專利名稱：磁記錄介質(zhì)、磁記錄裝置及制造磁記錄介質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如離散磁道介質(zhì)或納米圖案化介質(zhì)的磁記錄介質(zhì)，制造該磁記錄介質(zhì)的方法以及磁記錄裝置。
背景技術(shù)：
最近，為了著力提高磁記錄介質(zhì)的密度，對(duì)配置成如下所述的離散磁道型介質(zhì)和納米圖案化介質(zhì)已經(jīng)傾注了很多的關(guān)注。在離散磁道型介質(zhì)中，相鄰記錄軌道通過溝槽或非磁性材彼此隔離，以降低記錄軌道之間的磁干擾。在納米圖案化的介質(zhì)中，相鄰記錄位通過溝槽或非磁性材料彼此隔離，以降低記錄位之間的磁干擾。在這樣的離散磁道型介質(zhì)或納米圖案化介質(zhì)的制造過程中，由于壓印方法可以省去寫入伺服軌道的步驟，從而導(dǎo)致成本的降低，所以優(yōu)選使用壓模，采用該方法來形成用于數(shù)據(jù)區(qū)和伺服區(qū)信號(hào)的磁性圖案。
然而，當(dāng)將采用壓印工藝制造的磁記錄介質(zhì)插入磁記錄裝置中時(shí)，介質(zhì)表面上的凹陷和凸起可能不利地使磁頭的飛行性能變得不穩(wěn)定。因此，目前并沒有建立對(duì)采用壓印工藝制造磁記錄介質(zhì)的方法、要形成的適合圖案以及用于磁性膜的處理方法的適當(dāng)制造條件。
傳統(tǒng)地，已經(jīng)提出了一種磁記錄介質(zhì)，該記錄介質(zhì)至少在相對(duì)于數(shù)據(jù)記錄區(qū)的外部區(qū)域或內(nèi)部區(qū)域之一中形成有凹陷和凸起圖案，以便為了改善磁頭飛行性能而調(diào)節(jié)施加到磁頭的抬升力(JP-A 2005-38476[KOKAI])。此外，提出一種磁記錄介質(zhì)，為了防止磁頭的靜摩擦和防止圖案化結(jié)構(gòu)容易被破壞，對(duì)形成在記錄軌道區(qū)域和形成在將記錄軌道區(qū)域分隔開的分隔區(qū)域上的保護(hù)膜的表面高度進(jìn)行調(diào)整(JP-A 2003-109210[KOKAI])。
對(duì)于采用壓印工藝制造的磁記錄介質(zhì)，類金剛石碳(DLC)膜作為保護(hù)膜可能并不適合通過化學(xué)氣相沉積(CVD)來形成，因?yàn)樵诨椎倪吘墔^(qū)域并不能成功地建立導(dǎo)電性。因此，例如是如果DLC膜形成得不是足夠厚，當(dāng)該介質(zhì)在驅(qū)動(dòng)器上安裝時(shí)，保護(hù)膜可能與主軸接觸而損壞，并且進(jìn)一步在保護(hù)膜損壞的地方磁性膜被腐蝕。然而，到目前為止還不知道這些問題的解決辦法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種磁記錄介質(zhì)，包括環(huán)形基底，其表面分成位于外圓周邊緣與內(nèi)圓周邊緣之間的中央部分的記錄區(qū)、位于分別從外和內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大和2000μm或更小的范圍之內(nèi)的邊緣區(qū)域，以及分別位于各邊緣區(qū)域和記錄區(qū)域之間的相鄰區(qū)域；基底上的磁性膜；以及磁性膜上的保護(hù)膜，其特征在于邊緣區(qū)域的磁性膜比相鄰區(qū)域的薄，以及邊緣區(qū)域的保護(hù)膜的至少一部分比相鄰區(qū)域的厚。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種用來制造磁記錄介質(zhì)的方法，包括在環(huán)形基底上沉積磁性膜；在除了從基底內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的內(nèi)邊緣區(qū)域的磁性膜上形成抗蝕劑，并對(duì)從基底外圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的外邊緣區(qū)域邊緣漂洗以除去抗蝕劑；用具有凹陷和凸起圖案的壓模進(jìn)行壓印處理，以使位于基底外邊緣區(qū)域與內(nèi)邊緣區(qū)域之間的中央?yún)^(qū)域的記錄區(qū)域上的抗蝕劑形成圖案；蝕刻殘留在圖案化抗蝕劑凹陷中的抗蝕劑殘余；使用圖案化的抗蝕劑凸起作為掩膜蝕刻內(nèi)和外邊緣區(qū)域及記錄區(qū)域的磁性膜；以及除去圖案化的抗蝕劑。


圖1表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)的平面圖；圖2表示根據(jù)該具體實(shí)施方式
的從該磁記錄介質(zhì)內(nèi)圓周邊緣到外圓周邊緣區(qū)域的橫截面圖；圖3表示根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
的從磁記錄介質(zhì)內(nèi)圓周邊緣到外圓周邊緣區(qū)域的橫截面圖；圖4表示根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
的沿著離散磁道介質(zhì)圓周方向的平面圖；圖5表示根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
的沿著離散位介質(zhì)圓周方向的平面圖；
圖6表示根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
的沿著納米圖案化介質(zhì)的圓周方向的平面圖；圖7A、7B、7C、7D和7E是邊緣區(qū)域和相鄰區(qū)域的橫截面圖，表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
制造磁記錄介質(zhì)的一種方法圖8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G和8H是記錄區(qū)域的橫截面圖，表示根據(jù)該具體實(shí)施方式
制造磁記錄介質(zhì)的方法；圖9表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的磁記錄裝置的示意圖；以及圖10表示根據(jù)該具體實(shí)施方式
的磁記錄裝置的方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)的平面圖。圖2表示從該磁記錄介質(zhì)內(nèi)圓周邊緣到外圓周邊緣區(qū)域的示意性橫截面圖。如圖2所示，磁記錄介質(zhì)1具有位于環(huán)形基底11上的磁性膜12和保護(hù)膜13。圖2表示其中磁性膜12和保護(hù)膜13形成在基底11的兩個(gè)面上的一個(gè)實(shí)施例。然而，磁性膜12和保護(hù)膜13也可以只形成在基底11的一個(gè)表面上。
在這里，磁記錄介質(zhì)1的表面指的是其上用于記錄信息的平面。如圖1和2所示，將磁記錄介質(zhì)1的表面劃分成位于外圓周邊緣與內(nèi)圓周邊緣之間的中央部分中的記錄區(qū)域21、外邊緣區(qū)域23、內(nèi)邊緣區(qū)域25、位于外邊緣區(qū)域23與記錄區(qū)域21之間的外相鄰區(qū)域22，以及位于內(nèi)邊緣區(qū)域25與記錄區(qū)域21之間的內(nèi)相鄰區(qū)域24。
在從外圓周邊緣的除斜切部分(斜坡部分)之外的平坦部分最外位置開始的100μm或更大和2,000μm或更小的范圍之內(nèi)形成外邊緣區(qū)域23。在從內(nèi)圓周邊緣的除斜切部分(斜坡部分)之外的平坦部分最內(nèi)位置開始的100μm或更大和2,000μm或更小的范圍之內(nèi)形成內(nèi)邊緣區(qū)域25。
將外邊緣區(qū)域23和內(nèi)邊緣區(qū)域25限定到位于上述范圍之內(nèi)是基于如下理由。在磁記錄介質(zhì)的處理過程中，可能發(fā)生基底安裝偏心或馬達(dá)偏心約100～300μm。相應(yīng)地，在距平坦部分的最外側(cè)位置或最內(nèi)側(cè)位置的100μm范圍內(nèi)提供某種功能是沒有意義的。另一方面，磁頭滑塊的裝載位置設(shè)置在離外圓周邊緣約2,000μm處。(注意取決于基底尺寸，該值可能改變)。如果外邊緣區(qū)域23形成在離平坦部分最外側(cè)位置超過2,000μm的位置處，記錄區(qū)域?qū)?huì)變小。
記錄區(qū)域21包括數(shù)據(jù)區(qū)30和伺服區(qū)40，在這兩個(gè)區(qū)域中磁性膜都形成凸起的圖案。用戶數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)區(qū)30的磁性圖案中。下面將會(huì)詳細(xì)描述數(shù)據(jù)區(qū)30和伺服壓40。
在外相鄰區(qū)域22和內(nèi)相鄰區(qū)域24中不形成磁性圖案，也不記錄數(shù)據(jù)。
外相鄰區(qū)域22和內(nèi)相鄰區(qū)域24有時(shí)候合起來稱為相鄰區(qū)域。外邊緣區(qū)域23和內(nèi)邊緣區(qū)域25有時(shí)也合起來稱為邊緣區(qū)域。
在根據(jù)本具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)中，在邊緣區(qū)域23和25中的磁性膜12比在相鄰區(qū)域22和24中的磁性膜12薄。在邊緣區(qū)域23和25中的保護(hù)膜13的至少一部分比在相鄰區(qū)域22和24中的保護(hù)膜13厚。
在根據(jù)本具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)中，在邊緣區(qū)域23和25中的保護(hù)膜13比在相鄰區(qū)域22和24中的保護(hù)膜13厚。這樣的設(shè)置使得能夠防止保護(hù)膜13由于安裝到驅(qū)動(dòng)器時(shí)與主軸接觸或在介質(zhì)制造過程中的加工損壞所引起的性能變劣成。這反過來使得防止由于保護(hù)膜性能的劣化而引起的磁性膜被腐蝕成為可能。為了產(chǎn)生這介效果，優(yōu)選在邊緣區(qū)域的保護(hù)膜比在相鄰區(qū)域中的保護(hù)膜厚10nm或更多。當(dāng)保護(hù)膜厚度的差異小于10nm時(shí)，很難防止保護(hù)膜性能的變劣。
為了使邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜比相鄰區(qū)域中保護(hù)膜厚10nm或更多，如下所述，在磁記錄介質(zhì)的制造過程中應(yīng)當(dāng)將邊緣區(qū)域中的磁性膜的蝕刻量設(shè)置成10nm或更多。
另一方面，在傳統(tǒng)的磁記錄介質(zhì)(包括離散磁道介質(zhì)和納米圖案化介質(zhì))中，磁性膜和保護(hù)膜在邊緣區(qū)域和相鄰區(qū)域具有差不多相同的厚度。為了在傳統(tǒng)的磁性介質(zhì)上實(shí)現(xiàn)高密度記錄，將保護(hù)膜的厚度設(shè)置在1～10nm的范圍內(nèi)，優(yōu)選為3～4nm以減少磁頭與磁性膜之間的距離。然而，在邊緣區(qū)域更薄的保護(hù)膜很容易由于上述的原因而導(dǎo)致性能劣化。
在圖2中，形成保護(hù)膜13以覆蓋邊緣區(qū)域23和25和外部限內(nèi)部斜切部分(斜坡部分)。然而，保護(hù)膜13的形成并不限于此。例如，在根據(jù)如圖3所示的另一具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)的情況中，保護(hù)膜13在邊緣區(qū)域23和25中的厚度可以朝著外圓周邊緣或內(nèi)圓周邊緣降低。
在該具體實(shí)施方式
中，保護(hù)膜可以形成為只含一種類型的材料，或者為兩種或多種類型材料形成的疊層膜。保護(hù)膜的最上層優(yōu)選為由碳形成，碳具有優(yōu)秀的耐久性和耐腐蝕性，并通過化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝來沉積形成。在這里，碳被分成sp2鍵型的碳(石墨)和sp3鍵型的碳(金剛石)。CVD工藝在通過使原料氣在等離子體中活化以使該氣體分解的化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)上產(chǎn)生碳。相應(yīng)地，優(yōu)化的條件能夠形成類金剛石碳(DLC)，其中富含sp3鍵型的碳。DLC耐久性和耐腐蝕性能優(yōu)秀，但由于下部圖案的復(fù)制而平坦度不足。另一方面，通過使用石墨靶濺射形成的碳是含有sp2鍵型碳和sp3鍵型碳的混合物的無定型碳，其平坦度性能優(yōu)秀。
因此，要采用一種類型的材料來形成保護(hù)膜，優(yōu)選通過CVD沉積DLC。要采用兩種或多種類型材料的堆疊膜來形成保護(hù)膜，優(yōu)選通過濺射形成無定型碳以形成下部保護(hù)膜，隨后回蝕(etch back)，再通過CVD工藝沉積DLC。這樣的堆疊保護(hù)膜在平坦度、耐久性和耐腐蝕性能上都優(yōu)秀。
用于下部保護(hù)膜的可能材料可以包括包含SiO2或ZrO2的絕緣膜?？梢栽赗F偏置電壓下通過濺射沉積該絕緣膜，例如SiO2，并且該絕緣膜表現(xiàn)出優(yōu)秀的平坦度。由此該絕緣膜可以實(shí)現(xiàn)與無定型碳作為下部保護(hù)膜制造的絕緣膜類似的效果。然而，如果在沉積絕緣膜(例如SiO2)之后的回蝕操作之后，在表面殘留有絕緣膜，則在通過CV沉積的DLC過程中沒有建立導(dǎo)電性。這可能導(dǎo)致DLC膜質(zhì)量的變劣。在將絕緣膜用作下部保護(hù)膜的情況下為了避免出現(xiàn)這個(gè)問題，將下部保護(hù)膜回蝕，從而如圖3所示朝向邊緣方向其厚度將降低。
在磁記錄介質(zhì)的保護(hù)膜13上施加一潤滑劑。潤滑劑的例子例如包括全氟聚醚(perfluoropolyether)、氟代醇(fluorinated alcohol)和氟代羧酸(fluorinatedcarboxylic acid)。保護(hù)膜13上的潤滑劑分成與保護(hù)膜13化學(xué)鍵合的鍵合層和未與保護(hù)膜13鍵合的自由層。在邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜13更好的膜質(zhì)量將增大鍵合層的比率，而自由層具有均勻的膜厚度。為了測(cè)量潤滑劑中鍵合層與自由層的比率，可以采用X射線光電子分光鏡、用于化學(xué)分析的電子分光鏡(ESCA)、傅立葉變換紅外分光光度計(jì)(FT-IR)等設(shè)備。
下面將對(duì)根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的磁記錄介質(zhì)記錄區(qū)域的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述?？紤]離散磁道(DTR)介質(zhì)、離散位介質(zhì)和納米圖案化介質(zhì)的幾種情形。
圖4表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的沿著介質(zhì)的圓周方向看的離散磁道介質(zhì)的平面圖。圖4中的伺服區(qū)域40包括引導(dǎo)部分41、地址部分42和脈沖信號(hào)部分43。圖4中的數(shù)據(jù)區(qū)域30包括離散磁道31。
圖5表示根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
的沿著介質(zhì)的圓周方向看的離散位介質(zhì)的平面圖。在圖5的數(shù)據(jù)區(qū)域30中，鐵磁性層不僅僅在軌道橫向方向(cross-track)、也在沿磁道方向被物理地切成小片，以形成離散位32。
圖6表示根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方式
從沿著介質(zhì)的圓周方向看的納米圖案化介質(zhì)的平面圖。在圖6中數(shù)據(jù)區(qū)30中的記錄磁道包括具有磁性點(diǎn)33的兩種子磁軌，磁性點(diǎn)33是由沿磁道方向以節(jié)距P排列的凸起磁性圖案形成。在一條子磁道中的磁性點(diǎn)33與另一條子磁道中的磁性點(diǎn)33偏離1/2個(gè)節(jié)距。這些磁性點(diǎn)33可以使用人工輔助的自組裝方法(AASA)來形成，其中包括使兩嵌段共聚物(diblockcopolymer)相分離成可控陣列的圖案。
參考圖7A、7B、7C、7D、7E、8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G和8H，將對(duì)根據(jù)一個(gè)具體實(shí)施方式
用于制造離散磁道(DTR)介質(zhì)的方法進(jìn)行詳細(xì)地描述。首先，將參考圖7A、7B、7C、7D和7E，對(duì)邊緣區(qū)域和相鄰區(qū)域的處理進(jìn)行描述。隨后，參考圖8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G和8H，通過對(duì)記錄區(qū)域的處理進(jìn)行描述以及同時(shí)適當(dāng)?shù)貐⒖歼吘墔^(qū)域和相鄰區(qū)域的處理，來對(duì)制造DTR介質(zhì)進(jìn)行一般地描述。
如圖7A中所示，磁性膜12沉積在環(huán)形基底11上。在磁性膜12上旋涂抗蝕劑50。在這種情況下，使用位置可控制的分散器噴嘴，以防止將抗蝕劑施加在從內(nèi)邊緣區(qū)域(圖7A中未示出)的內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍內(nèi)。旋涂抗蝕劑50使外邊緣區(qū)域中的一部分抗蝕劑50升高。
基底11例如為含鋰的結(jié)晶玻璃。磁性膜12例如為所謂的垂直雙層介質(zhì)，在具有高磁導(dǎo)率的軟磁性底層上具有一垂直磁性記錄層。用于軟磁性底層的材料例如包括CoZr基合金、CoZrNb基合金和CoZrTa基合金。用于垂直磁性記錄層的材料例如包括CoCrPt等?？梢栽谲洿判缘讓雍痛怪贝判杂涗泴又g設(shè)置由非磁性物質(zhì)制成的中間層，以阻擋在軟磁性底層和垂直磁性記錄層之間的交換耦合相互作用，或者控制垂直磁性記錄層的結(jié)晶性。用于中間層的材料選自Ru、Pt、Pd、W、Ti、Ta、Cr、Si，包含任意的這些元素的合金，包含任意這些元素的氧化物和氮化物。然而，磁性膜12的組成并不限于上述的材料?？刮g劑50可以為光致抗蝕劑，例如用于半導(dǎo)體工藝的novolak樹脂，或者旋涂玻璃(SOG)，但該抗蝕劑并不限于此。用來施加抗蝕劑50的方法包括旋涂、浸涂、噴涂和噴墨(ink jet)工藝。優(yōu)選使用旋涂，因?yàn)槠湓谄教苟?、?jiǎn)單化程度和大批量生產(chǎn)率方面都是優(yōu)秀的。
如圖7B所示，使用適合用于抗蝕劑50的溶劑，邊緣漂洗外邊緣區(qū)域的一部分以除去抗蝕劑，該部分與從外圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍對(duì)應(yīng)。例如，如果抗蝕劑50為SOG，用于邊緣漂洗的溶劑可以為乙醇、異丙醇、環(huán)己醇等，但該溶劑并不限于此。
如圖7C所示，使用抗蝕劑50作為掩膜來使磁性膜12的邊緣區(qū)域被蝕刻并變得更薄。磁性膜12例如可以通過Ar離子銑削來蝕刻。在這種情況下，為了避免損壞磁性膜，基于離子銑削的蝕刻通過將離子入射角設(shè)置成30°隨后設(shè)置為70°來執(zhí)行，以抑制再沉積。當(dāng)在這樣陡峭的角度進(jìn)行蝕刻以抑制再沉積時(shí)，磁性膜上圖案的側(cè)壁傾斜角度在40°～75°之間。
如圖7D所示，剝離掉圖案化的抗蝕劑50。例如，如果抗蝕劑50是SOG，蝕刻可以用CF4、SF6等通過使用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)蝕刻裝置來進(jìn)行。然而，蝕刻工藝并不特別限于此。如果需要，可以執(zhí)行用于從機(jī)械加工的磁性膜中除去雜質(zhì)的工藝，例如沖洗。
如圖7E所示，沉積保護(hù)膜13。作為結(jié)果，在邊緣區(qū)域的保護(hù)膜的至少一部分比在相鄰區(qū)域的厚。
參考圖8A、8B、8C、8D、8E、8F、8G和8H，再次對(duì)制造DTR介質(zhì)的方法進(jìn)行一般性地描述，同時(shí)描述對(duì)記錄區(qū)域的處理過程，包括壓印工藝。
如圖8A所示，在環(huán)形基底11上沉積磁性膜12。在磁性膜12上旋涂抗蝕劑50。根據(jù)要制造的高密度磁記錄介質(zhì)，選擇抗蝕劑50以適合接在壓印工藝之后的工藝，例如蝕刻工藝?？刮g劑50還需要比壓模材料更加柔軟，以允許在壓模表面的凹陷和凸起圖案可以在壓印工藝中可靠地轉(zhuǎn)印。抗蝕劑50還需要足夠穩(wěn)定，以允許通過壓印轉(zhuǎn)印的凹陷和凸起圖案在室溫下能夠保持。因此，選擇具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔化溫度高于室溫的材料作為抗蝕劑50。更具體地，理想地是用于抗蝕劑50的材料足夠柔軟，以允許壓模的凹陷和凸起圖案可以在500bar或更大的負(fù)荷下被轉(zhuǎn)印，并且該材料具有至多100℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。如上所述，該抗蝕劑50例如可以是用于半導(dǎo)體工藝的光致抗蝕劑，例如novolak樹脂，或SOG，但該抗蝕劑50并沒有具體的限制。
在這種情況下，沒有將該抗蝕劑施加到從內(nèi)邊緣區(qū)域的內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大至2000μm或更小的范圍之內(nèi)。在施加抗蝕劑之后，對(duì)外邊緣區(qū)域進(jìn)行邊緣沖洗，以除去在該區(qū)域中的抗蝕劑50的升高的部分(參見圖7A、7B的說明)。
如圖8B所示，采用具有凹陷和凸起圖案的壓模60執(zhí)行壓印工藝，以將這些圖案轉(zhuǎn)印到在記錄區(qū)域的抗蝕劑50上。由此將在記錄區(qū)域的抗蝕劑50圖案化。圖8B表示在壓印工藝后移去壓模60的狀態(tài)。壓模60由例如鎳來制造。
如圖8C所示，抗蝕劑殘留在圖案化的抗蝕劑50凹陷的底部。為了除去抗蝕劑殘留，優(yōu)選通過RIE或ICP進(jìn)行各向異性的蝕刻。
如圖8D所示，采用圖案化的抗蝕劑50的凸起部分作為掩膜對(duì)磁性膜12進(jìn)行蝕刻。此時(shí)，如圖8D所示蝕刻在記錄區(qū)域中的磁性膜12，如圖7C所示蝕刻在邊緣區(qū)域中的磁性膜12。將磁性膜12的蝕刻量設(shè)置在10nm或更多。磁性膜12例如通過Ar離子銑削，以如上所述的離子入射角度變化的方式進(jìn)行蝕刻。
如圖8E所示，剝離作為蝕刻掩膜的圖案化抗蝕劑50。如上所述，在這個(gè)階段，還剝離在外邊緣區(qū)域中的抗蝕劑(圖7D)。
如圖8F所示，通過濺射沉積由無定型碳制造的下部保護(hù)膜13a。下部保護(hù)膜13a例如可以為絕緣膜，如SiO2。如圖8G所示，執(zhí)行回蝕處理，以使下部保護(hù)膜13a的表面平坦。如圖8H所示，通過CVD沉積由DLC制造的上部保護(hù)膜13a。此時(shí)，由于可以在邊緣區(qū)域建立導(dǎo)電性，所以保護(hù)膜13b的質(zhì)量得到改善。這使在邊緣區(qū)域的保護(hù)膜13(下部保護(hù)膜13a和保護(hù)膜13b)比在相鄰區(qū)域的保護(hù)膜13厚10nm或更多。由此可以制造耐腐蝕和耐機(jī)械損壞的保護(hù)膜13。
此外，執(zhí)行用來制造DTR介質(zhì)的通常方法中包括的工藝，以制造DTR介質(zhì)。
這里已經(jīng)對(duì)制造DTR介質(zhì)的方法進(jìn)行了描述。然而，根據(jù)本具體實(shí)施方式
的該方法同樣適用于其它使用壓印工藝的介質(zhì)，例如離散位介質(zhì)和納米圖案化介質(zhì)。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的磁記錄裝置(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的透視圖。該磁記錄裝置包括根據(jù)該具體實(shí)施方式
的離散磁道介質(zhì)(DTR介質(zhì))71、使DTR介質(zhì)71旋轉(zhuǎn)的主軸馬達(dá)72、包括磁頭的磁頭滑塊76、包括懸架75和致動(dòng)器臂74以支撐磁頭滑塊76的磁頭懸架組件，以及用作磁頭懸架組件的致動(dòng)器的音圈馬達(dá)(VCM)77。
DTR介質(zhì)71通過主軸馬達(dá)72旋轉(zhuǎn)。合并在磁頭滑塊76中的磁頭是包括單極結(jié)構(gòu)的寫磁頭和采用屏蔽的MR元件(GMR膜或TMR膜等)的讀磁頭的所謂復(fù)合磁頭。致動(dòng)器臂74與樞軸73連接，并可通過樞軸旋轉(zhuǎn)。致動(dòng)器臂74具有與其一端連接的懸架75。磁頭滑塊76通過配置在懸架75中的萬向節(jié)被彈性支撐。致動(dòng)器74在另一端部配置有音圈馬達(dá)(VCM)77。音圈馬達(dá)(VCM)77產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩，使致動(dòng)器臂74繞樞軸73旋轉(zhuǎn)，以使磁頭飛過任意的半徑位置從而在DTR介質(zhì)71上定位。
如圖1所示，在DTR介質(zhì)71上以環(huán)形形成伺服區(qū)域40，以與磁頭移動(dòng)所經(jīng)過的軌跡相一致。由伺服區(qū)域40形成的圓弧的半徑與從樞軸73到磁頭的距離相等。根據(jù)垂直磁記錄系統(tǒng)所述磁頭在DTR介質(zhì)71上記錄各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
圖10表示根據(jù)該具體實(shí)施方式
的磁記錄裝置(硬盤驅(qū)動(dòng)器)的方框圖。圖10只顯示出在DTR介質(zhì)頂表面上的磁頭滑塊。然而，對(duì)于如圖2和3所示的同時(shí)在兩個(gè)表面都形成有磁性膜(磁性記錄層)的DTR介質(zhì)，可以為各個(gè)表面分別配置下磁頭和上磁頭。
盤驅(qū)動(dòng)器包括稱之為頭盤組件(HDA)100的主體部分和印刷線路板(PCB)200。
如圖9所示，頭盤組件(HDA)100包括DTR介質(zhì)71、主軸馬達(dá)(SPM)72、樞軸73、致動(dòng)器臂74、懸架75、磁頭滑塊76和音圈馬達(dá)(VCM)77。
未示出的磁頭放大器(HIC)固定在致動(dòng)器臂74上，以將輸入至磁頭的信號(hào)放大和將來自磁頭的輸出信號(hào)放大。磁頭放大器通過柔性電纜(FPC)120與印刷線路板(PCB)200相連。如上所述配置在致動(dòng)器臂74上的磁頭放大器(HIC)能夠有效地降低磁頭信號(hào)中的噪聲。然而，磁頭放大器(HIC)也可以固定在HDA主體上。
在印刷線路板(PCB)200上安裝有四個(gè)主系統(tǒng)LSI。該系統(tǒng)LSI包括盤控制器(HDC)210、讀/寫信道IC 220、MPU 230和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC 240。
MPU 230是驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制部分，并且包括ROM、RAM、CPU和邏輯處理部分，它們合作實(shí)現(xiàn)根據(jù)本具體實(shí)施方式
的磁頭定位控制系統(tǒng)。該邏輯處理部分是由執(zhí)行高速算術(shù)處理的硬件電路組成的算術(shù)處理部分。相關(guān)的操作固件(FW)存儲(chǔ)在ROM中，并且MPU根據(jù)該固件控制該驅(qū)動(dòng)器。
盤控制器(HDC)210是硬盤中的接口部分。盤控制器(HDC)210執(zhí)行在盤驅(qū)動(dòng)器與主機(jī)系統(tǒng)(例如個(gè)人電腦)之間的接口處理，并與MPU、讀/寫信道IC和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC交換信息，以管理整個(gè)驅(qū)動(dòng)器。
讀/寫信道IC 220是與讀/寫操作相關(guān)的磁頭信號(hào)處理部分。讀/寫信道IC 220包括切換用于磁頭放大器(HIC)的信道和對(duì)讀/寫信號(hào)等進(jìn)行處理的電路。
馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC 240是用于音圈馬達(dá)(VCM)77和主軸馬達(dá)72的驅(qū)動(dòng)器部分。馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC 240控制主軸馬達(dá)72，從而使主軸馬達(dá)72勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器IC 240提供給VCM 77來自MPU 230的電流值形式的VCM操作變量(manipulation variable)。
實(shí)施例下面將參考實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地描述。
實(shí)施例1采用如圖7A-7E和8A-8H所示的方法制造DTR介質(zhì)。
使用1.8英寸鋰基結(jié)晶玻璃基底作為基底11。洗滌基底11，隨后將其置入濺射裝置中。依次沉積軟磁性底層、中間層和CoCrPt記錄層，以形成磁性層12。在該磁性層12上以5,000rpm的速度旋涂作為抗蝕劑50的SOG(OCD T-75500T；Tokyo Ohka Co.，Ltd.)。此時(shí)，沒有將抗蝕劑50施加到內(nèi)邊緣區(qū)域的一部分上，該部分與從內(nèi)圓周邊緣開始的100μm的范圍相對(duì)應(yīng)。在施加了抗蝕劑50之后，用環(huán)己酮邊緣漂洗與從外圓周邊緣開始的300μm范圍相對(duì)應(yīng)的外邊緣區(qū)域的一部分，以除去抗蝕劑50。
另一方面，制備具有凹陷和凸起圖案的鎳制壓模60。壓模60上的凸起高度為90nm。該壓模每一個(gè)區(qū)域的圖案中的凹陷的面積比率如下所示伺服區(qū)域中的地址部分和引導(dǎo)部分50％，伺服區(qū)域中的脈沖部分75％，以及數(shù)據(jù)區(qū)域67％。
在壓印之前，如下所示用全氟烷基(perfluororalkyl)衍生物涂布該壓模，從而可以在壓印之后更平滑地脫離。首先，為了提高全氟烷基衍生物對(duì)鎳壓模的粘附力，執(zhí)行5分鐘的采用氧氣的RIE，以使壓模60氧化。為了用全氟聚醚覆蓋，隨后用溶液浸涂該壓模60，該溶液是通過GALDEN-HT70(Solvay Solexis K.K.)稀釋全氟聚醚(HOOC-CF2-O-(CF2-CF2-O)m-(CF2-O)n-(CF2-COOH))、全氟烷基衍生物制備的。在氮?dú)鈿夥罩?、?50℃下對(duì)該壓模60退火10分鐘。
將處理過的壓模60在2000bar下擠壓在抗蝕劑50上1分鐘，來進(jìn)行壓印以將圖案轉(zhuǎn)印到抗蝕劑50上。由此在記錄區(qū)域的抗蝕劑50被圖案化。在圖案化的抗蝕劑50中的凹陷具有約80nm的深度。殘留在凹陷底部的抗蝕劑殘余具有約50nm的厚度。
在圖案轉(zhuǎn)印之后，采用ICP蝕刻裝置進(jìn)行RIE，其中導(dǎo)入CF4氣體，以將壓力設(shè)置在約2mTorr。由此可以除去抗蝕劑殘留。
在除去抗蝕劑殘留之后，采用圖案化的抗蝕劑50的凸起作為掩膜，借助于Ar離子銑削將記錄區(qū)域和邊緣區(qū)域中的磁性膜12蝕刻掉10nm或更多。在這種情況下，將離子入射角度設(shè)置在30°，隨后是70°，以將磁性膜12上凸起圖案的側(cè)壁傾角設(shè)置成約40°～75°。
在處理了磁性膜12之后，采用CF4，通過RIE除去由SOG制成的殘留的圖案化抗蝕劑50。
通過濺射沉積無定型碳到約100nm的厚度，作為用于平坦化的下部保護(hù)膜13a。隨后執(zhí)行Ar離子銑削，以對(duì)下部保護(hù)膜13a進(jìn)行回蝕，使磁性膜12的表面曝露出來。此時(shí)，將離子入射角度設(shè)置在70°，以使如圖2所示的邊緣區(qū)域中的下部保護(hù)膜13a平坦化。在這個(gè)階段，在邊緣區(qū)域中形成厚度為10nm或更多的平坦的下部保護(hù)膜13a。
作為用于防腐蝕的保護(hù)膜13b，通過CVD沉積微約為3nm的DLC。進(jìn)一步浸涂形成厚度約為2nm、作為潤滑劑的全氟代醚。
實(shí)施例2使用厚度約為100nm的無定型碳作為下部保護(hù)膜13a。在回蝕該下部保護(hù)膜13a時(shí)將離子入射角度設(shè)置為0。由此使保護(hù)膜13傾斜，從而其膜厚如圖3所示朝著外圓周邊緣減少。除了這些處理之外，以與實(shí)施例1相同的方式制備DTR介質(zhì)。
對(duì)比實(shí)施例1抗蝕劑50保留在外邊緣區(qū)域，沒有被邊緣漂洗掉。只有DLC通過CVD被沉積以形成保護(hù)膜。除了這些步驟之外，以與實(shí)施例1相同的方式制備DTR介質(zhì)。
實(shí)施例3以與實(shí)施例1相同的方式制備DTR介質(zhì)，除了使用SiO2作為下部保護(hù)膜13a代替無定型碳。
實(shí)施例4以與實(shí)施例2相同的方式制備DTR介質(zhì)，除了使用SiO2作為下部保護(hù)膜13a代替無定型碳。
對(duì)比實(shí)施例2以與對(duì)比實(shí)施例1相同的方式制備DTR介質(zhì)，除了使用SiO2作為下部保護(hù)膜13a代替無定型碳。
上述實(shí)施例分成如下幾類實(shí)施例1執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由碳制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜平坦。
實(shí)施例2執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由碳制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜傾斜。
對(duì)比實(shí)施例1未執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由碳制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜平坦。
實(shí)施例3執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由SiO2制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜平坦。
實(shí)施例4執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由SiO2制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜傾斜。
對(duì)比實(shí)施例2未執(zhí)行邊緣漂洗，下部保護(hù)膜由SiO2制成，以及外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜平坦。
在這些實(shí)施例中的DTR介質(zhì)通過下面的方式進(jìn)行評(píng)估。
(1)在外邊緣區(qū)域的保護(hù)膜的平均厚度使用組合式透射電鏡(TEM)在離外圓周邊緣300μm遠(yuǎn)的位置處測(cè)量保護(hù)膜的厚度(下部保護(hù)膜13a和保護(hù)膜13b的總厚度)。
(2)潤滑劑中鍵合層的比率(鍵比率，bond rate)和Id/Ig值在潤滑劑中鍵合層與自由層的量通過FT-IR進(jìn)行測(cè)量，以確定鍵合層的比率(鍵比率)。
DLC的Id/Ig值和最上部保護(hù)膜通過拉曼光譜來測(cè)量，以評(píng)估DLC膜的質(zhì)量。Id/Ig值指的是D鍵(由結(jié)構(gòu)擾動(dòng)引起的振動(dòng)峰)整體強(qiáng)度與G鍵(石墨結(jié)構(gòu)的振動(dòng)峰)的整體強(qiáng)度之間的比值，這可以通過波形的分離得到。Id/Ig值越小表示DLC膜密度越大。
(3)耐腐蝕性的評(píng)估每一個(gè)DTR介質(zhì)都安裝在一個(gè)驅(qū)動(dòng)器中，并在一周后取出。隨后，將DTR介質(zhì)留在SF6氣氛中。第二天，檢查DTR介質(zhì)的腐蝕情況(由腐蝕引起的白色混濁(turbidity))。
表1表示測(cè)量結(jié)果，并表明如下情況。
在實(shí)施例1、2、3和4中邊緣漂洗過的DTR介質(zhì)的保護(hù)膜在外邊緣區(qū)域中比在對(duì)比實(shí)施例1和2中DTR介質(zhì)的保護(hù)膜更厚。在每一個(gè)實(shí)施例中在相鄰區(qū)域的保護(hù)膜厚度基本上與在對(duì)比實(shí)施例1或2中測(cè)量的外邊緣區(qū)域中的保護(hù)膜厚相等。因此，在實(shí)施例1和3中邊緣區(qū)域與相鄰區(qū)域之間保護(hù)膜的厚度差異約為20nm，而在實(shí)施例2和4中約為12nm。
執(zhí)行了邊緣漂洗、并使用無定型碳作為下部保護(hù)膜的實(shí)施例1和2中的DTR介質(zhì)，與對(duì)比實(shí)施例1相比表現(xiàn)出更高的鍵比率和更小的Id/Ig值。執(zhí)行了邊緣漂洗、并使用SiO2作為下部保護(hù)膜的實(shí)施例3和4中的DTR介質(zhì)，與對(duì)比實(shí)施例2相比表現(xiàn)出更高的鍵比率和更小的Id/Ig值。然而，在實(shí)施例3中的DTR介質(zhì)，其中保護(hù)膜是平坦的，與實(shí)施例4的DTR介質(zhì)(其中保護(hù)膜是傾斜的)相比表現(xiàn)出更低的鍵比率和更高的Id/Ig值。由于在實(shí)施例1、2、3和4中的DTR介質(zhì)可以在外部邊緣區(qū)域建立電導(dǎo)性，可以期望這些介質(zhì)在DLC保護(hù)膜中具有更多數(shù)量的sp3鍵合碳，并表現(xiàn)出更好的膜質(zhì)量。在實(shí)施例3中使用SiO2作為下部保護(hù)膜及保護(hù)膜平坦從而該DTR介質(zhì)表現(xiàn)出更低的鍵比率和更高的Id/Ig值的原因，是因?yàn)樵谕獠窟吘墔^(qū)域中稍微低的導(dǎo)電性。
在沒有進(jìn)行邊緣漂洗的對(duì)比實(shí)施例1和2的DTR介質(zhì)中可以觀察到由于腐蝕引起的白色混濁。然而，在進(jìn)行了邊緣漂洗的實(shí)施例1、2、3或4的DTR介質(zhì)中沒有觀察到由于腐蝕引起的白色混濁。這些結(jié)果同樣表明在實(shí)施例1、2、3和4中的DTR介質(zhì)具有高質(zhì)量的保護(hù)膜。
表1

對(duì)于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到其它的優(yōu)點(diǎn)和作出其它的修改。因此，在其更寬廣的方面本發(fā)明并不限于這里所顯示和描述的具體細(xì)節(jié)和代表性具體實(shí)施方式
。相應(yīng)地，可以作出各種修改而不偏離由后附的權(quán)利要求及其等價(jià)物所限定的一般發(fā)明概念的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁記錄介質(zhì)，包括環(huán)形基底(11)，其表面分成位于外圓周邊緣與內(nèi)圓周邊緣之間的中央部分的記錄區(qū)域(21)、位于分別從外和內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大和2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的邊緣區(qū)域(23、25)，以及分別位于各邊緣區(qū)域(23、25)和記錄區(qū)域(21)之間的相鄰區(qū)域(22、24)；所述基底(11)上的磁性膜(12)；以及所述磁性膜(12)上的保護(hù)膜(13)，其特征在于在所述邊緣區(qū)域(23、25)的所述磁性膜(12)比所述相鄰區(qū)域(22、24)的所述磁性膜更薄，以及在所述邊緣區(qū)域(23、25)的所述保護(hù)膜(13)的至少一部分比所述相鄰區(qū)域(22、24)的所述保護(hù)膜更厚。
2.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于所述邊緣區(qū)域(23、25)的所述保護(hù)膜(13)的至少一部分比所述相鄰區(qū)域(22、24)的所述保護(hù)膜厚10nm或更多。
3.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于所述邊緣區(qū)域(23、25)的所述保護(hù)膜(13)的厚度朝著外圓周邊緣或內(nèi)圓周邊緣減少。
4.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于所述保護(hù)膜(13)包含選自碳、SiO2和ZrO2的材料。
5.如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)，其特征在于所述保護(hù)膜(13)由兩種或多種類型材料的疊層膜形成。
6.如權(quán)利要求5所述的介質(zhì)，其特征在于所述疊層膜包括含有無定型碳的下部保護(hù)膜和含有類金剛石碳的上部保護(hù)膜。
7.如權(quán)利要求5所述的介質(zhì)，其特征在于所述疊層膜包括含有SiO2的下部保護(hù)膜和含有類金剛石碳的上部保護(hù)膜。
8.一種磁記錄裝置，其特征在于包括如權(quán)利要求1所述的磁記錄介質(zhì)(71)；主軸馬達(dá)(72)，用于旋轉(zhuǎn)所述磁記錄介質(zhì)(71)；致動(dòng)器(77)；致動(dòng)器臂(74)，由所述致動(dòng)器(77)致動(dòng)；以及磁頭滑塊(76)，包括合并在其中的讀磁頭和寫磁頭，并由所述致動(dòng)器臂(74)支撐，從而在所述磁記錄介質(zhì)(71)上方懸浮。
9.一種用來制造磁記錄介質(zhì)的方法，其特征在于包括在環(huán)形基底(11)上沉積磁性膜(12)；在除了從所述基底(11)內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的內(nèi)邊緣區(qū)域(25)的所述磁性膜(12)上形成抗蝕劑(50)，并對(duì)從外圓周邊緣開始的100μm或更大至2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的外邊緣區(qū)域(23)進(jìn)行邊緣漂洗以除去所述抗蝕劑(50)；用具有凹陷和凸起圖案的壓模(60)進(jìn)行壓印處理，以使位于所述基底(11)的外圓周邊緣與內(nèi)圓周邊緣之間的中央?yún)^(qū)域的記錄區(qū)域(21)上的所述抗蝕劑(50)圖案化；蝕刻殘留在所述圖案化的抗蝕劑(50)的凹陷中的抗蝕劑殘留物；使用所述圖案化的抗蝕劑(50)的凸起作為掩膜來蝕刻內(nèi)和外邊緣區(qū)域(25、23)及記錄區(qū)域(21)的所述磁性膜(12)；以及除去所述圖案化的抗蝕劑(50)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于對(duì)所述磁性膜(12)蝕刻10nm或更多。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在沉積所述保護(hù)膜之前，沉積下部保護(hù)膜，隨后進(jìn)行回蝕。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述保護(hù)膜(13)包含選自碳、SiO2和ZrO2的材料。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述保護(hù)膜(13)由兩種或多種類型材料的疊層膜形成。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述疊層膜包括含有無定型碳的下部保護(hù)膜和含有類金剛石碳的上部保護(hù)膜。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述疊層膜包括含有SiO2的下部保護(hù)膜和含有類金剛石碳的上部保護(hù)膜。
全文摘要
一種磁記錄介質(zhì)，包括環(huán)形基底(11)，其表面分成位于外圓周邊緣與內(nèi)圓周邊緣之間的中央部分的記錄區(qū)域(21)、位于分別從外和內(nèi)圓周邊緣開始的100μm或更大和2,000μm或更小的范圍之內(nèi)的邊緣區(qū)域(23、25)，以及分別位于各邊緣區(qū)域(23、25)和記錄區(qū)域(21)之間的相鄰區(qū)域(22、24)，基底(11)上的磁性膜(12)，以及磁性膜(12)上的保護(hù)膜(13)，其中邊緣區(qū)域(23、25)的磁性膜(12)比相鄰區(qū)域(22、24)的磁性膜薄，以及邊緣區(qū)域(23、25)的保護(hù)膜(13)的至少一部分比相鄰區(qū)域(22、24)的保護(hù)膜厚。
文檔編號(hào)G11B5/72GK101079271SQ20071013798
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2007年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者白鳥聰志, 櫻井正敏, 喜喜津哲, 鐮田芳幸, 木村香里 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝