磁记录介质、制造磁记录介质的方法和磁记录/再现装置的制作方法

专利名称：磁记录介质、制造磁记录介质的方法和磁记录/再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于诸如硬盘驱动器的磁记录/再现装置的磁记录介质和用于制造 该磁记录介质的方法。还涉及磁记录/再现装置。
背景技术：
近年来，诸如磁盘装置、软盘装置和磁带装置的磁记录/再现装置被广泛地应 用，其重要性也日益增加。在磁记录装置中使用的磁记录介质的记录密度也被极大地提 高。特别地，因为MR头和PRML技术的发展，面记录密度日益增加。最近，已经开发 了 GMR头和TMR头，并且面记录密度以约每年100%的速率增加。对于进一步提高记 录密度的需求仍然日益增加，因此，热切需要具有更高矫顽力和更高信噪比(SNR)以及 高分辨率的磁性层。同样还进行了通过增加磁道密度和增加线记录密度来增加面记录密度的尝试。在近期的磁记录/再现装置中，磁道密度已达到约llOkTPI。然而，随着磁道密 度的增加，磁记录信息倾向于在相邻的磁道之间彼此干扰，并且作为噪声源的在其边界 区域中的磁化过渡区倾向于损害SNR。这些问题导致误码率的降低并阻碍了记录密度的 增加。为了增加面记录密度，需要使每一个记录位的尺寸变小并使每一个记录位具有 最大饱和磁化和磁性膜厚度。然而，随着位尺寸的减小，每位的最小磁化体积变小，并 且所记录的数据往往会因为由热波动造成的磁化反转而消失。此外，为了减小相邻磁道之间的距离，磁记录装置需要高精度磁道伺服系统技 术，并且通常采用这样的操作，其中，进行宽幅记录而进行窄幅再现，以使相邻磁道之 间的影响最小化。该操作的优点为可以使相邻磁道的影响最小化，而缺点为再现输出相 当低。这还导致难以将SNR提高到希望的高水平。为了减小热波动、保持希望的SNR并获得希望的再现输出，已经有这样的提 议，其中形成沿磁记录介质表面上的磁道延伸的凸起和凹陷，以便通过凹陷来分离位于 凸起上的每一个构图的磁道，由此增加磁道密度。下文中，将该类型的磁记录介质称为 离散磁道介质，并且将用于提供该类型的磁记录介质的技术称为离散磁道方法。还提议了制造这样的构图介质，在其中进一步分割在相同磁道中的数据区域。离散磁道介质的一个实例为在例如专利文献1中公开的磁记录介质，其被这样 制造，提供具有在其表面上形成的凸起和凹陷的非磁性基底，并且在非磁性基底上形成 具有对应的表面配置的磁性层，以便产生物理离散的磁记录磁道和伺服信号图形(参 见，例如，专利文件1)。上述磁记录介质具有的多层结构使得可以通过具有在其表面上形成的凸起和凹 陷的图形的非磁性基底上的软磁性衬层(underlayer)来形成铁磁性层，并在铁磁性层上形 成保护性外涂层(overcoat)。磁记录构图区在与周围区域物理分离的凸起上形成磁记录 区。
在上述磁记录介质中，可以防止或最小化在软磁性衬层中铁磁畴壁的出现，因 此减轻了由热波动造成的影响，并且使相邻信号之间的干扰最小化，从而提供呈现大 SNR的具有高记录密度的磁记录介质。离散磁道方法包括两种方法第一种为在形成包括几个层叠的膜的多层磁记录 介质之后形成磁道的方法；第二种为在基底的表面上形成具有凸起和凹陷的图形且之后 形成磁性层的方法(参见，例如，专利文件2和专利文件3)。已经提出了另一种离散磁道方法，其中，例如，对预先形成的连续的磁性层进 行氮离子或氧离子注入或利用激光进行辐射，由此在离散磁道介质中形成使磁道分离的 区域，该区域具有改性的磁特性(参见，例如，专利文件4-6)。专利文件IJP 2004-164692A1专利文件2JP 2004-178793A1专利文件3JP 2004-178794A1专利文件4JP H5-205257A1专利文件5JP 2006-209952A1专利文件6JP 2006-309841A
发明内容
本发明所要解决的问题在用于制造具有分离的磁记录图形的上述离散磁道介质或构图的介质的制造方 法中，采用了用于提供分离的磁记录图形的工序(procedure)，该分离的磁记录图形包括 磁记录区域和分离该磁记录区域的边界区域。也就是，将在磁性层中的将被形成为边界 区域的区域暴露到使用例如氧或卤素的反应性等离子体或反应性离子，或当适宜时对其 进行使用例如氧或卤素的离子注入(下文中将该工序称为“磁性层改性工序”)。更具 体而言，在上述介质的制造方法中，在磁性层上形成掩模层，通过光刻技术对掩模层进 行构图，将磁记录图形中的边界区域暴露到反应性等离子体或反应性离子，或对其进行 离子注入，以便劣化边界区域中的磁特性或使边界区域退磁，从而得到上述离散磁道介 质或构图的介质。上述磁性层改性工序的优点在于，与用于提供分离的磁记录图形的常规工序 (在适当时该常规工序称为“磁性层物理处理工序”)相比，上述制造方法是简单的，并 且可以避免或最小化出现在制造方法中的不希望的污染，其中在常规工序中，形成构成 边界区域的凹陷，然后通过物理工序用非磁性材料填充凹陷，并使该填充的区域的表面
平滑化。即使通过上述磁性层改性工序形成磁记录图形中的用于分离磁记录区域的区域 时，通过暴露到离子或离子注入也仅轻微地蚀刻磁性层的表面，因此，在边界区域的表 面与磁记录区域的表面之间存在微小的高度差。可以通过用另一材料填充边界区域并 使该填充的区域平滑化来消除该微小的高度差，但出于与上述磁性层改性工序相同的原 因，该工序也不是有利的。通常，要求磁记录介质的表面是高度平滑的。在磁记录图形包括构成磁记录区 域的凸起和构成边界区域的凹陷的情况下，如果通过CVD方法在磁记录图形上形成碳薄膜，则所产生的碳薄膜具有由CVD方法的固有特性而导致的不均勻的厚度。也就是，碳 薄膜的位于凹陷上的部分的厚度大于碳薄膜的位于凸起上的部分的厚度。可以推断，构 成边界区域的凹陷具有通过暴露到反应性等离子体或反应性离子或者通过离子注入而形 成的粗糙化的表面，而反应性基团(reactiveradical)易于附着到该粗糙化的表面上。当通 过CVD方法在其上形成碳薄膜时，碳核的形成优先出现在凹陷中，结果在其上形成厚的 碳膜。仅仅对于提供具有提高的表面平滑度的磁记录介质而言，该形成具有在构成边界 区域的凹陷上的厚部分和在构成磁性区域的凸起上的薄部分的碳膜的倾向是有利的。形成在磁记录介质的表面上的保护性碳外涂层除了保护磁记录介质不与磁头接 触之外还具有防止磁性层受到由例如空气中的湿气导致的侵蚀(氧化)的作用。本发明 人发现，当保护性碳外涂层在磁记录区域上的部分比保护性碳外涂层在边界区域(尤其 是，非磁化的边界区域)上的部分薄时，在磁记录区域中会发生高速率的侵蚀。发明人 的研究表明，除了保护性碳外涂层的在磁记录区域上的部分的厚度小于其在边界区域上 的部分的厚度之外，该侵蚀还因以下事实而发生，即，保护性碳外涂层的在磁记录区域 上的部分的表面与保护性碳外涂层的在边界区域上的部分的表面之间存在高度差。艮口， 当保护性碳外涂层具有不均勻的厚度且保护性碳外涂层的薄部分位于易受侵蚀的区域上 时，在该区域中侵蚀以高速率进行。本发明的主要目的为提供一种磁记录介质，其具有对发生在磁性层的磁记录区 域中的侵蚀具有增强的抵抗力，并呈现增强的环境耐性。解决问题的手段为了解决上述问题，本发明人进行了广泛的研究并完成了本发明。因此，根据本发明，提供下列磁记录介质⑴到(6)、用于制造磁记录介质的下 列方法(7)到(12)，以及下列磁记录/再现装置(13)。(1) 一种磁记录介质，其包括具有磁记录图形的磁性层和所述磁性层上的连续的 保护性碳外涂层，所述磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和构成用于分离所述磁记 录区域的边界区域的凹陷，所述磁记录介质的特征在于，所述碳外涂层的位于所述磁性 层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于所述碳外涂层的位于所述磁性层的 所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。(2)根据上述(1)的磁记录介质，其中所述边界区域具有改性的磁特性。(3)根据上述(1)或(2)的磁记录介质，其中所述磁性层的所述构成磁记录区 域的凸起与所述磁性层的所述构成边界区域的凹陷之间的高度差在O.lnm到9nm的范围 内。(4)根据上述⑴到(3)中任何一项的磁记录介质，其中所述碳外涂层的位于所 述磁性层的所述凸起上的部分的上表面与所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述凹陷上 的部分的上表面之间的高度差在Inm到IOnm的范围内。(5)根据上述⑴到⑷中任何一项的磁记录介质，其中所述碳外涂层的位于所 述磁性层的所述凸起上的部分具有在Inm到5nm范围内的厚度。(6)根据上述(1)到(5)中任何一项的磁记录介质，其中由所述磁性层中的所述 凹陷构成的所述边界区域由氧化物构成。(7) —种用于制造磁记录介质的方法，包括以下步骤
形成具有磁记录图形的磁性层，所述磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和 构成用于分离所述磁记录区域的边界区域的凹陷，以及在所述磁性层上形成连续的保护性碳外涂层，其特征在于，通过CVD方法以这样的方式实施所述连续的碳外涂层的形成，所 述方式使所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度 大于所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。(8)根据上述(7)的用于制造磁记录介质的方法，其中对连续的磁性层中的将被 形成为所述边界区域的区域进行离子铣削以形成包括所述构成磁记录区域的凸起和所述 构成边界区域的凹陷的磁记录图形，然后，在所述磁性层上形成所述连续的保护性碳外 涂层。(9)根据上述(8)的用于制造磁记录介质的方法，其中，在通过离子铣削连续的 磁性层中的所述区域而形成具有磁记录图形的所述磁性层的步骤之后但在形成所述保护 性碳外涂层的步骤之前，通过将经离子铣削的边界区域暴露到反应性等离子体或反应性 离子或者通过在经离子铣削的边界区域中进行离子注入来进行对所述边界区域的磁特性 改性的步骤，其中所述磁记录图形包括所述构成磁记录区域的凸起和所述构成边界区域 的凹陷。(10) 一种用于制造磁记录介质的方法，该方法包括依次实施的下列步骤(a)到 (f)(a)在非磁性基底的表面上形成连续的磁性层；(b)在所述磁性层上形成用于形成磁记录图形的掩模层；(C)对所述掩模层进行构图；(d)在所述掩模层保留在将被形成为磁记录区域的区域上的同时，对所述磁性层 中的将被形成为用于分离所述磁记录区域的边界区域的区域进行离子铣削，由此在所述 磁性层中形成构成所述磁记录区域的凸起和构成所述边界区域的凹陷；(e)去除所述掩模层；以及然后(f)通过CVD方法以这样的方式在所述磁性层上形成连续的保护性碳外涂层， 所述方式使所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大 于所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。(11)根据上述(10)的用于制造磁记录介质的方法，其还包括在所述离子铣削步 骤(d)之后但在所述掩模层去除步骤(e)之前对磁性层的边界区域的磁特性改性的步骤， 其中将经离子铣削的边界区域暴露到反应性等离子体或反应性离子，或者在经离子铣削 的边界区域中实施离子注入。(12)根据上述(10)或(11)的用于制造磁记录介质的方法，通过采用选自下列工 序[1]、[2]和[3]的工序在所述保护性碳外涂层形成步骤(f)中形成所述连续的保护性碳 外涂层，以便所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度 大于所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度工序[1]在所述保护性碳外涂层形成步骤(f)中在将偏置电压施加到所述基底 的同时通过CVD方法形成所述保护性碳外涂层，工序[2]在所述掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的形成所述保护性碳外涂层之前，在所述磁性层中的所述磁记录区域和所述边界区域中进行离子注入，以及工序[3]在所述掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的形成所述保护性碳 外涂层之前，在所述掩模保留在磁性层中的所述边界区域上的同时在磁性层的所述磁记 录区域中进行离子注入，由此粗糙化所述磁记录区域。(13) 一种磁记录/再现装置，其特征在于组合地包括根据⑴到(6)中的任 一项的磁记录介质或通过(7)到(12)中任一项的方法制造的磁记录介质；用于沿记录方 向驱动所述磁记录介质的驱动部；包括记录部和再现部的磁头；用于以与所述磁记录介 质相对运动的方式移动所述磁头的装置；以及用于向所述磁头输入信号并用于从所述磁 头再现输出信号的记录和再现信号处理装置。本发明的效果根据本发明的磁记录介质的特征在于，在高温和高湿度条件下，具有对在磁性 层的磁记录区域中发生的侵蚀的增强的抵抗力并呈现增强的环境耐性。可以通过本发明 的方法以高生产率来制造磁记录介质。


图1示例了根据本发明的磁记录介质的叠层结构的截面图；图2为在根据本发明的磁记录介质的制造方法中的前半部分步骤的流程图；图3为在根据本发明的磁记录介质的制造方法中的后半部分步骤的流程图；以 及图4为根据本发明的磁记录_再现装置的示意图。参考标号在图1中，100磁记录区域(凸起)200边界区域(凹陷)300保护性碳外涂层400凸起与凹陷之间的高度差500碳外涂层的位于磁记录区域上的部分的厚度600碳外涂层的位于边界区域上的部分的厚度700碳外涂层的位于磁记录区域上的部分的上表面与碳外涂层的位于边界区域上 的部分的上表面之间的高度差在图2和图3中，1非磁性基底2磁性层3掩模层4抗蚀剂层5 压模6铣削离子7已经从其中部分地去除了磁性层的表面层部分的区域d已经从其中部分地去除了磁性层的表面层部分的区域的深度，即，磁性层的被去除的表面层部分的厚度8通过压制形成的在抗蚀剂层中的凹陷9保护性外涂层10反应性等离子体或反应性离子11惰性气体在图4中，30磁记录介质31 磁头32记录-再现信号系统33磁头驱动部34介质驱动部
具体实施例方式根据本发明的磁记录介质包括具有磁记录图形的磁性层和在磁性层上的连续的 保护性碳外涂层，该磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和构成用于分离磁记录区域 的边界区域的凹陷，该磁记录介质的特征在于，碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区 域的凸起上的部分的厚度大于碳外涂层的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。磁性层中的上述边界区域优选具有改性的磁特性。更具体而言，边界区域优选 是非磁化的或磁化减小的区域。如图1(a)所示，在根据本发明的磁记录介质中，构图的磁性层具有构成磁记录 区域的凸起100和构成用于分离磁记录区域的边界区域的凹陷200。由例如通过离子铣 削、或离子辐照或离子注入连续的磁性层的将被形成为边界区域的区域的表面来稍微蚀 刻的工序而形成所述凸起和凹陷。当例如通过PVD (物理气相沉积)方法在具有凸起和凹陷的磁性层上形成保护性 碳外涂层300时的情况下，所产生的碳外涂层在凸起和凹陷之上具有近似均勻的厚度， 如图1(a)所示。因此，碳外涂层的位于磁性层的凸起上的部分的上表面和碳外涂层的位 于磁性层的凹陷上的部分的上表面之间的高度差(即，碳外涂层的在凹陷200上的部分的 深度)与其下面的磁性层的凸起和凹陷之间的高度差近似相同。如果通过常规CVD方法将保护性碳外涂层300形成在具有凸起和凹陷的磁性层 上，则所产生的碳外涂层由于CVD方法的特性而具有不均勻的厚度。也就是，碳外涂层 的位于通过例如离子注入形成的凹陷上的部分的厚度大于碳外涂层的位于未进行离子注 入的凸起上的部分的厚度，如图1(b)所示。可以推断出，已进行了离子注入的区域具有 粗糙化的表面(即，在其表面上形成了微小的突起和凹陷)，并且粗糙化的表面呈现出对 反应性基团的增强的附着，由此碳核会优先在该区域中的粗糙化的表面上产生。因此， 碳外涂层的在离子注入区域上的部分的厚度大于碳外涂层的在未蚀刻区域上的部分的厚 度。形成具有不均勻厚度的碳外涂层的该特性优选用于提供具有光滑和平坦表面的磁记 录介质。然而，由本发明人进行的研究表明，当保护性碳外涂层的位于磁记录区域上的部分的厚度小于保护性碳外涂层的位于边界区域(特别地，非磁化或磁化减小的边界区 域，或由氧化物构成的边界区域)上的部分的厚度时，在磁记录区域中会倾向于以增加 的速率发生对磁性层的侵蚀。可以推断出，该侵蚀因以下原因而发生。首先，保护性 碳外涂层在磁记录区域上的部分是薄的。其次，保护性碳外涂层的位于磁记录区域上的 部分和其在边界区域上的部分之间存在厚度差。因此，当碳外涂层具有不均勻的厚度并 且碳外涂层的位于易受侵蚀的磁性材料上的部分薄时，磁性材料的侵蚀以增加的速率进 行。如图I(C)(其示出了与根据本发明的磁记录介质的主表面垂直的截面)所示， 磁性层具有磁记录图形，该图形具有构成磁记录区域的凸起100和构成边界区域的凹陷 200。形成在磁性层上的保护性碳外涂层的特征为具有位于磁性层的构成磁记录区域的凸 起100上的厚部分500和位于磁性层的构成边界区域的凹陷200上的薄部分600。磁性层的构成磁记录区域的凸起100与磁性层的构成边界区域的凹陷200之间的 高度差400优选在O.lnm到9nm的范围内。碳外涂层的位于磁性层的凸起100上的厚部分的上表面与碳外涂层的位于磁性 层的凹陷200上的薄部分的上表面之间的高度差700优选在Inm到IOnm的范围内。碳 外涂层的位于磁性层的凸起上的厚部分优选具有范围为Inm到5nm的厚度。由磁性层的 凹陷构成的薄边界区域优选具有范围为O.lnm到4nm的厚度。当磁记录介质中的保护性碳外涂层具有上述厚度特征时，可以增强磁性层中的 磁记录区域的抗侵蚀性，由此磁记录介质呈现出改善的环境耐性，尤其提高了在高温和 高湿度条件下的抗侵蚀性。该磁记录介质具有高磁记录密度，并且其硬盘驱动器呈现出 改善的磁头悬浮性，并且该磁记录介质呈现出优良的电磁转换特性。如果碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸起上的部分具有与碳外涂层 的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度相同，即使当磁记录介质的制造条 件仅仅改变了微小的程度，碳外涂层的厚度通常也是不均勻的，并且磁记录介质倾向于 呈现不同的环境耐性。在根据本发明的磁记录介质中，磁性层中的由凹陷构成的边界区域优选由非磁 性材料构成，特别地，通过由氧化物构成的非磁性材料构成。例如，通过将磁性材料暴 露到氧化反应性等离子体而产生该氧化物。当碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于碳外涂 层的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度时，如与本发明的磁记录介质中 的情况一样，边界区域有可能被侵蚀。然而，当边界区域由非磁性材料构成时，特别地 通过由氧化物构成的非磁性材料构成时，边界区域便不会被侵蚀或仅仅以非常微小的程 度被侵蚀。非磁性氧化物不能被进一步氧化，因而不会发生侵蚀。根据本发明的用于制造磁记录介质的方法包括以下步骤形成具有磁记录图形 的磁性层，该磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和构成用于分离磁记录区域的边界 区域的凹陷；以及在具有构成磁记录区域的凸起和形成边界区域的凹陷的磁性层上形成 连续的保护性碳外涂层；并且其特征在于，通过CVD方法以这样的方式实施该连续的碳 外涂层的形成，该方式使碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸起上的部分的厚 度大于碳外涂层的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。
在上述方法中，优选采用这样的工序，其中对连续的磁性层中的将被形成为边 界区域的区域进行离子铣削以形成包括构成磁记录区域的凸起和构成边界区域的凹陷的 磁记录图形，然后，在磁性层上形成连续保护性碳外涂层。在上述工序中，优选在通过离子铣削连续的磁性层中的区域而形成具有磁记录 图形(其包括构成磁记录区域的凸起和构成边界区域的凹陷)的磁性层的步骤之后但在形 成碳保护性外涂层的步骤之前，通过将经离子铣削的边界区域暴露到反应性等离子体或 反应性离子或者通过在经离子铣削的边界区域中进行离子注入来进行使边界区域的磁特 性改性的步骤。更具体而言，可以通过包括依次执行的下列步骤(a)到(f)的方法来制造根据本 发明的磁记录介质(a)在非磁性基底的表面上形成连续的磁性层；(b)在磁性层上形成用于形成磁记录图形的掩模层；(c)对掩模层进行构图；(d)对磁性层中的将被形成为用于分离磁记录区域的边界区域的区域进行离子铣 削，而掩模层则保留在将被被形成为磁记录区域的区域上，由此在磁性层中形成构成磁 记录区域的凸起和构成边界区域的凹陷；(e)去除掩模层；以及然后(f)通过CVD方法以这样的方式在磁性层上形成连续的保护性碳外涂层，该方 式使碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于碳外涂层的位 于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。在优选实施例中，用于制造磁记录介质的上述方法还包括在离子铣削步骤(d) 之后但在掩模去除步骤(e)之前使磁性层的边界区域的磁特性改性的步骤，其中将经离子 铣削的区域暴露到反应性等离子体或反应性离子，或者在经离子铣削的边界区域中实施 离子注入。可以通过采用选自下列工序[1]、[2]和[3]的工序在上述保护性碳外涂层形成步 骤(f)中形成连续的保护性碳外涂层，以便碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸 起上的部分的厚度大于碳外涂层的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。 在这些工序中，通过CVD方法实施碳外涂层的形成。工序[1]在保护性碳外涂层形成步骤(f)中在将偏置电压施加到基底的同时通 过CVD方法形成保护性碳外涂层。通过将偏置电压施加到基底，等离子体可以容易地集 中到磁性层的构成磁性区域的凸起上。因此，增强了凸起中的基团(radical)密度，由此 在凸起上形成厚的保护性碳外涂层。工序[2]在掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的保护性碳外涂层的形成 之前，在磁性层中的磁记录区域和边界区域中进行离子注入，之后通过CVD方法形成保 护性碳外涂层。在该工序[2]中，在磁性层中的磁记录区域和边界区域二者中都进行离子注入， 因此，基团以基本上相同的速率附着到这两个区域。因此，当通过CVD方法形成保护性 碳外涂层时，在腔内产生均勻的等离子体，但等离子更靠近构成磁性区域的凸起而不是 更靠近构成边界区域的凹陷。因此，碳外涂层在凸起上的形成速率高于其在凹陷上的形成速率。工序[3]在用于形成构成磁性区域的凸起和构成边界区域的凹陷的离子铣削步 骤(d)和后继的掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的保护性碳外涂层的形成之前， 在掩模保留在磁性层的边界区域上的同时在磁性层的磁记录区域中进行离子注入，由此 粗糙化磁记录区域。通过该工序[3]，磁记录区域的表面变得比边界区域的表面粗糙。因 此，基团以提高的速率附着到磁记录区域，由此碳外涂层在凸起上的形成速率高于其在 凹陷上的形成速率。下面将参考图2和图3在制造工艺方面详细地并逐个步骤地描述根据本发明的用 于制造磁记录介质的方法，其中图2和3分别示出了在本发明的用于制造磁记录介质的方 法中的前半部分步骤的流程图和后半部分步骤的流程图。本发明的磁记录介质的典型实例具有多层结构，该多层结构包括例如非磁性基 底、在基底上形成的软磁性衬层(underlayer)、在软磁性衬层上形成的中间层、具有磁性 图形的磁性层、在磁性层上形成的保护性碳外涂层以及最上面的润滑层。然而，在本发 明的磁记录介质中除了非磁性基底、磁性层以及保护性碳外涂层之外的层都不是必需的 而是可选的。因此，在图2和图3中没有示出除了非磁性基底1、磁性层2以及保护性碳 外涂层9之外的层。对用于本发明的非磁性基底1没有特别地的限制，并且，作为其具体的实例， 可以提及主要由铝构成的铝合金基底，例如，Al-Mg合金基底；以及由常规的钠玻璃、 铝硅酸盐玻璃、玻璃陶瓷、硅、钛、陶瓷以及有机树脂构成的基底。在这些基底中，优 选使用铝合金基底、诸如玻璃陶瓷基底的玻璃基底以及硅基底。非磁性基底的平均表面粗糙度(Ra)优选不大于lnm，更优选不大于0.5nm，特 别优选不大于O.lnm。形成在上述非磁性基底的表面上的磁性层2优选包括0.5原子％到6原子％的量 的氧化物。磁性层优选包括主要由钴构成的合金。作为该合金的具体实例，可以提及与氧 化物结合的钴合金，例如，与氧化物结合的CoCr、CoCrPt、CoCrPtB> CoCrPtB-X或 CoCrPtB-X-Y (X表示诸如Ru和W的元素，Y表示诸如Cu和Mg的元素)；以及包含 氧或氧化物的钴合金，例如，CoCrPt-O、CoCrPt-SiO2> CoCrPt-Cr2O3> CoCrPt-TiO2> CoCrPt-ZrO2^ CoCrPt-Nb2O5^ CoCrPt_Ta205、CoCrPt-Al2O3^ CoCrPt-B2O3^ CoCrPt-WO2 以及 CoCrPt-WO3。磁性层的厚度通常在3nm到20nm的范围内，优选为5nm到15nm。考虑到磁性 合金的种类和层状(laminar)结构，将磁性层形成为可以获得足够高的输入和输出磁头功 率。磁性层应具有至少特定值的厚度，以便在再现时获得至少特定水平的输出功率。然 而，随着输出功率的增加，与记录/再现特性相关的参数通常会劣化。因此，优选地， 考虑到输出功率和记录_再现特性而选择磁性层的最优厚度。通常通过溅射方法将磁性层形成为薄膜。下面将更具体地描述根据本发明的用于制造磁记录介质的方法。如图2所示，用于制造磁记录介质的方法包括以下步骤。在步骤A中，在非磁性基底1上至少形成磁性层2。
在步骤B中，在磁性层2上形成掩模层3。在步骤C中，在掩模层3上形成抗蚀剂层4。在步骤D中，通过将压模5压向抗蚀剂层4而将负磁记录图形转移到抗蚀剂层4 上。负磁性记录图形是指具有形成在抗蚀剂层上的凹陷的负图形，该凹陷已经被形成在 用于分离形成在磁性层上的记录磁道的区域中。图2的步骤D中的箭头表示压模移动的 方向。参考标号8表示抗蚀剂层4中的由按压形成的凹陷。在步骤E中，选择性地去除掩模层3的剩余部分和抗蚀剂层4的剩余部分，所述 部分形成了与磁记录图形的负图形对应的凹陷，如步骤D所示。如图3所示，用于制造磁记录介质的方法包括以下步骤。在步骤F中，将磁性层2的表面层的暴露的凹陷暴露到铣削离子6，该暴露的凹 陷对应于已经从其中去除了抗蚀剂层4和掩模层3的区域，由此去除磁性层的经离子铣削 的区域中的表面层部分。参考标号7指示出磁性层的表面层的经离子铣削的区域，参考 字母d表示磁性层的已经通过离子铣削去除的表面层部分的厚度。通过离子铣削，形成了构成磁性层2的磁记录区域的凸起和构成边界区域的凹 陷。进行将磁性层的已经从其中去除了磁性层的表面层部分的经离子铣削的区域7 暴露到反应性等离子体或反应性离子或者离子注入该经离子铣削的区域7的步骤，由此 使磁性层的区域7的磁特性改性或减小磁性层的该区域7的磁化。图3中未示出了该磁 特性改性或磁化减小步骤。归因于进行该磁特性改性或磁化减小步骤而实施的蚀刻，经 离子铣削的区域7的深度稍微增大。进行离子铣削6以去除磁性层的表面层部分的上述步骤F不是必需的，而是优选 实施的。也就是，即使不实施离子铣削步骤F，通过将磁性层的已经从其中去除了抗蚀 剂层4和掩模层3的暴露表面暴露到反应性等离子体或反应性离子或者在磁性层的该暴露 表面中进行离子注入，也可以形成构成用于分离磁记录区域的边界区域的凹陷。因此， 可以略去进行离子铣削6以去除磁性层的表面层部分的离子铣削步骤F。替代地，可以 实施进行离子铣削6的离子铣削步骤F以去除磁性层的表面层部分并形成将要形成为边界 区域中凹陷，并进行将磁性层的经离子铣削的区域7暴露到反应性等离子体或反应性离 子或离子注入该经离子铣削的区域7的步骤。在去除磁性层的表面层部分的上述离子铣削步骤F和/或将磁性层的区域暴露到 反应性等离子体或反应性离子或者对磁性层的该区域进行离子注入之后，进行去除剩余 的抗蚀剂层4和剩余的掩模层3的步骤G。该工序过程优选包括在步骤G之后的可选的步骤H，该步骤H为用惰性气体11 辐照磁性层的暴露的表面。此后，在磁性层的表面上形成保护性碳外涂层。在用于制造磁记录介质的方法的步骤B中在磁性层2上形成的掩模层3可以由 选自 Ta、W、Ta 氮化物、W 氮化物、Si、SiO2> Ta2O5> Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、 Ga、Ge、As以及Ni的至少一种材料形成。通过使用这些材料，可以增强掩模层抗铣削 离子6的屏蔽能力，并且还可以增强通过掩模层3对磁记录图形的可成形性。可以使用 反应性气体在干法蚀刻步骤中容易地去除这些材料，因此，在图3示出的步骤F中，可以 使剩余的掩模层最小化，并可避免或最小化对磁记录介质层的暴露表面的污染。
在用于掩模层3的上列材料当中，优选使用Mo、Ta、W、Ni、Ti、V、Nb、 As、Ge、Sn 以及 Ga。尤其优选 Mo、Ta、W、Ni、Ti、V 以及 Nb。最优选 Mo、Ta
以及W。掩模层3优选具有Inm到20nm的范围内的厚度。在图2示出的步骤D中将磁记录图形的负图形转移到抗蚀剂层4上之后，抗蚀剂 层4的凹陷区域8优选具有0到IOnm的厚度。当抗蚀剂层的凹陷区域8优选具有这样 的厚度时，可以以有利的方式实现在图2的步骤E中选择性去除抗掩模层3。 S卩，可以 避免在掩模层3的边缘部分处的不希望的下沉(sagging)，并且在图3的步骤F中可以增 强掩模层3对抗铣削离子6的屏蔽能力，此外还增强了磁记录图形通过掩模层3的可成形 性。该抗蚀剂层优选具有范围在约IOnm到IOOnm的厚度。在制造方法的优选实施例中，使用可以通过辐射辐照而固化的材料作为用于在 图2的步骤C中形成抗蚀剂层4的材料；并且，当在步骤D中通过使用压模5将负磁记录 图形转移到抗蚀剂层4上时，或者在已经完成了负磁记录图形的转移之后，用辐射来辐 照抗蚀剂层4以使其固化。在该优选实施例中，压模5的形状(configuration)可被高精度 地转移到抗蚀剂层4上。因此，当在图2的步骤E中通过蚀刻去除掩模层3的与磁记录 图形的负图形对应的区域时，可以避免在掩模层3的边缘部分处的不希望的下沉，并且 可以增强掩模层3对抗注入的离子的屏蔽能力，此外还可以增强磁记录图形通过掩模层3 的可成形性。用于固化可固化材料的辐射在广义上是指包括热射线、可见光、紫外光、X射 线、以及Y射线的电磁波。作为可固化材料的具体实例，可以提及可通过热射线固化的 热固树脂和可通过紫外光固化的紫外固化树脂。在通过使用压模5将负磁记录图形转移到抗蚀剂层4上的步骤D中，优选将压模 5压在具有高流动性的抗蚀剂层4上，并且，在抗蚀剂层处于受压状态的同时，用辐射来 辐照抗蚀剂层4以由此使其固化，然后将压模5从抗蚀剂层4移除。通过该工序，可以 将压模5的形状高精度地转移到抗蚀剂层4。为了在抗蚀剂层处于受压状态的同时用辐射来辐照具有高流动性的抗蚀剂 层，可以采用通过将包括抗蚀剂层的多层结构的基底侧(即，与被压模按压的抗蚀 剂层相反的一侧)暴露到辐射来利用辐射辐照该多层结构的方法；使用透射辐射的 (radiation-transmitting)压模并将多层结构的被压模按压的一侧暴露到辐射的方法；通过 从多层结构的侧面施加辐射来将被压模按压的抗蚀剂层暴露到辐射的方法；以及使用对 于固体呈现高传导性的辐射(例如，热射线)将多层结构的被压模按压的一侧或其相反侧 (基底侧)暴露到该高传导性辐射的方法。在用辐射辐照可辐射固化的抗蚀剂层来固化抗蚀剂层的工序的优选的具体实例 中，使用诸如酚醛清漆树脂(novolak resin)、丙烯酸酯树脂或脂环族环氧树脂的可紫外线 固化的树脂作为可辐射固化的抗蚀剂树脂，并且使用由高度透射紫外线的玻璃或树脂制 成的压模。通过采用上述工序，可以使用于分离磁记录图形中的磁记录区域的边界区域中 的诸如矫顽力和剩余磁化的磁特性改性或将其减小至最小值，因此，可以避免写入时的 字符渗出(Ietterbleeding)并将磁记录介质的面记录密度提高至更高的程度。
优选地，通过利用例如电子束光刻在金属板上形成微小轨道图形来形成在图形 转移步骤D中的压模。对用于形成压模的材料没有特别的限制，只要不妨碍本发明的 目的，但是，优选使用具有足够经受制造磁记录介质的方法的硬度并具有良好耐久性 (durability)的材料。这样的材料包括例如镍。形成在压模上的图形包括通常用于记录常规数据的磁道的图形，还包括用于伺 服信号的图形，例如脉冲(burst)图形、格雷码(gray code)图形以及前导(preamble)图形。如图3的步骤F所示，优选地通过例如离子铣削去除在磁性层的凹陷区域中的表 面层部分，然后将新暴露的区域暴露到反应性等离子体或反应性离子，由此使磁性层的 该凹陷区域的磁特性改性。与包含具有改性的磁特性但却通过不去除在磁性层的凹陷区 域中的表面层部分的方法而制备的区域的常规磁记录介质相比，具有包含这样的改性的 磁特性的该凹陷区域的磁记录介质具有呈现清晰的对比度的磁记录图形并具有高SNR。 原因如下。首先，通过去除磁性层的凹陷区域中的表面层部分，新暴露的区域变得更 清楚并被更好地激活，因此，呈现与反应性等离子体和反应性离子的增强的反应性；第 二，在新暴露的区域中引入了反应性离子可以容易地渗入其中的表面缺陷，例如，微空 隙。通过例如离子铣削6而去除的磁性层的表面层部分的厚度(由图3的步骤F中的 “d”表示)优选在O.lnm到5nm的范围内。当被去除的表面层部分的厚度小于O.lnm
时，通过去除该表面层部分所带来的上述益处是不足的。相反，当被去除的部分的厚度 大于5nm时，所产生的磁记录介质具有差的表面平滑度。这是因为当凹陷被暴露到反应 性等离子体时，会进一步蚀刻去除了表面层部分的凹陷，其被进一步蚀刻。所产生的磁 记录_再现装置具有差的磁头悬浮特性。在本发明中，磁性层的用于使例如磁记录磁道和伺服信号图形彼此磁性分离的 边界区域优选通过暴露到反应性等离子体或反应性离子而形成，由此使磁性层的该区域 的磁特性改性或劣化。通过暴露到反应性等离子体或反应性离子，磁性层的凹陷被进一步蚀刻。因 此，当离子铣削步骤F和暴露到反应性等离子体或反应性离子的步骤二者都被执行时， 凹陷的深度是通过该两个步骤实现的总深度。该总深度优选在O.lnm到9nm的范围内。在本说明书中使用的术语“磁性分离的磁记录图形”表示其中通过磁特性改性 的或磁化减小的边界区域(凹陷)使磁记录区域分离的磁记录层中的磁记录图形，如从前 侧观察该多层结构时所看到的。即使在这样的实施例中也可以实现本发明的目的，在该 实施例中，在通过磁性层的上表面部分中的磁特性改性或磁化减小的边界区域使磁性层 分离的情况下，即使在磁性层的最下部分中磁性层被未分离也是如此。因此，该实施例 同样落入这里使用的磁性分离的磁记录图形的范围内。这里使用的术语“磁记录图形”表示广义上的磁记录图形，所述磁记录图形包 括其中以每位有特定的规则度而设置磁记录图形的构图的介质；其中以磁道方式设置磁 记录图形的介质；以及伺服信号图形。为了制造方法的简单和容易，本发明优选为离散型磁记录介质，其中磁性分离 的磁记录图形包括磁记录磁道和伺服信号图形。
用于形成本发明中的磁记录图形而进行的在磁性层的边界区域中的改性是指为 了形成磁记录图形而至少部分地改变磁性层的在其边界区域中的磁特性，更具体地，降 低矫顽力或剩余磁化以及退磁。可以通过暴露到反应性等离子体或反应性离子使特定区域非晶化来形成磁性层 的使例如磁记录磁道和伺服信号图形彼此磁性分离的上述边界区域。此外，还可以通过改变磁性层的晶体结构，来使磁性层的边界区域的磁特性改 性。本发明中的磁性层的非晶化是指将磁性层中的原子排列改变为非长程有序的不 规则的原子排列。更具体地，非晶化是指具有小于2nm的尺寸的微晶颗粒随机排列。通 过X-射线衍射分析或电子射线衍射分析时不存在归因于晶面的峰或仅仅存在晕圈来确认 微晶颗粒的该随机排列。在本发明中使用的反应性等离子体包括例如感应耦合等离子体(ICP)和反应性 离子等离子体(RIE)。在本发明中使用的反应性离子包括，例如，存在于上述感应耦合 等离子体和反应性离子等离子体中的反应性离子。这里使用的感应耦合等离子体是指通过以下方式获得的高温等离子体，S卩，向 气体施加高电压以形成等离子体，并进一步施加高频磁变化，以产生由等离子体内部的 过电流(over-current)引起的焦耳热。与常规地使用离子束来制造离散磁道介质的情况相 比，感应耦合等离子体具有高的电子密度并可以在具有大面积的磁性膜中高效地使磁性 层的磁特性改性。这里使用的反应性离子等离子体是指通过将诸如02、SF6, CHF3、CF4或CCl4 并入等离子体中而获得的高反应性等离子体。当使用其中已经并入有反应气体的这样的 反应性离子等离子体作为在本发明的方法中的反应性等离子体时，该等离子体可以以更 高的效率使磁性层的磁特性改性。反应性等离子体或反应性离子优选地包含卤素。对于卤素离子，特别优选的是 通过将选自CF4、SF6, chf3、CCl4以及Ka·的至少一种气体卤化物引入反应性等离子体 或反应性离子中而产生的卤素离子。通过在反应性等离子体或反应性离子中卤素的存在，磁性层的与用于改性磁性 层的凹陷区域的等离子体的反应性被增强，从而所产生的磁记录图形的图像变得更锐利 (sharp) 0其原因仍不清楚，但可以推测，反应性等离子体中的卤素离子蚀刻了沉积在磁 性层的表面上的外来物质，从而清洁了磁性层的表面，结果增强了磁性层的反应性。此 外，还可以推测，磁性层的清洁表面可以与卤素离子高效率地反应。在本发明中，通过暴露到反应性等离子体或反应性离子来实现对磁性层的改 性。优选地，通过使构成磁性层的磁性金属与存在于反应性等离子体或反应性离子中的 原子或离子反应来实现该改性。该反应涉及使原子或离子侵入到磁性金属中并导致例如 磁性金属的晶体结构的改变、磁性金属的组成的改变、磁性金属的氧化、磁性金属的氮 化和/或磁性金属的硅化。在用于去除磁性层的表面层部分的上述离子铣削步骤F和/或将磁性层的区域 暴露到反应性等离子体或反应性离子或者离子注入磁性层的区域的步骤之后，实施步骤 G，在步骤G中，去除剩余的抗蚀剂层4和剩余的掩模层3。通过例如干法蚀刻、反应性离子蚀刻、离子铣削或湿法蚀刻的工序来实施该步骤G。在去除了抗蚀剂层4和掩模层3之后，在步骤H中将已经在图3的步骤F和G 中被激活的磁性层暴露到惰性气体辐照11，由此使磁性层稳定化，因而可以避免或最小 化在高温和高湿度条件下磁性颗粒迁移的出现。通过暴露到惰性气体辐照而获得该益处 的原因还不清楚。但是，可以推测，惰性元素侵入到磁性层的表面层部分中，由此可以 抑制磁性颗粒的迁移，还可以推测，通过惰性气体辐照而激活的表面层部分被去除，因 而磁性颗粒的迁移不会发生或仅以小的程度发生。对于惰性气体11，为了稳定性和抑制磁性颗粒迁移的增强的效果，优选使用选 自Ar、He以及Xe的至少一种气体。优选地，通过使用选自离子枪、感应耦合等离子体(ICP)以及反应性离子等离 子体(RIE)的至少一种手段的方法来实施暴露到惰性气体辐照。其中，为了增强的辐照 强度，ICP和RIE是优选的。用于ICP和RIE的工序已知上文中进行了描述。如图3的步骤I所示，在本发明的方法中形成保护性碳外涂层9，然后，优选地 在保护性外涂层上涂覆润滑剂(图3未示出)，从而完成磁记录介质。可以通过上文中提到的方法实现保护性碳外涂层9的形成，但是，特别优选使 用CVD方法形成类金刚石碳膜。CVD方法和CVD装置是公知的。优选地，通过以下使用CVD方法的工序形成 保护性碳外涂层，以便碳外涂层的位于磁性层的构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度 大于碳外涂层的位于磁性层的构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。构成了在用于制造本发明的磁记录介质的一个实施例中使用的装置的主要部分 的CVD膜形成装置具有在其中放置盘的腔；在腔内的两个侧壁上彼此相对设置的电极； 用于将高频电流供给到电极的高频电源；连接到腔中的盘的偏置电源；以及作为用于将 形成在盘上的保护性碳外涂层的材料的反应气体的供应源(supply source)。腔被连接到用于提供反应气体的入口管路(inletpipe)和用于抽出废气的废气管 路(exhaustpipe)。废气管路具有废气控制阀，由此控制废气的量以将腔内的内部压力保 持在希望的水平。对于高频电源，优选使用能够在形成保护性碳外涂层时向电极供给50到2000W 的功率的高频电源。对于偏置电源，优选使用高频电源或脉冲直流电源以将等离子体会聚到磁记录 图形的构成磁性区域的凸起，提高在所述凸起中的基团密度，并提高在所述凸起上的膜 形成速率。高频电源优选能够向盘施加10到300W的高频功率。脉冲直流电源优选能 够以10到50000ns的脉宽和IOkHz到IGHz的频率向盘施加-400V到IOV的电压(平均 电压)。优选地，在保护性碳外涂层上形成润滑层。润滑层由例如含氟的润滑剂、碳氢 化合物润滑剂、或其混合物形成。润滑层的厚度通常在1到4nm的范围内。在图4中示例了根据本发明的磁记录-再现装置的实例的结构。本发明的磁记 录-再现装置组合地包括本发明的上述磁记录介质30;用于沿记录方向驱动磁记录介 质的驱动部34 ；包括记录部和再现部的磁头31 ；用于以与磁记录介质30相对运动的方 式移动磁头31的磁头驱动部33 ；以及用于向磁头31输入信号并用于从磁头31再现输出信号的记录和再现信号处理装置32。包括上述装置的组合的磁记录-再现装置可以提供高记录密度。更具体地，在 该磁记录-再现装置的磁记录介质中，磁记录磁道是磁离散的，因此，记录磁头宽度和 再现磁头宽度在尺寸上可以彼此近似相同，从而获得足够高的再现输出功率和高SNR。 这与其中再现磁头宽度必须小于记录磁头宽度以最小化磁道边缘中的磁化过渡区域的影 响的常规磁记录介质形成了鲜明的对比。通过将磁头的再现部构造为GMR头或TMR头，即使在高记录密度的情况下也 可以获得足够高的信号强度，由此，可以提供具有高记录密度的磁记录装置。当磁头以0.005 μ m到0.020 μ m的范围内的悬浮高度(其低于常规采用的悬浮高 度)悬浮时，输出功率增大且SNR变大，由此磁记录装置可具有大尺寸和高可靠性。如果在磁记录介质中组合使用和积复合算法(sum-product compositealgorithm)的 信号处理电路，可以更进一步地提高记录密度，并且即使在以每英寸IOOk磁道或更高的 磁道密度或每英寸IOOOk比特或更高的线记录密度或每平方英寸至少100G比特的高记录 密度进行记录_再现时，也可以获得足够高的SNR。实例下面将通过以下实例和比较例更具体地描述本发明。实例1到7将用于HD的玻璃基底置于真空腔中，并将该腔排空到不大于1.0X10_5Pa的 压力以去除空气。所使用的玻璃基底由具有Li2Si205、Al2O3-K2CK MgO-P2O5以及 Sb2O3-ZuO的组合物的玻璃陶瓷构成，并具有65mm的外径和20mm的内径以及2埃的平 均表面粗糙度(Ra)。在玻璃基底上，通过DC溅射方法依次形成由65Fe-30Co_5B构成的软磁性衬 层、由Ru构成的中间层、具有由Co-10Cr-20Pt-8 (SiO2)合金(紧接在元素前面的数字表 示该元素的摩尔百分比)构成的粒状结构的垂直取向磁性层。FeCoB软磁性衬层、Ru中 间层以及磁性层分别具有600埃、100埃和150埃的厚度。然后，通过溅射方法在磁性层上形成具有60nm的厚度的钽(Ta)掩模层。通过 旋涂方法在钽掩模层上形成抗蚀剂层。抗蚀剂层由可紫外线固化的酚醛清漆树脂构成并 具有IOOnm的厚度。以IMPa(约8.8kgf/cm2)的压力将具有与希望的磁记录图形对应的负图形的玻璃 压模按压到抗蚀剂层上。该玻璃压模具有至少95%的紫外线(波长250nm)透射率。 在将压模按压到抗蚀剂层上的同时，用具有250nm波长的紫外线照射压模的上表面10秒 以固化该抗蚀剂层。此后，将压模从抗蚀剂层分离，由此将磁记录图形转移到抗蚀剂层 上。如此转移的磁记录图形具有的形状使得抗蚀剂层中的凸起为具有120nm的宽度的圆 形且抗蚀剂层中的凹陷为具有60nm的宽度的圆形。经构图的抗蚀剂层的厚度为80nm， 抗蚀剂层的凹陷部分的厚度为约5nm。凹陷部分与基底表面成约90度的角。通过干法蚀刻去除抗蚀剂层的凹陷部分和钽掩模层的对应部分。在下列条件下 进行对抗蚀剂层的干法蚀刻。O2气流速40SCCm ；压力0.3Pa ；高频等离子体功率 300W； DC偏置电压30W;以及蚀刻时间10秒。在下列条件下进行对钽层的干法蚀 刻。CF4气流速50sccm;压力0.6Pa ；高频等离子体功率500W ； DC偏置电压60 W;以及蚀刻时间30秒。然后，通过使用Ar离子的离子铣削，去除磁性层的与抗蚀剂层和钽掩模层的被 去除的凹陷部分对应的暴露的表面部分。离子铣削条件如下。高频输出功率800W; 加速电压500V;压力0.014Pa;氩气流速5sccm ；以及电流密度0.4mA/cm2。通 过离子铣削去除的磁性层的表面部分的厚度(通过离子铣削形成的在磁性层中的深度)在 实例1中为O.lnm，在实例2中为lnm，在实例3_5中为4nm，在实例6中为6nm，在实 例7中为llnm。此后，将磁性层的经离子铣削的表面部分暴露到反应性等离子体或反应性离 子，以使磁性层的表面部分的磁特性改性。使用感应耦合等离子体(ICP)装置(从 ULVAC Inc.可得的“NE550”)进行对反应性等离子体的暴露。等离子体发射条件如 下。CF4的流速90cc/分钟；输入功率200W ；装置内的压力0.5Pa ；以及处理时 间300秒。在暴露到CF4之后，进行暴露到氧气50秒。此后，通过在下列条件下的干法蚀刻去除残留在多层结构的表面上的抗蚀剂层 的剩余部分和Ta掩模层的剩余部分。SF6气的流速lOOsccm ；压力2.0Pa;高频等离 子体功率400W ；以及处理时间300秒。此后，在以下条件下使用氩气对磁性层的表面进行氩离子注入。氩气的流速 5sccm ；压力0.014Pa;加速电压300V ；电流密度0.4mA/cm2 ；以及处理时间 10秒。在下面的表1中示出了磁性层中的凸起与凹陷之间的高度差(nm)。通过使用RF等离子体CVD装置的CVD方法，形成碳(DLC 类金刚石碳)的 保护性外涂层。以13.56MHz的频率施加500W的功率持续10秒。对于保护性碳外涂层 的形成，将脉宽为200nm且频率为200kHz的-150V的直流脉冲电压施加到基底。在形成保护性碳外涂层之后，测量保护性碳外涂层的下列特性，并在表1中示 出了结果。碳外涂层的位于凸起上的部分的上表面与碳外涂层的位于凹陷上的部分的下 表面之间的高度差(nm)；碳外涂层的位于凸起上的厚度(nm)；以及碳外涂层的位于凹 陷上的厚度(nm)。最终，用润滑剂Z-dol 2000涂覆该多层结构，以形成具有20埃厚度的润滑剂薄 膜。由此，完成磁记录介质的制造。通过下列方法评估每个磁记录介质的环境耐性。在空气中在80°C的温度下和 85%的湿度下保持磁记录介质96小时。此后，对出现在磁记录介质的表面上的具有5 μ 或更大的直径的侵蚀点的数目进行计数。以每个点100微升的量将3%的硝酸水溶液滴到磁记录介质表面上的5个点上。 还以每个点100微升的量将纯水滴到磁记录介质表面上的5个点上。在静置1小时之后， 收集样品以通过ICP-MS确定包含在其中的钴的量。在通过ICP-MS的该确定中，使用 包含200ppm的Y的1毫升的3%硝酸水溶液作为参考液体。在表1中示出了评估结果。比较例1到4除了在不向基底施加偏置电压的条件下进行通过CVD方法形成保护性碳外涂层 之外，通过与上述实例1-7相同的工序制造磁记录介质。评估碳外涂层的特性和磁记录介质的环境耐性。在表1中示出了结果。
表权利要求
1.一种磁记录介质，其包括具有磁记录图形的磁性层和所述磁性层上的连续的保护 性碳外涂层，所述磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和构成用于分离所述磁记录区 域的边界区域的凹陷，所述磁记录介质的特征在于，所述碳外涂层的位于所述磁性层的 所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述 构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。
2.根据权利要求1的磁记录介质，其中所述边界区域具有改性的磁特性。
3.根据权利要求1或2的磁记录介质，其中所述磁性层的所述构成磁记录区域的凸起 与所述磁性层的所述构成边界区域的凹陷之间的高度差在O.lnm到9nm的范围内。
4.根据权利要求1到3中任何一项的磁记录介质，其中所述碳外涂层的位于所述磁性 层的所述凸起上的部分的上表面与所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述凹陷上的部分 的上表面之间的高度差在Inm到IOnm的范围内。
5.根据权利要求1到4中任何一项的磁记录介质，其中所述碳外涂层的位于所述磁性 层的所述凸起上的部分具有在Inm到5nm的范围内的厚度。
6.根据权利要求1到5中任何一项的磁记录介质，其中由所述磁性层中的所述凹陷构 成的所述边界区域由氧化物构成。
7.—种用于制造磁记录介质的方法，包括以下步骤形成具有磁记录图形的磁性层，所述磁记录图形包括构成磁记录区域的凸起和构成 用于分离所述磁记录区域的边界区域的凹陷，以及在所述磁性层上形成连续的保护性碳外涂层，其特征在于，通过CVD方法以这样的方式实施所述连续的碳外涂层的形成，所述方 式使所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于 所述碳外涂层的位于所述磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。
8.根据权利要求7的用于制造磁记录介质的方法，其中对连续的磁性层中的将被形 成为所述边界区域的区域进行离子铣削以形成包括所述构成磁记录区域的凸起和所述构 成边界区域的凹陷的磁记录图形，然后，在所述磁性层上形成所述连续的保护性碳外涂 层。
9.根据权利要求8的用于制造磁记录介质的方法，其中，在通过离子铣削连续的磁性 层中的所述区域而形成具有磁记录图形的所述磁性层的步骤之后但在形成所述保护性碳 外涂层的步骤之前，通过将经离子铣削的边界区域暴露到反应性等离子体或反应性离子 或者通过在经离子铣削的边界区域中进行离子注入来进行对所述边界区域的磁特性改性 的步骤，其中所述磁记录图形包括所述构成磁记录区域的凸起和所述构成边界区域的凹 陷。
10.—种用于制造磁记录介质的方法，该方法包括依次实施的下列步骤(a)到(f)(a)在非磁性基底的表面上形成连续的磁性层；(b)在所述磁性层上形成用于形成磁记录图形的掩模层；(c)对所述掩模层进行构图；(d)在所述掩模层保留在将被形成为磁记录区域的区域上的同时，对所述磁性层中的 将被形成为用于分离所述磁记录区域的边界区域的区域进行离子铣削，由此在所述磁性 层中形成构成所述磁记录区域的凸起和构成所述边界区域的凹陷；(e)去除所述掩模层；以及然后(f)通过CVD方法以这样的方式在所述磁性层上形成连续的保护性碳外涂层，所述 方式使所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度大于所 述碳外涂层的位于磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度。
11.根据权利要求10的用于制造磁记录介质的方法，其还包括在所述离子铣削步骤 (d)之后但在所述掩模层去除步骤(e)之前对磁性层的所述边界区域的磁特性改性的步 骤，其中将经离子铣削的边界区域暴露到反应性等离子体或反应性离子，或者在经离子 铣削的边界区域中实施离子注入。
12.根据权利要求10或11的用于制造磁记录介质的方法，其中通过采用选自下列工 序[1]、[2]和[3]的工序在所述保护性碳外涂层形成步骤(f)中形成所述连续的保护性碳 外涂层，以便所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成磁记录区域的凸起上的部分的厚度 大于所述碳外涂层的位于磁性层的所述构成边界区域的凹陷上的部分的厚度工序[1]:在所述保护性碳外涂层形成步骤(f)中在将偏置电压施加到所述基底的同 时通过CVD方法形成所述保护性碳外涂层，工序[2]在所述掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的形成所述保护性碳外涂 层之前，在所述磁性层中的所述磁记录区域和所述边界区域中进行离子注入，以及工序[3]在所述掩模层去除步骤(e)之后但在步骤(f)中的形成所述保护性碳外涂 层之前，在所述掩模保留在磁性层中的所述边界区域上的同时在磁性层的所述磁记录区 域中进行离子注入，由此粗糙化所述磁记录区域。
13.—种磁记录/再现装置，其特征在于组合地包括根据权利要求1到6中任一项 的磁记录介质或通过权利要求7到12中任一项的方法制造的磁记录介质；用于沿记录方 向驱动所述磁记录介质的驱动部；包括记录部和再现部的磁头；用于以与所述磁记录介 质相对运动的方式移动所述磁头的装置；以及用于向所述磁头输入信号并用于从所述磁 头再现输出信号的记录和再现信号处理装置。
全文摘要
一种磁记录介质，其具有磁记录图形，其中通过形成边界区域的凹部来隔离形成磁性层的磁记录区域的凸部。在所述磁性层上，形成连续的碳保护膜。所述凸部上的所述碳保护膜被形成为比所述凹部上的所述碳保护膜厚。所述碳保护膜是通过CVD方法形成的。所述凹部的边界区域优选具有通过将该区域暴露到等离子体等而改性的磁特性。所述磁记录介质的所述磁记录区域不容易被侵蚀，从而所述磁记录介质具有高的环境耐性。
文档编号G11B5/72GK102016988SQ20098011611
公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月3日 优先权日2008年3月5日
发明者福岛正人 申请人:昭和电工株式会社