수 있다. 본 발명에 있어서, 두꺼운 기록층이 가열될 때, 상기 두꺼운 기록층이 층 두께 방향으로 열 전도를 나쁘게 하므로, 상기 기록층은 더 얇게 되는 것이 바람직하며, 이에 의해 소망된 자화가 얻어 질 수 있다. 따라서, 상기기록층의 두께는 200 nm 이하가 바람직하다. 그러나, 우수한 자화성을 유지하기 위해, 그 두께는 5 nm 이상이 바람직하다.In addition, the multilayer composed of vertical magnetic recordable transition metals and precious metals may be composed of conventional magnetic materials such as Co / pd, Co / Pt, Fe / Pt, Fe / Au or Fe / Ag. The transition metal and the noble metal for the multilayer need not always be pure, but may be an alloy containing such material as the main component. Although the thickness of the laminate layer is optional, it is typically about 5 to 1000 nm. In addition, the multilayer may be formed of three or more materials as necessary. In the present invention, when the thick recording layer is heated, the thick recording layer worsens thermal conduction in the layer thickness direction, so that the recording layer is preferably thinner, whereby the desired magnetization can be obtained. Therefore, the thickness of the recording layer is preferably 200 nm or less. However, in order to maintain excellent magnetization, the thickness is preferably 5 nm or more.
본 발명의 기록층으로서 자기층은 실온에서 자성을 유지하며, 열의 인가에 의해 자기소거되거나, 가열과 함께 외부 자계를 인가함에 의해 자화된다.As the recording layer of the present invention, the magnetic layer maintains its magnetism at room temperature and is magnetized by application of heat or by application of an external magnetic field with heating.
실온에서의 자기층의 보자력은, 실온에서 자성을 유지하고 적절한 외부 자계와 균일하게 자화될 필요가 있다. 실온에서의 자기층의 보자력을 2000 Oe 이상이 되도록 함에 의해, 작은 자기 영역들을 가지며 고밀도 기록에 알맞은 매체가 얻어질 수 있다. 특히, 상기 보자력은 3000 Oe 이상이다.The coercive force of the magnetic layer at room temperature needs to be kept magnetic at room temperature and magnetized uniformly with an appropriate external magnetic field. By making the coercive force of the magnetic layer at room temperature to be 2000 Oe or more, a medium having small magnetic regions and suitable for high density recording can be obtained. In particular, the coercive force is 3000 Oe or more.
종래의 자기 전사 방법에 있어서, 더 높은 보자력를 가지는 매체에 대해서 패턴을 전사시키는 것은 어렵다. 그러나, 자기 패턴이 자기층을 가열함에 의해 형성되어 상기 보자력을 충분히 감소시키므로, 본 발명은 큰 보자력을 가지는 그러한 패턴에 적절하게 적용된다.In the conventional magnetic transfer method, it is difficult to transfer the pattern to a medium having a higher coercive force. However, since the magnetic pattern is formed by heating the magnetic layer to sufficiently reduce the coercive force, the present invention is suitably applied to such a pattern having a large coercive force.
그러나, 상기 보자력은 20 kOe 이하가 바람직하다. 그 보자력이 20 kOe를 초과할 때, 한꺼번에 상기 자기층을 자화시킬 큰 외부 자계를 필요로 한다. 또한, 통상적인 자기 기록이 어렵게 된다.However, the coercive force is preferably 20 kOe or less. When the coercive force exceeds 20 kOe, a large external magnetic field is required to magnetize the magnetic layer at once. In addition, normal magnetic recording becomes difficult.
상기 자기층은 실온에서 자성을 유지하며 적절한 가열 온도에서 더 약화된 외부 자계로 자화될 필요가 있다. 또한, 자기 패턴의 자기 영역들은 실온과 자화 소거 온도사이의 차를 증가시킴에 의해 명료하게 될 수 있다. 이를 위해, 상기 자화 소거 온도가 더 높게 되는 것이 바람직하며, 특히 그 온도는 100℃ 이상이 바람직하며, 150℃ 이상이 더 바람직하다. 예를 들어, 상기 자화 소거 온도는 퀴리 온도의 부근(퀴리 온도보다 약간 낮은)에 또는 보상 온도의 부근에 존재한다.The magnetic layer needs to be magnetized to a weaker external magnetic field at a suitable heating temperature while maintaining magnetism at room temperature. In addition, the magnetic regions of the magnetic pattern can be made clear by increasing the difference between the room temperature and the magnetization cancellation temperature. For this purpose, it is preferable that the magnetization erasing temperature is higher, in particular, the temperature is preferably at least 100 ° C, more preferably at least 150 ° C. For example, the magnetization elimination temperature is in the vicinity of the Curie temperature (slightly lower than the Curie temperature) or in the vicinity of the compensation temperature.
상기 퀴리 온도는 100℃ 이상이 바람직하다. 그 온도가 100℃보다 낮을 때, 실온에서의 자기 영역들의 안전성이 낮아지는 경향이 있다. 따라서 그 온도가 150℃ 이상일 때 더 바람직하다. 한편, 자기층이 과도하게 가열되어 변형될 수 있으므로, 그 온도는 700℃ 이하가 바람직하다.As for the said Curie temperature, 100 degreeC or more is preferable. When the temperature is lower than 100 ° C, the safety of the magnetic regions at room temperature tends to be low. Therefore, when the temperature is 150 degreeC or more, it is more preferable. On the other hand, since the magnetic layer may be excessively heated and deformed, the temperature is preferably 700 ° C. or lower.
자기 기록 매체가 수평 방향의 자기 기록 매체일 때, 보자력을 가진 고밀도 기록에 적합한 자기 기록 매체에 포화상태로 기록을 수행하는 것은 어렵고, 높은 자계 세기를 가지는 자기 패턴을 종래의 자기 인쇄 방법으로 형성하기가 어렵다. 또한, 재생 신호들의 절반 값 폭이 증가된다. 본 발명의 방법에 따라서, 고밀도 기록에 적합한 수평방향의 기록 매체에서도 소망된 자기 패턴이 형성될 수 있다. 특히, 자기층의 포화 자화가 50 emu/cc 이상일 때, 반자성계의 영향은 커진다. 따라서, 본 발명의 적용은 큰 효과를 제공한다.When the magnetic recording medium is a magnetic recording medium in the horizontal direction, it is difficult to perform saturation recording on a magnetic recording medium suitable for high density recording with coercive force, and to form a magnetic pattern having high magnetic field strength by the conventional magnetic printing method. Is difficult. Also, the half value width of the reproduction signals is increased. According to the method of the present invention, a desired magnetic pattern can be formed even in a horizontal recording medium suitable for high density recording. In particular, when the saturation magnetization of the magnetic layer is 50 emu / cc or more, the influence of the diamagnetic system becomes large. Therefore, the application of the present invention provides a great effect.
100 emu/cc 이상일 때, 더 높은 효과가 얻어질 수 있다. 그러나, 포화 자화 가 과도하게 큰 경우에, 자기 패턴은 형성되기 어렵다. 따라서, 500 emu/cc 이하가 바람직하다.When more than 100 emu / cc, a higher effect can be obtained. However, when the saturation magnetization is excessively large, the magnetic pattern is difficult to form. Therefore, 500 emu / cc or less is preferable.
상기 자기 기록 매체가 수직 자기 기록 매체이며, 자기 패턴이 비교적 크고, 자기 영역의 단위 부피(volume)가 클 때, 포화 자화가 커지기 쉽고, 역방향 자화가 자기소거효과에 의해 발생하기 쉽다. 이는 노이즈를 생성하고 상기 절반 값 폭을 저하시킨다. 그러나, 본 발명은 소프트 자기층 및 하층의 조합을 사용하여, 그러한 매체에 바람직하게 기록하는 것을 가능하게 한다.When the magnetic recording medium is a vertical magnetic recording medium, the magnetic pattern is relatively large, and the unit volume of the magnetic region is large, the saturation magnetization tends to be large, and the reverse magnetization tends to occur due to the magnetic erasing effect. This produces noise and lowers the half value width. However, the present invention makes it possible to preferably record on such a medium by using a combination of a soft magnetic layer and a lower layer.
기록 용량을 증가시키기 위해 2 개 이상의 기록층들이 형성될 수 있다. 이 경우에, 그 사이에 또 다른층을 형성시키는 것이 바람직하다.Two or more recording layers may be formed to increase the recording capacity. In this case, it is preferable to form another layer therebetween.
본 발명에 있어서, 보호층이 상기 자기층상에 형성된다. 특히, 상기 매체의 최외주 표면은 자기 헤드의 충돌에 의한 자기층의 손상 또는 상기 마스크에 대향하는 층상의 먼지 증착을 피할 수 있는 단단한 보호층으로 커버된다. 본 발명에 따른 마스크를 사용한 자기 패턴 형성 방법의 적용에 있어서, 상기 보호층은 상기 마스크의 접촉으로부터 상기 매체를 보호한다.In the present invention, a protective layer is formed on the magnetic layer. In particular, the outermost circumferential surface of the medium is covered with a hard protective layer that can avoid damaging the magnetic layer by collision of the magnetic head or depositing dust on the layer opposite the mask. In the application of the method of forming a magnetic pattern using a mask according to the present invention, the protective layer protects the medium from contact of the mask.
또한, 본 발명에서 가열된 자기층의 산화를 방지하기 위해서는 상기 보호층이 필수적이다. 상기 자기층은 통상적으로 쉽게 산화되며, 산화는 가열에 의해 가속화된다. 본 발명에 있어서, 자기층이 에너지빔들에 의해 국부적으로 가열되므로, 산화를 방지하기 위해 자기층상에 보호층을 미리 형성시킬 필요가 있다.In addition, the protective layer is essential to prevent oxidation of the heated magnetic layer in the present invention. The magnetic layer is usually easily oxidized and the oxidation is accelerated by heating. In the present invention, since the magnetic layer is locally heated by the energy beams, it is necessary to form a protective layer on the magnetic layer in advance to prevent oxidation.
복수의 자기층들이 형성될 때, 보호층은 앞 표면 부근에 형성된 자기층상에 형성되어야 한다. 보호층이 자기층상에 직접 형성될 수 있거나, 또 다른 기능을 가지는 층이 필요에 의해 삽입될 수 있다.When a plurality of magnetic layers are formed, the protective layer should be formed on the magnetic layer formed near the front surface. The protective layer may be formed directly on the magnetic layer, or a layer having another function may be inserted as necessary.
에너지빔들의 일부는 상기 보호층에 의해 흡수되어, 상기 자기층이 열 전도에 의해 국부적으로 가열된다. 상기 보호층이 너무 두꺼울 때, 자기패턴은 측방향으로 열전도됨에 의해 불명료하게 될 수 있다. 따라서, 상기 보호층의 두께가 얇은 것이 바람직하다. 또한, 데이터를 재생하는 시간에 있어서 자기층과 헤드사이의 거리를 감소시키기 위해 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 두께는 50 nm 이하가 바람직하며, 30 nm 이하가 더 바람직하며, 20 nm 이하가 더욱 더 바람직하다. 그러나, 두께는 충분한 내구성을 얻기 위해 0.1 nm 이상이 바람직하며, 1 nm 이상이 더 바람직하다.Some of the energy beams are absorbed by the protective layer so that the magnetic layer is locally heated by thermal conduction. When the protective layer is too thick, the magnetic pattern may become obscure by laterally conducting heat. Therefore, it is preferable that the thickness of the said protective layer is thin. In addition, it is desirable to reduce the thickness in order to reduce the distance between the magnetic layer and the head at the time of reproducing data. Therefore, the thickness is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, even more preferably 20 nm or less. However, the thickness is preferably 0.1 nm or more, more preferably 1 nm or more in order to obtain sufficient durability.
상기 보호층용 재료는 산화에 견디며 단단해야 한다. 상기 보호층에 대하여, 탄소, 수소화 탄소, 질화 탄소, 비정질 탄소, SiC 등과 같은 탄소 재료 또는 SiO2, Zr2O3, SiN, TiN 등과 같은 단단한 재료로 구성된 층이 사용될 수 있다. 또한, 보호층용 재료는 자기 특성들을 가질 수 있다.The protective layer material must be resistant to oxidation and hard. For the protective layer, a layer made of a carbon material such as carbon, hydrogenated carbon, carbon nitride, amorphous carbon, SiC, or the like or a hard material such as SiO 2 , Zr 2 O 3 , SiN, TiN, or the like may be used. In addition, the material for the protective layer may have magnetic properties.
자기 디스크에 있어서, 헤드와 자기층 사이의 거리를 한계에 이르게 하기 위해, 매우 단단한 보호층을 얇게 형성시킬 필요가 있다. 따라서, 내충격성 및 윤활 특성들을 가지는 관점에 볼 때, 탄소 재료로 구성된 보호층 특히, 다이아몬드계 탄소가 바람직하다. 이는 에너지빔들에 의한 자기층의 손상을 방지하도록 기능하며, 상기 자기 헤드에 의해 발생되는 자기층의 손상에 매우 강하다. 본 발명의 자기 패턴 형성 방법은 탄소성 보호층과 같은 불투명한 보호층에 응용가능하다.In magnetic disks, in order to reach the limit between the head and the magnetic layer, it is necessary to form a very hard protective layer thinly. Therefore, from the viewpoint of impact resistance and lubrication properties, a protective layer made of a carbon material, in particular diamond-based carbon, is preferable. This serves to prevent damage of the magnetic layer by the energy beams and is very resistant to damage of the magnetic layer generated by the magnetic head. The magnetic pattern forming method of the present invention is applicable to an opaque protective layer such as a carbonaceous protective layer.
또한, 상기 보호층이 2 개 이상의 층들로 형성될 수 있다. 주요 성분으로서 Cr를 함유하는 층이 보호층으로서 상기 자기층상에 직접 형성될 때, 이는 자기층에 대한 산소 투과성을 방지하는데 현저한 효과를 나타낸다.In addition, the protective layer may be formed of two or more layers. When a layer containing Cr as a main component is formed directly on the magnetic layer as a protective layer, it has a remarkable effect in preventing oxygen permeability to the magnetic layer.
마스크 또는 자기 헤드에 대한 상기 매체와의 접촉에 의해 발생되는, 상기 매체의 손상을 방지하기 위해 상기 보호층상에 윤활층을 형성한다. 윤활층으로 사용되는 윤활층로서, 플루오르형 윤활층, 탄화수소형 윤활층 및 이들 재료의 혼합물이 언급된다. 상기 윤활층은 침전 방법, 스핀 코팅 등과 같은 통상의 방법에 의해 코팅될 수 있다. 즉, 윤활층이 증기 증착법에 의해 형성될 수 있다. 상기 윤활층의 두께는 자기 패턴의 형성을 방해하지 않도록 얇게 되는 것이 바람직하며, 그 두께는 10 nm 이하가 바람직하며, 4 nm 이하가 더 바람직하다. 또한, 그 두께는 충분한 윤활 성능을 얻기 위하여, 0.5 nm 이상이 바람직하며, 1 nm 이상이 더 바람직하다.A lubrication layer is formed on the protective layer to prevent damage to the medium, caused by contact with the medium to a mask or magnetic head. As the lubricating layer used as the lubricating layer, fluorine type lubricating layer, hydrocarbon type lubricating layer and mixtures of these materials are mentioned. The lubricating layer may be coated by conventional methods such as precipitation method, spin coating and the like. That is, the lubricating layer can be formed by the vapor deposition method. The thickness of the lubricating layer is preferably made thin so as not to interfere with the formation of the magnetic pattern, the thickness is preferably 10 nm or less, more preferably 4 nm or less. In addition, the thickness is preferably 0.5 nm or more, and more preferably 1 nm or more, in order to obtain sufficient lubrication performance.
상기 윤활층위의 위치로부터 에너지빔들을 조사하는 경우에, 상기 윤활층의 손상(분해 또는 중합)을 고려하여 윤활층이 상기 윤활층상에 다시 공급될 수 있다.In the case of irradiating energy beams from a position on the lubrication layer, the lubrication layer may be supplied again on the lubrication layer in consideration of damage (decomposition or polymerization) of the lubrication layer.
자기 패턴 형성 후에 상기 매체의 표면 거칠기 Ra 는 플라잉형/접촉형 헤드의 이동에 대한 안전성을 낮게 하지 않도록 3 nm 이하로 유지되는 것이 바람직하다. 매체의 표면 거칠기 Ra 는 윤활층을 가지지 않는 매체 표면의 거칠기 정도이다. 상기 표면 거칠기의 값은 접촉 핑거형 표면 거칠기 미터를 사용하여 400 ㎛ 의 측정 길이를 측정함에 의해 그리고 JIS B0601 에 따라 얻어진 값을 계산함에 의해 얻어진다. 그 값은 1.5 nm 이하가 바람직하다.The surface roughness Ra of the medium after magnetic pattern formation is preferably kept below 3 nm so as not to lower the safety against the movement of the flying / contacting head. The surface roughness Ra of the medium is about the roughness of the surface of the medium having no lubricating layer. The value of the surface roughness is obtained by measuring a measurement length of 400 μm using a contact finger type surface roughness meter and by calculating a value obtained according to JIS B0601. The value is preferably 1.5 nm or less.
바람직하게도, 자기 패턴의 형성후에 상기 매체의 표면 기복 Wa 는 5 nm 이하로 유지된다. Wa 는 윤활층을 가지지 않는 매체 표면상의 기복의 양이며, 이는 상기 접촉 핑거형 표면 거칠기 미터를 사용하여 2mm 의 측정 길이를 측정함에 의해 그리고 Ra 의 계산에 따라 얻어진 값을 계산함에 의해 얻어진다. 그 값은 3 nm 이하가 바람직하다.Preferably, after formation of the magnetic pattern, the surface relief Wa of the medium is maintained at 5 nm or less. Wa is the amount of undulation on the surface of the medium without a lubricating layer, which is obtained by measuring the measured length of 2 mm using the contact finger surface roughness meter and by calculating the value obtained according to the calculation of Ra. The value is preferably 3 nm or less.
자기 기록 매체의 각각의 층을 형성하기 위한 층 형성 방법으로서 다양한 방법들이 고려될 수 있다. 예를 들어, DC(마그네트론) 스퍼터링 법, 고주파수(마그네트론) 스퍼터링법, ECR 스퍼터링법, 진공 증착법 등과 같은 물리적 증기증착법들이 언급된다.Various methods can be considered as the layer forming method for forming each layer of the magnetic recording medium. For example, physical vapor deposition methods such as DC (magnetron) sputtering method, high frequency (magnetron) sputtering method, ECR sputtering method, vacuum deposition method and the like are mentioned.
층들을 형성하기 위한 조건들로서, 획득될 매체의 특성들에 의존하여 극한(ultimate) 진공정도, 기판을 가열하기 위한 방법, 기판 온도, 스퍼터링 가스압력, 바이어스 전압 등이 적절히 결정된다. 예를 들어, 스퍼터링에 의해 층을 형성하는데 있어서, 5 ×10-6 Torr 이하의 극한진공정도, 실온 내지 400 ℃의 기판 온도, 1 ×10-3 내지 20 ×10-3 Torr 의 스퍼터링 압력 및 0 내지 -500V의 바이어스 전압이 통상적으로 바람직하다.As conditions for forming the layers, depending on the characteristics of the medium to be obtained, the degree of ultimate vacuum, the method for heating the substrate, the substrate temperature, the sputtering gas pressure, the bias voltage, and the like are appropriately determined. For example, in forming a layer by sputtering, an extreme process degree of 5 x 10 -6 Torr or less, a substrate temperature of room temperature to 400 ° C, a sputtering pressure of 1 x 10 -3 to 20 x 10 -3 Torr, and 0 A bias voltage of from -500 volts is usually preferred.
기판이 가열될 때, 하층 형성 전에 상기 기판을 가열할 수 있다. 낮은 열 흡수계수를 가지는 투명 기판이 사용될 때, 주요 성분으로서 Cr를 함유하는 시드층 또는 상기 열 흡수 계수를 증가시키는 B2 결정 구조를 가지는 하층이 형성될 수 있고, 그 후에 기판이 가열되고, 그 후에 기록층 등이 그 위에 형성될 수 있다.When the substrate is heated, the substrate can be heated before the underlayer is formed. When a transparent substrate having a low heat absorption coefficient is used, a seed layer containing Cr as a main component or an underlayer having a B2 crystal structure for increasing the heat absorption coefficient can be formed, after which the substrate is heated and then A recording layer or the like can be formed thereon.
기록층이 희토류형 자기층일 때, 다음의 방법에 의해 상기 층에 대한 부식 및 산화를 방지하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 디스크에 대한 최내측 주변 부분 및 최외측 주변 부분에 피복된 마스크가 인가되고, 층이 상기 기록층을 형성하는 단계로 형성되고, 피복된 마스크가 상기 보호층 형성전에 제거되고, 상기 보호층이 상기 기록층 전체를 커버하도록 형성되는 방법이 존재한다. 상기 보호층이 이중층들을 포함할 때, 기록층 및 제 1 보호층을 형성할 때까지의 단계들은 피복된 마스크를 사용하여 수행되고, 제 2 보호층의 형성전에 상기 피복된 마스크가 제거되어 상기 제 2 보호층에 의해 기록층 전체를 피복한다.When the recording layer is a rare earth magnetic layer, it is preferable to prevent corrosion and oxidation to the layer by the following method. That is, a coated mask is applied to the innermost peripheral portion and the outermost peripheral portion for the disk, and a layer is formed by forming the recording layer, and the coated mask is removed before forming the protective layer, and the protection There is a method in which the layer is formed to cover the entire recording layer. When the protective layer includes bilayers, the steps until the formation of the recording layer and the first protective layer are performed using a coated mask, and the coated mask is removed before the second protective layer is formed to form the first protective layer. 2 The entire recording layer is covered with a protective layer.
다음으로, 본 발명에 따른 자기 패턴 형성 장치가 기술된다.Next, a magnetic pattern forming apparatus according to the present invention is described.
본 발명의 자기 패턴 형성 장치는, 국부적으로 자기층을 가열하도록 상기 자기 기록 매체에 에너지빔들을 조사하는 단계와 상기 자기층에 외부 자계를 인가하는 단계를 사용함에 의해, 기판상에 형성된 자기 층을 가진 자기 기록 매체에 자기 패턴을 형성하기 위한 장치이며, 여기서 상기 장치는 자기 기록 매체를 보유하기 위한 매체 보유 수단, 상기 자기 기록 매체에 외부 자계를 인가하기 위한 외부 자계 인가 수단, 에너지빔들을 방사하기 위한 에너지빔 소스, 상기 에너지빔 소스로부터 상기 자기 기록 매체로 에너지빔들을 투사 및 조사하기 위한 투사 수단 및 형성될 자기 패턴에 응답하여 에너지빔들의 세기 분포를 변경시키기 위해, 자기 기록 패턴과 에너지빔 소소 사이에 위치된 마스크를 포함한다.The magnetic pattern forming apparatus of the present invention utilizes a magnetic layer formed on a substrate by using a step of irradiating energy beams to the magnetic recording medium to locally heat the magnetic layer and applying an external magnetic field to the magnetic layer. Apparatus for forming a magnetic pattern on a magnetic recording medium having a device, wherein the apparatus comprises: medium holding means for holding a magnetic recording medium, external magnetic field applying means for applying an external magnetic field to the magnetic recording medium, and radiating energy beams An energy beam source for projecting, projection means for projecting and irradiating energy beams from the energy beam source to the magnetic recording medium and a magnetic recording pattern and energy beam source for changing the intensity distribution of the energy beams in response to a magnetic pattern to be formed. It includes a mask located in between.
상술된 장치에 있어서, 자기 패턴은 상기 자기층을 국부적으로 가열하기 위한 수단과 외부 자계를 인가하기 위한 외부 자계 인가 수단을 공동으로 사용함에 의해 형성된다. 따라서, 종래의 기술에서와 같이 강한 외부 자계 인가 수단을 사용하지 않고 자기 패턴이 형성될 수 있다. 또한, 자기층의 가열 영역이외의 영역은, 비록 자계가 상기 영역에 인가되더라도 자화되지 않으므로, 자기 영역들은 가열된 영역에서만 형성된다. 따라서, 자기 영역들의 전이가 명료하고, 상기 자기 전이 폭은 작고, 자기 영역들의 자기 전이가 매우 급격하며, 출력 신호들의 품질이 높은 패턴을 형성하는 것이 가능하다. 조건들을 선택함에 의해, 자기 전이 폭은 1 ㎛ 이하로 형성될 수 있다.In the above-described apparatus, the magnetic pattern is formed by jointly using means for locally heating the magnetic layer and external magnetic field applying means for applying an external magnetic field. Thus, a magnetic pattern can be formed without using a strong external magnetic field applying means as in the prior art. In addition, regions other than the heating region of the magnetic layer are not magnetized even if a magnetic field is applied to the region, so the magnetic regions are formed only in the heated region. Therefore, it is possible to form a pattern in which the transition of the magnetic regions is clear, the magnetic transition width is small, the magnetic transition of the magnetic regions is very rapid, and the quality of the output signals is high. By selecting the conditions, the magnetic transition width can be formed to 1 μm or less.
이 기술에 따라, 종래의 자기 인쇄 기술에서와 같이 진공흡입법에 의해 상기 매체를 마스터 디스크에 가까이 접촉시킬 필요가 없으므로, 간단한 매체 홀딩 수단이 사용될 수 있다. 또한, 종래 기술에 있어서, 매체의 교환마다 상기 마스크에 대하여 부착/제거 처리를 반복해야 했었다. 그러나, 이 기술에 따라서, 일단 상기 마스크가 배치되면, 이를 제거할 필요는 없다. 또한, 상기 마스크가 상기 디스크와 떨어져 위치되면, 이에 따라 디스크 또는 마스크의 배치 및 제거의 조작을 쉽게 할 수 있다. 또한, 에너지빔들이 국부적 가열을 위해 사용되므로, 전력 및 가열될 위치의 제어가 쉽게 된다. 상기 기록 층 표면을 국부적으로 가열하는 것은 에너지빔 소스로도 충분하다. 그러나, 불필요한 부분에 에너지빔들이 조사되는 것을 방지할 수 있으므로, 레이저광원이 선호된다.According to this technique, since the medium does not need to be brought into close contact with the master disk by vacuum suction as in the conventional magnetic printing technique, a simple medium holding means can be used. Further, in the prior art, the attach / removal process had to be repeated for the mask every time the medium was replaced. However, according to this technique, once the mask is placed, there is no need to remove it. In addition, when the mask is positioned away from the disk, it is possible to easily manipulate the placement and removal of the disk or mask. In addition, since energy beams are used for local heating, control of power and the location to be heated is facilitated. Local heating of the recording layer surface is also sufficient as an energy beam source. However, a laser light source is preferred, since it is possible to prevent the energy beams from being irradiated on unnecessary portions.
급격한 자기 전이 폭을 얻기 위하여, 에너지빔 조사 시간 및 조사되지 않는 시간사이의 큰 온도 차가 존재하고, 열 저장이 거의 발생하지 않으므로, 펄스 레이저가 선호된다. 비록 연속 레이저가 광학 수단에 의해 펄스 레이저로 변경될 수 있을지라도, 펄스 레이저를 사용하는 것이 선호된다. 상기 펄스 레이저 광원은 펄스 형태로 레이저를 간헐적으로 방사한다. 이는 매우 짧은 시간에 고전력 피크 값을 가지는 그러한 레이저를 조사할 수 있으므로, 열 저장이 발생하지 않는다.In order to obtain a sharp magnetic transition width, a pulsed laser is preferred since there is a large temperature difference between the energy beam irradiation time and the unirradiated time and heat storage hardly occurs. Although continuous lasers can be converted to pulsed lasers by optical means, it is preferred to use pulsed lasers. The pulsed laser light source emits intermittent lasers in the form of pulses. It can irradiate such lasers with high power peak values in a very short time, so no heat storage occurs.
선택적으로 에너지빔들을 전사하는 전사 부분을 가지는 마스크, 예를 들어 포토마스크가 사용될 때, 제조가 쉽고 고정밀도의 마무리작업이 쉽게 행해질 수 있다. 따라서, 매우 정밀한 마스크가 형성될 수 있고, 더욱 더 정밀한 자기 패턴이 형성될 수 있다.When a mask, for example a photomask, which optionally has a transfer portion for transferring energy beams is used, it is easy to manufacture and high precision finishing can be easily performed. Thus, a very precise mask can be formed, and a much more precise magnetic pattern can be formed.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 에너지빔 소스로부터 방사된 에너지빔들의 세기 분포를 균등화하기 위한 세기 분포 균등화 수단이 상기 에너지 빔 소스와 투사 수단사이에 배치되고, 상기 마스크는 세기 분포 균등화 수단과 자기 기록 매체 사이에 배치된다.In a preferred embodiment, an intensity distribution equalization means for equalizing the intensity distribution of the energy beams radiated from said energy beam source is disposed between said energy beam source and said projection means, and said mask comprises an intensity distribution equalization means and a magnetic recording medium. Is placed in between.
그러한 실시예에 따라서, 세기 분포 균등화 수단은 에너지빔들의 세기 분포를 미리 균등화하므로, 조사된 영역내의 열 분포가 작게 되도록 억제할 수 있고, 자기 패턴의 자계 세기의 분포가 작게 되도록 억제할 수 있다. 따라서, 자기 헤드를 사용함에 의해 신호의 세기를 판독함에 있어, 매우 균일한 신호 세기를 가지는 자기 패턴을 형성할 수 있다.According to such an embodiment, the intensity distribution equalization means equalizes the intensity distribution of the energy beams in advance, so that the heat distribution in the irradiated area can be suppressed to be small, and the distribution of the magnetic field intensity of the magnetic pattern can be suppressed to be small. Therefore, in reading the signal strength by using the magnetic head, it is possible to form a magnetic pattern having a very uniform signal strength.
세기 분포 균등화 수단으로서, 프리즘 어레이 또는 플라이-아이 렌즈, 셰이딩 기판, 슬릿 등을 사용하는 호모게나이저가 예로서 언급된다.As means of equalizing the intensity distribution, a homogenizer using a prism array or a fly-eye lens, a shading substrate, a slit or the like is mentioned as an example.
바람직하게도, 세기 분포 균등화 수단은, 에너지 빔들이 다수의 부분들로 분할되고, 상기 분할된 부분들이 중첩되어 에너지빔들이 유효하게 사용될 수 있는 그 러한 기능을 가진다. 본 발명에 있어서, 짧은 시간내에 높은 세기의 에너지빔들을 조사하여 자기층을 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위해, 에너지빔들의 에너지가 유효하게 사용되어야 한다.Preferably, the intensity distribution equalization means has such a function that the energy beams are divided into a plurality of parts, and the divided parts are superimposed so that the energy beams can be effectively used. In the present invention, it is preferable to heat the magnetic layer by irradiating high intensity energy beams within a short time. For this purpose, the energy of the energy beams must be used effectively.
자기 기록 매체용 매체 홀딩 수단은 상기 매체 특히, 스핀들, 가이드, 압착 기판, 스페이서 및 턴테이블을 지지하기 위한 메커니즘을 포함한다. 상기 홀딩 수단에 사용되는 재료들은, 세기의 관점에서 볼 때 상기 자기 기록 매체를 보유할 수 있는 그러한 재료들이다. 그러나, 크기(dimension)에 있어 열적으로 안정한 재료들은 에너지빔들의 조사를 받으므로 바람직하게 된다. 금속, 합금, 수지, 세라믹 또는 유리가 사용될 수 있다. 이들 사이에서, 금속 또는 합금은 짧은 시간내에 에너지빔들에 의해 발생된 열을 확산시킬 수 있으므로 선호된다. 특히, 큰 열 확산 특성들을 가지는 금속 또는 합금이 더 선호된다.The medium holding means for the magnetic recording medium includes a mechanism for supporting the medium, in particular the spindle, the guide, the press substrate, the spacer and the turntable. Materials used in the holding means are those materials capable of holding the magnetic recording medium in terms of strength. However, materials that are thermally stable in dimension are desirable because they are irradiated with energy beams. Metals, alloys, resins, ceramics or glass can be used. Among them, metals or alloys are preferred because they can diffuse heat generated by the energy beams in a short time. In particular, metals or alloys having large heat spreading properties are more preferred.
다음으로, 도면들을 참조하여 더 상세히 설명한다. 외부 자계를 인가하여 자기층을 균일하게 자화시킴에 의해 자기 패턴을 형성하고, 그 후에 상기 자기층을 국부적으로 가열시키면서 반대 방향을 가지는 외부 자계를 인가한다.Next, it will be described in more detail with reference to the drawings. A magnetic pattern is formed by applying an external magnetic field to uniformly magnetize the magnetic layer, and then an external magnetic field having an opposite direction is applied while locally heating the magnetic layer.
도 3 및 도 4 는 본 발명에 따른 자계의 인가 방법 및 자기 패턴 형성 장치의 디스크 홀딩 수단의 예를 도시한다.3 and 4 show examples of the method of applying the magnetic field and the disk holding means of the magnetic pattern forming apparatus according to the present invention.
단면도인 도 3(a)에 도시된 바와 같이, 자기 패턴이 형성될 자기 디스크(1)가 회전가능한 스핀들(2)과 동축으로 고정된 턴테이블(3) 상에 배치되고, 상기 자기 디스크는 진공 그루브(7)에 의해 턴테이블(3)에 고정된다. 자기 디스크(1)는 하드 기판(21) 및 상기 기판(21)을 사이에 끼워 넣는 자기층들(22a, 22b)을 구비한 다.As shown in Fig. 3 (a) in cross section, a
상기 디스크(1) 위에, 요크(5) 및 영구 자석(6)을 구비하는 제 1 자계 인가 수단(4)이 배치된다. 도 3(b)는 도 3(a)의 화살표 방향으로부터 보여진 도면이다. 제 1 자계 인가 수단(4)는 상기 디스크(1)의 반경 방향으로 연장된 형상을 가지며, 이는 서로 대향되는 자기 폴들을 사용하여 요크(5) 위에 고정되는 NdFe 자석들과 같은 한 쌍의 영구 자석(6a, 6b)을 가지므로써, 상기 영구 자석(6a)의 N 극와 상기 영구 자석(6b)의 S 극 사이에 자계가 생성된다. 상기 디스크(1)의 보자력보다 큰 자계를 생성시킴에 의해, 상기 자기 디스크(1)의 상부 표면 상의 자기층(22a)이 디스크의 수평 방향인 원주 방향으로 자화된다.On the
상기 스핀들(2)은 제 1 자계 인가 수단(4)이 고정되는 그러한 상태로 회전될 때, 상기 자기 디스크는 화살표 방향으로 회전되고, 상기 자계가 자기층(22a) 전체에 걸쳐 인가되어, 한 방향으로 자화된다. 그 후에, 제 1 자계 인가 수단(4)이 이동된다.When the
그 후에, 자기 디스크(1)를 국부적으로 가열하면서, 상기 자기 디스크(1)에 대향인 자기 방향을 가지는 외부 자계를 인가한다. 도 4 의 단면도에 도시된 바와 같이, 요크(9) 및 영구 자석(10)을 구비하는 제 2 자계 인가 수단(8)이 상기 디스크(1)의 다른 측에 배치된다. 제 2 자계 인가 수단으로부터 발생된 자계의 방향은 상기 제 1 자계 인가 수단(10)의 방향에 반대이고, 상기 제 2 자계 인가 수단(8)으로 부터의 자기의 세기는 상기 디스크(1)의 보자력보다 작다. 상술된 것 이외의 제 2 자계 인가 수단(8)의 구조 및 형상이 상기 제 1 자계 인가 수단(4)의 구조 및 형상과 같게 될 수 있다.Thereafter, while heating the
광원(도시되지 않음)으로부터 방사된 레이저(11)는 레이저빔 스폿(spot)을 소정의 크기로 감소시키는 투사 렌즈(15)에 도달하고 포토마스크(12)로 도입된다. 상기 포토마스크(12)는 상기 레이저의 파장에 투명한 기판 및 형성될 자기 패턴에 불투명한 층(14)을 구비한다. 상기 투명한 부분만을 통해 투과된 레이저(11)를 가짐에 의해, 세기 분포(밀도)는 자기 패턴에 따라 변경되어 부분적으로 패턴화된 레이저를 생성하고, 상기 레이저는 상기 자기 디스크(1) 상에 투사된다.The
상기 포토마스크(12)는 석영 유리, 소다 석회 유리 등과 같은 재료로 구성된 기판상에, Cr 등과 같은 금속에 의해 표시되며 에너지빔들에 대해 불투명한 재료를 스퍼터링하고, 그 위에 포토레지스트를 코팅하고, 상기 포토레지스트 및 에너지빔들에 불투명한 재료를 선택적으로 에칭함에 의해 상기 포토마스크(12)를 생성할 수 있고, 소망에 따라 투과 부분 및 비투과 부분을 형성시킬 수 있다.The
조사 영역이 가열되고, 자기층(22a)이 자기 소거 온도에 가까운 레벨로 가열된다. 동시에, 보자력에 있어 상기 자기 디스크(1)의 자기 층(22a) 보다 작은 제 2 외부 자계 인가 수단(8)에 의해 외부 자계가 인가된다. 따라서, 상기 가열된 부분만이 상기 외부 자계의 방향으로 자화된다. 그 후에, 레이저의 조사를 중단하고, 그 가열된 부분을 실온으로 냉각하여, 안정된 자화를 얻어 수 있다. 제 2 외부 자계가 이전에 자화를 균일하게 하는데 사용되는 제 1 외부 자계의 방향과 반대이므로, 자기 패턴이 상술된 바와 같이 자기층(22a)에 형성될 수 있다.The irradiation area is heated, and the
자기 패턴이 자기층(22a)의 또 다른 영역에 형성될 때, 제 2 자계 인가 수 단(8)이 정지상태로 유지되는 동안에, 소정의 각도만큼 상기 자기 디스크(1)를 회전시키도록 스핀들(2)을 회전시키고, 상기 포토마스크(12)를 소정의 위치로 이동시킨다. 그 후에, 자기의 인가 및 가열을 동시에 행한다.When a magnetic pattern is formed in another region of the
도 5는 본 발명에 사용되는 레이저를 조사하기 위한 광학 시스템의 구조의 예를 도시한다. 펄스 레이저 광원(41)으로 방사된 펄스 레이저(11)는, 단지 소망된 수의 펄스들을 가지는 프로그램가능한 셔터(42) 틀 통과한다. 상기 펄스 레이저 광원(41)은 예를 들어 제 4 고조파 YAG-Q-스위치 레이저 또는 엑시머 레이저일 수 있다.5 shows an example of the structure of an optical system for irradiating a laser used in the present invention. The
상기 프로그램가능한 셔터(42)에 의해 선택된 레이저(11)는 감쇄기(43)로 도입되어, 소정의 전력을 가지도록 변환되고, 그 후에 마스크의 투사에 대한 감소 비율을 증가시키도록 소망된 경우에, 영상을 형성하기 전에 일단 빔 직경을 증가시키는데 사용되는 빔 확장기(45)로 입사된다.If the
그 후에, 투사 렌즈(15)로 도달하기 전에, 레이저(11)는 단축 방향의 부분을 3 개의 부분으로 분할하는 프리즘 어레이(46) 및 장축 방향의 부분을 7 개의 부분으로 분할하는 프리즘 어레이(47)를 통과한다. 상기 프리즘 어레이들(46,47)은 레이저를 소정의 부분들로 분할하고, 그 분할된 부분들을 중첩시키며, 에너지빔들의 세기 분포를 균등화하도록 기능한다. 이들 부재는 때때로 호모게나이저로 불린다.Then, before reaching the
또한, 필요하다면 셰이딩 기판(49)를 통해 레이저(11)를 통과시킴에 의해, 상기 레이저(11)가 소정의 빔 형상을 가지게 한다. 자기 패턴에 따라 포토마스크(12)에 의해 레이저의 세기 분포를 변경시키고, 그 후에 상기 디스크(1)의 표면 상에 상기 레이저를 투사하고, 자기층(22a)를 가열한다. 셰이딩 기판은 사용된 에너지빔들의 파장을 투과시키지 않는 그러한 것일 수 있는데, 즉 이는 에너지빔들을 반사 또는 흡수한다. 그러나, 상기 셰이딩 기판이 가열된 에너지빔들을 흡수하면, 발생된 열은 상기 자기 패턴에 쉽게 영향을 준다. 따라서, 높은 열 도전성 및 높은 반사성을 가지는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, Cr, Al 또는 Fe 와 같은 금속 기판이 선호된다.Also, if necessary, the
원통형 렌즈 또는 집광 렌즈가 상기 에너지빔들의 세기 분포를 균일하게 하기 위해 호모게나이저 대신에 사용될 수 있다. 또한, 이들이 함께 사용될 수 있다. 또는, 필요하다면 또 다른 렌즈가 삽입될 수 있다. 또는, 낮은 밀도를 가지는 에너지 부분을 제거하고, 우수한 분포의 에너지 부분만을 가지도록 슬릿을 사용할 수 있다. Cylindrical or condenser lenses can be used in place of homogenizers to even out the intensity distribution of the energy beams. They can also be used together. Alternatively, another lens can be inserted if necessary. Alternatively, the slits can be used to remove energy portions with low density and to have only energy portions of good distribution.
상술된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 광학 시스템들의 구조와 그 시스템들의 순서는 필요에 따라 변경시킬 수 있다.As described above, the structure of the optical systems used in the present invention and the order of the systems can be changed as necessary.
상기 디스크의 어느 한 쪽의 표면 측으로부터 제 2 외부 자계 인가 수단에 의해 외부 자계를 인가할 수 있다. 그러나, 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 외부 자계 인가 수단은 레이저가 조사되는 디스크 표면에 반대인 위치에 배치된다. 따라서, 이는 레이저를 차단하지 않는다. 그러나, 상기 외부 자계 인가 수단은 레이저를 차단하지 않도록 하여 레이저가 조사되는 표면 측에 배치될 수 있다. 강한 자계가 소망되는 경우에, 상기 인가 수단은 상기 디스크 표면의 각각의 측에 배치되는 것이 바람직하다.The external magnetic field can be applied by the second external magnetic field applying means from either surface side of the disk. However, as shown in Fig. 4, the second external magnetic field applying means is disposed at a position opposite to the disk surface to which the laser is irradiated. Therefore, it does not block the laser. However, the external magnetic field applying means may be arranged on the surface side to which the laser is irradiated so as not to block the laser. In the case where a strong magnetic field is desired, the application means is preferably arranged on each side of the disk surface.
또한, 투사 수단은 바람직하게도 세기 분포가 변경되는 에너지빔들을 조사함에 의해 상기 매체 표면상에 축소 영상을 형성하는 촬상 수단이며, 상기 촬상 수단은 마스크와 자기 기록 매체사이에 배치된다.Further, the projection means is preferably imaging means for forming a reduced image on the surface of the medium by irradiating energy beams whose intensity distribution is changed, wherein the imaging means is disposed between the mask and the magnetic recording medium.
도 7에 도시된 실시예가 상세히 기술되며, 같은 참조 번호들은 동일한 또는 대응하는 부분들을 나타낸다.The embodiment shown in FIG. 7 is described in detail, wherein like reference numerals denote the same or corresponding parts.
도 3에 도시된 장치에 의해 상기 자기 디스크(1)가 미리 균일하게 자화된다. 상기 디스크(1)를 국부적으로 가열하는 동안에 반대 방향을 가지는 외부 자계가 인가된다. 도 7 의 단면도에서 도시된 바와 같이, 요크(9) 및 영구 자석(10)을 구비하는 제 2 자계 인가 수단(8)이 상기 디스크(1)의 다른 표면에 반대인 위치에 배치된다. 제 2 자계 인가 수단(8)에 의해 발생된 자계의 방향은 상기 제 1 자계 인가 수단의 방향에 반대이며, 자계의 세기는 상기 디스크(1)의 보자력보다 작다. 상술된 것 이외의 제 2 자계 인가 수단(8)의 구조 및 형상은 제 1 자계 인가 수단(4)의 구조 및 형상과 동일하게 될 수 있다.The
광원(도시되지 않음)으로 방사된 펄스 레이저(11)는 집광 렌즈를 통해 상기 포토마스크(12)로 도입된다. 상기 포토마스크(12)는 레이저 파장에 투명한 기판(13)과 기판(13) 상에 형성되며, 형성될 자기 패턴에 불투명한 불투명층(14)을 구비한다. 상기 투명한 부분만을 통해 상기 레이저(11)를 통과시킴에 의해, 세기 분포가 자기 패턴에 따라 변경되어 공간상에 패턴화된 레이저를 제공한다. 상기 포토마스크(12)는 통상의 그러한 포토마스크일 수 있다.The
레이저(11)는 레이저빔 스폿이 감소되어 소정의 크기를 가지는 촬상 렌 즈(15)에 도달하고, 상기 포토마스크(12)에 형성된 패턴에 유사한 레이저의 밀도가 상기 자기 디스크(1) 상에 축소 영상으로서 형성된다. 축소 영상이 형성되는 부분을 가열하고 자기(22a)를 상기 자기 소거 온도에 가까운 레벨로 가열한다. 동시에, 외부 자계가 제 2 외부 자계 인가 수단(8)에 의해 인가되고, 상기 외부 자계의 세기는 상기 자기 디스크(1)의 자기층(22a)의 보자력보다 작게 된다. 따라서, 가열된 부분만이 외부 자계의 방향으로 자화된다. 그 후에, 레이저의 조사가 중단되고, 상기 가열된 부분이 실온으로 냉각되어 자화가 안정하게 된다. 상기 제 2 외부 자계의 방향은 이전에 자화를 균일하게 하는데 사용되는 제 1 외부 자계의 방향과 반대이므로, 자기 패턴은 상기 자기 층(22a)에 형성된다.The
자기 패턴이 상기 자기층(22a)의 또 다른 영역에 형성되는 경우에, 제 2 자계 인가 수단(8)을 정지 상태로 유지시키면서, 소정의 각도 만큼 자기 디스크(1)가 회전하도록 스핀들(2)을 회전시킨다. 그 후에, 가열하고 자계를 인가한다.When a magnetic pattern is formed in another region of the
촬상 렌즈에 의해 축소된 최소 빔 직경()은 촬상 렌즈의 개구수 NA 와 사용된 에너지빔들의 파장 λ에 의해 결정되고, = 1.22 ×(λ/NA)의 관계가 성립된다. 즉, 핑거(finger) 패턴이 자기 기록 매체내에 형성될 때, λ를 감소시키거나 NA 를 증가시킬 필요가 있다.Minimum beam diameter reduced by the imaging lens ( ) Is determined by the numerical aperture NA of the imaging lens and the wavelength λ of the energy beams used, A relationship of = 1.22 × (λ / NA) is established. That is, when a finger pattern is formed in the magnetic recording medium, it is necessary to decrease λ or increase NA.
집광 렌즈가 마스크 앞에 위치될 때, 에너지빔의 세기 분포는 균일하게 될 수 있고, 그 에너지빔들은 상기 촬상 렌즈로 유효하게 수집될 수 있다. 레이저빔들이 집광 렌즈에 의해 감소될 때, 촬상 렌즈의 NA 는 집광 렌즈의 NA를 고려하여 결정된다.When the condenser lens is positioned in front of the mask, the intensity distribution of the energy beams can be made uniform, and the energy beams can be effectively collected by the imaging lens. When the laser beams are reduced by the condenser lens, the NA of the imaging lens is determined in consideration of the NA of the condenser lens.
도 8은 본 발명에 사용되는 레이저를 조사하기 위한 광학 시스템의 구조에 대한 예를 도시하며, 여기서 같은 참조 번호들은 동일한 또는 대응하는 부분들을 표시한다. 8 shows an example of the structure of an optical system for irradiating a laser used in the present invention, wherein like reference numerals denote the same or corresponding portions.
펄스 레이저 광원으로부터 레이저에 대한 소정수의 레이저 펄스들만을 가질 수 있는 프로그램가능한 셔터(42)를 통해, 펄스 레이저 광원(41)으로부터 방사된 펄스 레이저(11)가 통과된다. 펄스 레이저 광원(41)으로서, 예를 들어 제 4 고조파 YAG-Q-스위치 레이저 또는 엑시머 레이저가 사용될 수 있다.The
상기 프로그램가능한 셔터(42)에서 선택된 레이저(11)는 소정의 전력을 가지도록, 레이저의 전력을 변환시키는 감쇠기(43)로 보내진다. 그 후에, 상기 레이저는 집광 렌즈(44)를 통해 포토마스크(12)에 도달된다. 상기 집광 렌즈(44)는 통상적으로 비구면 렌즈(aspheric lens) 및 플라노-볼록(plano-convex) 렌즈(44b) 구비하며, 마스크 표면에서 에너지의 세기 분포를 균등화하고 부가적으로 촬상 렌즈(15)로 에너지빔 자속을 유효하게 도입하는 기능을 한다.The
그 후에, 상기 레이저(11)의 세기 분포는 포토마스크(12)에 의해 자기 패턴에 따라 변경되고, 상기 촬상 렌즈(15)를 통해 통과되어, 축소 영상이 상기 디스크(1)의 표면상에 형성된다.Thereafter, the intensity distribution of the
도 9는 본 발명에 사용되는 레이저를 조사하기 위한 광학 시스템의 구조에 대한 또 다른 예를 도시하며, 여기서 같은 참조 번호들은 동일한 또는 대응하는 부분들을 표시한다.Figure 9 shows another example of the structure of an optical system for irradiating a laser used in the present invention, wherein like reference numerals denote the same or corresponding portions.
펄스 레이저 광원(41)으로부터 방사된 펄스 레이저(11)는 상기 프로그램가능한 셔터(42) 및 상기 감쇠기(43)를 통해 빔 확장기(45)에 도달한다. 상기 마스크의 투사에 대한 축소 비율이 증가되는 그러한 경우에 있어서, 상기 빔 확장기(45)는 영상 형성전에 빔 직경을 한 번 증가시키는데 사용된다.The
그 후에, 레이저의 세기 분포가 자기 패턴에 따라 변경되는 포토마스크(12)에 도달하도록, 상기 레이저(11)가 집광 렌즈(44)를 통과하고, 그 후에 촬상 렌즈(15)를 통과하여, 축소 영상이 디스크(1)의 표면상에 형성된다.Thereafter, the
에너지의 세기 분포를 균등화하기 위해, 호모게나이저가 집광 렌즈 대신에 사용될 수 있다. 또는, 상기 집광 렌즈 및 호모게나이저가 함께 사용될 수 있다.To equalize the intensity distribution of energy, a homogenizer can be used in place of the condenser lens. Alternatively, the condenser lens and homogenizer may be used together.
또는, 그러한 균등화 수단이 사용되지 않는 경우에, 슬릿 등이 약한 에너지 부분을 차폐하는데 그리고 에너지의 우수한 분포를 가지는 에너지 부분만을 취하는데 사용될 수 있다.Or, if such equalization means are not used, slits or the like can be used to shield the weak energy portion and to take only the energy portion with a good distribution of energy.
또한, 에너지빔들은 셰이딩 기판을 사용함에 의해 소망된 빔 형상으로 형상화될 수 있다. 도 10 은 셰이딩 기판(49)의 예를 도시하는 도면이다. 상기 셰이딩 기판(49)은 레이저(11)가 상기 셰이딩 기판을 통과하는 것을 방해하는 기판(51)을 구비하며, 소망된 빔 형상에 대응하는 형상을 가지는 레이저 투과 부분(52)이 형성된다. 도 10 에 있어서, 실질적으로 부채꼴 형상이 예로서 도시된다. 그러나, 실질적으로 직각 형상과 같은 또 다른 형상이 사용될 수 있다.Further, the energy beams can be shaped into the desired beam shape by using a shading substrate. 10 is a diagram illustrating an example of the
차폐 기판은 소망하지 않은 영역으로 레이저를 조사하는 것을 방지하거나 자기 패턴이 이미 형성된 영역에 레이저를 재조사하는 것을 방지한다. 그러나, 상기 차폐 기판은 필요에 따라 제공된다. 비록 배치될 위치가 제한되지 않을 지라도, 마스크의 바로 앞 또는 바로 뒤에 위치시키는 것이 바람직하다.The shielding substrate prevents the laser from irradiating into an undesired area or re-radiates the laser into an area where a magnetic pattern has already been formed. However, the shielding substrate is provided as necessary. Although the location to be placed is not limited, it is desirable to place it immediately before or just after the mask.
상술된 바와 같이, 본 발명에 사용되는 광학 시스템의 구조 및 순서가 요청에 따라 변경될 수 있다.As described above, the structure and order of the optical system used in the present invention can be changed upon request.
제 2 외부 자계 인가 수단은 상기 디스크 표면에 대하여 어느 한 쪽 측에 배치될 수 있다. 그러나, 상술된 실시예에 있어서, 제 2 외부 자계 인가 수단은 레이저의 조사가 수행되는 디스크 표면 측에 위치되어, 레이저를 차단할 가능성이 존재하지 않는다. 그러나, 외부 자계 인가 수단은 레이저를 차단하지 않도록 하여 레이저가 조사되는 표면 측에 배치될 수 있다. 강한 자계가 요구되는 경우에, 상기 인가 수단은 상기 디스크 표면의 어느 한 쪽 측에 배치되는 것이 바람직하다.The second external magnetic field applying means may be arranged on either side with respect to the disk surface. However, in the above embodiment, the second external magnetic field applying means is located on the side of the disk surface on which the laser irradiation is performed, so that there is no possibility of blocking the laser. However, the external magnetic field applying means may be arranged on the surface side to which the laser is irradiated so as not to block the laser. In the case where a strong magnetic field is required, the applying means is preferably arranged on either side of the disk surface.
다음으로, 본 발명에 따른 자기 기록 매체를 제조하기 위한 방법에 대해 설명한다.Next, a method for producing a magnetic recording medium according to the present invention will be described.
본 발명의 자기 기록 매체를 제조하는 방법은 기판상에 자기층 및 보호층을 형성하는 단계와 윤활층을 형성하는 단계 및 상술된 자기 패턴 형성 단계를 포함한다. 따라서, 미세 패턴이 짧은 시간안에 정확하게 그리고 쉽게 형성될 수 있다. 자기 패턴의 형성후에 표면 거칠기 Ra 가 3 nm 이하인 경우에, 돌출부들 및 오목부들이 거의 존재하지 않으므로, 플라잉 형/접촉형 헤드의 움직임이 불안정하게 되는 가능성이 존재하지 않는다. 상기 자기층, 보호층 및 윤활층의 형성은 통상의 방법들에 따라 수행될 수 있다. 예를 들어, 자기층 및 보호층이 스퍼터링법 또는 CVD법에 의해 형성될 수 있고, 상기 윤활층은 침전 코팅법에 의해 형성될 수 있다.The method of manufacturing the magnetic recording medium of the present invention includes forming a magnetic layer and a protective layer on a substrate, forming a lubricating layer, and forming the magnetic pattern described above. Thus, fine patterns can be formed accurately and easily in a short time. In the case where the surface roughness Ra is 3 nm or less after the formation of the magnetic pattern, since there are almost no protrusions and recesses, there is no possibility that the movement of the flying / contacting head becomes unstable. Formation of the magnetic layer, the protective layer and the lubricating layer may be performed according to conventional methods. For example, the magnetic layer and the protective layer can be formed by sputtering or CVD, and the lubricating layer can be formed by precipitation coating.
자기 패턴 형성 방법이 데이터를 기록하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이는 자기 기록 매체가 안정하게 유지되어야 하는 헤드에 대하여, 위치 제어 또는 동기 제어와 같은 매우 정확한 제어를 허용하므로, 기록/재생 자기 헤드를 제어하기 위한 제어 패턴을 형성하는데 사용되는 것이 바람직하다. 본 발명의 제조 방법에 있어서, 상기 윤활층이 자기 패턴의 형성후에, 더 바람직하게는 상기 패턴의 형성 전후에 형성될 수 있다.Magnetic pattern formation methods can be used to record data. However, since it allows very accurate control such as position control or synchronous control with respect to the head on which the magnetic recording medium should be kept stable, it is preferably used to form a control pattern for controlling the recording / reproducing magnetic head. In the manufacturing method of the present invention, the lubricating layer may be formed after the formation of the magnetic pattern, more preferably before and after the formation of the pattern.
로컬 영역의 가열 및 외부 자계의 인가를 조합하여 자기 패턴을 형성할 때, 상기 자기 기록 매체상의 윤활층의 부분적 감소가 가열에 의해 발생할 수 있다. 또한, 마스크에 대한 윤활층의 접촉이 발생하여, 상기 윤활층을 감소시킨다.When forming a magnetic pattern by combining the heating of the local area and the application of an external magnetic field, a partial reduction of the lubricating layer on the magnetic recording medium can occur by heating. In addition, contact of the lubricating layer with respect to the mask occurs, reducing the lubricating layer.
상기 윤활층의 감소는 자기 헤드에 대한 내구성 및 내충격성을 감소시킨다. 따라서, 충분한 층 두께를 제공하도록, 국부적 가열 및 외부 자계의 인가를 조합하여 자기 패턴이 형성된 후에, 부가적인 윤활층이 형성되는 것이 바람직하며, 이에 의해 상기 자기 헤드에 대한 내구성 및 높은 내충격성이 성취될 수 있다.Reduction of the lubrication layer reduces the durability and impact resistance to the magnetic head. Therefore, after the magnetic pattern is formed by combining local heating and application of an external magnetic field, to provide a sufficient layer thickness, it is preferable that an additional lubrication layer is formed, thereby achieving durability and high impact resistance to the magnetic head. Can be.
이 경우에, 2 개의 실시예가 고려될 수 있다.In this case, two embodiments can be considered.
실시예 A : 자기층의 형성전에 윤활층이 형성되지 않고, 윤활층은 자기 패턴의 형성후에 형성된다.Example A: A lubrication layer is not formed before the formation of the magnetic layer, and the lubrication layer is formed after the formation of the magnetic pattern.
실시예 B : 자기 패턴의 형성전에 제 1 윤활층이 형성되고, 제 2 윤활층은 자기 패턴의 형성후에 형성된다.Example B: A first lubrication layer is formed before the formation of the magnetic pattern, and a second lubrication layer is formed after the formation of the magnetic pattern.
상기 실시예들의 각각이 상세히 기술된다.Each of the above embodiments is described in detail.
(1) 실시예 A(1) Example A
예를 들어 유리 기판 또는 알루미늄 합금 기판상에, 스퍼터링에 의해 NiAl 하층, CrMo 하층, Co 형 합금 자기층, 다이아몬드계 탄소 보호층 등을 형성함에 의해 자기 디스크가 제조된다.For example, a magnetic disk is manufactured by forming a NiAl lower layer, a CrMo lower layer, a Co type alloy magnetic layer, a diamond type carbon protective layer, etc. by sputtering on a glass substrate or an aluminum alloy substrate.
그 후에, 예를 들어 비접촉 광 표면 테스팅 장치를 사용하여 결함의 검사(증명)를 수행한다. 고속 테스팅이 수행될 수 있으므로 상기 윤활층은 불필요하고, 상기 자기층도 사용되지 않는다.Thereafter, the inspection (proof) of the defect is performed using, for example, a non-contact optical surface testing apparatus. The lubrication layer is unnecessary since high speed testing can be performed and the magnetic layer is not used.
자기 패턴은 상술된 방법에 따라 형성된다. 예를 들어, 강한 외부 자계가 가열전에 소망된 방향으로 자기층을 균일하게 자화시키도록 상기 자기 디스크에 인가되고, 그 후에 소망된 부분이 퀴리 온도에 가까운 레벨로 가열되고 동시에 그 부분은 반대 방향을 가지는 외부 자계를 인가함에 의해 자화되어, 자기 패턴이 얻어질 수 있다. 그 후에, 상기 윤활층이 윤활층를 코팅함에 의해 형성된다.The magnetic pattern is formed according to the method described above. For example, a strong external magnetic field is applied to the magnetic disk to uniformly magnetize the magnetic layer in the desired direction before heating, after which the desired portion is heated to a level close to the Curie temperature and at the same time the portion is reversed. The branches are magnetized by applying an external magnetic field so that a magnetic pattern can be obtained. Thereafter, the lubricating layer is formed by coating the lubricating layer.
실시예 A에 있어서, 자기 패턴의 형성전에 윤활층이 형성되지 않으므로, 가열에 대하여 상기 윤활층의 존재로 인한 에너지빔들의 산란, 회절, 간섭이 발생할 위험이 존재하지 않는다. 또한, 자기 기록 매체는 마스크와 가깝게 접촉될 수 있으므로, 상기 마스크상의 윤활층의 증착을 피할 수 있다. 따라서, 에너지빔들의 회절이 최소화될 수 있고, 높은 신호 출력 및 깨끗한 형상의 자기 패턴이 정확하게 형성될 수 있다.In Example A, since no lubrication layer is formed before the formation of the magnetic pattern, there is no risk of scattering, diffraction, or interference of energy beams due to the presence of the lubrication layer with respect to heating. In addition, since the magnetic recording medium can be in close contact with the mask, deposition of the lubrication layer on the mask can be avoided. Therefore, diffraction of the energy beams can be minimized, and a high signal output and a cleanly shaped magnetic pattern can be accurately formed.
또한, 상기 패턴의 형성후에 충분한 두께를 가지는 윤활층이 제공될 수 있으므로, 상기 자기 헤드의 내구성 및 내충격성이 높게 된다.In addition, since a lubrication layer having a sufficient thickness can be provided after the formation of the pattern, the durability and impact resistance of the magnetic head become high.
제조의 마지막 단계에 있어서, 자기 디스크는 통상적으로 소정의 높이 또는 그 보다 큰 높이를 가지는 돌출부들이 제거되도록 버니싱(burnishing) 헤드를 사용하여 버니싱 처리된다. 그 후에, 상기 돌출부들의 유무가 검사되고, 결함들이 검사(증명) 되며, 결함들의 위치 및 수는 자기 헤드를 사용하여 특정 패턴을 기록/재생함에 의해 검출된다.In the final stage of manufacture, the magnetic disk is typically burnishing using a burnishing head so that protrusions having a predetermined or greater height are removed. Thereafter, the presence or absence of the protrusions is inspected, defects are inspected (identified), and the position and number of defects are detected by recording / reproducing a specific pattern using a magnetic head.
이 실시예는 자기 패턴의 형성 전에 데이터의 기록/재생이 자기 헤드에 의해 수행되고, 테스트 및 평가가 수행되지 않는 경우들에 적용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 자기 패턴의 형성 전에 비접촉형 광학 표면 테스팅 장치와 같은 자기 헤드를 사용하지 않고 테스트를 수행하는 것이 가능하다. 상기 자기 헤드에 의한 테스트는 상기 패턴의 형성후, 윤활층이 형성된 후에 수행될 수 있다. 또는, 상기 자기 헤드에 의한 테스트가 전혀 수행되지 않는 경우가 고려된다.This embodiment is preferably applied to cases in which recording / reproducing of data is performed by the magnetic head before the formation of the magnetic pattern, and testing and evaluation are not performed. For example, it is possible to perform a test without the use of a magnetic head, such as a non-contact optical surface testing apparatus, prior to the formation of the magnetic pattern. The test by the magnetic head may be performed after the formation of the pattern and after the lubrication layer is formed. Alternatively, the case where the test by the magnetic head is not performed at all is considered.
통상적으로, 윤활층의 형성은 예를 들어, 스핀(spin) 코팅법, 풀-업(full-up) 코팅법, 스프레이 코팅법에 의해 윤활층을 코팅함에 의해 또는 광학 코팅단계에 의해 수행된다. 풀-업 코팅법은 짧은 시간안에 다수의 매체상에 윤활층을 균일하게 형성하려 할 때 적합하다.Typically, the formation of the lubrication layer is carried out by coating the lubrication layer by, for example, spin coating, full-up coating, spray coating or by an optical coating step. Pull-up coating methods are suitable when trying to uniformly form a lubricating layer on multiple media in a short time.
상기 윤활층은 에스테르 결합을 가지며 과플루오르폴리에테르, 디알킬아미드카르복실레이트, 과염소폴리에테르, 스테아르산, 스테아르산염, 인산에스테르 등을 포함하는 것이 바람직하다. 에스테르 결합은 분자들내의 임의의 위치에 존재할 수 있다. 그러나, 상기 윤활층은 단자에서 에스테르 결합의 작용기를 가지며, 상기 분자들에서 이동가능한 부분이 연장되며, 윤활 특성들이 쉽게 얻어질 수 있다.The lubricating layer preferably has an ester bond and includes perfluoropolyether, dialkylamide carboxylate, perchlorinated polyether, stearic acid, stearate, phosphate ester and the like. Ester bonds may be present at any position in the molecules. However, the lubricating layer has functional groups of ester bonds at the terminals, the movable portions in the molecules are extended, and lubricating properties can be easily obtained.
특히, 메인 체인에서 -CaF2aO- 유닛(여기서 a 는 1 내지 4 의 정수)을 그리고 단자에서 에스테르 결합의 작용기를 가지는 과플루오르폴리에테르가 바람직하다. 특히, 아래의 화학식에 의해 표시되는 과플루오르에테르가 존재한다.In particular, perfluoropolyethers with -C a F 2a O- units in which a is an integer of 1 to 4 in the main chain and functional groups of ester bonds at the terminals are preferred. In particular, perfluoroethers represented by the following formulas are present.
여기서, A1 및 A2 의 각 말단은 CF2 및/또는 C2F4 이고; A1 및 A2(CF2/C2F4 )로서 CF2 에 대한 C2F4 의 비율은 5/1 내지 1/5 이며; X 는 10 내지 500 이며, R 은 헤테로 원자를 함유하는 1 내지 20 의 탄소수를 가지는 알킬기 또는 플루오르화된 알킬기를 나타낸다.Wherein each terminal of A 1 and A 2 is CF 2 and / or C 2 F 4 ; The ratio of C 2 F 4 to CF 2 as A 1 and A 2 ( CF 2 / C 2 F 4 ) is 5/1 to 1/5; X is 10 to 500, and R represents an alkyl group or fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms containing a hetero atom.
예를 들어, Ausimont Company 에 의해 제조된 Fomblin-Z-DOL 은 양 단자에서 에스테르기 -COOR(R 은 플루오르에 의해 대체될 수 있는 알킬기를 나타낸다)를 가지며 선형 사슬 구조를 가지는 CF2CF2O 및 CF2O 의 공중합체이다. 또한, Daikin Company 에 의해 제조된 Demnum 형(SP 또는 SY)은 한 단자에서 에스테르기 -COOR 을 가지는 헥사플루오르프로필렌 산화물의 단일중합체이다(여기서 R 은 플루오르에 의해 대체될 수 있는 알킬기를 나타낸다).For example, Fomblin-Z-DOL manufactured by Ausimont Company has CF 2 CF 2 O having an ester group -COOR (R represents an alkyl group which can be replaced by fluorine) at both terminals and having a linear chain structure; Copolymer of CF 2 O. In addition, the Demnum type (SP or SY) produced by Daikin Company is a homopolymer of hexafluoropropylene oxide having ester group -COOR at one terminal (where R represents an alkyl group which can be replaced by fluorine).
상기 윤활층의 평균 분자 중량수는 100 내지 10,000 이 바람직하며, 2,000 내지 6,000 이 더 바람직하다. 상기 분자 중량이 작은 경우에, 증기압은 높게 되어, 코팅후에 서서히 증기가 발생한다. 결과적으로, 원래 예상된 층 두께는 시간 이 경과함에 따라 변한다. 반대로, 분자 중량이 큰 경우에, 점도가 증가하여 소망된 윤활 특성들이 얻어질 수 없는 경우가 존재한다.The average molecular weight number of the lubricating layer is preferably 100 to 10,000, more preferably 2,000 to 6,000. In the case where the molecular weight is small, the vapor pressure becomes high, and steam is gradually generated after coating. As a result, the originally expected layer thickness changes over time. In contrast, when the molecular weight is large, there are cases where the viscosity is increased so that the desired lubricating properties cannot be obtained.
바람직하게도, Ausimont Company 에 의해 제조된 Fomblin-Z-DOL(상표명) 또는 Fomblin-Z-Tetraol(상표명)이 사용될 수 있다.Preferably, Fomblin-Z-DOL (trade name) or Fomblin-Z-Tetraol (trade name) manufactured by Ausimont Company may be used.
그러한 재료를 용해시키기 위한 용제는 플론(flon) 타입, 알콜 타입, 탄화수소 타입, 케톤 타입, 에테르 타입, 플루오르 타입, 방향족 타입 등일 수 있다.Solvents for dissolving such materials may be flon type, alcohol type, hydrocarbon type, ketone type, ether type, fluorine type, aromatic type and the like.
상기 윤활층 및 상기 매체의 화학적 접합을 향상시키기 위해 상기 윤활층의 형성후에 가열 처리를 수행하는 것이 바람직하다.It is preferable to perform a heat treatment after the formation of the lubrication layer in order to improve the chemical bonding of the lubrication layer and the medium.
상기 가열 온도는 통상적으로 50 ℃ 이상이다. 그러나, 그 온도는 윤활층의 분해 온도보다 낮은 온도 범위로 적당히 선택된다. 그 가열 온도는 통상적으로 100℃ 이하이다.The heating temperature is usually at least 50 ° C. However, the temperature is suitably selected in a temperature range lower than the decomposition temperature of the lubricating layer. The heating temperature is 100 degrees C or less normally.
윤활층으로 코팅함에 의해 형성되는 층의 두께는 10 nm 이하가 바람직하다. 두께가 과도하게 큰 경우에, 예상된 윤활 특성들이 얻어질 수 없고, 윤활층의 과도한 량이 디스크의 회전에 의해 외부 부분으로 이동하여, 내부 부분 및 외부 부분사이의 층 두께 분포가 발생하기 쉽다. 그러나, 그 두께가 매우 작은 경우에, 예상된 윤활 특성들이 얻어질 수 없다. 따라서, 두께는 0.5 nm 이상이 바람직하며, 1 nm 이상이 더 바람직하며, 1.5 nm 이상이 더욱 더 바람직하다.The thickness of the layer formed by coating with a lubricating layer is preferably 10 nm or less. If the thickness is excessively large, the expected lubrication characteristics cannot be obtained, and an excessive amount of the lubricating layer is moved to the outer portion by the rotation of the disk, so that the layer thickness distribution between the inner portion and the outer portion is likely to occur. However, if the thickness is very small, the expected lubrication characteristics cannot be obtained. Therefore, the thickness is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, even more preferably 1.5 nm or more.
(2) 실시예 B(2) Example B
자기 디스크는 예를 들어 유리 기판 또는 알루미늄 합금 등의 기판상에, 스퍼터링에 의해 NiAl 하층, CrMo 하층, Co 형 합금 자기층, 다이아몬드계 탄소 보호 층 등을 제공하고 그 위에 제 1 윤활층을 형성함에 의해 제조된다.The magnetic disk is provided on a substrate such as, for example, a glass substrate or an aluminum alloy, by sputtering to provide a NiAl underlayer, a CrMo underlayer, a Co alloy alloy layer, a diamond-based carbon protective layer, and the like to form a first lubrication layer thereon. Is manufactured by.
그 후에, 상기 자기 디스크는 소정의 높이 또는 그 보다 큰 높이를 가지는 돌출부들을 제거하도록 버니싱 헤드를 사용하여 버니싱 처리된다. 상기 돌출부들의 유무가 검사된다. 또한, 결함들의 검사(증명)가 수행되며, 결함들의 위치 및 수는 자기 헤드를 사용하여 특정 패턴을 기록 또는 재생함에 의해 검출된다.Thereafter, the magnetic disk is burnishing using a burnishing head to remove protrusions having a predetermined height or a higher height. The presence or absence of the protrusions is checked. In addition, inspection (proof) of defects is performed, and the position and number of defects are detected by recording or reproducing a specific pattern using a magnetic head.
그 후에, 자기 패턴은 실시예 A와 동일한 방식으로 형성된다.Thereafter, the magnetic pattern is formed in the same manner as in Example A.
실시예 B에 따라, 제 1 윤활층은 미리 형성되므로, 다양한 테스트 및 평가뿐만 아니라 자기 패턴의 형성전에, 자기 헤드를 사용하여 데이터를 기록 또는 재생할 수 있다. 예를 들어, 상기 자기 헤드를 사용하여 특정 패턴을 기록 또는 재생함에 의해 결함들의 위치 및 수를 검사할 수 있다. 특정 패턴이 소망된 자기 패턴과 중첩되기 때문에, 테스트에 사용되는 특정 패턴을 제거하지 않고 자기 패턴을 형성하기 전에 테스트를 수행한다. 돌출부 또는 먼지의 존재는 에너지빔들의 불규칙한 반사를 일으켜, 상기 자기 패턴을 교란한다. 따라서, 돌출부 또는 먼지가 없는 매체들을 선택하기 위해 미리 검사를 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 자기 패턴이 테스트를 통과한 매체들에서 형성되므로, 불필요한 단계들이 감소될 수 있고, 이는 비용면에서 유리하다.According to Example B, the first lubrication layer is formed in advance, so that the magnetic head can be used to record or reproduce data before the formation of the magnetic pattern as well as various tests and evaluations. For example, the magnetic head can be used to check the location and number of defects by recording or playing back a specific pattern. Since the specific pattern overlaps the desired magnetic pattern, the test is performed before forming the magnetic pattern without removing the specific pattern used for the test. The presence of protrusions or dust causes irregular reflections of the energy beams, disturbing the magnetic pattern. Therefore, it is desirable to carry out the inspection in advance to select projections or dust free media. In addition, since the magnetic pattern is formed in the media that passed the test, unnecessary steps can be reduced, which is advantageous in terms of cost.
또한, 윤활층의 안정한 접합이 쉽게 얻어질 수 있으므로, 상기 윤활층은 보호층의 형성후에, 가능한 빨리 형성되어야 한다.In addition, since a stable bonding of the lubricating layer can be easily obtained, the lubricating layer is formed as soon as possible after the formation of the protective layer.
통상적으로, 상기 윤활층은 고정된 부분과 고정되지 않은 부분을 가진다. 자기 기록 매체상의 윤활층(즉, 상기 매체의 최외측 평면상에 통상적으로 형성되므 로 보호층이다)은 상기 매체 표면에 접합되고 고정된다. 즉, 상기 윤활층은 상기 보호층 또는 상기 자기층에 화학적으로 견고하게 접합된다. 이에 부가하여, 고정되지 않고 자유로운 윤활층이 존재한다. 충분한 내구성의 자기 기록 매체를 보증하기 위해, 고정된 부분과 고정되지 않은 부분이 적당히 존재할 필요가 있다.Typically, the lubrication layer has a fixed portion and a non-fixed portion. A lubrication layer on the magnetic recording medium (i.e., typically a protective layer formed on the outermost plane of the medium) is bonded and fixed to the surface of the medium. That is, the lubricating layer is chemically and firmly bonded to the protective layer or the magnetic layer. In addition, there is an unlubricated and free lubrication layer. In order to ensure a magnetic recording medium of sufficient durability, a fixed portion and an unfixed portion need to be appropriately present.
이 명세서의 발명자들에 의한 연구에 따라, 가열에 의한 중량의 손실이 발생하는 윤활층의 부분이 주로 고정되지 않은 부분이고, 고정된 부분의 중량 손실은 거의 없다라고 가정한다.According to the study by the inventors of this specification, it is assumed that the part of the lubricating layer where the loss of weight by heating occurs is mainly an unfixed portion, and there is little weight loss of the fixed portion.
따라서, 제 1 윤활층은 가열하여도 휘발성이 되기 어려운 고정된 부분을 주로 포함하는 것이 이상적이다. 이를 위해, 제 1 윤활층은 가능한한 얇아야 하고, 이는 2.0 nm 이하가 바람직하다. 층 두께를 얇게 함으로써 에너지빔들의 산란, 회절 및 간섭을 최소화한다. 또한, 윤활층의 고정되지 않은 부분은 작고, 상기 매체의 로컬 영역을 가열하여도 증기의 양은 작으므로, 마스크에 대한 제 1 윤활층의 접촉이 방지될 수 있다. 그러한 방법을 사용하여, 깨끗한 형상 및 높은 신호 출력 능력을 가진 자기 패턴이 우수한 정밀도로 형성될 수 있다. 두께는 1.0 이하가 더 바람직하다.Therefore, it is ideal that the first lubrication layer mainly includes a fixed portion that is hardly volatile even when heated. For this purpose, the first lubrication layer should be as thin as possible, which is preferably 2.0 nm or less. The thin layer thickness minimizes scattering, diffraction and interference of the energy beams. In addition, since the unfixed portion of the lubrication layer is small and the amount of steam is small even when the local region of the medium is heated, the contact of the first lubrication layer to the mask can be prevented. Using such a method, a magnetic pattern with a clean shape and high signal output capability can be formed with excellent precision. As for thickness, 1.0 or less are more preferable.
한편, 오랜 기간동안 자기 헤드에 대한 내충격성 및 내구성을 유지하기 위하여 윤활층을 두껍게 할 필요가 있다. 예를 들어, 두께는 1.5 nm 이상이 바람직하다. 그러나, 단지 테스트 또는 평가를 하기 위해서는, 윤활층은 그 두께가 얇더라도 충분히 내구성이 있어야 한다. 따라서, 제 1 윤활층의 두께는 짧은 시간동안에 자기 헤드에 의한 기록 또는 재생을 견디기 위하여, 0.1 nm 이상이 바람직하고, 0.5 nm 이상이 더 바람직하다.On the other hand, it is necessary to thicken the lubricating layer in order to maintain the impact resistance and durability to the magnetic head for a long time. For example, the thickness is preferably 1.5 nm or more. However, for testing or evaluation only, the lubricating layer must be sufficiently durable even if its thickness is thin. Therefore, the thickness of the first lubricating layer is preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, in order to withstand recording or reproduction by the magnetic head in a short time.
또는, 자기 기록 매체가 자기 헤드를 사용하여 테스트된 후에, 상기 제 1 윤활층은 자기 패턴의 형성 이전에 제거될 수 있다. 이 경우에, 자기 패턴의 형성시에 가열을 위해 사용된 에너지빔들은 윤활층에 의해 차단되며, 윤활층이 마스크와 자기 기록 매체사이에 존재하는 경우 상기 윤활층의 두께에 대응하는 공간에 의해, 자기 패턴의 정밀도는 마스크를 통한 에너지빔들의 조사시에 상기 에너지빔들의 편향에 의해 저하된다는 그러한 문제점들이 감소될 수 있다. 또한, 가열에 의한 윤활층의 증발이 최소화될 수 있으므로, 마스크의 오염이 발생할 가능성이 존재하지 않는다. 예를 들어, 제 1 윤활층을 형성하는 윤활층은 가용성 세정제에 의해 세정됨에 의해 제거될 수 있다.Alternatively, after the magnetic recording medium has been tested using the magnetic head, the first lubrication layer can be removed before the formation of the magnetic pattern. In this case, the energy beams used for heating in the formation of the magnetic pattern are blocked by the lubrication layer, and by the space corresponding to the thickness of the lubrication layer when the lubrication layer is present between the mask and the magnetic recording medium, Such problems that the precision of the magnetic pattern is degraded by the deflection of the energy beams upon irradiation of the energy beams through the mask can be reduced. In addition, since the evaporation of the lubricating layer by heating can be minimized, there is no possibility of contamination of the mask. For example, the lubrication layer forming the first lubrication layer can be removed by being cleaned by soluble detergent.
그 후에, 가열 단계에서 윤활층의 감소를 보상하거나 제거된 윤활층을 재구성하기 위해 상기 패턴의 형성후에 충분한 두께를 가진 제 2 윤활층이 제공될 수 있어, 자기 헤드에 높은 내충격성 및 내구성을 부여한다. 제 2 윤활층은 윤활층의 자유 부분을 보상하므로, 두께는 윤활층이 단지 한 번 형성되는 경우와 비교하여 얇게 될 수 있다. 윤활층이 너무 두꺼운 경우에, 헤드가 상기 매체에 부착되어 떨어지기 어렵게 되는 문제점이 발생할 수 있다.Thereafter, a second lubrication layer having a sufficient thickness can be provided after formation of the pattern to compensate for the reduction of the lubrication layer in the heating step or to reconstruct the removed lubrication layer, giving the magnetic head high impact resistance and durability. do. Since the second lubrication layer compensates for the free portion of the lubrication layer, the thickness can be thin compared to the case where the lubrication layer is formed only once. If the lubrication layer is too thick, problems may arise that the head adheres to the medium and is difficult to fall off.
윤활층은 예를 들어 스핀 코팅법, 풀-업 코팅법, 스프레이 코팅법에 의해 윤활층을 코팅하거나 또 다른 적절한 코팅 단계에 의해 통상적으로 형성될 수 있다. 이들 중에서, 짧은 시간내에 많은 매체들상에 윤활층을 균일하게 형성하기 위해서는 풀-업 코팅법이 적절하다. 그러나, 얇은 막을 형성하기 위해서는, 윤활층이 원 심력에 의해 산란되는 스핀 코팅법도 또한 적절하다.The lubricating layer may be conventionally formed by coating the lubricating layer, for example by spin coating, pull-up coating, spray coating, or by another suitable coating step. Among them, a pull-up coating method is suitable for uniformly forming a lubricating layer on many media in a short time. However, in order to form a thin film, the spin coating method in which the lubricating layer is scattered by the centrifugal force is also suitable.
또한, 제 1 윤활층의 형성시의 윤활층의 농도보다 제 2 윤활층의 형성시의 윤활층의 농도를 낮게 만드는 것이 바람직하다. 이는 처음에 인가된 윤활층의 농도의 약 50% 이하가 바람직하며, 처음에 인가된 윤활층의 농도의 약 10 내지 20 %가 더 바람직하다.Moreover, it is preferable to make the density | concentration of the lubrication layer at the time of formation of a 2nd lubrication layer lower than the density | concentration of the lubrication layer at the time of formation of a 1st lubrication layer. It is preferably about 50% or less of the concentration of the lubrication layer initially applied, more preferably about 10 to 20% of the concentration of the lubrication layer initially applied.
제 2 윤활층을 형성하기 위한 윤활층은 제 1 윤활층을 형성하기 위한 윤활층과 다를 수 있다. 그러나, 같은 윤활층이 상기 단계들을 간단히 하기 위해 사용되는 것이 바람직하다. 같은 윤활층이 제 1 및 제 2 윤활층들에 대하여 사용되는 경우에, 상기 윤활층들은 전체적으로 단일층을 구성한다.The lubrication layer for forming the second lubrication layer may be different from the lubrication layer for forming the first lubrication layer. However, it is preferred that the same lubrication layer be used to simplify the above steps. If the same lubrication layer is used for the first and second lubrication layers, the lubrication layers as a whole constitute a single layer.
적용가능한 윤활층 및 용제는 실시예 A 에 사용되는 것들과 동일할 수 있다.Applicable lubricating layers and solvents may be the same as those used in Example A.
상기 매체에 화학적으로 접합하는 고정된 부분의 층 두께는 윤활층의 종류에 의존하여 다소 변경된다. 그 두께는 약 0.5 내지 1.0 nm 의 범위내에 존재한다. 단자에서 극성원자단을 가지는 윤활층은 통상적으로 두껍다. 예를 들어, Ausimont Company 에 의해 제조된 Fomblin-Z-DOL(상표명)의 윤활층은 단자에서 극성원자단을 갖지 않는다. 따라서, 고정된 부분은 비교적 얇다. 높은 분자 중량을 가지는 그러한 부분은 높은 점도 및 약한 흐름 특성들을 나타내므로, 상기 부분은 흐르기 어렵고, 두껍게 되기 쉽다. 상술된 DOL 시리즈는 분자 중량이 더 커짐에 따라 두께를 증가시키는 경향을 나타낸다.The layer thickness of the fixed part chemically bonded to the medium varies somewhat depending on the type of lubricating layer. The thickness is in the range of about 0.5 to 1.0 nm. Lubricating layers with polar atom groups at the terminals are typically thick. For example, the lubrication layer of Fomblin-Z-DOL ™ manufactured by Ausimont Company does not have a polar atom group at the terminals. Thus, the fixed portion is relatively thin. Such parts with high molecular weights exhibit high viscosity and weak flow properties, so that the parts are difficult to flow and are prone to thickening. The DOL series described above tends to increase in thickness as the molecular weight becomes larger.
또는, 윤활층의 층 두께를 정확히 제어하기 위해서, 윤활층은 자기 패턴의 형성전에 적절한 용제로 세정됨에 의해 제거될 수 있고, 그 후에 윤활층은 자기 패 턴의 형성후에 다시 코팅될 수 있다.Alternatively, in order to precisely control the layer thickness of the lubrication layer, the lubrication layer may be removed by washing with a suitable solvent before the formation of the magnetic pattern, after which the lubrication layer may be coated again after the formation of the magnetic pattern.
세정용 용제는 플론 타입, 알콜 타입, 탄화수소 타입, 케톤 타입, 에테르 타입, 플루오르 타입, 방향족 타입 등과 같이 상기 매체에 비부식 특성 및 윤활층에 대해 높은 용해도를 가지는 그러한 것일 수 있다.The cleaning solvent may be one having a non-corrosive property in the medium and a high solubility in the lubricating layer, such as a flon type, alcohol type, hydrocarbon type, ketone type, ether type, fluorine type, aromatic type and the like.
상기 매체에 상기 윤활층의 화학적 접합을 향상시키기 위해 윤활층의 형성후에 가열 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 가열의 온도는 50℃ 이상이다. 그러나, 그 온도는 윤활층의 분해 온도보다 낮은 온도 범위로 적절히 선택될 수 있다. 통상적으로, 그 온도는 100℃ 이하이다.It is preferable to perform a heat treatment after the formation of the lubrication layer to improve the chemical bonding of the lubrication layer to the medium. The temperature of heating is 50 degreeC or more. However, the temperature may be appropriately selected to a temperature range lower than the decomposition temperature of the lubricating layer. Usually, the temperature is 100 degrees C or less.
윤활층의 전체 층 두께는 10 nm 이하가 바람직하다. 두께가 너무 크면, 예상된 윤활 특성들이 얻어질 수 없고, 디스크의 회전에 의해 윤활층의 과도한 량이 바깥 부분으로 이동되어, 내부 및 외부 부분들사이의 층 두께 분포가 일어나기 쉽다. 그러나, 그 두께가 너무 작아도, 예상된 윤활 특성들이 얻어질 수 없다. 따라서, 그 두께는 0.5 nm 이상이 바람직하며, 1 nm 이상이 더 바람직하며, 1.5 nm 이상이 더욱 더 바람직하다.The total layer thickness of the lubricating layer is preferably 10 nm or less. If the thickness is too large, the expected lubrication characteristics cannot be obtained, and the rotation of the disk causes the excessive amount of lubrication layer to move to the outer part, so that the layer thickness distribution between the inner and outer parts is likely to occur. However, even if the thickness is too small, the expected lubrication characteristics cannot be obtained. Therefore, the thickness is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, even more preferably 1.5 nm or more.
다음으로, 본 발명에 따른 자기 기록 장치가 기술된다.Next, a magnetic recording apparatus according to the present invention is described.
본 발명의 자기 기록 장치는 자기 패턴이 상술된 자기 패턴 형성 방법에 따라 형성되는 자기 기록 매체, 기록 방향으로 자기 기록 매체를 구동하는 구동 수단, 기록 부분과 재생 부분을 가지는 자기 헤드, 자기 기록 매체에 대하여 상대적으로 자기 헤드를 이동시키기 위한 수단 및 상기 자기 헤드에 기록 신호를 공급하고 상기 자기 헤드로부터 재생 신호를 수신하는 기록/재생 신호 처리 수단을 구비 한다. 자기 헤드로서, 플라잉형/접촉형 자기 헤드가 고 밀도 기록을 수행하기 위해 통상적으로 사용된다.The magnetic recording apparatus of the present invention includes a magnetic recording medium in which a magnetic pattern is formed according to the above-described magnetic pattern forming method, drive means for driving the magnetic recording medium in the recording direction, a magnetic head having a recording portion and a reproduction portion, and a magnetic recording medium. Means for moving the magnetic head relative to the magnetic head and recording / reproducing signal processing means for supplying a recording signal to the magnetic head and receiving a reproduction signal from the magnetic head. As a magnetic head, a flying / contacting magnetic head is commonly used to perform high density recording.
미세하고 매우 정밀한 서보 패턴 등과 같은 자기 패턴이 형성되는 자기 기록 매체가 사용되므로, 그러한 자기 기록 장치는 고 밀도로 기록할 수 있다. 또한, 결함이 없거나 결함이 적은 매체를 사용하여 기록시의 에러들을 줄인다.Since a magnetic recording medium on which a magnetic pattern such as a fine and very precise servo pattern is formed is used, such a magnetic recording apparatus can record with high density. In addition, the use of a defective or less defective medium reduces errors in recording.
정밀한 서보 신호들은 자기 기록 장치를 사용하여 쉽게 얻어질 수 있는데, 여기서 상기 자기 기록 장치내에 자기 기록 매체가 조립된 후에, 신호들을 얻기 위해 상술된 자기 패턴이 자기 헤드에 의해 재생되고, 그러한 신호들에 근거한 서보 버스트 신호들이 자기 헤드에 의해 기록된다.Precise servo signals can be easily obtained using a magnetic recording device, where after the magnetic recording medium is assembled in the magnetic recording device, the above-described magnetic pattern is reproduced by the magnetic head to obtain the signals, and Based servo burst signals are recorded by the magnetic head.
또한, 서보 버스트 신호들이 자기 헤드에 의해 기록되어진 후에, 본 발명에 의해 형성된 자기 패턴으로 기록된 신호들은 사용자의 데이터 영역으로 사용되지 않는 영역내에 존재하는 것 바람직하다. 이 경우, 자기 헤드의 위치 편차가 임의의 외란에 의해 발생할 때에도 자기 헤드는 소망된 위치로 쉽게 이동될 수 있다. 따라서, 양 기록 방법들에 의해 생성된 신호들을 가지는 그러한 자기 기록 장치는 매우 신뢰성이 있다.Further, after the servo burst signals are recorded by the magnetic head, the signals recorded in the magnetic pattern formed by the present invention are preferably present in an area which is not used as the data area of the user. In this case, the magnetic head can be easily moved to the desired position even when the positional deviation of the magnetic head is caused by any disturbance. Thus, such a magnetic recording apparatus having signals generated by both recording methods is very reliable.
자기 기록 장치의 전형적인 예로서 자기 디스크 장치가 기술된다.A magnetic disk device is described as a typical example of the magnetic recording device.
자기 디스크 장치는 통상적으로 단일 또는 다수의 자기 디스크를 관통하며 이들을 지지하기 위한 샤프트, 베어링 또는 베어링들을 삽입함에 의해 샤프트에 연결된 자기 디스크 또는 디스크들을 회전시키기 위한 모터, 정보를 기록 및/또는 재생하기 위한 자기 헤드, 상기 헤드에 부착된 암, 암을 거쳐 상기 자기 기록 매체상 의 소망된 위치로 헤드를 이동시키기 위한 구동장치를 구비하며, 기록/재생용 헤드가 일정한 플라잉(flying) 높이로 자기 기록 매체위로 이동된다. 데이터 또는 정보가 신호 처리 수단을 통해 기록 신호들로 변환되어진 후에, 자기 헤드에 의해 기록된다. 또한, 자기 헤드에 의해 취해진 재생신호들은 신호 처리 수단에 의해 역으로 변환되어, 재생 정보가 얻어질 수 있다.Magnetic disk devices typically drive a single or multiple magnetic disks and motors for rotating magnetic disks or disks connected to the shaft by inserting shafts, bearings or bearings for supporting them, for recording and / or reproducing information. A driving device for moving the head to a desired position on the magnetic recording medium via a magnetic head, an arm attached to the head, and an arm, wherein the recording / reproducing head has a magnetic flying medium at a constant flying height. Is moved up. After the data or information is converted into the recording signals by the signal processing means, it is recorded by the magnetic head. In addition, the reproduction signals taken by the magnetic head are converted inverse by the signal processing means, so that the reproduction information can be obtained.
상기 디스크내에 동심으로(concentrically) 형성된 트랙들을 따라 디스크의 각각의 섹터에 대하여 정보 신호들이 기록된다. 서보 패턴이 섹터들사이에 통상적으로 기록된다. 자기 헤드가 서보 패턴으로부터 서보 신호들을 취함에 의해, 상기 헤드는 섹터들내의 정보 신호들을 판독하도록 트랙의 중심을 따라 트랙킹을 정확히 수행한다. 기록시에도, 트랙킹이 또한 수행된다.Information signals are recorded for each sector of the disc along tracks formed concentrically in the disc. Servo patterns are typically written between sectors. By the magnetic head taking servo signals from the servo pattern, the head accurately tracks along the center of the track to read the information signals in the sectors. Even during recording, tracking is also performed.
상술된 바와 같이, 서보 신호들을 발생시키는 서보 패턴이 정보 기록시에 트랙킹을 위해 사용되므로, 높은 정밀도가 특히 요구된다. 또한, 현재 널리 사용되는 서보 패턴이 트랙당 1/2 피치 만큼 서로 시프트되는 2 세트의 패턴들로 구성되므로, 정보 신호들의 각각의 1/2 피치에 대한 서보 패턴을 형성할 필요가 있고, 정밀도는 2배로 요청된다.As described above, since a servo pattern for generating servo signals is used for tracking in information recording, high precision is particularly required. In addition, since the currently widely used servo pattern is composed of two sets of patterns shifted from each other by 1/2 pitch per track, it is necessary to form a servo pattern for each 1/2 pitch of information signals, and the precision is It is requested twice.
그러나, 종래의 서보 패턴 형성 방법에 있어서, 외부 핀의 중력의 중심이 구동장치의 중력 중심과 다르므로, 자기 기록 장치가 진동한다. 따라서, 트랙의 폭은 최소값으로 약 0.2 내지 0.3 ㎛로 고려되었다. 따라서, 서보 패턴의 정밀도는 트랙 밀도의 증가를 따를 수 없고, 기록 밀도를 향상시키거나 자기 기록 장치에 대한 비용을 감소시키기 어렵다.However, in the conventional servo pattern forming method, since the center of gravity of the external pin is different from the center of gravity of the drive device, the magnetic recording device vibrates. Thus, the width of the track was considered to be about 0.2-0.3 μm at the minimum. Therefore, the precision of the servo pattern cannot follow the increase in the track density, and it is difficult to improve the recording density or reduce the cost for the magnetic recording apparatus.
본 발명에 따라서, 높은 정밀도의 자기 패턴이 축소 영상 형성 기술을 사용함에 의해 유효하게 형성될 수 있으므로, 서보 패턴은 종래의 서보 패턴 형성 방법과 비교하여 짧은 시간안에 매우 낮은 비용으로 정확하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 매체의 트랙 밀도가 40 kTPI 이상으로 증가될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 자기 기록 매체를 사용하는 자기 기록 장치는 고 밀도 기록을 허용한다.According to the present invention, since a high precision magnetic pattern can be effectively formed by using a reduced image forming technique, the servo pattern can be accurately formed at a very low cost in a short time compared with the conventional servo pattern forming method. . For example, the track density of the medium can be increased above 40 kTPI. Therefore, the magnetic recording apparatus using the magnetic recording medium according to the present invention allows high density recording.
또한, 위상 서보 시스템을 사용하여 서보 신호들을 연속적으로 변경시킴으로써 트랙 밀도를 증가시킬 수 있다. 폭이 0.1 ㎛ 이하인 조건하에서의 트랙킹이 가능하므로, 추가적인 고밀도 기록이 수행될 수 있다.In addition, the track density can be increased by continuously changing servo signals using a phase servo system. Since tracking is possible under conditions of width 0.1 μm or less, additional high density recording can be performed.
전술된 바와 같이, 디스크의 내부 원주 부분으로부터 외부 원주 부분으로 디스크의 반경에 대하여 경사진 방향으로 선형 연장하는 자기 패턴이 위상 서보 시스템에 사용된다. 종래의 서보 패턴 형성 방법에 의해 반경 방향으로 연속적인 패턴 또는 반경에 경사진 패턴을 형성시키는 것은 어렵고, 디스크가 회전되는 동안에 상기 서보 신호는 각각의 트랙에 대하여 기록되었고, 복잡한 계산 또는 복잡한 시스템 구조가 요구되었다.As described above, a magnetic pattern that linearly extends in a direction inclined with respect to the radius of the disk from the inner circumferential portion of the disk to the outer circumferential portion is used in the phase servo system. It is difficult to form a radially continuous pattern or an inclined pattern in a radius by the conventional servo pattern forming method, and while the disc is being rotated, the servo signal is recorded for each track, and complicated calculations or complex system structures are obtained. Was required.
그러나, 본 발명에 따라서, 일단 상기 형상에 대응하는 마스크를 제조하고 그 마스크에 에너지빔들을 조사하기에 충분하므로, 상기 패턴이 쉽게 형성될 수 있어, 위상 서보 시스템에 대하여 상기 매체가 짧은 시간안에 쉽게 그리고 경제적으로 형성될 수 있다. 또한, 위상 서보 시스템을 사용하여 고 밀도 기록할 수 있는 자기 기록 장치가 제공될 수 있다.However, according to the present invention, once the mask corresponding to the shape is sufficient to irradiate the energy beams to the mask, the pattern can be easily formed so that the medium can be easily generated in a short time with respect to the phase servo system. And economically. In addition, a magnetic recording apparatus capable of high density recording using a phase servo system can be provided.
널리 사용되는 종래의 서보 패턴 형성 방법에 있어서, 매체는 자기 기록 장치(드라이브) 내에 조립되고, 그 후에 크린룸에 독점적으로 사용하기 위해, 서보 패턴이 서보 라이터(servo writer)를 사용하여 형성된다.In the conventional servo pattern forming method widely used, the medium is assembled in a magnetic recording device (drive), and then a servo pattern is formed using a servo writer for exclusive use in a clean room.
각각의 드라이브는 서보 라이터상에 설치된다. 상기 라이터의 핀은 상기 드라이버의 정면 또는 후면중 어느 한 쪽에 형성된 개구로 삽입되고, 자기 헤드가 기계적으로 이동되는 동안에 트랙을 따라 각각의 패턴에 대하여 기록이 수행된다. 따라서, 드라이브당 약 15 내지 20 분과 같은 많은 시간이 소요된다. 독점적으로 사용된 서보 라이터 및 개구가 상기 드라이브내에 형성되므로, 이들 동작들은 크린룸내에 수행되어야 하고, 공정들이 복잡하게 되어 제조 비용이 증가한다.Each drive is installed on a servo writer. The lighter's pin is inserted into an opening formed in either the front or the rear of the driver, and recording is performed for each pattern along the track while the magnetic head is mechanically moved. Thus, much time is required, such as about 15 to 20 minutes per drive. Since exclusively used servo writers and openings are formed in the drive, these operations must be performed in a clean room, and the processes become complicated and the manufacturing cost increases.
본 발명에 있어서, 상기 패턴이 미리 기록된 마스크를 통해 에너지빔들을 조사함에 의해, 서보 패턴 또는 상기 서보 패턴을 기록하기 위한 기준 패턴이 한꺼번에 기록될 수 있고, 상기 서보 패턴은 매우 간단한 방식으로 짧은 시간안에 상기 매체에 형성될 수 있다. 상기 서보 패턴이 형성되는 상기 매체를 가진 자기 기록 장치는 상술된 서보 패턴 기록 단계가 필요없다. 자기 기록 매체를 가진 자기 기록 장치는 상술된 서보 패턴 기록 단계를 필요치 않는다.In the present invention, by irradiating the energy beams through a mask in which the pattern is recorded in advance, a servo pattern or a reference pattern for recording the servo pattern can be recorded at once, and the servo pattern can be recorded in a very simple manner in a short time. Can be formed in the medium. The magnetic recording apparatus having the medium in which the servo pattern is formed does not need the above-described servo pattern recording step. The magnetic recording apparatus having the magnetic recording medium does not require the above-described servo pattern recording step.
서보 패턴을 기록하기 위한 기준 패턴이 형성되는 자기 기록 매체를 가진 자기 기록 장치는 상기 기준 패턴에 근거하여 소망된 서보 패턴에 기록하는 것을 허용한다. 따라서, 상술된 서보 라이터가 불필요하고, 크린룸내의 동작들 또한 불필요하다.A magnetic recording apparatus having a magnetic recording medium on which a reference pattern for recording a servo pattern is formed allows to record on a desired servo pattern based on the reference pattern. Therefore, the above-described servo writer is unnecessary, and the operations in the clean room are also unnecessary.
또한, 자기 기록 장치의 임의의 측에서 개구를 형성할 필요가 없으므로, 상 기 장치는 내구성 및 안정성의 관점에서 볼 때 바람직하다.Further, since it is not necessary to form an opening on any side of the magnetic recording apparatus, the apparatus is preferable from the viewpoint of durability and stability.
또한, 마스크는 상기 매체와 접촉하지 않으므로, 또 다른 구조의 부재와 접촉함에 의한 자기 기록 매체의 손상 또는 미세한 먼지 또는 이물질의 삽입에 의한 상기 매체의 손상이 방지될 수 있어 결함들의 발생을 방지한다.Further, since the mask does not contact the medium, damage to the magnetic recording medium by contact with the member of another structure or damage to the medium due to the insertion of fine dust or foreign matter can be prevented to prevent the occurrence of defects.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따라서, 고 밀도로 기록할 수 있는 자기 기록 장치가 낮은 비용으로 간단한 단계들에 의해 얻어질 수 있다.As described above, according to the present invention, a magnetic recording apparatus capable of recording at high density can be obtained by simple steps at low cost.
박막 헤드, MR 헤드, GMR 헤드, TMR 헤드 등과 같은 다양한 종류의 자기 헤드가 사용될 수 있다. 자기 헤드의 재생 부분을 MR 헤드로 대체함에 의해, 고 밀도 기록시에도 충분한 신호 세기가 얻어질 수 있고, 더 높은 기록 밀도의 자기 기록 장치가 실현될 수 있다.Various kinds of magnetic heads such as thin film heads, MR heads, GMR heads, TMR heads, and the like may be used. By replacing the reproduced portion of the magnetic head with the MR head, sufficient signal strength can be obtained even at high density recording, and a higher recording density magnetic recording apparatus can be realized.
0.001 ㎛ 이상 0.05 ㎛ 이하의 플라잉 높이로 자기 헤드가 이동될 때, 신호의 출력은 높은 S/N 을 제공하도록 향상되고, 매우 신뢰성 있는 큰 용량의 자기 기록 장치가 제공될 수 있다.When the magnetic head is moved to a flying height of 0.001 µm or more and 0.05 µm or less, the output of the signal is enhanced to provide high S / N, and a highly reliable large capacity magnetic recording apparatus can be provided.
또한, 특정한 디코딩 방법에 따른 신호 처리 회로를 사용하여 그러한 기술이 결합될 때, 기록 밀도가 더 향상될 수 있다. 예를 들어, 13 kTPI 이상의 트랙 밀도, 250 kFCI 이상의 선형 기록 밀도 및 제곱 인치당 3 G 바이트 이상의 기록 밀도로 재생 또는 기록이 수행될 때, 충분한 S/N 가 얻어질 수 있다.In addition, when such techniques are combined using signal processing circuits according to a particular decoding method, the recording density can be further improved. For example, when the reproduction or recording is performed at a track density of 13 kTPI or more, a linear recording density of 250 kFCI or more and a recording density of 3 G bytes or more per square inch, sufficient S / N can be obtained.
또한, 신호 세기는 자기 헤드의 재생 부분을 다수의 전기 도전성 자기층들로 대체함에 의해 더 증가될 수 있고, 이는 외부 자계의 인가에 의해 상호 자화 방향들의 상대적 변경에 의한 저항을 크게 변경시키고, GMR 헤드는 다수의 전기 도전성 자기층들사이에 위치된 전기 도전성 비자기층을 구비하거나 스핀-밸브 효과를 이용한다. 그러한 자기 헤드의 사용함에 의해, 제곱 인치당 10G 비트 이상의 기록 밀도 및 350 kFCI 이상의 선형 기록 밀도를 가지는 매우 신뢰성있는 자기 기록 장치가 실현될 수 있다.In addition, the signal strength can be further increased by replacing the reproducing portion of the magnetic head with a plurality of electrically conductive magnetic layers, which greatly changes the resistance due to the relative change of mutual magnetization directions by the application of an external magnetic field, and the GMR The head has an electrically conductive nonmagnetic layer located between the plurality of electrically conductive magnetic layers or utilizes a spin-valve effect. By using such a magnetic head, a highly reliable magnetic recording apparatus having a recording density of at least 10G bits per square inch and a linear recording density of at least 350 kFCI can be realized.
서보 패턴이 기록되는 자기 디스크(프리서보 디스크)가 자기 기록 장치의 회전 쇼우트(shoat)(스핀들)에 부착되는 문제점이 발생할 수 있다. 즉, 상기 디스크가 자기 기록 장치내에서 조립되는 경우에, 서보 패턴은 디스크의 중심이 축 중심과 정확하게 일치하지 않으므로 회전 샤프트에 대해 편심적(eccentric)이 되기 쉽다. 따라서 이 경우에 있어서, 예를 들어 아래의 교정 수단이 사용된다. 즉, 프리서보 디스크가 자기 기록 매체내에서 조립된 후에, 기준 패턴에 대하여 얼마간의 편심률을 가지는 디스크의 서보 트랙의 편심률의 양이 자기 기록 장치의 측에서 펌웨어로 한 번 측정되고, 그 후에 편심률이 없는 트랙킹 패턴이 측정의 결과에 근거하여 다시 한 번 기록된다.A problem may arise in that a magnetic disk (preservo disk) in which a servo pattern is recorded is attached to a rotating shoat (spindle) of the magnetic recording apparatus. That is, when the disc is assembled in the magnetic recording apparatus, the servo pattern tends to be eccentric with respect to the rotating shaft since the center of the disc does not exactly coincide with the axis center. In this case, therefore, the following calibration means is used, for example. That is, after the preservo disc is assembled in the magnetic recording medium, the amount of eccentricity of the servo track of the disc having some eccentricity with respect to the reference pattern is measured once by firmware on the side of the magnetic recording apparatus, and thereafter. The tracking pattern without eccentricity is recorded once again based on the result of the measurement.
그러나, 그러한 교정 수단의 설비는 비용을 증가시킨다. 비록 헤드의 위치가 서보 패턴을 재기록하지 않고 제어될 수 있지만, 디스크의 편심률의 양에 대한 헤드의 부가적인 트랙킹이 행해져야 한다. 이는 전력 소비율을 감소시키기 어렵다고 하는 문제점을 발생시킨다. 트랙 밀도의 증가에 따라, 그러한 문제점이 더 두드러진다.However, the provision of such correction means increases the cost. Although the position of the head can be controlled without rewriting the servo pattern, additional tracking of the head relative to the amount of eccentricity of the disc must be done. This causes a problem that it is difficult to reduce the power consumption rate. As the track density increases, such a problem becomes more pronounced.
상술한 바를 고려하여, 헐거움없이 자기 기록 장치의 회전 샤프트에 부착될 수 있는 허브 구조가 자기 디스크의 기판의 중심 부분에 제공되며, 허브 구조의 회 전 중심을 기준으로 취함에 의해 상술된 자기 패턴 형성 방법에 따라 서보 패턴이 기록된다.In view of the foregoing, a hub structure that can be attached to the rotating shaft of the magnetic recording apparatus without loosening is provided at the center portion of the substrate of the magnetic disk, and the above-described magnetic pattern formation is taken by reference to the rotation center of the hub structure. Depending on the method, the servo pattern is recorded.
허브 구조가 헐거움없이(서보 패턴을 판독하기 위한) 자기 기록 장치의 회전 샤프트에 부착될 수 있으므로, 허브 구조가 상기 회전 샤프트에 부착될 때, 허브 구조의 회전 중심 즉, 기판의 회전 중심이 회전 샤프트의 축 중심과 일치될 수 있다. 또한, 서보 패턴이 허브 구조의 회전 중심을 기준으로 취함에 의해 기록되므로, 이는 상기 허브 구조가 상기 회전 샤프트에 부착되는 상태로 회전 샤프트의 축 중심과 동축이다.Since the hub structure can be attached to the rotating shaft of the magnetic recording apparatus without loosening (to read the servo pattern), when the hub structure is attached to the rotating shaft, the rotation center of the hub structure, that is, the rotation center of the substrate, is rotated. Can be coincident with the axis center of. In addition, since the servo pattern is recorded by taking the rotational center of the hub structure as a reference, it is coaxial with the axial center of the rotational shaft with the hub structure attached to the rotational shaft.
자기 기록 장치의 회전 샤프트의 부착의 정밀도를 증가시키기 위해 허브 구조는 상기 기판의 두께보다 큰 두께를 가지는 것이 바람직하다. 서보 패턴은 실제로 몇몇 위치들을 기준으로 취함에 의해 기록된다. 즉, 서보 패턴은 회전 샤프트가 고정되는 허브 구조내에 형성되는 원통형 중심 개구의 내부 원주 표면을 기준으로 취함에 의해 기록된다. 또는, 상기 서보 패턴은 허브 구조에 형성되며 회전의 중심과 동축인 외부 원주 표면을 기준으로 취함에 의해 기록된다.In order to increase the accuracy of the attachment of the rotating shaft of the magnetic recording apparatus, the hub structure preferably has a thickness larger than the thickness of the substrate. The servo pattern is actually recorded by taking some positions as a reference. That is, the servo pattern is recorded by taking the reference to the inner circumferential surface of the cylindrical center opening formed in the hub structure to which the rotating shaft is fixed. Alternatively, the servo pattern is formed on the hub structure and recorded by taking the outer circumferential surface coaxial with the center of rotation.
도면들을 참조하여 더 상세히 설명한다.It will be described in more detail with reference to the drawings.
도 11 내지 도 16 은 각각 본 발명에 따른 디스크의 중요 부분에 대한 종단면도이다.11 to 16 are, respectively, longitudinal cross-sectional views of important portions of the disc according to the present invention.
디스크는 트랙킹 서보용 서보 패턴이 기록되는 기판(401) 및 허브 구조(402)를 구비한다. 기판(401)은 정보를 기록하기 위한 박판과 같은 정보 기록 부재이다. 디스크의 기록 표면 [기판(401)의 기록 표면] 에 있어서, 정보를 기록하기 위 한 트랙들이 특정 포맷으로 형성된다. 또한, 서보 신호들을 발생시키기 위한 서보 신호 기록 영역들(서보 트랙들)은 헤드를 이동시키는 방향에 수직인 방향으로 연속적으로 연장하는 인접한 트랙들사이의 공간들에 형성된다. 헤드 위치의 결정시에 트랙킹서보용 제어 신호들을 발생시키기 위한 서보 패턴(서보 신호들을 발생시키기 위한 일련의 코드)이 서보 신호 기록 영역들에 기록된다. 서보 신호들을 발생시키기 위해 서보 패턴은 트랙킹 패턴으로 제한되지 않지만, 트랙킹 패턴을 기록하기 위한 기준 패턴(기준 신호들을 발생시키기 위한 일련의 코드) 일 수 있다.The disk has a
벽 두께가 기판(401)의 두께보다 큰 허브 구조(402)가 상술돤 교정 수단을 사용하지 않고 서보 패턴을 판독하기 위해 디스크의 중심 부분에 설치된다. 상기 허브 구조(402)는 하드 디스크 장치(이하, “자기 기록 장치”로 불린다)와 같은 서보 패턴을 판독하기 위한 장치에 있어 회전 메커니즘의 회전 샤프트(스핀들)(403)에 헐거움없이 부착되도록 적응된다. 서보 패턴은 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 취함에 의해 기록된다.A
도 11 에 도시된 바와 같이, 기판(401)은 도너츠 모양의 박판이고, 허브 구조(402)는 기판(401)의 중심 개구에 설치된다. 허브 구조(402)는 통상적으로 알루미늄, 놋쇠, 철, 스테인레스강 등과 같은 금속 재료로 구성된다. 스퍼터링에 의해 층들의 형성전에 기판에 부착된 허브 구조(402)에 대하여, 포머빌리티(formability) 뿐만 아니라 열 저항이 요구된다. 따라서, 알루미늄 합금이 허브 구조(402) 용 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 허브 구조(402)는 서보 패턴이 기록되지 직전에 부착된 경우에, 폴리카보네이트, 나일론, ABS 수지 등과 같은 합성수지로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 11, the
디스크는 종래의 디스크를 제조하는 방식과 동일한 방식으로 기판(401)을 제조하는 단계, 분리 제조된 허브 구조(402)를 상기 기판(401)에 부착시키는 단계 및 기판(401) 내에 소정의 서보 패턴을 기록하는 단계를 사용함에 의해 제조될 수 있다. 한 피스의 몰드(molding)에 의해 형성된 합성 수지의 디스크에 있어서, 이는 기판(401) 및 허브 구조(402)를 통합적으로 제조하는 단계, 기판(401) 내의 소정의 서보 패턴를 기록하는 단계에 의해 주로 제조된다.The disk may be manufactured by fabricating a
예를 들어 금속으로 만들어진 허브 구조(402)는 통상적으로 연마와 같은 기계 작업 처리된다. 허브 구조(402)는 기판의 벽 두께의 약 3 내지 10 배 정도인 벽 두께를 가지도록 통상적으로 형성된다. 그 두께를 이용하여, 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403)에 허브 구조(402)를 끼워맞춤에 있어서의 정밀도가 더 증가될 수 있다. 허브 구조(402)는 상술된 바와 같이 헐거움없이 회전 샤프트(403)에 끼워맞추어질 필요가 있다. 특히, 서보 패턴의 기록시에 기준으로 사용되는 중심 개구(421)의 직경은 회전 샤프트(403)의 직경에 대해 약 0 내지 -40 ㎛의 범위로, 바람직하게는 -20 내지 -40 ㎛ 의 범위의 오차를 가져야 하므로, 허브 구조(402)는 회전 샤프트(403)에 압착설치될 수 있다. 오차에 관하여, “- ”의 표시는 중심 개구(421)의 직경이 회전 샤프트(403)의 외부 직경보다 작다는 것을 의미한다.
허브 구조(402)가 알루미늄 합금으로 만들어진 경우에, 적어도 한 단부 측에서 원통형의 변형가능한 부분(도시되지 않음)을 가지도록 허브 구조(402)가 형성된다. 마치 코킹(caulking)이 수행되는 것 처럼,원통형의 변형가능한 부분을 기 판(401)의 중심 개구에 삽입하고, 그 삽입된 부분을 변형시켜, 도 11 에 도시된 바와 같은 상태로 허브 구조(402)를 기판(401)에 부착시킬 수 있다. 허브 구조(402)는 기판(401)에 대한 원판의 제조와 기판(401) 내의 서보 패턴의 기록 직전 사이의 임의의 단계에서 부착될 수 있다.When the
서보 패턴은 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 기록된다. 특히, 허브 구조(402)에는 도 11에 도시된 바와 같이 헐거움 없이 자기 기록 장치의 회전 샤프트에 설치된 원통형 중심 개구(421)가 설치되고, 서보 패턴은 도 11 에 도시된 바와 같이 허브 구조(402)의 중심 개구(421)의 내부 원주 표면을 기준(삼각형 표시는 기준점을 표시한다)으로 하여 기록된다. 따라서, 서보 패턴은 허브 구조(402)의 회전 중심 주변에 동심으로 기록될 수 있고, 자기 디스크가 자기 기록 장치내에 조립될 때 발생될 수 있는 서보 패턴의 편심률이 방지될 수 있다.The servo pattern is recorded based on the center of rotation of the
서보 패턴의 기록은 상술된 자기 패턴 형성 방법에 따라 수행된다.The recording of the servo pattern is performed in accordance with the magnetic pattern forming method described above.
도 12에 도시된 바와 같이, 자기 패턴 형성 장치(이하, “패턴 형성 장치”로 불릴 수 있다)의 회전 샤프트 또는 샤프트(404) [이하, 이는 “샤프트”로 불릴 수 있다] 에 대한 허브 구조(402)의 중심 개구(421)의 오차는 마이너스 부호의 오차이다. 결정에 의해, 서보 패턴을 기록하기 위한 기준(삼각형 표시는 도 12에서 기준점을 표시한다)은 중심 개구(421)의 내부 원주 표면 대신에 패턴 형성 장치의 측에서 샤프트(404)의 외부 원주 표면에 주어질 수 있다. 서보 패턴이 기록되기 전에, 샤프트(404)는 기록후에 샤프트(404)의 제거를 고려하여 허브 구조(402)를 약간 푸싱함에 의해 허브 구조(404)의 중심 개구(421)로 삽입된다. 따라서, 샤프 트(404)의 직경에 대한 중심 개구의 직경의 오차는 약 0 내지 -10 ㎛ 의 범위내에 존재한다.As shown in FIG. 12, the hub structure for the rotating shaft or
즉, 서보 패턴이 형성되는 마스크와 영상 인쇄가 수행되는 디스크는 패턴 형성 장치의 축 중심에 대하여 동축으로 배치된다. 그 후에, 서보 패턴의 인쇄가 디스크의 회전 중심을 기준으로 하여 디스크에서 수행되어, 인쇄가 편심률없이 수행된다. 즉, 본 발명의 디스크를 제조하기 위한 방법에 따라서, 마스크와 인쇄된 디스크가 동축으로 배치되어, 디스크에 대한 마스크의 정확한 얼라인먼트가 얻어질 수 있다. 따라서, 마스크내의 서보 패턴은 편심률없이 디스크에 인쇄될 수 있다.That is, the mask on which the servo pattern is formed and the disk on which the image printing is performed are arranged coaxially with respect to the axis center of the pattern forming apparatus. Thereafter, printing of the servo pattern is performed on the disk with reference to the rotational center of the disk, so that printing is performed without an eccentricity. That is, according to the method for manufacturing the disc of the present invention, the mask and the printed disc are coaxially arranged so that accurate alignment of the mask with respect to the disc can be obtained. Thus, the servo pattern in the mask can be printed on the disc without eccentricity.
끼워 맞춤에 대한 상술된 오차를 결정함에 의해, 허브 구조(402)가 헐거움없이 패턴 형성 장치의 샤프트(404)에 끼워맞추어질 수 있다. 또한, 두꺼운 벽의 구조 즉, 중심 개구(421)의 길이를 이용함에 의해, 허브 구조가 경사없이 치수에 있어 매우 정확하게 샤프트(404)에 끼워맞추어질 수 있어, 허브 구조(402)의 회전 중심 즉, 기판의 회전 중심(401)이 패턴 형성 장치의 샤프트(404)의 축 중심과 일직선이 될 수 있다. 따라서, 서보 패턴은 기판(401)의 회전 중심을 기준으로 하여 동심으로 기록될 수 있다.By determining the error described above for the fit, the
또한, 허브 구조(402)가 오차를 -20 내지 -40 ㎛ 로 결정함에 의해 헐거움없이 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403)에 끼워맞추어 진다. 또한, 두꺼운 벽의 구조를 이용함에 의해, 허브 구조는 경사없이 치수에 있어 더 높은 정밀도로 회전 샤프트에 끼워맞추어질 수 있다. 따라서, 허브 구조(402)의 회전 중심 즉, 기판(401)의 회전 중심이 자기 기록 장치의 측에서 회전 샤프트(403)의 축 중심과 일 치될 수 있다.Further, the
서보 패턴은 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 기판(401) 내에 미리 기록되므로, 디스크내의 서보 패턴의 위치는 허브 구조(402)가 자기 기록 장치의 회전 샤프트에 부착되는 상태로 편심률없이 회전 샤프트(403)의 축 중심과 동축이 된다.Since the servo pattern is previously recorded in the
즉, 상술된 구조를 가지는 허브 구조(402)를 사용하여, 디스크는 샤프트와 정확하게 중심점이 맞추어 질 수 있고, 서보 패턴을 기록하기 위한 기준은 서보 패턴을 판독하기 위한 기준과 동일한 것일 수 있다. 따라서, 헤드는 특정한 교정 수단을 사용하지 않고 편심률이 없는 상태로 서보 패턴을 정확히 판독할 수 있다.That is, using the
미리 기록된 서보 패턴이 단지 기준 패턴인 경우에, 편심률이 없는 트랙킹 패턴은 그러한 기준 패턴을 근거하여 정확히 기록될 수 있다. 결과적으로, 서보 신호들을 처리하기 위한 비용이 감소될 수 있다. 특히, 그러한 방법은 높은 밀도의 기록에 대하여 유효하다. 또한, 상기 헤드에 의한 트랙킹의 양이 더 감소되므로, 정보를 판독 및/또는 기록하기 위해 요구된 전력 소비율이 더 감소될 수 있다.If the pre-recorded servo pattern is only a reference pattern, the tracking pattern without an eccentricity can be accurately recorded based on such a reference pattern. As a result, the cost for processing servo signals can be reduced. In particular, such a method is effective for high density recording. In addition, since the amount of tracking by the head is further reduced, the power consumption rate required for reading and / or writing information can be further reduced.
또한, 디스크에 대한 허브 구조의 기준점이 도 13 및 14에 도시된 바와 같이 그러한 위치들에서 결정될 수 있다. 즉, 허브 구조(402)는 회전 중심과 동축인 외부 원주 표면(422)을 가지며, 서보 패턴은 허브 구조(402)의 외부 원주 표면(422)을 기준으로 하여 기록된다.Also, the reference point of the hub structure for the disk can be determined at such locations as shown in FIGS. 13 and 14. That is, the
특히, 허브 구조(402)는 통상적으로 둥근 기둥같은 형상을 가지며, 이것의 상단부측은 원뿔의 절두체(frustum)에 존재한다. 허브 구조(402)는 헐거움없이 자 기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 패턴 형성 장치의 샤프트(404)에 끼워맞추어 질 수 있다. 또한, 허브 구조(402)의 둥근 기둥같은 부분의 단면의 형상은 진짜 원이며, 이는 상기 부분의 축 중심라인에 수직으로 취해진다. 따라서, 서보 패턴은 허브 구조(402)의 둥근 기둥같은 부분의 외부 원주 표면(422)을 기준(삼각형 표시는 기준점을 나타낸다)으로 하여 기록될 수 있다.In particular, the
상술된 바와 같이, 허브 구조(402)의 외부 원주 표면(422)이 진짜 원을 가지도록 형성되므로, 이것의 중심은 허브 구조의 회전 중심과 동축이고, 외부 원주 표면(422)이 기준으로 결정되는 경우에서도 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여, 서보 패턴은 동축으로 기판(402)에 기록될 수 있다. 도 13에 도시된 실시예는 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 상기 패턴 형성 장치의 샤프트(404)가 외부로 노출되지 않거나 작은 직경을 가질 때 유효하므로, 이를 기준으로 사용하는 것은 어렵다.As described above, since the outer
도 14에 도시된 허브 구조(402)는 실질적으로 도 13에 도시된 구조와 동일한 구조를 가진다. 허브 구조(402)는 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 패턴 형성 장치의 샤프트(404)에 헐거움없이 부착되도록 적응되며, 상기 회전 샤프트(403) 또는 상기 샤프트(404)는 더 큰 직경의 원통 형상을 가지도록 형성된다. 즉, 허브 구조(402)의 둥근 기둥 형상은 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)의 말단 개구에 상기 둥근 기둥 형상을 끼워 맞춤에 의해 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)에 부착될 수 있다. 더 큰 직경을 가지는 원통 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)는 모터로부터 연장하는 실제 회전 샤프트에 부착되는 케이스같은 회전체 에 대응한다.The
또한 이 경우에 있어, 허브 구조(402)의 외부 원주 표면(422)과 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)의 단면도에 있어 형상이 실제 원이면, 이들 부재의 축 중심은 도 13 의 경우와 같은 방식으로 서로 동축이며, 기준으로 취해진 회전 샤프트(304) 또는 샤프트(404)의 외부 원주 표면에 기초하여, 상기 서보 패턴은 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 기판(401)에 대하여 동심으로 기록될 수 있다.Also in this case, if the shape is an actual circle in the outer
또한, 도 13 및 도 14 에 도시된 본 발명의 디스크에서도, 허브 구조(402)에 대해 헐거움이 없는 끼워 맞춤 구조 및 두꺼운 벽 구조에 의해서 샤프트에 대한 디스크의 정확한 얼라인먼트가 얻어질 수 있고, 도 11 및 도 12 에 도시된 디스크와 같은 방식으로, 서보 패턴을 기록하는데 사용된 기준은 서보 패턴을 판독하는데 사용되는 기준과 같을 수 있다. 따라서, 서보 패턴은 특정한 교정 수단을 사용하지 않고 상기 헤드에 의해 정확히 판독될 수 있다. 또한, 이전에 기록된 서보 패턴이 단지 기준 패턴일 때, 트랙킹 패텅은 기준 패턴에 근거하여 정확히 기록될 수 있다. 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)는 베어링의 내부 표면으로서 형성된 샤프트일 수 있다. 그러한 샤프트는 그 외부 원주 표면이 회전 중심에 대해 높은 동심성을 보증하므로 바람직하다.In addition, even in the disc of the present invention shown in Figs. 13 and 14, the alignment of the disc with respect to the shaft can be obtained by the loose wall fitting structure and the thick wall structure with respect to the
서보 패턴이 허브 구조의 회전 중심을 기준으로 하여 미리 기록될 수 있는 한, 상기 허브 구조는 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 15 에 도시된 허브 구조(402)는 계단 부분을 갖는 둥근 기둥같은 허브 주 몸체(423): 더 큰 직경을 갖는 외부 원주 부분 및 더 작은 직경을 갖는 외부 원주 부분; 더 작은 직경의 외부 원주 부분에 부착된 끼워맞춤(fixing) 링(424)을 구비한다.The hub structure can be changed as long as the servo pattern can be prerecorded with reference to the center of rotation of the hub structure. For example, the
허브 주 몸체(423)의 중심에서, 원통형 중심 개구(421)가 형성되고, 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 패턴 형성 장치의 샤프트(404)가 헐거움없이 끼워 맞추어질 수 있다. 허브 주 몸체(423)의 더 작은 부분의 내부 직경이 형성되어, 헐거움없이 상술된 오차로 기판(401)의 중심 개구와 끼워맞추어 진다. 기판의 중심 개구에 삽입되어 있던 더 작은 직경의 허브 주 몸체(423)의 외부 원주 부분에 끼워맞춤링(424)을 압착 고정시킴에 의해 허브 구조(402)가 기판(401)에 부착된다.At the center of the hub
그러한 허브 구조(402)가 설치된 디스크에 있어서, 서보 패턴은 도 11에서와 같은 방식으로 허브 주 몸체(423)의 중심 개구(421)의 내부 원주 표면을 기준으로 하여 기록된다. 또는, 상기 서보 패턴은 도 12에서와 같은 방식으로 중심 개구(421)에 끼워맞추어진 패턴 형성 장치의 샤프트(404)의 외부 원주 표면을 실질적으로 기준으로 하여 기록된다. 또한, 허브 주 몸체(423)의 외부 원주 표면(422)이 허부 구조의 회전 중심과 동축인 중심을 갖는 실제 원을 가지도록 형성되는 한(삼각형 표시들은 도 15에서 각각의 기준 점을 나타낸다), 도 13에서와 같은 방식으로, 허브 주 몸체(423)의 외부 원주 표면(422)을 실질적으로 기준으로 하여 허브 서보 패턴이 기록될 수 있다.In the disc provided with such a
또한 도 15에 도시된 디스크에 있어서, 편심률이 없는 서보 패턴이 상술된 실시예들과 같은 방식으로 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 기판(401)에 기록될 수 있다. 또한, 자기 기록 매체가 자기 기록 장치에서 조립되는 경우 에, 허브 구조(402)의 톡특한 구조에 의해 정확한 얼라인먼트가 성취될 수 있다. 또한, 서보 패턴을 기록하는데 사용된 기준은 판독을 위한 기준과 같을 수 있고, 상기 서보 패턴은 특정한 교정 수단을 사용하지 않고 정확하게 판독될 수 있고, 트래킹 수단은 기준 패턴에 근거하여 정확하게 기록될 수 있다.In addition, in the disk shown in FIG. 15, a servo pattern without an eccentricity may be recorded on the
또한, 도 16에 도시된 디스크에 있어서, 허브 구조(402)는 기판(401)과 통합적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 허브 구조(402)는 실질적으로 도 11에서와 동일한 구조를 가지며, 상기 허브 구조는 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 패턴 형성 장치의 샤프트(404)에 헐거움없이 끼워맞추어지는 원통형 형상의 중심 개구(421)가 설치된다. 그 후에, 기준으로 취해진 기판(401)에 대한 허브 구조(402)의 회전 중심에 근거하여, 상기 중심 개구(421)의 내부 원주 표면을 실제로 기준으로 하여 서보 패턴이 기록된다. 또는, 상기 서보 패턴은 도 12의 실시예와 동일한 방식(삼각형 표시는 도 12에서 기준점을 나타낸다)으로 패턴 형성 장치의 샤프트(404)의 외부 원주 표면을 기준으로 하여 서보 패턴이 기록된다.Also, in the disk shown in FIG. 16, the
도 16에 도시된 디스크에 있어서, 상술된 실시예들과 동일한 방식으로 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 편심률이 없는 서보 패턴이 기판(401)에 기록될 수 있다. 또한, 상기 디스크가 자기 기록 장치에서 조립되는 경우에, 허브 구조(402)의 독특한 구조에 의해 샤프트에 대한 정확한 얼라인먼트가 성취될 수 있다. 또한, 서보 패턴을 기록하기 위해 사용된 기준은 판독하기 위해 사용된 기준과 동일한것 일 수 있다. 따라서, 편심률이 없는 서보 패턴은 특정한 교정 수단을 사용하지 않고 정확히 판독될 수 있다. 또한, 편심률이 없는 트랙킹 패턴은 기준 패턴에 기초하여 정확하게 기록될 수 있다. 도 16에 도시된 디스크에 있어서, 허브 구조(402)가 기판(401)과 통합적으로 형성될 수 있으므로, 이들이 상술된 합성 수지에 의해 제조될 때, 제조 비용이 더 감소될 수 있다.In the disk shown in FIG. 16, a servo pattern without an eccentricity can be recorded on the
또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 중심 개구(421)의 내부 원주 표면 또는 중심 개구에 끼워맞추어진 회전 샤프트(403)의 외부 원주 표면은 서브 패턴의 기록시에 기준으로 취해지고, 허브 구조(402)의 중심 개구(421)는 상기 개구의 세로 축에 따르는 중심 개구의 직경이 약간 더 커지는 개구일 수 있다. 즉, 자기 기록 장치의 회전 샤프트(403) 또는 패턴 형성 장치의 샤프트(404)가 상기 중심 개구(421)에 삽입될 때, 중심 개구의 양 에지 부분들이 상기 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)와 접촉하여 상기 허브 구조(402)의 회전 중심이 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)의 중심축과 일치되도록, 허브 구조(402)의 중심 개구(421)가 그렇게 적응된다.Further, as shown in Fig. 16, the inner circumferential surface of the
상술된 중심 개구(421)의 형상은 허브 구조(402)를 형성시키기 위해 수지로 만든 몰드가 주입된 “수축 기공(shrinkage cavity)”을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 허브 구조(402)에 있어서, 중심 부분의 직경이 양 에지 부분들의 직경보다 크게 되도록 몰드 주입후에, 큰 벽 두께를 가진 중심 부분에 큰 수축 기공이 발생된다.The shape of the
수지로 만들어진 허브 구조에 있어서, 몰드 정밀도의 관점에서 볼 때, 통상적으로 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)가 상기 개구에 강제로 삽입되도록 상기 중심 개구(421)가 형성된다. 그러나, 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)가 직선 튜브같은 형태를 가진 중심 개구(421)에 끼워맞추어지고, 기판(402)은 중심 개구(421)의 내부 원주 표면의 작은 결함 몰드에 의해 경사지게 될 수 있다. 그러나, 중심 개구(421)의 양 에지 부분에서 작은 직경 부분들을 가지는 상술된 허브 구조(402)에서, 중심 개구(421)로 강제로 삽입된 회전 샤프트(403) 또는 샤프트(404)가 중심 개구(421)의 양 에지 부분들에서 2 개의 지지점들에 의해 지지되고, 샤프트에 부착된 기판(402)의 경사짐이 확실히 방지될 수 있다.In the hub structure made of resin, in view of mold precision, the
본 발명의 디스크가 조립되는 자기 기록 디스크에 대하여 설명된다.A magnetic recording disk on which the disk of the present invention is assembled is described.
단단한 구조를 가지는 헤드지지 암으로서 로드빔의 상단부에 자기 헤드가 부착되고, 상기 로드빔이 디스크의 측으로 몰아지는 상태로, 상기 로드빔은 구동장치를 사용하여 스위블(swivel) 헤드 암의 상단부에 부착된다. 상기 헤드는 디스크에 에어 베어링을 제공하는 블록같은 형상의 슬라이더, 상기 슬라이더의 하부 표면에 위치된 자기 헤드를 구비한다. 서보 신호 검출 수단의 기능을 하는 상기 자기 헤드는 상기 헤드의 이동 방향에 수직인 방향으로 위치되며, 트랙킹을 위해 적어도 2 개의 헤드 갭을 제공받는다.As a head support arm having a rigid structure, the magnetic head is attached to the upper end of the load beam, and the load beam is attached to the upper end of the swivel head arm using a driving device, with the load beam being driven to the side of the disk. do. The head has a block-shaped slider that provides an air bearing to the disk, and a magnetic head located on the lower surface of the slider. The magnetic head serving as a servo signal detection means is located in a direction perpendicular to the direction of movement of the head and is provided with at least two head gaps for tracking.
트랙킹을 제어하는 제어 수단은 헤드의 이동 위치를 제어하기 위해 헤드 갭들에 의해 판독된 서보 패턴을 분석하도록 기능한다. 특히, 헤드 갭들은 자기 헤드가 트랙상에 정확히 존재하는 경우에 예를 들어, 정보 기록 트랙들의 피치의 0.5 배, 1.5 배, ...만큼 시프트된 위치들에 배치된다. 제어 수단은 재생된 서보 신호들의 세기의 변화에 근거하여 자기 헤드에 대하여 트래킹 제어를 수행한다. 자기 헤드가 트랙의 중심에서 벗어날 때, 상기 헤드 갭들로부터의 신호들의 출력은 증가 되거나 감소된다. 따라서, 제어 수단은 트랙의 중심에 대하여 자기 헤드의 중심상에서 에러를 얻기 위해 신호 출력들을 측정하고, 이에 의해 상기 제어 헤드는 트랙상에 정확히 위치되도록 제어된다.The control means for controlling the tracking functions to analyze the servo pattern read by the head gaps to control the moving position of the head. In particular, the head gaps are arranged at positions shifted by, for example, 0.5 times, 1.5 times, ... of the pitch of the information recording tracks when the magnetic head is exactly on the track. The control means performs tracking control on the magnetic head based on the change in the intensity of the reproduced servo signals. When the magnetic head is out of the center of the track, the output of the signals from the head gaps is increased or decreased. Thus, the control means measures the signal outputs to obtain an error on the center of the magnetic head with respect to the center of the track, whereby the control head is controlled to be positioned exactly on the track.
디스크를 회전시키기 위한 메커니즘은 도면들에서 도시된 바와 같이 단일 또는 다수의 상술된 디스크들이 끼워맞추어지는 상술된 회전 샤프트(403)를 가지는 스핀들 모터를 주로 포함한다. 또한, 허브 구조(402)를 가지는 그러한 디스크 또는 디스크들이 헐거움없이 디스크 회전 메커니즘의 회전 샤프트(403)에 끼워맞추어지므로, 기판(401) 내의 서보 패턴은 회전 샤프트(403)의 축 중심에 대하여 편심률없이 동심으로 위치된다.The mechanism for rotating the disk mainly comprises a spindle motor having the above-mentioned
따라서, 자기 기록 장치에 있어서, 서보 패턴이 허브 구조(402)의 회전 중심을 기준으로 하여 상기 헤드에 의해 판독되고, 회전 샤프트(403)의 외부 원주 표면이 기준으로서 사용될 때, 예를 들어 서보 패턴을 판독하기 위한 기준은 서보 패턴을 기록하기 위한 기준과 같을 수 있다. 따라서, 편심률없는 서보 패턴이 정확히 판독될 수 있다. 또한, 이전에 기록된 서보 패턴이 단지 기준 패턴일 때, 트랙킹 패턴은 특정한 교정 수단을 사용하지 않고 기준 패턴에 근거하여 정확히 기록될 수 있다. 결과적으로, 서보 신호들을 처리하기 위한 비용이 감소될 수 있다. 이 기술은 기록될 정보의 밀도를 증가시키는 경우에 유효하다. 또한, 헤드에 의한 트랙킹의 양이 더 작으므로, 정보를 기록 및/또는 판독하기 위한 전력소비율이 더 감소될 수 있다.Thus, in the magnetic recording apparatus, when the servo pattern is read by the head relative to the center of rotation of the
이제, 본 발명은 실시예들을 참조하여 더 상세히 기술된다. 그러나, 본 발 명은 그러한 특정 실시예들로 결코 제한되지 않음을 이해하여야 한다.The invention is now described in more detail with reference to embodiments. However, it should be understood that the present invention is in no way limited to such specific embodiments.
실시예 1-1Example 1-1
2.5 인치의 직경을 가지는 규산 알루미늄형 유리 기판이 세정되어 건조되었고, 극진공정도 : 1×10-7 Torr, 기판 온도: 350℃, 바이어스 전압: -200V, 스퍼터링 가스: Ar 및 가스 압력: 3×10-3 Torr 인 그러한 조건들하에서 기록층으로서 60 nm의 NiAl, 10 nm의 Cr94Mo6, 22 nm 의 Co72Cr18Pt10 가, 보호층으로서 5nm 의 탄소(다이아몬드계 탄소)가 그 위에 형성되었다.An aluminum silicate-type glass substrate having a diameter of 2.5 inches was cleaned and dried, and the extreme process degree was 1 × 10 −7 Torr, the substrate temperature was 350 ° C., the bias voltage was −200 V, the sputtering gas was Ar, and the gas pressure was 3 ×. Under such conditions of 10 -3 Torr, 60 nm NiAl, 10 nm C r94 Mo 6 , 22 nm Co 72 Cr 18 Pt 10 , and 5 nm carbon (diamond-based carbon) as the protective layer thereon Formed.
표면 거칠기 Ra 는 0.5 nm 이고, 표면 기복 Wa 는 0.8 nm 이었다. 윤활층으로서, 플루오르형 윤활층이 1.5 nm의 두께로 그 위에 코팅되고, 실온에서 3000 Oe 의 보자력과 310 emu/cc 의 포화 자화를 가지는 수평 기록 자기 디스크를 얻기 위해 40 분동안 100℃로 구워진다. 기록층의 퀴리 온도는 250℃ 이었다.Surface roughness Ra was 0.5 nm and surface relief Wa was 0.8 nm. As a lubricating layer, a fluorine-type lubricating layer was coated thereon to a thickness of 1.5 nm and baked at 100 ° C. for 40 minutes to obtain a horizontal recording magnetic disk having a coercivity of 3000 Oe and a saturation magnetization of 310 emu / cc at room temperature. . The Curie temperature of the recording layer was 250 ° C.
상기 디스크 표면은 전자석의 자기 방향이 디스크의 회전 방향과 같게 되도록, 이 디스크에 약 10k Gauss(10 kOe)의 세기를 가진 자계를 인가함에 의해 균일하게 자화되었다.The disk surface was uniformly magnetized by applying a magnetic field with an intensity of about 10 k Gauss (10 kOe) to the disk such that the magnetic direction of the electromagnet was the same as the direction of rotation of the disk.
여기서, 자기 세기 B(Gauss) 및 자계 H(Oe)는 ( 는 자기 투자율을 나타낸다)의 관계를 가지며, 는 공기중에서 1 이다. 따라서, 측정된 자계 세기의 값이 10k Gauss 일 때, 이는 10 kOe 의 자계를 인가하는 것과 같다.Here, the magnetic strength B (Gauss) and the magnetic field H (Oe) ( Represents the self-permeability), Is 1 in the air. Thus, when the value of the measured magnetic field strength is 10k Gauss, this is equivalent to applying a magnetic field of 10 kOe.
그 후에, 1000 rpm 의 회전 속도로 디스크를 회전 시키면서, 514.4 nm 의 파 장을 가지는 아르곤 레이저는 듀티 사이클: 20%, 전력(에너지밀도): 110 ㎽ 및 빔 직경: 15 ㎛(피크 에너지의 1/e2 에 대응하는 직경이 빔 직경으로서 취해졌다) 인 그러한 조건들하에서 펄스화되고 조사되어, 그 조사된 부분이 자기를 소거하기 위해 퀴리 온도에 가까운 레벨로 가열되었다.Then, while rotating the disk at a rotational speed of 1000 rpm, an argon laser having a wavelength of 514.4 nm has a duty cycle of 20%, a power (energy density) of 110 Hz and a beam diameter of 15 µm (1 / peak energy). e 2 Pulsed and irradiated under such conditions, the diameter of which was taken as the beam diameter), and the irradiated portion was heated to a level close to the Curie temperature to eliminate magnetism.
이 디스크의 자기 패턴 형성의 유무가 자기 현상기(magnetic developer)를 사용하여 자기 패턴을 현상함에 의해 그리고 광학 현미경에 의해 이를 관찰함에 의해 확인된다. 결과적으로, 펄스 레이저의 패턴과 일치하는 자기 패턴이 디스크 표면상에서 얻어졌다.The presence or absence of magnetic pattern formation in this disk is confirmed by developing the magnetic pattern using a magnetic developer and by observing it with an optical microscope. As a result, a magnetic pattern matching the pattern of the pulsed laser was obtained on the disk surface.
또한, 자기 패턴의 클리어니스에 대한 평가가 자기 현상기에 의해 자기 패턴을 현상하고 이를 광학 현미경으로 관찰함에 의해 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시된다. 의 부호는 패턴이 형성됨을 표시하고, 의 부호는 패턴이 만족스럽게 형성됨을 표시하고, ◎ 의 부호는 패턴이 명료하게 형성됨을 표시한다.In addition, evaluation of the clearness of the magnetic pattern was performed by developing the magnetic pattern by a magnetic developer and observing it with an optical microscope. The results are shown in Table 1. Indicates that the pattern is to be formed, Indicates that the pattern is satisfactorily formed, and indicates that the pattern is formed clearly.
또한, 자기 패턴의 클리어니스는 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가지는 MR 헤드에 의해 자기적으로 패턴화된 신호를 재생함에 의해 또한 확인되었다. 재생된 신호 파형내의 최대 자화의(자기 전이 폭에 대응하는) 자화 펄스폭의 50%(즉, 절반값의 폭)는 1.3 ㎛ 이었다.In addition, the clearness of the magnetic pattern was also confirmed by reproducing the magnetically patterned signal by the MR head having a reproducing element width of 0.9 mu m. The 50% (ie, half width) of the magnetization pulse width (corresponding to the magnetic transition width) of the maximum magnetization in the reproduced signal waveform was 1.3 μm.
실시예 1-2Example 1-2
실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조된 자기 디스크가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 균일하게 자화되었다.Magnetic disks produced in the same manner as in Example 1-1 were magnetized uniformly in the same manner as in Example 1-1.
그 후에, 유리위에 Cr 의 돌출부들(높이: 약 20 nm) 및 리세스들에 의해 형성된 투과 부분들 및 비투과 부분들을 갖는 Cr 마스크가 제조되었다. 도 17에 도시된 바와 같이, 15 nm 의 반경에서의 위치와 30 nm 의 반경에서의 위치사이에서 반경 방향으로 매 1㎛ 마다 반복된 투과 패턴이 원주 방향으로 매 45 도씩 반복된다. 돌출부들은 비투과 부분들이고, 리세스들은 투과 부분들이고, 상기 돌출부들은 디스크에 더 가까이 간다.Thereafter, a Cr mask was produced having transparent portions and non-transmissive portions formed by protrusions (height: about 20 nm) and recesses of Cr on the glass. As shown in Fig. 17, the transmission pattern repeated every 1 mu m in the radial direction between the position in the radius of 15 nm and the position in the radius of 30 nm is repeated every 45 degrees in the circumferential direction. The protrusions are non-transmissive parts, the recesses are transmissive parts, and the protrusions are closer to the disk.
도 20은 이 예에 사용되는 자기 패턴 형성 장치의 실시예를 도시하는 도면이다. 회전가능한 스핀들(308)에 고정된 턴테이블(306) 상에, 소망된 패턴을 가지는 마스크가 형성되고, 자기 디스크(301)가 설치되고, 그 후에 상기 디스크 및 마스크의 고정 부분(305)에, 예를 들어 나사에 의해 고정되고, 그 후에 그루브(groove)(307)에 의해 진공고정된다. 도시되지는 않지만, 다양한 광학 시스템들을 통해 대물 렌즈를 통과하며 레이저 소스로부터 방사된 레이저(304)가 셰이딩 기판(303)을 통과하고 자기 디스크(301) 상에 투사된다. 빔 형상의 레이저(304)는 세이딩 기판을 통과한 후에 부채꼴 형상이 되고, 마스크(302)로 들어가며, 상기 패턴 형상과 일치하는 디스크(301)에 조사된다. 비록 도시되지 않지만, 형성될 상기 패턴에 대응하는 미세한 리세스들 및 돌출부들이 마스크(302) 상에 형성된다.20 is a diagram showing an embodiment of a magnetic pattern forming apparatus used in this example. On the
도 23은 레이저 조사용 광학 시스템의 실시예를 도시하는 도면이다. 상기 레이저 소스로부터 방사된 레이저는 프로그램가능한 셔터, 그 후에 감쇠기로 통과되고, 콜리미터(collimeter) 렌즈에 의해 빔 직경이 확대되고 평행한 광으로되며, 호모게나이저에 의해 빔세기가 균일하게 되고, 자기 기록 매체(자기 디스크)로 조사된다.It is a figure which shows the Example of the optical system for laser irradiation. The laser emitted from the laser source is passed through a programmable shutter and then attenuator, the beam diameter is enlarged and parallel light by the collimeter lens, the beam intensity is uniform by the homogenizer, It is irradiated with a magnetic recording medium (magnetic disk).
마스크 및 자기 디스크는 도 20에 도시된 바와 같이 상기 장치상에 설치되었고, 마스크는 자기 디스크와 가까이 접촉되었다. 1000 rpm 의 회전 속도로 자기 디스크를 회전시키면서, 110 mW 의 전력 및 15 ㎛ 의 빔 직경으로 514.5 nm 의 파장을 가지는 아르곤 레이저가 연속적으로 조사되었고, 자성을 소거하기 위해 퀴리 온도에 가까운 레벨로 그 조사된 부분을 가열하였다. 도 23에 도시된 레이저 조사 광학 시스템이 사용되었다. 이 경우의 에너지 밀도는 약 104 mJ/cm2 이었고, 마스크의 투과 부분에 대한 조사가 펄스화될 때, 이는 최외측 부분에서 4.8 의 펄스 폭을 가지는 펄스 레이저에 대응한다. 상술된 바와 같이, 레이저는 디스크상의 자기 패턴을 형성하도록 조사되었다.The mask and magnetic disk were installed on the apparatus as shown in Fig. 20, and the mask was in close contact with the magnetic disk. While rotating the magnetic disk at a rotational speed of 1000 rpm, an argon laser having a wavelength of 514.5 nm with a power of 110 mW and a beam diameter of 15 μm was continuously irradiated, and irradiated at a level close to the Curie temperature to cancel the magnetism. Part was heated. The laser irradiation optical system shown in FIG. 23 was used. The energy density in this case was about 104 mJ / cm 2 , when the irradiation of the transmissive part of the mask was pulsed, it was 4.8 in the outermost part. It corresponds to a pulse laser having a pulse width of. As described above, the laser was irradiated to form a magnetic pattern on the disc.
제조된 디스크의 평가는 실시예 1-1 에서와 같이 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1에 도시된다. 축소된 신호 파형의 절반값의 폭은 1.2 ㎛ 이었다.Evaluation of the produced disc was performed in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1. The half width of the reduced signal waveform was 1.2 mu m.
또한, 레이저는 마스크를 통해 디스크의 전체 원을 따라 조사되었고, 이에 의해 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들의 반복 패턴들이 레이저에 의해 조사된 전체 영역에 걸쳐 얻어졌다.In addition, the laser was irradiated through the mask along the entire circle of the disk, whereby repeating patterns of transmissive and non-transmissive portions of the mask were obtained over the entire area irradiated by the laser.
그 후에, 라만 분광법에 의해, 레이저 조사에 의한 보호층의 손상을 확인하기 위해 흑연 및 다이아몬드의 피크값들이 측정되었다. 만일 보호층이 손상되면, 레이저빔으로 조사한 후의 다이아몬드의 피크 세기는 감소하여야 하고, 흑연의 피크 세기는 증가하여야 한다. 그러나, 이 예에 있어서, 피크 비율은 조사 전후에 변경되지 않았다. 또한, 윤활층의 평균 분자 중량의 무게 및 평균 분자 중량의 수가 분해 또는 중합과 같은 손상들의 유무를 확인하기 위해 측정되었다. 그러나, 또한, 레이저 조사 전후에 차이점이 관찰되지 않았다.Thereafter, by Raman spectroscopy, peak values of graphite and diamond were measured to confirm the damage of the protective layer by laser irradiation. If the protective layer is damaged, the peak intensity of the diamond after irradiation with the laser beam should decrease and the peak intensity of the graphite should increase. However, in this example, the peak ratio did not change before and after irradiation. In addition, the weight of the average molecular weight and the number of the average molecular weight of the lubricating layer were measured to confirm the presence of damages such as decomposition or polymerization. However, no difference was observed before or after laser irradiation.
만일 이 실시예의 방법이 자기 디스크의 서보 패턴의 형성을 위해 적용되면, 높은 정밀도의 서보 패턴을 가진 자기 디스크를 간단히 그리고 짧은 주기의 시간안에 얻을 수 있다. 또한, 그러한 자기 디스크를 사용하는 자기 디스크 장치를 사용하여, 서보 패턴을 다시 기록할 필요없이 높은 정밀도로 트랙킹을 수행하고, 고밀도로 기록을 수행할 수 있다.If the method of this embodiment is applied for the formation of the servo pattern of the magnetic disk, a magnetic disk having a high precision servo pattern can be obtained simply and in a short period of time. In addition, using a magnetic disk apparatus using such a magnetic disk, it is possible to perform tracking with high precision and to perform recording at a high density without having to rewrite a servo pattern.
실시예 1-3Example 1-3
2.5 인치의 직경을 가지는 규산 알루미늄형 유리 기판이 세정되고 건조되었고, 극진공 정도: 1.2 ×10-6 Torr, 기판 온도: 실온, 스퍼터링 가스: Ar, 가스 압력: 3 ×10-3 Torr 및 바이어스 전압: 0V 인 그러한 조건들하에서 기록층으로서 300 nm 의 Ni50Fe50, 30 nm 의 Tb20Fe68Co12, 2 nm 의 Cr 이 그리고 제 2 보호층으로서 5 nm 의 탄소(다이아몬드계 탄소)가 그 위에 형성되었다.An aluminum silicate-type glass substrate having a diameter of 2.5 inches was cleaned and dried, and the degree of extreme vacuum was 1.2 x 10 -6 Torr, the substrate temperature was room temperature, the sputtering gas was Ar, the gas pressure was 3 x 10 -3 Torr, and the bias voltage. Under such conditions of 0V, 300 nm of Ni 50 Fe 50 , 30 nm of Tb 20 Fe 68 Co 12 , 2 nm of Cr and 5 nm of carbon (diamond-based carbon) as the second protective layer Formed on top.
표면 거칠기 Ra 는 0.8 nm 이었고, 표면 기복 Wa 는 1.0 nm 이었다. 윤활층으로서, 플루오르형 윤활층이 1.5 nm 의 두께로 그 위에 코팅되었고, 70 emu/cc 의 포화 자화 및 3,500 Oe 의 수직 보자력을 가지는 수직 기록 자기 디스크를 얻기 위해 40분 동안 100℃에서 구워졌다. 기록층의 퀴리 온도는 230℃ 이었다.Surface roughness Ra was 0.8 nm and surface relief Wa was 1.0 nm. As a lubricating layer, a fluorine type lubricating layer was coated thereon to a thickness of 1.5 nm and baked at 100 ° C. for 40 minutes to obtain a vertical recording magnetic disk having a saturation magnetization of 70 emu / cc and a vertical coercive force of 3,500 Oe. The Curie temperature of the recording layer was 230 ° C.
전자석의 자기 방향이 디스크 표면에 수직이 되도록 디스크에 약 10k Gauss 의 세기를 가진 자기를 인가함에 의해 디스크 표면이 균일하게 자화되었다. 그 후에, 전력이 130 mW로 변경되었다는 것외에는 실시예 1-1에서와 같은 방식으로, 레이저 조사된 부분들은 자기를 소거하도록 퀴리 온도에 가까운 레벨로 가열되었다.The disk surface was uniformly magnetized by applying a magnet with an intensity of about 10 k Gauss to the disk so that the magnetic direction of the electromagnet was perpendicular to the disk surface. Thereafter, in the same manner as in Example 1-1, except that the power was changed to 130 mW, the laser irradiated portions were heated to a level close to the Curie temperature to eliminate magnetism.
제조된 디스크의 평가가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시된다.Evaluation of the produced disc was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1.
실시예 1-4 Example 1-4
자기 디스크가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. 1,000 rpm 의 회전 속도로 이 디스크를 회전시키면서, 70 ㎽의 전력과 15 ㎛의 빔 직경으로 514.5 nm 의 파장을 가지는 아르곤 레이저가 20%의 듀티 사이클로 펄스화되고 조사되었다. 동시에, 기록층에서, 자기 헤드에 의해 디스크의 회전 방향으로 자화하기 위해 15㎃의 기록 전류로 자계가 인가되었다. 제조된 디스크의 평가는 실시예 1-1에서와 같이 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시된다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 1-1. While rotating the disk at a rotational speed of 1,000 rpm, an argon laser having a wavelength of 514.5 nm with a power of 70 kW and a beam diameter of 15 탆 was pulsed and irradiated with a duty cycle of 20%. At the same time, in the recording layer, a magnetic field was applied at a recording current of 15 mA to magnetize in the rotational direction of the disc by the magnetic head. Evaluation of the produced disc was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1.
실시예 1-5Example 1-5
실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조된 자기 디스크가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 1,000 rpm 의 회전 속도로 디스크를 회전시키는 동안에, 회전 100 ㎽의 전력과 15 ㎛의 빔 직경으로 514.5 nm 의 파장을 가지는 아르곤 레이저가 20%의 듀티 사이클로 펄스화되고 조사되었다. 동시에, 기록층에서, 자기 헤드에 의해 디스크의 회전 방향과 반대인 방향으로 자화시키기 위해 15㎃의 기록 전류를 가진 자계가 인가되었다. 제조된 디스크의 평가는 실시예 1-1에서와 같이 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시된다.Magnetic disks produced in the same manner as in Example 1-1 were magnetized uniformly in the same manner as in Example 1-1. Thereafter, while rotating the disk at a rotational speed of 1,000 rpm, an argon laser having a wavelength of 514.5 nm with a power of rotation of 100 Hz and a beam diameter of 15 μm was pulsed and irradiated with a duty cycle of 20%. At the same time, in the recording layer, a magnetic field with a recording current of 15 mA was applied to magnetize in the direction opposite to the rotation direction of the disc by the magnetic head. Evaluation of the produced disc was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1.
실시예 1-6Example 1-6
실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조된 자기 디스크는 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 유리위에 Cr 의 돌출부들(높이: 약 20 nm) 및 리세스들에 의해 형성된 투과 부분들 및 비투과부분들을 가진 Cr 마스크가 제조되었다. 도 18 에 도시된 바와 같이, 반경 방향으로 15 mm의 길이(반경: 15 ㎜ 내지 30 ㎜)와 원주 방향으로 2 ㎛의 폭을 가지는 투과 패턴이 상기 원주 방향으로 매 45 도 마다 반복되었다. 자기 디스크는 그 위에 배치되었다.Magnetic disks produced in the same manner as in Example 1-1 were magnetized uniformly in the same manner as in Example 1-1. Thereafter, a Cr mask was produced having transparent portions and non-transmissive portions formed by protrusions (height: about 20 nm) and recesses of Cr on the glass. As shown in Fig. 18, a transmission pattern having a length (radius: 15 mm to 30 mm) in the radial direction and a width of 2 m in the circumferential direction was repeated every 45 degrees in the circumferential direction. Magnetic disks were placed thereon.
도 21는 자기 패턴 형성 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 도 20 에 도시된 장치에 부가하여, 외부 자계가 레이저 조사에 의한 가열과 동시에 인가될 수 있도록, 외부 자계 인가 수단으로서 자석(309)이 배치된다.21 is a diagram showing still another embodiment of the magnetic pattern forming apparatus. In addition to the apparatus shown in FIG. 20, a
마스크 및 자기 디스크는 도 21의 장치상에 설치되었고, 엑시머 레이저는 마스크의 측면으로부터 조사되었다. 투과 패턴이 레이저 스폿의 중심에 존재하도록 각도가 조절되는 반면에, 80 mJ/cm2 의 전력과 10 mm ×30 mm 의 빔 형상으로 248 nm 의 파장과 25 nsec 의 펄스폭을 가지는 엑시머 레이저가 10 ㎐ 의 주파수로 조사되었고, 퀴리 온도에 가까운 레벨로 상기 조사된 부분을 가열하였다. 도 23에 도시된 레이저 조사 광학 시스템이 사용되었다. 동시에, 영구 자석에 의해, 약 1.5 k Gauss 의 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 상기 에너지빔 조사 부분들에 인가되었다. 자기 패턴이 이와 같이 형성되었다.The mask and magnetic disk were installed on the apparatus of FIG. 21 and the excimer laser was irradiated from the side of the mask. While the angle is adjusted so that the transmission pattern is at the center of the laser spot, an excimer laser with a wavelength of 248 nm and a pulse width of 25 nsec with a power of 80 mJ / cm 2 and a beam shape of 10 mm x 30 mm is obtained. The irradiated portion was irradiated at a frequency of kHz and the irradiated portion was heated to a level close to the Curie temperature. The laser irradiation optical system shown in FIG. 23 was used. At the same time, by means of a permanent magnet, a magnetic field of about 1.5 k Gauss was applied to the energy beam irradiation portions in a direction opposite to the initial uniform magnetization. The magnetic pattern was thus formed.
제조된 디스크의 평가는 실시예 1-1 에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시되었다. 또한, 얻어진 재생 신호 파형은 도 24(c)에 도시된다. 재생된 신호 파형의 절반 값의 파형은 0.25 ㎛ 이었다.Evaluation of the produced disk was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1. In addition, the obtained reproduction signal waveform is shown in Fig. 24C. The waveform of half the value of the reproduced signal waveform was 0.25 탆.
보호층 및 윤활층에 대한 손상들이 실시예 1-2 에서와 같은 방식으로 평가되었고, 보호층 또는 윤활층의 열화가 관찰되지 않았다.Damages to the protective layer and the lubricating layer were evaluated in the same manner as in Example 1-2, and no deterioration of the protective layer or the lubricating layer was observed.
실시예 1-7Example 1-7
3.5 인치의 직경을 가지는 NiP 도금된 Al 기판이 세정되고 건조되었고, 극진공 정도: 1×10-7 Torr, 기판 온도; 350℃, 바이어스 전압: -200V, 스퍼터링 가스: Ar 및 가스 압력: 3×10-3 Torr 인 그러한 조건들하에서 기록층으로서 60 nm 의 NiAl, 10 nm 의 Cr94Mo6, 25 nm 의 Co70Cr13Ta5Pt12 가 그리고 보호층으로서 5 nm 의 탄소(다이아몬드계 탄소)가 그 위에 형성되었다.NiP plated Al substrates having a diameter of 3.5 inches were cleaned and dried, and the degree of extreme vacuum was 1 × 10 −7 Torr, substrate temperature; 60 nm NiAl, 10 nm Cr 94 Mo 6 , 25 nm Co 70 Cr as a recording layer under such conditions as 350 ° C., bias voltage: -200 V, sputtering gas: Ar and gas pressure: 3 × 10 −3 Torr. 13 Ta 5 Pt 12 and 5 nm of carbon (diamond-based carbon) were formed thereon as a protective layer.
표면 거칠기 Ra 는 06 ㎚ 이었고, 표면 기복 Wa 는 0.9 nm 이었다. 윤활층으로서, 플루오르 윤활층이 1.5 nm 의 두께로 그 위에 코팅되었고, 실온에서 3,400 Oe 의 보자력과 320 emu/cc 의 포화 자화를 가지는 자기 디스크를 얻기 위해 40 분동안 100℃에서 구워졌다. 기록층의 퀴리 온도는 350℃ 였다.Surface roughness Ra was 06 nm and surface relief Wa was 0.9 nm. As a lubricating layer, a fluorine lubricating layer was coated thereon to a thickness of 1.5 nm and baked at 100 ° C. for 40 minutes to obtain a magnetic disk having a coercivity of 3,400 Oe and a saturation magnetization of 320 emu / cc at room temperature. The Curie temperature of the recording layer was 350 ° C.
디스크는 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 자기 디스크는 반경 방향으로의 길이가 20 mm(반경: 20 mm 내지 40 mm)인 것 외에는 실시예 1-6에서와 동일한 마스크상에 배치되었다.The disk was magnetized uniformly in the same manner as in Example 1-1, after which the magnetic disk was the same as in Example 1-6 except that the radial length was 20 mm (radius: 20 mm to 40 mm). Placed on the mask.
마스크의 측으로부터, YAG-Q-스위치 레이저가 조사되었다. 투과 패턴이 레이저 스폿의 중심에 존재하도록 각도를 조정하는 동안에, 50 mJ/cm2 의 전력과 20 mm 의 빔 직경으로 266 nm 의 파장 및 5 nsec 의 펄스 폭을 가지는 YAG-Q-스위치 레이저가 10 ㎐의 주파수로 디스크의 전체 표면에 걸쳐 조사되었고, 퀴리 온도에 가까운 레벨로 그 조사된 부분을 가열하였다. 가열동안에, 자계가 실시예 1-6 에서와 같은 방식으로 인가되었다. 또한, 자기 패턴을 형성하기 위한 상기 장치의 기계 시스템 및 광학 시스템의 구조는 실시예 1-6에서와 동일한 것이었다.From the side of the mask, the YAG-Q-switched laser was irradiated. While adjusting the angle so that the transmission pattern is in the center of the laser spot, a YAG-Q-switched laser having a wavelength of 266 nm and a pulse width of 5 nsec with a power of 50 mJ / cm 2 and a beam diameter of 20 mm is 10 It was irradiated over the entire surface of the disc at a frequency of kHz and the irradiated portion was heated to a level close to the Curie temperature. During the heating, a magnetic field was applied in the same manner as in Example 1-6. In addition, the structure of the mechanical system and the optical system of the apparatus for forming the magnetic pattern was the same as in Example 1-6.
제조된 디스크의 평가가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들이 표 1 에 도시된다.Evaluation of the produced disc was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1.
실시예 1-8Example 1-8
자기 디스크가 실시예 1-7에서와 같은 방식으로 제조되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Examples 1-7.
같은 극성의 자석들사이에 삽입된 디스크에 대하여(3 mm 의 간격으로) 상기 같은 극성의 자석들이 서로 마주하고, 같은 측상에(15 mm의 간격으로) 다른 극성들이 서로 마주하도록, 요크에 부착된 다수의 영구 자석들이 배치되었다. 결과적으로, 원주에 접하는 방향으로 디스크 표면에서 약 7k Gauss 의 자기를 가지는 자화 수단이 얻어졌고, 상기 디스크를 회전시키는 동안에, 상기 디스크는 원주 방향으로 균일하게 자화되었다.For discs inserted between magnets of the same polarity (at 3 mm intervals) the magnets of the same polarity face each other, and on the same side (at 15 mm intervals) different yokes are attached to the yoke so as to face each other. Multiple permanent magnets have been placed. As a result, magnetization means having a magnetism of about 7 k Gauss at the surface of the disk in the direction of contact with the circumference was obtained, and while the disk was rotated, the disk was magnetized uniformly in the circumferential direction.
그 후에, 원주 방향으로의 폭이 0.5 ㎛ 인 것 외에는 실시예 1-7에서와 동일한 마스크가 제조되었고, 자기 디스크가 실시예 1-7에서와 같은 방식으로 그 위에 배치되었고, 디스크는 레이저 조사에 의해 가열되었고, 외부 자계가 가열동안에 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다.Thereafter, the same mask as in Example 1-7 was produced except that the width in the circumferential direction was 0.5 µm, and a magnetic disk was disposed thereon in the same manner as in Example 1-7, and the disk was subjected to laser irradiation. Was heated and an external magnetic field was applied in the direction opposite to the initial uniform magnetization during heating.
제조된 디스크의 평가가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1 에 도시된다.Evaluation of the produced disc was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1.
실시예 1-9 Example 1-9
자기 디스크가 실시예 1-8에서와 같은 방식으로 제조되었고, 그 디스크는 원주 방향으로 균일하게 자화되었다.A magnetic disk was produced in the same manner as in Examples 1-8, and the disk was magnetized uniformly in the circumferential direction.
그 후에, 유리위에 Cr 의 리세스들 및 돌출부들(높이: 약 20 nm)에 의해 형성된 투과 부분들 및 비투과 부분들을 가지는 Cr 마스크가 제조되었다. 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 마스크는 10 mm(반경: 30 mm 내지 40 mm)만큼 반경 방향으로 반복된 8 ㎛의 폭을 가지는 투과 패턴들을 가진다. 각각의 패턴은 반경 방향에 대하여, 각도 θ= 35 도 이고 각각의 폭이 2 ㎛ 로, 경사지게 연장되는 다수의 투과 부분들 및 비투과 부분들로 구성된다.Thereafter, a Cr mask was produced having transmissive and non-transmissive portions formed by recesses and protrusions (height: about 20 nm) of Cr on the glass. As shown in FIG. 19, the mask has transmissive patterns having a width of 8 μm repeated radially by 10 mm (radius: 30 mm to 40 mm). Each pattern consists of a plurality of transmissive parts and non-transmissive parts that extend obliquely, with an angle θ = 35 degrees and a width of 2 μm with respect to the radial direction.
자기 디스크는 실시예 1-7에서와 같은 방식으로 그 위에 배치되었고, 레이저가 조사되어 디스크를 가열하였고, 외부 자계가 실시예 1-7에서와 같은 조건하에 인가되었다.The magnetic disk was placed thereon in the same manner as in Example 1-7, the laser was irradiated to heat the disk, and an external magnetic field was applied under the same conditions as in Example 1-7.
제조된 디스크에 대한 평가가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 1에 도시된다. 또한, 얻어진 재생 신호 파형은 도 24(b)에 도시된다. 재생 신호 파형의 절반 값의 폭은 0.32 ㎛ 이었다. 얻어진 경사 자기 패턴들의 사진이 도 24(c)에 도시된다.Evaluation of the produced disk was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 1. In addition, the obtained reproduction signal waveform is shown in Fig. 24B. The half width of the reproduction signal waveform was 0.32 mu m. A photograph of the obtained gradient magnetic patterns is shown in Fig. 24C.
보호층 및 윤활층의 손상들이 실시예 1-2에서와 같은 방식으로 평가되었으나, 상기 보호층 또는 윤활층의 열화가 관찰되지 않았다.Damages of the protective layer and the lubricating layer were evaluated in the same manner as in Example 1-2, but no degradation of the protective layer or the lubricating layer was observed.
실시예 1-6 내지 1-9의 디스크들의 각각에 대하여, 마스크를 통해 디스크의 전체원에 걸쳐 레이저가 조사되었고, 이에 의해 레이저를 사용하여 조사된 전체 영역에 걸쳐 마스크의 투과부분들 및 비투과 부분들의 반복에 의한 패턴들이 얻어졌다.For each of the disks of Examples 1-6 to 1-9, the laser was irradiated through the mask over the entire circle, thereby transmitting and non-transmissive portions of the mask over the entire area irradiated with the laser. Patterns by the repetition of these were obtained.
또한, 실시예 1-6 내지 1-9의 각각에서, 자기 디스크 및 Cr 마스크가 상기 마스크 및 자기 디스크의 기복에 의해 서로 접촉되었고, 접촉 압력은 디스크의 자체 중량에 의해 생성되었고, 이는 약 0.2 g/cm2 이었다. 즉, 마스크 및 디스크는 서로 가까이 접촉되지 않았지만, 디스크는 마스크위에 간단히 배치되어, 더욱 충분히 미세한 자기 패턴들이 형성될 수 있다. 그러한 간단한 배치에 의해, 손상들의 형성가능성을 최소화하고 동시에 미세한 패턴들을 형성시킬 수 있다.In addition, in each of Examples 1-6 to 1-9, the magnetic disk and the Cr mask were contacted with each other by the relief of the mask and the magnetic disk, and the contact pressure was generated by the weight of the disk itself, which was about 0.2 g / cm 2 . That is, although the mask and the disk are not in close contact with each other, the disk is simply disposed on the mask, so that more sufficiently fine magnetic patterns can be formed. By such a simple arrangement, it is possible to minimize the possibility of forming damages and at the same time form fine patterns.
이들 실시예의 방법을 적용함에 의해, 자기 패턴의 서보 패턴의 형성시에, 간단히 그리고 짧은 주기의 시간안에 고 정밀도의 서보 패턴을 가지는 자기 디스크를 얻을 수 있다. 또한, 그러한 자기 디스크를 사용하는 자기 디스크 장치를 사용하여, 서보 패턴을 다시 기록할 필요없이 고 정밀도로 트랙킹을 수행하고, 고밀도로 기록을 수행할 수 있다.By applying the methods of these embodiments, it is possible to obtain a magnetic disk having a high precision servo pattern simply and in a short period of time when forming a servo pattern of the magnetic pattern. In addition, using a magnetic disk apparatus using such a magnetic disk, it is possible to perform tracking with high precision and to perform recording at a high density without the need to rewrite the servo pattern.
실시예 2-1Example 2-1
자기 디스크가 실시예 1-1 에서와 같은 방식으로 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.6 nm 이었고, 표면 기복은 0.9 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 1-1. The surface roughness Ra was 0.6 nm and the surface relief was 0.9 nm.
도 22는 자기 패턴을 형성하기 위한 장치의 또 다른 실시예를 도시하는 도면이다. 도 20에 도시된 상기 장치와의 차이는, 마스크(302)와 자기 디스크(301) 사이에, 내부 주변 스페이서(spacer)(310) 및 외부 주변 스페이서(311)에 의해 공간이 형성되고, 이들은 예를 들어 나사에 의해 마스크 및 디스크의 고정 부분(305)에 고정되고, 그루브(307)에 의해 진공 고정된다는 점이다.FIG. 22 is a diagram showing yet another embodiment of an apparatus for forming a magnetic pattern. FIG. The difference from the apparatus shown in FIG. 20 is that a space is formed between the
상기 마스크 및 자기 디스크는 그 사이에 약 10 ㎛의 공간을 가지며 도 22의 장치상에 설치되었고, 마스크의 측면으로부터, 엑시머 펄스 레이저가 조사되었다. 상기 마스크는 기판으로서 석영 유리를 사용하는 Cr 마스크였고, 투과 부분들의 최소 폭은 1 ㎛ 이었다.The mask and magnetic disk were installed on the apparatus of FIG. 22 with a space of about 10 μm in between, and from the side of the mask, an excimer pulsed laser was irradiated. The mask was a Cr mask using quartz glass as the substrate and the minimum width of the transmissive portions was 1 μm.
10 nm ×30 mm 의 빔 형상 및 80 mJ/cm2 의 전력으로, 248 nm 의 파장 및 25 nsec 의 펄스폭을 가지는 엑시머 펄스 레이저가 조사되어, 그 조사된 부분을 퀴리 온도에 가까운 레벨로 가열하였다. 도 23에 도시된 바와 같은 레이저 조사 광학 시스템이 사용되었다. 동시에, 영구 자석에 의해, 에너지빔으로 조사된 부분에 원주 방향으로 약 2.3k Gauss 의 자계가 인가되었다. 이에 의해 자기 패턴이 형성되었다.With a beam shape of 10 nm × 30 mm and a power of 80 mJ / cm 2, an excimer pulse laser having a wavelength of 248 nm and a pulse width of 25 nsec was irradiated, and the irradiated portion was heated to a level close to the Curie temperature. . A laser irradiation optical system as shown in FIG. 23 was used. At the same time, a magnetic field of about 2.3 k Gauss was applied to the portion irradiated with the energy beam in the circumferential direction by the permanent magnet. As a result, a magnetic pattern was formed.
제조된 디스크의 평가는 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 수행되었다. 그 결과들은 표 2 에 도시된다. 또한, 보호층 및 윤활층의 손상들은 실시예 1-2에서와 같은 방식으로 평가되었지만, 상기 보호층 또는 윤활층의 열화가 관찰되지 않았다.Evaluation of the produced disk was carried out in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 2. In addition, damages of the protective layer and the lubricating layer were evaluated in the same manner as in Example 1-2, but no degradation of the protective layer or the lubricating layer was observed.
만일 이 실시예의 방법이 자기 디스크의 서보 패턴의 형성에 적용되면, 간단히 그리고 짧은 주기의 시간안에 고정밀도의 서보 패턴을 가지는 자기 디스크를 얻을 수 있다. 또한, 그러한 자기 디스크를 사용하는 자기 디스크 장치를 사용하여, 서보 패턴을 다시 기록할 필요없이 고 정밀도로 트랙킹을 수행하고, 고밀도로 기록을 수행할 수 있다.If the method of this embodiment is applied to the formation of the servo pattern of the magnetic disk, a magnetic disk having a high precision servo pattern can be obtained simply and in a short period of time. In addition, using a magnetic disk apparatus using such a magnetic disk, it is possible to perform tracking with high precision and to perform recording at a high density without the need to rewrite the servo pattern.
실시예 2-2Example 2-2
3.5 인치의 직경을 가지는 NiP 도금된 Al 기판이 사용되었다는 것 이외에는 실시예 2-1에서와 동일한 방식으로 자기 디스크가 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.6 nm 이었고, 표면 기복 Wa 는 0.9 nm 이었다.Magnetic disks were made in the same manner as in Example 2-1, except that a NiP plated Al substrate having a diameter of 3.5 inches was used. The surface roughness Ra was 0.6 nm and the surface relief Wa was 0.9 nm.
상기 디스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로, 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었다. 레이저의 조사와 동시에, 약 4k Gauss 의 자계가 자기 기록 매체의 주요 표면에 수직인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.The disk was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, and then the excimer pulsed laser was irradiated through the mask in the same manner as in Example 2-1. Simultaneously with the irradiation of the laser, a magnetic field of about 4 k Gauss was applied in a direction perpendicular to the main surface of the magnetic recording medium. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
실시예 2-3Example 2-3
3.5 인치의 직경을 가지는 NiP 도금된 Al 기판이 사용되었다는 것 이외에는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 제조된 자기 디스크가 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로, 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었고 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 평가는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.A magnetic disk made in the same manner as in Example 2-1 was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, except that a NiP plated Al substrate having a diameter of 3.5 inches was used, and then the Example In the same manner as in 2-1, an excimer pulsed laser was irradiated through the mask and at the same time an external magnetic field was applied in a direction opposite to the initial uniform magnetization. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
또한, 자기 패턴이 같은 조건들하에서 자기 기록 매체상에 형성되었고, 자기 패턴은 0.9 ㎛ 의 재생 소자 폭을 가진 MR 헤드에 의해 재생되었고, 이에 의해 고립파들의 피크 출력(피크피크)이 측정되었다. 그 결과들은 표 3에 도시된다.Also, a magnetic pattern was formed on the magnetic recording medium under the same conditions, and the magnetic pattern was reproduced by an MR head having a reproduction element width of 0.9 mu m, whereby the peak output (peak peak) of the isolated waves was measured. The results are shown in Table 3.
또한, 자기 패턴이 형성된 표면상의 소실 펄스들의 수는 1.1 ㎛의 기록 소자 폭, 0.7 ㎛ 의 재생 소자 폭, 1.3 ㎛의 플라잉 높이, 160 kFCI 의 기록 주파수, 1 ㎛ 의 검사 피치 및 65% 의 슬라이스 레벨을 이용하여 평가되었다. 도 25(c)는 상기 매체상의 소실 펄스들의 수를 매핑한 결과들을 도시한다. 큰 결함들이 관찰되지 않았다.In addition, the number of missing pulses on the surface on which the magnetic pattern was formed was 1.1 μm recording element width, 0.7 μm reproduction element width, 1.3 μm flying height, 160 kFCI recording frequency, 1 μm inspection pitch, and 65% slice level. Was evaluated using. 25 (c) shows the results of mapping the number of missing pulses on the medium. No major defects were observed.
본 발명의 자기 패턴 형성 방법이 자기 디스크상의 서보 패턴을 기록하는데 적용될 때, 명료한 서보 패턴이 형성될 수 있고, 또한 결함들의 형성을 억제할 수 있다. 따라서, 그러한 자기 디스크를 사용하는 자기 디스크 장치를 사용하여, 높은 신뢰성을 가지며 고밀도로 기록을 수행하는 것이 가능하다.When the magnetic pattern forming method of the present invention is applied to recording a servo pattern on a magnetic disk, a clear servo pattern can be formed and also suppress the formation of defects. Therefore, using a magnetic disk device using such a magnetic disk, it is possible to perform recording with high reliability and with high density.
실시예 2-4Example 2-4
자기 디스크가 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. Ra는 0.5 nm 이었고, Wa 는 0.8 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 2-1. Ra was 0.5 nm and Wa was 0.8 nm.
상기 디스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되고, 그 후에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로, 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었다. 레이저의 조사와 동시에, 약 4k Gauss 의 자계가 자기 기록 매체의 주요 표면에 수직인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.The disk was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, and then the excimer pulsed laser was irradiated through the mask in the same manner as in Example 2-1. Simultaneously with the irradiation of the laser, a magnetic field of about 4 k Gauss was applied in a direction perpendicular to the main surface of the magnetic recording medium. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
실시예 2-5Example 2-5
자기 디스크는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. Ra 는 0.5 nm 이었고, Wa 는 0.8 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 2-1. Ra was 0.5 nm and Wa was 0.8 nm.
상기 디스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로, 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었고, 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 평가는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.The disk was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, and then in the same manner as in Example 2-1, the excimer pulsed laser was irradiated through the mask while the external magnetic field was initially uniformly magnetized. Was applied in the opposite direction to. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
실시예 2-6Example 2-6
2.5 인치의 직경을 가지는 규산 알루미늄형 유리 기판이 세정되고 건조되었고, 극진공 정도: 1×10-7 Torr, 기판 온도: 350℃, 바이어스 전압: -200V, 스퍼터링 가스: Ar 및 가스 압력: 3×10-3 Torr 인 그러한 조건들 하에, 기록층으로서 500 nm 의 Ni50Fe50, 30nm 의 TbFeCo 가 그리고 5nm 의 탄소(다이아몬드계 탄소)가 상기 유리 기판위에 형성되었다. 윤활층으로서, 플루오르형 윤활층이 1.5 nm 의 두께로 그 위에 코딩되었고, 40 분동안 100℃에서 구워졌다. 얻어진 수직 기록 자기 디스크는 70 emu/cc 의 포화 자화, 실온에서 400 Oe 의 보자력 및 230℃ 의 퀴리 온도를 갖었다.An aluminum silicate-type glass substrate having a diameter of 2.5 inches was cleaned and dried, and the degree of extreme vacuum was 1 × 10 -7 Torr, the substrate temperature was 350 ° C., the bias voltage was -200V, the sputtering gas was Ar, and the gas pressure was 3 ×. Under such conditions of 10 −3 Torr, 500 nm of Ni 50 Fe 50 , 30 nm of TbFeCo and 5 nm of carbon (diamond-based carbon) were formed on the glass substrate as a recording layer. As a lubricating layer, a fluorine type lubricating layer was encoded thereon to a thickness of 1.5 nm and baked at 100 ° C. for 40 minutes. The resulting vertical recording magnetic disk had a saturation magnetization of 70 emu / cc, a coercive force of 400 Oe at room temperature, and a Curie temperature of 230 ° C.
얻어진 디스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 자기 기록 매체의 주요 표면에 수직인 방향으로 균일하게 자화되었다.The resulting disk was uniformly magnetized in a direction perpendicular to the main surface of the magnetic recording medium by an external magnetic field of 10 k Gauss.
그 후에, 실시예 2-1에서와 같은 방식으로, 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었다. 동시에, 외부 자계로서, 약 4k Gauss 의 자계가 주요 표면에 수직이며 상기 자기 기록 매체의 초기의 균일한 자화의 방향에 반대인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.Thereafter, an excimer pulsed laser was irradiated through the mask in the same manner as in Example 2-1. At the same time, as an external magnetic field, a magnetic field of about 4 k Gauss was applied in a direction perpendicular to the main surface and opposite to the direction of initial uniform magnetization of the magnetic recording medium. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
실시예 2-7Example 2-7
3.5 인치의 직경을 가진 NiP 도금된 Al 기판이 사용되었다는 것 이외에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 자기 디스크가 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.6 nm 이었고, 표면 기복 Wa 는 0.9 nm 이었다.Magnetic disks were made in the same manner as in Example 2-1 except that a NiP plated Al substrate having a diameter of 3.5 inches was used. The surface roughness Ra was 0.6 nm and the surface relief Wa was 0.9 nm.
마스크가 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 엑시머 레이저는 펄스 폭이 5 nsec로 변경되었다는 것 이외에는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 마스크를 통해 조사되었고, 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2 및 표 3에 도시된다.The mask was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, after which the excimer laser was irradiated through the mask in the same manner as in Example 2-1 except that the pulse width was changed to 5 nsec, and at the same time the external A magnetic field was applied in the direction opposite to the initial uniform magnetization. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-3, and the results are shown in Tables 2 and 3.
실시예 2-8Example 2-8
3.5 인치의 직경을 가지는 NiP 도금된 Al 기판이 사용되었다는 것 이외에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 자기 디스크가 제조되었다. 표면 거칠기 Ra sms 0.6 nm 이었고, 표면 기복은 Wa 는 0.9 nm 이었다.Magnetic disks were made in the same manner as in Example 2-1 except that a NiP plated Al substrate having a diameter of 3.5 inches was used. The surface roughness Ra sms was 0.6 nm and the surface relief was Wa was 0.9 nm.
상기 디스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었고, 그 후에 펄스 폭이 50 nsec 로 변경되었다는 것 이외에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 마스크를 통해 엑시머 펄스 레이저가 조사되었고, 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2 및 표 3에 도시된다.The disk was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss, after which the excimer pulsed laser was irradiated through the mask in the same manner as in Example 2-1 except that the pulse width was changed to 50 nsec. At the same time an external magnetic field was applied in the direction opposite to the initial uniform magnetization. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-3, and the results are shown in Tables 2 and 3.
실시예 2-9Example 2-9
자기 디스크가 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 제조되었고, 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 자기 패턴을 형성하기 위하여, 기판으로서 석영 유리를 사용하며 1 ㎛ 의 투과 부분들의 최소 폭을 가지는 Cr 마스크가 약 10 ㎛ 의 공간으로 상기 디스크상에 배치되었고, 266 nm 의 파장을 가지는 YAG-Q-스위치 레이저가 5 nsec 의 펄스폭으로 그리고 표 4에 도시된 바와 같이 변경된 전력 및 빔 직경으로 조사되었고, 동시에 약 2.3k Gauss 의 자계가 영구 자석에 의해 초기의 균일한 자화의 방향과 반대인 방향으로 인가되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 2-3, and were uniformly magnetized in the circumferential direction by an external magnetic field. Then, in order to form a magnetic pattern, a Cr mask using quartz glass as a substrate and having a minimum width of transmission portions of 1 μm was disposed on the disk with a space of about 10 μm, and a YAG having a wavelength of 266 nm. The -Q-switched laser was irradiated with a pulse width of 5 nsec and with altered power and beam diameter as shown in Table 4, while at the same time the magnetic field of about 2.3 k Gauss was reversed by the direction of initial uniform magnetization by the permanent magnet. In the direction of phosphorus.
평가는 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 4에 도시된다. 명료한 자기 패턴이 약 30 내지 65 mJ/cm2 의 범위내의 전력을 사용하여 형성되었다. 그러나, 이것이 실시예 2-3에서 형성된 자기 패턴보다 더 명료하였다. 이는 펄스폭이 5 nsec 로 짧게 되었다는 사실에 기인하는 것으로 생각된다. 도 26은 전력이 49.8 mJ/cm2 이었던 경우의 현미경 사진(확대: 329 배)을 도시한다. 또한, 출력 파형은 도 27(a)에 도시된다.The evaluation was performed in the same manner as in Example 2-3, and the results are shown in Table 4. Clear magnetic patterns were formed using power in the range of about 30-65 mJ / cm 2 . However, this was clearer than the magnetic pattern formed in Example 2-3. This is thought to be due to the fact that the pulse width was shortened to 5 nsec. FIG. 26 shows micrographs (magnification: 329 times) when the power was 49.8 mJ / cm 2 . In addition, the output waveform is shown in Fig. 27A.
실시예 2-10Example 2-10
실시예 2-3에서와 같은 방식으로, 자기 디스크가 제조되었고 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었다.In the same manner as in Example 2-3, a magnetic disk was manufactured and uniformly magnetized in the circumferential direction by an external magnetic field.
그 후에, 유리위에 Cr 의 리세스들 및 돌출부들(높이: 약 20 nm)에 의해 형성된 투과 부분들 및 비투과 부분들을 가지는 Cr 마스크가 제조되었다. 도 19에 도시되는 바와 같이, 상기 마스크는 10 mm(반경: 30 mm 내지 40 mm)에 대하여 반경 방향으로 반복된 8 ㎛의 폭을 가지는 투과 부분들을 가졌다. 각각의 패턴들은 반경방향에 근거하여 각 θ= 35 도로 경사지게 연장하는 다수의 투과 부분들 및 비투과 부분들로 구성되며, 각각의 폭은 2 ㎛ 이다.Thereafter, a Cr mask was produced having transmissive and non-transmissive portions formed by recesses and protrusions (height: about 20 nm) of Cr on the glass. As shown in FIG. 19, the mask had transmissive portions having a width of 8 μm repeated radially about 10 mm (radius: 30 mm to 40 mm). Each pattern consists of a plurality of transmissive parts and non-transmissive parts extending inclined at an angle θ = 35 degrees based on the radial direction, each width of 2 μm.
이 마스크를 사용하여, 엑시머 펄스 레이저가 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 자기 디스크에 조사되었고, 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 평가가 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2에 도시된다.Using this mask, an excimer pulsed laser was irradiated onto the magnetic disk in the same manner as in Example 2-1, while at the same time an external magnetic field was applied in a direction opposite to the initial uniform magnetization. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-1, and the results are shown in Table 2.
또한, 도 27(c)는 얻어진 자기 패턴의 재생 출력 파형의 포락선을 도시한다. 비교를 위해, 도 27(b)는 자기 패턴이 투과 부분들이 반경 방향에 근거하여 각도 θ= 35°대신에 각도 θ= 0°에서 즉, 경사지지 않고 형성되었던 도 19의 마스크의 경우와 같은 방식으로 형성되었을 때의 재생된 신호 파형을 도시한다. 상술된 바와같이, 지금까지 경사진 패턴을 사용하면, 그 출력이 감소되는 경향이 있었다. 반면에, 이 실시예에 따라, 경사진 패턴을 사용할 때 조차도, 출력에서의 실질적인 변화가 관찰되지 않았다.In addition, Fig. 27C shows the envelope of the reproduction output waveform of the obtained magnetic pattern. For comparison, Fig. 27 (b) shows the same manner as in the case of the mask of Fig. 19, in which the magnetic pattern was formed at an angle? Shows a reproduced signal waveform when formed. As described above, with the use of the inclined pattern so far, the output tended to decrease. On the other hand, according to this embodiment, even when using the inclined pattern, no substantial change in the output was observed.
실시예 2-11Example 2-11
3.5 인치의 직경을 가지는 NiP 도금된 Al 기판이 사용되었다는 것 이외에 자기 디스크는 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.6 nm 이었고 표면 기복 Wa 는 0.9 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 2-1, except that a NiP plated Al substrate having a diameter of 3.5 inches was used. The surface roughness Ra was 0.6 nm and the surface relief Wa was 0.9 nm.
상기 마스크는 10k Gauss 의 외부 자계에 의해 원주 방향으로 균일하게 자화되었다.The mask was magnetized uniformly in the circumferential direction by an external magnetic field of 10 k Gauss.
그 후에, 상기 마스크는 상기 디스크상에 배치되었고, 상기 디스크와 상기 마스크사이의 압력은 이들이 서로 가깝게 접촉하도록 감소되었고, 엑시머 펄스 레이저는 펄스폭이 50 nsec 로 변경되었다는 것 이외에 실시예 2-1에서와 같은 방식으로 마스크를 통해 조사되었고, 동시에 외부 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다. 이와 같이 자기 패턴이 형성되었다. 평가는 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 수행되었고, 그 결과들은 표 2 및 표 3에 도시된다.Thereafter, the mask was placed on the disk, the pressure between the disk and the mask was reduced such that they were in close contact with each other, and the excimer pulsed laser was changed in Example 2-1 except that the pulse width was changed to 50 nsec. It was irradiated through the mask in the same manner as, and at the same time an external magnetic field was applied in the direction opposite to the initial uniform magnetization. Thus, a magnetic pattern was formed. Evaluation was performed in the same manner as in Example 2-3, and the results are shown in Tables 2 and 3.
또한, 자기 패턴이 형성된 표면상의 소실 펄스들의 수는 실시예 2-3에서와 같은 방식으로 평가되었다. 그 결과들은 도 25(b)에 도시된다. 312 개의 소실 펄스들 및 117 개의 소실 펄스들에 대응하는 큰 결함들이 2 개의 위치에서 관찰되었다.In addition, the number of missing pulses on the surface on which the magnetic pattern was formed was evaluated in the same manner as in Example 2-3. The results are shown in FIG. 25 (b). Large defects corresponding to 312 missing pulses and 117 missing pulses were observed at two locations.
실시예 3-1Example 3-1
자기 디스크가 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.5 nm 이었고, 표면 기복은 0.8 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 1-1. The surface roughness Ra was 0.5 nm and the surface relief was 0.8 nm.
그 후에, 자기 헤드에 의한 결합들의 검사가 이러한 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 수행되었고, 그 후에 자기 패턴이 아래와 같이 형성되었다.Thereafter, inspection of the bonds by the magnetic head was performed over the entire surface of this magnetic disk, after which the magnetic pattern was formed as follows.
자기 디스크는 도 3 에 도시된 바와 같이 자기 패턴 형성 장치상에 설치되고, 10k Gauss의 외부 자계를 인가함에 의해 디스크의 원주 방향으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 외부 자계 인가 수단은 도 4 에 도시된 장치의 구조로 변경되었고, 도 5 에서와 같은 동일한 광학 시스템을 실질적으로 사용하면, 엑시머 펄스 레이저가 조사되어 자기 패턴을 형성하였다.The magnetic disk was installed on the magnetic pattern forming apparatus as shown in Fig. 3 and uniformly magnetized in the circumferential direction of the disk by applying an external magnetic field of 10 k Gauss. Thereafter, the external magnetic field applying means was changed to the structure of the apparatus shown in Fig. 4, and using substantially the same optical system as in Fig. 5, the excimer pulsed laser was irradiated to form a magnetic pattern.
스핀들상에 자기 디스크를 고정시킨 후에, 도 18 에 도시된 바와 같이, 매 45°마다 방사적으로 형성된 15 mm 의 길이(반경: 15 mm 내지 30 mm) 및 1 ㎛의 폭을 가진 투과 부분들을 가지는 마스크가 약 10 ㎛ 의 공간으로 자기 디스크상에 배치되었고, 2 개는 2 rpm 으로 회전되었다. 상기 마스크는 20 nm 의 두께를 가지는 Cr층에 의해 형성된 비투과 부분들을 가지며, 기초 재료로서 석영 유리를 사용하는 마스크였다.After fixing the magnetic disk on the spindle, as shown in FIG. 18, it has radially formed lengths of 15 mm (radius: 15 mm to 30 mm) and transmission parts having a width of 1 μm every 45 °. Masks were placed on the magnetic disk with a space of about 10 μm and two were rotated at 2 rpm. The mask had a non-transmissive portions formed by a Cr layer having a thickness of 20 nm, and was a mask using quartz glass as the base material.
248 nm 의 파장을 가지는 엑시머 펄스 레이저가 10 mm ×30 mm 의 빔 형상으로 44 mJ/cm2 의 전력을 사용하여 25 nsec 의 펄스 폭으로 발생되었다. 상기 빔의 에너지 밀도(전력) 분포는 COHERENT Co., 에 의해 제조된 빔 프로파일러에 의해 측정되었고, 이에 의해 에너지 밀도 분포는 단축(short axis) 방향으로 약 30% 그리고 장축(long axis) 방향으로 약 10% 이었다. 100 mm 의 초점 거리를 가지는 3 분할 프리즘 어레이가 레이저 조사 개구에 배치되었고, 레이저는 단축 방향으로 3 부분으로 분할되었고, 그 후에 80 mJ/cm2 의 전력 밀도와 5 mm ×30 mm 의 빔 형상을 가진 빔을 얻기 위해 모아졌다. 에너지 밀도 분포는 각각의 단축 방향 및 장축 방향으로 약 10% 의 레벨로 억제되었다.An excimer pulse laser having a wavelength of 248 nm was generated with a pulse width of 25 nsec using a power of 44 mJ / cm 2 in a beam shape of 10 mm × 30 mm. The energy density (power) distribution of the beam was measured by a beam profiler manufactured by COHERENT Co., whereby the energy density distribution was about 30% in the short axis direction and in the long axis direction. About 10%. A three-split prism array with a focal length of 100 mm was placed in the laser irradiation aperture, and the laser was divided into three parts in the uniaxial direction, after which a power density of 80 mJ / cm 2 and a beam shape of 5 mm x 30 mm were obtained. Were collected to get the beam with. The energy density distribution was suppressed at a level of about 10% in each of the short axis direction and the long axis direction.
그 후에, 자기 패턴을 인쇄하기 위하여, 레이저는 6°의 각도로 부채꼴 형상의 투과 부분들을 가지는 셰이딩 기판을 통해 60 펄스동안 1 Hz 의 주파수로 반복적으로 조사되었고, 동시에 약 2.3k Gauss 의 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다.Then, in order to print the magnetic pattern, the laser was repeatedly irradiated at a frequency of 1 Hz for 60 pulses through a shading substrate having fan-shaped transmissive portions at an angle of 6 ° while simultaneously generating a magnetic field of about 2.3 k Gauss. It was applied in the opposite direction to the uniform magnetization of.
자기 패턴의 형성의 유무가 자기 현상기에 의해 자기 패턴을 현상하고 이를 광학 현미경으로 관찰함에 의해 확인되었다. 결과적으로, 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크상에 인쇄되었다는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of the magnetic pattern was confirmed by developing the magnetic pattern by a magnetic developer and observing it with an optical microscope. As a result, it was found that patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disk.
또한, 자기 패턴은 0.9 ㎛ 의 재생 소자 폭을 가지는 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.In addition, the magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head.
그 후에, 출력의 변화가 디스크의 중심에서부터 반경 방향으로 31.5 mm 의 위치에서 전체 원에 걸쳐 측정되었고, 출력의 평균값의 ±5%의 범위 내에 존재한다고 알려졌고, 이는 기록이 자기 헤드에 의해 수행되었던 경우와 같았다.Thereafter, the change in output was measured over the entire circle at a position of 31.5 mm in the radial direction from the center of the disc, and it was known that it was in the range of ± 5% of the average value of the output, which was the case when recording was performed by the magnetic head. It was like
실시예 3-2Example 3-2
자기 디스크가 실시예 3-1에서와 같은 방식으로 같은 방식으로 제조되었다. 그 후에, 결함들의 조사가 이러한 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 자기 헤드에 의해 수행되었고, 그 후에 자기 패턴의 인쇄가 광학 시스템을 제외하고 실시예 3-1에서와 같은 방식으로 시도되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 3-1. Thereafter, investigation of defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk, and then printing of the magnetic pattern was attempted in the same manner as in Example 3-1 except for the optical system.
266 nm 의 파장을 가지는 YAG-Q-스위치 제 4 고조파 펄스 레이저가 5 nsec 의 펄스 폭, 318 mJ/cm2 의 전력 및 직경이 8 mm 인 빔 형상으로 발생되었다. 에너지 밀도 분포는 도넛 형상이었고, 외부 측을 따라 높은 밀도 부분이 존재하였고, 그 분포는 30% 이었다.A YAG-Q-switch fourth harmonic pulse laser having a wavelength of 266 nm was generated with a pulse width of 5 nsec, a power of 318 mJ / cm 2 and a beam shape with a diameter of 8 mm. The energy density distribution was donut shaped and there was a high density portion along the outer side, with a distribution of 30%.
레이저는 빔 확장기에 의해 확장되었고, 그 후에 빔을 분할하도록 21 개의 분할 프리즘 어레이를 통과하였고, 그 후에 상기 분할된 빔들이 모아졌다. 또한, 영상 렌즈에 의해, 73 mJ/cm2 의 전력 및 12 mm ×36 mm 의 빔 형상을 가진 빔을 얻기 위해, 길이는 단축 방향으로만 3배 신장되었다. 에너지 밀도 분포는 단축 방향 및 장축 방향의 각각으로 약 10% 로 억제되었다.The laser was extended by a beam expander and then passed through an array of 21 split prisms to split the beam, after which the split beams were collected. Also, with the imaging lens, the length was extended three times only in the short axis direction to obtain a beam having a power of 73 mJ / cm 2 and a beam shape of 12 mm × 36 mm. The energy density distribution was suppressed to about 10% in each of the short axis direction and the long axis direction.
그 후에, 자기 패턴을 인쇄하기 위하여, 레이저는 12°의 각도를 가진 부채꼴 형상의 투과 부분들을 가지는 셰이딩 기판을 배치함에 의해 30 펄스동안에 1 ㎐의 주파수로 반복적으로 조사되었고, 동시에 약 2.3k Gauss 의 자계가 초기의 균일한 자화에 반대인 방향으로 인가되었다.Thereafter, in order to print the magnetic pattern, the laser was repeatedly irradiated at a frequency of 1 kHz for 30 pulses by placing a shading substrate having a fan-shaped transmissive portions having an angle of 12 ° and at the same time approximately 2.3 k Gauss. A magnetic field was applied in the direction opposite to the initial uniform magnetization.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 자기 디스크상에 인쇄되었다는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of the magnetic pattern was confirmed, whereby it was found that the patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disk.
또한, 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가진 하드 디스크용 MR헤드에 의해 재생되었고, 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.In addition, the magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head.
그 후에, 출력의 변화가 디스크의 중심으로부터 반경 방향으로 31.5 mm 의 위치에서 전체 원에 걸쳐 측정되었고, 이에 의해 상기 출력의 변화가 출력의 평균값의 ±5% 의 범위내에 존재한다고 발견되었고, 이는 기록이 자기 헤드에 의해 수행되었던 경우와 같았다.Thereafter, the change in output was measured over the entire circle at a position of 31.5 mm in the radial direction from the center of the disc, whereby the change in the output was found to be in the range of ± 5% of the average value of the output, which is recorded It was the same as if it was performed by the magnetic head.
실시예 3-3Example 3-3
자기 헤드는 실시예 3-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. 그 후에, 자기 헤드에 의한 결합들의 검사가 이러한 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 수행되었고, 그 후에 자기 패턴의 인쇄가 시도되었다. 광학 시스템용 3 분할 프리즘 어레이를 사용하지 않고, 레이저가 12°의 각도를 가진 부채꼴 형상의 투과 부분들을 가진 셰이딩 기판을 통해 30 펄스동안에 1 ㎐ 의 주파수로 반복적으로 조사되었다는 것 이외에 실시예 3-1에서와 동일한 조건들이 사용되었다. 즉, 펄스폭은 25 nsec 이었고, 전력은 44 mJ/cm2 이었고, 빔 형상은 10 mm ×30 mm 이었고, 에너지 밀도 분포는 단축 방향으로 약 30 %이고 장축 방향으로 약 10% 였다.The magnetic head was manufactured in the same manner as in Example 3-1. Thereafter, inspection of the bonds by the magnetic head was performed over the entire surface of this magnetic disk, after which printing of the magnetic pattern was attempted. Example 3-1, except that the laser was irradiated repeatedly at a frequency of 1 kHz for 30 pulses through a shading substrate with a fan-shaped transmissive portion with an angle of 12 ° without using a three segment prism array for the optical system. The same conditions were used as in. That is, the pulse width was 25 nsec, the power was 44 mJ / cm 2 , the beam shape was 10 mm × 30 mm, and the energy density distribution was about 30% in the short axis direction and about 10% in the major axis direction.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 자기 디스크상에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of the magnetic pattern was confirmed, thereby discovering that patterns corresponding to the transparent portions and the non-transparent portions of the mask were printed on the magnetic disk.
또한, 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가지는 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.In addition, the magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head.
그 후에, 출력의 변화가 디스크의 중심에서부터 반경 방향으로의 31.5 mm 의 위치에서 전체 원에 걸쳐 측정되었고, 이에 의해 변경 사항은 출력의 평균값의 ±15% 내에 존재하였고, 이는 자기 헤드에 의해 수행되었던 경우보다 열등하였다.Thereafter, the change in output was measured over the entire circle at a position of 31.5 mm in the radial direction from the center of the disc, whereby the change was within ± 15% of the average value of the output, which was carried out by the magnetic head. Inferior to the case.
실시예 4-1Example 4-1
자기 디스크는 실시예 1-1에서와 같은 방식으로 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.5 nm 이었고, 표면 기복 Wa 는 0.8 nm 이었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 1-1. Surface roughness Ra was 0.5 nm and surface relief Wa was 0.8 nm.
얻어진 디스크상에, 자기 패턴은 아래와 같이 형성되었다.On the obtained disk, a magnetic pattern was formed as follows.
자기 디스크는 도 3에 도시된 바와 같이 자기 패턴 형성 장치상에 설치되었고, 10k Gauss의 외부 자계를 인가함에 의해 디스크의 원주 방향으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 외부 자계 인가 수단은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 장치의 구조로 변경되었고, 도 8에 도시된 광학 시스템을 사용하여, 엑시머 펄스 레이저를 조사하고 자기 패턴을 형성하였다.The magnetic disk was installed on the magnetic pattern forming apparatus as shown in Fig. 3, and was uniformly magnetized in the circumferential direction of the disk by applying an external magnetic field of 10 k Gauss. Thereafter, the external magnetic field applying means was changed to the structure of the apparatus as shown in FIG. 7, and the excimer pulsed laser was irradiated and a magnetic pattern was formed using the optical system shown in FIG.
펄스 레이저 조사용 광학 시스템에 있어서, 248 nm 의 파장을 가지는 엑시머 펄스 레이저 소스가 에너지빔 소스로서 사용되었고, 25 nsec 의 펄스폭과 10 mm ×30 mm 의 빔 직경을 가지는 펄스 레이저가 방사되었다. 하나의 펄스가 프로그램가능한 셔터에 의해 인출되었고, 그 세기는 자기 디스크상의 전력이 약 80 mJ/cm2 이 되도록 감쇠기에 의해 조정되었다.In the optical system for pulse laser irradiation, an excimer pulse laser source having a wavelength of 248 nm was used as an energy beam source, and a pulse laser having a pulse width of 25 nsec and a beam diameter of 10 mm x 30 mm was emitted. One pulse was drawn by the programmable shutter and its intensity was adjusted by the attenuator so that the power on the magnetic disk was about 80 mJ / cm 2 .
그 후에, 마스크를 통해 패터닝된 에너지빔을 얻기 위해, 50 mm 의 직경을 가지는 비구면 렌즈 및 플라노 볼록 렌즈의 결합으로 구성된 집광 렌즈에 의해 빔내의 세기 분포가 마스크 표면에서 균일하게 되도록, 빔이 집중되었다.The beam is then concentrated so that the intensity distribution in the beam is uniform at the mask surface by a condensing lens composed of a combination of aspherical and plano-convex lenses having a diameter of 50 mm to obtain a patterned energy beam through the mask. It became.
도 28은 사용된 마스크의 개략도를 도시한다. 도 28(a)는 전체 마스크를 도시하고, 도 28(b)는 마스크 영역의 확대도이다. 상기 마스크는 기초 재료인 석영 유리로 만들어지고, 리세스들 및 돌출부들(돌출부들은 비투과 부분들에 대응하고, 리세스들은 투과 부분들에 대응한다)이 약 20 nm 의 두께를 가지는 Cr층의 유무에 의해 형성된다. 마스크는 20 mm(반경: 10 mm)의 내부 직경 및 130 mm의 외부 직경(반경: 65 mm)을 가지며, 투과 부분들은 5°의 범위내에 각도 θ의 반경 반향으로 40 mm 내지 50 mm 의 범위내에 패턴화된다.28 shows a schematic of the mask used. Fig. 28 (a) shows the entire mask, and Fig. 28 (b) is an enlarged view of the mask area. The mask is made of quartz glass as the base material and the presence or absence of a Cr layer in which the recesses and protrusions (the protrusions correspond to the non-transmissive portions and the recesses correspond to the transmissive portions) has a thickness of about 20 nm. Is formed by. The mask has an inner diameter of 20 mm (radius: 10 mm) and an outer diameter (radius: 65 mm) of 130 mm, and the transmissive portions are in the range of 40 mm to 50 mm with a radial echo of angle θ in the range of 5 °. Patterned.
도 28(b)는 확대도를 보여준다. 반경 방향으로 확대된 10 mm 의 긴 선형 라인들으로 만들어진 300 개의 투과 부분들이 형성된다. 상기 투과 부분들 및 비투과 부분들의 원주 방향으로 최소폭은 4 ㎛이다.28 (b) shows an enlarged view. 300 transmissive parts are formed, which are made of long linear lines of radially enlarged 10 mm. The minimum width in the circumferential direction of the transparent portions and the non-transmissive portions is 4 μm.
상술된 집광 렌즈의 초점이 중심에 위치되도록 배치되며 20 mm 의 직경을 가지는 촬상 렌즈에 의해, 패터닝 에너지빔이 축소되고 투사되어 상기 매체 표면상에 축소 영상을 형성하였다. 축소비는 1/4 이었다. 즉, 마스크상의 패턴이 길이 및 폭에 있어서 1/4로 축소되었고, 디스크상의 그러한 축소 영상으로부터 투사되었다. 동시에, 약 1.5k Gauss 의 자계가 원주 방향인 초기 자화에 반대인 방향으로 영구 자석에 의해 인가되었다.By means of an imaging lens having a diameter of 20 mm and arranged so that the focal point of the condensing lens described above is centered, the patterning energy beam is reduced and projected to form a reduced image on the surface of the medium. The reduction ratio was 1/4. That is, the pattern on the mask was reduced to 1/4 in length and width, and projected from such a reduced image on the disk. At the same time, a magnetic field of about 1.5 k Gauss was applied by the permanent magnet in the direction opposite to the initial magnetization in the circumferential direction.
자기 현상기에 의해 자기 패턴을 현상하고 이를 광학 현미경으로 관찰함에 의해, 형성된 자기 패턴이 평가되었다. 결과적으로, 1 ㎛ 의 폭을 가진 300 개의 자기 패턴들이 형성되었다는 사실이 발견되었다.The magnetic pattern formed was evaluated by developing the magnetic pattern with a magnetic developer and observing it with an optical microscope. As a result, it was found that 300 magnetic patterns having a width of 1 μm were formed.
실시예 4-2Example 4-2
자기 디스크가 실시예 4-1에서와 같은 방식으로 제조되었고, 그 후에 자기 패턴은 아래와 같이 형성되었다.A magnetic disk was produced in the same manner as in Example 4-1, after which the magnetic pattern was formed as follows.
자기 디스크는 도 3에 도시된 바와 같이 자기 패턴 형성 장치상에 설치되었고, 10k Gauss 의 외부 자계를 인가함에 의해 디스크의 원주 방향으로 균일하게 자화되었다. 그 후에, 외부 자계 인가 수단은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 장치의 구조로 변경되었고, 엑시머 펄스 레이저는 자기 패턴을 형성하도록 도 9에 도시된 광학 시스템에 의해 조사되었다.The magnetic disk was installed on the magnetic pattern forming apparatus as shown in Fig. 3 and uniformly magnetized in the circumferential direction of the disk by applying an external magnetic field of 10 k Gauss. After that, the external magnetic field applying means was changed to the structure of the apparatus as shown in Fig. 7, and the excimer pulsed laser was irradiated by the optical system shown in Fig. 9 to form a magnetic pattern.
펄스 레이저 조사용 광학 시스템에 있어서, 266 nm의 파장을 가지는 제 4 고조파 YAG-Q-스위치 레이저 소스가 에너지 빔 소스로서 사용되었고, 5 nsec 의 펄스폭과 8 mm 의 빔 직경으로 상기 빔이 방사되었다. 하나의 펄스가 프로그램가능한 셔터에 의해 인출되었고, 그 세기는 자기 디스크상의 전력이 약 50 mJ/cm2 가 되도록 감쇠기에 의해 조정되었다. 그 후에, 3 배 빔 확장기에 의해 24 mm 의 빔 직경을 가지도록 상기 빔이 확대되었다.In the optical system for pulsed laser irradiation, a fourth harmonic YAG-Q-switched laser source having a wavelength of 266 nm was used as the energy beam source, and the beam was radiated with a pulse width of 5 nsec and a beam diameter of 8 mm. . One pulse was drawn by the programmable shutter, whose intensity was approximately 50 mJ / cm 2 on the magnetic disk. It was adjusted by the attenuator so that Thereafter, the beam was enlarged to have a beam diameter of 24 mm by a triple beam expander.
그 후에, 마스크를 통해 패터닝 에너지빔들 얻기 위해, 50 mm 의 직경을 가지는 플라노볼록 렌즈 및 비구면 렌즈의 결합으로 구성된 집광 렌즈에 의해 빔내의 세기 분포가 마스크 표면상에 균일하게 되도록 상기 빔이 모아졌다.Then, in order to obtain patterning energy beams through the mask, the beam is collected so that the intensity distribution in the beam is uniform on the mask surface by a condenser lens composed of a combination of a plano convex lens and an aspheric lens having a diameter of 50 mm. lost.
사용된 마스크는 도 28에 도시된 것과 실질적으로 같았지만, 투과 부분들은 각도 θ= 15° 및 40 mm 내지 48 mm 의 반경을 커버하는 범위내에서 패턴화되었다. 즉, 8 mm 의 긴 선형 라인들로 만들어진 800 개의 투과 부분들이 반경 방향으로 형성되었다. 상기 투과 부분들 및 비투과 부분들의 원주 방향으로의 최소폭은 4 ㎛ 이었다.The mask used was substantially the same as that shown in FIG. 28, but the transmissive portions were patterned within the range covering angles θ = 15 ° and a radius of 40 mm to 48 mm. That is, 800 transmission parts made of 8 mm long linear lines were formed in the radial direction. The minimum width in the circumferential direction of the transparent portions and the non-transmissive portions was 4 μm.
상술된 집광 렌즈의 초점이 중심에 위치되도록 배치되며, 20 mm 의 직경을 가지는 촬상 렌즈에 의해 패터닝 에너지 빔이 축소되고 투사되어 상기 매체 표면상에 축소 영상을 형성하였다. 축소비는 1/4 였다. 즉, 마스크상의 패턴은 상기 디스크상에 축소된 영상을 형성하도록 길이 및 폭에 있어 1/4 로 축소되고 투사되었다. 동시에, 약 1.5k Gauss 의 자계가 원주 방향인 초기 자화에 반대인 방향으로 영구 자석에 의해 인가되었다.The focusing lens of the above-mentioned condensing lens is placed at the center, and the patterning energy beam is reduced and projected by an imaging lens having a diameter of 20 mm to form a reduced image on the surface of the medium. The reduction ratio was 1/4. That is, the pattern on the mask was reduced and projected by 1/4 in length and width to form a reduced image on the disk. At the same time, a magnetic field of about 1.5 k Gauss was applied by the permanent magnet in the direction opposite to the initial magnetization in the circumferential direction.
자기 현상기에 의해 자기 패턴을 현상하고 이를 광학 현미경에 의해 관찰함에 의해, 형성된 자기 패턴이 평가되었다. 결과적으로, 1㎛의 폭을 가진 800 개의 자기 패턴들이 형성되었다는 사실이 발견되었다.The magnetic pattern formed was evaluated by developing the magnetic pattern with a magnetic developer and observing it with an optical microscope. As a result, it was found that 800 magnetic patterns having a width of 1 탆 were formed.
또한, 실시예 4-1 및 4-2의 디스크들에 대하여, 레이저 조사에 의한 보호층 손상의 유무가 라만 분광법으로 흑연 및 다이아몬드의 피크 세기를 측정함에 의해 확인되었다. 만일 상기 보호층이 레이저에 의해 손상되면, 레이저 조사후에 다이아몬드의 피크 세기가 감소하고 흑연의 피크 세기가 증가한다. 그러나, 이 실시예에 있어서, 피크 비율들은 조사 전후에 비하여 변경되지 않았다.In addition, for the disks of Examples 4-1 and 4-2, the presence or absence of protective layer damage by laser irradiation was confirmed by measuring the peak intensities of graphite and diamond by Raman spectroscopy. If the protective layer is damaged by the laser, the peak intensity of the diamond decreases and the peak intensity of the graphite increases after laser irradiation. However, in this example, the peak ratios did not change compared to before and after irradiation.
또한 윤활층의 손상들(분해, 중합)에 대하여, 손상들의 유무가 레이저 조사 전후에 평균 분자 중량 수 및 평균 분자 중량의 무게를 측정함에 의해 확인되었고, 조사 전후에 비하여 차이점이 또한 관찰되지 않았다.In addition, for damages (decomposition, polymerization) of the lubricating layer, the presence or absence of damages was confirmed by measuring the average molecular weight number and the weight of the average molecular weight before and after laser irradiation, and no difference was also observed compared with before and after irradiation.
실시예 4-1 및 4-2의 방법을 자기 디스크의 서보 패턴의 형성에 적용하면, 간단히 그리고 짧은 주기의 시간내에 고 정밀도로 서보 패턴을 가진 자기 디스크를 얻을 수 있다. 또한, 그러한 자기 디스크를 사용하는 자기 디스크 장치를 사용하여, 서보 패턴을 다시 기록하거나 고밀도로 기록을 수행할 필요없이 고정밀도로 트랙킹을 수행하는 것이 가능하다.Applying the methods of the embodiments 4-1 and 4-2 to the formation of the servo pattern of the magnetic disk, it is possible to obtain a magnetic disk having a servo pattern with high precision simply and within a short period of time. In addition, using a magnetic disk device using such a magnetic disk, it is possible to perform tracking with high precision without having to rewrite the servo pattern or perform recording at high density.
실시예 5-1Example 5-1
윤활층의 제조 이외에 실시예 1 에서와 같은 방식으로 자기 디스크가 제조되었다. 표면 거칠기 Ra 는 0.5 nm 이었고, 표면 기복 Wa 는 0.5 nm 이었다.In addition to the preparation of the lubricating layer, a magnetic disk was produced in the same manner as in Example 1. Surface roughness Ra was 0.5 nm and surface relief Wa was 0.5 nm.
플루오르형 윤활층이 침전 및 회수(withdrawing) 법에 의해 그 위에 형성되었다. 플론 타입 용제 PF5060 으로 Ausimont Co. 에 의해 제조된 Fomblin-Z-DOL4000를 희석하여 제조된 용액이 탱크내에 채워졌고, 디스크가 그 안에 담궈졌다. 그 후에, 그 용액는 윤활층을 형성하기 위해 10 리터/분의 속도로 회수되었다. 이는 40분동안 100℃ 로 구워졌고, 상기 윤활층의 두께는 FT-IR에 의해 측정되어, 1.5 nm 로 얻어졌다.Fluorine lubricating layers were formed thereon by precipitation and withdrawing methods. Flon type solvent PF5060 by Ausimont Co. The solution prepared by diluting Fomblin-Z-DOL4000 prepared by was filled into the tank, and the disk was immersed in it. Thereafter, the solution was recovered at a rate of 10 liters / minute to form a lubricating layer. It was baked at 100 ° C. for 40 minutes and the thickness of the lubricating layer was measured by FT-IR to obtain 1.5 nm.
따라서, 실온에서 3,00O Oe 의 보자력 및 310 emu/cc 의 포하 자화를 가지는 수평 기록 자기 디스크가 얻어졌다. 상기 기록층의 퀴리 온도는 250℃ 였다.Thus, a horizontal recording magnetic disk having a coercive force of 30,000 Oe and a buried magnetization of 310 emu / cc at room temperature was obtained. The Curie temperature of the recording layer was 250 ° C.
그 후에, 결함들의 검사가 자기 헤드에 의해 이 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 수행되었다.Thereafter, inspection of the defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk.
그 후에, 자기 패턴을 형성하기 위해, 자기 디스크가 스핀들상에 고정되었고, 그 후에 도 18 에 도시된 바와 같이, 매 45°마다 방사상으로 형성된 15 mm(15 mm 내지 30 mm 의 반경)의 길이 및 1 ㎛ 의 폭으로 구성된 투과 부분들을 가진 마스크가 약 10 ㎛의 간격으로 자기 디스크상에 형성되었고, 이들 2개가 2 rpm 으로 회전되었다. 상기 마스크는 기초 재료로서 석영 유리로 만들어졌고, 20 nm 의 두께를 가진 Cr 층에 의해 형성된 비투과부분들을 가졌다.Thereafter, in order to form a magnetic pattern, a magnetic disk was fixed on the spindle, and then as shown in FIG. 18, a length of 15 mm (radius of 15 mm to 30 mm) radially formed every 45 ° and A mask with transmissive portions consisting of a width of 1 μm was formed on the magnetic disk at intervals of about 10 μm, and these two were rotated at 2 rpm. The mask was made of quartz glass as the base material and had non-transmissive portions formed by a Cr layer with a thickness of 20 nm.
이 디스크에, 248 nm 의 파장을 가진 엑시머 펄스 레이저가 마스크를 통해 조사되었다. 25 nsec 의 펄스폭, 80 mJ/cm2 의 전력 및 10 mm ×30 mm 의 빔 직경을 가진 엑시머 펄스 레이저가, 레이저 조사 포트에서, 12°의 각도를 가진 부채꼴 형상의 셰이딩 기판을 설치함에 의해 30 펄스동안 1 ㎐의 주파수로 반복적으로 조사되었고, 동시에 자기 패턴을 인쇄하기 위해 약 2.3k Gauss 의 자계가 자기 디스크의 원주 방향으로 영구 자석에 의해 인가되었다.On this disk, an excimer pulsed laser with a wavelength of 248 nm was irradiated through the mask. An excimer pulsed laser with a pulse width of 25 nsec, a power of 80 mJ / cm 2 , and a beam diameter of 10 mm x 30 mm, is installed in the laser irradiation port by installing a fan-shaped shading substrate with an angle of 12 °. During the pulse, it was repeatedly irradiated at a frequency of 1 kHz, and at the same time a magnetic field of about 2.3 k Gauss was applied by the permanent magnet in the circumferential direction of the magnetic disk to print the magnetic pattern.
자기 현상기에 의해 자기 패턴을 현상하고, 이를 광학 현미경에 의해 관찰함에 의해 자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었다. 결과적으로, 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴이 상기 자기 디스크상에 인쇄되었다는 사실이 발견되었다.The magnetic pattern was developed by the magnetic developing device, and the presence or absence of the formation of the magnetic pattern was confirmed by observing this with an optical microscope. As a result, it was found that a pattern corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask was printed on the magnetic disk.
FT-IR 을 사용하여, 윤활층의 층 두께가 조사되었고, 이는 1.0 nm 로 감소되었다라고 발견되었다. 80 rpm 으로 매체를 회전시키는 동안에, 처음과 비교하여 동일한 플루오르형 윤활층이 스핀 코우터(spin coater)에 의해 코팅되었고, 그 후에 4,000 rpm 의 회전 속도로 건조되었고, 상기 윤활층이 재코팅되었다. 코팅후에, 윤활층 두께는 FT-IR 에 의해 측정되었고, 이는 1.7 nm 로 얻어졌다. 이 자기 디스크는 CSS 처리되었고, 이에 의해 200,00 번째까지는 헤드 크러시(head crush)가 발생하지 않았다.Using FT-IR, the layer thickness of the lubricating layer was investigated and found to be reduced to 1.0 nm. During the rotation of the medium at 80 rpm, the same fluorine type lubrication layer was coated by a spin coater compared to the first, then dried at a rotational speed of 4,000 rpm, and the lubrication layer was recoated. After coating, the lubrication layer thickness was measured by FT-IR, which was obtained at 1.7 nm. This magnetic disk was CSS treated so that no head crush occurred until the 200,00th.
또한, 자기 패턴이 같은 조건들하에서 자기 디스크상에 형성되었고, 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가진 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 그 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.In addition, a magnetic pattern was formed on the magnetic disk under the same conditions, and the magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head.
실시예 5-2Example 5-2
자기 디스크는 실시예 5-1과 동일한 방식으로 제조되었다. 그 후에, 결함들의 검사가 이 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 자기 헤드에 의해 수행되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 5-1. Thereafter, inspection of the defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk.
그 후에, 초음파 클리닝 장치에 의해, 윤활층의 세정 및 제거가 상기 윤활층를 희석하는데 사용되었던 용제를 사용하여 수행되었다. 상기 윤활층의 막 두께가 FT-IT 에 의해 측정되었으나 윤활층의 존재가 발견되지 않았다. Thereafter, by the ultrasonic cleaning apparatus, cleaning and removal of the lubricating layer were performed using a solvent that was used to dilute the lubricating layer. The film thickness of the lubricating layer was measured by FT-IT but no presence of the lubricating layer was found.
이 자기 디스크에, 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 자기 패턴의 인쇄가 시도되었다.On this magnetic disk, printing of magnetic patterns was attempted in the same manner as in Example 5-1.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크상에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of the magnetic pattern was confirmed, whereby it was found that the patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disk.
그 후에, 80 rpm 으로 상기 매체를 회전시키는 동안에, 처음과 비교하여 동일한 플루오르형 윤활층이 스핀 코우터에 의해 코팅되었고, 건조를 위해 4,000 rpm 으로 회전되었고, 이에 의해 윤활층이 재코팅되었다. 코팅후에, 윤활층 두께는 FT-IT에 의해 측정되었고, 이는 1.5 nm 로 알려졌다.Thereafter, during the rotation of the medium at 80 rpm, the same fluorine type lubrication layer was coated by a spin coater as compared to the beginning and spun at 4,000 rpm for drying, whereby the lubrication layer was recoated. After coating, the lubrication layer thickness was measured by FT-IT, which is known as 1.5 nm.
또한, 같은 조건들하에서, 자기 패턴이 자기 디스크상에 형성되었고, 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 재생이 수행되었고, 이에 의해 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.Further, under the same conditions, a magnetic pattern was formed on the magnetic disk, and reproduction was performed in the same manner as in Example 5-1, whereby the output of the observed waveform was recorded by the conventional magnetic head. Was the output of
실시예 5-3 Example 5-3
자기 디스크는 윤활층으로서, 플루오르형 윤활층이 침전 및 회수법에 의해 0.7 nm 의 두께로 코팅되었다는 사실 이외에 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 플론 타입 용제 PF5060 으로 희석된 Ausimont Co.에 의해 제조된 Fomblin-Z-DOL4000를 가지는 용액이 탱크에 채워졌고, 상기 디스크가 그 안에 담그어졌다. 그 후에, 윤활층을 형성하기 위해 용액은 5 리터/분의 속도로 회수되며, 이는 40 분 동안 100℃로 구워졌다. FT-IR을 사용하여, 윤활층의 두께가 측정되었고, 이는 0.7 nm 로 알려졌다.The magnetic disk was produced in the same manner as in Example 5-1 except that as a lubricating layer, the fluorine type lubricating layer was coated to a thickness of 0.7 nm by precipitation and recovery. A solution with Fomblin-Z-DOL4000 manufactured by Ausimont Co. diluted with Flon type solvent PF5060 was filled into the tank and the disc was immersed in it. Thereafter, the solution was recovered at a rate of 5 liters / minute to form a lubricating layer, which was baked at 100 ° C. for 40 minutes. Using FT-IR, the thickness of the lubricating layer was measured, which is known to be 0.7 nm.
그 후에, 결함들의 검사가 이러한 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 자기 헤드에 의해 수행되었다. 그러한 10,000 피스의 자기 디스크가 제조되었다.Thereafter, inspection of the defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk. Such 10,000 pieces of magnetic disk were produced.
이러한 자기 디스크들에서, 자기 패턴이 실시예 5-1에서와 같은 방식으로 연속적으로 형성되었다. 마스크를 변경하지 않고 동일한 마스크가 사용되었지만, 마스크의 오염이 관찰되지 않았다. 디스크들의 제 1 피스, 제 1000 피스, 제 3000 피스, 제 5000 피스 및 10,000 피스에 대하여, 아래의 평가가 수행되었다.In these magnetic disks, a magnetic pattern was formed continuously in the same manner as in Example 5-1. The same mask was used without changing the mask, but no contamination of the mask was observed. For the first piece, the 1000 piece, the 3000 piece, the 5000 piece and the 10,000 piece of disks, the following evaluation was performed.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 모든 디스크들에 대하여, 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크들상에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of a magnetic pattern was confirmed, whereby it was found that for all the disks, patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disks.
그 후에, 80 rpm으로 상기 매체를 회전시키는 동안에, 처음과 비교하여 동일한 플루오르형 윤활층이 스핀 코우터에 의해 코팅되었고, 그 후에 건조를 위해 3,000 rpm 으로 회전되었고, 이에 의해 상기 윤활층이 재코팅되었다. 코팅후에, 윤활층 두께가 FT-IT 에 의해 측정되었고, 이는 1.7 nm 로 알려졌다.Thereafter, during the rotation of the medium at 80 rpm, the same fluorine type lubricating layer was coated by a spin coater as compared to the beginning, and then rotated at 3,000 rpm for drying, whereby the lubricating layer was recoated. It became. After coating, the lubrication layer thickness was measured by FT-IT, which is known as 1.7 nm.
형성된 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자폭을 가진 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 그 파형이 관찰되었으며, 그 결과 상기 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다. 또한, CSS 테스트가 수행되었고, 이에 의해 200,000 번째 까지는 헤드 크러시가 발생하지 않았다.The formed magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was observed, and as a result, the output of the waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the normal magnetic head. In addition, a CSS test was performed so that no head crush occurred until the 200,000th.
실시예 5-4Example 5-4
자기 디스크는 윤활층이 형성되지 않았다는 사실이외에 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 그 후에, 결함들의 조사가 이 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 비접촉형 광학 표면 검사 장치에 의해 수행되었다.The magnetic disk was produced in the same manner as in Example 5-1 except that the lubrication layer was not formed. Thereafter, investigation of the defects was performed by the non-contact optical surface inspection apparatus over the entire surface of this magnetic disk.
10,000 피스의 그러한 자기 디스크가 제조되었다.10,000 pieces of such magnetic disks were made.
이러한 자기 디스크들에 대하여, 자기 패턴이 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 연속적으로 형성되었다. 마스크를 변경하지 않고 동일한 마스크가 사용되었으나 마스크의 얼룩(stain)이 관찰되지 않았다. 디스크들의 제 1 피스, 제 1,000 피스, 제 3,000 피스, 제 5,000 피스 및 10,000 피스에 대하여, 아래의 평가가 수행되었다.For these magnetic disks, a magnetic pattern was formed continuously in the same manner as in Example 5-1. The same mask was used without changing the mask but no stain of the mask was observed. For the first piece, the 1,000 piece, the 3,000 piece, the 5,000 piece and the 10,000 piece of discs, the following evaluation was performed.
금속 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 모든 디스크들에 대하여, 마스크들의 투과부분들 및 비투과부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크들상에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of a metal pattern was confirmed, whereby it was found that for all the disks, patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the masks were printed on the magnetic disks.
그 후에, 플루오르형 윤활층이 침전 및 회수법에 의해 코팅되었고, 40분 동안에 100℃에서 구워졌다. 상기 윤활층 두께는 FT-IT 에 의해 측정되었고, 이는 1.5 nm 로 알려졌다.Thereafter, the fluorine type lubricating layer was coated by precipitation and recovery and baked at 100 ° C. for 40 minutes. The lubrication layer thickness was measured by FT-IT, which is known as 1.5 nm.
형성된 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가지는 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다. 또한, CSS 테스트가 수행되었으나 200,000 번째 까지는 헤드 크러시가 발생하지 않았다.The formed magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head. In addition, CSS tests were performed, but no head crash occurred until the 200,000th.
실시예 5-5Example 5-5
자기 디스크가 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 그 후에, 결함들의 검사가 이 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 자기 헤드에 의해 수행되었다. 이 자기 디스크에 대하여, 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 자기 패턴의 인쇄가 시도되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 5-1. Thereafter, inspection of the defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk. For this magnetic disk, printing of the magnetic pattern was attempted in the same manner as in Example 5-1.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of a magnetic pattern was confirmed, whereby it was found that patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disk.
그러나, 상기 윤활층의 두께가 FT-IT 에 의해 검사되었을 때, 이는 1.0 nm 로 감소되었다라고 알려졌다. 이 자기 디스크는 CSS 테스트를 받았고, 헤드 크러시는 20,000 번 이후에 발생하였다. 윤활층의 프리 부분이 소실되었으므로, 내구성이 불충분하게 되었다라고 간주된다.However, when the thickness of the lubricating layer was examined by FT-IT, it was known that it was reduced to 1.0 nm. This magnetic disk was CSS tested and head crushes occurred after 20,000 times. Since the free portion of the lubricating layer has disappeared, it is considered that durability has become insufficient.
또한, 자기 패턴이 동일한 조건들하에 자기 디스크상에 형성되었고, 자기 패턴은 0.9 ㎛의 재생 소자 폭을 가지는 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 통상의 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 같았다.Further, a magnetic pattern was formed on the magnetic disk under the same conditions, the magnetic pattern was reproduced by the MR head for hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by the oscilloscope. The output of the observed waveform was the same as the output of the magnetic pattern recorded by the conventional magnetic head.
실시예 5-6Example 5-6
자기 디스크는 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 제조되었다. 상기 윤활층의 두께는 1.5 nm 이었다. 그 후에, 결함들의 검사가 이 자기 디스크의 전체 표면에 걸쳐 자기 헤드에 의해 수행되었다. 10,000 피스의 그러한 자기 디스크가 제조되었다.Magnetic disks were produced in the same manner as in Example 5-1. The thickness of the lubricating layer was 1.5 nm. Thereafter, inspection of the defects was performed by the magnetic head over the entire surface of this magnetic disk. 10,000 pieces of such magnetic disks were made.
이러한 자기 디스크들에 대하여, 자기 패턴이 실시예 5-1에서와 동일한 방식으로 연속적으로 형성되었다. 마스크를 변경하지 않고 동일한 마스크가 사용되었고, 이에 의해 약 3,000 피스후에 침전물이 관찰되기 시작하였다.For these magnetic disks, a magnetic pattern was formed continuously in the same manner as in Example 5-1. The same mask was used without changing the mask, whereby a precipitate began to be observed after about 3,000 pieces.
10,000 피스의 완성후에, 마스크상의 침전물의 두께는 FT-IT에 의해 검사되었고, 이는 0.20 nm 로 알려졌다. 이러한 인쇄에 사용된 마스크상의 침전물은 제 2 이온 매스 미터(secondary ion mass meter)에 의해 원소 분석되었고, 이에 의해 탄소 및 플루오르의 피크값들이 검출되었고, 침전물은 윤활층으로 발견되었다.After completion of 10,000 pieces, the thickness of the precipitate on the mask was examined by FT-IT, which was known as 0.20 nm. The precipitate on the mask used for this printing was elementally analyzed by a secondary ion mass meter, whereby peak values of carbon and fluorine were detected, and the precipitate was found as a lubricating layer.
마스크들의 제 1 피스, 제 1,000 피스, 제 3,000 피스, 제 5,000 피스 및 제 10,000 피스에 대하여, 아래의 평가가 수행되었다.For the first piece, the 1,000 piece, the 3,000 piece, the 5,000 piece and the 10,000 piece of masks, the following evaluation was performed.
자기 패턴의 형성의 유무가 확인되었고, 이에 의해 모든 디스크들에 대하여, 마스크의 투과 부분들 및 비투과 부분들에 대응하는 패턴들이 상기 자기 디스크들상에 인쇄되었다라는 사실이 발견되었다.The presence or absence of the formation of a magnetic pattern was confirmed, whereby it was found that for all the disks, patterns corresponding to the transparent and non-transmissive portions of the mask were printed on the magnetic disks.
그러나, 윤활층 두께가 FT-IT 에 의해 측정되었을 때, 그 두께는 1.0 nm 로 감소된다고 알려졌다. 이러한 자기 디스크들은 CSS 테스트받았고, 헤드 크러시는 20,000 번 이후에 발생하였다. 윤활층의 프리 부분이 소실되었으므로, 내구성은 불충분하게 되었다라고 간주된다.However, when the lubrication layer thickness was measured by FT-IT, it was known that the thickness was reduced to 1.0 nm. These magnetic disks were CSS tested and head crushes occurred after 20,000 times. Since the free portion of the lubricating layer was lost, the durability is considered to be insufficient.
형성된 자기 패턴은 0.9 ㎛ 의 재생 소자 폭을 가지는 하드 디스크용 MR 헤드에 의해 재생되었고, 그 파형은 오실로스코프에 의해 확인되었다. 관찰된 파형의 출력은 자기 헤드에 의해 기록된 자기 패턴의 출력과 비교하여 점점 감소되었고, 이는 제 3,000 피스에서 90%, 제 5,000 피스에서 85%, 제 10,000 피스에서 80%가 되었다. 또한 신호 세기는 그에 따라 감소된다고 알려졌다.The formed magnetic pattern was reproduced by an MR head for a hard disk having a reproducing element width of 0.9 mu m, and the waveform was confirmed by an oscilloscope. The output of the observed waveform was gradually reduced compared to the output of the magnetic pattern recorded by the magnetic head, which was 90% in the 3,000 pieces, 85% in the 5,000 pieces, and 80% in the 10,000 pieces. It is also known that the signal strength is reduced accordingly.
도 1 은 본 발명의 자기 패턴 형성 방법의 예를 설명하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure explaining the example of the magnetic pattern formation method of this invention.
도 2(a) 내지 도 2(c)는 본 발명의 자기 패턴 형성 방법의 또 다른 예를 설명하는 도면.2 (a) to 2 (c) are diagrams illustrating still another example of the magnetic pattern forming method of the present invention.
도 3(a)는 본 발명의 자기 패턴 형성 장치에서 자계가 인가된 부분과 디스크 홀딩 부분을 도시하는 예의 종 단면도.Fig. 3A is a longitudinal sectional view of an example showing a portion to which a magnetic field is applied and a disk holding portion in the magnetic pattern forming apparatus of the present invention.
도 3(b)는 도 3(a)에 도시된 자기 패턴 형성 장치에서 자계가 인가된 부분과 디스크 홀딩 부분을 도시하는 도면.FIG. 3B is a view showing a portion to which a magnetic field is applied and a disk holding portion in the magnetic pattern forming apparatus shown in FIG.
도 4 는 본 발명의 자기 패턴 형성 장치에서 자계가 인가된 부분과 디스크 홀딩 부분을 도시하는 예의 종 단면도.4 is a longitudinal sectional view of an example showing a portion to which a magnetic field is applied and a disk holding portion in the magnetic pattern forming apparatus of the present invention;
도 5 는 본 발명에 따라 에너지 빔을 조사하기 위한 광학 시스템의 예를 도시하는 도면.5 shows an example of an optical system for irradiating an energy beam in accordance with the present invention.
도 6 은 에너지 빔의 에너지 밀도 분포를 도시하는 도면.6 shows an energy density distribution of an energy beam.
도 7 은 본 발명의 자기 패턴 형성 장치에 자계가 인가된 부분과 디스크 홀딩 부분을 도시하는 예의 종 단면도.Fig. 7 is a longitudinal sectional view of an example showing a portion to which a magnetic field is applied and a disc holding portion to the magnetic pattern forming apparatus of the present invention.
도 8 은 본 발명에 따라 에너지 빔을 조사하기 위한 광학 시스템의 예를 도시하는 도면.8 shows an example of an optical system for irradiating an energy beam in accordance with the present invention.
도 9 는 본 발명에 따라 에너지 빔을 조사하기 위한 광학 시스템의 또 다른 예를 도시하는 도면.9 illustrates another example of an optical system for irradiating an energy beam in accordance with the present invention.
도 10 은 본 발명에 사용되는 셰이딩 기판의 예를 도시하는 도면.10 is a diagram showing an example of a shading substrate used in the present invention.
도 11 은 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 11 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disc according to the present invention;
도 12 는 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 12 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disk according to the present invention;
도 13 은 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 13 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disk according to the present invention;
도 14 는 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 14 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disk according to the present invention;
도 15 는 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 15 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disk according to the present invention;
도 16 은 본 발명에 따라 디스크의 주요 부분의 구조를 도시하는 횡 단면도.Fig. 16 is a cross sectional view showing the structure of the main part of the disk according to the present invention;
도 17 은 본 발명의 실시예에 사용되는 마스크의 예를 도시하는 도면.17 is a diagram showing an example of a mask used in the embodiment of the present invention.
도 18 은 본 발명의 실시예에 사용되는 마스크의 또 다른 예를 도시하는 도면.18 is a diagram showing another example of a mask used in the embodiment of the present invention.
도 19 는 본 발명의 실시예에 사용되는 마스크의 또 다른 예를 도시하는 도면.19 is a diagram showing yet another example of a mask used in the embodiment of the present invention.
도 20 은 본 발명의 자기 패턴 형성 장치의 예를 도시하는 도면.20 is a diagram showing an example of a magnetic pattern forming apparatus of the present invention.
도 21 은 자기 패턴 형성 장치의 또 다른 예를 도시하는 도면. 21 is a diagram showing still another example of the magnetic pattern forming apparatus.
도 22 는 자기 패턴 형성 장치의 또 다른 예를 도시하는 도면.22 is a diagram showing still another example of the magnetic pattern forming apparatus.
도 23 은 본 발명에 따라 레이저를 조사하기 위한 광학 시스템의 예를 도시하는 도면.23 shows an example of an optical system for irradiating a laser in accordance with the present invention.
도 24(a) 및 도 24(b)는 본 발명의 실시예에서 신호들을 재생하는 각각의 파형들을 도시하는 도면.24 (a) and 24 (b) show respective waveforms for reproducing signals in an embodiment of the present invention.
도 24(c)는 실시예에서 얻어지는 자기 패턴의 확대사진을 도시하는 도면.Fig. 24C is an enlarged photograph of the magnetic pattern obtained in the embodiment.
도 25(a) 도 25(b)는 본 발명의 예에서 소실된 펄스들의 평가 결과들을 도시 하는 도면. Figure 25 (a) Figure 25 (b) shows the evaluation results of the missing pulses in the example of the present invention.
도 26 은 본 발명의 예에서 얻어지는 자기 패턴의 확대사진을 도시하는 도면.Fig. 26 shows an enlarged photograph of the magnetic pattern obtained in the example of the present invention.
도 27(a) 내지 도 27(c)는 본 발명의 예에서 신호들을 재생하는 파형들을 각각 도시하는 도면.27 (a) to 27 (c) each show waveforms for reproducing signals in the example of the present invention.
도 28(a) 및 도 28(b)는 본 발명의 실시예에 사용되는 마스크를 도시하는 도면.28 (a) and 28 (b) show a mask used in the embodiment of the present invention.
도 29 는 외부 자계 인가 수단의 또 다른 예를 설명하는 도면.29 is a view for explaining another example of an external magnetic field applying means.
도 30 은 외부 자계 인가 수단의 또 다른 예를 설명하는 도면.30 is a view for explaining another example of an external magnetic field applying unit.
도 31 은 외부 자계 인가 수단의 또 다른 예를 설명하는 도면.31 is a view for explaining another example of an external magnetic field applying means.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
101 : 자기 디스크 102 : 포토마스크101: magnetic disk 102: photomask
103 : 펄스 레이저빔 104 : 외부 자계103: pulsed laser beam 104: external magnetic field
105 : 포토폴리머 106 : 포토마스크105: photopolymer 106: photo mask
107 : 목적 광 108 : 프리즘107: objective light 108: prism
109 : 기준 광 110 ; 레이저 광원109:
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