專利名稱：垂直磁記錄介質(zhì)、磁記錄器和垂直磁記錄介質(zhì)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明基本上涉及垂直磁記錄介質(zhì)、磁存儲器和垂直磁記錄介質(zhì)的制備方法，特別涉及在襯底和記錄層之間具有限制磁通的層的垂直磁記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
最近幾年，由于記錄電影的需要，用在個人計(jì)算機(jī)或家用影片記錄器中的磁存儲器一般具有100GB或更大的存儲容量。此外，預(yù)計(jì)將來對大的存儲容量和磁盤存儲器的降低成本的需求將變得更為強(qiáng)勁。
對于目前市場上的磁盤存儲器所使用的面內(nèi)磁記錄技術(shù)，一般認(rèn)為表面記錄密度200GB/inch2是使用該傳統(tǒng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的最大記錄密度。
作為可以突破該技術(shù)限制的磁記錄技術(shù)，由于垂直磁記錄技術(shù)可以減小磁記錄層的磁化形成的退磁場的影響的特性，垂直磁記錄技術(shù)再次受到關(guān)注。使用垂直磁記錄技術(shù)，預(yù)計(jì)可以達(dá)到1TB/inch2或者更高的記錄密度。
然而，使用垂直磁記錄技術(shù)具有下面給出的需要注意的幾個問題。
首先，隨著磁道寬度的減小，磁頭磁極上的磁心寬度減小，從而磁頭產(chǎn)生的記錄磁場也隨之減弱。
其次，在磁記錄時，磁通有橫向波及位于磁頭磁極下方的磁記錄介質(zhì)的趨勢，從而產(chǎn)生所謂側(cè)邊抹去或側(cè)邊寫入的問題，其中，附近磁道的信息被抹去。
第三、隨著線記錄密度的增大，記錄層的介質(zhì)噪聲也隨之增大，其中介質(zhì)噪聲的增大是磁化過度區(qū)形成噪聲(過度噪聲)的主要原因。
第四、難以控制磁心寬度以及記錄頭和重放頭(reproducing head)的磁極的位置。
特別是，上述第二個問題在所謂的雙層垂直磁記錄介質(zhì)上尤其明顯，這種雙層垂直磁記錄介質(zhì)在襯底和記錄層之間具有一個軟磁性襯層(softmagnetic backing layer)。應(yīng)當(dāng)關(guān)注的是，這種雙層垂直磁記錄介質(zhì)被認(rèn)為是能夠?qū)崿F(xiàn)高密度存儲的理想記錄介質(zhì)。
更明確地說，當(dāng)從小型化單極磁頭的終端出來的磁通向覆蓋整個磁盤表面的軟磁性襯層延伸時，作為磁通傳播的結(jié)果，在這種雙層垂直磁記錄介質(zhì)中的記錄磁場減弱，從而使沿磁道方向的記錄層的側(cè)邊抹去現(xiàn)象增強(qiáng)，或者說，使磁過度區(qū)的長度增加。
鑒于上述原因，已有在記錄層中磁性地形成位于磁道下面區(qū)域，以將磁通向軟磁性襯層引導(dǎo)，以及抑制上述記錄時磁通的傳播(參見專利參考1和2)。
圖1示出了上述專利參考2中描述的垂直磁記錄介質(zhì)100。
參見圖1，垂直磁記錄介質(zhì)100包括在襯底101和記錄層103之間的軟磁性襯層102，其中沿磁道區(qū)103a在軟磁性襯層102上制備軟磁部分102a，信息的磁記錄沿磁道區(qū)103a在記錄層103中進(jìn)行，從而使磁通沿這種軟磁部分102a優(yōu)先被引向軟磁性襯層102。此外，沿形成于一對相鄰的磁道區(qū)103a之間的內(nèi)磁道區(qū)103b形成非磁性部分102c，從而使透入這種內(nèi)磁道區(qū)103b的磁通減弱。因此，磁頭磁極的磁通在穿過記錄層103后，集中在軟磁性襯層102的軟磁部分102a上，從而可抑制磁通的橫向傳播和相關(guān)聯(lián)的信息的側(cè)邊抹去問題。
專利參考1日本公開專利申請2003-16621官方公告。
專利參考2日本公開專利申請2003-16622官方公告。

發(fā)明內(nèi)容
應(yīng)當(dāng)注意的是，垂直磁記錄介質(zhì)的記錄層是由多晶材料形成，其中，晶粒被周圍的非磁性顆粒物理性地相互隔開。例如，在記錄層由鉆鉻(CoCr)合金組成的情況下，晶粒的生長受記錄層的下表面的影響，換句話說，受軟磁性襯層表面部分的晶體結(jié)構(gòu)的影響，這樣，CoCr合金的C軸基本上沿與襯底垂直的方向排列。
對于圖1的垂直磁記錄介質(zhì)，為了控制形成于晶向控制層102b上的記錄層103(特別是磁道區(qū)103a)的晶體排列，專利參考2在軟磁部分102a上制備晶體排列控制層102b，從而實(shí)現(xiàn)了優(yōu)秀的磁特性。此外，專利參考2還指出，形成于非磁性部分102c(內(nèi)磁道區(qū)103b)上的記錄層103可能具有不好的磁特性。
換句話說，當(dāng)記錄層103形成于包括不同材料或不同晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)域的下表面上時，存在使記錄層103上的晶粒不均勻生長或使晶粒形成裂縫的趨勢，而這會造成晶粒差異程度的增加，或造成記錄層103的內(nèi)部應(yīng)力的不均勻性增加。應(yīng)當(dāng)注意的是，這種問題尤其會發(fā)生在磁層103的磁道區(qū)103a和內(nèi)磁道區(qū)103b之間的界面附近。當(dāng)記錄層103的不均勻性增加或應(yīng)力增加時，將導(dǎo)致重放信息時的介質(zhì)噪聲，從而信號噪聲比(S/N)惡化。
本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出，其目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)高的記錄密度的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，通過抑制從磁頭出來的磁通的傳播，來抑制側(cè)邊抹去并提高信號噪聲比介質(zhì)，和使用這種垂直磁記錄介質(zhì)的磁存儲器。此外，本發(fā)明還提供這種垂直磁記錄介質(zhì)的制備方法。
依照本發(fā)明的第一方案，提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，其具有記錄層，該記錄層包括通過磁頭記錄信息的磁道區(qū)，和分隔所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)的內(nèi)磁道區(qū)，其中，該相鄰磁道區(qū)的位置在所述磁道區(qū)的寬度方向上偏離于所述磁道區(qū)，所述磁道區(qū)和所述內(nèi)磁道區(qū)磁性地形成在所述磁記錄層中，所述磁記錄介質(zhì)包括襯底；形成在所述襯底上的軟磁性襯層；形成在所述軟磁性襯層上的磁通限制層；形成在所述磁通限制層上的中間層；以及形成在所述中間層上的垂直磁化膜的記錄層；其中，所述磁通限制部分由多個軟磁部分和非磁性部分組成，其中每個該軟磁部分沿所述多個磁道區(qū)的一個磁道區(qū)形成，該非磁性部分形成于所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)之間；所述中間層由非磁性材料組成，并形成為覆蓋所述軟磁部分和所述非磁性部分的表面。
依照本發(fā)明，在記錄時，可通過所述軟磁部分限制來自記錄頭的磁極的磁通，并且抑制磁通在記錄層中的傳播。因此，磁通被集中，并且能增強(qiáng)記錄磁場，從而能有效抑制側(cè)邊抹去或側(cè)邊寫入問題。
進(jìn)一步地，作為形成覆蓋磁性限制層的中間層的結(jié)果，能夠在中間層的均勻表面上均勻生長記錄層，并且改善形成記錄層的晶粒的晶向和晶體質(zhì)量。因此，這樣形成的記錄層可提供不受由軟磁部分和非磁性部分形成的磁性限制層的細(xì)微結(jié)構(gòu)的影響的優(yōu)秀的磁特性，從而抑制重放信息時的介質(zhì)噪聲。結(jié)果是，側(cè)邊抹去問題被成功抑制，并提高了信號噪聲比。因此，可提供能進(jìn)行高密度記錄的垂直磁記錄介質(zhì)。
在磁性限制層上，應(yīng)該被注意的是，非磁性部分可以由樹脂材料形成。這樣，可以更容易地形成具有高精密度的非磁性部分圖案。
進(jìn)一步地，軟磁部分可以形成為其橫向長度在表面部分小于在底面部分。因此，就可以進(jìn)一步限制記錄層的磁通，從而進(jìn)一步提高抑制側(cè)邊抹去的效果。
在本發(fā)明的另一方案中，提供一種磁存儲器，包括具有磁頭的記錄重放部分；以及任何上述提到的垂直磁記錄介質(zhì)。
依照本發(fā)明，可實(shí)現(xiàn)高性能磁存儲器，其能夠抑制側(cè)邊抹去和側(cè)邊寫入問題，并且可通過降低介質(zhì)噪聲而同時提高信號噪聲比。
在本發(fā)明的另一方案中，提供一種制備垂直磁記錄介質(zhì)的方法，其具有磁性層，該磁性層包括通過磁頭記錄信息的磁道區(qū)，和分隔所述磁道區(qū)和另一個磁道區(qū)的內(nèi)磁道區(qū)，其中，該另一個磁道區(qū)在所述磁道區(qū)的寬度方向上偏離于所述磁道區(qū)，所述磁道區(qū)和所述內(nèi)磁道區(qū)磁性地形成在所述記錄層中，所述方法包括以下步驟在襯底上形成軟磁性襯層；在所述軟磁層上形成磁性限制層；形成中間層，以覆蓋所述磁性限制層；以及在所述中間層上形成記錄層；所述形成所述磁通限制層的步驟包括形成非磁性層以使所述非磁性層覆蓋所述軟磁層的第一處理步驟；在所述非磁性層上形成窗口的第二處理步驟；以及使用軟磁材料填充所述窗口以形成所述軟磁材料的第三處理步驟。
依照本發(fā)明，首先制備磁通限制層的非磁性部分，然后在軟磁性襯層上沉積軟磁部分。因此，與通過刻蝕處理在軟磁材料連續(xù)膜上形成的軟磁部分相比，該軟磁部分的損傷很小，從而，可形成具有低矯頑力、高磁導(dǎo)率、以及高飽和磁通密度的軟磁部分。因此，能抑制軟磁部分的磁性飽和，并有效抑制側(cè)邊抹去或側(cè)邊寫入問題。
依照本發(fā)明，提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，其中，通過抑制來自磁頭的磁通的傳播，抑制側(cè)邊抹去問題，并提高信號噪聲比。此外，依照本發(fā)明，可獲得使用這種垂直磁記錄介質(zhì)制備的磁記錄器，和該垂直磁記錄介質(zhì)的制備方法。
參照附圖和下文的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其它目標(biāo)和特點(diǎn)是顯而易見的。


圖1是傳統(tǒng)垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的局部圖解；圖3是第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖4A-4D圖解了第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的制備過程；圖5A-5B圖解了第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的進(jìn)一步制備過程；圖6是依照第一實(shí)施例的第一改型的垂直磁記錄介質(zhì)的剖面圖；圖7是依照第一實(shí)施例的第二改型的垂直磁記錄介質(zhì)的剖面圖；圖8A-8D圖解了依照該第二改型的垂直磁記錄介質(zhì)的制備過程；圖9是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的磁存儲器的局部圖解；圖10是磁頭的示范性結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖11是該記錄過程的圖解。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
(第一實(shí)施例)圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的局部圖解。此外，圖3是圖2所示垂直磁記錄介質(zhì)的剖面圖。在圖2中應(yīng)當(dāng)注意的是，為便于說明而略掉了保護(hù)膜和潤滑膜18。圖3示出了沿磁道方向的剖面。
參見圖2和圖3，本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10構(gòu)成在襯底11上，其中，在襯底11上支撐依次為軟磁性襯層12、磁性限制層13、中間層14和記錄層15的層狀結(jié)構(gòu)，并且在其上繼續(xù)形成保護(hù)層16和潤滑層18。此外，磁通限制層13由軟磁部分13a和非磁性部分13b組成。
在垂直磁記錄層10中，應(yīng)當(dāng)注意的是，磁通限制層13被制備在軟磁性襯層12和記錄層15之間，在磁性層15中形成磁道區(qū)15a，用于磁性地記錄信息。因此，在記錄層15之下的磁通限制層13中形成軟磁部分13a，以便沿磁道15a延伸。并且，相鄰的兩個軟磁部分13a被中間的非磁性部分13b相互隔開。
因而，如圖3所示，通過記錄頭的磁極20和軟磁部分13a，可限制磁通MF，并抑制磁通MF在記錄層15中的橫向傳播。從而，作為磁通在這種磁道集中的結(jié)果，記錄磁場得以增強(qiáng)。
進(jìn)一步地，在圖3中應(yīng)當(dāng)注意的是，由于在磁性限制層13和記錄層15之間中間層14的形成，使記錄層15在中間層14的均勻表面上得以均勻生長，并且改善了記錄層15中晶粒的晶向排列和晶體質(zhì)量。因此，能夠形成這種記錄層15，其在消除由軟磁部分13a和非磁性部分13b組成的磁通限制層13的細(xì)微結(jié)構(gòu)的影響的同時，具有優(yōu)秀的磁特性。
在下文中，將對垂直磁記錄介質(zhì)10進(jìn)行更具體地說明。
襯底11可以為玻璃陶瓷襯底、回火玻璃襯底、硅襯底、鋁合金襯底等任何一種，當(dāng)垂直磁記錄介質(zhì)為帶狀時，襯底11也可以使用膜，如聚酯(PET)、聚萘二酸二乙酯(PEN)和耐熱聚酰亞胺(PI)等。
例如，軟磁性襯層12具有50nm到2μm之間的厚度，可以由至少包含選自Fe、Co、Ni、Al、Si、Ta、Ti、Zr、Hf、V、Nb、C和B組中的一種元素的無定形的或微晶的合金，或這些合金的層狀薄膜形成。主要考慮來自磁極20的磁通MF時，應(yīng)該優(yōu)先使用飽和磁通密度Bs為1.0T或更小的軟磁材料作為軟磁性襯層12。并且，應(yīng)該優(yōu)先使用矯頑力為790kA/m或更低的軟磁性襯層12。
進(jìn)一步地，軟磁性襯層12還可以使用FeSi、FeAlSi、FeTaC、CoNbZr、CoCrNb、NiFeNb和NiP等。軟磁性襯層12可以使用電鍍工藝、濺射工藝、氣相沉積工藝和CVD(化學(xué)氣相沉積)工藝等形成，其中，考慮到電鍍工藝大批量生產(chǎn)的高效率，以及能夠利用現(xiàn)有的用于現(xiàn)有的面內(nèi)磁記錄介質(zhì)的襯底的生產(chǎn)的電鍍設(shè)備的可能性，應(yīng)該優(yōu)先使用電鍍工藝形成軟磁性襯層12。
應(yīng)當(dāng)注意的是，由于軟磁性襯層12被用于吸收幾乎所有來自磁頭20的磁通MF，因此，應(yīng)該優(yōu)選使用飽和磁通密度與膜厚度的乘積值較大的軟磁性襯層12，以完成記錄層15的飽和記錄。此外，考慮到高傳輸率的寫入問題，優(yōu)選的軟磁性襯層12應(yīng)該具有大的高頻磁導(dǎo)率。
軟磁限制層13由使用軟磁材料的軟磁部分13a和使用非磁性材料的非磁性部分13b組成。因此，在磁道區(qū)15a下面形成同心圖案形式的軟磁部分13a，其中，磁道區(qū)15a磁性地形成在記錄層15中，每個軟磁部分13a形成相對于同心磁道區(qū)15a基本上為同心的圖案。
應(yīng)當(dāng)注意的是，非磁性區(qū)域13b將與其相鄰的軟磁部分13a和與第一次提到的軟磁部分13a通過非磁性部分13b相鄰的另一相鄰的軟磁部分13a分隔開，其中，沿記錄層15的內(nèi)磁道區(qū)15b形成非磁性部分13b。雖然并沒有強(qiáng)制性要求，但軟磁部分13a可以連續(xù)地形成一個完整的圓。
此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，假設(shè)襯底11形成磁盤，雖然對軟磁部分13a和非磁性部分13b相對于磁性地形成在記錄層15中的磁道區(qū)15a的位置作了說明，但不需說明軟磁部分13a和非磁性部分13b形成在具有與磁盤中心重合的中心的同心圓上。
根據(jù)軟磁部分13a的磁導(dǎo)率，適當(dāng)?shù)剡x擇磁通限制層13的厚度，從而也選擇了軟磁部分13a的厚度，例如厚度在20nm-200nm之間。
根據(jù)磁道區(qū)15a的寬度和磁道密度，適當(dāng)?shù)剡x擇軟磁部分13a和非磁性部分13b的寬度(在徑向的長度)。例如，當(dāng)非磁性部分13b的寬度為90nm時，軟磁部分13a的寬度可以是130nm。
軟磁部分13a的軟磁材料可以使用以Co、Fe、和Ni中的一種或多種元素為主要成分的材料，例如Co合金、Fe合金和Ni合金等。此外，軟磁部分13a可以含有Al、Ta、Ag、Cu、Pb、Si、B、Zr、Cr、Ru、Re、Nb和C等元素中的一種為輔助成分。例如，CoNbZr、CoZrTa、FeC、FeC、NiFe、FeTaC、FeCoAl、CoFeNiB等合金就很適合用作軟磁材料，其中應(yīng)該特別優(yōu)先使用矯頑力為790kA/m或更低的軟磁材料。
構(gòu)成軟磁部分13a的軟磁材料可以是形成軟磁性襯層12的同一種材料。然而優(yōu)選的情況是，形成軟磁部分13a的軟磁材料的飽和磁通密度Bs2最好大于形成軟磁性襯層12的軟磁材料的飽和磁通密度Bs1。因此，當(dāng)進(jìn)行記錄時不會導(dǎo)致軟磁部分13a磁飽和，從而極大地提高了覆寫性能或NLTS(非線性轉(zhuǎn)換移位)性能。
在假設(shè)Bs1＜Bs2關(guān)系成立的前提下，設(shè)軟磁性襯層12的厚度為t1，軟磁部分13a的厚度為t2時，應(yīng)該優(yōu)先滿足以下關(guān)系式Bs1×t1＞Bs2×t2，或Bs1×t1≈Bs2×t2。
此外，為便于使磁通集中，軟磁部分13a的磁導(dǎo)率μ2最好大于軟磁性襯層12的磁導(dǎo)率μl。
關(guān)于構(gòu)成軟磁部分13b的軟磁材料的電阻，應(yīng)該注意的是，當(dāng)使用NiFe時，一般能獲得約20μΩ/cm2的值。然而，當(dāng)進(jìn)行高頻記錄時，由于渦流電流的產(chǎn)生，可能會使磁導(dǎo)率下降。因此，對于構(gòu)成軟磁部分13a的軟磁材料的電阻率，應(yīng)該優(yōu)選使用20μΩ或更高的軟磁材料，從抑制渦流電流的角度考慮，更優(yōu)選使用40μΩ或更高的軟磁材料。
對于軟磁材料的電阻，電阻越高越好。另一方面，考慮到絕緣材料形成的非磁性部分時感生的電荷，電阻不超過10mΩ·cm為優(yōu)選。對于這樣的軟磁材料，可以使用CoNbZr、CoZrTa、FeC、FeC、NiFe、FeTaC、FeCoAl、CoFeNiB和FeCoMO等任何一種(在上述合金中應(yīng)該至少含有Al、B、Ga、Si、Ge、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Rh、Ru、Ni、Pd和Pt等元素中的一種)。
非磁性部分13b由非磁性材料形成。當(dāng)不特別指出非磁性材料時，可以使用無機(jī)材料，如SiO2、Al2O3、TiO2、TiC、C和氫化碳等。此外，如Co、Cr、Ru、Re、Ri、Hf和它們的合金的非磁性材料也都可以作為非磁性部分的非磁性材料。
此外，也可以使用樹脂材料，如熱塑樹脂或感光樹脂材料作為非磁性部分13b的材料。更確切的說，聚乙烯(polyethylene)、聚亞安酯(polyurethane)、聚酰胺(polyamide)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride)、甲基丙烯聚碳酸酯(metacrylpolycarbonate)、環(huán)氧樹脂(epoxy)和聚烯烴(polyolefin)等樹脂可以被用作熱塑樹脂。因此，可以通過加壓和加熱形成有圖案的壓模的方法(將在下文解釋)，輕易形成非磁性部分13b的圖案。此外，感光樹脂材料可以使用丙烯酸酯脂(acrylate)如環(huán)氧丙烯酸酯(epoxy acrylate)、聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、和聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)，或紫外光固化或X射線固化或電子束固化樹脂如環(huán)脂族環(huán)氧樹脂(cycloaliphatic epoxy resin)或環(huán)氧醚(glycidylether)。通過使用感光樹脂，可以借助光刻法工藝形成高精確度的非磁性部分13b的圖案。
當(dāng)垂直磁記錄介質(zhì)為帶狀如蛇形帶(圖略)時，應(yīng)當(dāng)注意的是，磁道被形成以沿帶子的長度方向延伸，并且磁道區(qū)和內(nèi)磁道區(qū)在帶子的寬度方向上相互平行排列。此時，軟磁部分和非磁性部分以與磁道區(qū)相同的形式和排列方式形成。
為覆蓋磁通限制層13，中間層14形成為厚度在1-40nm之間，并且可以由SiO2、Al2O3、TiO2、TiC、C和氫化碳等非磁性材料形成。優(yōu)選的是，這些非磁性材料是無定形材料或微晶材料。由此，可以阻止由于軟磁部分13a和非磁性部分13b的存在而導(dǎo)致的磁通限制層13的表面的不同區(qū)域的存在的影響到達(dá)中間層14，從而獲得具有均勻表面的中間層14。結(jié)果，磁通限制層13的表面結(jié)構(gòu)的影響不會到達(dá)記錄層15，并且構(gòu)成記錄層的晶粒被形成為具有不受磁通限制層13的表面的影響的晶粒尺寸和晶向。
應(yīng)當(dāng)注意是，中間層14并不局限于上述非磁性材料的單層，而是可以形成為具有多層的層狀結(jié)構(gòu)(圖略)。例如，每層厚度在2-30nm之間，并由Co、Cr、Ru、Re、Ri、Hf的任一種或它們的合金組成的層狀非磁性金屬中間層。優(yōu)選地，非磁性金屬中間層可以由Ru膜、RuCo膜和CoCr膜等形成，并可以是hcp(六方緊密堆積)結(jié)構(gòu)。當(dāng)記錄層15為hcp結(jié)構(gòu)時，可以使用外延生長工藝制備晶體層15。從而可以提高記錄層15的晶體質(zhì)量。
此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，中間層14可以具有包括種子層(seed layer)和底層(ground layer)的層狀結(jié)構(gòu)(圖略)，從而上述的非磁性金屬中間層形成在底層上。因此，種子層由厚度為1.0-10nm的無定形材料形成，也可以選自Ta、C、Mo、Ti、W、Re、Os、Hf和Mg或它們的合金。因?yàn)榉N子層由無定形材料形成，所以可以提高在其上制備的底層的晶化程度，并阻斷磁通限制層13和記錄層15之間的晶向或晶體生長的關(guān)聯(lián)性。
對于底層，該層可以使用厚度在0.5-20nm之間的軟磁材料，并主要由Co、Fe、Ni、Co合金、Fe合金和Ni合金的任一種形成，如NiFe合金(高磁導(dǎo)率鐵鎳合金，即permalloy)。此外，底層可以含有選自Mo、Cr、Cu、V、Nb、Al、Si、B、C和Zr組元素中的一種為附加成分。因此，所形成的底層有助于形成在其上的非磁性金屬中間層的初始晶體生長，從而可以提高中間層14的晶體質(zhì)量。通過以如上所述的方式構(gòu)成中間層14，可以提高記錄層15的晶體質(zhì)量。
記錄層15就是所謂的垂直磁介質(zhì)膜，其具有在膜的厚度方向上的易磁化軸。典型地，記錄層15形成為厚度在3-30nm之間，并由選自Ni、Ge、Co、Ni合金、Fe合金、和Co合金包括CoCrTa、CoCrPt、CoCrPt-MO中的任意一種形成，其中M選自B、Mo、Nb、Ta、W、Cu和它們的合金中的任意一種。
應(yīng)當(dāng)注意的是，這種形成記錄層15的鐵磁合金為柱狀微結(jié)構(gòu)。在鐵磁合金是hcp結(jié)構(gòu)的情況下，記錄層15的生長方向或厚度方向與該表面(001)相同，并且易磁化軸排列在磁性膜的厚度方向上。例如，如CoCrPtB、CoCrPtTa和CoCrPtTaNb材料中的任意一種可以用于記錄層15。
此外，記錄層15可以包含非磁性材料的非磁性相，如選自Si、Al、Ta、Zr、Y和Mg中的元素與選自O(shè)、C、和N中的元素的化合物，從而使非磁性相把鐵磁合金的柱狀晶粒相互隔開。對于這種記錄層，可以使用(CoPt)-(SiO2)、(CoCrPt)-(SiO2)和(CoCrPtB)-(MgO)系等。因?yàn)榇判晕⒘Ｐ纬芍鶢罱Y(jié)構(gòu)，在這種構(gòu)造中，形成非磁性相以環(huán)繞磁性微粒，所以磁性微粒被相互隔開，并且可有效抑制磁性微粒之間的相互作用。從而，介質(zhì)噪聲被降低。
此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，記錄層15可以由人造超晶格Co/Pd、CoB/Pd、Co/Pt和CoB/Pt中的任意一種形成。人造超晶格可以通過將各為5到30層的CoB(厚度為0.3nm)和Pd(厚度為0.8nm)交替層疊形成。這種人造超晶格薄膜具有大的垂直磁各向異性和極好的熱穩(wěn)定性等優(yōu)秀特性。
保護(hù)膜可以通過濺射工藝、CVD工藝和FCA(過濾陰極電弧)工藝等形成，并可以制備為氫化碳、氮化碳、氧化鋁和氧化鋯等的形式。
潤滑層18可以通過浸漬工藝、旋涂工藝等涂覆，并可以通過使用潤滑材料如具有過氟聚醚(perfluoropolyether)的主鏈的潤滑劑，形成為厚度在0.5-5nm之間。根據(jù)潤滑層與保護(hù)層的組合或與磁頭的組合，可以略去該潤滑層18。
在本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10中，磁通限制層13以軟磁部分13a沿磁性地形成于記錄層15中的磁道延伸的方式，被制備在軟磁性襯層12上，從而該磁通限制層13包括軟磁部分13a和將該軟磁部分13a與相鄰軟磁部分13a分隔開的非磁性部分13b。此外，因?yàn)楦采w磁通限制層13的中間層14形成為記錄層15的底層，所以構(gòu)成記錄層15的鐵磁材料的晶粒能夠均勻生長，并通過將來自磁頭的磁通MF集中到記錄層15，抑制側(cè)邊抹去或側(cè)邊寫入的問題。因此，能在重放時成功地抑制介質(zhì)噪聲，并獲得能夠在高密度記錄時維持高信號噪聲比的垂直磁記錄介質(zhì)。
因?yàn)檐洿挪糠?3a形成于軟磁性襯層12上，所以通過軟磁部分13a，來自記錄頭的磁通被導(dǎo)入到軟磁性襯層12，同時抑制了軟磁部分13a的磁性飽和。
下面將參照圖4A-4D以及圖5A和5B，進(jìn)行說明依照本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的制造方法。
如圖4A所示，通過濺射工藝、電鍍工藝和非電解電鍍工藝等任意一種，在襯底11上形成軟磁性襯層12，該襯底11可以是玻璃襯底。當(dāng)使用非電解電鍍工藝時，必需對襯底11的表面進(jìn)行激活處理。
在圖4A的步驟中，用于磁通限制層13的非磁性部分13b的非磁性層13-1進(jìn)一步形成于軟磁性襯層12上。此處，非磁性層形成為通過浸漬工藝的旋涂工藝，將包含熱塑樹脂如聚亞安酯(polyurethane)或聚氯乙烯(polyvinyl chloride)的有機(jī)溶劑的溶液涂在軟磁性襯層12上，然后為通過加熱的有機(jī)溶劑的蒸發(fā)過程，從而在干燥后形成厚度在20-200nm之間的非磁性層13-1。
接下來，在圖4B的步驟中，在加熱圖4中襯底11的同時，施加壓強(qiáng)約為7.84×106Pa(80kgf/cm2)的壓力把模壓件21壓制在非磁性層13-1上，該模壓件21的凸起圖案與圖3的軟磁部分13a對應(yīng)。因此，應(yīng)該注意的是，模壓件21包括與圖2所示的記錄層的磁道區(qū)的圖案相似的、同心形式的凸起21a。
結(jié)果是，如圖4C所示，非磁性部分13b和窗口13c形成于軟磁性襯層12上。因此，應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖4B的步驟中，襯底11的加熱溫度應(yīng)該根據(jù)彈性常數(shù)如熱塑樹脂的軟化點(diǎn)的變化適當(dāng)?shù)剡x擇。當(dāng)軟磁性襯層12是無定形層時，為避免晶化，優(yōu)選使用280℃或更低的加熱溫度。當(dāng)軟磁層12是微晶材料時，為便于微晶的生長，優(yōu)選使用450℃或更低的加熱溫度。對于更低限制的上述加熱溫度，考慮到垂直磁記錄介質(zhì)10的保持特性，應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇上述熱塑樹脂材料。一般地，應(yīng)該優(yōu)選使用80℃或更高的加熱溫度。
當(dāng)窗口13c上殘余部分非磁性層13-1，并且軟磁性襯層12a的表面沒有被完全暴露在窗口13c處時，可以對圖4C的結(jié)構(gòu)表面使用干法刻蝕工藝，如離子銑削工藝，或濕法刻蝕工藝，以進(jìn)行將軟磁性襯層12的表面12a完全暴露在窗口13c處的處理。
當(dāng)垂直磁記錄介質(zhì)是磁盤時，在進(jìn)行該步驟的同時，優(yōu)選在磁盤的兩個表面(前表面和后表面)形成該窗口。由此，通過校準(zhǔn)用于前表面的模壓件和用于后表面的模壓件的各自的中心，可在磁盤的前表面和后表面同時形成軟磁部分13b。從而，可實(shí)現(xiàn)使磁頭同時到達(dá)兩個磁盤表面。
此外，對于上述非磁性層13-1使用感光材料替代熱塑樹脂時，可以使用光刻工藝形成上述非磁性部分13b和窗口13c。
更具體地說，使用正感光材料形成前述非磁性層13-1，如丙烯酸酯脂(acrylate)或環(huán)氧(epoxy)樹脂，窗口13c的圖案則使用紫外線輻射、電子束或X射線曝光，并通過隨后的顯影形成。此外，也可以使用負(fù)感光樹脂材料。這時，通過將非磁性部分13b的圖案曝光，并通過實(shí)現(xiàn)顯影去掉未曝光部分，形成窗口13c。
接下來，在圖4D的步驟中，使用非電解電鍍工藝在圖4C的窗口13c中填充非磁性材料，從而形成軟磁部分13a。
更詳細(xì)地說，制備溫度在40-95℃之間的電鍍槽(PH值在2-10之間)，該電解槽包含Co離子、Fe離子、Ni離子、絡(luò)合物(complexes)和含硼的還原劑，接著，把圖4C的結(jié)構(gòu)浸入所準(zhǔn)備的電解槽中，進(jìn)行非電解電鍍并不斷攪拌。因此，根據(jù)電鍍率和電鍍膜的厚度，適當(dāng)?shù)剡x擇電鍍工藝的持續(xù)時間。調(diào)整電鍍膜的厚度，也就是由此形成的軟磁部分13a的厚度，以使軟磁部分13a超過非磁性部分13b。
應(yīng)當(dāng)注意的是，為獲得具有高飽和磁通密度和高磁導(dǎo)率的軟磁材料，應(yīng)該優(yōu)選采用非電解電鍍工藝。
例如，采用非電解電鍍工藝制備的Co1-x-y-zFexNiyBz(x＝15-23原子百分比、y＝13-15原子百分比、z＝0.5-5原子百分比)型軟磁部分13a，能夠獲得如Bs為1.7-1.9T之間飽和磁通密度在、約為200A/m的矯頑力和約為500的磁導(dǎo)率的磁特性。
當(dāng)形成合成物Co65Fe19Ni15B1(下標(biāo)代表各元素的原子濃度)的軟磁部分13a時，可以使用這種電鍍槽，其包含有0.07mol/L的CoSO4·7H2O、0.03mol/L的FeSO4·7H2O、0.004mol/L的NiSO4·6H2O、0.2mol/L的硫酸銨(ammonium)、0.02mol/L的檸檬酸鈉酸(sodium citrate acid)、0.35mol/L的酒石酸鈉(sodium tartrate)、0.06mol/L的磷酸(phosphoric acid)和0.1mol/L的二甲胺基硼烷(dimethylamineborane)，以及PH值為9和電鍍槽溫度為70℃。
此外，考慮到與使用真空工藝如濺射工藝或真空氣相沉積工藝相比的低的產(chǎn)品成本和低的設(shè)備成本，應(yīng)該優(yōu)選使用非電解電鍍工藝。進(jìn)一步地，在使用非電解電鍍工藝的情況下，當(dāng)非磁性部分13b由熱塑樹脂或感光材料構(gòu)成時，由于軟磁性襯層12a和非磁性層13b的表面的催化活度不同，在非磁性部分13b的表面上電鍍膜的形成受到抑制，因此通過非電解電鍍工藝可以有選擇地在窗口13c上形成電鍍膜。結(jié)果是，有利于電鍍工藝之后的平坦化步驟的進(jìn)行。
此外，也可以使用電解電鍍工藝或?yàn)R射工藝代替非電解電鍍工藝。在使用電解電鍍工藝的情況下，以軟磁性襯層12為陰極，在窗口13c中填充軟磁材料。此時，軟磁材料不在非磁性部分13b上沉積，有利于后序平坦化工藝的進(jìn)行。
接下來，在圖5A的步驟中，使用CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)工藝或離子銑削工藝對圖4D的結(jié)構(gòu)體的表面進(jìn)行平坦化處理。在平坦化工藝之后，考慮到在磁通限制層13上形成的中間層14的表面平坦度，磁通限制層13的平均表面粗糙度Ra為1nm或更低是優(yōu)選的。更具體地說，磁通限制層13的平均表面粗糙度在0.2-0.4nm之間是優(yōu)選的。
此外，由于所使用的CMP工藝是濕法工藝，可以在電鍍工藝之后直接進(jìn)行平坦化工藝，而略去電鍍工藝之后的清洗工藝。此外，使用CMP工藝可以獲得大批量處理能力。
接下來，在圖5A的步驟中，使用濺射工藝或真空氣相沉積工藝，在經(jīng)過平坦化處理的磁通限制層13上形成中間層14，該中間層使用前文介紹過的材料。在形成包括種子層、底層和非磁性金屬中間層的層狀中間層14的情況下，也使用相同的工藝。
接下來，在圖5B的步驟中，使用前文介紹過的材料進(jìn)行的濺射工藝或真空氣相沉積工藝，在中間層14上形成記錄層15。以及使用前文介紹過的材料進(jìn)行的濺射工藝、CVD工藝或FCA工藝，在記錄層15上形成保護(hù)層16。
此外，在圖5B的步驟中，使用旋涂工藝、液面下移法和牽拉法等，在保護(hù)層16的表面上施加潤滑劑而形成潤滑層18。由此，獲得如圖5B所示的垂直磁記錄介質(zhì)。
依照本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10，在軟磁性襯層12上首先形成磁通限制層13的非磁性部分13b，然后再沉積軟磁部分13a，從而與通過刻蝕進(jìn)行軟磁材料的連續(xù)膜的制版相比，軟磁材料中發(fā)生的損傷減少。從而可形成具有高矯頑力、高磁導(dǎo)率和高飽和磁通密度的軟磁部分13a。
接下來，將對本實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的第一改型進(jìn)行說明。
圖6是依照本實(shí)施例第一改型的垂直磁記錄介質(zhì)30的剖面圖。與圖3相似，圖6示出了在能跨過磁道區(qū)域的方向上截取的垂直磁記錄介質(zhì)的剖面。在圖中，那些對應(yīng)于前文說明過的部分由相同附圖標(biāo)記表示，此處略去其說明。
參見圖6，垂直磁記錄介質(zhì)30包括襯底30，并且在襯底11上依次形成軟磁性襯層12、磁通限制層13、中間層14、記錄層15、保護(hù)層16和潤滑層18，其中，另一中間層31被放置在軟磁性襯層12和磁通限制層13之間。因此，除在軟磁性襯層12和磁通限制層13之間引入的第一中間層31以外，垂直磁記錄介質(zhì)30的結(jié)構(gòu)與前文介紹過的第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似。此外，第二中間層14的結(jié)構(gòu)與圖3所示第一實(shí)施例的中間層14的結(jié)構(gòu)相似，從而使用同一附圖標(biāo)記表示。
第一中間層31的厚度在1.0-10nm之間，并由選自SiO2、Al2O3、TiO2、TiC、C、氫化碳、Ta、C、Mo、Ti、W、Re、Os、Hf、Mg和它們的合金的非磁性無定形材料形成。
通過提供第一中間層，軟磁性襯層12和磁通限制層13的軟磁部分13a之間微晶的晶向和尺寸的聯(lián)系被阻斷，從而構(gòu)成軟磁部分13a的軟磁材料可以通過自組織方式獲得。因此，可以獲得具有優(yōu)秀磁特性的軟磁部分13a。并且，第一中間層31可阻斷軟磁性襯層12和磁通限制層13的軟磁部分13a之間的磁相互作用。
通過提供第一中間層31，可避免在去除非磁性層13-1時對軟磁性襯層12的損傷問題，如通過刻蝕去除殘余在窗口13c中的熱塑樹脂，從而可以抑制由這種缺陷造成的尖峰噪聲。
因此，依照本發(fā)明，通過在軟磁性襯層12和磁通限制層13之間提供第一中間層31，除了能獲得第一實(shí)施例的效果以外，還可以獲得具有磁通限制層13的具有優(yōu)秀磁特性的軟磁部分13a。因此，可阻斷軟磁性襯層12和磁通限制層13的軟磁部分13a之間的磁相互作用，并抑制由軟磁性襯層造成的尖峰噪聲。
接下來，將對第二改型的垂直磁記錄介質(zhì)進(jìn)行說明。
圖7是依照本實(shí)施例第二改型的垂直磁記錄介質(zhì)40的結(jié)構(gòu)剖面圖。其中應(yīng)當(dāng)注意的是，與圖3的情況相似，圖7示出了能跨過多個磁道區(qū)域所截取的剖面。在圖7中，那些與前文已介紹的部分對應(yīng)的部分使用同一附圖標(biāo)記表示。
參見圖7，在襯底上制備垂直磁記錄介質(zhì)40，除使用磁通限制層43代替磁通限制層13以外，該垂直磁記錄介質(zhì)40具有與圖3的垂直磁記錄介質(zhì)相似的層狀結(jié)構(gòu)。從而，該層狀結(jié)構(gòu)包括在襯底11上依次形成的軟磁性襯層12、磁通限制層43、中間層14、記錄層15、保護(hù)層16和潤滑層18。
參見圖7，值得注意的是，磁通限制層43包括梯形的軟磁部分43a和倒梯形的非磁性部分43b。另外，磁通限制層43的結(jié)構(gòu)與圖3所示的磁通限制層13的結(jié)構(gòu)相似。
更具體地說，除軟磁部分43a的截面形狀與軟磁部分13a不同以外，磁通限制層43由和圖3中磁通限制層13相似的材料構(gòu)成，從而，與中間層14毗連的上底邊43a-1比與軟磁性襯層12毗連的下底邊43a-2短。因此，軟磁部分43a的上底面的表面積比下底面的表面積小。軟磁部分43a的這種結(jié)構(gòu)的結(jié)果是，可進(jìn)一步抑制來自記錄頭的磁通，并且進(jìn)一步排除記錄時的側(cè)邊抹去問題。
進(jìn)一步地，應(yīng)當(dāng)注意的是，可增加與軟磁性襯層12接觸的軟磁部分43a的底面積，從而進(jìn)一步減小軟磁部分43a的磁性飽和問題。為更有效地抑制軟磁部分43a的磁性飽和，軟磁部分43a更優(yōu)選使用具有高飽和磁通密度的材料，因此，軟磁部分43a更優(yōu)選使用CoNiFeB、CoNiFeP、CoFeB、CoFeP、CoFe和FeCoC中任何一種。在圖7的結(jié)構(gòu)中，應(yīng)當(dāng)注意的是，軟磁部分43a的底面43a-2可以和相鄰的軟磁部分43a的底面43a-2接觸。
圖8A-8D圖解了圖7中垂直磁記錄介質(zhì)40的制備過程。
如圖所示，軟磁性襯層12和非磁性層43-1在襯底11上的形成與前文圖4A已介紹的步驟相似。通過濺射工藝或CVD工藝，非磁性層43-1可以由SiO2、Al2O3、TiO2、TiC、C和氫化碳等形成。
在圖8A的步驟中，例如在非磁性層43-1上形成厚度為50nm的氮化硅薄膜43-2，接著例如，在氮化硅薄膜43-2上形成厚度為200nm的感光薄膜41。
接下來，在圖8B的步驟中，使用光刻工藝在感光薄膜41上制版，形成和即將形成的軟磁部分43a對應(yīng)的感光樹脂窗口(resist openings)41a。并且，通過使用這種制版的感光樹脂薄膜41，采用干法刻蝕工藝如離子銑削工藝?yán)^續(xù)對氮化硅薄膜43-2進(jìn)行制版。從而，在氮化硅薄膜43-2上形成窗口43-2a。
接下來，在圖8C的步驟中，去除感光薄膜41，并且當(dāng)以氮化硅薄膜43-2為掩模時，相對于氮化硅薄膜43-2對非磁性層43-1選擇性地施加選區(qū)刻蝕處理，其中，在一定的刻蝕條件下進(jìn)行刻蝕，以在深度方向上各向同性刻蝕超過各向異性刻蝕。結(jié)果是，在非磁性層43-1上形成窗口43c。
對于刻蝕工藝，可以使用RIE(反應(yīng)離子刻蝕)工藝，該反應(yīng)離子刻蝕可以通過浮點(diǎn)工藝或陽極耦合工藝實(shí)現(xiàn)，其中，在浮點(diǎn)工藝中把襯底11放置在距離電極一定的位置處，在陽極耦合工藝中把襯底11放置在陽極側(cè)。
在使用SiO2薄膜作為非磁性層43-1的情況下，使用CF4和H2的混和氣體或C3H8氣體進(jìn)行RIE工藝。通過使用這種刻蝕工藝，隨著從氮化硅薄膜43-2的刻蝕距離(深度)的增加，非磁性層43-1的橫向刻蝕也不斷增加，從而形成在基本上為梯形的窗口43c。
接下來，在圖8D的步驟中，通過與圖4D步驟相似的非電解電鍍工藝，在圖8C的結(jié)構(gòu)的窗口43c上填充軟磁材料，從而形成軟磁部分43a。軟磁部分43a的高度基本持平或略高于氮化硅薄膜43-2的表面。
進(jìn)一步地，通過與前述圖5A和圖5B相似的工藝，執(zhí)行平坦化處理和包括中間層14到潤滑層18在內(nèi)的后序各層的制備步驟(圖略)，從而獲得第二改型的垂直磁記錄介質(zhì)40。
在該平坦化處理中，通過使用可使軟磁部分43a的拋光度比氮化硅薄膜43-2的更高的膏劑，對軟磁部分43a和氮化硅薄膜43-2的表面進(jìn)行平坦化處理。該平坦化處理的結(jié)果是，軟磁部分43a具有基本上與非磁性部分43b的上表面持平的上表面。作為平坦化處理的結(jié)果，可以完全去掉氮化硅薄膜43-2，或者保留一部分。
因此，依照本改型的制備過程，在以氮化硅薄膜43-2為掩模，且各向同性刻蝕為主的條件下時，通過刻蝕非磁性層43-1獲得在基本上為梯形的窗口43c，并通過該梯形窗口43c形成基本上為梯形的軟磁部分43a。
這里，應(yīng)當(dāng)注意的是，氮化硅薄膜43-2可以使用其它薄膜代替，只要該薄膜是顯示為在刻蝕非磁性層43-1時，僅選擇性地刻蝕非磁性層43-1的非磁性材料。
此外，使用本改型的非磁性層的工藝和材料，也可以獲得如圖3所示的基本上為矩形的軟磁部分13a。此時，在圖8C的步驟中使用各向異性的RIE工藝。
(第二實(shí)施例)下面，將對本發(fā)明第二實(shí)施例的磁存儲器進(jìn)行說明，該磁存儲器使用上述實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)。
圖9是依照本發(fā)明第二實(shí)施例的磁存儲器60的局部圖解。
參見本發(fā)明，磁存儲器60具有外殼61，在該外殼中含有由主軸馬達(dá)(圖中未顯示)驅(qū)動的轂盤62，與主軸馬達(dá)連接并隨之旋轉(zhuǎn)的垂直磁記錄介質(zhì)63，激勵部件64，附著在激勵部件64上以在垂直磁記錄介質(zhì)63的徑向移動的臂65、懸架66，和懸架66支撐的磁頭68。
圖10是磁頭68的剖面示意圖。
參見圖10，磁頭68包括一個由AlTiC構(gòu)成的滑觸頭70，并通過氧化鋁絕緣層71，支撐單磁極記錄頭72和使用GMR(巨磁阻)元件73的重放頭(reproducing head)74。
單磁極記錄頭73包括向垂直磁記錄介質(zhì)63施加記錄磁場的由軟磁材料構(gòu)成的主磁極75、和主磁極75進(jìn)行磁關(guān)聯(lián)的往返磁頭組76、以及用以在主磁極75和往返磁頭組76中感生記錄磁場的記錄線圈78。換言之，作為底部磁場屏蔽器的重放頭74形成在主磁極75上，并經(jīng)氧化鋁絕緣層71包括GMR元件73，其中，經(jīng)氧化鋁絕緣層71在GMR元件73上形成上部磁場屏蔽器79。因此，單磁極記錄頭72從主磁極75施加垂直于垂直磁記錄介質(zhì)63上的記錄磁場，并在垂直磁記錄介質(zhì)63上感生磁點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)注意的是，主磁極75具有其橫截面在向末端部分75-1的方向上減小的形狀，從而，通過增加記錄磁場的磁通，可以磁化具有大的矯頑力的垂直磁記錄介質(zhì)63。對于構(gòu)成主磁極75末端部分75-1的軟磁材料，應(yīng)該優(yōu)選使用具有高飽和磁通密度的材料，如，原子百分比都為50％的NiFe、FeCoNi合金、FeCoNIB、和FeCoAlO等。
另一方面，重放頭74通過檢測GMR元件73的電阻的變化，感測垂直磁記錄介質(zhì)63形成的磁化的漏磁場，從而獲得垂直磁記錄介質(zhì)63上所記錄的信息。也可以使用TMR(鐵磁隧道結(jié)磁阻)元件替代GMR元件73。
應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明的磁存儲器60具有在垂直磁記錄介質(zhì)63中的特點(diǎn)。更具體地說，磁存儲器60使用第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的任意一種垂直磁記錄介質(zhì)作為該記錄器的垂直磁記錄介質(zhì)63。
圖11是本實(shí)施例的磁存儲器的信息的重放過程的圖解，其中應(yīng)當(dāng)注意的是，圖11示出了垂直磁記錄介質(zhì)63以及跨過磁道截取的磁頭的剖面。
在下文的詳細(xì)說明中，為便于說明，使用第一實(shí)施例的垂直磁記錄介質(zhì)10作為磁記錄器的垂直磁記錄介質(zhì)63。在下文的詳細(xì)說明中，還應(yīng)注意僅對磁通從記錄頭流入軟磁性襯層時的情況進(jìn)行介紹。同時，對于相反磁通流向的情況，將忽略其說明。
參見圖11，當(dāng)磁記錄時，從記錄頭74的主磁極75的末端部分75-1發(fā)出記錄磁場的磁通，其中，所發(fā)出的磁通流入軟磁部分13a，并進(jìn)而通過記錄層15進(jìn)入軟磁性襯層12。因此，記錄層15被磁化，并形成如圖11所示的磁道區(qū)15a。因此，應(yīng)當(dāng)注意的是，記錄磁場的磁通被軟磁部分13a引入軟磁性襯層12，從而，即使在磁記錄時主磁極75的末端部分75-1發(fā)生橫向偏移，磁道區(qū)15a也總是在軟磁部分13a之上。此外，因?yàn)橛涗泴?5均勻地形成在垂直磁記錄介質(zhì)63上，所以即使當(dāng)磁道區(qū)15a稍稍偏移，使磁化磁通涌入內(nèi)磁道區(qū)15b時，也不會在重放信息時改變所復(fù)制的輸出信號。因此，不會增加介質(zhì)噪聲，并能避免信號噪聲比的下降。
此外，即使由于上述相同原因使主磁極75的末端部分75-1的磁極寬度Whd超過預(yù)設(shè)的寬度，也不會增加介質(zhì)噪聲。因此，能提高磁頭74關(guān)于磁極寬度Whd的制備容差，并提高磁存儲器60產(chǎn)生的磁場。
此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，本實(shí)施例的磁存儲器60的基本結(jié)構(gòu)并不局限于圖9和圖10所示的結(jié)構(gòu)。此外，磁頭68并不局限于上述已說明的例子，而可以使用任何已知磁頭。此外，本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)63并不局限于磁盤，也可以是磁帶。
依照本實(shí)施例，磁存儲器60使用垂直磁記錄介質(zhì)63，該垂直磁記錄介質(zhì)63包括磁通限制層13，用以通過限制記錄磁場的磁通增加記錄磁場。此外，記錄層15均勻形成在覆蓋磁通限制層13的中間層14上。因此，可抑制側(cè)邊抹去或側(cè)邊寫入問題，并降低介質(zhì)噪聲。結(jié)果是，可獲得能夠高密度記錄的磁存儲器。
進(jìn)一步地，本發(fā)明絕不局限于上述說明的實(shí)施例，而可以不能被視為偏離本發(fā)明的范疇的多種改動和變型。
例如，本發(fā)明并不局限于磁盤。磁盤僅被作為垂直磁記錄介質(zhì)的一個例子進(jìn)行說明，即使在垂直磁記錄介質(zhì)以磁帶的形式形成于聚酰亞胺帶的帶狀磁帶的情況下，本發(fā)明也可以獲得如上述實(shí)施例所述的相似結(jié)果。
此外，在垂直磁記錄介質(zhì)中可以結(jié)合第一實(shí)施例的第一改型和第二改型。
權(quán)利要求
1.一種垂直磁記錄介質(zhì)，其具有記錄層，該記錄層包括通過磁頭記錄信息的磁道區(qū)，和分隔所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)的內(nèi)磁道區(qū)，其中，該相鄰磁道區(qū)的位置在所述磁道區(qū)的寬度方向上偏離于所述磁道區(qū)，所述磁道區(qū)和所述內(nèi)磁道區(qū)磁性地形成在所述磁記錄層中，所述磁記錄介質(zhì)包括襯底；形成在所述襯底上的軟磁性襯層；形成在所述軟磁性襯層上的磁通限制層；形成在所述磁通限制層上的中間層；以及形成在所述中間層上的垂直磁化膜的記錄層；其中，所述磁通限制部分由多個軟磁部分和非磁性部分組成，其中每個該軟磁部分沿所述多個磁道區(qū)的一個磁道區(qū)形成，該非磁性部分形成于所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)之間；所述中間層由非磁性材料組成，并形成為覆蓋所述軟磁部分和所述非磁性部分的表面。
2.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述垂直磁記錄介質(zhì)是磁盤，以及其中，所述軟磁部分和所述非磁性部分分別形成為同心的圖案，該同心的圖案具有基本上與所述磁盤的中心重合的中心，所述軟磁部分和所述非磁性部分交替分布在所述磁盤的徑向上。
3.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述中間層由選自由SiO2、Al2O3、TiO2、TiC、C和氫化碳組成的組中的材料形成。
4.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述中間層由無定形材料的種子層、軟磁材料的底層和非磁性金屬中間層組成，其中，該非磁性金屬中間層由選自由Co、Cr、Ru、Re、Ri、Hf和它們的合金組成的組中的材料形成。
5.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述磁通限制層的所述非磁性部分由樹脂材料組成。
6.如權(quán)利要求5所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述樹脂材料由任何熱塑樹脂材料和感光樹脂材料形成。
7.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述磁通限制層的所述軟磁部分由軟磁材料組成，其中，該軟磁材料具有比形成所述軟磁性襯層的軟磁材料更高的的磁導(dǎo)率。
8.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，所述軟磁部分具有在能跨過多個磁道的方向上截取的橫向尺寸，以使在所述軟磁部分的下表面的所述橫向尺寸小于所述軟磁部分的上表面的所述橫向尺寸。
9.如權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，還包括在所述軟磁性襯層和所述磁通限制層之間的非磁性材料的另一個中間層。
10.一種磁存儲器，包括具有磁頭的記錄和重放部分；以及垂直磁記錄介質(zhì)，其具有記錄層，該記錄層包括通過磁頭記錄信息的磁道區(qū)，和分隔所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)的內(nèi)磁道區(qū)，其中，該相鄰磁道區(qū)的位置在所述磁道區(qū)的寬度方向上偏離于所述磁道區(qū)，所述磁道區(qū)和所述內(nèi)磁道區(qū)磁性地形成在所述磁記錄層中，所述磁記錄介質(zhì)包括襯底；形成在所述襯底上的軟磁性襯層；形成在所述軟磁性襯層上的磁通限制層；形成在所述磁通限制層上的中間層；以及形成在所述中間層上的垂直磁化膜的記錄層；其中，所述磁通限制部分由多個軟磁部分和非磁性部分組成，其中每個該軟磁部分沿所述多個磁道區(qū)的一個磁道區(qū)形成，該非磁性部分形成于所述磁道區(qū)和相鄰磁道區(qū)之間；所述中間層由非磁性材料組成，并形成為覆蓋所述軟磁部分和所述非磁性部分的表面。
11.一種制備垂直磁記錄介質(zhì)的方法，該垂直磁記錄介質(zhì)具有磁性層，該磁性層包括通過磁頭記錄信息的磁道區(qū)，和分隔所述磁道區(qū)和另一個磁道區(qū)的內(nèi)磁道區(qū)，其中，該另一個磁道區(qū)在所述磁道區(qū)的寬度方向上偏離于所述磁道區(qū)，所述磁道區(qū)和所述內(nèi)磁道區(qū)磁性地形成在所述記錄層中，所述方法包括以下步驟在襯底上形成軟磁性襯層；在所述軟磁層上形成磁性限制層；形成中間層，以覆蓋所述磁性限制層；以及在所述中間層上形成記錄層；所述形成所述磁通限制層的步驟包括形成非磁性層以使所述非磁性層覆蓋所述軟磁層的第一處理步驟；在所述非磁性層上形成窗口的第二處理步驟；以及使用軟磁材料填充所述窗口以形成所述軟磁材料的第三處理步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述第二處理步驟，當(dāng)加熱所述襯底時，在所述熱塑樹脂材料的所述非磁性層上，通過壓制模壓件形成所述窗口，其中，該模壓件形成為具有與所述磁道之間的區(qū)域?qū)?yīng)的凸起。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述第二處理步驟，使用用于所述非磁性層的感光材料形成所述窗口，并使用紫外線輻射、電子束輻射、或X射線輻射的任意一種對所述非磁性層進(jìn)行曝光和顯影。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，在所述第三處理步驟，使用電鍍工藝向所述窗口中填充所述軟磁材料。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，在所述第三處理步驟之后，還包括平坦化所述非磁性層和所述軟磁部分的表面的平坦化步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，包括襯底、形成在該襯底上的軟磁性襯層、形成在該軟磁性襯層上的磁通限制層、形成在該磁通限制層上的中間層，以及形成在該中間層上的垂直磁化膜的記錄層，其中，該磁通限制層部分由多個軟磁部分和形成于相鄰磁道區(qū)之間的非磁性部分組成，每個軟磁部分沿多個磁道區(qū)的一個磁道區(qū)形成，該中間層由非磁性材料形成，并形成為能夠覆蓋該軟磁部分和該非磁性部分的表面。
文檔編號G11B5/65GK1684150SQ20041008314
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月14日
發(fā)明者杉本利夫, 渦卷拓也, 田中厚志 申請人:富士通株式會社