(57)【要約】【課題】次世代の高記録密度の磁気記録媒体に対しても対応可能な、高密度、且つ、磁気的に安定なサーボパターンを短時間にかつ低コストで形成すること。【解決手段】サーボ領域におけるパターン外の記録膜をエッチングで除去し、エッチングで生じたパターン内外の凹凸は、非磁性膜成膜とＣＭＰ化学研磨を用いて平坦にする。また、隣接パターンＰ１，Ｐ２の極性を交互に変えた＋１，−１の２値記録とし、さらにその間に記録膜が除去された０の領域を設ける。そのため、パターンＰ２をいくつかの小さいユニットｂ１，ｂ２，…に分断し、形状磁気異方性の効果による保持力の差を利用し、最初に十分強い永久磁石で全てのパターンの磁化方向を揃えた後、長径パターンＰ１のみが反転するような磁界の永久磁石を用いて、上記長径パターンＰ１を逆方向にの磁化させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度化磁気ディスク媒体であって、
媒体上のサーボ領域について、少なくとも記録を行う磁性膜を、所定の微細パターンを残して除去し、
上記微細パターンを磁化させてサーボパターンを形成した
ことを特徴とする高密度化磁気ディスク媒体。
【請求項２】
上記微細パターンを、いくつかの微細ユニットに分割された第１のパターン群と、分割されていない第２のパターン群から構成し、
上記第１のパターン群と、第２のパターン群との間に、磁化反転に必要な保磁力差を生じさせた
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ディスク媒体。
【請求項３】
上記第１のパターン群と、第２のパターン群の着磁方向を、その保磁力差を利用して、マイナス、プラスの２通りに着磁させ、 
実際の着磁されたパターンにプラスとマイナスを混在させた
ことを特徴とする請求項２に記載の磁気ディスク媒体。
【請求項４】
高密度化磁気ディスク媒体の製造方法であって、
媒体上のサーボ領域について、エッチングにより、少なくとも記録を行う磁性膜を所定の微細パターンを残して除去し、
上記微細パターンを、いくつかの微細ユニットに分割された第１のパターン群と、分割されていない第２のパターン群に形成して、上記第１のパターン群と第２のパターン群との間に磁化反転に必要な保磁力差を生じさせ、
上記微細パターンを永久磁石により磁化させてサーボパターンを形成する
ことを特徴とする高密度化磁気ディスク媒体の製造方法。
【請求項５】
上記微細パターンを永久磁石により磁化させるに際し、
永久磁石で上記保持力の高い第１のパターン群、および、保持力の相対的に低い第２のパターン群を一様に磁化した後、
別の永久磁石を用いて、相対的に保磁力の低い第２のパターン群のみを逆方向に一様に磁化させる
ことを特徴とする請求項４に記載の高密度化磁気ディスク媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気ディスクのような磁気記録媒体上に形成されたサーボ領域の高密度化を図った高密度化磁気ディスク媒体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気記録装置では情報の記録再生に磁気ヘッドが用いられるが、この磁気ヘッドの磁気ディスクに対する位置決めをするために、磁気ディスク上には、データ領域と交互にサーボ領域が形成されている。
図６に上記サーボ領域の構成例を示す。磁気ディスク上のサーボ領域では、同図に示すように上流側から順番にプレアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）域Ａ、サーボマーク域Ｂおよびサーボデータ域Ｃが区画される。
プレアンブル域Ａでは、周方向に沿って均一な間隔で交互に正負の磁極が形成される。サーボデータ域Ｂでは、半径方向に変化する所定のパターンで磁極が形成される。
磁気ディスク（ＨＤＤという）ではプレアンブル域で読み出される磁気情報から同期信号が得られる。サーボデータ域から読み出される磁気情報に基づきヘッドは正確に記録トラック上に位置決めされる。
【０００３】
しかしながら、近年のハードディスクの高密度化に伴い、データ領域の記録密度が増加するに従い、ヘッドの位置決めに必要なサーボ情報にも、さらなる高密度化が求められている。
従来のＳＴＷ（Ｓｅｒｖｏ  Ｔｒａｃｋ  Ｗｒｉｔｅｒ：サーボトラックライタ）を用いた方法では、データの高密度化に伴ってサーボ情報の増加により、１台あたりのサーボ情報記録に要する時間の増加が、ハードディスク量産時のネックとなっている。
それに対して、最近磁気転写法を用いたサーボライト法が提案されている。これは、予めサーボ情報が記録されたサブマスタを媒体に密着するだけで、媒体に直接記録するよりも短時間・低コストでサーボ情報が記録できるというものである。
また、磁気パターン形成プロセスにより、ディスク上にナルサーボパターンを構成する第１、第２の磁性体をプリフォームすることにより、サーボライト工程を短縮化する磁気ディスクの製造方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、予めサーボ情報が記録されたサブマスタを媒体に密着させる磁気転写法が提案されているが、この技術は、パターンの寸法が小さくなるほど、原理的に実際の媒体への転写自体が弱くなるため、サーボ情報を直接媒体に記録する必要性が再び生じてくる。
さらに、サーボパターン自体は、パターン内外での磁化方向の極性（２値）で識別されているが、磁気転写されたパターンが高密度になればなるほど、正負どちらかのリード／ライト時のエラーが懸念される。
また、前記特許文献１に記載されるものでは、第１、第２の磁性体をプリフォームしており、磁気パターン形成プロセスが複雑となる。
本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、高密度、且つ、磁気的に安定なサーボパターンを低コストで形成でき、サーボライトに要する時間を短縮化することが可能であり、さらに次世代の高記録密度な磁気記録媒体に対しても、高精度なヘッド位置決めが可能な高密度化磁気ディスク媒体およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従来のサーボパターン記録は、連続膜媒体のサーボ領域を一旦初期化後、ＳＴＷ等用いて記録していた。この場合、パターン内外の記録は２値記録であった。それに対して本発明では、サーボ領域において、微細加工によりサーボパターンに相当する部分のみを残してパターン以外の記録膜を除去した、いわゆるアイランド状のサーボパターンとした。さらに、アイランド状のパターンの個々の形状によって反転磁界が異なることを利用して、パターンの極性を＋と−の２種類とすることで、より高精度な位置決めを可能とした。
すなわち、本発明においては、次のようにして、上記課題を解決する。
（１）媒体上のサーボ領域について、少なくとも記録を行う磁性膜を、所定の微細パターンを残して除去し、上記微細パターンを磁化させてサーボパターンを形成する。
（２）上記（１）において、微細パターンを、いくつかの微細ユニットに分割された第１のパターン群と、分割されていない第２のパターン群から構成し、上記第１のパターン群と、第２のパターン群との間に、磁化反転に必要な保磁力差を生じさせる。
（３）上記（２）において、上記第１のパターン群と、第２のパターン群の着磁方向を、その保磁力差を利用して、マイナス、プラスの２通りに着磁させ、 実際の着磁されたパターンにプラスとマイナスを混在させる。
すなわち、永久磁石で上記保持力の高い第１のパターン群、および、保持力の相対的に低い第２のパターン群を一様に磁化した後、別の永久磁石を用いて、相対的に保磁力の低い第２のパターン群のみを逆方向に一様に磁化させる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）サーボパターンに相当する部分のみを残してパターン以外の記録膜を除去した、いわゆるアイランド状のサーボパターンとしたので、従来よりも高密度、且つ、磁気的に安定なサーボパターンが形成することができる。
（２）アイランド状のパターンの個々の形状によって反転磁界が異なることを利用して着磁させているので、永久磁石等を用いて＋と−の２種類の極性のパターンを混在させることができ、高密度、且つ、磁気的に安定なサーボパターンを低コストで形成でき、サーボライトに要する時間を短縮化することが可能となる。
また、従来の２値記録から３値記録としたので、現状の垂直磁気記録媒体のみならず、次世代の高記録密度な磁気記録媒体であるディスクリートトラックメディア、パターンドメディアに対しても、高精度なヘッド位置決めが可能となる。
（３）パターン形成方法としてナノ・インプリント法を採用すれば、コストはエッチング工程のみとなり、従来のＳＴＷと比較しても、サーボライトに要する時間を短縮化できるといったメリットがある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１に本発明の実施例のサーボパターンの記録例を示す。同図はサーボ領域におけるヘッドの精密な位置検出に使用される２相バーストパターンを示している。
本実施例では、リソグラフィ技術（露光或いはナノ・インプリント技術、エッチング）を用いて、磁気記録媒体上のサーボ領域に形成したレジストによるサーボパターンを、同図に示すように、全てアイランド状（島状）パターンに加工する。
同図において、黒の部分は＋１に着磁された領域、白の部分は−１に着磁された領域、ハッチングの部分は記録膜が除去された領域である。
【０００８】
同図に示すように、サーボ領域におけるパターン外の記録膜はエッチングで除去されている。エッチングで生じたパターン内外の凹凸は、例えばＳｉＯ2 等の非磁性膜成膜とＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）化学研磨等を用いて凹部を埋め込むことで、浮上ヘッドによる安定なサーボ情報読み取りを実現する。
図２に従来の２相バーストパターンの例を示す。
同図において、黒の領域は＋１に着磁された領域、白の部分は−１に着磁された領域であり、同図に示すように、従来のパターン内の記録は＋１，−１の２値のみであったが、本実施例では＋１，０，−１の３値記録を行っている。
【０００９】
サーボパターンは、一般的にプレアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、サーボマーク、サーボデータ、振幅データ（あるいは位相データ）からなる。この中でサーボデータは大まかな位置検出に用いられており、振幅データ（位相データ）は精密な位置検出に用いられている。
本実施例では、振幅データ（あるいは位相データ）のような同一周期のパターン群を、図１に示したように隣接パターンの極性を交互に変えた＋１，−１の２値記録とし、さらにその間に記録膜が除去された０の領域を設け、全体で３値記録とする。
そのためパターンＰ１は分断せず、隔列のパターンＰ２を図１に示すように、いくつかの小さいユニットｐ１，ｐ２，…に分断し、形状磁気異方性の効果により、分断されたユニットのみ反転磁界を高くする。すなわちパターンＰ２の分断されたユニットｐ１，ｐ２，…と、パターンＰ１の分断されていないユニットｐでは、形状磁気異方性の効果により着磁させる磁界の強さが異なり、分断されたユニットｐ１，ｐ２，…は保持力が高い。
なお、ここでは、図１の黒の部分のように残された磁性膜の形状の長径方向の長さが長いものを長径パターンと呼び、白の部分のように長径方向の長さが短いものを短径パターンということする。
【００１０】
本実施例では、上記保持力の差を利用し、永久磁石を用いてプラスとマイナス方向に着磁させる。具体的な着磁の手順として、最初に十分強い永久磁石で全ての長径パターンＰ１と、短径パターンＰ２の磁化方向を揃えた後、反転磁界の大きな短径パターンＰ２が磁化反転せずに、残りの長径パターンＰ１のみが反転するような磁界の永久磁石を用いて、上記短径パターンＰ２以外の長径パターンＰ１の磁化を逆方向に飽和させる。
なお、図１では振幅データについて説明したが、位相データであっても同様に適用することができる。
【００１１】
図３は、上記アイランド状パターンを形成する工程を説明する図であり、また、図４は、本実施例の磁気記録媒体の製造工程の流れを示す図である。
図３において、１は磁気記録媒体、２は金属マスク、３はレジスト、４は非磁性材料であり、磁気記録媒体１は同図に示すように、記録層１ａ、下地および中間層１ｂ、基板１ｃから構成される。
以下図３、図４により本実施例の磁気記録媒体の製造手順について説明する。
（１）図３（ａ）に示すように磁気記録媒体上に金属マスク（金属層）を形成する（図４のステップＳ１）。これは、後述するエッチング工程で、レジストマスクを直接記録層へ転写しようとすると、記録層に完全転写される前にレジストが無くなってしまい、レジストマスクだけでは下地の記録層にパターンを転写することは困難であるためである。そこで、上記のように金属マスクを形成しておき、まずエッチングによりレジストパターンを一旦金属マスクに転写し、次に金属マスクに写し取られたパターンをエッチングで記録層に転写する。
（２）金属マスクの上にレジストを塗布し（図４のステップＳ２）、図３（ｂ）に示すようように、ナノ・インプリントあるいはＥＢ描画（電子線描画）でレジストにパターンを形成する。
【００１２】
（３）図３（ｃ）に示すように、ドライエッチング法により、レジストパターンを金属マスク→記録層の順に転写し、記録層にパターンを形成する（図４のステップＳ３，Ｓ４）。
具体的には、以下のようにして記録層にパターンを形成する。
(i)転写（レジスト→金属マスク）
例えばＣＦ4 、ＳＦ6 系ガスを用いてエッチングする。エッチングにより、凹部（レジストが無い部分）は、金属マスクのみが削られ、凸部（レジストのある部分）はエッチングによりレジストが削られる。凹部の金属マスクが完全に除去されるエッチング時間までは、凸部のレジストは残っており、残ったレジストは酸素エッチングで除去する。
(ii)転写（金属マスク→記録層）
記録層材料のエッチングには例えばカルボニル系ガスを用いる。凹部（記録層が残っている部分）の記録層、凸部（金属マスクが残っている部分）の金属マスクがエッチングされる。凹部の記録層が完全に除去されるエッチング時間までは、凸部の金属マスクは残っており、この金属マスクは例えばＣＦ4 、ＳＦ6 系ガスのエッチングにより除去する。
これにより、図３（ｃ）に示すように記録層パターンが形成される。
【００１３】
（４）図３（ｄ）に示すように、記録層が除去された凹部にスパッタ法などの成膜により、非磁性材料を埋め込み、ＣＭＰ研磨などで表面を平坦化する（図４のステップＳ６，Ｓ７）。
（５）永久磁石により着磁する。
すなわち、前述したように強い永久磁石で全てのパターンを一様に着磁し、ついで、この永久磁石より弱い永久磁石で、長径のパターンを逆方向に磁化する（図４のステップＳ８，Ｓ９）。
【００１４】
図５（ａ）（ｂ）は、従来のサーボパターン（ＳＴＷで連続膜上に記録した場合）と本実施例のサーボパターン（前述したようにアイランド状パターンを形成し、永久磁石で磁化した場合）から発生する磁界強度と、それぞれにおける磁化された領域の形状を概念的に説明する図である。
同図（ａ）は従来のサーボパターンを示し、黒の領域は＋１に磁化された領域、白の領域ｆ−１に磁化された領域を示す。また、同図（ｂ）は本実施例のサーボパターンを示し、黒の領域は＋１に磁化された領域、白の領域は−１に磁化された領域、ハッチングの部分は記録層が除去された領域を示す。
図５（ａ）の従来法では、本発明のように記録層を除去した領域を持たないので、磁化された領域の間の境界もクリアでなく、また磁化方向がプラスからマイナスに直接切り替わる。このため、磁化方向がプラスからマイナスに変わる部分の間に遷移領域ができ、遷移領域でノイズなどが発生する場合があり、高密度化の妨げとなる。
一方、本実施例では、磁化方向がプラスと、マイナスの間に、記録層を除去した領域が存在し、図５（ｂ）に示すように、磁化された領域と記録層を除去した領域の間の境界もクリアである。
このため、従来法のように遷移領域の存在によりノイズが発生するなどの問題は生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例のサーボパターンの記録例を示す図である。
【図２】従来のサーボパターンの記録例を示す図である。
【図３】本実施例のアイランド状パターンを形成する工程を説明する図である。
【図４】本実施例の磁気記録媒体の製造工程を示す図である。
【図５】本発明と従来例のサーボパターンの磁界強度と、磁化された領域の形状を概念的に説明する図である。
【図６】磁気記録媒体上に形成されるサーボ領域を説明する図である。
【符号の説明】
【００１６】
１    磁気記録媒体
１ａ  記録層
１ｂ  下地および中間層
１ｃ  基板
２    金属マスク
３    レジスト
４    非磁性材料
【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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