JP3597450B2 - 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置に代表される磁気記録装置はコンピュータなどの情報処理装置の外部記憶装置として広く用いられ、近年は動画像の録画装置やセットトップボックスのための記録装置としても使用されつつある。
磁気ディスク装置は、通常、磁気ディスクを１枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスクを回転させるモーターと、記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させることのできるアクチュエーターとからなり、記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定の浮上量で移動している。
【０００３】
磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体は、一般にアルミニウム合金などからなる基板の表面にＮｉＰ層を形成し、所要の平滑化処理、テキスチャリング処理などを施した後、その上に、金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。あるいは、ガラスなどからなる基板の表面に金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。磁気記録媒体には面内磁気記録媒体と垂直磁気記録媒体とがある。面内磁気記録媒体は、通常、長手記録が行われる。
【０００４】
磁性層上の保護層は浮上する磁気ヘッドの衝突や接触型ヘッドとの摺動による磁性層の損傷を防ぎ、さらに潤滑層は磁気ヘッドと媒体とのあいだに潤滑性を付与する。本構成により浮上型／接触型磁気ヘッドでの記録再生が可能となる。浮上型／接触型ヘッドの使用により磁性層とヘッドとの距離を小さくできるため、他方式のヘッドを用いる光ディスクや光磁気ディスクなどに比べ格段に高密度の情報記録が可能となる。
【０００５】
磁気記録媒体の高密度化は年々その速度を増しており、これを実現する技術には様々なものがある。例えば磁気ヘッドの浮上量をより小さくしたり磁気ヘッドとしてＧＭＲヘッドを採用したり、また磁気ディスクの記録層に用いる磁性材料を保磁力の高いものにするなどの改良や、磁気ディスクの情報記録トラックの間隔を狭くするなどが試みられている。例えば１００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２を実現するには、トラック密度は１００ｋｔｐｉ以上が必要とされる。
【０００６】
各トラックには、磁気ヘッドを制御するための制御用磁化パターンが形成されている。例えば磁気ヘッドの位置制御に用いる信号や同期制御に用いる信号である。情報記録トラックの間隔を狭めてトラック数を増加させると、データ記録／再生用ヘッドの位置制御に用いる信号（以下、「サーボ信号」と言うことがある。）もそれに合わせてディスクの半径方向に対して密に、すなわちより多く設けて精密な制御を行えるようにしなければならない。
【０００７】
また、データ記録に用いる以外の領域、即ちサーボ信号に用いる領域や該サーボ領域とデータ記録領域のあいだのギャップ部を小さくしてデータ記録領域を広くし、データ記録容量を上げたいとの要請も大きい。このためにはサーボ信号の出力を上げたり同期信号の精度を上げる必要がある。
従来広く製造に用いられている方法は、ドライブ（磁気記録装置）のヘッドアクチュエータ近傍に穴を開け、その部分にエンコーダ付きのピンを挿入し、該ピンでアクチュエータを係合し、ヘッドを正確な位置に駆動してサーボ信号を記録するものである。しかしながら、位置決め機構とアクチュエータの重心が異なる位置にあるため、高精度のトラック位置制御ができず、サーボ信号を正確に記録するのが困難であった。
【０００８】
一方、レーザービームを磁気ディスクに照射してディスク表面を局所的に変形させ物理的な凹凸を形成することで、凹凸サーボ信号を形成する技術も提案されている。しかし、凹凸により浮上ヘッドが不安定となり記録再生に悪影響を及ぼす、凹凸を形成するために大きなパワーをもつレーザービームを用いる必要がありコストがかかる、凹凸を１ずつ形成するために時間がかかる、といった問題があった。
【０００９】
このため新しいサーボ信号形成法が提案されている。
一例は、高保磁力の磁性膜を持つマスターディスクにサーボパターンを形成し、マスターディスクを磁気記録媒体に密着させるとともに、外部から補助磁界をかけて磁化パターンを転写する方法である（ＵＳＰ５，９９１，１０４号）。
他の例は、媒体を予め一方向に磁化しておき、マスターディスクに高透磁率で低保磁力の軟磁性膜をパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させるとともに外部磁界をかける方法である。軟磁性層がシールドとして働き、シールドされていない領域に磁化パターンが転写される（特開昭５０−６０２１２号公報）。
【００１０】
或いは、媒体を予め一方向に磁化しておき、マスターディスクに軟磁性体などの強磁性膜を設けてパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させるとともに、外部から磁界をかけて軟磁性体を磁化し磁化パターンを転写する方法である（特開平１０−４０５４４号公報、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ＩｎｔｅｒＭａｇ ２０００，ＧＴ−０６参照）。シールドにせよ磁気記録源にせよ、いずれの技術もマスターディスクを用い、強力な磁界によって磁化パターンを媒体に形成している。
【００１１】
一般に磁界の強度は距離に依存するので、磁界によって磁化パターンを記録する際には、漏れ磁界によってパターン境界が不明瞭になりやすい。そこで、漏れ磁界を最小にするためにマスターディスクと媒体を密着させることが不可欠である。そしてパターンが微細になるほど、隙間なく完全に密着させる必要があり、通常、両者は真空吸着などにより圧着される。
【００１２】
また、媒体の保磁力が高くなるほど転写に用いる磁界も大きくなり、漏れ磁界も大きくなるため、更に完全に密着させる必要がある。
従って上記技術は、圧着しやすい可撓性のフロッピーディスクや、あまり強く密着しなくてよい保磁力の低い磁気ディスクには適用しやすいが、硬質基板を用いた、高密度記録用の保磁力が３０００Ｏｅ以上もあるような磁気ディスクへの適用が非常に難しい。
【００１３】
即ち、硬質基板の磁気ディスクは、密着の際に微小なゴミ等を挟み込み媒体に欠陥が生じたり、或いは高価なマスターディスクを痛めてしまう恐れがあった。特にガラス基板の場合、ゴミの挟み込みで密着が不十分になり磁気転写できなかったり、磁気記録媒体にクラックが発生したりするという問題があった。
また、特開昭５０−６０２１２号に記載されたような技術では、ディスクのトラック方向に対して斜めの角度を有したパターンは、記録は可能であるが信号強度の弱いパターンしか作れないという問題があった。保磁力が２０００〜２５００Ｏｅ以上の高保磁力の磁気記録媒体に対しては、転写の磁界強度を確保するために、マスターディスクのパターン用強磁性体（シールド材）は、パーマロイあるいはセンダスト等の飽和磁束密度の大きい軟磁性体を使わざるを得ない。
【００１４】
しかし、斜めのパターンでは、磁化反転の磁界はマスターディスクの強磁性層が作るギャップに垂直方向となってしまい所望の方向に磁化を傾けることができない。その結果、磁界の一部が強磁性層に逃げてしまい磁気転写の際に所望の部位に十分な磁界がかかりにくく、十分な磁化反転パターンを形成できず高い信号強度が得にくくなってしまう。こうした斜めの磁化パターンは、再生出力が、トラックに垂直のパターンに対してアジマスロス以上に大きく減ってしまう。
【００１５】
本発明者らは、これら問題点を解決し、効率よくしかも精度よく磁化パターンを形成する方法を提供するために、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とを組み合わせることで精度良く、かつ効率的に磁気記録媒体のサーボ信号となる磁化パターンが形成できることを見出し、特願２０００−２５８５４号及び特願２０００−４８７２１号などにおいて提案した。
【００１６】
本技術は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する。例えば、媒体を予め一方向に磁化しておき、パターニングされたマスクを介してエネルギー線等を照射し局所的に加熱し、該加熱領域の保磁力を下げつつ外部磁界を印加し、加熱領域に外部磁界による記録を行い、磁化パターンを形成する。
【００１７】
本技術によれば、加熱により保磁力を下げて外部磁界を印加するので、外部磁界が媒体の保磁力より高い必要はなく、弱い磁界で記録できる。そして、記録される領域が加熱領域に限定され、加熱領域以外には磁界が印加されても記録されないので、媒体にマスク等を密着させなくても明瞭な磁化パターンが記録できる。このため圧着によって媒体やマスクを傷つけることなく、媒体の欠陥を増加させることもない。
【００１８】
また、本技術では斜めの磁化パターンも良好に形成できる。従来のようにマスターディスクの軟磁性体によって外部磁界をシールドする必要がないためである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特願２０００−１３４６０８号及び特願２０００−１３４６１１号の明細書に記載された磁化パターン形成技術は、各種の微細な磁化パターンを効率よく精度よく形成でき、しかも媒体やマスクを傷つけることなく媒体の欠陥を増加させることもない優れた技術である。
【００２０】
さらなる検討の結果、本技術においては、磁気記録媒体上の潤滑剤が局所加熱によって蒸発・減量してしまい、媒体の磁気ヘッドに対する耐衝撃性が低下し、耐久性が不足する可能性があることが分かった。
また、磁化パターン形成を連続して行うと、蒸発した潤滑剤がマスクに徐々に付着することが分かった。付着した潤滑剤は、加熱に用いるエネルギー線を回折させ、形成される磁化パターンの明瞭性を損ない、信号出力を低下させてしまう可能性がある。
【００２１】
そこで、本発明は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する技術において、耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体が得られ、かつ連続製造を行っても信号出力の低下が起こることがない磁気記録媒体の製造方法を提案し、ひいては高密度記録が可能で耐久性の高い磁気記録媒体及び磁気記録装置を短時間かつ安価に提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述したような実状に鑑み本発明者らが鋭意検討した結果、該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程を組み合わせて、磁気記録媒体の磁化パターンを形成を形成した後に、該磁気記録媒体に潤滑層を形成することにより、磁気ヘッドに対する耐衝撃性の高い磁気記録媒体および磁気記録装置が得られることを見いだし、本発明に至った。
【００２３】
即ち、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体の製造方法であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、磁化パターンを形成するにあたり局所加熱と外部磁界印加を組み合わせるので、従来のように強い外部磁界を用いることなく、弱い磁界で加熱領域だけを磁化できる。そして、加熱領域以外に磁界が印加されても磁化されない。このため、形成される磁化パターンは磁区境界が明瞭であり、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高い。従って、精度の良い磁化パターンが形成された、高密度記録に適した磁気記録媒体及び磁気記録装置が安価に得られる。
【００２４】
また、媒体をマスクと圧着させる必要がないので、媒体やマスクを傷つけることなく、媒体の欠陥を増加させる虞れもない。
そして、本発明は磁化パターン形成後に磁気記録媒体に潤滑層を形成するので、従来のように磁気ディスクの潤滑層が不十分となることがない。従って、磁気ヘッドに対する耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体および磁気記録装置を短時間かつ安価に提供できる。そして、磁化パターン形成前には潤滑層が無いか又は薄く形成しておけばよいので、マスクへの潤滑層付着が起こりにくく、一枚のマスクで連続的に製造しても磁化パターンの明瞭性を損なうことがなく、十分な信号出力が得られる。
【００２５】
好ましくは、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め第１の潤滑層を形成しておき、パターン形成後に第２の潤滑層を形成する。第１の潤滑層があることで、磁化パターン形成前に磁気ヘッドを使った記録再生ができ、各種検査、評価が行える。
例えば、磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査することができる。磁化パターン形成前に検査を行えば、検査に使った特定パターンは所望の磁化パターンで上書きされるので、わざわざ消去する必要がなく好ましい。また、検査に合格した媒体のみに磁化パターンを形成するので、無駄な工程が減りコスト面でも有利である。
【００２６】
第１の潤滑層が膜厚２．０ｎｍ以下であると、潤滑剤の遊離部分が少ないため局所加熱しても蒸発量が少ないので、マスクへの付着を抑えることができ好ましい。ただし、磁気ヘッドでの記録再生に耐えるためには膜厚０．１ｎｍ以上が好ましい。
或いは、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の検査を行ったのち、磁化パターンの形成に先立って第１の潤滑層を除去すると、局所加熱による潤滑剤の蒸発が無くなるので、マスクを汚染することがない。
【００２７】
なお、磁化パターン形成後にのみ潤滑層を形成してもよい。例えば磁気ヘッドでの検査を行わない場合や磁化パターン形成後に行う場合などである。
局所加熱をエネルギー線照射で行うと、加熱する部位の大きさやパワーの制御がしやすく、磁化パターンを精度よく形成できる。エネルギー線は、パルス幅１０μｓｅｃ以下のパルス状エネルギー線が好ましい。エネルギー線による同一位置の加熱時間幅が１０μｓｅｃ以上であると、与えたエネルギーによる発熱が分散して加熱領域が広がり、分解能が低下しやすい。また、パルス幅は１ｎｓｅｃ以上であるのが好ましい。磁性薄膜の磁化反転が完了するまでの時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。
【００２８】
エネルギー線照射時にマスク手段を用いると、複雑な磁化パターンを一度の照射で簡便かつ短時間に形成できる。また、磁気ヘッドでは記録しにくい特殊なパターンも容易に形成できる。
例えば、磁気ディスクの位相サーボ方式には、内周から外周に、半径及びトラックに対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや半径に斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくかった。本発明によれば、複雑な計算や複雑な装置構成を必要とせず、このような磁化パターンを一度の照射で簡便かつ短時間に形成できる。
【００２９】
マスクは磁気ディスク全面を覆うものでなくてもよい。磁化パターンの繰り返し単位を含む大きさであっても、それを移動させて使用すればよく、マスクも簡便かつ安価に作成できる。
マスク手段としては、エネルギー線を部分的に透過する透過部を有するマスク、いわゆるフォトマスクを用いるのが好ましい。フォトマスクは作成が容易で良好な加工精度が得られやすいので、精度のよいマスクが得られ、精度の良い磁化パターンが形成できる。
【００３０】
マスク手段への潤滑剤付着を抑えるためには、局所加熱時にマスク手段と媒体との間に間隙を設けるのが好ましい。
磁性薄膜上に保護層を形成すると、ヘッドやマスクとの衝突や塵埃・ゴミ等のマスクとの挟み込みによる磁性薄膜の損傷を防げて好ましい。保護層が厚すぎると横方向への熱伝導により磁化パターンがぼやけてしまう可能性があるため、膜厚は薄い方が好ましい。また、記録再生時の磁性薄膜とヘッドとの距離を小さくするためにも薄い方が好ましい。従って５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。ただし、充分な耐久性を得るためには０．１ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上である。
【００３１】
更に、浮上ヘッドの走行安定性を損なわないよう、磁化パターン形成後の媒体の表面粗度Ｒａを３ｎｍ以下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Ｒａとは潤滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式表面粗さ計を用いて測定長４００μｍで測定後、ＪＩＳ Ｂ０６０１に則って算出した値である。より好ましくは１．５ｎｍ以下とする。
【００３２】
磁性薄膜の下に、磁性薄膜の結晶を微細化し結晶面の配向を制御するための下地層を設けるのが好ましい。
磁性薄膜のキュリー温度は、好ましくは１００℃以上である。１００℃未満では、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。より好ましくは１５０℃以上である。特に好ましくは１８０℃以上である。また好ましくは７００℃以下である。磁性薄膜をあまり高温に加熱すると、変形してしまう可能性があるためである。
【００３３】
本発明によれば、精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
【００３４】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成したことを特徴とする。
本発明によれば、マスクのパターニング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が制限されることがないので、微細な磁化パターンが精度良く形成される。そして、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高いパターンが形成される。
【００３５】
また非常に短時間で簡便に製造でき、従来のようにマスターディスクと密着させることがないため、媒体の傷や欠陥が少ない。
さらに、潤滑層膜厚を十分厚くできるので、耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。品質の高い精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。
【００３６】
特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
本発明の磁気記録装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記録装置であって、磁気記録媒体が前記本発明の磁気記録媒体であることを特徴とする。磁気ヘッドとしては、高密度記録を行うため、通常は浮上型／接触型磁気ヘッドを用いる。
【００３７】
微細かつ高精度なサーボパターン等の磁化パターンが形成された磁気記録媒体を用いるので、このような磁気記録装置は高密度記録が可能である。また、媒体に傷がなく欠陥も少ないため、エラーの少ない記録を行うことができる。
さらに、磁気記録媒体の潤滑層膜厚を十分厚くできるので、装置として耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、媒体の連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。
【００３８】
また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッドにより記録してなる磁気記録装置に用いることで、簡易に精密なサーボ信号を得ることができる。
また、磁気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデータ領域として用いられない領域には本発明により磁化パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明についてより詳細に説明する。
磁気ディスクなど、浮上ヘッド／接触ヘッドによって記録再生を行う磁気記録媒体には、通常、最上層として潤滑層を形成する。潤滑層が無いと、磁気ヘッドとの接触による衝撃や摩擦から保護することが難しく、耐衝撃性や耐久性の高い磁気記録媒体が得られにくいためである。
【００４０】
しかし、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁化パターンを形成すると、加熱によって磁気記録媒体上の潤滑剤の一部が蒸発するなどして減少してしまう。また、マスクに接触して付着することもあり、やはり潤滑剤が減少してしまう。
潤滑層の減少は、磁気ヘッドに対する耐衝撃性や耐久性を低下させる。本発明では、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁化パターンを形成したのち、潤滑層を形成して十分な膜厚の潤滑層を得ることにより、磁気ヘッドに対する高い耐衝撃性や耐久性を達成する。
【００４１】
本発明において、潤滑層の形成には２つの実施形態が考えられる。
実施形態イ：磁化パターン形成前には潤滑層が形成されておらず、磁化パターン形成後に初めて潤滑層を形成する。
実施形態ロ：磁化パターン形成前に既に第１の潤滑層が形成されており、磁化パターン形成後に、再度第２の潤滑層を形成する。
【００４２】
以下、それぞれの実施形態について詳細に説明する。
［１］実施形態イ
例えば、ガラス基板やアルミニウム合金などの基板に、スパッタリング法によってＮｉＡｌ下地層、ＣｒＭｏ下地層、Ｃｏ系合金磁性薄膜、ダイヤモンドライクカーボン保護層等を設けた磁気ディスクを作製する。
【００４３】
そののち、例えば非接触の光学的表面検査装置で欠陥検査（サーティファイ）を行う。高速に検査でき、また磁気ヘッドを用いないため、潤滑層が必要ない。次に、磁化パターンを形成する。例えば、磁気ディスクに、加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の磁化方向に均一に磁化し、その後所望部位をキュリー点近傍まで加熱しつつ逆向きの外部磁界を印加して磁化することで磁化パターンを形成し、その後潤滑層を形成する。
【００４４】
まず、磁気ディスクに、強い外部磁界を印加して、磁性薄膜全体を所望の磁化方向に均一に磁化する。外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい。更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
なお、所望の磁化方向とは、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、データの書き込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向であり、磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、該垂直方向のいずれかである。
【００４５】
次に、この磁気ディスクの磁性薄膜表面を部分的に加熱し、該磁性薄膜のキュリー点近傍の磁化消失温度まで昇温すると同時に弱い磁界を加熱前とは逆方向に印加し一部だけを逆向きに磁化する。このようにして磁化パターンを形成する。加熱手段は、磁性薄膜表面を部分的に加熱できる機能を備えていればよいが、不要な部分への熱拡散防止やコントロール性を考えると、パワーコントロール、加熱する部位の大きさが制御しやすいレーザー等のエネルギー線を利用したものが好適である。
【００４６】
エネルギー線をマスク手段を介してディスクに照射し加熱すると、より短時間かつ簡便に、磁化パターンを形成することができる。
弱い外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい。更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
形成される磁化パターンは、磁性薄膜の最大磁化の値に対して±７０％で変化する磁化遷移幅が１μｍ以下であることが好ましい。
最後に、潤滑剤を塗布して潤滑層を形成する。
実施形態イによれば、磁化パターン形成時には潤滑層がないので、加熱に用いるエネルギー線が潤滑層により散乱、回折、妨害されることがない。そしてマスクと磁気記録媒体を密着でき、マスクに潤滑剤が付着することもないので、エネルギー線の回折を最小限に抑えられる。従って、明瞭で信号出力も高い精度の良い磁化パターンを形成することができる。
【００４８】
そして、パターン形成後には十分な厚みの潤滑層を設けることができるので、磁気ヘッドに対する耐衝撃性、耐久性も高い。
従来、作製された磁気ディスクは、バーニッシュヘッドによるバーニッシュ工程で所定高さ以上の突起が除去されたのち、突起の有無が検査され、さらに磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査する欠陥検査（サーティファイ）が行われる。
【００４９】
本実施形態は、磁化パターン形成前にこのように磁気ヘッドで記録再生したり、検査、評価を行わない場合に適用するのが好ましい。例えば、パターン形成前に、非接触の光学的表面検査装置など磁気ヘッドを使用しない検査が行える。パターン形成後に潤滑層を形成してから磁気ヘッドで検査を行ってもよい。或いは磁気ヘッドによる検査を全く行わないことも考えられる。
【００５０】
潤滑層の形成は一般に潤滑剤の塗布により行われ、例えばスピンコート法、引き上げ塗布法、スプレー塗布法等、任意の塗布工程が用いられる。大量の媒体に短時間で均一に潤滑層を形成するには引き上げ塗布法が適している。
潤滑剤としては、エステル結合を有するパーフルオロポリエーテル、ジアルキルアミドカルボン酸、パークロロポリエーテル、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、リン酸エステル等が好ましい。エステル結合は分子内のどこにあってもよいが、末端にエステル結合の官能基を有すると分子中の可動部が長くなり潤滑性が得られ易いためより好ましい。
【００５１】
特に主鎖に−ＣａＦ２ａＯ−単位（但し、ａは１〜４の整数）を有し、末端にエステル結合の官能基を有するパーフルオロポリエーテルが好ましい。より好ましくは、下記の一般式（Ｉ）で示されるパーフルオロエーテルである。
Ｒ−Ｏ−（Ａ１−Ｏ−Ａ２−Ｏ）ｘ−Ｒ （Ｉ）
（ただし、Ａ１、Ａ２はそれぞれＣＦ２および／またはＣ２Ｆ４で構成され、Ａ１とＡ２を構成するＣＦ２とＣ２Ｆ４の割合（ＣＦ２／Ｃ２Ｆ４）が５／１〜１／５であり、Ｘは１０〜５００、Ｒはヘテロ原子を含む炭素数１〜２０のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を示す。）
例えば、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬはＣＦ２ＣＦ２ＯとＣＦ２Ｏの重合体で直鎖構造を有し、両末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。また、ダイキン工業社製Ｄｅｍｎｕｍタイプ（ＳＰやＳＹ）はヘキサフルオロプロピレンオキシドのホモポリマーで、片方の末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。
【００５２】
潤滑剤の数平均分子量は１００〜１００００の範囲内が好ましい。より好ましくは数平均分子量が２０００〜６０００である。分子量が低いと一般的に蒸気圧が高く、塗布した後にわずかずつ蒸発し、時間と共に所望の膜厚から遠ざかってしまう。逆に分子量が高い場合は、一般的に粘性が高く、所望の潤滑性が得られない時がある。
【００５３】
好ましくは、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ（商品名）、Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌ（商品名）等が用いられる。
また、これらを溶解させる溶媒としては例えばフロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
また、潤滑剤と媒体との化学結合を高めるため、潤滑層形成後に加熱処理を施すのが好ましい。加熱温度は５０℃以上であるが、潤滑剤の分解温度よりも低い温度の範囲で適宜選択すればよい。通常１００℃以下である。
【００５４】
潤滑剤の塗布膜厚としては、１０ｎｍ以下が好ましい。あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。ただし薄すぎると所望の潤滑性が得られないので、０．５ｎｍ以上が好ましい。より好ましくは１ｎｍ以上、特に好ましくは１．５ｎｍ以上である。
［２］実施形態ロ
例えば、ガラス基板やアルミニウム合金などの基板に、スパッタリング法によってＮｉＡｌ下地層、ＣｒＭｏ下地層、Ｃｏ系合金磁性薄膜、ダイヤモンドライクカーボン保護層等を設ける。次いで第１潤滑層を形成して磁気ディスクを作製する。
【００５５】
そののち、バーニッシュヘッドによるバーニッシュ工程で所定高さ以上の突起が除去されたのち、突起の有無が検査され、さらに磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査する欠陥検査（サーティファイ）が行われる。
次に、実施形態イと同様にして、磁化パターンを形成する。
【００５６】
実施形態ロによれば、第１潤滑層が形成されているので、磁化パターン形成前に磁気ヘッドを使った記録再生ができ、各種検査、評価が行える。例えば、磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査することができる。磁化パターン形成前に検査を行えば、検査に使った特定パターンは所望の磁化パターンで上書きされるので、わざわざ消去する必要がなく好ましい。また、検査に合格した媒体のみに磁化パターンを形成するので、無駄な工程が減りコスト面でも有利である。
【００５７】
ところで通常、潤滑層には、固定部分と遊離部分がある。磁気記録媒体（通常、最表面は保護層なので保護層）上の潤滑剤は媒体表面と結合し、固定されている。つまり、保護層や磁性層と強固に化学結合している。その上に、固定されていない遊離した潤滑剤が存在する。磁気記録媒体が十分な耐久性を得るには、固定部分と遊離部分の両方が適量存在する必要がある。
【００５８】
本発明者らの検討によれば、おそらく、加熱により減量する潤滑層は、多くが遊離部分であり、固定部分の減量は少ないと考えられる。
そこで、理想的には、第１潤滑層は、加熱しても揮発し難い固定部分だけを形成するのが好ましい。そのためには第１潤滑層をできるだけ薄く設けるのがよく、好ましくは２．０ｎｍ以下とする。膜厚が薄いのでエネルギー線の散乱、回折、妨害が少なくすることができる。潤滑剤の遊離部分が少なく局所加熱しても蒸発量が少ないので、マスクへの付着も抑えることができる。これにより、明瞭で信号出力も高い精度の良い磁化パターンを形成することができる。より好ましくは１．０ｎｍ以下である。
【００５９】
磁気ヘッドに対する長期の耐久性、耐衝撃性を保持するには潤滑層は厚く設ける必要があり、例えば１．５ｎｍ以上あるのが好ましいが、検査や評価程度であれば潤滑層が薄くても十分に耐えることができる。従って、磁気ヘッドでの短時間の記録再生に耐えるために、第１潤滑層膜厚は０．１ｎｍ以上あるのが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以上である。
【００６０】
或いは、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の検査を行ったのち、磁化パターンの形成に先立って第１潤滑層を除去してもよい。この場合、磁化パターンを形成する時に、加熱に用いるエネルギー線が潤滑層により妨害されたり、マスクを用いる際にマスクと磁気記録媒体の間に潤滑層分の隙間ができエネルギー線の回り込みによる精度の低下する等の問題を低減することができ、好ましい。また加熱による潤滑剤の蒸発が無くなるので、マスクを汚染することがない。例えば、第１潤滑層を形成する潤滑剤が可溶な洗浄剤で洗浄し、除去できる。
【００６１】
そしてパターン形成後には、加熱工程によって減少した分の潤滑層を補うために、或いは除去した潤滑層を再形成するために、十分な厚みの第２潤滑層を設けることができるので、磁気ヘッドに対する耐衝撃性、耐久性も高い。ただし、第２の潤滑層は遊離部分を補えばよいため、一度しか形成しない場合よりも膜厚が薄くてよい。潤滑層が厚すぎると、ヘッドが媒体に吸着して浮上しなくなるといった問題が起こりやすい。
【００６２】
潤滑層の形成は一般に潤滑剤の塗布により行われ、例えばスピンコート法、引き上げ塗布法、スプレー塗布法等、任意の塗布工程が用いられる。大量の媒体に短時間で均一に潤滑層を形成するには引き上げ塗布法が適している。ただし、膜厚を薄く形成するには、遠心力により潤滑層を振り切る、スピンコート法も適している。
【００６３】
さらに、第２潤滑層形成時の潤滑剤の濃度を、第１潤滑層形成時の潤滑剤の濃度より薄くしておくのが好ましい。好ましくは、１回目の潤滑剤の濃度の５０％程度以下であり、より好ましくは１回目の潤滑剤濃度の１０〜２０％程度とする。
第２潤滑層形成時の潤滑剤を、第１潤滑層の潤滑剤と別のものとしてもよいが、工程を簡素化するためには、同じ潤滑剤を用いるのが好ましい。第１と第２の潤滑層に同じ潤滑剤を用いると、全体として潤滑層は一層となる。
【００６４】
潤滑剤及びその溶媒としては、実施形態イで述べたものと同様のものが適用できる。
潤滑剤の種類により、媒体と化学結合して固定部分となる膜厚は多少異なるが、概ね０．５〜１．０ｎｍの範囲である。一般に、末端に極性基を有するものは厚く、例えばアウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ（商品名）シリーズは、末端が極性基ではないので固定部分は比較的薄い。また分子量が高いと粘度が高く流動特性がよくないので流れにくく、厚くなる傾向があり、上記ＤＯＬシリーズも分子量が高いほど厚くなる傾向がある。
【００６５】
或いは、精度良く潤滑剤膜厚を制御するために、磁化パターン形成前に任意の溶剤を用いて潤滑剤を洗浄除去し、磁化パターン生成後再塗布しても良い。
洗浄に用いる溶剤は、潤滑剤の溶解性が高くかつ媒体を侵さないものであればよいが、例えば、フロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
【００６６】
また、潤滑剤と媒体との化学結合を高めるため、潤滑層形成後に加熱処理を施すのが好ましい。加熱温度は５０℃以上であるが、潤滑剤の分解温度よりも低い温度の範囲で適宜選択すればよい。通常１００℃以下である。
潤滑剤の総膜厚は１０ｎｍ以下が好ましい。あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。ただし薄すぎると所望の潤滑性が得られないので、０．５ｎｍ以上が好ましい。より好ましくは１ｎｍ以上、特に好ましくは１．５ｎｍ以上である。
【００６７】
以下では、実施形態イ及びロに共通する好ましい条件について説明する。
本発明においては、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、磁性薄膜に外部磁界を印加する工程の組み合わせとして以下の態様をとりうる。
態様１：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を磁化消失温度、例えばキュリー点近傍まで加熱消磁することで磁化パターンを形成する方法。これによれば最も簡便に磁化パターンを形成することができる。また、磁性薄膜が均一に磁化されているため、本方法により磁化パターンを形成した後に通常の磁気記録を行うことができる。
【００６８】
態様２：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を磁化消失温度、例えばキュリー点近傍まで加熱すると同時に弱い磁界を印加して消磁することで磁化パターンを形成する方法。これによれば、消磁が完全に行えるので、信号強度の大きな磁化パターンが得られる。
態様３：加熱と同時に弱い外部磁界を印加することで、加熱部のみ外部磁界の方向に磁化して、磁化パターンを形成する方法。これによれば最も簡便に磁化パターンを形成することができ、かつ外部磁界も弱いものでよい。
【００６９】
態様４：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を加熱すると同時に弱い磁界を加熱前とは逆方向に印加磁化することで磁化パターンを形成する方法。これによれば、信号強度が最も強く、Ｃ／Ｎ及びＳ／Ｎが良好な磁化パターンが得られる。
以下、各態様について説明する。
【００７０】
態様１の外部磁界の方向は、磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によって異なる。磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、磁性薄膜が、データの書込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向に磁化されるように印加する。さらに、磁気記録媒体が円板状である場合には、その半径方向に磁化するように印加することも可能である。磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに磁化されるように印加する。
【００７１】
磁界の強さは磁気記録媒体の磁性薄膜の特性によって異なり、磁性薄膜の室温での保磁力の２倍以上の磁界によって磁化することが好ましい。これより弱いと磁化が不十分となる可能性がある。ただし、磁界印加に用いる着磁装置の能力上、磁性薄膜の室温での保磁力の５倍以下とするのが好ましい。
態様２は、加熱前の外部磁界の方向及び強さは態様１と全く同様である。
【００７２】
加熱と同時に印加する磁界の方向は、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、面内と垂直である方向に、磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、媒体の面内方向である。このように磁界を印加して磁化を消去する。
また、磁界の強さは、磁気記録媒体の磁性薄膜の特性によって異なるが磁性薄膜の室温での保磁力より小さい磁界とする。好ましくは磁性薄膜の室温での保磁力の１／８以上の磁界とする。これより弱いと、加熱部が、冷却時に周囲の磁区からの磁界の影響をうけて再び周囲と同じ方向に磁化されてしまう可能性がある。
【００７３】
ただし、磁性薄膜の室温での保磁力の１／２倍以下とするのが好ましい。これより大きいと、加熱部の周囲の磁区も影響を受けてしまう可能性がある。
加熱は、磁性薄膜の保磁力の低下が見られる温度まで加熱できればよいが、例えば磁性薄膜の磁化消失温度であるキュリー温度近傍である。好ましくは１００℃以上に加熱する。１００℃未満で外部磁界により影響を受けるような磁性薄膜は、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。また、加熱温度は７００℃以下とするのが好ましく、特には４００℃以下とするのが好ましい。これを超えると、磁性薄膜が変形してしまう可能性がある。
【００７４】
態様３の加熱と同時の外部磁界の方向は、磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によって異なる。磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、磁性薄膜が、データの書込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向に磁化されるように印加する。さらに、磁気記録媒体が円板状である場合には、その半径方向に磁化するように印加することも可能である。磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに磁化されるように印加する。
【００７５】
磁界の強さは、態様２の、加熱と同時の外部磁界の強さと同様である。また、加熱温度についても態様２と同様である。
態様４は、加熱前の外部磁界の方向及び強さは態様１と全く同様である。
加熱と同時に印加する磁界の強さは態様２と同様であるが、その方向は、加熱前磁界の方向とは逆方向に印加し、局所的に逆向きに磁化されるようにする。加熱温度に関しては態様２と同様である。
【００７６】
加熱と同時に外部磁界を印加する場合は、外部磁界も該加熱された広い領域に亘って印加することで、複数の磁化パターンを一度に形成することができる。
局所加熱をエネルギー線照射で行うと、加熱する部位の大きさやパワーの制御がしやすく、磁化パターンを精度よく形成できる。
本発明において、好ましくはマスク手段を介してエネルギー線を照射し、局所加熱する。一旦マスクを形成すれば、どのような形状の磁化パターンも媒体上に形成できるため、複雑なパターンや従来法では作りにくかった特殊なパターンも容易に形成できる。
【００７７】
例えば、磁気ディスクの位相サーボ方式には、内周から外周に、半径に対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくく、複雑な計算や構成が必要であった。
【００７８】
しかし形状に応じたマスクを一旦作成すれば、ディスク上の所望の位置でマスク露光するだけで当該パターンを簡単に形成できる。
マスク手段は、形成すべき磁化パターンに対応して磁気ディスク面上にエネルギー線の濃淡を形成するものであればよい。例えば、パターンに応じてエネルギー線を透過する透過部を有するフォトマスクや、特定のパターンを媒体上に結像するホログラムが記録されたホログラムマスクである。これにより、複数又は広い面積の磁化パターンを一度に形成することができるため、磁化パターン形成工程が短時間かつ簡便なものとなる。ホログラムマスクによればマスクと媒体の距離を十分離してもシャープで明瞭なパターンが形成しやすく好ましいが、フォトマスクは簡単かつ安価に作成できる点で好ましい。
【００７９】
或いはマスク手段として結像光学系を用いてもよい。例えば、レーザ光源からのエネルギー線をビームエキスパンダーで拡大し、その光をマスク手段に入射する。マスク手段を出たマスク手段の濃淡分布を持ったエネルギー線を結像レンズに入射、ディスク面にエネルギー線の濃淡分布を結像するといった方法である。本方法は、エネルギー線の濃淡を持ったパターンを絞り込むため、小径の磁気記録媒体を磁化パターン化するのに有効である。本法は縮小結像法、縮小投影法などとも称することがある。
【００８０】
また、マスクの材質は限定されないが、本発明においてマスクを非磁性材料で構成すると、どのようなパターン形状でも均一な明瞭さで磁化パターンが形成でき、均一で強い再生信号が得られる。
強磁性体を含むマスクを使用した場合は、磁化で磁界分布が乱されるため好ましくない。強磁性の性質上、磁気ディスクの半径方向或いは、半径方向に延びた円弧状のパターンから斜傾したパターン形状の場合は、磁化遷移部分で磁区が互いに十分対抗しないので良質の信号が得にくい。
【００８１】
マスクはエネルギー線の光源と磁性薄膜の間に配置する。磁化パターンの精度を重視するならば、マスクの全部又は一部が媒体に接触しているのが好ましい。例えばマスクを媒体上に静置した場合は、媒体表面の数μｍ程度のうねりにより、媒体と接触する部分としない部分ができる。ただし、媒体に圧痕を形成したり損傷することのないよう、マスクと媒体に対する加圧は１００ｇ／ｃｍ２以下とする。
【００８２】
ゴミ等の挟み込みによる媒体やマスク手段の傷つき、欠陥発生を抑えるには、少なくとも媒体の磁化パターン形成領域では、マスク手段と媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。
また、磁化パターン形成前に第１潤滑層が設けられている場合は、マスク手段に潤滑剤が付着するのを最小限にするため、やはりマスク手段と媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。
【００８３】
磁気記録媒体の磁化パターン形成領域とマスク手段の間隙を保つ方法としては、両者を一定距離に保てる方法であればよい。例えばマスクと媒体とを特定の装置により保持して一定距離を保っても良い。また、両者のあいだの、磁化パターン形成領域以外の場所にスペーサを挿入してもよい。マスク自体に、スペーサを一体形成しても良い。
【００８４】
マスク手段と磁気記録媒体とのあいだに、媒体の磁化パターン形成領域の外周部又は／及び内周部にスペーサーを設けると磁気記録媒体表面のうねりを矯正する効果が生まれるので磁化パターン形成の精度が上がるのでよい。
以下、フォトマスクを用いた磁化パターン形成方法について説明する。
形成すべき磁化パターンに応じて複数の透過部を形成したマスクを用意し、これを通して磁性薄膜上にレーザービームを照射する。ビーム径を大径または横に細長い楕円形等として、複数トラック分の磁化パターンを一括して照射すれば、書き込み効率が一段と上がり、これからの容量の伸びに伴いサーボ書き込み時間が増大するといった問題も改善され非常に好ましい。
【００８５】
マスクは通常、ガラス原盤上にＣｒ等の金属をスパッタリング形成し、フォトレジストを塗布し、これを所望のパターンに応じて露光、現像したのち、エッチング等によって所望の透過部と非透過部を作成し、最後にフォトレジスト層を除去して作製される。この場合はガラス原盤上にＣｒ層を有する部分がエネルギー線非透過部、ガラス原盤のみの部分が透過部となる。
【００８６】
加熱と同時に外部磁化の印加が伴う時は、外部磁界もマスクの複数の透過部に同時に印加できるようにするとよい。
マスク手段と磁気記録媒体の最小間隙は１μｍ以上あることが好ましい。マスク手段に潤滑剤が接触して付着するのを抑えることができる。また媒体に付着しやすいダストであってエアーブローなどにより容易に取り除けないダストは、通常、１μｍ未満のものがほとんどである。また、間隔を１μｍ未満とすると媒体表面のうねりによって、磁化パターン形成部分がマスク手段と予期せぬ接触を起こしてしまうことがあり、マスクあるいは磁気記録媒体を損傷してしまう恐れがある。より好ましくは５μｍ以上とする。また、スペーシングは１ｍｍ以下とする。これより大きいとエネルギー線の回折が大きく、磁化パターンがぼやけてしまいやすい。
【００８７】
例えば、エキシマレーザ（２４８ｎｍ）を用い、フォトマスクに形成された２×２μｍのパターン（２μｍの透過部と２μｍの非透過部を交互に持つパターン）を媒体に転写する場合、マスクと媒体のあいだの距離は２５〜４５μｍ程度以下に保つ必要がある。これ以上距離が大きいと、回折現象によってレーザ光の明暗のパターンが鮮明でなくなる。１×１μｍのパターン（１μｍの透過部と１μｍの非透過部を交互に持つパターン）の場合、距離は１０〜１５μｍ程度以下とする。
【００８８】
フォトマスクを用いる場合は、上記条件の範囲内で、媒体との距離をできるだけ短くするのが好ましい。距離が長いほど照射するエネルギー線の回り込みにより磁化パターンがぼやけやすくなるためである。これを改善し、より明瞭なパターンを得るために、マスクの透過部の外側に、回折格子の働きをする細い透過部を形成したり、半波長板の働きをする手段を設けたりすることで回り込み光を干渉により打ち消すこともできる。
【００８９】
一方、ホログラムマスクを用いる場合は、ホログラフに応じたパターンの結像面までの距離は予め決まるため、その距離になるよう媒体との間隔を調節する。なお、プリズムを使用することで、マスクと媒体とを近接させることができるようになる。
磁気ディスクはディスクの主両面に磁性薄膜が形成されている場合があるが、その場合、本発明の磁化パターン形成は片面づつ、逐次に行ってもよいし、マスク手段、エネルギー照射系および外部磁界を印加する手段を磁気ディスクの両面に設置して、両面同時に磁化パターン形成を行うこともできる。
【００９０】
本発明において用いるエネルギー線としては、記録層表面を部分的に加熱できればよいが、不要な部分へのエネルギー線の照射を防げることからレーザが好ましい。
特にパルスレーザ光源の使用が好適である。パルスレーザ光源はレーザをパルス状に断続的に発振するものであり、連続レーザを音響光学素子（ＡＯ）や電気光学素子（ＥＯ）などの光学部品で断続させパルス化するのに比して、パワー尖頭値の高いレーザをごく短時間に照射することができ熱の蓄積が起こりにくく非常に好ましい。
【００９１】
連続レーザを光学部品によりパルス化した場合、パルス内ではそのパルス幅に亘ってほぼ同じパワーを持つ。一方パルスレーザ光源は、例えば光源内で共振によりエネルギーをためて、パルスとしてレーザを一度に放出するため、パルス内では尖頭のパワーが非常に大きく、その後小さくなっていく。本発明では、コントラストが高く精度の高い磁化パターンを形成するために、ごく短時間に急激に加熱しその後急冷させるのが好ましいため、パルスレーザ光源の使用が適している。
【００９２】
磁化パターンが形成される媒体面は、パルス状エネルギー線の照射時と非照射時で温度差が大きい方が、パターンのコントラストを上げ、或いは記録密度を上げるために好ましい。従ってパルス状エネルギー線の非照射時には室温以下程度になっているのが好ましい。室温とは２５℃程度である。
エネルギー線による同一位置の加熱時間幅は、１０μｓｅｃ以下であることが望ましい。これよりパルス幅が広いと該磁気記録媒体にエネルギー線で与えたエネルギーによる発熱が分散して、分解能が低下しやすい。より好ましくは１００ｎｓｅｃ以下である。この領域であるとＡｌなど金属の比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。特に好ましくは２５ｎｓｅｃ以下である。また、パルス幅は１ｎｓｅｃ以上であるのが好ましい。磁性薄膜の磁化反転が完了するまでの時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。より好ましくは３ｎｓｅｃ以上とする。
【００９３】
なお、パルス状レーザの一種として、モードロックレーザのようにピコ秒、フェムト秒レベルの超短パルスを高周波で発生できるレーザがある。超短パルスを高周波で照射している期間においては、各々の超短パルス間のごく短い時間はレーザが照射されないが非常に短い時間であるため加熱部はほとんど冷却されない。すなわち、一旦磁化消失温度以上に昇温された領域は磁化消失温度以上に保たれる。
【００９４】
従ってこのような場合、連続照射期間（超短パルス間のレーザが照射されない時間も含めた連続照射期間）を１パルスとする。また連続照射期間の照射エネルギー量の積分値を１パルス当たりのパワー（ｍＪ／ｃｍ２）とする。
パルス状エネルギー線の１パルス当たりのパワーは１０００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。これより大きなパワーをかけると、パルス状エネルギー線によって該磁気記録媒体表面が損傷を受け変形を起こす可能性がある。変形により粗度Ｒａが３ｎｍ以上やうねりＷａが５ｎｍ以上に大きくなると、浮上型／接触型ヘッドの走行に支障を来すおそれがある。
【００９５】
より好ましくは、５００ｍＪ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ２以下である。この領域であると比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。また、パワーは１０ｍＪ／ｃｍ２以上とするのが好ましい。これより小さいと、磁性薄膜の温度が上がりにくく磁気転写が起こりにくい。
【００９６】
１パルス当たりのパワーが同じである場合、パルス幅を短くし一度に強いパルスを照射した方が、熱拡散が小さく磁化パターンの分解能が高くなる傾向にある。
本発明に用いる基板がＡｌ等の金属又は合金である場合は、熱伝導率が大きいことから、局所に与えた熱が所望の部位以外にも広がってしまい磁化パターンを歪ませることが無いよう、また、過剰なエネルギーによって基板に物理的な損傷が起きないよう、該パワーは３０〜１２０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
【００９７】
基板がガラス等のセラミックスである場合はＡｌ等に比して熱伝導が少なく、パルス状エネルギー線照射部位での熱の蓄積が多いことから、該パワーは１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
基板がポリカーボネイト等の樹脂である場合は、パルス状エネルギー線照射部位での熱の蓄積が多くガラス等に比して融点が低いことから、該パワーは１０〜８０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
【００９８】
また、エネルギー線による磁性薄膜、保護層、潤滑層の損傷が心配される場合は、パルス状エネルギー線のパワーを小さくして、該パルス状エネルギー線と同時に印加される磁界強度を上げるといった手段を取ることもできる。例えば、面内記録媒体の場合は、常温での保磁力の２５〜７５％、垂直記録の場合には、１から５０％のできるだけ大きな力をかけ、照射エネルギーを下げる。
【００９９】
エネルギー線の波長は、１１００ｎｍ以下であることが好ましい。これより波長が短いと回折作用が小さく分解能が上がるため、微細な磁化パターンを形成しやすい。更に好ましくは、６００ｎｍ以下の波長である。高分解能であるだけでなく、回折が小さいため間隙によるマスクと磁気記録媒体のスペーシングも広くとれハンドリングがしやすく、磁気転写装置が構成しやすくなるという利点が生まれる。また、波長は１５０ｎｍ以上であるのが好ましい。１５０ｎｍ未満では、合成石英の吸収が大きくなり、マスクが使用しにくくなる。波長を３５０ｎｍ以上とすれば、光学ガラスをマスクとして使用することもできる。
【０１００】
具体的には、エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＹＡＧのＱスイッチレーザ（１０６４ｎｍ）の２倍波（５３２ｎｍ）、３倍波（３５５ｎｍ）、或いは４倍波（２６６ｎｍ）、Ａｒレーザー（４８８ｎｍ、５１４ｎｍ）、ルビーレーザー（６９４ｎｍ）などである。
媒体が円板形状である場合、外部磁界の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のいずれかをとるのが好ましい。
【０１０１】
磁性薄膜に外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい、更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
磁化パターンを形成する際には、エネルギー線の光源とマスク手段との間、又はマスク手段と該媒体との間の照射をしたくない領域に、エネルギー線を部分的に遮光可能な遮光板を設けて、エネルギー線の再照射を防ぐ構造とするのが好ましい。
【０１０２】
遮光板としては、使用するエネルギー線の波長を透過しないものであればよく、エネルギー線を反射又は吸収すればよい。ただし、エネルギー線の熱を吸収すると加熱し磁化パターンに影響を与えやすいため、熱伝導率がよく反射率の高いものが好ましい。例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅなどの金属板である。
本発明における磁気記録媒体の基板が、ガラスからなると、エネルギー線によって与えられた熱が熱拡散により分散する量が少なくエネルギーを効率的に使用でき好ましい。また、そればかりでなく熱拡散が少ないことで磁化パターンの分解能も上がる効果もある。本発明をガラス基板に適用すると、ゴミ等の挟み込みにも強く、基板表面の硬さ故に磁気記録媒体にクラックが入ったり、マスクが傷つくことがなく好ましい。
【０１０３】
本方法によれば従来より精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。特に、比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で、磁気記録媒体のコストアップの主原因になっている、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。これら特定パターンの書き込みは、データトラックピッチの半分のピッチでの書き込みとなるため、その書き込み精度を確保するのが難しかったが、本方法を適用することで高密度向けのパターンも容易に書き込むことができる。
【０１０４】
次に、本発明の磁気記録媒体の構成について説明する。
本発明の磁気記録媒体における基板としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、非結晶ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができる。中でもＡｌ合金基板や、強度の点では結晶化ガラス等のガラス製基板、コストの点では樹脂製基板を用いると該マスク手段と磁気記録媒体が非接触である利点が特に生かされ好ましい。
【０１０５】
磁気ディスクの製造工程においては、まず基板の洗浄・乾燥が行われるのが通常であり、本発明においても各層の密着性を確保する見地からもその形成前に洗浄、乾燥を行うことが望ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造に際しては、基板表面にＮｉＰ等の金属被覆層を形成してもよい。
【０１０６】
金属被覆層を形成する場合に、その手法としては、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法など薄膜形成に用いられる方法を利用することができる。導電性の材料からなる基板の場合であれば電解めっきを使用することが可能である。金属被覆層の膜厚は５０ｎｍ以上あればよい。ただし、磁気ディスク媒体の生産性などを考慮すると５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【０１０７】
また、金属被覆層を成膜する領域は基板表面全域が望ましいが、一部だけ、例えばテキスチャリングを施す領域のみでも実施可能である。
又、基板表面、又は金属被覆層が形成された基板表面に同心状テキスチャリングを施してもよい。本発明において同心状テキスチャリングとは、例えば遊離砥粒とテキスチャーテープを使用した機械式テキスチャリングやレーザー光線などを利用したテキスチャリング加工、又はこれらを併用することによって、円周方向に研磨することによって基板円周方向に微小溝を多数形成した状態を指称する。
【０１０８】
機械的テキスチャリングを施すための遊離砥粒の種類としてはダイアモンド砥粒、中でも表面がグラファイト化処理されているものが最も好ましい。機械的テキスチャリングに用いられる砥粒としては他にアルミナ砥粒が広く用いられているが、特にテキスチャリング溝に沿って磁化容易軸を配向させるという面内配向媒体の観点から考えるとダイアモンド砥粒が極めて良い性能を発揮する。この原因については現在のところ明確にはなっていないが、極めて再現性の良い結果が得られている。
【０１０９】
ヘッド浮上量ができるだけ小さいことが高密度磁気記録の実現には有効であり、またこれら基板の特徴のひとつが優れた表面平滑性にあることから、基板表面のＲａは２ｎｍ以下、さらには１ｎｍ以下であることが好ましく、中でも０．５ｎｍ以下であることが好ましい。ただし、ここでＲａの決定は、触針式表面粗さ計を用いて測定した場合を想定している。このとき測定用の針の先端は半径０．２μｍ程度の大きさのものが使用される。
【０１１０】
次に基板上には、磁性薄膜層との間に下地層等を形成してもよい。下地層は、結晶を微細化ならびにその結晶面の配向を制御することを目的としていて、Ｃｒを主成分とするものがよく用いられる。
Ｃｒを主成分とする下地層の材料としては、純Ｃｒの他、記録層との結晶マッチングなどの目的でＣｒにＶ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｂなどの第二、第三元素を添加したものや、酸化Ｃｒなども含む。中でも純ＣｒやＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆを有するものが好ましい。これら第二、第三元素の含有量はそれぞれの元素によって最適な量が異なるが、一般には１原子％〜５０原子％、好ましくは５原子％〜３０原子％、さらに好ましくは５原子％〜２０原子％の範囲である。
【０１１１】
下地層の膜厚はこの異方性を発現させ得るに十分なものであればよく、０．１〜５０ｎｍであり、好ましくは０．３〜３０ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍである。Ｃｒを主成分とする下地層の成膜時は基板加熱を行っても行わなくてもよい。
下地層の上には、場合によって軟磁性層を設けても良い。特に磁化遷移ノイズの少ないキーパーメディア、或いは磁区がメディア面内に対して垂直方向にある垂直記録媒体には、効果が大きく、よく用いられる。
【０１１２】
軟磁性層は、透磁率が比較的高く、損失の少ない物であれば何でもよく、任意であるが、代表的なものでＮｉＦｅや、それに第３元素としてＭｏ等を添加した物がよく用いられる。最適な透磁率は、データの記録に利用されるヘッドや、記録層の特性によっても大きく変わるが、概して、最大透磁率が１０〜１００００００（Ｈ／ｍ）程度であることが好ましい。
【０１１３】
次に記録層が形成されるが、記録層と軟磁性層の間には下地層と同一の材料の層或いは、他の非磁性材料が挿入されていてもよい。記録層の成膜時は、基板加熱を行っても行わなくてもよい。
記録層としては、Ｃｏ合金磁性膜、ＴｂＦｅＣｏを代表とする希土類系磁性膜、ＣｏとＰｄの積層膜を代表とする遷移金属と貴金属系の積層膜等が用いられる。
【０１１４】
Ｃｏ合金磁性層としては、通常、純ＣｏやＣｏＮｉ、ＣｏＳｍ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔなどの磁性材料として一般に用いられるＣｏ合金磁性材料を用いる。これらのＣｏ合金に更にＮｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｂなどの元素やＳｉＯ２等の化合物を加えたものでも良い。例えばＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔＢ等が挙げられる。Ｃｏ合金磁性層の膜厚は任意であるが、通常５〜５０ｎｍ、好ましくは１０〜３０ｎｍである。また、本記録層は、適当な非磁性の中間層を介して、或いは直接２層以上積層してもよい。その時、積層される磁性材料の組成は、同じであっても異なっていてもよい。
【０１１５】
希土類系磁性層としては、通常ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅなどの磁性材料として一般に用いられる希土類磁性材料を用いる。これらの希土類合金にＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏなどを添加し４元系としてもよいし、酸化劣化防止の目的からＴｉ、Ａｌ、Ｐｔが添加されていてもよい。希土類系磁性層の膜厚は、任意であるが、通常５〜１００ｎｍ程度である。また、本記録層は、適当な非磁性の中間層を介して、或いは直接２層以上積層してもよい。その時、積層される磁性材料の組成は、同じであっても異なっていてもよい。特に希土類系磁性層は、アモルファス構造膜かつメディア面内に対して垂直方向に磁化を持つため高記録密度記録に適し、本発明記録がより簡単に適用できる。
【０１１６】
同様に垂直磁気記録に適した遷移金属と貴金属系の積層膜としては、通常Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ａｕ、Ｆｅ／Ａｇなどの磁性材料として一般に用いられる積層膜材料を用いる。これらの積層膜の遷移金属、貴金属は、特に純粋なものでなくてもよく、それらを主とする合金であってもよい。積層膜の膜厚は、任意であるが、通常５〜１０００ｎｍ程度である。また、積層の仕方についても任意で、必ずしも２つの材料の積層でなくてもよい。
【０１１７】
本発明において、記録層としての磁性薄膜は、室温において磁化を保持し、加熱時に消磁されるか、或いは加熱と同時に外部磁界を印加されることで磁化される。
磁性薄膜の室温での保磁力は、室温において磁化を保持し、かつ適当な外部磁界により均一に磁化されるものである必要がある。好ましくは２０００Ｏｅ以上である。高密度記録媒体の磁性薄膜としては２０００Ｏｅ以上が好ましいためである。より好ましくは２５００Ｏｅ以上、特に好ましくは３０００Ｏｅ以上である。
【０１１８】
室温での保磁力は大きい方が高密度記録が可能であり好ましい。従来の磁気転写法では、あまり保磁力が高い媒体には転写が困難であったが、本発明においては磁性薄膜を加熱し保磁力を十分に下げて磁化パターンを形成するため、保磁力の大きい媒体への適用が好ましい。
ただし、好ましくは２００００Ｏｅ以下とする。２００００Ｏｅを超えると、一括磁化のために大きな外部磁界が必要となり、また通常の磁気記録が困難となる可能性がある。
【０１１９】
磁性薄膜は、室温において磁化を保持しつつ、適当な加熱温度では弱い外部磁界で磁化されるものである必要がある。また室温と磁化消失温度との差が大きい方が磁化パターンの磁区が明瞭に形成しやすい。このため磁化消失温度は高いほうが好ましく、１００℃以上が好ましく、より好ましくは１５０℃以上である。例えば、キュリー温度近傍（キュリー温度のやや下）や補償温度近傍に磁化消失温度がある。
【０１２０】
キュリー温度は、好ましくは１００℃以上である。１００℃未満では、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。より好ましくは１５０℃以上である。特に好ましくは１８０℃以上である。また好ましくは７００℃以下である。磁性薄膜をあまり高温に加熱すると、変形してしまう可能性があるためである。
面内磁気記録媒体は、近年の高密度化により狭トラック幅化が進み、ヘッドでの記録による磁気にじみの影響が相対的に大きくなりつつあり、特にサーボ信号等の位置決め信号で磁気にじみが大きいとヘッド位置の精度が保てず、エラーレートが増加するおそれがあるが、本発明の記録方法によれば、スポット的な急激に昇温された部分のみに記録が選択的に行われるため、磁気にじみが起こりにくく、さらなる高密度記録が行えるようになる。
【０１２１】
好ましくはＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲヘッドなどの磁気ヘッドで磁気的に信号を検出するために、磁性薄膜の飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。この場合反磁界の影響が大きいため、加熱と外部磁界によって磁化反転された部分の温度が急峻に下がるよう、パルス幅はできるだけ狭い方が望ましい。
より好ましくは、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成がしにくいため、５００ｅｍｕ／ｃｃ以下が好ましい。
【０１２２】
一方、磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体である場合、加熱消磁或いは加熱磁化する際の減磁作用が少なく、本発明を適用するのに好適である。好ましくはＭＲヘッドなどの磁気ヘッドで磁気的に信号を検出するために、磁性薄膜の飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。より好ましくは、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成がしにくいため、５００ｅｍｕ／ｃｃ以下が好ましい。しかしながら、飽和磁化が大きいと磁気的な減磁作用で意図しない磁化反転が起こりやすくエキストラパルスやノイズが発生するので、磁性薄膜の下に前述の軟磁性層を設けることが有効である。
【０１２３】
特に、磁化パターンが比較的大きく１磁区の単位体積が大きい場合は、該磁化反転が起こりやすいため軟磁性層を設けるのが好ましい。
本発明においては、磁性薄膜上に保護層を形成するのが好ましい。すなわち、媒体の最表面を硬質の保護層により覆う。保護層は、磁化パターン形成時のヘッドやマスクとの衝突や塵埃・ゴミ等のマスクとの挟み込みによる磁性薄膜の損傷を防ぐ働きをする。特に通常の大気中で磁化パターン形成プロセスが行われる場合は重要である。磁性薄膜が複数層ある場合には、最表面に近い磁性薄膜の上に保護層を設ければよい。保護層は磁性薄膜上に直接設けても良いし、必要に応じて間に他の働きをする層をはさんでも良い。
【０１２４】
保護層としては、カーボン、水素化カーボン、窒素化カーボン、アモルファスカーボン、ＳｉＣ等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＴｉＮなどの硬質材料を用いることができる。透明でも不透明であってもよい。耐衝撃性及び潤滑性の点では炭素質保護膜が好ましく、特にダイヤモンドライクカーボンが好ましい。エネルギー線による磁性薄膜の損傷防止の役割を果たすだけでなく、ヘッドによる磁性薄膜の損傷にも極めて強くなる。
【０１２５】
エネルギー線の一部は保護層でも吸収され、熱伝導によって磁性薄膜を局所的に加熱する働きをする。このため保護層が厚すぎると横方向への熱伝導により磁化パターンがぼやけてしまう可能性があるため、膜厚は薄い方が好ましい。また、記録再生時の磁性薄膜とヘッドとの距離を小さくするためにも薄い方が好ましい。従って５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。ただし、充分な耐久性を得るためには０．１ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上である。
【０１２６】
また、保護層が２層以上の層から構成されていてもよい。磁性層の直上の保護層をＣｒを主成分とする層を設けると、磁性層への酸素透過を防ぐ効果が高く好ましい。
本発明においては、前述の通り、磁気記録媒体の最上層に潤滑層を形成する。更に、浮上ヘッドの走行安定性を損なわないよう、磁化パターン形成後の該媒体の表面粗度Ｒａを３ｎｍ以下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Ｒａとは潤滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式表面粗さ計を用いて測定長４００μｍで測定後、ＪＩＳ Ｂ０６０１に則って算出した値である。より好ましくは１．５ｎｍ以下とする。
【０１２７】
さらに望ましくは磁化パターン形成後の該媒体の表面うねりＷａを５ｎｍ以下に保つ。Ｗａは潤滑層を含まない媒体表面のうねりであって、触針式表面粗さ計を用いて測定長２ｍｍで測定後、Ｒａ算出に準じて算出した値である。より好ましくは３ｎｍ以下とする。
本磁気記録媒体への磁化パターンの形成は、記録層に対して行い、通常は、保護層、又は保護膜と潤滑層を形成した後に既術のいずれかの方法で行うが、記録層の酸化の心配がない場合は、記録層の成膜直後に行っても良い。
【０１２８】
磁気記録媒体の各層を形成する成膜方法としては任意であるが、例えば直流（マグネトロン）スパッタリング法、高周波（マグネトロン）スパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、真空蒸着法などの物理的蒸着法が挙げられる。
又、成膜時の条件としても特に制限はなく、到達真空度、基板加熱の方式と基板温度、スパッタリングガス圧、バイアス電圧等は、成膜装置により適宜決定すればよい。例えば、スパッタリング成膜では、通常の場合、到達真空度は５×１０−６Ｔｏｒｒ以下、基板温度は室温〜４００℃、スパッタリングガス圧は１×１０−３〜２０×１０−３Ｔｏｒｒ、バイアス電圧は一般的には０〜−５００Ｖである。
【０１２９】
成膜に当たっては、基板を加熱する場合、下地層形成前に行っても良いし、熱吸収率が低い透明な基板を使用する場合には、熱吸収率を高くするため、Ｃｒを主成分とする種子層又はＢ２結晶構造を有する下地層を形成してから基板を加熱し、しかる後に記録層等を形成しても良い。
記録層が、希土類系の磁性膜の場合には、腐食、酸化防止の見地から、ディスクの最内周部及び最外周部を最初マスクして、記録層まで成膜、続く保護層の成膜の際にマスクを外し、記録層を保護膜で完全に覆う方法や、保護層が２層の場合には、記録層と第一の保護層までをマスクしたまま成膜、第２の保護層を成膜する際にマスクを外し、やはり記録層を第二の保護膜で完全に覆うようにすると希土類系磁性層の腐食、酸化が防げて好適である。
【０１３０】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に磁性薄膜を設けてなる磁気記録媒体であって、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより磁化パターンが形成されたのち、潤滑層が形成されてなる。
本発明によれば、マスクのパターニング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が制限されることがないので、微細な磁化パターンが精度良く形成される。そして、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高いパターンが形成される。
【０１３１】
また非常に短時間で簡便に製造でき、従来のようにマスターディスクと密着させることがないため、傷や欠陥が少ない。
さらに、潤滑層膜厚を十分厚くできるので、耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。品質の高い精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。
【０１３２】
特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
本発明の磁気記録装置は、以上述べてきた磁気記録媒体を少なくとも一枚と、磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記録装置である。
【０１３３】
微細かつ高精度なサーボパターン等の磁化パターンが形成された磁気記録媒体を用いるので、このような磁気記録装置は高密度記録が可能である。また、媒体に傷がなく欠陥も少ないため、エラーの少ない記録を行うことができる。
さらに、磁気記録媒体の潤滑層膜厚を十分厚くできるので、装置として耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、媒体の連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。
【０１３４】
また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッドにより記録してなる磁気記録装置に用いることで、簡易に精密なサーボ信号を得ることができる。
また、磁気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデータ領域として用いられない領域には本発明により磁化パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
【０１３５】
磁気記録装置として代表的な、磁気ディスク装置を例に説明する。
磁気ディスク装置は、通常、磁気ディスクを１枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスクを回転させるモータと、記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させることのできるアクチュエータとからなり、記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定の浮上量で移動している。記録情報は、信号処理手段を経て記録信号に変換されて磁気ヘッドにより記録される。また、磁気ヘッドにより読み取られた再生信号は同信号処理手段を経て逆変換され、再生情報が得られる。
【０１３６】
ディスク上には、情報信号が同心円状のトラックに沿って、セクター単位で記録される。サーボパターンは通常、セクター間に記録される。磁気ヘッドは該パターンからサーボ信号を読み取り、これによりトラックの中心に正確にトラッキングを行い、そのセクターの情報信号を読み取る。記録時も同様にトラッキングを行う。
【０１３７】
前述の通り、サーボ信号を発生するサーボパターンは、情報を記録する際のトラッキングに使用するという性質上、特に高精度が要求される。また現在多く使用されているサーボパターンは、１トラックあたり、互いに１／２ピッチずれた２組のパターンからなるため、情報信号の１／２のピッチ毎に形成する必要があり、２倍の精度が要求される。
【０１３８】
しかしながら、従来のサーボパターン形成方法では、外部ピンとアクチュエータの重心が異なることから生じる振動の影響でライトトラック幅で０．２〜０．３μｍ程度が限界であり、トラック密度の増加にサーボパターンの精度が追いつかず、磁気記録装置の記録密度向上及びコストダウンの妨げとなりつつある。
本発明によれば、マスク露光の手法を用いて効率よく精度の高い磁化パターンを形成することができるので、従来のサーボパターン形成方法に比べて格段に低コスト、短時間で精度良くサーボパターンを形成でき、例えば４０ｋＴＰＩ以上に媒体のトラック密度を高めることができる。従って本媒体を用いた磁気記録装置は高密度での記録が可能となる。
【０１３９】
また、位相サーボ方式を用いれば連続的に変化するサーボ信号が得られるのでよりトラック密度を上げることができ、０．１μｍ幅以下でのトラッキングも可能となり、より高密度記録が可能である。
前述のように、位相サーボ方式には、例えば、内周から外周に、半径に対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくく、複雑な計算や構成が必要であった。
【０１４０】
しかし本技術によれば、形状に応じたマスクを一旦作成すれば、ディスク上の所望の位置でマスク露光するだけで当該パターンを容易に形成できるため、位相サーボ方式に用いる媒体を簡単かつ短時間、安価に作成することができる。ひいては、高密度記録が可能な、位相サーボ方式の磁気記録装置を提供できる。
さて、従来主流のサーボパターン形成方法は、媒体を磁気記録装置（ドライブ）に組み込んだのちに、クリーンルーム内で専用のサーボライターを用いて行う。
【０１４１】
各ドライブをサーボライターに装着し、ドライブ表面あるいは裏面のいずれかにある孔よりサーボライターのピンを差し入れ磁気ヘッドを機械的に動かしながら、トラックに沿って１パターンずつ記録を行う。このためドライブ一台あたり１５〜２０分程度と非常に時間がかかる。専用のサーボライターを用い、またドライブに孔を開けるためこれら作業はクリーンルーム内で行う必要があり、工程上も煩雑でコストアップの要因であった。
【０１４２】
本発明により、予めパターンを記録したマスクを通してエネルギー線を照射することで、サーボパターン或いはサーボパターン記録用基準パターンを一括して記録でき、非常に簡便かつ短時間で媒体にサーボパターンを形成できる。このようにしてサーボパターンを形成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、上記サーボパターン書込み工程は不要となる。
【０１４３】
或いはサーボパターン記録用基準パターンを形成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、該基準パターンをもとにして装置内で所望のサーボバースト信号を書込むことができるため、上記のサーボライターは不要であり、クリーンルーム内での作業も必要なく、高精度のサーボパターンを有する磁気記録装置が簡単な工程で安価に得られる。
【０１４４】
また、磁気記録装置の裏側に孔を開ける必要がなく耐久性や安全性の上でも好ましい。
さらに、マスクと媒体との間に間隙を設けることで、マスクとの接触による媒体の変形損傷や、微小な塵埃やゴミの挟み込みによる媒体の損傷を防ぎ、欠陥の発生を防ぐことができる。
【０１４５】
以上のように、本発明によれば信頼性の高い高密度記録が可能な磁気記録装置を、簡便な工程で安価に得ることができる。
磁気ヘッドとしては、薄膜ヘッド、ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッドなど各種のものを用いることができる。
磁気ヘッドの再生部をＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録装置を実現することができる。
【０１４６】
またこの磁気ヘッドを、浮上量が０．００１μｍ以上、０．０５μｍ未満の従来より低い高さで浮上させると、出力が向上して高い装置Ｓ／Ｎが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録装置を提供することができる。また、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせるとさらに記録密度を向上でき、例えば、トラック密度１３ｋＴＰＩ以上、線記録密度２５０ｋＦＣＩ以上、１平方インチ当たり３Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも十分なＳ／Ｎが得られる。
【０１４７】
さらに磁気ヘッドの再生部を、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、その導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層からなるＧＭＲヘッド、あるいはスピン・バルブ効果を利用したＧＭＲヘッドとすることにより、信号強度をさらに高めることができ、１平方インチ当たり１０Ｇビット以上、３５０ｋＦＣＩ以上の線記録密度を持った信頼性の高い磁気記録装置の実現が可能となる。
【０１４８】
【実施例】
以下に本発明の磁気記録媒体を詳細に説明するが、その要旨の範囲を越えない限り、実施例により限定される物では無い。
（実施例１）
２．５インチ径のアルミノシリケート系ガラス基板を洗浄、乾燥し、その上に到達真空度：１×１０−７Ｔｏｒｒ基板温度：３５０℃、バイアス電圧：−２００Ｖ、スパッタリングガス圧は、Ａｒで３×１０−３Ｔｏｒｒの条件下でＮｉＡｌを６００Å、Ｃｒ９４Ｍｏ６を１００Å、記録層としてＣｏ７２Ｃｒ１８Ｐｔ１０を２２０Å、保護層としては、カーボン（ダイヤモンドライクカーボン）を５０Å成膜した。表面粗度Ｒａは０．５ｎｍ、うねりＷａは０．５ｎｍであった。
【０１４９】
その上に、浸漬引き上げ法によりフッ素系潤滑剤層を形成した。アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ４０００をフロン系溶剤ＰＦ５０６０で希釈した溶液を槽に満たし、ディスクを浸漬したのち、溶液を１０Ｌ／分の速度で引き抜き、潤滑剤膜を形成した。これを１００℃４０分焼成したのち、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を測定したところ１．５ｎｍであった。
【０１５０】
このようにして室温での保磁力３０００Ｏｅ、飽和磁化３１０ｅｍｕ／ｃｃの面内記録用磁気ディスクを得た。記録層のキュリー温度は２５０℃であった。
続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。
次に、磁化パターン形成のため、磁気ディスクをスピンドル上に固定後、磁気ディスク上に約１０μｍの間隙を空けて、図１に示すような、幅１μｍ長さ１５ｍｍ（半径１５ｍｍから３０ｍｍまで）の透過部が４５゜ごとに放射状に設けられてなるマスクを配置し、２ｒｐｍで両者を回転させた。マスクは、石英ガラスを基材とし、厚さ２０ｎｍのＣｒ層により非透過部が形成されてなる。
【０１５１】
波長λ＝２４８ｎｍのエキシマパルスレーザをパルス幅：２５ｎｓｅｃ、パワーを８０ｍＪ／ｃｍ２、スポット：１０ｍｍ＊３０ｍｍ（ピークエネルギーの１／ｅ２となる径）のエキシマレーザのレーザ照射口に１２°の角度の扇形の遮光板を設置して繰り返し周波数１Ｈｚで３０パルス照射し、同時に約２．３ｋガウスの磁界を磁気ディスクの円周直方向に永久磁石にて印加し磁気パターンの転写を試みた。
【０１５２】
磁化パターン形成の有無は、磁気現像液により磁化パターンを現像して、光学顕微鏡で観察することで確かめた。その結果、該マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を調べたところ１．０ｎｍに減少していた。１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、４０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚測定を実施したところ１．７ｎｍであった。この磁気ディスクをＣＳＳテスト実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１５３】
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁化パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
（実施例２）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。
【０１５４】
次に、潤滑剤の希釈に使用した溶剤で超音波洗浄器を用いることにより潤滑剤の洗浄除去を行った。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を測定したところ潤滑剤がないことが判明した。
この磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの転写を試みた。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１５５】
次に、１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、４０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚測定を実施したところ１．５ｎｍであった。
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁化パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
【０１５６】
（比較例１）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。この磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの転写を試みた。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１５７】
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑層の膜厚を調べたところ１．０ｎｍに減少していた。この磁気ディスクにＣＳＳテスト実施したところ２万回でヘッドクラッシュを起こした。潤滑層の遊離部分がなくなったため、耐久性が不十分となったと考えられる。
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁気パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
【０１５８】
（実施例３）
潤滑層としてフッ素系潤滑剤を浸漬引き上げ法により０．７ｎｍの厚さに塗布した以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ４０００をフロン系溶剤ＰＦ５０６０で希釈した溶液を槽に満たし、ディスクを浸漬したのち、溶液を５Ｌ／分の速度で引き抜き、潤滑剤膜を形成し、１００℃４０分焼成した。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ０．７ｎｍであった。
【０１５９】
続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクは取り替えることなく同一のものを使用したが、マスクの汚れは観察されなかった。１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
【０１６０】
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
次に、１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、３０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．７ｎｍであった。
【０１６１】
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。また、ＣＳＳテストを実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１６２】
（実施例４）
潤滑層を設けなかった以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に非接触式の光学的表面検査装置で欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
【０１６３】
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクは取り替えることなく同一のものを使用したが、マスクの汚れは観察されなかった。１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１６４】
次に、フッ素系潤滑剤を浸漬引き上げ法で塗布し、１００℃で４０分焼成した。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．５ｎｍであった。
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。また、ＣＳＳテストを実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１６５】
（比較例２）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。潤滑層膜厚は１．５ｎｍであった。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクを取り替えることなく同一のものを使用したところ、３０００枚程度で付着物が観察され始めた。
【０１６６】
１００００枚終了後、ＦＴ−ＩＲを用いてマスク上の付着物の膜厚を調べたところ０．２０ｎｍあった。この転写に使用したマスク上の付着物を２次イオン質量計で元素解析したところ炭素、フッ素のピークが検出され付着物が潤滑剤であることが判明した。
１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
【０１６７】
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．０ｎｍに減少していた。これら磁気ディスクにＣＳＳテストを実施したところ２万回でヘッドクラッシュを起こした。潤滑層の遊離部分がなくなったため、耐久性が不十分となったと考えられる。
【０１６８】
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力に比べて徐々に低下していき、３０００枚で９０％、５０００枚で８５％、１００００枚で８０％となった。これに伴い信号強度も低下した。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によれば、効率よく精度よくパターンが形成でき、しかも耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体の製造方法が提供できる。ひいては高密度記録が可能で耐久性の高い磁気記録媒体及び磁気記録装置を短時間かつ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で用いるマスク手段の説明図
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置に代表される磁気記録装置はコンピュータなどの情報処理装置の外部記憶装置として広く用いられ、近年は動画像の録画装置やセットトップボックスのための記録装置としても使用されつつある。
磁気ディスク装置は、通常、磁気ディスクを１枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスクを回転させるモーターと、記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させることのできるアクチュエーターとからなり、記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定の浮上量で移動している。
【０００３】
磁気ディスク装置に搭載される磁気記録媒体は、一般にアルミニウム合金などからなる基板の表面にＮｉＰ層を形成し、所要の平滑化処理、テキスチャリング処理などを施した後、その上に、金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。あるいは、ガラスなどからなる基板の表面に金属下地層、磁性層（情報記録層）、保護層、潤滑層などを順次形成して作製されている。磁気記録媒体には面内磁気記録媒体と垂直磁気記録媒体とがある。面内磁気記録媒体は、通常、長手記録が行われる。
【０００４】
磁性層上の保護層は浮上する磁気ヘッドの衝突や接触型ヘッドとの摺動による磁性層の損傷を防ぎ、さらに潤滑層は磁気ヘッドと媒体とのあいだに潤滑性を付与する。本構成により浮上型／接触型磁気ヘッドでの記録再生が可能となる。浮上型／接触型ヘッドの使用により磁性層とヘッドとの距離を小さくできるため、他方式のヘッドを用いる光ディスクや光磁気ディスクなどに比べ格段に高密度の情報記録が可能となる。
【０００５】
磁気記録媒体の高密度化は年々その速度を増しており、これを実現する技術には様々なものがある。例えば磁気ヘッドの浮上量をより小さくしたり磁気ヘッドとしてＧＭＲヘッドを採用したり、また磁気ディスクの記録層に用いる磁性材料を保磁力の高いものにするなどの改良や、磁気ディスクの情報記録トラックの間隔を狭くするなどが試みられている。例えば１００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２を実現するには、トラック密度は１００ｋｔｐｉ以上が必要とされる。
【０００６】
各トラックには、磁気ヘッドを制御するための制御用磁化パターンが形成されている。例えば磁気ヘッドの位置制御に用いる信号や同期制御に用いる信号である。情報記録トラックの間隔を狭めてトラック数を増加させると、データ記録／再生用ヘッドの位置制御に用いる信号（以下、「サーボ信号」と言うことがある。）もそれに合わせてディスクの半径方向に対して密に、すなわちより多く設けて精密な制御を行えるようにしなければならない。
【０００７】
また、データ記録に用いる以外の領域、即ちサーボ信号に用いる領域や該サーボ領域とデータ記録領域のあいだのギャップ部を小さくしてデータ記録領域を広くし、データ記録容量を上げたいとの要請も大きい。このためにはサーボ信号の出力を上げたり同期信号の精度を上げる必要がある。
従来広く製造に用いられている方法は、ドライブ（磁気記録装置）のヘッドアクチュエータ近傍に穴を開け、その部分にエンコーダ付きのピンを挿入し、該ピンでアクチュエータを係合し、ヘッドを正確な位置に駆動してサーボ信号を記録するものである。しかしながら、位置決め機構とアクチュエータの重心が異なる位置にあるため、高精度のトラック位置制御ができず、サーボ信号を正確に記録するのが困難であった。
【０００８】
一方、レーザービームを磁気ディスクに照射してディスク表面を局所的に変形させ物理的な凹凸を形成することで、凹凸サーボ信号を形成する技術も提案されている。しかし、凹凸により浮上ヘッドが不安定となり記録再生に悪影響を及ぼす、凹凸を形成するために大きなパワーをもつレーザービームを用いる必要がありコストがかかる、凹凸を１ずつ形成するために時間がかかる、といった問題があった。
【０００９】
このため新しいサーボ信号形成法が提案されている。
一例は、高保磁力の磁性膜を持つマスターディスクにサーボパターンを形成し、マスターディスクを磁気記録媒体に密着させるとともに、外部から補助磁界をかけて磁化パターンを転写する方法である（ＵＳＰ５，９９１，１０４号）。
他の例は、媒体を予め一方向に磁化しておき、マスターディスクに高透磁率で低保磁力の軟磁性膜をパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させるとともに外部磁界をかける方法である。軟磁性層がシールドとして働き、シールドされていない領域に磁化パターンが転写される（特開昭５０−６０２１２号公報）。
【００１０】
或いは、媒体を予め一方向に磁化しておき、マスターディスクに軟磁性体などの強磁性膜を設けてパターニングし、マスターディスクを媒体に密着させるとともに、外部から磁界をかけて軟磁性体を磁化し磁化パターンを転写する方法である（特開平１０−４０５４４号公報、Ｄｉｇｅｓｔ ｏｆ ＩｎｔｅｒＭａｇ ２０００，ＧＴ−０６参照）。シールドにせよ磁気記録源にせよ、いずれの技術もマスターディスクを用い、強力な磁界によって磁化パターンを媒体に形成している。
【００１１】
一般に磁界の強度は距離に依存するので、磁界によって磁化パターンを記録する際には、漏れ磁界によってパターン境界が不明瞭になりやすい。そこで、漏れ磁界を最小にするためにマスターディスクと媒体を密着させることが不可欠である。そしてパターンが微細になるほど、隙間なく完全に密着させる必要があり、通常、両者は真空吸着などにより圧着される。
【００１２】
また、媒体の保磁力が高くなるほど転写に用いる磁界も大きくなり、漏れ磁界も大きくなるため、更に完全に密着させる必要がある。
従って上記技術は、圧着しやすい可撓性のフロッピーディスクや、あまり強く密着しなくてよい保磁力の低い磁気ディスクには適用しやすいが、硬質基板を用いた、高密度記録用の保磁力が３０００Ｏｅ以上もあるような磁気ディスクへの適用が非常に難しい。
【００１３】
即ち、硬質基板の磁気ディスクは、密着の際に微小なゴミ等を挟み込み媒体に欠陥が生じたり、或いは高価なマスターディスクを痛めてしまう恐れがあった。特にガラス基板の場合、ゴミの挟み込みで密着が不十分になり磁気転写できなかったり、磁気記録媒体にクラックが発生したりするという問題があった。
また、特開昭５０−６０２１２号に記載されたような技術では、ディスクのトラック方向に対して斜めの角度を有したパターンは、記録は可能であるが信号強度の弱いパターンしか作れないという問題があった。保磁力が２０００〜２５００Ｏｅ以上の高保磁力の磁気記録媒体に対しては、転写の磁界強度を確保するために、マスターディスクのパターン用強磁性体（シールド材）は、パーマロイあるいはセンダスト等の飽和磁束密度の大きい軟磁性体を使わざるを得ない。
【００１４】
しかし、斜めのパターンでは、磁化反転の磁界はマスターディスクの強磁性層が作るギャップに垂直方向となってしまい所望の方向に磁化を傾けることができない。その結果、磁界の一部が強磁性層に逃げてしまい磁気転写の際に所望の部位に十分な磁界がかかりにくく、十分な磁化反転パターンを形成できず高い信号強度が得にくくなってしまう。こうした斜めの磁化パターンは、再生出力が、トラックに垂直のパターンに対してアジマスロス以上に大きく減ってしまう。
【００１５】
本発明者らは、これら問題点を解決し、効率よくしかも精度よく磁化パターンを形成する方法を提供するために、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とを組み合わせることで精度良く、かつ効率的に磁気記録媒体のサーボ信号となる磁化パターンが形成できることを見出し、特願２０００−２５８５４号及び特願２０００−４８７２１号などにおいて提案した。
【００１６】
本技術は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する。例えば、媒体を予め一方向に磁化しておき、パターニングされたマスクを介してエネルギー線等を照射し局所的に加熱し、該加熱領域の保磁力を下げつつ外部磁界を印加し、加熱領域に外部磁界による記録を行い、磁化パターンを形成する。
【００１７】
本技術によれば、加熱により保磁力を下げて外部磁界を印加するので、外部磁界が媒体の保磁力より高い必要はなく、弱い磁界で記録できる。そして、記録される領域が加熱領域に限定され、加熱領域以外には磁界が印加されても記録されないので、媒体にマスク等を密着させなくても明瞭な磁化パターンが記録できる。このため圧着によって媒体やマスクを傷つけることなく、媒体の欠陥を増加させることもない。
【００１８】
また、本技術では斜めの磁化パターンも良好に形成できる。従来のようにマスターディスクの軟磁性体によって外部磁界をシールドする必要がないためである。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、特願２０００−１３４６０８号及び特願２０００−１３４６１１号の明細書に記載された磁化パターン形成技術は、各種の微細な磁化パターンを効率よく精度よく形成でき、しかも媒体やマスクを傷つけることなく媒体の欠陥を増加させることもない優れた技術である。
【００２０】
さらなる検討の結果、本技術においては、磁気記録媒体上の潤滑剤が局所加熱によって蒸発・減量してしまい、媒体の磁気ヘッドに対する耐衝撃性が低下し、耐久性が不足する可能性があることが分かった。
また、磁化パターン形成を連続して行うと、蒸発した潤滑剤がマスクに徐々に付着することが分かった。付着した潤滑剤は、加熱に用いるエネルギー線を回折させ、形成される磁化パターンの明瞭性を損ない、信号出力を低下させてしまう可能性がある。
【００２１】
そこで、本発明は、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁気記録媒体に磁化パターンを形成する技術において、耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体が得られ、かつ連続製造を行っても信号出力の低下が起こることがない磁気記録媒体の製造方法を提案し、ひいては高密度記録が可能で耐久性の高い磁気記録媒体及び磁気記録装置を短時間かつ安価に提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述したような実状に鑑み本発明者らが鋭意検討した結果、該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程を組み合わせて、磁気記録媒体の磁化パターンを形成を形成した後に、該磁気記録媒体に潤滑層を形成することにより、磁気ヘッドに対する耐衝撃性の高い磁気記録媒体および磁気記録装置が得られることを見いだし、本発明に至った。
【００２３】
即ち、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体の製造方法であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成することを特徴とする。
本発明によれば、磁化パターンを形成するにあたり局所加熱と外部磁界印加を組み合わせるので、従来のように強い外部磁界を用いることなく、弱い磁界で加熱領域だけを磁化できる。そして、加熱領域以外に磁界が印加されても磁化されない。このため、形成される磁化パターンは磁区境界が明瞭であり、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高い。従って、精度の良い磁化パターンが形成された、高密度記録に適した磁気記録媒体及び磁気記録装置が安価に得られる。
【００２４】
また、媒体をマスクと圧着させる必要がないので、媒体やマスクを傷つけることなく、媒体の欠陥を増加させる虞れもない。
そして、本発明は磁化パターン形成後に磁気記録媒体に潤滑層を形成するので、従来のように磁気ディスクの潤滑層が不十分となることがない。従って、磁気ヘッドに対する耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体および磁気記録装置を短時間かつ安価に提供できる。そして、磁化パターン形成前には潤滑層が無いか又は薄く形成しておけばよいので、マスクへの潤滑層付着が起こりにくく、一枚のマスクで連続的に製造しても磁化パターンの明瞭性を損なうことがなく、十分な信号出力が得られる。
【００２５】
好ましくは、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め第１の潤滑層を形成しておき、パターン形成後に第２の潤滑層を形成する。第１の潤滑層があることで、磁化パターン形成前に磁気ヘッドを使った記録再生ができ、各種検査、評価が行える。
例えば、磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査することができる。磁化パターン形成前に検査を行えば、検査に使った特定パターンは所望の磁化パターンで上書きされるので、わざわざ消去する必要がなく好ましい。また、検査に合格した媒体のみに磁化パターンを形成するので、無駄な工程が減りコスト面でも有利である。
【００２６】
第１の潤滑層が膜厚２．０ｎｍ以下であると、潤滑剤の遊離部分が少ないため局所加熱しても蒸発量が少ないので、マスクへの付着を抑えることができ好ましい。ただし、磁気ヘッドでの記録再生に耐えるためには膜厚０．１ｎｍ以上が好ましい。
或いは、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の検査を行ったのち、磁化パターンの形成に先立って第１の潤滑層を除去すると、局所加熱による潤滑剤の蒸発が無くなるので、マスクを汚染することがない。
【００２７】
なお、磁化パターン形成後にのみ潤滑層を形成してもよい。例えば磁気ヘッドでの検査を行わない場合や磁化パターン形成後に行う場合などである。
局所加熱をエネルギー線照射で行うと、加熱する部位の大きさやパワーの制御がしやすく、磁化パターンを精度よく形成できる。エネルギー線は、パルス幅１０μｓｅｃ以下のパルス状エネルギー線が好ましい。エネルギー線による同一位置の加熱時間幅が１０μｓｅｃ以上であると、与えたエネルギーによる発熱が分散して加熱領域が広がり、分解能が低下しやすい。また、パルス幅は１ｎｓｅｃ以上であるのが好ましい。磁性薄膜の磁化反転が完了するまでの時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。
【００２８】
エネルギー線照射時にマスク手段を用いると、複雑な磁化パターンを一度の照射で簡便かつ短時間に形成できる。また、磁気ヘッドでは記録しにくい特殊なパターンも容易に形成できる。
例えば、磁気ディスクの位相サーボ方式には、内周から外周に、半径及びトラックに対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや半径に斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくかった。本発明によれば、複雑な計算や複雑な装置構成を必要とせず、このような磁化パターンを一度の照射で簡便かつ短時間に形成できる。
【００２９】
マスクは磁気ディスク全面を覆うものでなくてもよい。磁化パターンの繰り返し単位を含む大きさであっても、それを移動させて使用すればよく、マスクも簡便かつ安価に作成できる。
マスク手段としては、エネルギー線を部分的に透過する透過部を有するマスク、いわゆるフォトマスクを用いるのが好ましい。フォトマスクは作成が容易で良好な加工精度が得られやすいので、精度のよいマスクが得られ、精度の良い磁化パターンが形成できる。
【００３０】
マスク手段への潤滑剤付着を抑えるためには、局所加熱時にマスク手段と媒体との間に間隙を設けるのが好ましい。
磁性薄膜上に保護層を形成すると、ヘッドやマスクとの衝突や塵埃・ゴミ等のマスクとの挟み込みによる磁性薄膜の損傷を防げて好ましい。保護層が厚すぎると横方向への熱伝導により磁化パターンがぼやけてしまう可能性があるため、膜厚は薄い方が好ましい。また、記録再生時の磁性薄膜とヘッドとの距離を小さくするためにも薄い方が好ましい。従って５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。ただし、充分な耐久性を得るためには０．１ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上である。
【００３１】
更に、浮上ヘッドの走行安定性を損なわないよう、磁化パターン形成後の媒体の表面粗度Ｒａを３ｎｍ以下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Ｒａとは潤滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式表面粗さ計を用いて測定長４００μｍで測定後、ＪＩＳ Ｂ０６０１に則って算出した値である。より好ましくは１．５ｎｍ以下とする。
【００３２】
磁性薄膜の下に、磁性薄膜の結晶を微細化し結晶面の配向を制御するための下地層を設けるのが好ましい。
磁性薄膜のキュリー温度は、好ましくは１００℃以上である。１００℃未満では、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。より好ましくは１５０℃以上である。特に好ましくは１８０℃以上である。また好ましくは７００℃以下である。磁性薄膜をあまり高温に加熱すると、変形してしまう可能性があるためである。
【００３３】
本発明によれば、精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
【００３４】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成したことを特徴とする。
本発明によれば、マスクのパターニング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が制限されることがないので、微細な磁化パターンが精度良く形成される。そして、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高いパターンが形成される。
【００３５】
また非常に短時間で簡便に製造でき、従来のようにマスターディスクと密着させることがないため、媒体の傷や欠陥が少ない。
さらに、潤滑層膜厚を十分厚くできるので、耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。品質の高い精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。
【００３６】
特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
本発明の磁気記録装置は、磁気記録媒体と、磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記録装置であって、磁気記録媒体が前記本発明の磁気記録媒体であることを特徴とする。磁気ヘッドとしては、高密度記録を行うため、通常は浮上型／接触型磁気ヘッドを用いる。
【００３７】
微細かつ高精度なサーボパターン等の磁化パターンが形成された磁気記録媒体を用いるので、このような磁気記録装置は高密度記録が可能である。また、媒体に傷がなく欠陥も少ないため、エラーの少ない記録を行うことができる。
さらに、磁気記録媒体の潤滑層膜厚を十分厚くできるので、装置として耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、媒体の連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。
【００３８】
また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッドにより記録してなる磁気記録装置に用いることで、簡易に精密なサーボ信号を得ることができる。
また、磁気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデータ領域として用いられない領域には本発明により磁化パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明についてより詳細に説明する。
磁気ディスクなど、浮上ヘッド／接触ヘッドによって記録再生を行う磁気記録媒体には、通常、最上層として潤滑層を形成する。潤滑層が無いと、磁気ヘッドとの接触による衝撃や摩擦から保護することが難しく、耐衝撃性や耐久性の高い磁気記録媒体が得られにくいためである。
【００４０】
しかし、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁化パターンを形成すると、加熱によって磁気記録媒体上の潤滑剤の一部が蒸発するなどして減少してしまう。また、マスクに接触して付着することもあり、やはり潤滑剤が減少してしまう。
潤滑層の減少は、磁気ヘッドに対する耐衝撃性や耐久性を低下させる。本発明では、局所加熱と外部磁界印加を組み合わせて磁化パターンを形成したのち、潤滑層を形成して十分な膜厚の潤滑層を得ることにより、磁気ヘッドに対する高い耐衝撃性や耐久性を達成する。
【００４１】
本発明において、潤滑層の形成には２つの実施形態が考えられる。
実施形態イ：磁化パターン形成前には潤滑層が形成されておらず、磁化パターン形成後に初めて潤滑層を形成する。
実施形態ロ：磁化パターン形成前に既に第１の潤滑層が形成されており、磁化パターン形成後に、再度第２の潤滑層を形成する。
【００４２】
以下、それぞれの実施形態について詳細に説明する。
［１］実施形態イ
例えば、ガラス基板やアルミニウム合金などの基板に、スパッタリング法によってＮｉＡｌ下地層、ＣｒＭｏ下地層、Ｃｏ系合金磁性薄膜、ダイヤモンドライクカーボン保護層等を設けた磁気ディスクを作製する。
【００４３】
そののち、例えば非接触の光学的表面検査装置で欠陥検査（サーティファイ）を行う。高速に検査でき、また磁気ヘッドを用いないため、潤滑層が必要ない。次に、磁化パターンを形成する。例えば、磁気ディスクに、加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の磁化方向に均一に磁化し、その後所望部位をキュリー点近傍まで加熱しつつ逆向きの外部磁界を印加して磁化することで磁化パターンを形成し、その後潤滑層を形成する。
【００４４】
まず、磁気ディスクに、強い外部磁界を印加して、磁性薄膜全体を所望の磁化方向に均一に磁化する。外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい。更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
なお、所望の磁化方向とは、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、データの書き込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向であり、磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、該垂直方向のいずれかである。
【００４５】
次に、この磁気ディスクの磁性薄膜表面を部分的に加熱し、該磁性薄膜のキュリー点近傍の磁化消失温度まで昇温すると同時に弱い磁界を加熱前とは逆方向に印加し一部だけを逆向きに磁化する。このようにして磁化パターンを形成する。加熱手段は、磁性薄膜表面を部分的に加熱できる機能を備えていればよいが、不要な部分への熱拡散防止やコントロール性を考えると、パワーコントロール、加熱する部位の大きさが制御しやすいレーザー等のエネルギー線を利用したものが好適である。
【００４６】
エネルギー線をマスク手段を介してディスクに照射し加熱すると、より短時間かつ簡便に、磁化パターンを形成することができる。
弱い外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい。更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
形成される磁化パターンは、磁性薄膜の最大磁化の値に対して±７０％で変化する磁化遷移幅が１μｍ以下であることが好ましい。
最後に、潤滑剤を塗布して潤滑層を形成する。
実施形態イによれば、磁化パターン形成時には潤滑層がないので、加熱に用いるエネルギー線が潤滑層により散乱、回折、妨害されることがない。そしてマスクと磁気記録媒体を密着でき、マスクに潤滑剤が付着することもないので、エネルギー線の回折を最小限に抑えられる。従って、明瞭で信号出力も高い精度の良い磁化パターンを形成することができる。
【００４８】
そして、パターン形成後には十分な厚みの潤滑層を設けることができるので、磁気ヘッドに対する耐衝撃性、耐久性も高い。
従来、作製された磁気ディスクは、バーニッシュヘッドによるバーニッシュ工程で所定高さ以上の突起が除去されたのち、突起の有無が検査され、さらに磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査する欠陥検査（サーティファイ）が行われる。
【００４９】
本実施形態は、磁化パターン形成前にこのように磁気ヘッドで記録再生したり、検査、評価を行わない場合に適用するのが好ましい。例えば、パターン形成前に、非接触の光学的表面検査装置など磁気ヘッドを使用しない検査が行える。パターン形成後に潤滑層を形成してから磁気ヘッドで検査を行ってもよい。或いは磁気ヘッドによる検査を全く行わないことも考えられる。
【００５０】
潤滑層の形成は一般に潤滑剤の塗布により行われ、例えばスピンコート法、引き上げ塗布法、スプレー塗布法等、任意の塗布工程が用いられる。大量の媒体に短時間で均一に潤滑層を形成するには引き上げ塗布法が適している。
潤滑剤としては、エステル結合を有するパーフルオロポリエーテル、ジアルキルアミドカルボン酸、パークロロポリエーテル、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、リン酸エステル等が好ましい。エステル結合は分子内のどこにあってもよいが、末端にエステル結合の官能基を有すると分子中の可動部が長くなり潤滑性が得られ易いためより好ましい。
【００５１】
特に主鎖に−ＣａＦ２ａＯ−単位（但し、ａは１〜４の整数）を有し、末端にエステル結合の官能基を有するパーフルオロポリエーテルが好ましい。より好ましくは、下記の一般式（Ｉ）で示されるパーフルオロエーテルである。
Ｒ−Ｏ−（Ａ１−Ｏ−Ａ２−Ｏ）ｘ−Ｒ （Ｉ）
（ただし、Ａ１、Ａ２はそれぞれＣＦ２および／またはＣ２Ｆ４で構成され、Ａ１とＡ２を構成するＣＦ２とＣ２Ｆ４の割合（ＣＦ２／Ｃ２Ｆ４）が５／１〜１／５であり、Ｘは１０〜５００、Ｒはヘテロ原子を含む炭素数１〜２０のアルキル基もしくはフッ素置換アルキル基を示す。）
例えば、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬはＣＦ２ＣＦ２ＯとＣＦ２Ｏの重合体で直鎖構造を有し、両末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。また、ダイキン工業社製Ｄｅｍｎｕｍタイプ（ＳＰやＳＹ）はヘキサフルオロプロピレンオキシドのホモポリマーで、片方の末端にエステル基−ＣＯＯＲ（但し、Ｒはフッ素で置換されていてもよいアルキル基を表す。）を有する。
【００５２】
潤滑剤の数平均分子量は１００〜１００００の範囲内が好ましい。より好ましくは数平均分子量が２０００〜６０００である。分子量が低いと一般的に蒸気圧が高く、塗布した後にわずかずつ蒸発し、時間と共に所望の膜厚から遠ざかってしまう。逆に分子量が高い場合は、一般的に粘性が高く、所望の潤滑性が得られない時がある。
【００５３】
好ましくは、アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ（商品名）、Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−Ｔｅｔｒａｏｌ（商品名）等が用いられる。
また、これらを溶解させる溶媒としては例えばフロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
また、潤滑剤と媒体との化学結合を高めるため、潤滑層形成後に加熱処理を施すのが好ましい。加熱温度は５０℃以上であるが、潤滑剤の分解温度よりも低い温度の範囲で適宜選択すればよい。通常１００℃以下である。
【００５４】
潤滑剤の塗布膜厚としては、１０ｎｍ以下が好ましい。あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。ただし薄すぎると所望の潤滑性が得られないので、０．５ｎｍ以上が好ましい。より好ましくは１ｎｍ以上、特に好ましくは１．５ｎｍ以上である。
［２］実施形態ロ
例えば、ガラス基板やアルミニウム合金などの基板に、スパッタリング法によってＮｉＡｌ下地層、ＣｒＭｏ下地層、Ｃｏ系合金磁性薄膜、ダイヤモンドライクカーボン保護層等を設ける。次いで第１潤滑層を形成して磁気ディスクを作製する。
【００５５】
そののち、バーニッシュヘッドによるバーニッシュ工程で所定高さ以上の突起が除去されたのち、突起の有無が検査され、さらに磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査する欠陥検査（サーティファイ）が行われる。
次に、実施形態イと同様にして、磁化パターンを形成する。
【００５６】
実施形態ロによれば、第１潤滑層が形成されているので、磁化パターン形成前に磁気ヘッドを使った記録再生ができ、各種検査、評価が行える。例えば、磁気ヘッドで特定パターンを記録再生して欠陥の位置や頻度を検査することができる。磁化パターン形成前に検査を行えば、検査に使った特定パターンは所望の磁化パターンで上書きされるので、わざわざ消去する必要がなく好ましい。また、検査に合格した媒体のみに磁化パターンを形成するので、無駄な工程が減りコスト面でも有利である。
【００５７】
ところで通常、潤滑層には、固定部分と遊離部分がある。磁気記録媒体（通常、最表面は保護層なので保護層）上の潤滑剤は媒体表面と結合し、固定されている。つまり、保護層や磁性層と強固に化学結合している。その上に、固定されていない遊離した潤滑剤が存在する。磁気記録媒体が十分な耐久性を得るには、固定部分と遊離部分の両方が適量存在する必要がある。
【００５８】
本発明者らの検討によれば、おそらく、加熱により減量する潤滑層は、多くが遊離部分であり、固定部分の減量は少ないと考えられる。
そこで、理想的には、第１潤滑層は、加熱しても揮発し難い固定部分だけを形成するのが好ましい。そのためには第１潤滑層をできるだけ薄く設けるのがよく、好ましくは２．０ｎｍ以下とする。膜厚が薄いのでエネルギー線の散乱、回折、妨害が少なくすることができる。潤滑剤の遊離部分が少なく局所加熱しても蒸発量が少ないので、マスクへの付着も抑えることができる。これにより、明瞭で信号出力も高い精度の良い磁化パターンを形成することができる。より好ましくは１．０ｎｍ以下である。
【００５９】
磁気ヘッドに対する長期の耐久性、耐衝撃性を保持するには潤滑層は厚く設ける必要があり、例えば１．５ｎｍ以上あるのが好ましいが、検査や評価程度であれば潤滑層が薄くても十分に耐えることができる。従って、磁気ヘッドでの短時間の記録再生に耐えるために、第１潤滑層膜厚は０．１ｎｍ以上あるのが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以上である。
【００６０】
或いは、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の検査を行ったのち、磁化パターンの形成に先立って第１潤滑層を除去してもよい。この場合、磁化パターンを形成する時に、加熱に用いるエネルギー線が潤滑層により妨害されたり、マスクを用いる際にマスクと磁気記録媒体の間に潤滑層分の隙間ができエネルギー線の回り込みによる精度の低下する等の問題を低減することができ、好ましい。また加熱による潤滑剤の蒸発が無くなるので、マスクを汚染することがない。例えば、第１潤滑層を形成する潤滑剤が可溶な洗浄剤で洗浄し、除去できる。
【００６１】
そしてパターン形成後には、加熱工程によって減少した分の潤滑層を補うために、或いは除去した潤滑層を再形成するために、十分な厚みの第２潤滑層を設けることができるので、磁気ヘッドに対する耐衝撃性、耐久性も高い。ただし、第２の潤滑層は遊離部分を補えばよいため、一度しか形成しない場合よりも膜厚が薄くてよい。潤滑層が厚すぎると、ヘッドが媒体に吸着して浮上しなくなるといった問題が起こりやすい。
【００６２】
潤滑層の形成は一般に潤滑剤の塗布により行われ、例えばスピンコート法、引き上げ塗布法、スプレー塗布法等、任意の塗布工程が用いられる。大量の媒体に短時間で均一に潤滑層を形成するには引き上げ塗布法が適している。ただし、膜厚を薄く形成するには、遠心力により潤滑層を振り切る、スピンコート法も適している。
【００６３】
さらに、第２潤滑層形成時の潤滑剤の濃度を、第１潤滑層形成時の潤滑剤の濃度より薄くしておくのが好ましい。好ましくは、１回目の潤滑剤の濃度の５０％程度以下であり、より好ましくは１回目の潤滑剤濃度の１０〜２０％程度とする。
第２潤滑層形成時の潤滑剤を、第１潤滑層の潤滑剤と別のものとしてもよいが、工程を簡素化するためには、同じ潤滑剤を用いるのが好ましい。第１と第２の潤滑層に同じ潤滑剤を用いると、全体として潤滑層は一層となる。
【００６４】
潤滑剤及びその溶媒としては、実施形態イで述べたものと同様のものが適用できる。
潤滑剤の種類により、媒体と化学結合して固定部分となる膜厚は多少異なるが、概ね０．５〜１．０ｎｍの範囲である。一般に、末端に極性基を有するものは厚く、例えばアウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ（商品名）シリーズは、末端が極性基ではないので固定部分は比較的薄い。また分子量が高いと粘度が高く流動特性がよくないので流れにくく、厚くなる傾向があり、上記ＤＯＬシリーズも分子量が高いほど厚くなる傾向がある。
【００６５】
或いは、精度良く潤滑剤膜厚を制御するために、磁化パターン形成前に任意の溶剤を用いて潤滑剤を洗浄除去し、磁化パターン生成後再塗布しても良い。
洗浄に用いる溶剤は、潤滑剤の溶解性が高くかつ媒体を侵さないものであればよいが、例えば、フロン系、アルコール系、炭化水素系、ケトン系、エーテル系、フッ素系、芳香族系等が用いられる。
【００６６】
また、潤滑剤と媒体との化学結合を高めるため、潤滑層形成後に加熱処理を施すのが好ましい。加熱温度は５０℃以上であるが、潤滑剤の分解温度よりも低い温度の範囲で適宜選択すればよい。通常１００℃以下である。
潤滑剤の総膜厚は１０ｎｍ以下が好ましい。あまり厚くしても一定以上の潤滑性は得られず余分な潤滑剤がディスクの回転に伴って外周側へ移動し、内外周での膜厚分布が発生しやすくなる。ただし薄すぎると所望の潤滑性が得られないので、０．５ｎｍ以上が好ましい。より好ましくは１ｎｍ以上、特に好ましくは１．５ｎｍ以上である。
【００６７】
以下では、実施形態イ及びロに共通する好ましい条件について説明する。
本発明においては、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と、磁性薄膜に外部磁界を印加する工程の組み合わせとして以下の態様をとりうる。
態様１：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を磁化消失温度、例えばキュリー点近傍まで加熱消磁することで磁化パターンを形成する方法。これによれば最も簡便に磁化パターンを形成することができる。また、磁性薄膜が均一に磁化されているため、本方法により磁化パターンを形成した後に通常の磁気記録を行うことができる。
【００６８】
態様２：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を磁化消失温度、例えばキュリー点近傍まで加熱すると同時に弱い磁界を印加して消磁することで磁化パターンを形成する方法。これによれば、消磁が完全に行えるので、信号強度の大きな磁化パターンが得られる。
態様３：加熱と同時に弱い外部磁界を印加することで、加熱部のみ外部磁界の方向に磁化して、磁化パターンを形成する方法。これによれば最も簡便に磁化パターンを形成することができ、かつ外部磁界も弱いものでよい。
【００６９】
態様４：加熱前に強い外部磁界で磁性薄膜を所望の方向に均一に磁化し、その後所望部位を加熱すると同時に弱い磁界を加熱前とは逆方向に印加磁化することで磁化パターンを形成する方法。これによれば、信号強度が最も強く、Ｃ／Ｎ及びＳ／Ｎが良好な磁化パターンが得られる。
以下、各態様について説明する。
【００７０】
態様１の外部磁界の方向は、磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によって異なる。磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、磁性薄膜が、データの書込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向に磁化されるように印加する。さらに、磁気記録媒体が円板状である場合には、その半径方向に磁化するように印加することも可能である。磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに磁化されるように印加する。
【００７１】
磁界の強さは磁気記録媒体の磁性薄膜の特性によって異なり、磁性薄膜の室温での保磁力の２倍以上の磁界によって磁化することが好ましい。これより弱いと磁化が不十分となる可能性がある。ただし、磁界印加に用いる着磁装置の能力上、磁性薄膜の室温での保磁力の５倍以下とするのが好ましい。
態様２は、加熱前の外部磁界の方向及び強さは態様１と全く同様である。
【００７２】
加熱と同時に印加する磁界の方向は、磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、面内と垂直である方向に、磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、媒体の面内方向である。このように磁界を印加して磁化を消去する。
また、磁界の強さは、磁気記録媒体の磁性薄膜の特性によって異なるが磁性薄膜の室温での保磁力より小さい磁界とする。好ましくは磁性薄膜の室温での保磁力の１／８以上の磁界とする。これより弱いと、加熱部が、冷却時に周囲の磁区からの磁界の影響をうけて再び周囲と同じ方向に磁化されてしまう可能性がある。
【００７３】
ただし、磁性薄膜の室温での保磁力の１／２倍以下とするのが好ましい。これより大きいと、加熱部の周囲の磁区も影響を受けてしまう可能性がある。
加熱は、磁性薄膜の保磁力の低下が見られる温度まで加熱できればよいが、例えば磁性薄膜の磁化消失温度であるキュリー温度近傍である。好ましくは１００℃以上に加熱する。１００℃未満で外部磁界により影響を受けるような磁性薄膜は、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。また、加熱温度は７００℃以下とするのが好ましく、特には４００℃以下とするのが好ましい。これを超えると、磁性薄膜が変形してしまう可能性がある。
【００７４】
態様３の加熱と同時の外部磁界の方向は、磁気記録媒体の磁性薄膜の種類によって異なる。磁化容易軸が面内方向にある媒体の場合には、磁性薄膜が、データの書込み／再生ヘッドの走行方向（媒体とヘッドの相対移動方向）と同一又は逆方向に磁化されるように印加する。さらに、磁気記録媒体が円板状である場合には、その半径方向に磁化するように印加することも可能である。磁化容易軸が面内方向に垂直にある場合には、磁性薄膜が、該垂直方向のいずれかに磁化されるように印加する。
【００７５】
磁界の強さは、態様２の、加熱と同時の外部磁界の強さと同様である。また、加熱温度についても態様２と同様である。
態様４は、加熱前の外部磁界の方向及び強さは態様１と全く同様である。
加熱と同時に印加する磁界の強さは態様２と同様であるが、その方向は、加熱前磁界の方向とは逆方向に印加し、局所的に逆向きに磁化されるようにする。加熱温度に関しては態様２と同様である。
【００７６】
加熱と同時に外部磁界を印加する場合は、外部磁界も該加熱された広い領域に亘って印加することで、複数の磁化パターンを一度に形成することができる。
局所加熱をエネルギー線照射で行うと、加熱する部位の大きさやパワーの制御がしやすく、磁化パターンを精度よく形成できる。
本発明において、好ましくはマスク手段を介してエネルギー線を照射し、局所加熱する。一旦マスクを形成すれば、どのような形状の磁化パターンも媒体上に形成できるため、複雑なパターンや従来法では作りにくかった特殊なパターンも容易に形成できる。
【００７７】
例えば、磁気ディスクの位相サーボ方式には、内周から外周に、半径に対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくく、複雑な計算や構成が必要であった。
【００７８】
しかし形状に応じたマスクを一旦作成すれば、ディスク上の所望の位置でマスク露光するだけで当該パターンを簡単に形成できる。
マスク手段は、形成すべき磁化パターンに対応して磁気ディスク面上にエネルギー線の濃淡を形成するものであればよい。例えば、パターンに応じてエネルギー線を透過する透過部を有するフォトマスクや、特定のパターンを媒体上に結像するホログラムが記録されたホログラムマスクである。これにより、複数又は広い面積の磁化パターンを一度に形成することができるため、磁化パターン形成工程が短時間かつ簡便なものとなる。ホログラムマスクによればマスクと媒体の距離を十分離してもシャープで明瞭なパターンが形成しやすく好ましいが、フォトマスクは簡単かつ安価に作成できる点で好ましい。
【００７９】
或いはマスク手段として結像光学系を用いてもよい。例えば、レーザ光源からのエネルギー線をビームエキスパンダーで拡大し、その光をマスク手段に入射する。マスク手段を出たマスク手段の濃淡分布を持ったエネルギー線を結像レンズに入射、ディスク面にエネルギー線の濃淡分布を結像するといった方法である。本方法は、エネルギー線の濃淡を持ったパターンを絞り込むため、小径の磁気記録媒体を磁化パターン化するのに有効である。本法は縮小結像法、縮小投影法などとも称することがある。
【００８０】
また、マスクの材質は限定されないが、本発明においてマスクを非磁性材料で構成すると、どのようなパターン形状でも均一な明瞭さで磁化パターンが形成でき、均一で強い再生信号が得られる。
強磁性体を含むマスクを使用した場合は、磁化で磁界分布が乱されるため好ましくない。強磁性の性質上、磁気ディスクの半径方向或いは、半径方向に延びた円弧状のパターンから斜傾したパターン形状の場合は、磁化遷移部分で磁区が互いに十分対抗しないので良質の信号が得にくい。
【００８１】
マスクはエネルギー線の光源と磁性薄膜の間に配置する。磁化パターンの精度を重視するならば、マスクの全部又は一部が媒体に接触しているのが好ましい。例えばマスクを媒体上に静置した場合は、媒体表面の数μｍ程度のうねりにより、媒体と接触する部分としない部分ができる。ただし、媒体に圧痕を形成したり損傷することのないよう、マスクと媒体に対する加圧は１００ｇ／ｃｍ２以下とする。
【００８２】
ゴミ等の挟み込みによる媒体やマスク手段の傷つき、欠陥発生を抑えるには、少なくとも媒体の磁化パターン形成領域では、マスク手段と媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。
また、磁化パターン形成前に第１潤滑層が設けられている場合は、マスク手段に潤滑剤が付着するのを最小限にするため、やはりマスク手段と媒体とのあいだに間隙を設けるのが好ましい。
【００８３】
磁気記録媒体の磁化パターン形成領域とマスク手段の間隙を保つ方法としては、両者を一定距離に保てる方法であればよい。例えばマスクと媒体とを特定の装置により保持して一定距離を保っても良い。また、両者のあいだの、磁化パターン形成領域以外の場所にスペーサを挿入してもよい。マスク自体に、スペーサを一体形成しても良い。
【００８４】
マスク手段と磁気記録媒体とのあいだに、媒体の磁化パターン形成領域の外周部又は／及び内周部にスペーサーを設けると磁気記録媒体表面のうねりを矯正する効果が生まれるので磁化パターン形成の精度が上がるのでよい。
以下、フォトマスクを用いた磁化パターン形成方法について説明する。
形成すべき磁化パターンに応じて複数の透過部を形成したマスクを用意し、これを通して磁性薄膜上にレーザービームを照射する。ビーム径を大径または横に細長い楕円形等として、複数トラック分の磁化パターンを一括して照射すれば、書き込み効率が一段と上がり、これからの容量の伸びに伴いサーボ書き込み時間が増大するといった問題も改善され非常に好ましい。
【００８５】
マスクは通常、ガラス原盤上にＣｒ等の金属をスパッタリング形成し、フォトレジストを塗布し、これを所望のパターンに応じて露光、現像したのち、エッチング等によって所望の透過部と非透過部を作成し、最後にフォトレジスト層を除去して作製される。この場合はガラス原盤上にＣｒ層を有する部分がエネルギー線非透過部、ガラス原盤のみの部分が透過部となる。
【００８６】
加熱と同時に外部磁化の印加が伴う時は、外部磁界もマスクの複数の透過部に同時に印加できるようにするとよい。
マスク手段と磁気記録媒体の最小間隙は１μｍ以上あることが好ましい。マスク手段に潤滑剤が接触して付着するのを抑えることができる。また媒体に付着しやすいダストであってエアーブローなどにより容易に取り除けないダストは、通常、１μｍ未満のものがほとんどである。また、間隔を１μｍ未満とすると媒体表面のうねりによって、磁化パターン形成部分がマスク手段と予期せぬ接触を起こしてしまうことがあり、マスクあるいは磁気記録媒体を損傷してしまう恐れがある。より好ましくは５μｍ以上とする。また、スペーシングは１ｍｍ以下とする。これより大きいとエネルギー線の回折が大きく、磁化パターンがぼやけてしまいやすい。
【００８７】
例えば、エキシマレーザ（２４８ｎｍ）を用い、フォトマスクに形成された２×２μｍのパターン（２μｍの透過部と２μｍの非透過部を交互に持つパターン）を媒体に転写する場合、マスクと媒体のあいだの距離は２５〜４５μｍ程度以下に保つ必要がある。これ以上距離が大きいと、回折現象によってレーザ光の明暗のパターンが鮮明でなくなる。１×１μｍのパターン（１μｍの透過部と１μｍの非透過部を交互に持つパターン）の場合、距離は１０〜１５μｍ程度以下とする。
【００８８】
フォトマスクを用いる場合は、上記条件の範囲内で、媒体との距離をできるだけ短くするのが好ましい。距離が長いほど照射するエネルギー線の回り込みにより磁化パターンがぼやけやすくなるためである。これを改善し、より明瞭なパターンを得るために、マスクの透過部の外側に、回折格子の働きをする細い透過部を形成したり、半波長板の働きをする手段を設けたりすることで回り込み光を干渉により打ち消すこともできる。
【００８９】
一方、ホログラムマスクを用いる場合は、ホログラフに応じたパターンの結像面までの距離は予め決まるため、その距離になるよう媒体との間隔を調節する。なお、プリズムを使用することで、マスクと媒体とを近接させることができるようになる。
磁気ディスクはディスクの主両面に磁性薄膜が形成されている場合があるが、その場合、本発明の磁化パターン形成は片面づつ、逐次に行ってもよいし、マスク手段、エネルギー照射系および外部磁界を印加する手段を磁気ディスクの両面に設置して、両面同時に磁化パターン形成を行うこともできる。
【００９０】
本発明において用いるエネルギー線としては、記録層表面を部分的に加熱できればよいが、不要な部分へのエネルギー線の照射を防げることからレーザが好ましい。
特にパルスレーザ光源の使用が好適である。パルスレーザ光源はレーザをパルス状に断続的に発振するものであり、連続レーザを音響光学素子（ＡＯ）や電気光学素子（ＥＯ）などの光学部品で断続させパルス化するのに比して、パワー尖頭値の高いレーザをごく短時間に照射することができ熱の蓄積が起こりにくく非常に好ましい。
【００９１】
連続レーザを光学部品によりパルス化した場合、パルス内ではそのパルス幅に亘ってほぼ同じパワーを持つ。一方パルスレーザ光源は、例えば光源内で共振によりエネルギーをためて、パルスとしてレーザを一度に放出するため、パルス内では尖頭のパワーが非常に大きく、その後小さくなっていく。本発明では、コントラストが高く精度の高い磁化パターンを形成するために、ごく短時間に急激に加熱しその後急冷させるのが好ましいため、パルスレーザ光源の使用が適している。
【００９２】
磁化パターンが形成される媒体面は、パルス状エネルギー線の照射時と非照射時で温度差が大きい方が、パターンのコントラストを上げ、或いは記録密度を上げるために好ましい。従ってパルス状エネルギー線の非照射時には室温以下程度になっているのが好ましい。室温とは２５℃程度である。
エネルギー線による同一位置の加熱時間幅は、１０μｓｅｃ以下であることが望ましい。これよりパルス幅が広いと該磁気記録媒体にエネルギー線で与えたエネルギーによる発熱が分散して、分解能が低下しやすい。より好ましくは１００ｎｓｅｃ以下である。この領域であるとＡｌなど金属の比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。特に好ましくは２５ｎｓｅｃ以下である。また、パルス幅は１ｎｓｅｃ以上であるのが好ましい。磁性薄膜の磁化反転が完了するまでの時間、加熱を保持しておくのが好ましいからである。より好ましくは３ｎｓｅｃ以上とする。
【００９３】
なお、パルス状レーザの一種として、モードロックレーザのようにピコ秒、フェムト秒レベルの超短パルスを高周波で発生できるレーザがある。超短パルスを高周波で照射している期間においては、各々の超短パルス間のごく短い時間はレーザが照射されないが非常に短い時間であるため加熱部はほとんど冷却されない。すなわち、一旦磁化消失温度以上に昇温された領域は磁化消失温度以上に保たれる。
【００９４】
従ってこのような場合、連続照射期間（超短パルス間のレーザが照射されない時間も含めた連続照射期間）を１パルスとする。また連続照射期間の照射エネルギー量の積分値を１パルス当たりのパワー（ｍＪ／ｃｍ２）とする。
パルス状エネルギー線の１パルス当たりのパワーは１０００ｍＪ／ｃｍ２以下とすることが好ましい。これより大きなパワーをかけると、パルス状エネルギー線によって該磁気記録媒体表面が損傷を受け変形を起こす可能性がある。変形により粗度Ｒａが３ｎｍ以上やうねりＷａが５ｎｍ以上に大きくなると、浮上型／接触型ヘッドの走行に支障を来すおそれがある。
【００９５】
より好ましくは、５００ｍＪ／ｃｍ２以下であり、更に好ましくは１００ｍＪ／ｃｍ２以下である。この領域であると比較的熱拡散の大きな基板を用いた場合でも分解能の高い磁化パターンが形成しやすい。また、パワーは１０ｍＪ／ｃｍ２以上とするのが好ましい。これより小さいと、磁性薄膜の温度が上がりにくく磁気転写が起こりにくい。
【００９６】
１パルス当たりのパワーが同じである場合、パルス幅を短くし一度に強いパルスを照射した方が、熱拡散が小さく磁化パターンの分解能が高くなる傾向にある。
本発明に用いる基板がＡｌ等の金属又は合金である場合は、熱伝導率が大きいことから、局所に与えた熱が所望の部位以外にも広がってしまい磁化パターンを歪ませることが無いよう、また、過剰なエネルギーによって基板に物理的な損傷が起きないよう、該パワーは３０〜１２０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
【００９７】
基板がガラス等のセラミックスである場合はＡｌ等に比して熱伝導が少なく、パルス状エネルギー線照射部位での熱の蓄積が多いことから、該パワーは１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
基板がポリカーボネイト等の樹脂である場合は、パルス状エネルギー線照射部位での熱の蓄積が多くガラス等に比して融点が低いことから、該パワーは１０〜８０ｍＪ／ｃｍ２の範囲が好ましい。
【００９８】
また、エネルギー線による磁性薄膜、保護層、潤滑層の損傷が心配される場合は、パルス状エネルギー線のパワーを小さくして、該パルス状エネルギー線と同時に印加される磁界強度を上げるといった手段を取ることもできる。例えば、面内記録媒体の場合は、常温での保磁力の２５〜７５％、垂直記録の場合には、１から５０％のできるだけ大きな力をかけ、照射エネルギーを下げる。
【００９９】
エネルギー線の波長は、１１００ｎｍ以下であることが好ましい。これより波長が短いと回折作用が小さく分解能が上がるため、微細な磁化パターンを形成しやすい。更に好ましくは、６００ｎｍ以下の波長である。高分解能であるだけでなく、回折が小さいため間隙によるマスクと磁気記録媒体のスペーシングも広くとれハンドリングがしやすく、磁気転写装置が構成しやすくなるという利点が生まれる。また、波長は１５０ｎｍ以上であるのが好ましい。１５０ｎｍ未満では、合成石英の吸収が大きくなり、マスクが使用しにくくなる。波長を３５０ｎｍ以上とすれば、光学ガラスをマスクとして使用することもできる。
【０１００】
具体的には、エキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＹＡＧのＱスイッチレーザ（１０６４ｎｍ）の２倍波（５３２ｎｍ）、３倍波（３５５ｎｍ）、或いは４倍波（２６６ｎｍ）、Ａｒレーザー（４８８ｎｍ、５１４ｎｍ）、ルビーレーザー（６９４ｎｍ）などである。
媒体が円板形状である場合、外部磁界の印加方向は、周方向、半径方向、板面に垂直方向のいずれかをとるのが好ましい。
【０１０１】
磁性薄膜に外部磁界を印加する手段は、磁気ヘッドを用いてもよいし、電磁石または、永久磁石を所望の磁化方向に磁界が生じるよう複数個配置して用いてもよい、更にそれらの異なる手段を組み合わせて使用してもよい。
磁化パターンを形成する際には、エネルギー線の光源とマスク手段との間、又はマスク手段と該媒体との間の照射をしたくない領域に、エネルギー線を部分的に遮光可能な遮光板を設けて、エネルギー線の再照射を防ぐ構造とするのが好ましい。
【０１０２】
遮光板としては、使用するエネルギー線の波長を透過しないものであればよく、エネルギー線を反射又は吸収すればよい。ただし、エネルギー線の熱を吸収すると加熱し磁化パターンに影響を与えやすいため、熱伝導率がよく反射率の高いものが好ましい。例えば、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅなどの金属板である。
本発明における磁気記録媒体の基板が、ガラスからなると、エネルギー線によって与えられた熱が熱拡散により分散する量が少なくエネルギーを効率的に使用でき好ましい。また、そればかりでなく熱拡散が少ないことで磁化パターンの分解能も上がる効果もある。本発明をガラス基板に適用すると、ゴミ等の挟み込みにも強く、基板表面の硬さ故に磁気記録媒体にクラックが入ったり、マスクが傷つくことがなく好ましい。
【０１０３】
本方法によれば従来より精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。特に、比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で、磁気記録媒体のコストアップの主原因になっている、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。これら特定パターンの書き込みは、データトラックピッチの半分のピッチでの書き込みとなるため、その書き込み精度を確保するのが難しかったが、本方法を適用することで高密度向けのパターンも容易に書き込むことができる。
【０１０４】
次に、本発明の磁気記録媒体の構成について説明する。
本発明の磁気記録媒体における基板としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、Ｍｇを主成分とした例えばＭｇ−Ｚｎ合金等のＭｇ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、非結晶ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板やそれらを組み合わせた基板などを用いることができる。中でもＡｌ合金基板や、強度の点では結晶化ガラス等のガラス製基板、コストの点では樹脂製基板を用いると該マスク手段と磁気記録媒体が非接触である利点が特に生かされ好ましい。
【０１０５】
磁気ディスクの製造工程においては、まず基板の洗浄・乾燥が行われるのが通常であり、本発明においても各層の密着性を確保する見地からもその形成前に洗浄、乾燥を行うことが望ましい。
本発明の磁気記録媒体の製造に際しては、基板表面にＮｉＰ等の金属被覆層を形成してもよい。
【０１０６】
金属被覆層を形成する場合に、その手法としては、無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法など薄膜形成に用いられる方法を利用することができる。導電性の材料からなる基板の場合であれば電解めっきを使用することが可能である。金属被覆層の膜厚は５０ｎｍ以上あればよい。ただし、磁気ディスク媒体の生産性などを考慮すると５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに好ましくは５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。
【０１０７】
また、金属被覆層を成膜する領域は基板表面全域が望ましいが、一部だけ、例えばテキスチャリングを施す領域のみでも実施可能である。
又、基板表面、又は金属被覆層が形成された基板表面に同心状テキスチャリングを施してもよい。本発明において同心状テキスチャリングとは、例えば遊離砥粒とテキスチャーテープを使用した機械式テキスチャリングやレーザー光線などを利用したテキスチャリング加工、又はこれらを併用することによって、円周方向に研磨することによって基板円周方向に微小溝を多数形成した状態を指称する。
【０１０８】
機械的テキスチャリングを施すための遊離砥粒の種類としてはダイアモンド砥粒、中でも表面がグラファイト化処理されているものが最も好ましい。機械的テキスチャリングに用いられる砥粒としては他にアルミナ砥粒が広く用いられているが、特にテキスチャリング溝に沿って磁化容易軸を配向させるという面内配向媒体の観点から考えるとダイアモンド砥粒が極めて良い性能を発揮する。この原因については現在のところ明確にはなっていないが、極めて再現性の良い結果が得られている。
【０１０９】
ヘッド浮上量ができるだけ小さいことが高密度磁気記録の実現には有効であり、またこれら基板の特徴のひとつが優れた表面平滑性にあることから、基板表面のＲａは２ｎｍ以下、さらには１ｎｍ以下であることが好ましく、中でも０．５ｎｍ以下であることが好ましい。ただし、ここでＲａの決定は、触針式表面粗さ計を用いて測定した場合を想定している。このとき測定用の針の先端は半径０．２μｍ程度の大きさのものが使用される。
【０１１０】
次に基板上には、磁性薄膜層との間に下地層等を形成してもよい。下地層は、結晶を微細化ならびにその結晶面の配向を制御することを目的としていて、Ｃｒを主成分とするものがよく用いられる。
Ｃｒを主成分とする下地層の材料としては、純Ｃｒの他、記録層との結晶マッチングなどの目的でＣｒにＶ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｂなどの第二、第三元素を添加したものや、酸化Ｃｒなども含む。中でも純ＣｒやＴｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆを有するものが好ましい。これら第二、第三元素の含有量はそれぞれの元素によって最適な量が異なるが、一般には１原子％〜５０原子％、好ましくは５原子％〜３０原子％、さらに好ましくは５原子％〜２０原子％の範囲である。
【０１１１】
下地層の膜厚はこの異方性を発現させ得るに十分なものであればよく、０．１〜５０ｎｍであり、好ましくは０．３〜３０ｎｍ、さらに好ましくは０．５〜１０ｎｍである。Ｃｒを主成分とする下地層の成膜時は基板加熱を行っても行わなくてもよい。
下地層の上には、場合によって軟磁性層を設けても良い。特に磁化遷移ノイズの少ないキーパーメディア、或いは磁区がメディア面内に対して垂直方向にある垂直記録媒体には、効果が大きく、よく用いられる。
【０１１２】
軟磁性層は、透磁率が比較的高く、損失の少ない物であれば何でもよく、任意であるが、代表的なものでＮｉＦｅや、それに第３元素としてＭｏ等を添加した物がよく用いられる。最適な透磁率は、データの記録に利用されるヘッドや、記録層の特性によっても大きく変わるが、概して、最大透磁率が１０〜１００００００（Ｈ／ｍ）程度であることが好ましい。
【０１１３】
次に記録層が形成されるが、記録層と軟磁性層の間には下地層と同一の材料の層或いは、他の非磁性材料が挿入されていてもよい。記録層の成膜時は、基板加熱を行っても行わなくてもよい。
記録層としては、Ｃｏ合金磁性膜、ＴｂＦｅＣｏを代表とする希土類系磁性膜、ＣｏとＰｄの積層膜を代表とする遷移金属と貴金属系の積層膜等が用いられる。
【０１１４】
Ｃｏ合金磁性層としては、通常、純ＣｏやＣｏＮｉ、ＣｏＳｍ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔなどの磁性材料として一般に用いられるＣｏ合金磁性材料を用いる。これらのＣｏ合金に更にＮｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｗ、Ｂなどの元素やＳｉＯ２等の化合物を加えたものでも良い。例えばＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＮｉＰｔ、ＣｏＮｉＣｒＰｔＢ等が挙げられる。Ｃｏ合金磁性層の膜厚は任意であるが、通常５〜５０ｎｍ、好ましくは１０〜３０ｎｍである。また、本記録層は、適当な非磁性の中間層を介して、或いは直接２層以上積層してもよい。その時、積層される磁性材料の組成は、同じであっても異なっていてもよい。
【０１１５】
希土類系磁性層としては、通常ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＴｂＦｅなどの磁性材料として一般に用いられる希土類磁性材料を用いる。これらの希土類合金にＴｂ、Ｄｙ、Ｈｏなどを添加し４元系としてもよいし、酸化劣化防止の目的からＴｉ、Ａｌ、Ｐｔが添加されていてもよい。希土類系磁性層の膜厚は、任意であるが、通常５〜１００ｎｍ程度である。また、本記録層は、適当な非磁性の中間層を介して、或いは直接２層以上積層してもよい。その時、積層される磁性材料の組成は、同じであっても異なっていてもよい。特に希土類系磁性層は、アモルファス構造膜かつメディア面内に対して垂直方向に磁化を持つため高記録密度記録に適し、本発明記録がより簡単に適用できる。
【０１１６】
同様に垂直磁気記録に適した遷移金属と貴金属系の積層膜としては、通常Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ｐｔ、Ｆｅ／Ａｕ、Ｆｅ／Ａｇなどの磁性材料として一般に用いられる積層膜材料を用いる。これらの積層膜の遷移金属、貴金属は、特に純粋なものでなくてもよく、それらを主とする合金であってもよい。積層膜の膜厚は、任意であるが、通常５〜１０００ｎｍ程度である。また、積層の仕方についても任意で、必ずしも２つの材料の積層でなくてもよい。
【０１１７】
本発明において、記録層としての磁性薄膜は、室温において磁化を保持し、加熱時に消磁されるか、或いは加熱と同時に外部磁界を印加されることで磁化される。
磁性薄膜の室温での保磁力は、室温において磁化を保持し、かつ適当な外部磁界により均一に磁化されるものである必要がある。好ましくは２０００Ｏｅ以上である。高密度記録媒体の磁性薄膜としては２０００Ｏｅ以上が好ましいためである。より好ましくは２５００Ｏｅ以上、特に好ましくは３０００Ｏｅ以上である。
【０１１８】
室温での保磁力は大きい方が高密度記録が可能であり好ましい。従来の磁気転写法では、あまり保磁力が高い媒体には転写が困難であったが、本発明においては磁性薄膜を加熱し保磁力を十分に下げて磁化パターンを形成するため、保磁力の大きい媒体への適用が好ましい。
ただし、好ましくは２００００Ｏｅ以下とする。２００００Ｏｅを超えると、一括磁化のために大きな外部磁界が必要となり、また通常の磁気記録が困難となる可能性がある。
【０１１９】
磁性薄膜は、室温において磁化を保持しつつ、適当な加熱温度では弱い外部磁界で磁化されるものである必要がある。また室温と磁化消失温度との差が大きい方が磁化パターンの磁区が明瞭に形成しやすい。このため磁化消失温度は高いほうが好ましく、１００℃以上が好ましく、より好ましくは１５０℃以上である。例えば、キュリー温度近傍（キュリー温度のやや下）や補償温度近傍に磁化消失温度がある。
【０１２０】
キュリー温度は、好ましくは１００℃以上である。１００℃未満では、室温での磁区の安定性が低い傾向がある。より好ましくは１５０℃以上である。特に好ましくは１８０℃以上である。また好ましくは７００℃以下である。磁性薄膜をあまり高温に加熱すると、変形してしまう可能性があるためである。
面内磁気記録媒体は、近年の高密度化により狭トラック幅化が進み、ヘッドでの記録による磁気にじみの影響が相対的に大きくなりつつあり、特にサーボ信号等の位置決め信号で磁気にじみが大きいとヘッド位置の精度が保てず、エラーレートが増加するおそれがあるが、本発明の記録方法によれば、スポット的な急激に昇温された部分のみに記録が選択的に行われるため、磁気にじみが起こりにくく、さらなる高密度記録が行えるようになる。
【０１２１】
好ましくはＭＲ、ＧＭＲ、ＴＭＲヘッドなどの磁気ヘッドで磁気的に信号を検出するために、磁性薄膜の飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。この場合反磁界の影響が大きいため、加熱と外部磁界によって磁化反転された部分の温度が急峻に下がるよう、パルス幅はできるだけ狭い方が望ましい。
より好ましくは、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成がしにくいため、５００ｅｍｕ／ｃｃ以下が好ましい。
【０１２２】
一方、磁気記録媒体が垂直磁気記録媒体である場合、加熱消磁或いは加熱磁化する際の減磁作用が少なく、本発明を適用するのに好適である。好ましくはＭＲヘッドなどの磁気ヘッドで磁気的に信号を検出するために、磁性薄膜の飽和磁化が５０ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。より好ましくは、１００ｅｍｕ／ｃｃ以上とする。ただしあまり大きいと磁化パターンの形成がしにくいため、５００ｅｍｕ／ｃｃ以下が好ましい。しかしながら、飽和磁化が大きいと磁気的な減磁作用で意図しない磁化反転が起こりやすくエキストラパルスやノイズが発生するので、磁性薄膜の下に前述の軟磁性層を設けることが有効である。
【０１２３】
特に、磁化パターンが比較的大きく１磁区の単位体積が大きい場合は、該磁化反転が起こりやすいため軟磁性層を設けるのが好ましい。
本発明においては、磁性薄膜上に保護層を形成するのが好ましい。すなわち、媒体の最表面を硬質の保護層により覆う。保護層は、磁化パターン形成時のヘッドやマスクとの衝突や塵埃・ゴミ等のマスクとの挟み込みによる磁性薄膜の損傷を防ぐ働きをする。特に通常の大気中で磁化パターン形成プロセスが行われる場合は重要である。磁性薄膜が複数層ある場合には、最表面に近い磁性薄膜の上に保護層を設ければよい。保護層は磁性薄膜上に直接設けても良いし、必要に応じて間に他の働きをする層をはさんでも良い。
【０１２４】
保護層としては、カーボン、水素化カーボン、窒素化カーボン、アモルファスカーボン、ＳｉＣ等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＳｉＮ、ＴｉＮなどの硬質材料を用いることができる。透明でも不透明であってもよい。耐衝撃性及び潤滑性の点では炭素質保護膜が好ましく、特にダイヤモンドライクカーボンが好ましい。エネルギー線による磁性薄膜の損傷防止の役割を果たすだけでなく、ヘッドによる磁性薄膜の損傷にも極めて強くなる。
【０１２５】
エネルギー線の一部は保護層でも吸収され、熱伝導によって磁性薄膜を局所的に加熱する働きをする。このため保護層が厚すぎると横方向への熱伝導により磁化パターンがぼやけてしまう可能性があるため、膜厚は薄い方が好ましい。また、記録再生時の磁性薄膜とヘッドとの距離を小さくするためにも薄い方が好ましい。従って５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下である。ただし、充分な耐久性を得るためには０．１ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１ｎｍ以上である。
【０１２６】
また、保護層が２層以上の層から構成されていてもよい。磁性層の直上の保護層をＣｒを主成分とする層を設けると、磁性層への酸素透過を防ぐ効果が高く好ましい。
本発明においては、前述の通り、磁気記録媒体の最上層に潤滑層を形成する。更に、浮上ヘッドの走行安定性を損なわないよう、磁化パターン形成後の該媒体の表面粗度Ｒａを３ｎｍ以下に保つのが好ましい。なお、媒体表面粗度Ｒａとは潤滑層を含まない媒体表面の粗度であって、触針式表面粗さ計を用いて測定長４００μｍで測定後、ＪＩＳ Ｂ０６０１に則って算出した値である。より好ましくは１．５ｎｍ以下とする。
【０１２７】
さらに望ましくは磁化パターン形成後の該媒体の表面うねりＷａを５ｎｍ以下に保つ。Ｗａは潤滑層を含まない媒体表面のうねりであって、触針式表面粗さ計を用いて測定長２ｍｍで測定後、Ｒａ算出に準じて算出した値である。より好ましくは３ｎｍ以下とする。
本磁気記録媒体への磁化パターンの形成は、記録層に対して行い、通常は、保護層、又は保護膜と潤滑層を形成した後に既術のいずれかの方法で行うが、記録層の酸化の心配がない場合は、記録層の成膜直後に行っても良い。
【０１２８】
磁気記録媒体の各層を形成する成膜方法としては任意であるが、例えば直流（マグネトロン）スパッタリング法、高周波（マグネトロン）スパッタリング法、ＥＣＲスパッタリング法、真空蒸着法などの物理的蒸着法が挙げられる。
又、成膜時の条件としても特に制限はなく、到達真空度、基板加熱の方式と基板温度、スパッタリングガス圧、バイアス電圧等は、成膜装置により適宜決定すればよい。例えば、スパッタリング成膜では、通常の場合、到達真空度は５×１０−６Ｔｏｒｒ以下、基板温度は室温〜４００℃、スパッタリングガス圧は１×１０−３〜２０×１０−３Ｔｏｒｒ、バイアス電圧は一般的には０〜−５００Ｖである。
【０１２９】
成膜に当たっては、基板を加熱する場合、下地層形成前に行っても良いし、熱吸収率が低い透明な基板を使用する場合には、熱吸収率を高くするため、Ｃｒを主成分とする種子層又はＢ２結晶構造を有する下地層を形成してから基板を加熱し、しかる後に記録層等を形成しても良い。
記録層が、希土類系の磁性膜の場合には、腐食、酸化防止の見地から、ディスクの最内周部及び最外周部を最初マスクして、記録層まで成膜、続く保護層の成膜の際にマスクを外し、記録層を保護膜で完全に覆う方法や、保護層が２層の場合には、記録層と第一の保護層までをマスクしたまま成膜、第２の保護層を成膜する際にマスクを外し、やはり記録層を第二の保護膜で完全に覆うようにすると希土類系磁性層の腐食、酸化が防げて好適である。
【０１３０】
本発明の磁気記録媒体は、基板上に磁性薄膜を設けてなる磁気記録媒体であって、磁性薄膜を局所的に加熱する工程と磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより磁化パターンが形成されたのち、潤滑層が形成されてなる。
本発明によれば、マスクのパターニング精度やアライメント精度により磁化パターンの精度が制限されることがないので、微細な磁化パターンが精度良く形成される。そして、磁化遷移幅が小さく磁区の境界での磁化遷移が非常に急峻で出力信号の品質が高いパターンが形成される。
【０１３１】
また非常に短時間で簡便に製造でき、従来のようにマスターディスクと密着させることがないため、傷や欠陥が少ない。
さらに、潤滑層膜厚を十分厚くできるので、耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。品質の高い精密な磁化パターンが形成でき、かつ単位パターンを繰り返すようなパターンが容易に形成できるので、媒体の記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンの形成に適している。
【０１３２】
特に、データトラックに記録／再生ヘッドをトラッキングするためのサーボパターン又はサーボパターン書きこみ用基準パターンの形成に使用すると効果が大きい。比較的パターンが単純で、かつ高密度化・高精度化するほど記録が困難で磁気記録媒体のコストアップの主原因になっているからである。
本発明の磁気記録装置は、以上述べてきた磁気記録媒体を少なくとも一枚と、磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記録装置である。
【０１３３】
微細かつ高精度なサーボパターン等の磁化パターンが形成された磁気記録媒体を用いるので、このような磁気記録装置は高密度記録が可能である。また、媒体に傷がなく欠陥も少ないため、エラーの少ない記録を行うことができる。
さらに、磁気記録媒体の潤滑層膜厚を十分厚くできるので、装置として耐衝撃性及び耐久性が高い。そして、媒体の連続製造を行ってもマスクに潤滑層が付着しにくいので、磁化パターンの信号出力が高い。
【０１３４】
また、磁気記録媒体を装置に組みこんだ後、上記磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッドにより記録してなる磁気記録装置に用いることで、簡易に精密なサーボ信号を得ることができる。
また、磁気ヘッドでのサーボバースト信号記録後にも、ユーザデータ領域として用いられない領域には本発明により磁化パターンとして記録した信号が残っていると何らかの外乱により磁気ヘッドの位置ずれが起きたときにも所望の位置に復帰させやすいので、両者の書き込み方法による信号が存在する磁気記録装置は、信頼性が高い。
【０１３５】
磁気記録装置として代表的な、磁気ディスク装置を例に説明する。
磁気ディスク装置は、通常、磁気ディスクを１枚或いは複数枚を串刺し状に固定するシャフトと、該シャフトにベアリングを介して接合された磁気ディスクを回転させるモータと、記録及び／又は再生に用いる磁気ヘッドと、該ヘッドが取り付けられたアームと、ヘッドアームを介してヘッドを磁気記録媒体上の任意の位置に移動させることのできるアクチュエータとからなり、記録再生用ヘッドが磁気記録媒体上を一定の浮上量で移動している。記録情報は、信号処理手段を経て記録信号に変換されて磁気ヘッドにより記録される。また、磁気ヘッドにより読み取られた再生信号は同信号処理手段を経て逆変換され、再生情報が得られる。
【０１３６】
ディスク上には、情報信号が同心円状のトラックに沿って、セクター単位で記録される。サーボパターンは通常、セクター間に記録される。磁気ヘッドは該パターンからサーボ信号を読み取り、これによりトラックの中心に正確にトラッキングを行い、そのセクターの情報信号を読み取る。記録時も同様にトラッキングを行う。
【０１３７】
前述の通り、サーボ信号を発生するサーボパターンは、情報を記録する際のトラッキングに使用するという性質上、特に高精度が要求される。また現在多く使用されているサーボパターンは、１トラックあたり、互いに１／２ピッチずれた２組のパターンからなるため、情報信号の１／２のピッチ毎に形成する必要があり、２倍の精度が要求される。
【０１３８】
しかしながら、従来のサーボパターン形成方法では、外部ピンとアクチュエータの重心が異なることから生じる振動の影響でライトトラック幅で０．２〜０．３μｍ程度が限界であり、トラック密度の増加にサーボパターンの精度が追いつかず、磁気記録装置の記録密度向上及びコストダウンの妨げとなりつつある。
本発明によれば、マスク露光の手法を用いて効率よく精度の高い磁化パターンを形成することができるので、従来のサーボパターン形成方法に比べて格段に低コスト、短時間で精度良くサーボパターンを形成でき、例えば４０ｋＴＰＩ以上に媒体のトラック密度を高めることができる。従って本媒体を用いた磁気記録装置は高密度での記録が可能となる。
【０１３９】
また、位相サーボ方式を用いれば連続的に変化するサーボ信号が得られるのでよりトラック密度を上げることができ、０．１μｍ幅以下でのトラッキングも可能となり、より高密度記録が可能である。
前述のように、位相サーボ方式には、例えば、内周から外周に、半径に対して斜めに直線的に延びる磁化パターンが用いられる。このような、半径方向に連続したパターンや斜めのパターンは、ディスクを回転させながら１トラックずつサーボ信号を記録する従来のサーボパターン形成方法では作りにくく、複雑な計算や構成が必要であった。
【０１４０】
しかし本技術によれば、形状に応じたマスクを一旦作成すれば、ディスク上の所望の位置でマスク露光するだけで当該パターンを容易に形成できるため、位相サーボ方式に用いる媒体を簡単かつ短時間、安価に作成することができる。ひいては、高密度記録が可能な、位相サーボ方式の磁気記録装置を提供できる。
さて、従来主流のサーボパターン形成方法は、媒体を磁気記録装置（ドライブ）に組み込んだのちに、クリーンルーム内で専用のサーボライターを用いて行う。
【０１４１】
各ドライブをサーボライターに装着し、ドライブ表面あるいは裏面のいずれかにある孔よりサーボライターのピンを差し入れ磁気ヘッドを機械的に動かしながら、トラックに沿って１パターンずつ記録を行う。このためドライブ一台あたり１５〜２０分程度と非常に時間がかかる。専用のサーボライターを用い、またドライブに孔を開けるためこれら作業はクリーンルーム内で行う必要があり、工程上も煩雑でコストアップの要因であった。
【０１４２】
本発明により、予めパターンを記録したマスクを通してエネルギー線を照射することで、サーボパターン或いはサーボパターン記録用基準パターンを一括して記録でき、非常に簡便かつ短時間で媒体にサーボパターンを形成できる。このようにしてサーボパターンを形成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、上記サーボパターン書込み工程は不要となる。
【０１４３】
或いはサーボパターン記録用基準パターンを形成した媒体を組み込んだ磁気記録装置は、該基準パターンをもとにして装置内で所望のサーボバースト信号を書込むことができるため、上記のサーボライターは不要であり、クリーンルーム内での作業も必要なく、高精度のサーボパターンを有する磁気記録装置が簡単な工程で安価に得られる。
【０１４４】
また、磁気記録装置の裏側に孔を開ける必要がなく耐久性や安全性の上でも好ましい。
さらに、マスクと媒体との間に間隙を設けることで、マスクとの接触による媒体の変形損傷や、微小な塵埃やゴミの挟み込みによる媒体の損傷を防ぎ、欠陥の発生を防ぐことができる。
【０１４５】
以上のように、本発明によれば信頼性の高い高密度記録が可能な磁気記録装置を、簡便な工程で安価に得ることができる。
磁気ヘッドとしては、薄膜ヘッド、ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッドなど各種のものを用いることができる。
磁気ヘッドの再生部をＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録装置を実現することができる。
【０１４６】
またこの磁気ヘッドを、浮上量が０．００１μｍ以上、０．０５μｍ未満の従来より低い高さで浮上させると、出力が向上して高い装置Ｓ／Ｎが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録装置を提供することができる。また、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせるとさらに記録密度を向上でき、例えば、トラック密度１３ｋＴＰＩ以上、線記録密度２５０ｋＦＣＩ以上、１平方インチ当たり３Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも十分なＳ／Ｎが得られる。
【０１４７】
さらに磁気ヘッドの再生部を、互いの磁化方向が外部磁界によって相対的に変化することによって大きな抵抗変化を生じる複数の導電性磁性層と、その導電性磁性層の間に配置された導電性非磁性層からなるＧＭＲヘッド、あるいはスピン・バルブ効果を利用したＧＭＲヘッドとすることにより、信号強度をさらに高めることができ、１平方インチ当たり１０Ｇビット以上、３５０ｋＦＣＩ以上の線記録密度を持った信頼性の高い磁気記録装置の実現が可能となる。
【０１４８】
【実施例】
以下に本発明の磁気記録媒体を詳細に説明するが、その要旨の範囲を越えない限り、実施例により限定される物では無い。
（実施例１）
２．５インチ径のアルミノシリケート系ガラス基板を洗浄、乾燥し、その上に到達真空度：１×１０−７Ｔｏｒｒ基板温度：３５０℃、バイアス電圧：−２００Ｖ、スパッタリングガス圧は、Ａｒで３×１０−３Ｔｏｒｒの条件下でＮｉＡｌを６００Å、Ｃｒ９４Ｍｏ６を１００Å、記録層としてＣｏ７２Ｃｒ１８Ｐｔ１０を２２０Å、保護層としては、カーボン（ダイヤモンドライクカーボン）を５０Å成膜した。表面粗度Ｒａは０．５ｎｍ、うねりＷａは０．５ｎｍであった。
【０１４９】
その上に、浸漬引き上げ法によりフッ素系潤滑剤層を形成した。アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ４０００をフロン系溶剤ＰＦ５０６０で希釈した溶液を槽に満たし、ディスクを浸漬したのち、溶液を１０Ｌ／分の速度で引き抜き、潤滑剤膜を形成した。これを１００℃４０分焼成したのち、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を測定したところ１．５ｎｍであった。
【０１５０】
このようにして室温での保磁力３０００Ｏｅ、飽和磁化３１０ｅｍｕ／ｃｃの面内記録用磁気ディスクを得た。記録層のキュリー温度は２５０℃であった。
続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。
次に、磁化パターン形成のため、磁気ディスクをスピンドル上に固定後、磁気ディスク上に約１０μｍの間隙を空けて、図１に示すような、幅１μｍ長さ１５ｍｍ（半径１５ｍｍから３０ｍｍまで）の透過部が４５゜ごとに放射状に設けられてなるマスクを配置し、２ｒｐｍで両者を回転させた。マスクは、石英ガラスを基材とし、厚さ２０ｎｍのＣｒ層により非透過部が形成されてなる。
【０１５１】
波長λ＝２４８ｎｍのエキシマパルスレーザをパルス幅：２５ｎｓｅｃ、パワーを８０ｍＪ／ｃｍ２、スポット：１０ｍｍ＊３０ｍｍ（ピークエネルギーの１／ｅ２となる径）のエキシマレーザのレーザ照射口に１２°の角度の扇形の遮光板を設置して繰り返し周波数１Ｈｚで３０パルス照射し、同時に約２．３ｋガウスの磁界を磁気ディスクの円周直方向に永久磁石にて印加し磁気パターンの転写を試みた。
【０１５２】
磁化パターン形成の有無は、磁気現像液により磁化パターンを現像して、光学顕微鏡で観察することで確かめた。その結果、該マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を調べたところ１．０ｎｍに減少していた。１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、４０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚測定を実施したところ１．７ｎｍであった。この磁気ディスクをＣＳＳテスト実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１５３】
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁化パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
（実施例２）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。
【０１５４】
次に、潤滑剤の希釈に使用した溶剤で超音波洗浄器を用いることにより潤滑剤の洗浄除去を行った。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤の膜厚を測定したところ潤滑剤がないことが判明した。
この磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの転写を試みた。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１５５】
次に、１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、４０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚測定を実施したところ１．５ｎｍであった。
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁化パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
【０１５６】
（比較例１）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。この磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの転写を試みた。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１５７】
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑層の膜厚を調べたところ１．０ｎｍに減少していた。この磁気ディスクにＣＳＳテスト実施したところ２万回でヘッドクラッシュを起こした。潤滑層の遊離部分がなくなったため、耐久性が不十分となったと考えられる。
また、全く同一の条件で磁気ディスク上に磁化パターンを生成し、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで磁気パターンを再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。
【０１５８】
（実施例３）
潤滑層としてフッ素系潤滑剤を浸漬引き上げ法により０．７ｎｍの厚さに塗布した以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。アウジモント社製Ｆｏｍｂｌｉｎ−Ｚ−ＤＯＬ４０００をフロン系溶剤ＰＦ５０６０で希釈した溶液を槽に満たし、ディスクを浸漬したのち、溶液を５Ｌ／分の速度で引き抜き、潤滑剤膜を形成し、１００℃４０分焼成した。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ０．７ｎｍであった。
【０１５９】
続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクは取り替えることなく同一のものを使用したが、マスクの汚れは観察されなかった。１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
【０１６０】
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
次に、１回目と同じフッ素系潤滑剤をスピンコーターを用いて８０ｒｐｍで媒体を回転させながら塗布後、３０００ｒｐｍで回転して乾燥することにより潤滑剤を再塗布した。塗布後、ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．７ｎｍであった。
【０１６１】
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。また、ＣＳＳテストを実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１６２】
（実施例４）
潤滑層を設けなかった以外は、実施例１と同様にして磁気ディスクを作製した。続いて、この磁気ディスクの全面に非接触式の光学的表面検査装置で欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
【０１６３】
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクは取り替えることなく同一のものを使用したが、マスクの汚れは観察されなかった。１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
【０１６４】
次に、フッ素系潤滑剤を浸漬引き上げ法で塗布し、１００℃で４０分焼成した。ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．５ｎｍであった。
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、通常、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力と同等であった。また、ＣＳＳテストを実施したところ２０万回までヘッドクラッシュは起こらなかった。
【０１６５】
（比較例２）
実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。潤滑層膜厚は１．５ｎｍであった。続いて、この磁気ディスクの全面に磁気ヘッドによる欠陥検査（サーティファイ）を行った。このような磁気ディスクを１００００枚作製した。
これら磁気ディスクに、実施例１と同様に磁化パターンの形成を連続して行った。マスクを取り替えることなく同一のものを使用したところ、３０００枚程度で付着物が観察され始めた。
【０１６６】
１００００枚終了後、ＦＴ−ＩＲを用いてマスク上の付着物の膜厚を調べたところ０．２０ｎｍあった。この転写に使用したマスク上の付着物を２次イオン質量計で元素解析したところ炭素、フッ素のピークが検出され付着物が潤滑剤であることが判明した。
１枚目、１０００枚目、３０００枚目、５０００枚目、１００００枚目のディスクについて、以下の評価を行った。
【０１６７】
磁化パターン形成の有無を確かめたところ、全てのディスクで、マスクの透過部、非透過部に相当するパターンが磁気ディスク上に転写されていた。
ＦＴ−ＩＲを用いて潤滑剤膜厚を測定したところ１．０ｎｍに減少していた。これら磁気ディスクにＣＳＳテストを実施したところ２万回でヘッドクラッシュを起こした。潤滑層の遊離部分がなくなったため、耐久性が不十分となったと考えられる。
【０１６８】
形成した磁化パターンを、リード幅０．９μｍのハードディスク用ＭＲヘッドで再生し、その波形をオシロスコープで確認した。観察された波形の出力は、磁気ヘッドを用いて書き込んだ磁化パターンの出力に比べて徐々に低下していき、３０００枚で９０％、５０００枚で８５％、１００００枚で８０％となった。これに伴い信号強度も低下した。
【０１６９】
【発明の効果】
本発明によれば、効率よく精度よくパターンが形成でき、しかも耐衝撃性及び耐久性の高い磁気記録媒体の製造方法が提供できる。ひいては高密度記録が可能で耐久性の高い磁気記録媒体及び磁気記録装置を短時間かつ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１で用いるマスク手段の説明図
Claims (5)
- 基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体の製造方法であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、
磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 第１の潤滑層を形成したのち、磁気ヘッドにより磁気記録媒体の検査を行い、続いて磁化パターンを形成し、次いで第２の潤滑層を形成する請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 磁化パターンが、記録／再生に用いる磁気ヘッドの制御用磁化パターンである請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 基板上に磁化パターンが形成された磁性薄膜と潤滑層を設けてなる磁気記録媒体であって、該磁気記録媒体の近傍に配置されたマスク手段を通して該磁気記録媒体にエネルギー線を照射し該磁性薄膜を局所的に加熱する工程と同時に、該磁性薄膜に外部磁界を印加する工程とにより該磁化パターンを形成する際に、磁化パターン形成前に磁性薄膜上に予め潤滑層より薄い第１の潤滑層を形成し、磁化パターン形成後に第１の潤滑層の上に第２の潤滑層を塗布して潤滑層を形成したことを特徴とする磁気記録媒体。
- 磁気記録媒体を記録方向に駆動する駆動部と、記録部と再生部からなる磁気ヘッドと、磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させる手段と、磁気ヘッドへの記録信号入力と磁気ヘッドからの再生信号出力を行うための記録再生信号処理手段を有する磁気記録装置であって、請求項４に記載の磁気記録媒体を該磁気記録装置に組みこんだ後、制御用磁化パターンを磁気ヘッドにより再生し信号を得て、該信号を基準としてサーボバースト信号を該磁気ヘッドにより記録することを特徴とする磁気記録装置。
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