(57)【要約】【課題】ヘッドスライダーの浮上に伴う応力に対してサーボ領域に形成されている磁性層パターンが良好な耐久性を示すディスクリートトラック媒体を有する磁気記録装置を提供する。【解決手段】磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルと、浮上型のヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを前記磁気記録媒体上で移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体は記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域と、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含むサーボ領域と、前記磁性層のパターンの間を埋める非磁性部とを有し、前記サーボ領域は前記磁気記録媒体上で円弧状に配置されかつ円弧の曲率が２０ｍｍ以下であることを特徴とする磁気記録装置。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルと、浮上型のヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを前記磁気記録媒体上で移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体は記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域と、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含むサーボ領域と、前記磁性層のパターンを分離する非磁性部とを有し、前記サーボ領域は前記磁気記録媒体上で円弧状に配置されかつ円弧の曲率半径が２０ｍｍ以下であることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項２】
前記磁性層のパターンと前記非磁性部との高さの差が０．４ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録装置
【請求項３】
前記磁気記録媒体の基板が凹凸を有することを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクリート型のトラックを有する磁気記録媒体を含む磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録媒体のさらなる高密度化に対応するために、隣接する記録トラックを非磁性部からなるガードバンドで分離し、隣接トラック間の磁気的干渉を低減するようにしたディスクリートトラック媒体が注目を集めている。このようなディスクリートトラック媒体を実用化するには、様々な要求を満たすことが要求される。
【０００３】
従来、ヘッドスライダーの浮上量の変動を抑制するために、サーボ領域の配置を工夫した磁気記録媒体が提案されている（特許文献１）。しかし、このこの提案では、磁気記録装置に組み込まれた磁気記録媒体の耐久性については検討されていない。
【特許文献１】特開平１０−２６１２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディスクリート型のトラックを有する磁気記録媒体（ディスクリートトラック媒体）に対して浮上型のヘッドスライダーを用いて情報を読み書きする場合、ヘッドスライダーは媒体対向面のパッドによって圧力を発生して浮上しているが、同時に媒体はその圧力に相当する応力を受けている。ディスクリートトラック媒体のサーボ領域にはデータ領域と比べて小さく加工された磁性層パターンが集中しており、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力が磁性層パターンに大きな歪みを誘起しやすい。この歪みは瞬間的にディスク基板側にも誘起され、ディスク基板全体に弾性波として伝播していく。この弾性波は、ディスク基板の対称性から半径方向により強く伝播される。このため、弾性波の進行方向にサーボ領域が存在すると、磁性層パターンにさらに歪みを誘起することになる。この現象が何度も繰り返しされると、磁性層パターンが弾性疲労を起こし、パターンの剥離が起こることがわかった。
【０００５】
本発明の目的は、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力に対してサーボ領域に形成されている磁性層パターンが良好な耐久性を示すディスクリートトラック媒体を有する磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る磁気記録装置は、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルと、浮上型のヘッドスライダーと、前記ヘッドスライダーを前記磁気記録媒体上で移動させるアクチュエータとを有する磁気記録装置において、前記磁気記録媒体は記録トラックをなす磁性層のパターンを含むデータ領域と、サーボ信号として利用される磁性層のパターンを含むサーボ領域と、前記磁性層のパターンの間を埋める非磁性部とを有し、前記サーボ領域は前記磁気記録媒体上で円弧状に配置されかつ円弧の曲率半径が２０ｍｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、サーボ領域を磁気記録媒体上で円弧状に配置しかつ円弧の曲率を２０ｍｍ以下として、ヘッドスライダーの浮上に伴う応力によってディスク基板に誘起される弾性波の伝播方向にサーボ領域が並ばないようにしているので、弾性疲労による損傷（磁性層パターンの剥離）を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施例１）
図１を参照して、本発明の実施形態に係るディスクリートトラック媒体を用いた磁気記録装置を説明する。この磁気記録装置は、筐体７０の内部に、磁気ディスク７１と、磁気ヘッドを含むヘッドスライダー７６と、ヘッドスライダー７６を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンション７５とアクチュエータアーム７４）と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７と、回路基板とを備える。
【０００９】
磁気ディスク７１はスピンドルモータ７２に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のディジタルデータが記録される。ヘッドスライダー７６に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、シールド型ＭＲ再生素子（ＧＭＲ膜、ＴＭＲ膜など）を用いたリードヘッドとを含む。アクチュエータアーム７４の一端にサスペンション７５が保持され、サスペンション７５によってヘッドスライダー７６を磁気ディスク７１の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム７４はピボット７３に取り付けられる。アクチュエータアーム７４の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７が設けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気ディスク７１の任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。
【００１０】
図２に、本実施例に係る磁気ディスクの断面図を示す。図２に示す磁気ディスクは、ディスク基板１１上に、軟磁性下地層（ＳＵＬ）１２、記録層１３、保護層１４を堆積し、保護層１４上に潤滑層１５を塗布したものである。本実施例に係る磁気ディスクは、磁性体１６のパターンがそれの間を埋める非磁性１７によって分離された構造を有することに特徴がある。このように磁性層を非磁性体で分断することにより、たとえばサーボ領域では、磁性層の有無によって信号を得ることができるようになっている。
【００１１】
磁性体部１６と非磁性部１７の高さは同程度になるように作製してあり、その凹凸差を保護層１４の上からＡＦＭで測定したところ０．３ｎｍ以下であった。
【００１２】
この磁気ディスクに用いられる材料および各層の積層構造は、通常の垂直磁気記録媒体に用いられているものをそのまま使うことができる。以下、磁気ディスクの各層に用いられる材料や、各層の積層構造について説明する。
【００１３】
＜基板＞
基板１１としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板、およびこれらの基板の表面にＮｉＰ層を形成したものなどを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。基板の表面にＮｉＰ層を形成するには、メッキやスパッタリングが用いられる。
【００１４】
＜軟磁性下地層＞
図２の磁気記録媒体は、軟磁性下地層（ＳＵＬ）上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体である。垂直二層媒体の軟磁性下地層は、記録磁極からの記録磁界を通過させ、記録磁極の近傍に配置されたリターンヨークへ記録磁界を還流させるために設けられている。すなわち、軟磁性下地層は記録ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻な垂直磁界を印加して、記録効率を向上させる役目を果たす。
【００１５】
軟磁性下地層には、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏのうち少なくとも１種を含む高透磁率材料が用いられる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系およびＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどが挙げられる。
【００１６】
軟磁性下地層に、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。
【００１７】
軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏは、好ましくは８０ａｔ％以上含まれる。このようなＣｏ合金をスパッタリングにより成膜した場合にはアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示す。また、アモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００１８】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けてもよい。下地層材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００１９】
軟磁性下地層と垂直磁気記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、もしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００２０】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、厚さ０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挟んで反強磁性結合させてもよい。また、軟磁性層と、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持った硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピニング層とを交換結合させてもよい。この場合、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に、磁性層たとえばＣｏ、または非磁性層たとえばＰｔを積層してもよい。
【００２１】
＜垂直磁気記録層＞
垂直磁気記録層には、たとえば、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含み、さらに酸化物（たとえば酸化シリコン、酸化チタン）を含む材料が用いられる。垂直磁気記録層中では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下が好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなる。
【００２２】
垂直磁気記録層のＰｔの含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Ｋｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したＫｕしたがって熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００２３】
垂直磁気記録層のＣｒの含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下が好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下がより好ましい。Ｃｒ含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Ｋｕを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる。
【００２４】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、酸化物に加えて、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の添加元素を含んでいてもよい。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られなくなる。
【００２５】
垂直磁気記録層の他の材料としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉが挙げられる。垂直磁気記録層に、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加した、ＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどの多層膜を用いることもできる。
【００２６】
垂直磁気記録層の厚さは、５〜６０ｎｍが好ましく、１０〜４０ｎｍがより好ましい。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層は高記録密度に適している。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上であることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００２７】
＜保護層＞
保護層は、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ作用を有する。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含む材料が挙げられる。保護層の厚さは、１〜１０ｎｍとすることが好ましい。保護層の厚さを上記の範囲にすると、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
【００２８】
＜潤滑層＞
潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【００２９】
図３は、記録層１３の表面を概略的に示す平面図である。図３に示すように、円周方向に沿って形成されたトラック領域２１には、サーボ領域２２とデータ領域２３とが交互に形成されている。データ領域２３では、トラック幅だけ磁性層を残し、トラック間（ガードバンド）を非磁性部で埋めている。図３では、わかりやすくするために、トラックとトラックの間に隙間を描き、点線でトラック領域２１を明示している。データ領域２３にはユーザーデータが磁気情報として記録される。また、半径方向に沿って、データ領域２３と非磁性部（ガードバンド）２４が交互に形成されている。図３には図示していないが、サーボ領域２２にはサーボ信号として利用される磁性層のパターンが形成されている。ガードバンドはサーボ領域にはなくても構わない。
【００３０】
図４に、サーボ領域およびデータ領域の垂直磁気記録層のパターンをより詳細に示す。図４に示すように、サーボ領域２２は、プリアンブル、アドレス領域２５、ＡＢＣＤバースト領域２６、ミラー部などを含む。これらのサーボ信号は、磁性体部１６と非磁性部１７によって形成され、磁気ヘッドは磁性体部１６の有無によって生じる磁束の変化からサーボ信号を読み出す。
【００３１】
図２〜図４に模式的に示した磁気ディスクは次のようにして作製することができる。  
＜スタンパ作製＞
まずパターンの元となる原盤を作製した。  
Ｓｉ基板上に感光性樹脂を塗布し、該感光性樹脂層に電子線を照射して潜像を形成し、この潜像を現像することにより凹凸パターンを形成した。凹凸パターンは、所定のタイミングで電子線を基板上の感光性樹脂に照射するための信号源とその信号源に同期して高精度に基板を移動させるステージを具備する露光装置を用いて形成した。作製されたレジスト原盤の上に通常のスパッタリング法によってＮｉ導電膜を形成した。次に、導電膜の上に電鋳法によりニッケル電鋳膜を形成した。電鋳に用いた液は昭和化学（株）製の高濃度スルファミン酸ニッケルメッキ液（ＮＳ−１６０）を使用した。この電鋳膜の厚さは３００μｍであった。この後レジスト原盤から電鋳膜を剥離することにより、導電膜及び電鋳膜及びレジスト残渣を備えたスタンパが得られる。次にレジスト残渣を酸素プラズマアッシング法で除去する。
【００３２】
こうして得られたファザースタンパ自体をインプリントスタンパとして使用できるが、このファザースタンパに上記の電鋳処理を繰り返し、スタンパを大量複製した。まずファザースタンパの表面に、レジスト残渣を除去する工程と同様の酸素プラズマアッシング法によるパッシベーションで酸化膜を形成した。この後、電鋳法により前述したものと同じ手法でニッケル電鋳膜を形成した。この後、ファザースタンパから電鋳膜を剥離してファザースタンパの反転型であるマザースタンパを得た。ファザースタンパからマザースタンパを得る工程を繰り返す事により１０枚以上の同じ形状のマザースタンパを得た。この後、ファザースタンパからマザースタンパを得る手順と同様にして、マザースタンパ表面に酸化膜をパッシベーションし、電鋳膜を形成して剥離することにより、ファザースタンパと凹凸形状が同じサンスタンパを得た。
【００３３】
＜インプリント＞
サンスタンパをアセトンで５分間超音波洗浄をした後、フッ素系の剥離材である塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤であるフルオロアルキルシラン[CF3(CF2)7CH2CH2Si(OMe)3]をエタノールで２％に希釈した溶液で３０分以上浸し、ブロアで溶液をとばした後に、窒素雰囲気中１２０℃で１時間アニールした。上記の磁気記録媒体にレジスト（ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製の商品名S1818をpropyleneglycol monomethyl ether acetate（PGMEA）で５倍に希釈したもの、またはS1801）をスピンコータで塗布し、凹凸パターンが形成されたスタンパを４５０ｂａｒで６０秒間プレスすることによって、レジストにそのパターンを転写した。その後、スタンパをはがし、５分間ＵＶ照射で表面凹凸形状を硬化させた後、１６０℃で３０分加熱した。
【００３４】
＜媒体エッチング＞
磁気記録媒体上の凹部のレジスト残渣を除去するため、酸素ガスによるＲＩＥを行った。続けて、Ａｒイオンミリングで磁気記録媒体をエッチングする。強磁性記録層のダメージを無くし、かつ再付着を抑えるために、イオン入射角を３０°、７０°と変化させてエッチングした。磁性体エッチング後、エッチングマスクの剥離のために酸素ＲＩＥを用いた。磁性体加工後、保護膜としてカーボン保護膜を形成した。作製した媒体に潤滑剤をディップ法で塗布した。
【００３５】
以上のプロセスで作製される磁気ディスクは表面に比較的高低差の大きな凹凸を有する。なお、エッチバックの量を多めにすることでも、表面に凹凸を設けた媒体を作製することもできる。
【００３６】
図２に示すような表面が実質的に平坦な磁気記録媒体にするにはたとえば以下の工程を用いる。スタンパ作製プロセスは上記のものと同じである。インプリントプロセスにおいて、磁気記録媒体にＳＯＧ(Spin On Glass)をスピンコータで塗布した。ＳＯＧに使用されているものは、シロキサンの化学構造によって、シリカガラス、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー（ＭＳＱ）、水素化シルセスキオキサンポリマー（ＨＳＱ）、水素化アルキルシロキサンポリマー（ＨＯＳＰ）などに分類できる。ここでは、東京応化株式会社製のＴ−７とダウコーニング社製のＦＯＸをメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）で５倍に希釈したものを用いた。ＳＯＧ塗布後、オーブンに入れ１００℃で２０分間プリベークを行い、ＳＯＧの中の溶媒を飛ばし、上記スタンパを４５０ｂａｒで６０秒間プレスすることによって、レジストにそのパターンを転写した。
【００３７】
次に、エッチングプロセスにおいて、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘電結合プラズマ）エッチング装置を用いてＳＯＧ膜の残渣除去を行った。エッチングガスにはＳＦ6を用いた。磁気記録媒体のミリングプロセスは上記のものと同じである。
【００３８】
ミリング後、レジストに用いたＳＯＧと同様のＳＯＧを用いてスピンコータで塗布し、埋め込みを行った。その後、ミリングで再び磁性膜が出るまでエッチバックを行った。埋め込みには通常のスパッタ法でＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5等を成膜し、その後ミリングでエッチバックするプロセスを用いることができる。スパッタできる任意の材料を誘電体部の材料とすることができる。
【００３９】
本実施例においては、パターン露光の際にサーボ領域を形成し始めるタイミングをディスク半径ごとにずらす操作により、図５に示すように、媒体３１上においてサーボ領域２２を円弧状に形成した。３２はディスク半径方向であり、サーボ領域２２は円弧の中心を３３として、ディスク全面のスケールで曲率半径３４をもつ。この円弧は１周あたりのサーボ領域の数だけ存在するが、簡単のため図にはひとつしか示していない。
【００４０】
パターン露光時のサーボ領域のタイミングずれを種々の値に変えることで、曲率半径３４が１５，２０，２５，３０ｍｍである磁気ディスクをそれぞれ１０枚ずつ作製し、それぞれ１０台の磁気記録装置を作製した。このディスクを２時間毎に１０℃と４０℃の間の温度を繰り返す設定がなされている加速環境試験機に入れ、４５００回転で回転させて、常時ランダムアクセスを行う加速劣化実験を２４時間行った。サーボ動作が起こらなくなる、あるいはヘッドクラッシュする事態が発生したらそれをエラーとカウントし、各々の曲率半径条件において１０台のドライブのエラー発生率を調べた。その結果を図６に示す。
【００４１】
図６から明らかなように、曲率半径が小さいほどエラーの発生率が下がった。２０ｍｍの場合、１台がエラーを起こしただけであった。加速環境であることを考えると、通常の使用環境でのドライブとしては合格と判断できる。従って、曲率半径が２０ｍｍ以下の場合、加速環境でもエラーを起こしにくい磁気記録装置を得ることができることがわかった。より環境に強いドライブを得るには、さらに曲率半径が１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
上記の結果が得られた原因は、類似した例が報告されておらず、良くわからない。しかし、以下のようなメカニズムが原因であると推察される。
【００４３】
ヘッドスライダーは媒体対向面に形成されている微小なパッドからなるパターンによって空気流による圧力を発生して浮上しているが、そのことは同時に媒体側に微小な領域でその圧力に相当する応力を与えることを意味する。本実施例のようなディスクリートトラック媒体の場合、サーボ領域分はデータ領域と比べて小さく加工された磁性層パターンが集中しており、この応力は小さな磁性層パターンに対して相対的に大きな歪みを誘起しやすい。応力は基板側にも作用し、微小であるが歪みを誘起する。磁性層パターンおよび基板の歪みはスライダーが通過する間だけの瞬間的なものであるが、瞬間的であるがゆえにパルス状の弾性波としてディスク全体に伝播していく。この弾性波は、基板の対称性から半径方向により強く伝播され、その進行方向にサーボ領域が存在すると、この弾性波の通過とともにサーボ領域の中の微小な磁性層パターンに次々と歪みが誘起されていく。従ってヘッドが通過しなくてもサーボ領域には歪みが誘起されることになり、これが１０4〜１０6回という回数で何度も繰り返されているうちに弾性疲労を起こし、サーボ領域において磁性層パターンの剥離が起こる。剥離した磁性層パターンがダストになるとクラッシュの原因になる。また、磁性層パターンの剥離はサーボ情報の欠如を意味するため、トラッキングエラーを起こす。特に、加速試験環境下では、温度変化による磁性層の膨張収縮の影響も加わって、より剥離が起こりやすくなる。
【００４４】
これを防ぐためには、弾性波の伝播方向にサーボ領域２２が並ばないようにすればよい。半径方向に直線的に伝播する弾性波が沿わない形状は曲線である。曲線であれば最低一回は弾性波が通過するが、その個所はほぼ点とみなしてよく、ヘッドが通過しない限り歪みは誘起されないのでサーボ領域を幅広く損傷させることはない。曲線の一例としてある曲率を持った円弧を用いると、曲率が小さいほど弾性波が通過する領域が小さくなり、より損傷が減る。ガラスを主体とした本実施例の磁気ディスクの場合、図５からわかるように、サーボ領域の曲率半径は２０ｍｍ以下であればよく、１５ｍｍ以下がより好ましい。ただし、曲率半径が４ｍｍ未満では実質的にサーボ領域を形成できないので、曲率半径は４ｍｍ以上である必要がある。
【００４５】
（実施例２）
実施例１の知見から、ディスク表面の凹凸差が０．３ｎｍよりも大きい場合にも同様の現象が起こることが想定される。そこで、埋め込み平坦化のプロセスを変更し、図７に示すように、非磁性体１７が磁性体１６のパターンよりも薄くなっている磁気ディスクを作製した。図において、ｔは磁性層と非磁性部の凹凸差である。図で示したように、この凹凸差は保護膜１４上からＡＦＭなどで測定することができる。一般に、ディスク表面は０．３から１ｎｍ程度の荒れがある。この荒れは一般的に平均粗さＲａで記述される。凹凸差はＲａよりも小さいことがありうる。その例を図８に示す。図８は縦軸を強調して描いたものであるが、凹凸差は図に示した距離で示される（図では０．４ｎｍ）。
【００４６】
凹凸差が０．４ｎｍ、１ｎｍ、２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍの磁気ディスクを作製し、図５に示す曲率半径が２０ｍｍの媒体を作製した。それぞれ１０枚の磁気ディスクを用いて磁気記録装置を１０台ずつ作製した。その後、実施例１と同じ装置を用いて加速環境試験を行った。その結果を図９に示す。１０台の試験のためばらつきはあるが、０．４ｎｍ以上の凹凸差のある媒体でも同様の結果が得られることがわかった。このことは、本発明による効果が磁気ディスクの凹凸差には原理的に関係ないことからも理解できる。しかし、凹凸差が２０ｎｍのものは若干エラー率が増えた。これは、磁性層と非磁性部との比率の差による浮上量の変動のために、トラッキングエラーが起こりやすくなったためと思われる。より苛酷な環境でも用いることができる磁気記録装置を得るには、凹凸差は２０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以下がより好ましい。
【００４７】
（実施例３）
実施例１と同じ装置を試作した。ただし、磁気ディスクの作製法を変えた。基板にフォトレジストをスピンコートした。図３に示すようなサーボ領域とデータ領域を有するパターンを持つスタンパを作製し、フォトレジスト上から押し付けてパターンを基板に転写した。その後、酸素ＲＩＥプロセスでレジストの押し付け残渣を除去し、ガラス基板面を露出させた。この後、ＣＦ4ガスを用いたＲＩＥプロセスでガラス基板をエッチングした。エッチング深さは５０ｎｍである。この上に、通常の垂直磁気記録媒体を作製するのと同様のプロセスで連続膜を作製した。基板に凹凸があるために、磁気ディスク表面には凹凸が存在する。この磁気ディスクの断面図を図１０に示す。この場合、記録層１３における非磁性部は保護層１４の一部となる。
【００４８】
また、保護層１４を積層する前に、非磁性体を埋め込んで平坦化することにより非磁性部１７を形成した磁気ディスクも作製した。この磁気ディスクの断面図を図１１に示す。
【００４９】
これらの２つの磁気ディスクについて、実施例１と同様の実験を行った。その結果、図６および図９と同様の結果が得られた。すなわち、凹凸を有する基板を用いて作製した磁気ディスクを有する磁気記録装置でも、トラッキングエラーを防止することができることがわかった。このことは、本発明による効果が媒体の凹凸には原理的に関係ないことからも理解できる。
【００５０】
本実施例の方法によって媒体を作製する場合には、ガラス基板の凹凸に対して壁面に磁性層が付着しないような磁性層の成膜プロセスを採用する必要があるために磁気特性を細かく調整しにくいが、磁性層の加工プロセスを要しないという利点があり、磁気記録装置の仕様によってはより安価に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１に係る磁気記録装置の斜視図。
【図２】実施例１に係る磁気記録装置に用いられる磁気ディスクの断面図。
【図３】図２の磁気ディスクの記録層表面を概略的に示す平面図。
【図４】図３の磁気ディスクのサーボ領域およびデータ領域をより詳細に示す平面図。
【図５】実施例１に係る磁気ディスクの表面上におけるサーボ領域の位置関係を模式的に示す図。
【図６】実施例１に係る磁気ディスクについて、サーボ領域の曲率半径とエラー発生率との関係を示す図。
【図７】実施例２における磁気記録装置に用いられた磁気ディスクの一部を示す断面図。
【図８】磁気ディスクの表面粗さと凹凸差ｔとの関係を模式的に示す図。
【図９】実施例１に係る磁気ディスクについて、凹凸差ｔとトラッキングエラー発生率との関係を示す図。
【図１０】実施例３の磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の一例の断面図。
【図１１】実施例３の磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体の他の例の断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１１…ディスク基板、１２…下地層、１３…記録層、１４…保護層、１５…潤滑層、１６…磁性体部、１７…非磁性部、２１…記録トラック領域、２２…サーボ領域、２３…データ領域、２５…アドレス領域、２６…バースト領域、３１…磁気ディスク、３２…半径方向、３３…円弧の中心、３４…曲率半径、７０…筐体、７１…磁気ディスク、７２…スピンドルモータ、７３…ピボット、７４…アクチュエータアーム、７５…サスペンション、７６…ヘッドスライダー、７７…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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