(57)【要約】【課題】サーボ信号再生時の強度変更および波形整形の必要性の排除、ヘッド位置決めの精度の向上、ならびにトラック記録密度の向上を達成するための、両振幅のサーボ信号を有するサーボパターン磁化方法の提供。【解決手段】複数の記録領域と、該複数の記録領域を離間する複数のサーボ領域とを有する垂直記録ディスクリートトラックメディアのサーボパターン磁化方法であって、磁界を印加した際の他のサーボブロックから分離された軟磁性層からの漏れ磁界によって、複数のサーボブロックのそれぞれの磁気記録層に、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を記録する工程を含むことを特徴とするサーボパターン磁化方法。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の記録トラックを有する記録領域と、該各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンを有するサーボ領域とを備える垂直記録ディスクリートトラックメディアであって、
該複数のトラックのそれぞれは、基板上に他のトラックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のトラックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み、
該サーボ領域は、各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンにパターン化されてなる複数のサーボブロックを有し、該複数のサーボブロックは、基板上に他のサーボブロックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のサーボブロックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み、
該複数のサーボブロックのそれぞれは、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を有することを特徴とする垂直記録ディスクリートトラックメディア。
【請求項２】
垂直記録ディスクリートトラックメディアのサーボパターン磁化方法であって、
該メディアは、複数の記録トラックを有する記録領域と、該各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンを有するサーボ領域とを備え、
該複数のトラックのそれぞれは、基板上に他のトラックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のトラックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み、
該サーボ領域は、各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンにパターン化されてなる複数のサーボブロックを有し、該複数のサーボブロックは、基板上に他のサーボブロックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のサーボブロックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み、
該磁化方法は、磁界を印加した際の軟磁性層からの漏れ磁界によって、複数のサーボブロックのそれぞれの磁気記録層に、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を記録する工程を含むことを特徴とするサーボパターン磁化方法。
【請求項３】
印加する磁界は、トラックの延びる方向への一様磁界であることを特徴とする請求項２に記載のサーボパターン磁化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直記録ディスクリートトラックメディアおよびそのサーボパターン磁化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９７年以降、ＨＤＤの記録密度は年率６０〜１００％の割合で急速に増加してきた。このような著しい成長の結果、これまで用いられてきた面内記録方式が高密度化の限界に近づこうとしている。このような状況から、近年、高密度化が可能な垂直記録方式が注目を浴び、盛んにその研究開発がなされてきた。そしていよいよ２００５年より、一部の機種で垂直記録方式を採用したＨＤＤの製品化が始まっている。
【０００３】
垂直磁気記録媒体は、主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護膜、および磁気記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性層から構成される。
【０００４】
垂直磁気記録媒体のさらなる記録密度向上を目的として、複数の記録トラックを磁気的に分離したディスクリートトラックメディアの研究開発がなされてきている。図５（ａ）に、従来技術のディスクリートトラックメディアの模式的上面図を示す。ディスクリートトラックメディア５００は、データを記録するための複数の記録トラックを有する記録領域５１０と、該各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンを有するサーボ領域５２０とからなるセクタ５３０が、ディスク状の基板上にその円周方向を分割して複数形成されてなる。図５（ｂ）は、ディスクリートトラックメディアのセクタ５３０の一部の領域５４０を拡大および直線状に伸ばし、記録領域５１０およびサーボ領域５２０の構造を例示する図である。記録領域５１０内の複数の記録トラック５１２、ならびにサーボ領域５２０において各トラックの位置情報を担持する複数のサーボブロック５２２のそれぞれは、物理的凹凸として形成されている。ここで、複数のトラック５１２および複数のサーボブロック５２２は、リソグラフィ技術を用いて磁気記録層をエッチングすることによって形成されている。複数のトラック５１２のそれぞれは、メディア中心から等距離に位置するトラック５１２が一緒になって、同心円状のトラック５１４を形成している。複数のトラック５１２のそれぞれは、隣接するトラック５１２との間に存在する物理的凹凸によって、隣接するトラック５１２と磁気的に分離されており、それらの間の磁気的干渉が緩和されている。
【０００５】
従来技術のディスクリートトラックメディアに対するサーボパターン磁化方法の例を図６に示す。ディスクリートトラックメディアは、一般に、非磁性基板６１０、軟磁性層６２０および複数の部分に分割された磁気記録層６３０を少なくとも含む構造を有する。サーボパターンの磁化は、図６（ａ）に示すように、基板垂直方向の磁界を付与する単磁極ヘッド５５０（ここで、Ｓ極がディスクリートトラックメディアに対向する例を示した）を、ディスクリートトラックメディアの磁気記録層６３０の近傍に配置し、周方向（トラック方向）に移動させる。この工程によって得られる磁化を図６（ｂ）に示す。磁気記録層６３０ｓ（サーボブロック５２２）および６３０ｒ（トラック５１２）の両方に、基板垂直方向の一方（ここでは上向き）の磁化が付与される。
【０００６】
次いで、ディスクリートトラックメディアに対する情報記録の工程は、図６（ｃ）に示すように、単磁極ヘッド５６０を用いて情報に応じた垂直方向磁化（上向きおよび下向きの両方向）を磁気記録層６３０ｒ（トラック５１２）に付与することによって実施される。次いで、再生用ヘッドを用いて、磁気記録層６３０の磁化を読み出した際の信号を図６（ｄ）に示す。図６（ｄ）に明確に示されるように、記録領域５１０のデータ信号が両振幅であるのに対して、サーボ領域５２０のサーボ信号は片振幅となる。
【０００７】
サーボ信号が片振幅である場合、信号強度が半分以下となる。その結果として、ヘッド位置決めの精度が劣化し、トラック記録密度を高めることが困難となる。また、データ信号が両振幅であるため、サーボ信号を読み出す場合およびデータ信号を読み出す場合に応じて信号強度の変更および／または波形整形を行う必要がある。
【０００８】
この問題に対して、サーボゾーン内に配置するサーボパターン（位置検出マーク）を、複数ビット分を記録することができる磁気記録ブロック領域から構成し、該磁気記録ブロック領域に両振幅のサーボ信号（磁化反転信号）を記録する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、サーボ信号領域に、保磁力の異なる２種の領域を有する垂直磁気記録層を用いる方法が提案されている（特許文献２参照）。この方法では、最初に充分な強度の垂直磁界を印加して垂直磁気記録層内の２種の領域を一方向に磁化する。次いで、２種の領域の一方の磁化のみを反転させる程度の強度の反対方向の垂直磁界を印加して、２種の領域の一方の磁化のみを反転させ、両振幅のサーボ信号を記録したサーボ信号領域を形成している。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１１０８９６号公報
【特許文献２】特開２００３−０１６６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の課題は、より簡便な工程を用いて、両振幅のサーボ信号を含むサーボパターンの磁化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアは：
複数の記録トラックを有する記録領域と、該各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンを有するサーボ領域とを備え；
該複数のトラックのそれぞれは、基板上に他のトラックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のトラックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み；
該サーボ領域は、各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンにパターン化されてなる複数のサーボブロックを有し、該複数のサーボブロックは、基板上に他のサーボブロックから分離して形成された軟磁性層と、軟磁性層上に他のサーボブロックから分離して形成され、基板表面と垂直方向の磁化容易軸を有する磁気記録層とを含み；
該複数のサーボブロックのそれぞれは、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のサーボパターン磁化方法は、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアのサーボパターンを磁化する方法であって、磁界を印加した際の軟磁性層からの漏れ磁界によって、複数のサーボブロックのそれぞれの磁気記録層に、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を記録する工程を含むことを特徴とする。ここで、印加する磁界は、トラックの延びる方向への一様磁界であってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような構成をとることによって、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアは、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化、すなわち両振幅のサーボ信号を有し、サーボ信号を再生する際の強度変更および波形整形の必要を排除することが可能となる。この効果によって、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアは、ヘッド位置決めの精度の向上、ならびにトラック記録密度の向上というさらなる効果を奏するものである。また、サーボパターンの磁化、すなわち両振幅のサーボ信号の記録を、円周方向の一様磁界を印加する単一の工程で効率的に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１（ａ）に、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの模式的上面図を示す。本発明の実施形態の垂直記録ディスクリートトラックメディア１００は、複数の記録トラックを有する記録領域１２０と、該各トラックの幅方向位置を検出するためのサーボパターンを有するサーボ領域１１０とからなるセクタ１３０が、ディスク状の基板上にその円周方向を分割して複数形成されてなる。図１（ｂ）は、セクタ１３０の一部の領域１４０を拡大し、かつ直線状に伸ばして、記録領域１２０およびサーボ領域１１０の構造を例示する図である。本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの断面構造を、図２に示す。図２（ａ）は１つのトラックに相当する位置の円周に沿った断面図であり、図２（ｂ）は切断線２ｂ−２ｂにおける断面図であり、および図２（ｃ）は切断線２ｃ−２ｃにおける断面図である。
【００１５】
本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの複数の記録領域１２０のそれぞれは、複数のトラック１２２を含む。メディア中心から等距離に位置する複数のトラック１２２が一緒になって、同心円状のトラック１１４を形成している。複数のトラック１２２のそれぞれは、基板１０上に他のトラックから独立して形成される軟磁性層２０ｒおよび他のトラックから独立して形成される磁気記録層３０ｒから構成される。すなわち、１つのトラック１２２を構成する軟磁性層２０ｒおよび磁気記録層３０ｒは、同一記録領域内の隣接するトラック１２２の磁気記録層とは分離して形成され、かつ隣接する記録領域内の同一トラックを形成するトラック１２２とはサーボ領域１１０によって離間されている。
【００１６】
本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの複数のサーボ領域１１０のそれぞれは、複数のサーボブロック１１２を含む。該複数のサーボブロック１１２は、記録領域のトラック１２２およびトラック１２２によって構成されるトラック１１４の位置を検出することができるパターンに配列される。複数のサーボブロック１１２のそれぞれは、基板１０上に他のサーボブロックから独立して形成される軟磁性層２０ｓ、および他のサーボブロックから独立して形成される磁気記録層３０ｓから構成される。すなわち、複数のサーボブロック１１２のそれぞれを構成する軟磁性層２０ｓおよび磁気記録層３０ｓは、同一サーボ領域内の隣接するサーボブロック１１２とは分離して形成され、かつ記録領域内のトラックとも分離して形成される。前記複数のサーボブロック１１２のそれぞれは、基板に垂直で、かつ反対向きの磁化を有する。
【００１７】
基板１０は、非磁性であり、かつ平坦な表面を有する。基板１０は、当該技術において知られている任意の材料を用いて形成することができる。たとえば、磁気記録媒体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金または強化ガラス、結晶化ガラスを用いて、基板１０を形成することができる。
【００１８】
軟磁性層２０（ｒ，ｓ）は、ＦｅＴａＣ、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金などの結晶性材料；ＦｅＴａＣ、ＣｏＦｅＮｉ、ＣｏＮｉＰなどの微結晶性材料；またはＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒなどのＣｏ合金を含む非晶質材料を用いて形成することができる。軟磁性層２０（ｒ，ｓ）の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。軟磁性層２０（ｒ，ｓ）と基板との間に、Ｔｉ、またはＴｉＣｒ合金のようなＣｒを含む非磁性材料を用いて形成される非磁性下地層を設けてもよい。
【００１９】
磁気記録層３０（ｒ，ｓ）は、好適には、少なくともＣｏとＰｔを含む合金の強磁性材料を用いて形成することができる。また、垂直磁気記録を行うためのディスクリートトラックメディアを得るためには、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）の材料の磁化容易軸（六方最密充填（ｈｃｐ）構造のｃ軸）が基板１０表面に垂直方向に配向していることが必要である。磁気記録層３０（ｒ，ｓ）は、たとえばＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａなどの合金材料を用いて形成することができる。磁気記録層３０（ｒ，ｓ）の膜厚は、特に限定されるものではない。しかしながら、生産性および記録密度向上の観点から、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）は、好ましくは３０ｎｍ以下、より好ましくは１５ｎｍ以下の膜厚を有する。
【００２０】
また、任意選択的に、軟磁性層２０と磁気記録層３０（ｒ，ｓ）との間にシード層を設けて、磁気記録層材料の結晶配向性を向上させてもよい。シード層は、ＮｉＦｅＡｌ、ＮｉＦｅＳｉ、ＮｉＦｅＮｂ、ＮｉＦｅＢ、ＮｉＦｅＮｂＢ、ＮｉＦｅＭｏ、ＮｉＦｅＣｒなどのようなパーマロイ系材料；ＣｏＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅＳｉ、ＣｏＮｉＦｅＢ、ＣｏＮｉＦｅＮｂなどのようなパーマロイ系材料にＣｏをさらに添加した材料；Ｃｏ；あるいはＣｏＢ，ＣｏＳｉ，ＣｏＮｉ，ＣｏＦｅなどのＣｏ基合金を用いて形成することができる。シード層は、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）の結晶構造を制御するのに充分な膜厚を有することが望ましく、通常の場合、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下の膜厚を有することが望ましい。
【００２１】
軟磁性層２０、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）、ならびに任意選択的な非磁性下地層およびシード層の形成は、スパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。
【００２２】
複数のトラック１２２およびサーボブロック１１２を形成するためのパターニングは、フォトリソグラフィ法を利用して実施することができる。たとえば、レジストを用いて所要のパターンを有するマスクを形成し、湿式エッチング、スパッタエッチング、プラズマエッチング、反応性イオンエッチングなど当該技術において知られている任意の手段を用いて、軟磁性層２０、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）、ならびに任意選択的な非磁性下地層およびシード層をエッチングしてもよい。エッチングの終了後、溶媒による洗浄、プラズマアッシングなどによってマスクを除去して、複数のトラック１２２およびサーボブロック１１２を得ることができる。
【００２３】
任意選択的に、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）の上に保護層および／または液体潤滑剤層を設けてもよい。保護層は、磁気記録層３０（ｒ，ｓ）以下の各構成層を保護するための層であり、たとえば、カーボンを主成分とする薄膜を用いることができる。その他にも、当該技術において磁気記録媒体保護膜用の材料として知られている種々の薄膜材料を使用して、保護層を形成してもよい。保護層は、一般的にスパッタ法（ＤＣマグネトロンスパッタ法、ＲＦマグネトロンスパッタ法などを含む）、真空蒸着法、ＣＶＤ法などを用いて形成することができる。また、液体潤滑剤層は、記録／読み出し用ヘッドが垂直記録ディスクリートトラックメディアに接触している際の潤滑を付与するための層であり、たとえば、パーフルオロポリエーテル系の液体潤滑剤、または当該技術において知られている種々の液体潤滑剤材料を使用して形成することができる。液体潤滑剤層は、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。
【００２４】
次に、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの複数のサーボブロック１１２を磁化する、サーボパターン磁化方法を説明する。最初に、図３（ａ）に示すように、垂直記録ディスクリートトラックメディアの直上近傍に、メディア円周方向（すなわち、トラックの延びる方向）の磁界を発生させるリング磁石５０を配置し、リング磁石５０をメディアに対して相対的に移動させる。ここで、リング磁石５０を固定してメディアを回転させてもよいし、あるいはメディアを固定して、リング磁石５０を円周方向に移動させてもよい。サーボ領域１１０において軟磁性層２０ｓが不連続に存在するため、軟磁性層２０ｓが存在する部分において、リング磁石５０の発生する磁束５２は、高い透磁率を有する軟磁性層２０に集中する。その際に、軟磁性層２０ｓの両エッジ部において、磁束の集中によって垂直成分を有する漏れ磁界が発生する。図３（ａ）では、リング磁石５０によって右向きの磁界を発生させたため、サーボブロック１２２（磁気記録層３０ｓ）の左エッジ近傍に下方向の漏れ磁界が発生し、右エッジ近傍に上方向の漏れ磁界が発生する。この漏れ磁界によって、図３（ｂ）に示すように、複数の磁気記録層３０ｓのそれぞれが磁化され、左エッジ近傍に下方向の磁化が記録され、右エッジ近傍に上方向の磁化がサーボパターンとして記録される。
【００２５】
前述のようにサーボパターンを記録した垂直記録ディスクリートトラックメディアの記録／再生を、図４を用いて説明する。図４（ａ）に示すように、単磁極ヘッド６０を用いて、記録すべき情報にしたがって、記録領域１２０内のトラック１２２の磁気記録層３０ｒに上向きおよび下向きの磁化を記録する。次いで、再生用ヘッド（ＧＭＲヘッドなど、不図示）によって再生されるサーボ領域１１０および記録領域１２０の信号を、図４（ｂ）に示す。図４（ｂ）から明らかなように、サーボ領域１１０および記録領域１２０の両方に両方向（上向きおよび下向き）の磁化が記録されているので、サーボ領域１１０からは両振幅のサーボ信号が得られ、記録領域１２０からは両振幅のデータ信号が得られる。両領域から両振幅の信号が得られることから、サーボ信号再生時およびデータ信号再生時において、強度変更および波形整形を実施する必要を排除することができる。したがって、本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアを用いることによって、ヘッド位置決めの精度を向上させること、およびトラック記録密度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の垂直記録ディスクリートトラックメディアの実施形態を示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は記録領域およびサーボ領域を示す拡大図である。
【図２】本発明の図１に示す実施形態の垂直記録ディスクリートトラックメディアを示す断面図であり、（ａ）は円周に沿った断面図であり、（ｂ）は切断線２ｂ−２ｂで切断した断面図であり、（ｃ）は切断線２ｃ−２ｃで切断した断面図である。
【図３】本発明の図１に示す実施形態の垂直記録ディスクリートトラックメディアのサーボパターン磁化方法の過程を示す図であり、（ａ）は磁化工程を示す図であり、（ｂ）は得られるサーボパターンを示す図である。
【図４】本発明の図１に示す実施形態の垂直記録ディスクリートトラックメディアの記録／再生の過程を示す図であり、（ａ）は記録時を示す図であり、（ｂ）は再生時を示す図である。
【図５】従来の垂直記録ディスクリートトラックメディアを示す図であり、（ａ）は上面図であり、（ｂ）は記録領域およびサーボ領域を示す拡大図である。
【図６】従来の垂直記録ディスクリートトラックメディアのサーボパターン磁化方法の過程を示す図であり、（ａ）は磁化工程を示す図であり、（ｂ）は得られるサーボパターンを示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  基板
２０（ｒ，ｓ）  軟磁性層
３０（ｒ，ｓ）  磁気記録層
５０  リング磁石
５２  磁束
６０  単磁極ヘッド
１００  垂直記録ディスクリートトラックメディア
１１０  サーボ領域
１１２  サーボブロック
１１４  同心円状のトラック
１２０  記録領域
１２２  各セクタの記録トラック
１３０  セクタ
【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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