专利名称：用于磁记录介质的基底、磁记录介质和磁记录装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于具有形成于其上的凸起和凹陷的磁记录介质的基底、基底处理类型的磁记录介质以及具有安装于其的磁记录介质的磁记录装置。
背景技术：
随着硬盘驱动器(HDD)的磁道密度的增大，相邻磁道之间的干扰成为要解决的问题。特别地，如何降低由来自写磁头的磁场的边缘效应引起的边缘现象是要解决的严重的技术问题。其中记录磁道被物理分隔开的离散磁道型构图介质(DTR介质)使得其可以抑制记录时的侧边擦除现象和再现时的侧边读取现象，以便显著提高交叉磁道方向上的密度，且因此期望其提供能够高密度记录的磁记录介质。
DTR介质包括磁性膜蚀刻型和基底处理型。需要大量的制造步骤来用于获得磁性膜蚀刻型DTR介质，导致高昂的制造成本。因此，通过首先制造具有凸起和凹陷的基底且然后通过溅射沉积磁性膜而制备的基底处理型DTR介质适合用于DTR介质的大批量生产。
然而，在基底处理型DTR介质中，还在凹陷上形成磁性膜，其结果是由来自凹陷的磁信号降低信噪比(SNR)。在这种情况下，认为降低存在于凹陷上的磁性膜的磁特性是有效的。
例如，在日本专利公开(Kokai)No.2002-359138中提出了一种制造构图介质的方法。在该现有技术中公开了铁磁层的表面被掩模选择性覆盖以便允许铁磁层的表面被选择性地暴露于含有卤元素的反应性气体，由此使暴露部分变性。在U.S.专利No.6,168,845中还公开了一种通过选择性氧化介质的掩蔽表面来制造构图介质的方法。此外，在日本专利公开No.5-205257中提出一种方法将诸如氮离子或氧离子的离子引入位于离散磁道介质的记录磁道之间的磁性层的那些区域，以便使得那些区域上的磁性层无磁性。然而，很难执行这些方法。
还提出一种通过在具有凸起和凹陷的Si基底上形成多层Co/Pt磁性层而制备的构图介质，参见Phys.Rev.B 62，12271-12281(2000)。Co/Pt多层膜的磁特性对于多层结构高度敏感。特别地，可以在凸起上获得明显的多层结构，且多层结构在凹陷上会被干扰，使得可以形成图形。然而，对于颗粒型垂直磁性膜无法应用该特定方法。
发明内容
根据本发明的一方面，提供一种用于磁记录介质的基底，其包括与记录磁道相应的圆周形凸起和与所述记录磁道之间的沟槽相应的圆周形凹陷；所述基底满足下列条件(a)至(f)中的至少一项(a)所述凹陷表面的表面能小于所述凸起表面的表面能；(b)利用可热分解或可热变形的物质改性所述凹陷的表面；(c)所述凹陷表面的表面粗糙度小于所述凸起表面的表面粗糙度；(d)结晶取向在所述凹陷表面上比在所述凸起表面上更加受干扰；(e)利用引起与磁性材料反应或扩散到所述磁性材料中的物质来改性所述凹陷表面；以及(f)利用可溶于溶剂中的物质或利用可变形物质改性所述凹陷的表面。
根据本发明的另一方面，提供一种磁记录介质，其包括上述用于磁记录介质的基底；以及在用于所述磁记录介质的所述基底上形成的颗粒状磁性层，所述凹陷上的所述磁性层的磁晶格的取向比所述凸起上的所述磁性层的取向更加受干扰。
图1是示出根据本发明的一个实施例的用于磁记录介质的基底(HDD基底)的横截面图；
图2是示出根据本发明的一个实施例的磁记录介质(DTR介质)的横截面图；图3A、3B、3C、3D、3E和3F是示出制造图1中所示的HDD基底和图2中所示的DTR介质的方法的横截面图；图4是示出根据本发明另一实施例的用于磁记录介质的基底(HDD基底)的横截面图；图5是示出根据本发明另一实施例的磁记录介质(DTR介质)的横截面图；图6A、6B、6C、6D、6E和6F是示出制造图4中所示的HDD基底和图5中所示的DTR介质的方法的横截面图；以及图7是示出根据本发明实施例的磁记录装置的透视图。
具体实施例方式
根据本发明的一个实施例的基底包括形成在表面上的圆周形凸起和圆周形凹陷。凸起与记录介质相应，而凹陷与记录磁道之间的沟槽相应。凹陷的表面满足下列条件(a)至(f)中的任何一项。如果在用于磁记录介质的基底上形成满足这些条件中的任何一项的颗粒状磁性层，则使得凹陷上的磁性层的磁取向小于凸起上的磁性层的磁取向，使其可以防止信噪比(SNR)被来自凹陷的磁信号降低。将更加详细地描述上述条件，即(a)至(f)。
(a)凹陷表面的表面能小于凸起表面的表面能。如果表面能小，则在磁性膜与基底之间的结合力被削弱，以便干扰控制磁性膜的磁取向的晶体结构。为了满足该特定条件，通过具有低表面能的例如包含氟原子的表面处理剂来改性凹陷表面。上述表面处理剂例如包括诸如四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三甲氧基硅烷、十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三氯硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛基三乙氧基硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛基三甲氧基硅烷、十三氟代-1，1，2，2-四氢辛基三氯硅烷和三氟代丙基三甲氧基硅烷的氟代烷基硅烷(FAS)。
(b)利用可热分解材料或可热变形材料改性凹陷的表面。可热分解材料包括例如聚乙二醇和聚(四亚甲基二醇)。同样，可热变形材料包括例如诸如聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸异丁酯的热塑性聚合物。
(c)凹陷表面的表面粗糙度小于凸起表面的表面粗糙度。通过结合抛光和蚀刻可以获得该特定条件。
(d)结晶取向在凹陷表面上比在凸起表面上更加受干扰。通过利用离子束控制对单晶基底例如硅基底的辐照可以获得该特定条件。
(e)利用引起与磁性材料反应或扩散到磁性材料中的物质来改性凹陷的表面。该可反应物质包括例如含有氯原子的聚氯乙烯。同样，扩散到磁性材料中的物质包括例如Cu。
(f)利用可溶于溶剂中的物质或可变形物质改性凹陷的表面。可溶于溶剂或可变形的物质包括例如各种聚合物。可以利用根据这种聚合物的合适的溶剂。
应该注意的是，在根据本发明实施例的用于磁记录介质的基底中，凸起与凹陷之间的高度差优选在10与100nm之间的范围。
在制造根据本发明实施例的用于磁记录介质的基底的一般方法中，首先利用抗蚀剂涂敷基底，随后通过印刻或者电子束光刻来形成抗蚀剂图形，且随后蚀刻基底，以便获得具有凸起和凹陷的基底。在这种情况下，在凸起上留下未除去的抗蚀剂。在下一步骤中，沉积例如具有低表面能的物质、可热分解的物质、可热变形的物质、反应物质以及可溶于溶剂中的物质等。通过剥离凸起上的抗蚀剂(剥除(lift-off))，可以允许这些物质仅留在凹陷上不被除去。在这种情况下，当剥离抗蚀剂时，需要允许这些物质留下不被除去。更具体地，在利用有机溶剂除去抗蚀剂的情况下，需要使用不被有机溶剂剥离的物质。在利用水剥离抗蚀剂的情况下，需要使用不被水剥离的物质。此外，在使用氧灰化剂(oxygen asher)剥离抗蚀剂的情况下，需要使用可以耐氧灰化剂的物质。通过这种简单的方法，可以制造用于磁记录介质的期望基底、能够抑制由来自凹陷的磁信号引起的信噪比(SNR)降低的磁记录介质(DTR介质)、以及包含该特定磁记录介质的磁记录装置。
实例[实例1]在该实例中，使用具有低表面能的表面改性层。图1是示出根据本发明的一个实施例的用于磁记录介质的基底(下文中称之为HDD基底)的横截面图。如附图中所示，在玻璃基底11的表面上形成与记录磁道相应的圆周形凸起和与记录磁道之间的沟槽相应的圆周形凹陷。在凹陷的表面上形成包含氟的表面改性层13。
图2是示出根据本发明的一个实施例的磁记录介质(DTR介质)的横截面图。如附图中所示，在玻璃基底11的凹陷的表面上形成表面改性层13。还在玻璃基底11的整个表面上形成介质膜14a和14b。介质膜包括例如软性衬层、取向控制膜和磁记录层。介质膜14a表示形成在凸起(记录磁道)上的介质膜。满足其取向的磁记录层包含在介质膜14a的区域中。同样，介质膜14b表示形成在凹陷(沟槽)上的介质膜。磁晶格的去向在介质膜14b的区域中受干扰。
将参考图3A、3B、3C、3D、3E和3F来描述制造图1中所示的HDD基底和图2中所示的DTR介质的方法。在第一步骤中，通过在直径为0.85英寸的玻璃基底11上旋涂，形成厚度为70nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜12，如图3A所示。另一方面，制备Ni模具31，其具有间距为100nm、顶部宽度为35nm且高度为30nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将如此制备的Ni模具31压到PMMA膜12上，以便将Ni模具31上的凸起和凹陷的图形转移到PMMA膜12上，如图3B所示。除去Ni模具31之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PMMA膜12的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底11。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来选择性蚀刻玻璃基底11，以便将Ni模具31上的凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底11，如图3C所示。在该阶段中，PMMA膜12留在凸起上不被除去。然后，利用作为含有氟原子的表面处理剂的十七氟代-1，1，2，2-四氢癸基三甲氧基硅烷处理凹陷的表面，以便形成具有低表面能的表面改性层13，如图3D所示。然后，通过利用溶剂的剥除方法，从凸起上除去PMMA膜12，由此制造图1中示出的HDD基底。发现由此制造的HDD基底具有间距为100nm、顶部宽度为60nm且高度为20nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形，如图3E所示。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软磁性衬层、取向控制膜、由CoCrPt和SiO2的混合物形成的颗粒状结构的垂直磁记录层和碳保护膜，以制造图2中示出的DTR介质，如图3F中所示。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面。与凸起(记录磁道)上的介质膜14a的磁晶格相比较，发现凹陷(沟槽)上的介质膜14b的磁晶格受干扰。
可以对DTR介质涂敷润滑剂，并在HDD组装之前，存储涂敷有润滑剂的DTR介质。这也适用于下述其它实例和比较实例。
除了不进行利用含有氟原子的表面处理剂的处理之外，与实例1相同地制造HDD基底。然后，利用上述HDD基底，与实例1相同地制造DTR介质。利用TEM观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是发现在凹陷与凸起之间的磁晶格的取向没有变化。
在该实例中采用由可热分解物质形成且可溶于溶剂中的表面改性层。通过旋涂在直径为1英寸的玻璃基底上形成厚度为80nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为50nm且高度为50nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来制备Ni模具。将Ni模具压到PMMA膜上，以便将凸起和凹陷的图形转移到PMMA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PMMA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PMMA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用可热分解的聚乙二醇的水溶液旋涂来涂覆基底，随后通过利用有机溶剂的剥除方法来除去PMMA膜，由此制造期望的HDD基底。发现该HDD基底具有间距为150nm、顶部宽度为90nm且高度为40nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
除了不形成可分解物质的膜之外，与实例2相同地制造HDD基底，且然后，与实例2相同地制造DTR介质。利用TEM观察由此制造的DTR介质的横截面，结果发现在凹陷与凸起之间的磁晶格的取向没有变化。
采用由可热变形物质形成且可溶于溶剂中的表面改性层。特别地，通过旋涂在直径为1.8英寸的玻璃基底上形成厚度为50nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为50nm且高度为20nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PMMA膜上，以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PMMA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PMMA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PMMA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用可热变形的聚乙烯醇的水溶液旋涂来涂覆基底，随后通过利用溶剂的剥除方法来除去PMMA膜，由此制造期望的HDD基底。发现HDD基底具有间距为150nm、顶部宽度为90nm且高度为10nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质(实例3A)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
同样，将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便形成软性衬层、取向控制膜和颗粒状垂直磁记录层。然后用水清洗HDD基底，随后干燥基底，且然后在基底上形成碳保护膜，由此制造DTR介质(实例3B)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
采用由可热变形物质形成且可溶于溶剂中的表面改性层。特别地，通过旋涂在直径为1.8英寸的玻璃基底上形成厚度为120nm的聚乙烯醇(PVA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为40nm且高度为70nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PVA膜上以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PVA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PVA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PVA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用可热变形的聚甲基丙烯酸异丁酯的甲苯溶液旋涂来涂覆基底，随后通过利用水的剥除方法来除去PVA膜，由此制造期望的HDD基底。发现该HDD基底具有间距为150nm、顶部宽度为95nm且高度为60nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质(实例4A)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
同样，将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便形成软性衬层、取向控制膜和颗粒状垂直磁记录层。然后用甲苯清洗HDD基底，随后干燥基底，且然后在基底上形成碳保护膜，由此制造DTR介质(实例4B)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
采用由可热分解物质形成且可溶于溶剂中的表面改性层。特别地，通过旋涂在直径为1.8英寸的玻璃基底上形成厚度为90nm的聚乙烯醇(PVA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为100nm、顶部宽度为35nm且高度为40nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PVA膜上，以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PVA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PVA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PVA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用由可热分解的聚(四亚甲基二醇)构成的乙酸乙酯溶液旋涂来涂覆基底，随后通过利用水的剥除方法来除去PVA膜，由此制造期望的HDD基底。发现HDD基底具有间距为100nm、顶部宽度为55nm且高度为25nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质(实例5A)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
同样，将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便形成软性衬层、取向控制膜和颗粒状垂直磁记录层。然后用乙酸乙酯清洗HDD基底，随后干燥基底，且然后在基底上形成碳保护膜，由此制造DTR介质(实例5B)。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
在该实例中，使凹陷表面上的表面粗糙度小于凸起表面上的表面粗糙度。特别地，利用精细颗粒对直径为1.8英寸的玻璃基底抛光，以便形成Ra为2nm的粗糙度。然后，通过旋涂在玻璃基底上形成厚度为100nm的聚苯乙烯(PSt)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为50nm且高度为60nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PSt膜上，以便将凸起和凹陷的图形转移到PSt膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PSt膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底上。结果，玻璃基底的凹陷表面的粗糙度Ra被降低至0.5nm。在下一步骤中，利用氧灰化剂除去PSt膜，以便获得期望的HDD基底。发现该HDD基底包括间距为150nm、顶部宽度为90nm且高度为45nm的圆周形凸起，且还发现其包括与地址信号和伺服信号相应的不规则性。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软磁性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
在该实例中，与凸起表面上的结晶取向相比较，凹陷表面上的结晶取向受干扰。特别地，通过旋涂在直径为1英寸的Si圆基底上形成厚度为80nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为100nm、顶部宽度为35nm且高度为30nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PMMA膜上，以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PMMA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PMMA膜的凹陷，以便选择性暴露Si圆基底的表面，随后将凸起和凹陷的图形转移到Si圆基底中。在该阶段中，凸起上的PMMA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用有机溶剂除去PMMA膜，由此制造期望的HDD基底。利用TEM观察HDD基底的横截面，结果是，与凸起上的Si晶体表面上的结晶取向相比较，发现凹陷上的Si晶体表面上的结晶取向受到Ar离子辐照的干扰。发现HDD基底具有间距为100nm、顶部宽度为60nm且高度为15nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
在该实例中，在凹陷的表面上使用由能够与磁性材料反应且可溶于溶剂中的物质形成的表面改性层。特别地，通过旋涂在直径为1.8英寸的Si/SiO2基底上形成厚度为100nm的聚乙烯醇(PVA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为50nm且高度为15nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PVA膜上，以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PVA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PVA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PVA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过利用由含有与磁性材料反应的氯原子的聚氯乙烯构成的甲苯溶液旋涂来涂覆基底，随后通过利用水的剥除方法来除去PVA膜，由此制造期望的HDD基底。发现该HDD基底具有间距为150nm、顶部宽度为95nm且高度为10nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、颗粒状垂直磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
在该实例中，在凹陷的表面上形成的表面改性层由可以扩散到磁性材料中的物质形成。特别地，通过旋涂在直径为1.8英寸的玻璃基底上形成厚度为100nm的聚乙烯醇(PVA)膜。另一方面，制备Ni模具，其具有间距为150nm、顶部宽度为50nm且高度为50nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具压到PVA膜上，以便将Ni模具的凸起和凹陷的图形转移到PVA膜上。除去Ni模具之后，通过Ar离子铣削来蚀刻PVA膜的凹陷，直到暴露出下面的玻璃基底的表面。此外，通过利用基于氟的气体的RIE来将凸起和凹陷的图形转移到玻璃基底中。在该阶段中，凸起上的PVA膜被留下而不被除去。在下一步骤中，通过溅射形成可以扩散到磁性材料中的Cu的膜，随后通过利用水的剥除方法来除去PVA膜，由此制造期望的HDD基底。发现HDD基底具有间距为150nm、顶部宽度为90nm且高度为40nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成软性衬层、取向控制膜、磁记录层和碳保护膜，由此制造DTR介质。利用TEM来观察由此制造的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的磁晶格的取向相比较，发现凹陷上的磁晶格的取向受干扰。
图4是示出根据本发明另一实施例的HDD基底的横截面图。如附图中所示，在玻璃基底21上形成软性衬层22，并在软性衬层22上形成由Pd制成的取向控制膜23。通过取向控制膜23形成与记录磁道相应的圆周形凸起。没有取向控制膜23的区域形成与记录磁道之间的沟槽相应的圆周形凹陷的图形。
图5是示出根据本发明的一个实施例的磁记录介质(DTR介质)的横截面图。如附图中所示，在玻璃基底21上形成软性衬层22，并以形成凸起的方式在软性衬层22上形成由Pd制成的取向控制膜23。此外，在整个表面上形成垂直磁记录层25a、25b。参考标号25a表示在凸起(记录磁道)上的取向控制膜23上形成的垂直磁记录层。在该区域中，磁取向良好。同样，参考标号25b表示在凹陷(沟槽)上形成的垂直磁记录层。在该区域中，磁取向受到干扰。
将参考图6A、6B、6C、6D、6E和6F来描述制造图4中所示的HDD基底和图5中所示的DTR介质的方法。在第一步骤中，将直径为0.85英寸的玻璃基底21装载到多室溅射装置中，以便形成软性衬层22和由Pd制成的取向控制膜23，如图6A中所示。在下一步骤中，通过旋涂在取向控制膜23上形成厚度为80nm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜24，如图6B中所示。另一方面，制备Ni模具31，其具有间距为100nm、顶部宽度为35nm且高度为30nm的圆周形凸起，且还具有与地址信号和伺服信号相应的凸起。通过电子束光刻和镀敷来形成这些凸起。将Ni模具31压到PMMA膜24上，以便将Ni模具31上的凸起和凹陷的图形转移到PMMA膜24上，如图6C所示。除去Ni模具31之后，通过Ar离子铣削在取向控制膜23上形成凸起和凹陷的图形。在该阶段中，PMMA膜24留在凸起上不被除去。在下一步骤中，通过利用有机溶剂来除去PMMA膜，以便形成图4中示出的HDD基底，如图6E所示。由此形成的HDD基底包括间距为100nm、顶部宽度为55nm和高度为15nm的圆周形凸起，且还包括与地址信号和伺服信号相应的凸起和凹陷的图形。
将HDD基底装载到多室溅射装置中，以便在不破坏真空的条件下形成颗粒状结构的垂直磁记录层、以及碳保护膜，以获得DTR介质，如图6F中所示。利用TEM来观察由此获得的DTR介质的横截面，结果是，与凸起上的垂直磁记录层25a中的垂直磁结晶取向相比较，发现凹陷上的垂直磁记录层25b中的垂直磁结晶取向受干扰。
图7是示出根据本发明的一个实施例的磁记录装置的透视图。如附图中所示，该磁记录装置包括底盘50。在底盘50内设置磁记录介质(DTR介质)10、用于旋转DTR介质10的主轴电动机51、磁头滑块55、用于支撑磁头滑块55的磁头悬架组件(即悬架54和制动器臂53的结合)、音圈电动机(VCM)56和电路板。将DTR介质10安装到主轴电动机51，以便通过主轴电动机51旋转，结果是将各种数字数据记录在DTR介质10中。包括在磁头滑块55中的磁头为包含单极磁头和GMR元件的所谓集成型。将悬架54保持在致动器臂53的一端，且悬架54以面对DTR介质10的记录表面的方式支撑磁头滑块55。将致动器臂53安装于枢轴52。将音圈电动机(VCM)56作为致动器安装于致动器臂53的另一端。通过音圈电动机(VCM)56来致动磁头悬架组件，以便允许磁头在DTR介质10的任意径向位置上定位。电路板包括磁头IC，以便产生用于音圈电动机(VCM)的驱动信号和用于控制由磁头执行的读/写的控制信号。
利用含有氟化烷基团的润滑剂涂敷在上述实例和比较实例中的每一个中制造的DTR介质，以便制造图7中示出的磁记录装置。在具有间距为100nm的圆周形凸起的DTR介质中，读取磁性传感器的宽度被设置为55nm，且单极磁头的宽度被设置为70nm。在具有以150nm的间距形成的圆周形凸起的DTR介质中，读取磁性传感器的宽度被设置为80nm，且单极磁头的宽度被设置为100nm。以5000rpm的旋转速度旋转DTR介质，并且利用磁头滑块以10nm的浮动高度执行读取/写入。表1示出输出信号的SNR。
在实例1中，发现SNR为15dB，而发现比较实例1的SNR仅为12dB。类似地，发现实例2的SNR为18dB，而发现比较实例2的SNR仅为14dB。该实验数据证实了在比较实例中来自凹陷的磁信号会降低SNR。然而，在本发明的实例中，可以克服该难题。
表1
权利要求
1.一种用于磁记录介质的基底(11)，其特征在于包括与记录磁道相应的圆周形凸起和与所述记录磁道之间的沟槽相应的圆周形凹陷；所述基底(11)满足下列条件(a)至(f)中的至少一项(a)所述凹陷表面的表面能小于所述凸起表面的表面能；(b)利用可热分解或可热变形的物质改性所述凹陷的表面；(c)所述凹陷表面的表面粗糙度小于所述凸起表面的表面粗糙度；(d)结晶取向在所述凹陷表面上比在所述凸起表面上更加受干扰；(e)利用引起与磁性材料反应或扩散到所述磁性材料中的物质来改性所述凹陷的表面；以及(f)利用可溶于溶剂中的物质或利用可变形物质改性所述凹陷的表面。
2.根据权利要求1的基底，其特征在于利用含有氟的物质(13)改性所述凹陷表面。
3.根据权利要求2的基底，其特征在于所述含有氟的物质(13)为氟代烷基硅烷。
4.根据权利要求1的基底，其特征在于所述可热分解的材料选自聚乙二醇和聚(四亚甲基二醇)。
5.根据权利要求1的基底，其特征在于所述可热变形的材料选自聚乙烯醇和聚甲基丙烯酸异丁酯。
6.根据权利要求1的基底，其特征在于所述引起与磁性材料反应的物质为聚氯乙烯。
7.根据权利要求1的基底，其特征在于所述扩散到所述磁性材料中的物质为Cu。
8.根据权利要求1的基底，其特征在于所述凸起与所述凹陷之间的高度差范围在10与100nm之间。
9.根据权利要求1的基底，其特征在于所述基底(11)由玻璃或硅形成。
10.一种磁记录介质，其特征在于包括根据权利要求1的用于磁记录介质的基底(11)；以及在用于所述磁记录介质的所述基底上形成的颗粒状磁性层(14a，14b)，所述凹陷上的所述磁性层(14b)的磁晶格的取向比所述凸起上的所述磁性层(14a)的磁晶格的取向更加受干扰。
11.一种磁记录装置，其特征在于包括根据权利要求10的磁记录介质(10)；以及磁头。
全文摘要
一种用于磁记录介质的基底(11)，包括与记录磁道相应的圆周形凸起和与记录磁道之间的沟槽相应的圆周形凹陷，其中所述基底(11)满足以下条件中的至少一项(a)所述凹陷表面的表面能小于所述凸起表面的表面能；(b)利用可热分解或可热变形的物质改性所述凹陷的表面；(c)所述凹陷表面的表面粗糙度小于所述凸起表面的表面粗糙度；(d)结晶取向在所述凹陷表面上比在所述凸起表面上更加受干扰；(e)利用引起与磁性材料反应或扩散到所述磁性材料中的物质来改性所述凹陷的表面；以及(f)利用可溶于溶剂中的物质或利用可变形物质改性所述凹陷的表面。
文档编号G11B5/70GK1892827SQ20061009425
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月28日 优先权日2005年6月28日
发明者内藤胜之, 樱井正敏, 喜喜津哲, 镰田芳幸, 木原尚子, 冈正裕 申请人:株式会社东芝, 昭和电工株式会社