专利名称：磁性记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及被称为离散轨道型磁性记录介质。
背景技术：
用于诸如硬盘驱动器之类的存储器件的记录介质的实例是磁盘(磁性记录介质)。磁盘具有由盘基材和具有预定磁结构的记录层组成的多层结构。需要由计算机系统处理的不断增长的信息量正在促使磁盘技术发展，以获得更高的记录密度。
当正在磁盘上记录信息时，用于记录的磁头靠近磁盘的记录表面(基本上是记录层)布置，并且磁头向记录层施加强于记录层的矫顽磁力的记录磁场。依次反转由磁头所施加的记录磁场的方向同时相对于磁盘相对地移动磁头会形成多个记录标记(磁畴)，所述多个记录标记沿相反的两个方向被交替磁化，并且沿盘的记录层中的信息轨道的圆周排列。在此过程中控制记录磁场的方向的反转的定时可允许形成预定长度的记录标记。由此，在记录层上基于磁场方向的变化可记录多种信号或者信息。
在磁盘技术领域，已经开发了所谓的离散轨道(DT)型磁盘，以获得更高的记录密度。DT型磁盘在下面的专利文献1-3中有描述。
专利文献1JP-A-2005-71467专利文献2JP-A-2005-166115专利文献1JP-A-2005-293730图31和32示出了常规的DT型磁盘90。图31是磁盘90的局部俯视图，图32是沿图31的线XXXII-XXXII所取的剖视图。
如图32所示，磁盘90具有包含盘基材91、记录层92和覆盖层93的多层结构。如图31所示，记录层92包括多个沿盘D的圆周或者围绕盘的中心延伸的信息轨道92A，以及位于信息轨道之间的非磁性区92B。信息轨道92A包括轨道伺服信号区TS和用户数据区YD。轨道伺服信号区TS包括多个磁性区92a和多个非磁性区92b，使得彼此相邻的磁性区92a被非磁性区92b隔离开。磁性区92a分别具有所谓的垂直磁性各向异性，并被沿同样的方向磁化。这样构造的磁性区92a和非磁性区92b构成了轨道伺服信号。用户数据区YD包括用户数据被写入其中的磁性区92c。磁性区92c由与磁性区92a相同的材料制成，其具有垂直磁性各向异性，并且在用户数据被第一次写到其上之前处于所谓的“as-depo”状态，在该状态中，该区域在垂直方向上被随机地并且大致均匀地磁化。
当在DT型磁盘90上记录信息时，磁头施加记录磁场，由此在多个信息轨道92A之一中的用户数据区YD中的磁性区92c上产生多个记录标记(磁畴)，所述多个记录标记沿相反的方向交替磁化，并且沿盘记录层92的圆周依次排列。在磁化过程中，因为磁场被顺序地施加到其上以记录信息的信息轨道92A并且相邻的信息轨道92A被非磁性区92B隔离，所以可以防止消磁或者减弱相邻信息轨道92A中的记录标记的串写作用。在实现轨道的更细密间距和更高的记录密度方面，防止串写作用的能力是磁盘的有利的特征。
图33(a)-34(c)示出了磁盘90的制造方法。如图33(a)所示，为了制造磁盘90，首先在盘基材91上形成磁性膜94。然后，如图33(b)所示，在磁性膜94上形成抗蚀剂图案95。抗蚀剂图案95具有开口95a，所述开口95a根据记录层92的非磁性区92b的图案而被定位。抗蚀剂图案95还包括根据记录层92的非磁性区92B的图案所定位的开口(没有示出)。如图33(c)所示，利用抗蚀剂图案95作为掩模，执行刻蚀工艺，由此在磁性膜94上绘制出图案。在此阶段，在记录层92中形成磁性区92a，92c。在去除抗蚀剂图案95之后，非磁性材料96被加载在磁性区92a，92c之间，如图33(d)所示。此工艺在记录层92中形成非磁性区92B，92b。
如图34(a)所示，在记录层92上形成覆盖层93。然后，如图34(b)所示，磁场被共同地施加到整个记录层92，以将磁性区92a，92c沿相同的方向磁化。在此过程中，施加到磁性区92a，92c的磁场Hr强于其矫顽磁力。沿相同的方向这样来磁化磁性区92a允许在轨道伺服信号区TS中形成轨道伺服信息。现在参考图34(c)，执行AC消磁处理，以使得用户数据区YD中的磁性区92c成为as-depo状态。在AC消磁处理中，使用预定的磁头，以在每个信息轨道92A中，在用户数据区YD的磁性区92c中形成高频重复模式符号。通过这样的步骤，可以获得在记录层92中包括轨道伺服信息的磁盘90。
但是，常规磁盘90的制造包括多个低效的步骤。常规磁盘90的制造要求沿相同的方向对记录层92的磁性区92a进行一次性磁化，然后执行AC消磁处理以只将磁性区92c转变为as-depo状态。必须对每一个信息轨道92A执行AC消磁处理。因此，AC消磁处理需花费较长的时间(通常每一张盘10分钟或者更长)以将信息轨道92A中的磁性区92c(记录层92的全部磁性区92c)转变为as-depo状态。这样的AC消磁处理对于实现更高的制造效率和降低磁盘的制造成本是不希望的。
发明内容
考虑到前面所述的情况，提出了本发明，其目的在于提供一种磁性记录介质，其适于高效地产生轨道伺服信息并且高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。本发明的另一目的是提供一种制造这样的磁性记录介质的方法。
本发明的第一方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且第二磁性区的矫顽磁力大于第一磁性区的矫顽磁力。本发明中的基材可以是空白基材，或者是其表面上形成有预定材料层的基材。如此构造的磁性记录介质在高效形成轨道伺服信息和高效地将用户数据区中的磁性区转变为as-depo状态是有利的。
当制造这样的磁性记录介质时，轨道伺服信号区中的第一磁性区和用户数据区中的第二磁性区可以例如通过在基材上进行的薄膜形成技术分别成为as-depo状态。此后，向整个记录层共同施加预定的磁场(强于第一磁性区的矫顽磁力但是弱于第二磁性区的矫顽磁力)，可以允许保持第二磁性区的as-depo状态，同时沿相同的方向磁化第一磁性区。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区中形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的第一磁性区和多个非磁性区。
在如此构造的磁性记录介质中，向整个记录层共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区中沿相同的方向磁化第一磁性区，这有利于高效地形成轨道伺服信息。这样的过程消除了利用磁头等单个地向第一磁性区施加磁场以形成轨道伺服信号的的需要。该磁性记录介质还允许即使在共同施加磁场之后，基于第一磁性区和第二磁性区之间的矫顽磁力的差异，保持第二磁性区的作为其初始状态的as-depo状态。因此，磁性记录介质无需进行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理，所述AC消磁处理用于将用户数据区中的第二磁性区转变为as-depo状态。因此，所提出的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。这样的磁性记录介质有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在本发明的第一方面的示例性实施例中，细微粗糙结构层可以被布置在基材和第二磁性区之间。形成的用于磁性区的表面的表面粗糙度对磁性区的矫顽磁力有影响，使得磁性区形成表面的较大的表面粗糙度常常使得形成在其上的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在预定的细微粗糙结构层上形成第二磁性区和例如直接在基材上形成第一磁性区，允许使得第二磁性区具有比第一磁性区更大的矫顽磁力。
在本发明的第一方面的另一个示例性实施例中，基材可以包括粗糙表面区，并且第二磁性区可以设置在粗糙表面区上。如已经说明的，磁性区形成表面的较大的表面粗糙度常常使得其上形成的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在预定的粗糙表面区上形成第二磁性区并例如在基材上没有进行表面粗糙化的区域中形成第一磁性区，可以使得第二磁性区具有比第一磁性区更大的矫顽磁力。
本发明的第二方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且第二磁性区的矫顽磁力大于第一磁性区的矫顽磁力。如此构造的磁性记录介质在高效形成轨道伺服信息和高效地将用户数据区中的磁性区转变为as-depo状态是有利的。
当制造这样的磁性记录介质时，向整个记录层(包括轨道伺服信号区中的第一磁性区和用户数据区中的第二磁性区)共同施加预定的磁场(强于第一磁性区的矫顽磁力)，可以允许沿相同的方向磁化第一磁性区和第二磁性区。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区中形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的第一磁性区和多个非磁性区。此后，在预定温度下加热整个介质可以允许保持具有较大矫顽磁力的第一磁性区的磁化方向，同时热弛豫具有较小矫顽磁力的第二磁性区，由此将第二磁性区转变为as-depo状态。
在如此构造的磁性记录介质中，向整个记录层共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区中沿相同的方向磁化第一磁性区，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁性记录介质也消除了进行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区中的第二磁性区转变为as-depo状态。这是因为在预定温度下加热整个介质可以基于第一和第二磁性区之间的矫顽磁力的差异，允许保持第一磁性区的磁化方向，同时通过热弛豫将第二磁性区转变为as-depo状态。因此，所提出的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。这样的磁性记录介质有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在本发明的第二方面的示例性实施例中，细微粗糙结构层可以被布置在基材和第一磁性区之间。如已经说明的，磁性区形成表面的较大表面粗糙度常常使得形成在其上的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在预定的细微粗糙结构层上形成第一磁性区并且例如直接在基材上形成第二磁性区，允许使得第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力。
在本发明的第二方面的另一个示例性实施例中，基材可以包括粗糙表面区，并且第一磁性区可以设置在粗糙表面区上。如已经说明的，磁性区形成表面的较大的表面粗糙度常常使得其上形成的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在预定的粗糙表面区上形成第一磁性区并在基材上没有进行表面粗糙化的区域中形成第二磁性区，可以使得第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力。
优选地，第一磁性区的侧壁可以被粗糙化。这样的结构在使得第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力方面是有利的。
本发明的第三方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且细微粗糙结构层被布置在基材与第一磁性区和第二磁性区之一之间。
如已经说明的，磁性区形成表面的较大的表面粗糙度常常使得形成在其上的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在根据本发明的第三方面的磁性记录介质中，在预定的细微粗糙结构层上形成第一磁性区并且例如在基材上直接形成第二磁性区，允许第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力。或者，在预定的细微粗糙结构层上形成第二磁性区并且例如在基材上直接形成第一磁性区，允许第二磁性区具有比第一磁性区更大的矫顽磁力。因此，如参考根据第一和第二方面的磁性记录介质所述的，所提出的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息并且高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
本发明的第四方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，基材包括粗糙表面区。所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且第一磁性区和第二磁性区之一被设置在基材的粗糙表面区。
如已经说明的，磁性区形成表面的较大的表面粗糙度常常使得形成在其上的磁性区具有较大的矫顽磁力。因此，在根据本发明的第四方面的磁性记录介质中，在预定的粗糙表面区上形成第一磁性区并且例如在没有经过表面粗糙化的区域上形成第二磁性区，允许第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力。或者，在预定的粗糙表面区上形成第二磁性区并且例如在没有经过表面粗糙化的区域上形成第一磁性区，允许第二磁性区具有比第一磁性区更大的矫顽磁力。因此，如参考根据第一和第二方面的磁性记录介质所述的，如此构造的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息并且高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
本发明的第五方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且第一磁性区包括粗糙化的侧壁。如此构造的磁性记录介质允许第一磁性区具有比第二磁性区更大的矫顽磁力。因此，如参考根据第一和第二方面的磁性记录介质所述的，这样的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息并且高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
本发明的第六方面提供一种在记录信息时被旋转的磁性介质，其具有包括基材和记录层的多层结构。在该磁性记录介质中，所述记录层包括多个围绕旋转运动的旋转中心平行延伸的信息轨道和布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区。所述轨道伺服信号区包括多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区和布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区。所述第一磁性区和所述第二磁性区具有垂直磁性各向异性，并且在基材侧所述第一磁性区被结合到其上的部分(第一部分)具有比在基材侧第二磁性区被结合到其上的部分(第二部分)更高的散热效率。
在如此构造的磁性记录介质中，散热层被例如布置在基材和第一磁性区之间。或者，第一散热层可以被布置在基材和第一磁性区之间，并且第二散热层可以被布置在基材和第二磁性区之间。第一散热层可以具有比第二散热层更高的导热率。另一方面，第一散热层可以被布置在基材和第一磁性区之间，并且第二散热层可以被布置在基材和第二磁性区之间，并且第一散热层可以具有比第二散热层更大的厚度。在使得在基材侧第一磁性区被结合到其上的第一部分具有比在基材侧第二磁性区被结合到其上的第二部分更高的导热率方面，这样的构造是优选的。
当制造这样的磁性记录介质时，向整个记录层(包括轨道伺服信号区中的第一磁性区和用户数据区中的第二磁性区)共同施加预定的磁场(强于第一磁性区的矫顽磁力)，可以允许沿相同的方向磁化第一磁性区和第二磁性区。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区中形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的第一磁性区和多个非磁性区。此后，使用用于光磁记录介质的晶体激光器，来由具有覆盖多个信息轨道的直径的激光束以预定的功率从与基材相对的方向照射记录层，这可以允许保持第一磁性区的磁化方向，同时通过热弛豫将第二磁性区转变为as-depo状态，即使第一和第二磁性区由相同的磁性材料制成。
当在磁性记录介质中第一和第二磁性区由相同的磁性材料制成时，在相同的温度下，第一和第二磁性区具有基本相同的矫顽磁力。然而，在所提出的磁性记录介质中，因为在基材侧第一磁性区被结合到其上的第一部分具有比在基材侧第二磁性区被结合到其上的第二部分更高的散热效率，所以当用激光从与基材相反的方向照射记录层时，因为第一和第二部分之间的散热效率或者热扩散性能的差异，在被照射区中的第二磁性区获得比在被照射区中的第一磁性区更高的温度。温度差异的增大反过来使得被照射区域中的第二磁性区的矫顽磁力小于被照射区域中的第一磁性区的矫顽磁力(当温度升高时，磁性材料的矫顽磁力一般下降)。因此，激光照射可以允许在照射区域中保持具有较低温度和具有更大矫顽磁力的第一磁性区的磁化方向，同时通过热弛豫将具有较低温度和具有较小矫顽磁力的第二磁性区转变为as-depo状态。
在所提出的磁性记录介质中，向整个记录层共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区中沿相同的方向磁化第一磁性区，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁性记录介质也消除了对进行参考常规磁盘90所描述的用于将用户数据区中的第二磁性区转变为as-depo状态的AC消磁处理的需要。这是因为可以基于第一和第二磁性区之间的散热效率或热扩散性能的差异用激光从与基材相对的方向上照射记录层，由此允许保持第一磁性区的磁化方向，同时通过热弛豫将第二磁性区转变为as-depo状态。因此，所提出的磁性记录介质允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。这样的磁性记录介质有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在本发明的第一方面到第六方面，优选的是，第一磁性区和第二磁性区由相同组成的磁性材料制成。本发明不要求第一磁性区和第二磁性区由不同的磁性材料制成。
本发明的第七方面提供了一种制造磁性记录介质的方法。所述方法包括如下步骤将磁场共同施加到根据第一方面的磁性记录介质的第一磁场和第二磁场，由此以相同的方向磁化所述第一磁性区，所施加的磁场强于所述第一磁性区的矫顽磁力但是弱于所述第二磁性区的矫顽磁力。如参考根据第一方面的磁性记录介质所述的，这样的方法允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
本发明的第八方面提供一种制造磁性记录介质的方法。所述方法包括如下步骤将磁场共同施加到根据第二或第五方面所述的磁性记录介质的第一磁场和第二磁场，由此以相同的方向磁化所述第一磁性区和所述第二磁性区，所施加的磁场强于所述第一磁性区的矫顽磁力，并通过加热来热弛豫所述第二磁性区。如参考根据第二方面的磁性记录介质所述的，这样的方法允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
本发明的第九方面提供一种制造磁性记录介质的方法。所述方法包括如下步骤将磁场共同施加到根据第六方面所述的磁性记录介质的第一磁场和第二磁场，由此以相同的方向磁化所述第一磁性区和所述第二磁性区，并从与所述基材相对的一侧用激光照射所述记录层，由此热弛豫所述第二磁性区。如参考根据第六方面的磁性记录介质所述的，这样的方法允许高效地形成轨道伺服信息，以及高效地使得用户数据区中的磁性区成为as-depo状态。
图1是示出了根据本发明的第一实施例的磁盘的俯视图；图2是图1所示的磁盘的放大的局部俯视图；图3是沿图2的线III-III所取的剖视图；图4是示出了根据第一实施例的磁盘的第一磁性区和第二磁性区的矫顽磁力的温度依赖性的图线；图5(a)-5(d)是逐步示出了根据第一实施例的磁盘的制造工艺的剖视图；图6(a)-6(d)是示出了图5(d)之后的制造工艺的剖视图；图7(a)-7(c)是示出了图6(d)之后的制造工艺的剖视图；
图8是示出了根据本发明的第二实施例的磁盘的局部俯视图；图9是沿图8的线IX-IX所取的剖视图；图10(a)-10(d)是逐步示出了根据第二实施例的磁盘的制造工艺的剖视图；图11(a)-11(d)是示出了图10(d)之后的制造工艺的剖视图；图12(a)-12(c)是示出了图11(d)之后的制造工艺的剖视图；图13是示出了根据本发明的第三实施例的磁盘的局部俯视图；图14是沿图13的线XIV-XIV所取的剖视图；图15是示出了根据第三实施例的磁盘的第一磁性区和第二磁性区的矫顽磁力的温度依赖性的图线；图16(a)-16(d)是逐步示出了根据第三实施例的磁盘的制造工艺的剖视图；图17(a)-17(d)是示出了图16(d)之后的制造工艺的剖视图；图18(a)和18(b)是示出了图17(d)之后的制造工艺的剖视图；图19是示出了根据本发明的第四实施例的磁盘的局部俯视图；图20是沿图19的线XX-XX所取的剖视图；图21(a)-21(d)是逐步示出了根据第四实施例的磁盘的制造工艺的剖视图；图22(a)-22(d)是示出了图21(d)之后的制造工艺的剖视图；图23(a)和23(b)是示出了图22(d)之后的制造工艺的剖视图；图24是示出了根据本发明的第五实施例的磁盘的局部俯视图；图25是沿图24的线XXV-XXV所取的剖视图；图26(a)-26(d)是逐步示出了根据第五实施例的磁盘的制造工艺的剖视图；图27(a)-27(d)是示出了图26(d)之后的制造工艺的剖视图；图28(a)和28(b)是示出了图27(d)之后的制造工艺的剖视图；图29是示出了根据对于第五实施例的第一变例的沿周向所取的局部剖视图；图30是示出了根据对于第五实施例的第二变例的沿周向所取的局部剖视图；图31是示出了常规的DT型磁盘的局部俯视图；图32是沿图31的线XXXII-XXXII所取的剖视图；图33(a)-33(d)是逐步示出了图31所示的常规磁盘的制造方法的剖视图；并且图34(a)-34(c)是示出了图33(d)之后的制造工艺的剖视图。
具体实施例方式
图1-3示出了根据本发明的第一实施例的DT型磁盘X1。图1是磁盘X1的俯视图，图2是图1所示的磁盘X1的放大的局部俯视图。图3是沿图2中的线III-III所取的剖视图。
磁盘X1具有包括盘基材11、记录层12、细微粗糙结构层13(在图1和2中没有示出)和覆盖层14(在图1和2中没有示出)的多层结构，并且构成了能够基于热辅助磁记录系统记录和复制信息的磁性记录介质。
盘基材11主要用于保证磁盘X1的足够刚度，并且可以由铝合金、玻璃、硅或者聚碳酸酯树脂制成。
如图2所示，记录层12包括多个信息轨道12A和多个非磁性区12B。多个信息轨道12A的一部分由图1中的加粗的线示意性地表示，其围绕磁盘X1的旋转中心同心地布置在盘基材11上。在图2中示出多个信息轨道12A的一部分，其被分别分成多个轨道伺服信号区Ts和多个用户数据区YD。伺服信号区Ts分别包括多个磁性区12a和多个非磁性区12b，使得相邻的磁性区12a被非磁性区12b彼此隔离。磁性区12a分别具有所谓的垂直磁性各向异性，并且被沿相同的方向磁化。磁性区12a的矫顽磁力Hc1在室温下例如为3到5kOe。磁性区12a可以由CoCrPt-SiO2制成。非磁性区12b可以由诸如SiN、C、SiO2的非磁性材料制成。在轨道伺服信号区Ts中的磁性区12a和非磁性区12b构成轨道伺服信息。用户数据区YD包括用户数据被写入其中的磁性区12c，所述磁性区12c沿信息轨道12A的延伸方向延伸。磁性区12c由与磁性区12a相同的具有垂直磁性各向异性的材料制成，并且在用户数据被第一次写到其上之前处于所谓的“as-depo”状态，在该状态中，该区域被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。磁性区12c的矫顽磁力Hc2在室温下例如为4到6kOe，但是大于磁性区12a的矫顽磁力Hc1。非磁性区12B被布置在信息轨道12A之间，并且由与非磁性区12b的相同的非磁性材料制成。这样构造的记录层12例如具有10到20nm的厚度。
细微粗糙结构层13用于增大信息轨道12A的用户数据区YD中的磁性区12c的矫顽磁力，并且位于盘基材11上的如下区域，该区域至少对应于用户数据区YD，但是不包括对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的区域(例如，在除了对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的区域之外的整个盘基材11上)。细微粗糙结构层13在与记录层12相对的表面上具有细微粗糙结构，其施加增加在用户数据区YD中的磁性区12c的钉扎力的钉扎作用，并由此增大有效的矫顽磁力。细微粗糙结构层13的相对于记录层12的表面具有例如0.5到2nm的表面粗糙度Ra，并且粗糙结构的突起部分(生长出的粒子)的平均直径(平均粒子尺寸)为例如5到10nm。细微粗糙结构层13的合适的材料包括Pt、Au、Pd、Ru和Co。如此构造的细微粗糙结构层13具有例如3到10nm的厚度。
如上所述，在轨道伺服信号区Ts中的磁性区12a和在用户数据区YD中的磁性区12c由相同的材料制成，但是，在此实施例中，因为细微粗糙结构层13的钉扎作用，磁性区12c具有比磁性区12a更大的矫顽磁力。图4是示出了磁性区12a的矫顽磁力Hc1和磁性区12c的矫顽磁力Hc2的温度依赖性的图线。在图4中，水平轴表示温度，竖轴表示矫顽磁力。虽然磁性区12a，12c由相同的磁性材料的制成，但是温度依赖性不同。具体地，在居里温度Tc以下的温度范围中，矫顽磁力Hc2大于矫顽磁力Hc1。
覆盖层14用于物理地和化学地保护记录层12和细微粗糙结构层13免受外部物体的影响，并且可以由SiN、SiO2、或者类金刚石碳制成。
磁盘X1的多层结构包括盘基材11、记录层12、细微粗糙结构层13和覆盖层14，并且如果必要的话，磁盘X1的多层结构还可包括附加层。例如，所谓的软磁性材料层可以被布置在盘基材11和记录层12之间，用于会聚由记录磁头输出的记录磁场，并由此减小形成记录标记所必须的有效记录磁场。
当在磁盘X1上记录信息时，磁头(没有示出)施加记录磁场，由此在信息轨道12A之一中的用户数据区YD中的磁性区12c上产生多个记录标记(磁畴)，所述多个记录标记沿相反的两个方向交替磁化，并且沿盘的圆周依次排列。在此过程中，因为磁场被顺序地施加到其上以记录信息的信息轨道12A与相邻的信息轨道12A被非磁性区12B隔离开，所以可以防止消磁或者减弱相邻信息轨道12A中的记录标记的串写作用。防止串写作用的能力是在实现更细密的轨道间距和更高的记录密度方面的磁盘的有利特征。
图5(a)到图7(c)示出了磁盘X1的制造方法。这些图表示与图3相同的剖面，并且示出了磁盘X1的制造工艺的过程。
为了制造磁盘X1，首先，抗蚀剂图案15被形成在盘基材11上，如图5(a)所示。在此实施例中，抗蚀剂图案15具有对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的图案形状。为了形成抗蚀剂图案15，液体光刻胶通过旋涂被沉积在盘基材11上，然后执行曝光和显影工艺，以使得光刻胶成型为预定的图案。后面所提到的抗蚀剂图案也可以由类似的方法形成。
在图5(b)，细微粗糙结构层13被形成在盘基材11上。为了形成细微粗糙结构层13，可以使用溅射工艺来以岛状构造生长具有比盘基材11的表面更大的表面张力的材料。或者，可以通过溅射在盘基材11上形成具有较小表面张力的材料底层(诸如SiN)，并且可以通过溅射在该底层上生长具有较大表面张力的另一材料(诸如Pt)，由此形成细微粗糙结构层13。
然后，在图5(c)中，去除抗蚀剂图案15，之后在图5(d)中，形成磁性膜16，所述磁性膜16是垂直磁性膜。为了形成磁性膜16，可以使用溅射工艺在盘基材11上沉积针对磁性区12a所描述的材料中的一种，以覆盖细微粗糙结构层13。在此过程中，磁性膜16被形成为as-depo状态，在该状态中，磁性膜16沿垂直方向被随机地并且大致均匀地磁化。
在图6(a)，抗蚀剂图案17被形成在磁性膜16上。抗蚀剂图案17包括根据非磁性区12b的图案所定位的开口17a。抗蚀剂图案17还包括根据非磁性区12B的图案定位的开口(没有示出)。
然后，利用抗蚀剂图案17作为掩模，对磁性膜16执行刻蚀工艺，如图6(b)所示。在此过程中，可以执行使用Ar气体的干法刻蚀工艺。在此阶段，磁性区12a，12c被形成为as-depo状态。
在如图6(c)所示去除抗蚀剂图案17之后，非磁性材料18被沉积，如图6(d)所示。具体地，可以使用溅射工艺沉积针对非磁性区12b所描述的非磁性材料中的一种，以至少填充磁性区之间的沟槽。
在图7(a)，非磁性材料18的多余部分被去除。对于所述去除，可以使用机械抛光工艺。在此阶段，非磁性区12b和非磁性区12B(没有示出)被形成，于是记录层12的形成被完成。
如图7(b)所示，覆盖层14然后被形成在记录层12上。可以使用溅射工艺在记录层12上沉积预定的材料，由此形成覆盖层14。
现在参考图7(c)，预定磁场Hr被共同施加到整个记录层12，由此保持用户数据区YD中的磁性区12c的as-depo状态，同时沿相同方向磁化轨道伺服信号区Ts中的磁性区12a，其中，所述预定磁场Hr强于磁性区12a的矫顽磁力Hc1，但是弱于磁性区12c的矫顽磁力Hc2。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区Ts形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的磁性区12a和多个非磁性区12b。在整个前述的过程中，可以得到在记录层12的各个信息轨道12A中的每一个轨道伺服信号区Ts中包括轨道伺服信息的磁盘X1。
在磁盘X1中，如参考图7(c)所描述的，向整个记录层12共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区Ts中沿相同方向磁化磁性区12a，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁盘X1还消除了执行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区YD 中的磁性区12c转变为as-depo状态。这是因为参考图7(c)所描述的过程基于磁性区12a和12c之间的矫顽磁力的差异，可以允许保持磁性区12c的as-depo状态，所述as-depo状态是其初始状态。因此，磁盘X1允许高效地形成轨道伺服信息，并且高效地使得用户数据区YD中的磁性区12c成为as-depo状态。结果，磁盘X1有利于提高制造效率并且减小制造成本。
图8和9示出了根据本发明的第二实施例的DT型磁盘X2。图8是磁盘X2的局部俯视图，图9是沿图8中的线IX-IX所取的剖视图。
磁盘X2具有包括盘基材21、记录层12和覆盖层14(在图8中没有示出)的多层结构，并且构成了能够基于热辅助磁记录系统记录和复制信息的磁性记录介质。磁盘X2与磁盘X1的不同之处在于，其包括盘基材21而不是盘基材11，并且不包括细微粗糙结构层13。
盘基材21主要用于保证磁盘X2的足够刚度，并且可以由铝合金、玻璃、硅或者聚碳酸酯树脂制成。盘基材21包括粗糙表面区21a，用于增大信息轨道12A的用户数据区YD中的磁性区12c的矫顽磁力。粗糙表面区21a位于盘基材11上的如下区域，该区域至少对应于用户数据区YD，但是不包括对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的区域(例如，在除了对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的区域之外的整个盘基材11上)。粗糙表面区21a具有细微粗糙结构，其向用户数据区YD的磁性区12c施加钉扎作用，由此增大磁性区12c的有效的矫顽磁力。粗糙表面区21a具有例如0.5到2nm的表面粗糙度Ra，并且粗糙结构的突起部分(生长出的粒子)的平均直径(平均粒子尺寸)为例如5到10nm。
虽然在轨道伺服信号区Ts中的磁性区12a和在用户数据区YD中的磁性区12c由相同的材料制成，但是，在此实施例中，因为粗糙表面区21a的钉扎作用，磁性区12c具有比磁性区12a更大的矫顽磁力。例如，如图4所示，可以使得磁性区12c的矫顽磁力Hc2大于磁性区12a的矫顽磁力Hc1。
图10(a)到图12(c)示出了磁盘X2的制造方法。这些图表示与图9相同的剖面，并且示出了磁盘X2的制造工艺的过程。
为了制造磁盘X2，首先，抗蚀剂图案25被形成在盘基材21上，如图10(a)所示。在此实施例中，抗蚀剂图案25具有对应于记录层12的轨道伺服信号区Ts的图案形状。
在图10(b)，粗糙表面区21a被形成在盘基材21上。为了形成粗糙表面区21a，可以利用抗蚀剂图案25作为掩模，在盘基材21上执行干法刻蚀工艺。Ar气可以被用作刻蚀气体。
然后，在图10(c)中，去除抗蚀剂图案25，之后在图10(d)中，形成磁性膜16，所述磁性膜16是垂直磁性膜。可以通过与第一实施例类似的方法形成磁性膜16。在此过程中，磁性膜16被形成为as-depo状态，在该状态中，磁性膜16被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。
在图11(a)，抗蚀剂图案17被形成在磁性膜16上。然后利用抗蚀剂图案17作为掩模，对磁性膜16执行刻蚀工艺，如图11(b)所示。在此阶段，磁性区12a，12c被形成为as-depo状态。如图11(d)所示，在如图11(c)所示去除抗蚀剂图案17之后，非磁性材料18被沉积。在图12(a)，非磁性材料18的多余部分被去除。在此阶段，非磁性区12b和非磁性区12B(没有示出)被形成。然后，如图12(b)所示，覆盖层14被形成在记录层12上。从抗蚀剂图案17的形成到覆盖层14的形成，这些工艺的具体方法类似于参考第一实施例所述的方法。
现在参考图12(c)，预定磁场Hr被共同施加到整个记录层12，由此保持用户数据区YD中的磁性区12c的as-depo状态，同时沿相同方向磁化轨道伺服信号区Ts中的磁性区12a，其中，所述预定磁场Hr强于磁性区12a的矫顽磁力Hc1，但是弱于磁性区12c的矫顽磁力Hc2。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区Ts形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的磁性区12a和多个非磁性区12b。在整个前述的过程中，可以得到在记录层12的各个信息轨道12A中的每一个轨道伺服信号区Ts中包括轨道伺服信息的磁盘X2。
参考图12(c)，在磁盘X2中，向整个记录层12共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区Ts中沿相同方向磁化磁性区12a，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁盘X2还消除了执行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区YD中的磁性区12c转变为as-depo状态。这是因为参考图12(c)所描述的过程，基于磁性区12a和12c之间的矫顽磁力的差异，可以允许保持磁性区12c的as-depo状态，所述as-depo状态是其初始状态。因此，磁盘X2允许高效地形成轨道伺服信息，并且高效地使得用户数据YD中的磁性区12c成为as-depo状态。因此，磁盘X2有利于提高制造效率并且减小制造成本。
图13和14示出了根据本发明的第三实施例的DT型磁盘X3。图13是磁盘X3的局部俯视图，图14是沿图13中的线XIV-XIV所取的剖视图。
磁盘X3具有包括盘基材31、记录层32、细微粗糙结构层33(在图13中没有示出)和覆盖层34(在图13中没有示出)的多层结构，并且构成了能够基于热辅助磁记录系统记录和复制信息的磁性记录介质。
盘基材31主要用于保证磁盘X3的足够刚度，并且可以由铝合金、玻璃、或者聚碳酸酯树脂制成。
如图13所示，记录层32包括多个信息轨道32A和多个非磁性区32B。多个信息轨道32A围绕磁盘X3的旋转中心同心地布置在盘基材31上。多个信息轨道32A的一部分在图13中示出，其分别被分成多个轨道伺服信号区Ts和多个用户数据区YD。伺服信号区Ts分别包括多个磁性区32a和多个非磁性区32b，使得相邻的磁性区32a被非磁性区32b彼此隔离。磁性区32a分别具有所谓的垂直磁性各向异性，并且被沿相同的方向磁化。磁性区32a的矫顽磁力Hc1在室温下例如为3到5kOe。磁性区32a和非磁性区32b可以由参考第一实施例的磁性区12a和非磁性区12b所描述的材料制成。磁性区32a和非磁性区32b构成轨道伺服信息。用户数据区YD包括用户数据被写入其中的磁性区32c，所述磁性区32c沿信息轨道32A的延伸方向延伸。磁性区32c由与磁性区32a相同的具有垂直磁性各向异性的材料制成，并且在用户数据被第一次写到其上之前处于所谓的“as-depo”状态，在该状态中，该区域被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。磁性区32c的矫顽磁力Hc2在室温下例如为2到4kOe，但是小于磁性区32a的矫顽磁力Hc1。非磁性区32B被布置在信息轨道32A之间，并且由与非磁性区32b的相同的非磁性材料制成。这样构造的记录层12例如具有15nm的厚度。
细微粗糙结构层33用于增大信息轨道32A的轨道伺服信号区Ts中的磁性区32a的矫顽磁力，并且位于盘基材31上的如下区域，该区域至少对应于轨道伺服信号区Ts，但是不包括对应于记录层12的用户数据区YD的区域(例如，在除了对应于记录层12的用户数据区YD的区域之外的整个盘基材31上)。细微粗糙结构层33在与记录层32相对的表面上具有细微粗糙结构，其向轨道伺服信号区Ts中的磁性区32a施加钉扎作用。除了上面所述的内容，细微粗糙结构层33的构造类似于第一实施例的细微粗糙结构层13。
虽然如上所述，在轨道伺服信号区Ts中的磁性区32a和在用户数据区YD中的磁性区32c由相同的材料制成，但是，在此实施例中，因为细微粗糙结构层33的钉扎作用，磁性区32a具有比磁性区32c更大的矫顽磁力。图15是示出了磁性区32a的矫顽磁力Hc1和磁性区32c的矫顽磁力Hc2的温度依赖性的图线。在图15中，水平轴表示温度，竖轴表示矫顽磁力。虽然磁性区32a，32c由相同的磁性材料的制成，但是温度依赖性不同。具体地，在居里温度Tc以下的温度范围中，矫顽磁力Hc1大于矫顽磁力Hc2。
覆盖层34用于物理地和化学地保护记录层32和细微粗糙结构层33免受外部物体的影响，并且可以由SiN、SiO2、或者类金刚石碳制成。
磁盘X3的多层结构包括盘基材31、记录层32、细微粗糙结构层33和覆盖层34，并且如果必要的话，磁盘X1的多层结构还可包括附加的层。
当在磁盘X3上记录信息时，磁头(没有示出)施加记录磁场，由此在信息轨道32A之一中的用户数据区YD中的磁性区32c上产生多个记录标记(磁畴)，所述多个记录标记沿相反的两个方向交替磁化，并且沿盘的圆周依次排列。在此过程中，因为磁场被顺序地施加到其上以记录信息的信息轨道32A与相邻的信息轨道32A被非磁性区32B隔离开，所以可以防止消磁或者减弱相邻信息轨道32A中的记录标记的串写作用。防止串写作用的能力是在实现更精细的轨道间距和更高的记录密度方面的磁盘的有利特征。
图16(a)到图18(c)示出了磁盘X3的制造方法。这些图表示与图14相同的剖面，并且示出了磁盘X3的制造工艺的过程。
为了制造磁盘X3，首先，抗蚀剂图案35被形成在盘基材31上，如图16(a)所示。在此实施例中，抗蚀剂图案35具有对应于记录层32的用户数据区YD的图案形状。
在图16(b)，细微粗糙结构层33被形成在盘基材31上。细微粗糙结构层33可以通过与形成第一实施例的细微粗糙结构层13类似的方法来形成。
然后，抗蚀剂图案35被去除，之后在图16(c)中，磁性膜36被形成，所述磁性膜36是垂直磁性膜。为了形成磁性膜36，可以执行溅射工艺来在盘基材31上沉积预定的磁性材料，以覆盖细微粗糙结构层33。在此过程中，磁性膜36被形成为as-depo状态，在该状态中，磁性膜36被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。
在图16(d)，抗蚀剂图案37被形成在磁性膜36上。抗蚀剂图案37包括根据非磁性区32b的图案所定位的开口37a。抗蚀剂图案37还包括根据非磁性区32B的图案定位的开口(没有示出)。
然后，利用抗蚀剂图案37作为掩模，对磁性膜36执行刻蚀工艺，如图17(a)所示。在此过程中，可以执行使用Ar气体的干法刻蚀工艺。在此阶段，磁性区32a，32c被形成为as-depo状态。
在去除抗蚀剂图案37之后，预定的非磁性材料38被沉积，如图17(b)所示。具体地，可以使用溅射工艺沉积非磁性材料，以至少填充磁性区之间的沟槽。
在图17(c)，非磁性材料18的多余部分例如通过机械抛光被去除。在此阶段，非磁性区32b和非磁性区32B(没有示出)被形成。
然后如图17(d)所示，例如通过溅射在记录层32上沉积预定的材料，在记录层32上形成覆盖层34。
现在参考图18(a)，预定磁场Hr被共同施加到整个记录层32，由此沿相同方向磁化磁性区32a和32c，其中，所述预定磁场Hr强于磁性区32a的矫顽磁力Hc1(因此也强于磁性区32c的矫顽磁力Hc2)。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区Ts形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的磁性区32a和多个非磁性区32b。
然后，将整个盘在预定温度下加热，由此保持磁性区32a(其具有更大的矫顽磁力Hc1)的磁化方向，同时热弛豫具有较小矫顽磁力Hc2的磁性区32c，由此将磁性区32c转变为as-depo状态。在整个前述的过程中，可以得到在记录层32的各个信息轨道32A中的每一个轨道伺服信号区Ts中包括轨道伺服信息的磁盘X3。
在磁盘X3中，如参考图18(a)所描述的，向整个记录层32共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区Ts中沿相同方向将磁性区32a磁化，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁盘X3还消除了执行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区YD中的磁性区32c转变为as-depo状态。这是因为参考图18(b)所描述的过程基于磁性区32a和32c之间的矫顽磁力的差异，可以允许通过热弛豫将磁性区32c转变为as-depo状态，同时保持磁性区32a的磁化方向。因此，类似于磁盘X1，磁盘X3允许高效地形成轨道伺服信息，并高效地使得用户数据区YD中的磁性区32c成为as-depo状态。结果，磁盘X3有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在根据此实施例的制造方法中，在参考图17(b)所述的过程中，可以沉积非磁性材料38，所述非磁性材料38向磁性区32a施加预定量的应力。通过控制由用于沉积非磁性材料38的溅射装置所供应的功率和气体压强，可以调节应力的大小。由所沉积的非磁性材料38所施加的应力相比于磁性区32c更显著地影响每一个磁性区32a，因为磁性区32a实际上被分成比磁性区32c更小的多个部分，因此通过由非磁性材料38所施加的应力而在每一个磁性区32a中产生的应力大于在磁性区32c中产生的净应力。在由磁性材料制成的部分中的内应力的增大可以导致该部分的矫顽磁力的增大。因此，由非磁性材料38(或者由非磁性材料38制成的非磁性区32B、32b)施加的预定大小的有效的应力作用可以使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。或者，根据本发明，通过上面的方法可以使得磁性区32a中的内应力大于磁性区32c中的净内应力，以代替设置细微粗糙结构层33，由此使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。
在根据此实施例的制造方法中，如图17(b)所示在去除抗蚀剂图案37之后和沉积非磁性材料38之前，可以利用Ar气执行干法刻蚀工艺，以使磁性区32a，32c的侧壁变粗糙。在磁性区32a，32c的侧壁变粗糙之后利用非磁性材料38填充磁性区之间的沟槽(如参考图17(b)所述的)，有利于在磁性区32a，32c中产生或者增大内应力。侧壁粗糙化的效应对于每一个磁性区32a比磁性区32c更显著，因为磁性区32a实际上被分成比磁性区32c更小的多个部分，因此由侧壁的粗糙化效应在每一个磁性区32a中产生的应力大于在磁性区32c中产生的净应力。在由磁性材料制成的部分中的内应力的增大可以导致该部分的矫顽磁力的增大。因此，磁性区的侧壁的粗糙化可以使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。或者，根据本发明，通过粗糙化磁性区的侧壁，可以使得磁性区32a中的内应力大于磁性区32c中的净内应力，来代替设置细微粗糙结构层33，由此使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。
图19和20示出了根据本发明的第四实施例的DT型磁盘X4。图20是磁盘X4的局部俯视图，图20是沿图19中的线XX-XX所取的剖视图。
磁盘X4具有包括盘基材41、记录层32和覆盖层34(在图19中没有示出)的多层结构，并且构成了能够基于热辅助磁记录系统记录和复制信息的磁性记录介质。磁盘X4与磁盘X3的不同之处在于，其包括盘基材41而不是盘基材31，并且不包括细微粗糙结构层33。
盘基材41主要用于保证磁盘X4的足够刚度，可以由铝合金、玻璃、硅或者聚碳酸酯树脂制成，并且包括粗糙表面区41a，用于增大信息轨道12A的轨道伺服信号区Ts中的磁性区32a的矫顽磁力。粗糙表面区41a位于盘基材41上的如下区域，该区域至少对应于轨道伺服信号区Ts，但是不包括对应于记录层32的用户数据区YD的区域(例如，在除了对应于记录层32的用户数据区YD的区域之外的整个盘基材41上)。粗糙表面区41a具有细微粗糙结构，其向轨道伺服信号区Ts的磁性区32a施加钉扎作用，由此增大磁性区32a的矫顽磁力。粗糙表面区41a具有例如0.5到2nm的表面粗糙度Ra，并且粗糙结构的突起部分(生长出的粒子)的平均直径(平均粒子尺寸)为例如5到10nm。
虽然在轨道伺服信号区Ts中的磁性区32a和在用户数据区YD中的磁性区32c由相同的材料制成，但是，在此实施例中，因为粗糙表面区41a的钉扎作用，磁性区32a具有比磁性区32c更大的矫顽磁力。例如，如图15所示，可以使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。
图21(a)到图23(b)示出了磁盘X4的制造方法。这些图表示与图20相同的剖面，并且示出了磁盘X4的制造工艺的过程。
为了制造磁盘X4，首先，抗蚀剂图案45被形成在盘基材41上，如图21(a)所示。在此实施例中，抗蚀剂图案45具有对应于记录层32的用户数据区YD的图案形状。
在图21(b)，粗糙表面区41a被形成在盘基材41上。为了形成粗糙表面区41a，可以利用抗蚀剂图案45作为掩模，在盘基材41上执行干法刻蚀工艺。Ar气可以被用作刻蚀气体。
然后，去除抗蚀剂图案45，之后如图21(c)所示，形成磁性膜36，所述磁性膜36是垂直磁性膜。为了形成磁性膜36，可以执行溅射工艺，以在盘基材41上沉积预定的磁性材料。在此过程中，磁性膜36被形成为as-depo状态，在该状态中，磁性膜36被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。
在图21(d)，抗蚀剂图案37被形成在磁性膜36上。然后利用抗蚀剂图案37作为掩模，对磁性膜36执行刻蚀工艺，如图22(a)所示。在此阶段，磁性区32a，32c被形成为as-depo状态。在去除抗蚀剂图案37之后，非磁性材料38被沉积，如图22(b)所示。在图22(c)，非磁性材料38的多余部分被去除。在此阶段，非磁性区32b和非磁性区32B(没有示出)被形成。然后，如图22(d)所示，覆盖层34被形成。从抗蚀剂图案37的形成到覆盖层34的形成，这些工艺的具体方法类似于参考第三实施例所述的方法。
现在参考图23(a)，预定磁场Hr被共同施加到整个记录层32，由此沿相同方向磁化磁性区32a和32c，其中，所述预定磁场Hr强于磁性区32a的矫顽磁力Hc1(因此也强于磁性区32c的矫顽磁力Hc2)。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区Ts形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的磁性区32a和多个非磁性区32b。
然后，将整个盘在预定温度下加热，由此保持磁性区32a(其具有更大的矫顽磁力Hc1)的磁化方向，同时热弛豫具有较小矫顽磁力Hc2的磁性区32c，由此将磁性区32c转变为as-depo状态。在整个前述的过程中，可以得到在记录层32的各个信息轨道32A中的每一个轨道伺服信号区Ts中包括轨道伺服信息的磁盘X3。
在磁盘X4中，如参考图23(a)所描述的，向整个记录层32共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区Ts中沿相同方向磁化磁性区32a，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁盘X4还消除了执行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区YD中的磁性区32c转变为as-depo状态。这是因为参考图23(b)所描述的过程基于磁性区32a和32c之间的矫顽磁力的差异，可以允许通过热弛豫将磁性区32c转变为as-depo状态，同时保持磁性区32a的磁化方向。因此，磁盘X4允许高效地形成轨道伺服信息，以及高效地使得用户数据区YD中的磁性区32c成为as-depo状态。结果，磁盘X3有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在根据此实施例的制造方法中，在参考图22(b)所述的过程中，可以沉积非磁性材料38，所述非磁性材料38向磁性区32a施加预定量的应力。如针对第三实施例已经描述的，由非磁性材料38(或者由非磁性材料38制成的非磁性区32B、32b)施加的预定大小的明显应力作用可以导致磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。
在根据此实施例的制造方法中，如图22(b)所示在去除抗蚀剂图案37之后和沉积非磁性材料38之前，可以利用Ar气执行干法刻蚀工艺，以使磁性区32a，32c的侧壁变粗糙。如针对第三实施例已经描述的，磁性区的侧壁的粗糙化可以使得磁性区32a的矫顽磁力Hc1大于磁性区32c的矫顽磁力Hc2。
图24和25示出了根据本发明的第五实施例的DT型磁盘X5。图24是磁盘X5的局部俯视图，图25是沿图24中的线XXV-XXV所取的剖视图。
磁盘X5具有包括盘基材51、记录层52、散热层53(在图24中没有示出)和覆盖层54(在图24中没有示出)的多层结构，并且构成了能够基于热辅助磁记录系统记录和复制信息的磁性记录介质。
盘基材51主要用于保证磁盘X5的足够刚度，并且可以由铝合金、玻璃、或者聚碳酸酯树脂制成。
如图24所示，记录层52包括多个信息轨道52A和多个非磁性区52B。多个信息轨道52A围绕磁盘X5的旋转中心同心地布置在盘基材51上。多个信息轨道52A的一部分示于图24中，其分别被分成多个轨道伺服信号区Ts和多个用户数据区YD。伺服信号区Ts分别包括多个磁性区52a和多个非磁性区52b，使得相邻的磁性区52a被非磁性区52b彼此隔离。磁性区52a分别具有所谓的垂直磁性各向异性，并且被沿相同的方向磁化。磁性区52a的矫顽磁力Hc1在室温下例如为3到5kOe。磁性区52a和非磁性区52b可以由参考第一实施例的磁性区12a和非磁性区12b所描述的材料制成。磁性区52a和非磁性区52b构成轨道伺服信息。用户数据区YD包括用户数据被写入其中的磁性区52c，所述磁性区52c沿信息轨道52A的延伸方向延伸。磁性区52c由与磁性区52a相同的具有垂直磁性各向异性的材料制成，并且在用户数据被第一次写到其上之前处于所谓的“as-depo”状态，在该状态中，该区域被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。磁性区52c的矫顽磁力Hc2在室温下例如为3到5kOe，但是等于磁性区52a的矫顽磁力Hc1。非磁性区52B被布置在信息轨道52A之间，并且由与非磁性区52B的相同的非磁性材料制成。这样构造的记录层52例如具有10到20nm的厚度。
散热层53用于将热从记录层52的轨道伺服信号区Ts，更具体地，从磁性区52a传递到盘基材51，并且具有比盘基材51更高的导热率。散热层53位于盘基材51上的如下区域，该区域至少对应于轨道伺服信号区Ts，但是不包括对应于记录层52的用户数据区YD的区域(例如，在除了对应于记录层52的用户数据区YD的区域之外的整个盘基材51上)。散热层53由预定的高导热材料制成，并且具有例如5到30nm的厚度。合适的高导热材料包括从由Ag、Al、Au和Pt组成的组中选择的金属，或者包括含有这样的金属的合金。
覆盖层54用于物理地和化学地保护记录层52和散热层53免受外部物体的影响，并且可以由SiN、SiO2、或者类金刚石碳制成。
磁盘X5的多层结构包括盘基材51、记录层52、散热层53和覆盖层54，并且如果必要的话，磁盘X1的多层结构可以还包括附加的层。
当在磁盘X5上记录信息时，磁头(没有示出)施加记录磁场，由此在信息轨道52A之一中的用户数据区YD中的磁性区52c上产生多个记录标记(磁畴)，所述多个记录标记沿相反的两个方向交替磁化，并且沿盘的圆周顺序排列。在此过程中，因为磁场被顺序地施加到其上以记录信息的信息轨道52A与相邻的信息轨道52A被非磁性区52B隔离开，所以可以防止消磁或者减弱相邻信息轨道52A中的记录标记的串写作用。防止串写作用的能力是在实现更精细的轨道间距和更高的记录密度方面的磁盘的有利特征。
图26(a)到图28(b)示出了磁盘X5的制造方法。这些图表示与图25相同的剖面，并且示出了磁盘X5的制造工艺的过程。
为了制造磁盘X5，首先，抗蚀剂图案55被形成在盘基材51上，如图26(a)所示。在此实施例中，抗蚀剂图案55具有对应于记录层52的用户数据区YD的图案形状。
在图26(b)，散热层53被形成在盘基材51上。为了形成散热层53，可以利用溅射工艺在盘基材51上沉积预定的高导热材料。
然后，抗蚀剂图案55被去除，之后如图26(c)所示，磁性膜56被形成，所述磁性膜56是垂直磁性膜。为了形成磁性膜56，可以执行溅射工艺以在盘基材51上沉积预定的磁性材料来覆盖散热层53。在此过程中，磁性膜56被形成为as-depo状态，在该状态中，磁性膜56被沿垂直方向随机地并且大致均匀地磁化。
在图26(d)，抗蚀剂图案57被形成在磁性膜56上。抗蚀剂图案57包括根据非磁性区52b的图案所定位的开口57a。抗蚀剂图案57还包括根据非磁性区52B的图案定位的开口(没有示出)。
然后，利用抗蚀剂图案57作为掩模，对磁性膜56执行刻蚀工艺，如图27(a)所示。在此过程中，可以执行使用Ar气体的干法刻蚀工艺。在此阶段，磁性区52a，32c被形成为as-depo状态。
在去除抗蚀剂图案57之后，非磁性材料58被沉积，如图27(b)所示。具体地，可以使用溅射工艺来沉积参考非磁性区52b所述的非磁性材料，以至少填充磁性区之间的沟槽。
在图27(c)，非磁性材料58的多余部分例如通过机械抛光被去除。在此阶段，非磁性区52b和非磁性区52B被形成。
如图27(d)所示，然后例如通过溅射在记录层52上沉积预定的材料，在记录层52上形成覆盖层54。
现在参考图28(a)，预定磁场Hr被共同施加到整个记录层52，由此沿相同方向磁化磁性区52a和52c，其中，所述预定磁场Hr强于磁性区52a的矫顽磁力Hc1和磁性区52c的矫顽磁力Hc2。施加这样的磁场导致在轨道伺服信号区Ts形成轨道伺服信息，包括多个沿相同方向磁化的磁性区52a和多个非磁性区52B。
在图28(b)，从覆盖层54的方向以预定功率的激光L照射记录层52，使得激光L扫过整个记录层52，由此保持磁性区52a的磁化方向，开且通过热弛豫将磁性区52c转变为as-depo状态。在此实施例中，用于光磁记录介质的晶体激光器(bulk laser)被用作激光发射器。晶体激光器可以向记录层52发射具有覆盖多个信息轨道52A的直径的激光L，由此有利于高效地完成此过程。
在磁盘X5中，磁性区52a的矫顽磁力Hc1和磁性区52c的矫顽磁力Hc2在相同的温度下基本相同。但是，因为在盘基材51一侧磁性区52a被结合到其上的散热层53具有比磁性区52c结合到其上的盘基材51更高的导热率(因此具有更高的散热效率)，所以当从覆盖层54的方向(与盘基材51相反)用激光照射记录层时，因为散热层53和盘基材51之间的散热效率或者热扩散性能的差异，在被照射区域中的磁性区52c获得比被照射区域中的磁性区52a更高的温度。温度差异的增大反过来使得被照射区域中的磁性区52c的矫顽磁力Hc2小于被照射区域中的磁性区52a的矫顽磁力Hc1。因此，图28(b)的过程可以允许在被照射区域中保持具有更低温度的并且具有更大矫顽磁力的磁性区52a的磁化方向，同时通过热弛豫将具有更高温度和具有较小矫顽磁力的磁性区52c转变为as-depo状态。
在整个前述的过程中，可以得到在记录层52的各个信息轨道52A中的每一个轨道伺服信号区Ts中包括轨道伺服信息的磁盘X5。
在磁盘X5中，如参考图28(a)所描述的，向整个记录层52共同施加磁场可以允许在轨道伺服信号区Ts中沿相同方向磁化磁性区52a，这有利于高效地形成轨道伺服信息。磁盘X5还消除了执行参考常规磁盘90所描述的AC消磁处理的需要，所述AC消磁处理用于将用户数据区YD中的磁性区52c转变为as-depo状态。这是因为参考图28(b)所描述的过程基于磁性区52a被结合到其上的散热层53和磁性区52c被结合到其上的盘基材51之间的散热效率或者热扩散性能的差异，可以允许通过热弛豫将磁性区52c转变为as-depo状态，同时保持磁性区52a的磁化方向。因此，磁盘X5允许高效地形成轨道伺服信息，并且高效地使得用户数据区YD中的磁性区52c成为as-depo状态。因此，磁盘X5有利于提高制造效率并且减小制造成本。
在磁盘X5中，可以如图29所示地设置散热层53A，53B，来代替设置散热层53。散热层53A用于从记录层52的轨道伺服信号区Ts(更具体地从磁性区52a)向盘基材51传递热，散热层53A具有比盘基材51更高的导热率，并且被布置在至少轨道伺服信号区Ts中的磁性区52a和盘基材51之间。另一方面，散热层53B用于从记录层52的用户数据区YD中的磁性区52c向盘基材51传递热，散热层53B具有比盘基材51更高、但是低于散热层53A的导热率，并且被布置在至少用户数据区YD中的磁性区52c和盘基材51之间。
即使当磁盘X5如此构造时，在参考图28(b)所描述的过程中，从覆盖层54的方向用预定功率的激光L照射记录层52使得激光L扫过整个记录层52的操作，可以允许保持磁性区52a的磁化方向，并且通过热弛豫将磁性区52c转变为as-depo状态。在图29所示的磁盘X5中，在相同的温度下，磁性区52a的矫顽磁力Hc1和磁性区52c的矫顽磁力Hc2基本相同。但是，因为在盘基材51一侧磁性区52a被结合到其上的散热层53A具有比在盘基材51一侧磁性区52c被结合到其上的散热层53B更高的导热率(因此具有更高的散热效率)，所以当从覆盖层54的方向(与盘基材51相对)用激光照射记录层时，因为散热层53A和53B之间的散热效率或者热扩散性能的差异，在被照射区域中的磁性区52c获得比被照射区域中的磁性区52a更高的温度。温度差异的增大反过来使得被照射区域中的磁性区52c的矫顽磁力Hc2小于被照射区域中的磁性区52a的矫顽磁力Hc1。因此，即使当磁盘X5如图29所示地构造时，参考图28(b)所述的过程可以允许在被照射区域中保持具有更低温度并具有更大矫顽磁力Hc1的磁性区52a的磁化方向，同时通过热弛豫将更高温度和具有较小矫顽磁力Hc2的磁性区52c转变为as-depo状态。
在磁盘X5中，可以如图30所示地设置散热层53C，来代替设置散热层53。散热层53C具有比盘基材51更高的导热率，并且包括被连续形成的较厚部分53C’和较薄部分53”。较厚部分53C’用于从记录层52的轨道伺服信号区Ts(更具体地从磁性区52a)向盘基材51传递热，并且被布置在至少轨道伺服信号区Ts中的磁性区52a和盘基材51之间。另一方面，较薄部分53”用于从记录层52的用户数据区YD中的磁性区52c向盘基材51传递热，并且被布置在至少用户数据区YD中的磁性区52c和盘基材51之间。
即使当磁盘X5如此构造时，在参考图28(b)所描述的过程中，从覆盖层54的方向用预定功率的激光L照射记录层52使得激光L扫过整个记录层52的操作，可以允许保持磁性区52a的磁化方向，并且通过热弛豫将磁性区52c转变为as-depo状态。在图30所示的磁盘X5中，在相同的温度下，磁性区52a的矫顽磁力Hc1和磁性区52c的矫顽磁力Hc2基本相同。但是，因为在盘基材51侧磁性区52a被结合到其上的较厚部分53C’具有比在盘基材51侧磁性区52c被结合到其上的较薄部分53”更高的导热率(因此具有更高的散热效率)，所以当从覆盖层54的方向(与盘基材51相对)用激光照射记录层时，因为较厚部分53C’和较薄部分53”之间的散热效率或者热扩散性能的差异，在被照射区域中的磁性区52c获得比被照射区域中的磁性区52a更高的温度。温度差异的增大反过来使得被照射区域中的磁性区52c的矫顽磁力Hc2小于被照射区域中的磁性区52a的矫顽磁力Hc1。因此，即使当磁盘X5如图30所示地构造时，参考图28(b)所述的过程可以允许在被照射区域中保持具有更低温度的并具有更大矫顽磁力Hc1的磁性区52a的磁化方向，同时通过热弛豫将具有更高温度和较小矫顽磁力Hc2的磁性区52c转变为as-depo状态。
权利要求
1.一种围绕旋转中心旋转、用于记录信息的磁性记录介质，所述介质包括基材；和形成在所述基材上的记录层；所述记录层具有多个围绕所述旋转中心延伸的平行的信息轨道以及布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区；所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区以及布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区；所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区；并且所述第一磁性区和所述第二磁性区具有不同的矫顽磁力。
2.如权利要求1所述的磁性记录介质，其中，所述第二磁性区的矫顽磁力大于所述第一磁性区的矫顽磁力。
3.如权利要求1所述的磁性记录介质，其中，所述第一磁性区的矫顽磁力大于所述第二磁性区的矫顽磁力。
4.如权利要求1所述的磁性记录介质，还包括布置在所述基材与所述第一磁性区之间或者布置在所述基材与所述第二磁性区之间的细微粗糙结构层。
5.如权利要求1所述的磁性记录介质，其中，所述基材包括粗糙表面区，并且所述第一磁性区和所述第二磁性区之一设置在所述粗糙表面区上。
6.如权利要求1所述的磁性记录介质，其中，所述第一磁性区包括粗糙化的侧壁。
7.一种围绕旋转中心旋转、用于记录信息的磁性记录介质，所述介质包括基材；和形成在所述基材上的记录层；所述记录层具有多个围绕所述旋转中心延伸的平行的信息轨道以及布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区；所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区以及布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区；所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区；并且细微粗糙结构层布置在所述基材与所述第一磁性区之间或者所述基材与所述第二磁性区之间。
8.一种围绕旋转中心旋转、用于记录信息的磁性记录介质，所述介质包括基材；和形成在所述基材上的记录层；所述基材包括粗糙表面区；所述记录层具有多个围绕所述旋转中心延伸的平行的信息轨道以及布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区；所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区以及布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区；所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区；并且所述第一磁性区和所述第二磁性区之一设置在所述粗糙表面区上。
9.一种围绕旋转中心旋转、用于记录信息的磁性记录介质，所述介质包括基材；和形成在所述基材上的记录层；所述记录层具有多个围绕所述旋转中心延伸的平行的信息轨道以及布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区；所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区以及布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区；所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区；并且所述第一磁性区包括粗糙化的侧壁。
10.一种围绕旋转中心旋转、用于记录信息的磁性记录介质，所述介质包括基材；和形成在所述基材上的记录层；所述记录层具有多个围绕所述旋转中心延伸的平行的信息轨道以及布置在相邻信息轨道之间的非磁性区，所述信息轨道中的每一个都包括轨道伺服信号区和用户数据区；所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的第一磁性区以及布置在相邻的第一磁性区之间的非磁性区；所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向延伸的第二磁性区；并且所述第一磁性区被结合到所述基材一侧上的部分具有比所述第二磁性区被结合到所述基材一侧上的部分更高的散热效率。
11.如权利要求10所述的磁性记录介质，还包括布置在所述基材与所述第一磁性区之间的散热层。
12.如权利要求10所述的磁性记录介质，还包括布置在所述基材与所述第一磁性区之间的第一散热层，以及布置在所述基材和所述第二磁性区之间的第二散热层，其中，所述第一散热层具有比所述第二散热层更高的导热率。
13.如权利要求10所述的磁性记录介质，还包括布置在所述基材和所述第一磁性区之间的第一散热层，以及布置在所述基材和所述第二磁性区之间的第二散热层，其中，所述第一散热层具有比所述第二散热层更大的厚度。
14.如权利要求1到13中的任何一项所述的磁性记录介质，其中，所述第一磁性区和所述第二磁性区由相同组成的磁性材料制成。
15.一种制造如权利要求2所述的磁性记录介质的方法，所述方法包括如下步骤将磁场共同地施加到所述第一磁性区和所述第二磁性区，用于在相同的方向上磁化所述第一磁性区，所施加的磁场强于所述第一磁性区的所述矫顽磁力但是弱于所述第二磁性区的所述矫顽磁力。
16.一种制造如权利要求3或9所述的磁性记录介质的方法，所述方法包括如下步骤将磁场共同地施加到所述第一磁性区和所述第二磁性区，用于在相同的方向上磁化所述第一磁性区及第二磁性区，所施加的磁场强于所述第一磁性区的所述矫顽磁力；并且加热所述第二磁性区用于热弛豫。
17.一种制造如权利要求10到13中的任何一项所述的磁性记录介质的方法，所述方法包括如下步骤将磁场共同地施加到所述第一磁性区和所述第二磁性区，用于在相同的方向上磁化所述第一磁性区及第二磁性区；并且从与所述基材相对的一侧用激光照射所述记录层，用于所述第二磁性区的热弛豫。
全文摘要
本发明涉及一种包括基材和形成在基材上的记录层的磁性记录介质。记录层具有多个信息轨道，所述信息轨道中的每一个包括轨道伺服信号区和用户数据区。相邻信息轨道被非磁性材料分隔开。所述轨道伺服信号区具有多个沿轨道延伸方向排列的磁性部分和布置磁性部分之间的非磁性部分。所述用户数据区包括沿所述轨道延伸方向排列的磁性部分。轨道伺服信号区Ts中的磁性部分的矫顽磁力和用户数据区YD中的磁性部分的矫顽磁力不同。例如，前者的矫顽磁力小于后者的矫顽磁力。
文档编号G11B5/84GK1967664SQ200610145108
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月10日 优先权日2005年11月16日
发明者上村拓也, 松本幸治, 森河刚, 滨口慎吾, 平井由树雄 申请人:富士通株式会社