CN100380453C

CN100380453C - 信息记录媒体

Info

Publication number: CN100380453C
Application number: CNB2005100637326A
Authority: CN
Inventors: 高井充; 添野佳一; 田上勝通; 嵨川和也; 諏訪孝裕
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: US7604880B2; JP2005276325A; CN1674107A; JP4601980B2; US20050233176A1

Abstract

本发明涉及信息记录媒体。本发明的目的在于提供能够减少其表面和磁头之间接触引起的两者的磨损，并且能够降低因贴合引起的两者的损坏的发生率的信息记录媒体。其手段是，在基体材料(11)的至少一个面上形成规定的凹凸图案的磁性层(14)的各凹部(22)埋入非磁性材料，同时在所述磁性层(14)的各凸部(21)的各上表面(21a)的至少一部分的区域，利用非磁性材料形成非磁性层(15)，所述非磁性层(15)形成为，其一部分比除该部分的其他部分更向与凸部(21)的突出方向相同的方向突出。

Description

信息记录媒体

发明领域

本发明涉及至少在基体材料的一个面上形成磁性层的信息记录媒体。

背景技术

以往，硬盘等磁记录媒体(信息记录媒体)的面记录密度的高密度化是由线记录密度的高密度化以及磁道密度的高密度化的两者完成的。今后，为了使面记录密度的进一步高密度化，使这两者进一步高密度化正成为必要条件。在这种情况下，线记录密度的高密度化用的手法，有提高磁头的记录分辨率、磁记录媒体的高顽磁力化及低噪音化等，进一步谋求磁头与磁记录媒体之间的低间隔化。

另一方面，在磁道的高密度化方面，明显存在因磁头小型化的极限以及磁头的磁场扩张而产生的边纹(side fringe)和串音等各种问题。已有手法中，磁道密度的高密度化乃至对面记录密度的高密度化正在达到极限。在这样的状况下，作为可以进一步实现面记录密度的高密度化的磁记录媒体，已经提出了具有在规定的凹凸图案上形成的记录层的盘片读取磁道型(disk read tracktype)的磁记录媒体。这种情况下，已知这种盘片读取磁道型的磁记录媒体存在磁头的浮动特性因凹凸图案中的凹部的影响而受损的问题。作为可以解决该问题的手段，已知日本特开平9-97419号公报中公开的磁盘。该磁盘形成具备将非磁性材料填充到凹凸图案中的凹部(保护带间隔)而形成的保护带构件的结构。这种情况下，通过研磨磁盘表面，使这种磁盘形成记录磁性构件和保护带构件之间没有阶跃的状态，即磁盘表面平滑的状态。

然而，已有的磁盘存在以下问题。即已有的磁盘中，其表面平滑化。另一方面，具备这类磁盘的磁记录装置使数据录放用的磁头离磁盘表面保持规定的距离，从而避免磁头与磁盘之间相互接触。但是，尤其是使磁头在搜索时向半径方向移动时，有时因磁盘表面和磁头之间的气流变化致使两者相互接触。在这种情况下，由于已有的磁盘的表面平滑化的，在具有这种磁盘的磁记录装置中，磁盘和磁头面接触的结果是，产生磁头以及磁盘的表面容易摩擦损耗的问题。另外，磁头接近被高度平滑化的磁盘的表面时，磁头的头部表面也平滑化，因此存在可能因两者贴合从而导致磁头及磁盘的表面损坏的问题。这种情况下，与不形成凹凸图案的连续膜型磁盘一样，也可以考虑下述方法，即在以规定的粗糙度形成基体材料的表面之后，通过将记录层(磁性层)等层叠，在磁性层的表面形成网纹(微小凹凸)。然而，在制造盘片读取磁道型(disk readtrack type)的磁盘时，如上述那样将非磁性材料填充到磁性层的凹部并进行研磨，因而网纹也平滑化。因此即使采用这种方法也依然产生上述那样的问题。

本发明是鉴于上述存在问题而作出的，其目的在于提供一种信息记录媒体，该媒体能够减少其表面和磁头之间接触引起的两者的磨损，并且能够降低因贴合引起的两者的损坏的发生率。

发明内容

能够达到上述目的的本发明的信息记录媒体如下所述形成，即在基体材料的至少一个面上形成规定的凹凸图案的磁性层的各凹部埋入非磁性材料，同时在所述磁性层的各凸部的各上表面的至少一部分的区域，利用所述非磁性材料形成非磁性层，所述非磁性层形成为，其一部分比除该部分外的其他部分更向与所述凸部的突出方向相同的方向突出。

这种情况下，可以在所述各凸部的所述各上表面的全部区域形成所述非磁性层。

又可以在除了所述各凸部的所述各上表面的边缘部的区域形成所述非磁性层。

又可以随着朝所述凸部的中央部靠近逐渐向着与所述突出方向相同的方向突出地形成所述非磁性层。

又，本发明的信息记录媒体如下所述形成，即在基体材料的至少一个面上形成规定的凹凸图案的磁性层的各凹部将非磁性材料埋入，所述磁性层的各凸部的各上表面的一部分比除了该部分外的其他部分更朝着与所述凸部的突出方向相同的方向突出。

在这种情况下，能够使所述各上表面从所述非磁性材料的表面突出地形成所述各凸部。

又能够随着朝所述各上表面的中央部靠近逐渐向着与所述突出方向相同的方向突出地形成所述各凸部。

又可以在所述基体材料的所述至少一个面的最上部形成保护层。

采用本发明的信息记录媒体，通过形成磁性层且使其一部分相比其他部分突出，即使例如在搜索时信息记录媒体的表面与磁头之间的气流发生变动，也可以将磁头与信息记录媒体的表面之间的接触限制于线接触或者点接触，比表面平滑化的已有的信息记录媒体，可以充分减少接触时的两者的接触面积，其结果是，可以充分降低接触引起的磁头与信息记录媒体的表面的磨损。另外，由于利用其一部分突出的非磁性层形成适度的凹凸，因而可以充分降低信息记录媒体的表面与磁头之间贴合引起的磁头及信息记录媒体的表面的损坏的发生率。

又，采用本发明的信息记录媒体，通过在各个凸部中各上表面全部区域形成非磁性层，可以回避磁头和磁性层之间的直接接触，因此不仅可以切实地防止磁头的磨损，而且可以切实地防止磁性层的磨损。

还有，采用本发明的信息记录媒体，通过在除了各个凸部的各上表面中的边缘部外的区域形成非磁性层，数据录放时磁头与凸部之间的非磁性材料少了各上表面的边缘部不存在磁性材料的份额，因此可以减少间隔损耗，从而可以提高录放特性。

又，采用本发明的信息记录媒体，随着朝凸部的中央部靠近逐渐向着与所述突出方向相同的方向突出地形成所述非磁性层，这样可以圆滑地形成非磁性层而不形成角部。因此，可以充分防止在接触信息记录媒体的表面时磁头与信息记录媒体的表面的损坏。

又，采用本发明的信息记录媒体，使所述磁性层的各凸部的各上表面的一部分比除该一部分外的其他部分更突出地形成，这样即使例如在搜索时信息记录媒体的表面与磁头之间的气流发生变化致使磁头与信息记录媒体的表面之间接触，也可以把该接触限制在线或者点接触范围，因此相比表面平滑化的已有信息记录媒体，可以把接触时两者的接触面积限制于足够小的程度，其结果是，可以充分降低接触引起的磁头以及信息记录媒体的表面的磨损。另外，由于利用其一部分突出的凸部形成适度的凹凸，因而可以充分降低信息记录媒体的表面和磁头之间贴合引起的磁头以及信息记录媒体的表面损坏的发生率。

又，采用本发明的信息记录媒体，通过使各凸部的各上表面从非磁性材料的表面突出，录放时磁性层的各个凸部与磁头之间不存在非磁性材料，其结果是，可以充分提高录放特件。

又，采用本发明的信息记录媒体，随着朝各上表面的中央部靠近逐渐向着与所述突出方向相同的方向突出地形成所述各凸部，以此可以圆滑地形成各凸部而不形成角部。因此，可以充分防止接触信息记录媒体的表面时磁头和信息记录媒体的表面的损坏。

又，采用本发明的信息记录媒体，通过在其最上部形成保护层，可以进一步切实地防止例如磁头接触导致的磁性层的磨损。

附图说明

图1是磁记录媒体1的剖面图。

图2是示出磁记录媒体制造装置101的结构的框图。

图3是中间体10的剖面图。

图4是在玻璃基体材料11上形成软磁性层12的状态的剖面图。

图5是软磁性层12上形成中间层13的状态的剖面图。

图6是在磁性层14上形成掩模形成用功能层17的状态的剖面图。

图7是对掩模形成用功能层17照射电子束EB以描绘曝光图案P1的状态的剖面图。

图8是形成凹凸图案P2(掩模M1)的状态的剖面图。

图9是在磁性层14上形成凹凸图案P3的状态的剖面图。

图10是将非磁性材料覆盖在磁性层14上的状态的剖面图。

图11是对非磁性材料进行离子束蚀刻的状态的剖面图。

图12是在磁性层14的凸部21的上表面21a上形成非磁性层15的状态的剖面图。

图13是磁记录媒体1A的剖面图。

图14是磁记录媒体1B的剖面图。

符号说明

1.1A，1B磁记录媒体 11.玻璃基体材料 14.磁性层 15.非磁性层16.保护层 21.凸部 21a.上表面 22.凹部 P3凹凸图案

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的信息记录媒体的最佳实施方式。

图1所示的磁记录媒体1是作为本发明的信息记录媒体之一例的磁盘，与未图示的主轴电动机和磁头滑块(磁头)等一起被设置在框体内，构成磁记录装置。另外，磁记录媒体1是能够以垂直记录方式记录数据的盘片读取磁道型的磁记录媒体，例如，其构成是，将软磁性层12以及作为底层的中间层13按照这一次序层叠在玻璃基体材料1的一个面上，进而利用磁性材料将形成为规定的凹凸图案的磁性层14层叠在中间层13上。另外，将非磁性材料埋入磁性层14的凹部22、22…内，利用非磁性材料在磁性层14中的各个凸部21、21…的各个上表面21a、21a…上形成非磁性层15、15…。这种情况下，形成非磁性层15，如该图所示，使其中央部(相当于本发明中的一部分)比其他部分缓缓向上方(相当于本发明的凸部的伸出方向)突出。另外，在埋入凹部22的非磁性材料以及非磁性层15上(本发明的一个面的最上部)，形成保护层16以覆盖该两者。进而，在保护层16上涂敷未图示的润滑剂(例如，フォンブリン系润滑剂)。

另一方面，图2所示的磁记录媒体制造装置(以下也称为「制造装置」)101形成具有溅射装置102、涂布装置103、描绘装置104、显像装置105以及蚀刻装置106且能够制造磁记录媒体1的结构。溅射成膜装置102在制造磁记录媒体1时，采用溅射成膜法在玻璃基体材料11上依照这一顺序形成软磁性层12、中间层13以及磁性层14，以此制造图3所示的记录媒体制造用中间体(以下简称“中间体”)10。另外，溅射装置102如图10所示，采用溅射成膜法在下述凹凸图案P3上形成的磁性层14(参考图9)上覆盖非磁性材料。涂布装置103如图6所示，采用旋转涂布(spin coat)法在利用溅射装置102制作的中间体10的磁性层14上涂布电子束抗蚀剂(EB抗蚀剂)，形成掩模形成用功能层17。

描绘装置104如图7所示，通过对由涂布装置103形成的掩模形成用功能层17照射电子束EB，将曝光图案P1描绘在掩模形成用功能层17上。显像装置105通过对描绘装置104描绘的曝光图案P1完成的掩模形成用功能层17实施显像处理，如图8所示去除掩模形成用功能层17上的电子束EB照射部位，形成凹凸图案P2(掩模M1)。蚀刻装置106采用由显像装置105形成的掩模M1，对磁性层14进行离子束蚀刻，从而如图9所示，在凹凸图案P3上形成磁性层14。另外，蚀刻装置106如图11、12所示利用溅射装置102去除覆盖在磁性层14上的非磁性材料的一部分。

接着，参考附图对利用制造装置101制造磁记录媒体1的制造方法进行说明。

首先，制作形成磁记录媒体1用的中间体10。具体而言，磁记录媒体制造装置101的溅射装置102，如图4所示采用磁控管溅射成膜法将CoZrNb溅射在例如表面粗糙度Ra为0.2～0.3nm、直径约为21.59mm(0.85英寸)的玻璃基体材料11上，从而形成厚度为200nm左右的软磁性层12。接着，溅射装置102如图5所示，采用例如DC磁控管溅射成膜法将中间层形成用材料溅射在软磁性层12上，从而形成中间层13。然后，溅射装置102如图3所示采用例如DC磁控管溅射成膜法，将SiO₂和CoPt的结晶颗粒的混合物溅射在中间层13上，从而形成厚度为15nm的磁性层14。以此完成制造磁记录媒体1用的中间体10。

之后，涂布装置103采用旋转涂布(spin coat)法涂布正电子束抗蚀剂以覆盖中间体10的磁性层14，从而形成厚度130nm的掩模形成用功能层17。接着，描绘装置104如图7所示对掩模形成用功能层17照射电子束EB，将曝光图案P1描绘在掩模形成用功能层17上。然后，显像装置105通过对曝光图案P1描绘后的掩模形成用功能层17执行显像处理，以此如图8所示去除由描绘装置104照射电子束EB的部位。以此如该图所示形成在磁性层14上具有凹凸图案P2的掩模M1。这种情况下，例如，将掩模M1(凹凸图案P2)中的凸部的宽度以及凹部的宽度分别规定为50nm和30nm。即将凸部(凹部)的间距规定为80nm。再者，掩模M1的形成方法不限于描绘装置104描绘曝光图案P1以及显像装置105进行的显像处理方法，也可以采用例如压印法，即将凹凸图案P2和互补形状(相反形成凹凸的形状)的模子(压模；stamper)压入掩模形成用功能层17，将模子的凹凸图案复制在掩模形成用功能层17上，形成掩模M1。

接着，将掩模M1用作掩模，蚀刻装置106进行使用氩气的离子束蚀刻。借助于此，如图9所示，磁性层14在具有凸部21以及凹部22的凹凸图案P3上形成。接着，在对例如基体材料不施加偏置电压的状态下，溅射装置102在将氩气的压力设定在0.3Pa的条件下对作为非磁性材料的SiO₂进行溅射，如图10所示，从而以例如50nm的厚度将非磁性材料覆盖在磁性层14(凸部21以及凹部22)上。这时，通过在对基体材料不施加偏置电压的状态下进行溅射，在覆盖的非磁性材料的表面上形成反映磁性层14上的凹凸图案P3的形状的凹凸图案P4。

然后，蚀刻装置106在例如将氩气的压力规定为0.4Pa，同时将离子束的角度规定为1°的蚀刻条件下，对磁性层14上覆盖的非磁性材料启动使用氩气的离子束蚀刻。这时，如图11所示，缓缓去除非磁性材料，以削去凹凸图案P4上的各个凸部的角部(凹部的边缘部)。接着，蚀刻装置106在经过例如5分20秒的时刻，结束离子束蚀刻。这时，通过缓缓去除形成凹凸图案P4的非磁性材料，如图12所示，埋入磁性层14的凹部22、22…的非磁性材料的表面形成稍微凹陷的状态。此外，在磁性层14的各个凸部21、21…的各个上表面20a、21a…上残留非磁性残留，其中央部向上方缓缓伸出2nm，形成光滑的山形，从而形成非磁性层15、15…。然后，溅射装置102采用溅射法，对碳(石墨)进行溅射，从而在非磁性材料(非磁性层15)上形成厚度为2nm的保护层(碳膜)16。接着，在保护层16的表面上涂敷フォンブリン系的润滑剂，使其平均厚度达到例如2nm。从而完成磁记录媒体1，如图1所示。

再者，发明人为了验证磁记录媒体1特性，进行了如下的特性实验。该特性实验中制作了多个组装入磁记录媒体1的磁记录装置。这时，作为磁记录装置中的磁头，采用1.25mm×1.0mm的小型滑块。另外，作为比较对象，制作多个组装入研磨表面的磁记录媒体的磁记录装置，使磁性层14的凸部21的上表面21a露出且埋入凹部22的非磁性材料的上表面以及上表面21a为一个面(表面平滑)。接着，采用旋转支架(spin stand)型搜索试验装置，进行搜索试验。具体而言，在例如减压到0.2大气压的环境下，使各个磁记录装置动作，连续执行使磁头从最内环磁道向最外环磁道移动的搜索动作，测量各个磁记录装置中的磁头到损坏为止的时间。其结果是，组装入磁记录媒体1的各个磁记录装置中的磁头到损坏为止的时间相对于组装入比较对象的磁记录媒体的各个磁记录装置中的磁头到损坏为止的时间平均约为其3.1倍。根据以上的结果可知，在通常的使用环境下使用组装入磁记录媒体1的磁记录装置时，显然可以充分降低磁记录媒体1的表面与磁头之间的贴合引起的磁头以及信息记录媒体1的表面损坏的发生率。

这样，采用该磁记录媒体1，通过使磁性层14的各个凸部21的上表面21a上形成的非磁性层15的一部分(中央部)比除了这一部分的其他部分(边缘部)突出，即使在例如搜索时磁头有接触，也可以将磁头与非磁性层15中的突出部之间的接触限制在线接触或者点接触范围，因此与平滑地形成表面的已有的信息记录媒体相比，可以减少接触时两者的接触面积，其结果是，可以充分降低接触引起的磁头以及磁记录媒体1的表面的磨损。另外，由其一部分突出的非磁性层15形成适度的凹凸，因此可以充分降低贴合引起的磁头和磁记录媒体1的表面的损坏的发生率。

另外，通过在磁性层14的各个凸部21的上表面21a的全部区域形成非磁性层15，可以切实地避免磁头和磁性层14的直接接触，因而可以切实地防止磁性层14的磨损。

又，通过将非磁性层15形成为没有角部的光滑的山形，使其中央部缓缓向上方突出，可以充分防止与磁记录媒体1的表面接触时磁头以及磁记录媒体1的表面的损坏。

又，通过在最上部形成保护层16，可以切实防止例如磁头的接触所产生的磁性层14的磨损。

再者，本发明并非局限于上述的结构。在上面对在例如磁性层14的凸部21的上表面21a的全部区域形成非磁性层15的例子进行了阐述，但也可以如13所示的磁记录媒体1A(该图中省略保护层16的图示)那样，仅仅在上表面21a的一部分的区域形成非磁性层15。制造该磁记录媒体1A时，对上述磁记录媒体1的制造方法中的非磁性材料的离子束蚀刻的蚀刻时间设定为例如20秒钟左右的较长的时间。借助于此，如该图所示，去除非磁性材料直到磁性层14的各凸部21的各上表面21a的边缘部露出的状态为止。在除上表面21a的边缘部以外的约40nm宽度的区域(中央部)形成该中央部向上突出例如1nm左右的山形的非磁性层15。还有，发明者为了检验磁记录媒体1A的特性，制造多个组装有磁记录媒体1A的磁记录装置，进行与上面所述相同的特性检验。其结果是，组装有磁记录媒体1A的各磁记录装置中的磁头使用到损坏为止的时间平均是组装有作为比较对象的磁记录媒体的各磁记录装置中的磁头使用到损坏为止的时间的2.2倍。根据这一结果可知，在通常的使用环境下使用组装入磁记录媒体1A的磁记录装置时，显然也可以充分降低磁记录媒体1A的表面与磁头之间的贴合引起的磁头以及信息记录媒体1A的表面损坏的发生率。而且，采用该磁记录媒体1A，通过使磁性层14的各个凸部21的上表面21a上形成的非磁性层15的一部分(非磁性层15的中央部)比除了这一部分外的其他部分(非磁性层15的边缘部)突出，与磁记录媒体1一样，可以将磁记录媒体1A的表面与磁头的接触引起的磁头以及磁记录媒体1A的表面的磨损减低到足够低的程度。另外，通过在各凸部21的各上表面21a上的边缘部以外的区域形成非磁性层15，数据录放时磁头与凸部21之间的非磁性材料少了各上表面21a的边缘部不存在磁性材料的份额，因此可以减少间隔损耗，从而可以提高录放特性。

又，如图14所示的磁记录媒体1B(该图中省略了保护层16的图示)所示，可以采用使磁性层14的各凸部的各上表面其一部分(中央部)缓缓向上突出形成山形的结构。制造这种磁记录媒体1B时，对上述磁记录媒体1的制造方法中的非磁性材料的离子束蚀刻的蚀刻时间设定为例如40秒钟左右的较长的时间。借助于此，如该图所示，从磁性层14的各凸部21的各上表面21a去除全部非磁性材料，还去除上表面21a的边缘部，形成中央部向上缓缓突出的圆滑的山形。

还有，发明者为了检验磁记录媒体1B的特性，制造多个组装有磁记录媒体1B的磁记录装置，进行与上面所述相同的特性检验。其结果是，组装有磁记录媒体1B的各磁记录装置中的磁头使用到损坏为止的时间平均是组装有作为比较对象的磁记录媒体的各磁记录装置中的磁头使用到损坏为止的时间的约1.5倍。根据这一结果可知，在通常的使用环境下使用组装入磁记录媒体1B的磁记录装置时，显然也可以充分降低磁记录媒体1B的表面与磁头之间的贴合引起的磁头以及信息记录媒体1B的表面损坏的发生率。而且，采用该磁记录媒体1B，通过使磁性层14的各个凸部21的上表面21a的一部分(中央部)比除了这一部分外的其他部分(上表面21a的边缘部)突出形成山形，在例如搜索时即使是磁头与磁记录媒体1B的表面接触，也能够将该接触限制于线接触或点接触，因此能够使接触时两者的接触面积十分小，其结果是能够充分减小由接触引起的磁头和磁记录媒体1B的表面磨损。又，通过采用使磁性层14的各凸部21的各上表面21a从非磁性材料表面突出(露出)的结构，也就是采用维持非磁性材料不附着于上表面21a的状态的结构，在录放中磁性层14的各凸部21与磁头之间不存在非磁性材料，其结果是能够充分提高录放特性。又，在上述21a上不形成角部地使磁性层14的凸部形成圆滑的山形，使中央部缓缓向上突出，以此能够充分防止磁头与磁记录媒体1B表面接触时磁头和磁记录媒体1B表面的破损。

又，上面对将本发明使用于垂直记录方式的磁记录媒体1、1A、1B的例子进行了说明，但是，当然也可以将本发明使用于面内记录方式的磁记录媒体等各种信息记录媒体。

Claims

1.一种信息记录媒体，其特征在于，在基体材料的至少一个面上形成规定的凹凸图案的磁性层的各凹部埋入非磁性材料，同时在所述磁性层的各凸部的上表面利用所述非磁性材料形成非磁性层，

随着朝所述凸部的所述上表面的中央部靠近，所述非磁性层逐渐突出。

2.根据权利要求1所述的信息记录媒体，其特征在于，在所述各凸部的所述各上表面的全部区域形成所述非磁性层。

3.根据权利要求1所述的信息记录媒体，其特征在于，在除所述各凸部的所述各上表面的边缘部外的区域形成所述非磁性层。

4.根据权利要求1或2或3所述的信息记录媒体，其特征在于，在所述基体材料的所述至少一个面的最上部形成保护层。

5.一种信息记录媒体，其特征在于，

在基体材料的至少一个面上形成规定的凹凸图案的磁性层的各凹部埋入非磁性材料，

所述磁性层的各凸部形成为，其上表面从所述非磁性材料的表面突出，并随着朝所述上表面的中央部靠近、逐渐突出。

6.根据权利要求5所述的信息记录媒体，其特征在于，在所述基体材料的所述至少一个面的最上部形成保护层。