專利名稱：制造磁記錄介質(zhì)的方法以及磁記錄和再現(xiàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造用于諸如硬盤裝置的磁記錄和再現(xiàn)裝置的磁記錄介質(zhì)的方法。還 涉及磁記錄和再現(xiàn)裝置。
背景技術(shù)：
近年來，諸如磁盤裝置、軟盤裝置和磁帶裝置的磁記錄裝置被廣泛地應(yīng)用，其重要 性也日益增加。在磁記錄裝置中使用的磁記錄介質(zhì)的記錄密度也被極大地提高。特別地， 因?yàn)镸R頭和PRML技術(shù)的發(fā)展，面記錄密度日益增加。最近，已經(jīng)開發(fā)了 GMR頭和TMR頭， 并且面記錄密度以約每年100%的速率增加。對(duì)于進(jìn)一步增加記錄密度的需求仍然日益增 加，因此，熱切需要具有更高矯頑力和更高信噪比(SNR)以及高分辨率的磁性層。同樣正在進(jìn)行通過增加磁道密度和增加線記錄密度來提高面記錄密度的嘗試。在近期的磁記錄裝置中，磁道密度已達(dá)到約llOkTPI。然而，隨著磁道密度的增加， 磁記錄信息傾向于在相鄰的磁道之間彼此干擾，并且作為噪聲源的在其邊界區(qū)域中的磁化 過渡區(qū)傾向于損害SNR。這些問題導(dǎo)致誤碼率的降低并阻礙了記錄密度的提高。為了提高面記錄密度，需要使每一個(gè)記錄位的尺寸變小并使每一個(gè)記錄位具有最 大飽和磁化和磁性膜厚度。然而，隨著位尺寸的減小，每位的最小磁化體積變小，并且所記 錄的數(shù)據(jù)往往會(huì)因?yàn)橛蔁岵▌?dòng)造成的磁化反轉(zhuǎn)而消失。此外，為了減小相鄰磁道之間的距離，磁記錄裝置需要高精度磁道伺服系統(tǒng)技術(shù)， 并且通常采用這樣的操作，其中，進(jìn)行寬幅記錄而進(jìn)行窄幅再現(xiàn)，以使相鄰磁道之間的影響 最小化。該操作的優(yōu)點(diǎn)為可以使相鄰磁道的影響最小化，而缺點(diǎn)為再現(xiàn)輸出相當(dāng)?shù)?。這還 導(dǎo)致難以將SNR提高到希望的高水平。為了減小熱波動(dòng)、保持希望的SNR并獲得希望的再現(xiàn)輸出，已經(jīng)有這樣的提議，其 中形成沿磁記錄介質(zhì)表面上的磁道延伸的凸起和凹陷，以便通過凹陷來分離位于凸起上的 每一個(gè)構(gòu)圖的磁道，由此增加磁道密度。下文中，將該類型的磁記錄介質(zhì)稱為離散磁道介 質(zhì)，并且將用于提供該類型的磁記錄介質(zhì)的技術(shù)稱為離散磁道方法。此外，還進(jìn)行了這樣的嘗試，該嘗試用于分割同一磁道中的數(shù)據(jù)區(qū)域，S卩，提供構(gòu) 圖的介質(zhì)。離散磁道介質(zhì)的一個(gè)實(shí)例為在專利文獻(xiàn)1中公開的磁記錄介質(zhì)，其被這樣制造， 提供具有在其表面上形成的凸起和凹陷的非磁性基底，并且在非磁性基底上形成具有對(duì)應(yīng) 的表面結(jié)構(gòu)的磁性層，以便產(chǎn)生物理離散的磁記錄磁道和伺服信號(hào)圖形(參見，例如，專利 文件1)。上述磁記錄介質(zhì)具有的多層結(jié)構(gòu)使得可以通過在其表面上形成有凸起和凹陷的 圖形的非磁性基底上的軟磁性襯層(underlayer)來形成鐵磁性層，并在鐵磁性層上形成 外涂層(overcoat)。磁記錄構(gòu)圖區(qū)域在與周圍區(qū)域物理分離的凸起上形成磁記錄區(qū)域。在上述磁記錄介質(zhì)中，可以防止或最小化在軟磁性襯層中鐵磁疇壁的出現(xiàn)，因此 減小了由熱波動(dòng)造成的影響，并且使相鄰信號(hào)之間的干擾最小化，從而提供具有呈現(xiàn)大SNR的高記錄密度的磁記錄介質(zhì)。離散磁道方法包括兩種方法第一種為在形成包括幾個(gè)層疊的膜的多層磁記錄介 質(zhì)之后形成磁道的方法；第二種為直接在基底上或在用于在其上形成磁道的膜層上形成 具有凸起和凹陷的圖形且然后使用構(gòu)圖的基底或構(gòu)圖的膜層形成多層磁記錄介質(zhì)的方法 (參見，例如，專利文件2和專利文件3)。在專利文件4、5和6中提出了另一離散磁道方法。在所提出的方法中，例如，對(duì)預(yù) 先形成的磁性層進(jìn)行氮離子或氧離子注入或利用激光進(jìn)行照射，由此在離散磁道介質(zhì)中形 成具有經(jīng)改性的磁特性并分離磁道的區(qū)域。此外，還提出了一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，其包括形成具有顆粒狀結(jié)構(gòu)的磁性 層作為離散磁道介質(zhì)的步驟(參見，專利文件7)。此外，在專利文件8中提出了一種形成磁性圖形的方法，其包括以下步驟將鐵磁 性層的表面的區(qū)域暴露到含鹵素的反應(yīng)氣體，由此在鐵磁性層中的所述暴露的區(qū)域中鹵化 在離散磁道介質(zhì)中的鐵磁性層中所包含的CoO，以使該區(qū)域不具有鐵磁性。專利文件1JP2004--164692A1
專利文件2JP2004--178793A1
專利文件3JP2004--178794A1
專利文件4JPH5-205257A1
專利文件5JP2006--209952A1
專利文件6JP2006--31849A1
專利文件7JP2006--155863A1
專利文件8JP2002--359138A
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題為了制造具有磁性分離的磁記錄圖形的上述離散磁道介質(zhì)和構(gòu)圖的介質(zhì)，通常采 用將部分磁性層暴露到使用氧或鹵素的反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，使用反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子形成磁記錄圖形具有以下問 題，即，在磁記錄層的特定區(qū)域中使磁特性改性需要相當(dāng)長的時(shí)間，因而降低了生產(chǎn)率，此 外，每一個(gè)改性的區(qū)域隨深度增大而向外擴(kuò)展，因此難以形成希望的清晰圖形并且圖形的 圖像通常變得模糊。本發(fā)明的主要目的為解決上述問題并提供一種制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中獲得 了在反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子與磁性層的磁性地分離磁記錄圖形的區(qū)域之間的高反應(yīng)性， 從而磁記錄圖形的圖像不會(huì)變得模糊。解決問題的手段發(fā)明人為實(shí)現(xiàn)上述目的而進(jìn)行的研究表明，可以通過以下方法制造上述改善的磁 記錄介質(zhì)。由此，完成了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明，提供了制造磁記錄介質(zhì)的下列方法。(1) 一種制造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質(zhì)的方法，其特征在于包括 在非磁性基底上形成磁性層的步驟，所述磁性層包含基于所述磁性層的0. 5原子％到6原
4子％的范圍內(nèi)的量的氧化物；以及將所述磁性層的磁性地分離所述磁記錄圖形的區(qū)域暴露 到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟。(2)根據(jù)上述(1)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中包含0. 5原子％到6原子％的氧 化物的所述磁性層具有非顆粒狀結(jié)構(gòu)。(3)根據(jù)上述(1)或(2)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中包含0. 5原子％到6原 子％的氧化物的所述磁性層是面內(nèi)取向的磁性層。(4)根據(jù)上述⑴到(3)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述氧化物是選 自Si02、Ti02、W02、W03以及Cr2O3的至少一種氧化物。(5)根據(jù)上述(1)到(4)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述反應(yīng)等離子 體或所述反應(yīng)離子包含鹵素離子。(6)根據(jù)上述(5)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述鹵素離子是通過將選自 CF4, SF6, CHF3、CCl4以及KBr的至少一種氣態(tài)鹵化物引入到所述反應(yīng)等離子體或所述反應(yīng) 離子中而產(chǎn)生的鹵素離子。(7)根據(jù)上述(1)到(6)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，還包括在將所述磁性 層的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟之后，將磁性層的已經(jīng)暴露到反應(yīng)等 離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域暴露到氧等離子體的步驟。(8)根據(jù)上述(1)到(7)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述磁性層的將 要暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域?yàn)樗龃判詫拥谋砻娌糠帧?9)根據(jù)上述(1)到(7)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中去除磁性層的將 要暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的表面層部分，然后，將所述磁性層的通 過所述表面層部分的所述去除而新暴露的表面部分暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子。(10)根據(jù)上述(9)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中在磁性層的將要暴露到反應(yīng)等 離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的所述表面層部分的所述去除被實(shí)施到使得具有0.1到 15nm的范圍內(nèi)的厚度的表面層部分被去除的程度。(11)根據(jù)上述(1)到(10)中任一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，還包括在將所述磁 性層的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟之后，用惰性氣體照射至少在所述 磁性層的已經(jīng)暴露到所述反應(yīng)等離子體或所述反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的表面的步驟。根據(jù)本發(fā)明，還提供了以下磁記錄和再現(xiàn)裝置。(12) 一種磁記錄再現(xiàn)裝置，其特征在于組合地包括通過根據(jù)上述(1)到(11)中 任一項(xiàng)的方法制造的磁記錄介質(zhì)；用于沿記錄方向驅(qū)動(dòng)所述磁記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)部；包括記 錄部和再現(xiàn)部的磁頭；用于以與所述磁記錄介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)所述磁頭的裝置；以 及用于向所述磁頭輸入信號(hào)并用于從所述磁頭再現(xiàn)輸出信號(hào)的記錄和再現(xiàn)信號(hào)處理裝置。發(fā)明的效果根據(jù)旨在一種制造磁記錄介質(zhì)的方法的本發(fā)明，可以高效率地在磁記錄圖形上形 成具有高精確度的磁記錄圖形。因此，可以以提高的生產(chǎn)率制造呈現(xiàn)高電磁轉(zhuǎn)換特性并具 有高記錄密度的磁記錄介質(zhì)。


圖1示例了在根據(jù)本發(fā)明制造的磁記錄介質(zhì)中的包括基底和磁性層的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例的截面圖；圖2示例了在根據(jù)本發(fā)明制造的磁記錄介質(zhì)中的包括基底和磁性層的疊層結(jié)構(gòu) 的另一實(shí)例的截面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于制造磁記錄介質(zhì)的前半部分步驟的流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的用于制造磁記錄介質(zhì)的后半部分步驟的流程圖；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明的磁記錄_再現(xiàn)裝置的示意圖。參考標(biāo)號(hào)在圖1、2、3 和 4 中，1非磁性基底2磁性層3掩模層4抗蝕劑層5 壓模6銑削離子7已經(jīng)從其中部分地去除了磁性層的表面層部分的區(qū)域d已經(jīng)從其中部分地去除了磁性層的表面層部分的區(qū)域的深度，即，磁性層的被去 除的表面層部分的厚度8通過壓制形成的在抗蝕劑層中的凹陷9保護(hù)性外涂層(overcoat)10反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子11惰性氣體21磁改性的區(qū)域或退磁的區(qū)域22磁性層的表面23通過去除表面層部分而暴露的表面24 凹陷W磁記錄圖形中的磁性區(qū)域的寬度L磁記錄圖形中的非磁性區(qū)域的寬度在圖5中30磁記錄介質(zhì)31 磁頭32記錄-再現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)33磁頭驅(qū)動(dòng)部34介質(zhì)驅(qū)動(dòng)部30磁記錄介質(zhì)
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種制造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質(zhì)的方法，其特征在 于包括在非磁性基底上形成磁性層的步驟，該磁性層包含基于所述磁性層的0. 5原子％ 到6原子％的范圍內(nèi)的量的氧化物；以及將所述磁性層的磁性地分離所述磁記錄圖形的區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子；所述兩個(gè)步驟以上述順序?qū)嵤?。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)磁性層包含0. 5原子％到6原子％的范圍內(nèi)的量的氧化物時(shí)的 情況下，磁性層與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)性提高，因此，可以容易地使磁性層的磁 特性改性。更具體而言，當(dāng)掩模圖形被形成在磁性層上并且其表面暴露到反應(yīng)等離子體或 反應(yīng)離子時(shí)，可以在短時(shí)長內(nèi)使掩模圖形的負(fù)區(qū)域(即，使將要在磁性圖形上形成的磁記 錄圖形分離的區(qū)域)中的磁特性改性或退磁。此外，當(dāng)磁性層包含氧化物時(shí)，在暴露到反應(yīng) 等離子體或反應(yīng)離子時(shí)形成的圖形是陡峭的(sharp)，因而所產(chǎn)生的磁記錄圖形具有提高 的精確度。當(dāng)氧化物的量小于0.5原子％時(shí)，反應(yīng)性沒有提高到適當(dāng)?shù)某潭取Ｏ喾吹?，?dāng)氧 化物的量大于6原子％時(shí)，圖形的圖像傾向于模糊。在磁性層具有顆粒狀結(jié)構(gòu)的情況下，磁性層與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)性 傾向于不希望地提高，因此反應(yīng)區(qū)域擴(kuò)展得太寬，導(dǎo)致在暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子 時(shí)形成的圖形容易模糊。通常，具有顆粒狀結(jié)構(gòu)的磁性層包含大于6原子％的量的氧化物。在本發(fā)明中優(yōu)選地，包含0. 5原子％到6原子％的氧化物的磁性層具有非顆粒狀 結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)榭梢愿€(wěn)定地形成磁記錄圖形的陡峭而清晰的圖像。在具有非顆粒狀結(jié)構(gòu) 的磁性層中，磁晶粒未被氧化物覆蓋。這與其中磁晶粒通常被氧化物所覆蓋的具有顆粒狀 結(jié)構(gòu)的磁性層形成了對(duì)比。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在包含0. 5原子％到6原子％的氧化物的磁性層為面內(nèi)取向的 (in-plane orientated)磁性層的情況下，在暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子時(shí)形成的圖 形比在包含0.5原子％到6原子％的氧化物的磁性層為垂直取向的磁性層時(shí)形成的圖形更 陡峭。推測構(gòu)成磁性層的磁晶粒的沿(002)方向的取向影響晶粒與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離 子的反應(yīng)性。更具體而言，在包含0. 5原子％到6原子％的氧化物的磁性層為面內(nèi)取向的 磁性層的情況下，晶粒與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)主要沿膜厚度的厚度方向(即， 垂直方向)進(jìn)行，并且沿與厚度方向垂直的方向的反應(yīng)速率小于沿厚度方向的反應(yīng)速率， 結(jié)果在暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子時(shí)形成的圖形變得陡峭。還推測磁晶粒與反應(yīng)等離 子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)以凹坑(Pit)的狀態(tài)或與圖形一致地進(jìn)行，由此在磁性層上形成陡 峭的磁記錄圖形。在本發(fā)明中，考慮到磁性層與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的高反應(yīng)性和在暴露到反 應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子時(shí)形成的圖形的高清晰度(sharpness)，包含在磁性層中的氧化物 優(yōu)選為選自Si02、Ti02、W02、W03以及Cr2O3的至少一種氧化物。反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子優(yōu)選地包含鹵素離子。鹵素離子優(yōu)選為通過將選自CF4、 SF6、CHF3、CC14以及KBr的至少一種氣態(tài)鹵化物引入反應(yīng)等離子體而產(chǎn)生的鹵素離子。本發(fā)明的制造方法優(yōu)選還包括在將磁性層的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反 應(yīng)離子的步驟之后將磁性層的已經(jīng)被暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的該區(qū)域暴露到氧 等離子體的步驟。該暴露到氧等離子體的處理導(dǎo)致磁記錄圖形具有這樣的區(qū)域，該區(qū)域具 有被更明顯地改性的磁特性。本發(fā)明的用于制造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質(zhì)的方法的特征在于 包括在非磁性基底上形成上述磁性層的步驟以及將磁性層的磁性地分離所述磁記錄圖形 的區(qū)域(表面部分)暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟；其中上述兩個(gè)步驟以該次序 實(shí)施。
優(yōu)選地，通過例如離子銑削去除磁性層的將要暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的 區(qū)域中的表面層部分，然后，將磁性層的通過去除表面層部分而新暴露的表面部分暴露到 反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子。還優(yōu)選進(jìn)行這樣的步驟，S卩，在將磁性層的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng) 離子的步驟之后，用惰性氣體照射至少在磁性層的已暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的所 述區(qū)域中的表面。優(yōu)選地如此處理磁性層的將要暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的區(qū)域，以便通過 例如離子銑削去除在磁性層的該區(qū)域中的表面層部分，然后，將磁性層的通過去除表面層 部分而新暴露的表面部分暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子，由此形成用于分離磁記錄圖形 的具有改性的磁特性的區(qū)域(或退磁的區(qū)域)。圖1和圖2示例了具有通過暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子而使磁特性改性或退 磁的區(qū)域的磁性層的結(jié)構(gòu)。圖1中示例的結(jié)構(gòu)具有在形成于非磁性基底1上的磁性層2中的磁改性區(qū)域或退 磁的區(qū)域21，其中通過以下工藝形成區(qū)域21，S卩，去除磁性層2的表面層部分，然后將通過 去除該表面層部分而新暴露的表面部分23暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子。圖2中示例的結(jié)構(gòu)具有在形成于非磁性基底1上的磁性層2中的磁改性區(qū)域或退 磁的區(qū)域21，其中通過以下工藝形成區(qū)域21，S卩，將磁性層2的表面層部分暴露到反應(yīng)等離 子體或反應(yīng)離子，而不進(jìn)行去除表面層部分的預(yù)處理。在圖1和圖2中，參考標(biāo)號(hào)表示下列部分或元件。1非磁性基底2磁性層21磁改性的區(qū)域或退磁的區(qū)域22磁性層的通過磁改性的區(qū)域或退磁的區(qū)域21而被分隔或分離的表面部分23通過去除磁性層的表面層部分而暴露的表面部分24通過去除磁性層的表面層部分而形成的凹陷W表示磁記錄圖形中的磁性區(qū)域的寬度，L表示磁記錄圖形中的非磁性區(qū)域的寬 度。W優(yōu)選不大于200nm，L優(yōu)選不大于lOOnm，因此，磁道間距(pitch) ( S卩，W+L的和)不 大于300nm。發(fā)明人進(jìn)行的研究表明，通過使用氧或鹵素的反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子來氧化或 鹵化在磁性層已暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的區(qū)域中的表面層部分，由此激活了磁性 層的暴露的表面部分，因此所產(chǎn)生的磁記錄介質(zhì)的環(huán)境抵抗性通常變得劣化。更具體而言， 通過暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子而被激活的諸如鈷顆粒的磁性金屬顆粒在高溫和高 濕條件下傾向于遷移并部分地從磁記錄介質(zhì)上的保護(hù)碳外涂層的表面析出。在根據(jù)本發(fā)明的制造方法中，通過利用反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的氧化或鹵化而 已被激活的磁性層優(yōu)選地被暴露到惰性氣體照射，因此，磁性層被穩(wěn)定化，因而在高溫和高 濕條件下磁性金屬顆粒的遷移不會(huì)發(fā)生或僅僅以最小的程度發(fā)生。在本說明書中使用的術(shù)語“磁記錄圖形”表示廣義的磁記錄圖形，其包括其中以 每位的特定規(guī)則性來設(shè)置磁記錄圖形的構(gòu)圖的介質(zhì)；其中以磁道的方式設(shè)置磁記錄圖形的 介質(zhì)；以及伺服信號(hào)圖形。
為了簡化和容易，優(yōu)選采用本發(fā)明的方法來制造離散型磁記錄介質(zhì)，其中，磁性分 離的磁記錄圖形涉及磁記錄磁道和伺服信號(hào)圖形。將參考圖3和4具體描述根據(jù)本發(fā)明制造磁記錄介質(zhì)的方法。例如，如圖4的步驟I所示，所制造的磁記錄介質(zhì)具有多層結(jié)構(gòu)，其包括依次形成 的非磁性基底1、形成在基底1上并具有磁記錄圖形的磁性層2以及外涂層9。在本發(fā)明 的方法所制造的磁記錄介質(zhì)中，還可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)置除了非磁性基底1、磁性層2以 及外涂層9之外的可選的層。因此，可以在非磁性基底1與磁性層2之間形成軟磁性襯層 (underlayer)和中間層(圖4中未示出)?？梢栽谕馔繉由闲纬蓾櫥瑢?圖4中未示出)。對(duì)用于本發(fā)明的非磁性基底1沒有特別的限制，并且，作為其具體的實(shí)例，可以提 及主要由鋁構(gòu)成的鋁合金基底，例如，Al-Mg合金基底；以及由常規(guī)的鈉玻璃、鋁硅酸鹽玻 璃、玻璃陶瓷、硅、鈦、陶瓷以及有機(jī)樹脂構(gòu)成的基底。在這些基底中，優(yōu)選使用鋁合金基底、 諸如玻璃陶瓷基底的玻璃基底、以及硅基底。非磁性基底的平均表面粗糙度(Ra)優(yōu)選不大于lnm、更優(yōu)選不大于0. 5nm，特別優(yōu) 選不大于0. lnm。在本發(fā)明的方法中形成在上述非磁性基底1的表面上的磁性層2的特征在于包含 0.5原子％到6原子％ (基于所述磁性層)的氧化物。優(yōu)選地，從主要由鈷構(gòu)成的合金形成 磁性層?？梢酝ㄟ^并入或組合氧化物與磁性合金來制備包含氧化物的磁性層。并入到磁 性合金中的氧化物包括與磁性合金化學(xué)成鍵的氧化物和位于顆粒邊界中的氧化物。包含 氧化物的磁性層還包括由通過將氧原子直接與磁性合金組合而形成的含氧合金(例如， CoCrPt-O)構(gòu)成的磁性層。對(duì)于被并入磁性合金中的氧化物的具體實(shí)例，可以提及Si02、TiO2, W02、WO3> Cr2O3 以及Ta205?？梢越M合地使用這些氧化物。本發(fā)明人進(jìn)行的研究表明，CoO不能將磁性層與 反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)性提高到希望的程度。推測Co與0之間的鍵是強(qiáng)的并會(huì) 干擾磁性層與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)。在上述氧化物當(dāng)中，Si02、Ti02、W02、W03以 及Cr2O3是優(yōu)選的。構(gòu)成包含氧化物的磁性層的含氧磁性合金優(yōu)選包括含氧鈷合金，所述含氧鈷合金 通過組合諸如 CoCr、CoCrPt, CoCrPtB、、CoCrPtB-X 或 CoCrPtB-X-Y (X 表示諸如 Ru 和 W 的 元素，Y表示諸如Cu和Mg的元素)與選自上述氧化物的氧化物而制成。作為含氧鈷合金 的具體實(shí)例，可以提及 CoCrPt-0、CoCrPt-SiO2, CoCrPt-Cr2O3> CoCrPt-TiO2, CoCrPt-ZrO2, CoCrPt-Nb2O5, CoCrPt-Ta2O5, CoCrPt-Al2O3^ CoCrPt-B2O3^ CoCrPt-WO2 以及 CoCrPt-WO30在含氧磁性層具有顆粒狀結(jié)構(gòu)(其中磁性合金和氧化物作為離散顆粒而存在)的 情況下，磁性層與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的反應(yīng)性傾向于提高到不希望的大的程度，結(jié) 果在暴露到與反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子時(shí)形成的圖形易于模糊。因此，在本發(fā)明中優(yōu)選形 成具有其中磁性合金與氧化物化學(xué)鍵合的非顆粒狀結(jié)構(gòu)的含氧磁性層。在本發(fā)明的方法中形成的磁性層的晶體結(jié)構(gòu)優(yōu)選為六方密堆(hep)結(jié)構(gòu)。在具有 六方密堆結(jié)構(gòu)的磁性層中，其(002)晶面有時(shí)(occasionally)沿與基底表面平行的方向取 向，g卩，晶體c軸(
軸)有時(shí)沿與其垂直的方向取向。在這樣的垂直磁性層中，當(dāng)磁性 層包含0.5原子％到6原子％的氧化物時(shí)，可以提高磁性層與等離子體的反應(yīng)性。然而，發(fā)
9明人發(fā)現(xiàn)，在晶體c軸取向?yàn)槠叫杏诨妆砻娴那闆r下，與晶體c軸取向?yàn)榇怪庇诨妆砻?而形成的圖形相比，所形成的圖形傾向于清楚且陡峭。因此，在本發(fā)明的方法中形成的磁性 層優(yōu)選為面內(nèi)取向的磁性層。還優(yōu)選磁性層具有多層結(jié)構(gòu)，所述多層結(jié)構(gòu)由作為面內(nèi)取向 的磁性層的上磁性層和作為垂直取向的磁性層的下磁性層構(gòu)成?？梢酝ㄟ^如下確定的搖擺曲線的半值寬度Δ (delta) θ 50來評(píng)估磁性層中的晶 體c軸的取向方向。通過X-射線衍射來分析形成在基底上的磁記錄層，即，通過掃描X-射 線的入射角來分析平行于基底表面的晶面。在磁性層具有上述六方密堆(hep)晶體結(jié)構(gòu)的 情況下，觀察到對(duì)應(yīng)于該晶面的衍射峰。在包含鈷合金的垂直取向的磁性層的情況下，hep 結(jié)構(gòu)中的晶體c軸(
軸)沿垂直于基底表面的方向取向，因此，觀察到歸因于(002) 晶面的衍射峰。然后，光學(xué)系統(tǒng)相對(duì)于基底表面擺動(dòng)，同時(shí)保持衍射(002)晶面的布拉格角。繪制 (002)晶面的衍射強(qiáng)度相對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的傾斜角度的關(guān)系，以繪出搖擺曲線，其中中心在零 度擺動(dòng)角處。如果(002)晶面平行于基底表面，則獲得具有陡峭的形狀搖擺曲線。比較而 言，如果(002)晶面寬泛地分布，則獲得具有寬泛地加寬的形狀的搖擺曲線。因此，可以基于搖擺曲線的半值寬度Δ (delta) θ 50來評(píng)估磁性層中的晶體取向 (垂直取向或面內(nèi)取向)。半值寬度Δ (delta) θ 50越小，則垂直取向越高。通常通過濺射方法形成磁性層。磁性層通常具有的厚度范圍為3nm到20nm，優(yōu)選5nm到15nm?？梢钥紤]磁性合金 的種類和多層結(jié)構(gòu)來確定磁性層的厚度，以便獲得足夠高的輸入和輸出磁頭功率。磁性層 具有至少特定值的厚度，以便在再現(xiàn)時(shí)獲得至少特定水平的輸出功率。然而，與記錄-再現(xiàn) 特性有關(guān)的參數(shù)通常隨輸出功率的增加而劣化。因此，在選擇磁性層的最優(yōu)厚度時(shí)應(yīng)考慮 輸出功率和記錄-再現(xiàn)特性。根據(jù)本發(fā)明的制造磁記錄介質(zhì)的方法(如圖3和4所具體示例的)包括步驟A到 I。如圖3所示在步驟A中，在非磁性基底1上形成磁性層2。在步驟B中，在磁性層2上形成掩模層3。在步驟C中，在掩模層3上形成抗蝕劑層4。在步驟D中，通過使用壓模5將負(fù)磁記錄圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層4上。負(fù)磁記錄圖 形是指在抗蝕劑上形成有凹陷的負(fù)圖形，所述凹陷已經(jīng)被形成在用于分離在磁性層上形成 的記錄磁道的區(qū)域中。圖3中的步驟D中的箭頭表示壓模5移動(dòng)的方向。在步驟E中，選擇性地去除掩模層3的部分，所述部分形成了與磁記錄圖形的負(fù)圖 形對(duì)應(yīng)的凹陷，如步驟D中所示。在步驟D中在抗蝕劑層部分地殘留在凹陷中的情況下，在 步驟E中去除凹陷中的殘留的抗蝕劑層8和掩模層3 二者。如圖4所示在步驟(F)中，將磁性層2的與已從其去除了抗蝕劑層4和掩模層3的區(qū)域?qū)?yīng) 的表面層的凹陷暴露到銑削離子6，由此去除在磁性層的經(jīng)離子銑削的區(qū)域中的表面層部 分。參考標(biāo)號(hào)7指示出磁性層的表面層的經(jīng)離子銑削的區(qū)域，參考字母d表示磁性層的已 通過離子銑削去除的表面層部分的厚度。
在步驟G中，將磁性層的已經(jīng)從其去除了磁性層的表面層部分的經(jīng)離子銑削的區(qū) 域7暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子10，由此使磁性層的區(qū)域7的磁特性改性，并進(jìn)一步去 除剩余的抗蝕劑層4和剩余的掩模層3。在步驟H中，用惰性氣體11照射磁性層2的暴露的表面。在步驟I中，用保護(hù)性外涂層9涂覆磁性層2的暴露的表面。以上述次序進(jìn)行上述步驟A到I。優(yōu)選地實(shí)施上述將磁性層2的表面層的凹陷暴露到銑削離子6的步驟F，但步驟F 不是必需的。在略去離子銑削步驟F的情況下，在步驟G中將已經(jīng)在步驟E中通過去除掩 模層3而暴露的磁性層的表面暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子10。在根據(jù)本發(fā)明的制造磁記錄介質(zhì)的方法的步驟B中形成在磁性層2上的掩模層3 優(yōu)選地由選自 Ta、W、氮化鉭、氮化鎢、Si、SiO2, Ta2O5, Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As 以及 Ni中的至少一種材料形成。通過使用這些材料，可以提高掩模層3對(duì)銑削離子6的屏蔽能 力，并且還可以增強(qiáng)磁記錄圖形通過掩模層3的可成形性。這些材料可以容易地通過使用 反應(yīng)氣體的干法蝕刻步驟去除，因此，在圖4中示出的步驟F中，可以最小化剩余的掩模層， 并可以避免或最小化磁記錄介質(zhì)層的暴露表面的污染。在掩模層形成步驟B中使用的掩模層形成材料當(dāng)中，優(yōu)選As、Ge、Sn以及Ga。更 優(yōu)選Ni、Ti、V以及Nb，最優(yōu)選Mo、Ta以及W。掩模層3優(yōu)選具有Inm到2nm范圍的厚度。在本發(fā)明的制造方法中，在圖3中示出的步驟D中的將磁記錄圖形的負(fù)圖形轉(zhuǎn)移 到抗蝕劑層4上之后，抗蝕劑層4的凹陷區(qū)域優(yōu)選具有0到IOnm的范圍內(nèi)的厚度。當(dāng)抗蝕 劑層的凹陷區(qū)域8具有這樣的厚度時(shí)，可以以有利的方式實(shí)現(xiàn)圖3中示出的步驟E中的對(duì) 抗蝕劑層和碳層的選擇性去除。也就是，可以避免在掩模層3的邊緣部分處的不希望的下 沉(sagging)，從而在圖4的步驟F中可以提高掩模層3對(duì)注入離子6的屏蔽能力，并且還 可以增強(qiáng)磁記錄圖形通過掩模層3的可成形性。抗蝕劑層優(yōu)選具有約IOnm到IOOnm的范 圍內(nèi)的厚度。在根據(jù)本發(fā)明的制造磁記錄介質(zhì)的方法的優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用在利用輻射的 照射時(shí)可固化的材料作為用于形成圖3的步驟C中的抗蝕劑層4的材料；并且，當(dāng)在步驟D 中使用5將負(fù)磁記錄圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層4上時(shí)，或者在已經(jīng)完成負(fù)磁記錄圖形的轉(zhuǎn)移之 后，用輻射照射抗蝕劑層4以使其固化。在該優(yōu)選實(shí)施例中，可以高精度地將壓模5的形狀 轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層4上。因此，當(dāng)通過在圖3的步驟E中的蝕刻去除掩模層3的與磁記錄圖 形的負(fù)圖形對(duì)應(yīng)的區(qū)域時(shí)，可以避免在掩模層3的邊界部分處的不希望的下沉，并可以提 高掩模層3對(duì)銑削離子6的屏蔽能力，還可以增強(qiáng)磁記錄圖形通過掩模層3的可成形性。用于固化可固化材料的輻射在廣義上是指包括熱射線、可見光、紫外光、X射線、以 及Y射線的電磁波。作為可固化材料的具體實(shí)例，可以提及通過熱射線可固化的熱固性樹 脂和通過紫外光可固化的紫外固化樹脂。在根據(jù)本發(fā)明的制造磁記錄介質(zhì)的方法中，在通過使用壓模5將負(fù)磁記錄圖形轉(zhuǎn) 移到抗蝕劑層4上的步驟D中，優(yōu)選將壓模5壓在具有高流動(dòng)性的抗蝕劑層4上，并且，在 抗蝕劑層處于受壓狀態(tài)的同時(shí)，用輻射來照射抗蝕劑層4以由此使其固化，然后將壓模5從 抗蝕劑層4移除。通過該步驟，可以將壓模的形狀高精度地轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層4上。
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為了在抗蝕劑層處于受壓狀態(tài)的同時(shí)用輻射來照射具有高流動(dòng)性的抗蝕劑 層，可以采用通過將包括抗蝕劑層的多層結(jié)構(gòu)的基底側(cè)(即，與被壓模按壓的抗蝕 劑層相反的一側(cè))暴露到輻射來利用輻射照射該多層結(jié)構(gòu)的方法；使用透射輻射的 (radiation-transmitting)壓模并將多層結(jié)構(gòu)的被壓模按壓的一側(cè)暴露到輻射的方法； 通過從多層結(jié)構(gòu)的側(cè)面施加輻射來將被壓模按壓的抗蝕劑層暴露到輻射的方法；以及利用 對(duì)于固體呈現(xiàn)高傳導(dǎo)性的輻射(例如，熱射線)暴露多層結(jié)構(gòu)的被壓模按壓的一側(cè)或其相 反側(cè)(基底側(cè))的方法。在本發(fā)明的方法中的用輻射來照射可輻射固化的抗蝕劑層以固化抗蝕劑層的步 驟的優(yōu)選的具體實(shí)例中，使用諸如酚醛清漆樹脂、丙烯酸酯樹脂或脂環(huán)系環(huán)氧樹脂的可紫 外線固化的樹脂作為可輻射固化的抗蝕劑樹脂，并且使用由高度透射紫外線的玻璃或樹脂 構(gòu)成的壓模。通過采用上述步驟，可以將分離磁道的區(qū)域(即，將磁性層分為多個(gè)磁性區(qū)域的 區(qū)域)中的諸如矯頑力和剩余磁化的磁特性減小至最小值，因此，可以避免寫入時(shí)字符滲 出(letter bleeding)并可以將磁記錄介質(zhì)的面記錄密度提高至更高的程度。優(yōu)選地，通過利用例如電子束光刻在金屬板上形成微小軌道圖形來形成在圖形轉(zhuǎn) 移步驟D中使用的壓模。對(duì)用于形成壓模的材料沒有特別的限制，只要不妨礙本發(fā)明的 目的即可，但是，優(yōu)選使用具有足以耐受制造磁記錄介質(zhì)的方法的硬度并具有良好耐久性 (durability)的材料。這樣的材料包括例如鎳。形成在壓模上的圖形包括通常使用的用于記錄常規(guī)數(shù)據(jù)的磁道的圖形，還包括用 于伺服信號(hào)的圖形，例如脈沖(burst)圖形、格雷碼圖形以及前導(dǎo)(preamble)圖形。如圖4中的步驟F所示，優(yōu)選地通過諸如離子銑削10去除在磁性層的凹陷區(qū)域中 的表面層部分，然后，將新暴露的區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子，由此使磁性層的所 述區(qū)域的磁特性改性。與包含具有改性的磁特性但卻通過不去除在磁性層的凹陷區(qū)域中的 表面層部分而制備的區(qū)域的常規(guī)磁記錄介質(zhì)相比，包含具有這樣的改性的磁特性的區(qū)域的 磁記錄介質(zhì)具有呈現(xiàn)清晰的對(duì)比度的磁記錄圖形并具有高SNR。其原因如下。首先，通過去 除磁性層的區(qū)域中的表面層部分，新暴露的區(qū)域變得更清楚并被更好地激活，因此，呈現(xiàn)與 反應(yīng)等離子體和反應(yīng)離子的增強(qiáng)的反應(yīng)性；其次，在新暴露的區(qū)域中引入了反應(yīng)離子可以 易于滲入其中的表面缺陷，例如，微空隙。磁性層的通過例如離子銑削6去除的表面層部分的厚度(由圖4的步驟F中的 “d”表示)的優(yōu)選范圍為0. Inm到15nm，更優(yōu)選Inm到lOnm。當(dāng)被去除的表面層部分的厚 度小于0. Inm時(shí)，通過去除所述表面層部分所帶來的上述益處是不充分的。比較而言，當(dāng)被 去除的部分的厚度大于15nm時(shí)，所產(chǎn)生的磁記錄介質(zhì)具有差的表面光滑度，并且所產(chǎn)生的 磁記錄_再現(xiàn)裝置具有差的磁頭懸浮特性。在本發(fā)明中，磁性層的用于使例如磁記錄磁道和伺服信號(hào)圖形彼此磁性分離的區(qū) 域的特征在于是通過暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子而形成的，由此磁性層的所述區(qū)域的 磁特性被改性或劣化。本說明書中使用的術(shù)語“磁性分離的磁記錄圖形”表示當(dāng)從前側(cè)觀察多層結(jié)構(gòu)時(shí) 所看到的通過磁性層2的被改性或退磁(凹陷)的區(qū)域分離的磁記錄圖形(如圖4中的步 驟G所示)。本發(fā)明的目的可以通過這樣的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)，其中，在通過磁性層2的上表面部分中的其被改性或退磁的區(qū)域而使磁性層2分離的情況下，即使磁性層2在其最下部分中 未被分離。因此，該實(shí)施例同樣落入這里使用的磁性分離的磁記錄圖形的范圍內(nèi)。通過在此使用的術(shù)語“磁記錄圖形”來表示廣義的磁記錄圖形，其包括其中以每 位的特定規(guī)則性來設(shè)置磁記錄圖形的構(gòu)圖的介質(zhì)；其中以磁道的方式設(shè)置磁記錄圖形的介 質(zhì)；以及伺服信號(hào)圖形。為了簡單和容易，優(yōu)選將本發(fā)明的方法用于制造離散型磁記錄介質(zhì)，其中磁性分 離的磁記錄圖形包括磁記錄磁道和伺服信號(hào)圖形。為了在本發(fā)明中形成磁記錄圖形而進(jìn)行的對(duì)磁性層的改性是指為了形成磁記錄 圖形而至少部分地改變磁性層的在其特定區(qū)域中的磁特性(更具體地，降低矯頑力或剩余 磁化、以及退磁)?？梢酝ㄟ^暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子而使特定的區(qū)域非晶化，形成磁性層的 使例如磁記錄磁道和伺服信號(hào)圖形彼此磁性分離的上述區(qū)域。因此，為了形成用于使磁記 錄磁道和伺服信號(hào)圖形磁性分離的區(qū)域，還可以通過將其特定區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或 反應(yīng)離子而改變磁性層的在該特定區(qū)域中的晶體結(jié)構(gòu)(更具體而言，通過對(duì)磁性層的非晶 化)，來使磁性層的該區(qū)域的磁特性改性。在本發(fā)明中對(duì)磁性層的非晶化是指將磁性層中的原子排列改變?yōu)榉情L程有序的 不規(guī)則的原子排列。更具體地，其是指隨機(jī)排列具有小于2nm的尺寸的微晶顆粒?？梢酝?過χ-射線衍射分析或電子射線衍射分析時(shí)的歸因于晶面的峰的不存在或僅僅存在暈圈來 確認(rèn)微晶顆粒的該隨機(jī)排列。在本發(fā)明中使用的反應(yīng)等離子體包括例如感應(yīng)耦合等離子體(ICP)和反應(yīng)離子 等離子體(RIE)。在本發(fā)明中使用的反應(yīng)離子包括例如存在于上述感應(yīng)耦合等離子體和反 應(yīng)離子等離子體中的反應(yīng)離子。這里使用的感應(yīng)耦合等離子體是指通過以下方式獲得的高溫等離子體，S卩，向氣 體施加高電壓以由此形成等離子體，并進(jìn)一步施加高頻磁變(magnetic variation)而產(chǎn)生 歸因于等離子體內(nèi)部的過電流(over-current)的焦耳熱。與常規(guī)地使用離子束制造離散 磁道介質(zhì)的情況相比，感應(yīng)耦合等離子體具有高電子密度并可以高效率地在具有大面積的 磁性膜中使磁性層的磁特性改性。這里使用的反應(yīng)離子等離子體是指通過將諸如02、5&、01&丄&或014的反應(yīng)性 氣體引入等離子體中而獲得的高反應(yīng)性等離子體。當(dāng)使用已經(jīng)將反應(yīng)性氣體中引入其中的 這樣的反應(yīng)離子等離子體作為本發(fā)明的方法中的反應(yīng)等離子體時(shí)，所述等離子體可以以較 高的效率使磁性層的磁特性改性。本發(fā)明中使用的反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子優(yōu)選地包含鹵素。作為鹵素離子，特別 優(yōu)選的是通過將選自CF4、SF6, CHF3、CCL4以及KBr的至少一種氣態(tài)鹵化物引入反應(yīng)等離子 體或反應(yīng)離子中而產(chǎn)生的鹵素離子。通過在反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子中存在的鹵素，用于使磁性層的特定區(qū)域改性的 磁性層與等離子體的反應(yīng)性被增強(qiáng)，從而所產(chǎn)生的磁記錄圖形的圖像變得更陡峭。其原因 尚不清楚，但推測反應(yīng)等離子體中的鹵素離子蝕刻了沉積在磁性層的表面上的外來物質(zhì)， 從而清潔了磁性層的表面，結(jié)構(gòu)提高了磁性層的反應(yīng)性。此外，推測磁性層的清潔表面可以 使鹵素離子高效率地反應(yīng)。
在本發(fā)明中，通過暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子來實(shí)現(xiàn)對(duì)磁性層的改性。優(yōu)選 地，通過使構(gòu)成磁性層的磁性金屬與存在于反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子中的原子或離子反應(yīng) 而實(shí)現(xiàn)該改性。該反應(yīng)涉及使原子或離子侵入到磁性金屬中并例如使磁性金屬的晶體結(jié)構(gòu) 改變、使磁性金屬的組成改變、氧化磁性金屬、氮化磁性金屬和/或硅化磁性金屬。在進(jìn)行了對(duì)磁性層的特定區(qū)域的改性之后，如圖4中的步驟G所示，去除抗蝕劑層 4和掩模層3?？梢酝ㄟ^例如干法蝕刻、反應(yīng)離子蝕刻、離子銑削或濕法蝕刻的工序來進(jìn)行 對(duì)抗蝕劑層4和掩模層3的去除。在去除了抗蝕劑層4和掩模層3之后，在步驟H中將已經(jīng)在圖4的步驟F和G中 被激活的磁性層暴露到惰性氣體照射11，由此使磁性層穩(wěn)定化，因而即使在高溫和高濕條 件下也可以避免或最小化磁性顆粒遷移的出現(xiàn)。通過暴露到惰性氣體照射獲得這樣的益處 的原因尚不清楚。但是，推測惰性元素侵入到磁性層的表面層部分中，由此可以抑制磁性顆 粒的遷移，并且還推測通過惰性氣體照射而激活的表面層部分被去除，因而磁性晶粒的遷 移不會(huì)發(fā)生或僅以小的程度發(fā)生。對(duì)于惰性氣體，為了穩(wěn)定性和增強(qiáng)的對(duì)磁性晶粒遷移的抑制效果，優(yōu)選使用選自 Ar、He以及Xe的至少一種氣體。優(yōu)選地，通過使用選自離子槍、感應(yīng)耦合等離子體(ICP)以及反應(yīng)離子等離子體 (RIE)的至少一種手段的方法來進(jìn)行向惰性氣體照射的暴露。在這些手段當(dāng)中，鑒于提高的 照射的強(qiáng)度，ICP和RIE是優(yōu)選的。ICP和RIE在上文中已進(jìn)行了描述。在暴露到惰性氣體照射之后，如圖4中的步驟I所示，優(yōu)選地，在磁性層的表面上 形成保護(hù)性外涂層9，然后，優(yōu)選地在保護(hù)性外涂層上涂覆潤滑劑(圖4中未示出)。通常，通過例如使用P-CVD形成類金剛石碳膜來實(shí)現(xiàn)外涂層9的形成，但對(duì)形成外 涂層的方法沒有特別的限制。保護(hù)性外涂層9可以由通常用于形成保護(hù)性外涂層的材料形成，例如，所述材料 包括含碳材料，例如碳(C)、氫化碳(HxC)、氮化碳(CN)、非晶碳和碳化硅(SiC)；以及Si02、 &203和TiN?？梢孕纬蓛蓚€(gè)或更多的外涂層。外涂層9的厚度為IOnm以下。如果保護(hù)性外涂層的厚度大于lOnm，磁頭與磁性層 之間的距離會(huì)不希望地變大，經(jīng)常導(dǎo)致輸入和輸出功率不足。優(yōu)選地，在外涂層9上形成潤滑層。潤滑層由例如含氟的潤滑劑、碳?xì)浠衔餄櫥?劑、或其混合物形成。潤滑層的厚度通常在1到4nm的范圍內(nèi)。在圖5中示例了根據(jù)本發(fā)明的方法制造的磁記錄-再現(xiàn)裝置的實(shí)例的結(jié)構(gòu)。本發(fā) 明的磁記錄_再現(xiàn)裝置組合地包括本發(fā)明的上述磁記錄介質(zhì)30 ；用于沿記錄方向驅(qū)動(dòng)磁 記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)部34 ；包括記錄部和再現(xiàn)部的磁頭31 ；用于以與磁記錄介質(zhì)30相對(duì)運(yùn)動(dòng) 的方式移動(dòng)磁頭31的裝置(磁頭驅(qū)動(dòng)部33)；以及用于向磁頭31輸入信號(hào)并用于從磁頭 31再現(xiàn)輸出信號(hào)的記錄和再現(xiàn)信號(hào)處理裝置32。包括上述裝置的組合的磁記錄-再現(xiàn)裝置可以提供高記錄密度。更具體地，在該 磁記錄-再現(xiàn)裝置的磁記錄介質(zhì)中，磁記錄磁道是磁離散的，因此，記錄磁頭寬度和再現(xiàn)磁 頭寬度在尺寸上可以彼此近似相同，從而獲得足夠高的再現(xiàn)輸出功率和高SNR。這與其中再 現(xiàn)磁頭寬度必須小于記錄磁頭寬度以使磁道邊緣中的磁化過渡區(qū)域的影響最小化的常規(guī) 磁記錄介質(zhì)形成了鮮明的對(duì)比。
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通過將磁頭的再現(xiàn)部構(gòu)造為GMR頭或TMR頭，即使在高記錄密度的情況下也可以 獲得足夠高的信號(hào)強(qiáng)度，也就是，可以提供具有高記錄密度的磁記錄裝置。當(dāng)磁頭以0.005μπι到0.020μπι的范圍內(nèi)的懸浮高度(該高度低于常規(guī)采用的懸 浮高度)懸浮時(shí)，輸出功率增大且SNR變大，由此磁記錄裝置可具有大尺寸和高可靠性。如果在磁記錄介質(zhì)中組合使用和積復(fù)合算法(sum-product compositealgorithm)的信號(hào)處理電路，可以更進(jìn)一步地提高記錄密度，并且即使在以每英 寸IOOk磁道、或更高的磁道密度或每英寸IOOOk比特或更高的線記錄密度、以及每平方英 寸至少100G比特或更高的高記錄密度下進(jìn)行記錄-再現(xiàn)時(shí)，也可以獲得足夠高的SNR。實(shí)例下面將通過以下實(shí)例具體描述本發(fā)明。實(shí)例IMlL比較例1和2將用于HD的玻璃基底置于真空腔中，并將該腔排空到不大于1. OX ICT5Pa的壓力 以去除空氣。所使用的玻璃基底由具有Li2Si205、Al203-K20、Mg0_P205以及Sb2O3-ZuO的組成 構(gòu)成的玻璃陶瓷，并具有65mm的外徑和20mm的內(nèi)徑以及2埃的平均表面粗糙度(Ra)。在玻璃基底上，通過DC濺射依次形成由65Fe-30Co-5B構(gòu)成的軟磁性襯層、由Ru 構(gòu)成的中間層、具有由垂直取向的磁性晶粒構(gòu)成的顆粒狀結(jié)構(gòu)的第一磁性層(下磁性層)、 以及具有由面內(nèi)取向的磁性晶粒構(gòu)成的非顆粒狀結(jié)構(gòu)的第二磁性層(上磁性層)。第一磁 性層由Co-10Cr-20Pt-8 (SiO2)合金(緊接在元素前面的數(shù)字表示該元素的摩爾百分比) 構(gòu)成并具有100埃的厚度。第二磁性層由Co-14Cr-14Pt-4B的基礎(chǔ)合金和示于下面的表1 中的氧化物構(gòu)成并具有50埃的厚度。FeCoB軟磁性襯層具有600埃的厚度，Ru中間層具有 100埃的厚度。然后，通過濺射在第二磁性層上形成具有60nm的厚度的鉭掩模層。通過旋涂方法 用抗蝕劑涂覆掩模層?？刮g劑由可紫外線固化的酚醛清漆樹脂構(gòu)成并具有IOOnm的厚度。以IMPa(約8. 8kgf/cm2)的壓力將具有與希望的磁記錄圖形對(duì)應(yīng)的負(fù)圖形的玻璃 壓模按壓到抗蝕劑層上。該玻璃壓模具有至少95%的紫外線透射率。在將壓模按壓到抗 蝕劑層上的同時(shí)，用具有250nm波長的紫外線照射壓模的上表面10秒以固化抗蝕劑層。此 后，將壓模從抗蝕劑層分離，由此將磁記錄圖形轉(zhuǎn)移到抗蝕劑層上。如此轉(zhuǎn)移的磁記錄圖形 具有的形狀使得抗蝕劑層中的凸起為具有120nm的寬度的圓形且抗蝕劑層中的凹陷為具 有60nm的寬度的圓形。經(jīng)構(gòu)圖的抗蝕劑層的厚度為80nm，抗蝕劑層的凹陷部分的厚度為約 5nm。凹陷部分與基底表面成約90度的角。此后，通過干法蝕刻去除抗蝕劑層的凹陷部分和鉭掩模層的對(duì)應(yīng)部分。在下列條 件下進(jìn)行對(duì)抗蝕劑層的干法蝕刻。O2氣流速40sCCm;壓力0.3Pa;高頻等離子體功率 300W ；DC偏置電壓30W ；以及蝕刻時(shí)間10秒。在下列條件下進(jìn)行對(duì)鉭層的干法蝕刻條件。 CF4氣流速50sccm ；壓力0. 6Pa ；高頻等離子體功率500W ；DC偏置電壓60W ；以及蝕刻時(shí) 間30秒。在實(shí)例11和比較例2中，通過使用Ar離子的離子銑削，去除磁性層的與抗蝕劑層 和鉭掩模層的被去除的凹陷部分對(duì)應(yīng)的暴露的表面部分。離子銑削條件如下。高頻輸出功 率:800W，加速電壓:500V，壓力0. 014Pa，氬氣流速5sccm，離子銑削時(shí)間:40秒，以及電 流密度0. 4mA/cm2。
此后，在實(shí)例11和比較例2中，將磁性層的經(jīng)離子銑削的表面層部分暴露到反應(yīng) 等離子體或反應(yīng)離子，以使磁性層的表面部分的磁特性改性。比較而言，在實(shí)例1-10和比較例1中，沒有對(duì)磁性層的與抗蝕劑層和鉭掩模層的 被去除的凹陷部分對(duì)應(yīng)的暴露的表面部分進(jìn)行離子銑削，而是直接暴露到反應(yīng)等離子體或 反應(yīng)離子以使磁性層的表面部分的磁特性改性。在所有實(shí)例和比較例中，使用感應(yīng)耦合等離子體(ICP)裝置(從ULVAC Inc.可得 的“NE550”)進(jìn)行對(duì)反應(yīng)等離子體的暴露。等離子體發(fā)射條件如下。CF4的流速90cc/分 鐘，輸入功率200W，裝置內(nèi)的壓力0. 5Pa,以及處理時(shí)間50秒。在暴露到CF4之后，進(jìn)行 暴露到氧氣50秒。此后，通過在下列條件下的干法蝕刻去除殘留在多層結(jié)構(gòu)的表面上的抗蝕劑層的 剩余部分和掩模層的剩余部分。3&氣的流速dOOsccm，壓力2.0Pa，高頻等離子體功率 400W，以及處理時(shí)間300秒。此后，在以下條件下用惰性氣體等離子體照射磁性層的表面。惰性氣體的流速 5sccm，壓力:0. 014Pa，加速電壓:300V，電流密度0. 4mA/cm2以及處理時(shí)間:5、10、15或25秒。通過CVD方法形成具有4nm厚度的保護(hù)性碳(DLC 類金剛石碳)外涂層，并最終 用潤滑劑涂覆多層結(jié)構(gòu)以形成潤滑膜。由此，完成了磁記錄介質(zhì)的制造。通過使用旋轉(zhuǎn)支架(spin stand)評(píng)估磁記錄介質(zhì)的電磁轉(zhuǎn)換特性。將垂直記錄 頭和TuMR讀取頭用于評(píng)估。通過比較對(duì)磁性層的未暴露到反應(yīng)等離子體的區(qū)域的測量的 磁化的量與對(duì)磁性層的已經(jīng)暴露到反應(yīng)等離子體的區(qū)域測量的磁化的量，來評(píng)估電磁轉(zhuǎn)換 特性。表權(quán)利要求
一種制造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質(zhì)的方法，其特征在于包括在非磁性基底上形成磁性層的步驟，所述磁性層包含基于所述磁性層的0.5原子％到6原子％的范圍內(nèi)的量的氧化物；以及將所述磁性層的磁性地分離所述磁記錄圖形的區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中包含0.5原子％到6原子％的氧化 物的所述磁性層具有非顆粒狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中包含0.5原子％到6原子％的 氧化物的所述磁性層是面內(nèi)取向的磁性層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述氧化物是選自 SiO2, TiO2, WO2, WO3以及Cr2O3的至少一種氧化物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述反應(yīng)等離子體 或所述反應(yīng)離子包含鹵素離子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述鹵素離子是通過將選自CF4、 SF6, CHF3、CCl4以及KBr的至少一種氣態(tài)鹵化物引入到所述反應(yīng)等離子體中而產(chǎn)生的鹵素 罔子。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，還包括在將所述磁性層 的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟之后，將已經(jīng)暴露到反應(yīng)等離子體或反 應(yīng)離子的磁性層的所述區(qū)域暴露到氧等離子體的步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中所述磁性層的將要 暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域?yàn)樗龃判詫拥谋砻娌糠帧?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中去除所述磁性層的 將要暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的表面層部分，然后，將所述磁性層的 通過所述表面層部分的所述去除而新暴露的表面部分暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的制造磁記錄介質(zhì)的方法，其中在所述磁性層的將要暴露到反應(yīng) 等離子體或反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的所述表面層部分的所述去除被實(shí)施到使得具有0.1 到15nm的范圍內(nèi)的厚度的表面層部分被去除的程度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任何一項(xiàng)的制造磁記錄介質(zhì)的方法，還包括在將所述磁性 層的所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟之后，用惰性氣體照射至少在已經(jīng)暴 露到所述反應(yīng)等離子體或所述反應(yīng)離子的磁性層的所述區(qū)域中的表面的步驟。
12.一種磁記錄和再現(xiàn)裝置，其特征在于組合地包括通過根據(jù)權(quán)利要求1到11中任 一項(xiàng)的方法制造的磁記錄介質(zhì)；用于沿記錄方向驅(qū)動(dòng)所述磁記錄介質(zhì)的驅(qū)動(dòng)部；包括記錄 部和再現(xiàn)部的磁頭；用于以與所述磁記錄介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方式移動(dòng)所述磁頭的裝置；以及 用于向所述磁頭輸入信號(hào)并用于從所述磁頭再現(xiàn)輸出信號(hào)的記錄和再現(xiàn)信號(hào)處理裝置。
全文摘要
公開了一種制造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質(zhì)的方法。該方法包括在非磁性基底上形成磁性層的步驟，該磁性層包含0.5原子％到6原子％的氧化物；以及將所述磁性層中的將要彼此磁性地分離的區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟。所述磁性層優(yōu)選具有非顆粒狀結(jié)構(gòu)且是面內(nèi)取向型磁性層。優(yōu)選地，在將所述區(qū)域暴露到反應(yīng)等離子體或反應(yīng)離子的步驟之后，至少進(jìn)行將惰性氣體施加到已經(jīng)暴露到所述反應(yīng)等離子體或所述反應(yīng)離子的所述區(qū)域中的表面。該方法可以以高生產(chǎn)率制造這樣的磁記錄介質(zhì)，該磁記錄介質(zhì)包括高度精確的磁記錄圖形并具有高電磁轉(zhuǎn)換特性和高記錄密度。
文檔編號(hào)H01F41/34GK101971254SQ200980108426
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者坂脇彰, 福島正人 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社