制造磁记录介质的方法以及磁记录和读取装置

摘要

本发明旨在提供一种制造磁记录介质的方法，其是一种制造具有磁性分离的磁记录图形的磁记录介质的方法，所述方法包括：在非磁性基底上形成磁性层；然后将所述磁性层的表面部分地暴露到反应性等离子体或在所述等离子体中产生的反应性离子，以使所述磁性层的该部分非晶化。

权利要求

1.一种制造磁记录介质的方法，所述磁记录介质具有磁性分离的磁记录图形，所述方法包括以下步骤：在非磁性基底之上形成磁性层；以及

然后，将所述磁性层的表面部分地暴露到反应性等离子体或在所述等离子体中产生的反应性离子，以使所述磁性层的该部分非晶化且使所述部分的磁特性改性，由此形成磁性分离的磁记录图形，其中在使所述磁特性改性时，所述磁性层的暴露到反应性等离子体的所述部分的磁化强度量值被调整到其初始磁化强度量值的75％或更小；

在使所述磁特性改性时，所述磁性层的暴露到反应性等离子体的所述部分的矫顽力被调整到其初始矫顽力的50％或更小；

所述反应性等离子体为包括通过引入氧气而产生的氧离子的等离子体；且所述反应性等离子体还包括氧原子，并且通过在所述反应性等离子体中包括的氧原子促进对所述磁性层的所述部分的非晶化。

2.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中所述反应性等离子体包括卤素离子。

3.根据权利要求2的制造磁记录介质的方法，其中所述磁性层的暴露到所述卤素离子的所述部分基本上不包括构成所述磁性层的物质的卤化物。

4.根据权利要求2的制造磁记录介质的方法，其中所述反应性等离子体包括氧和卤素。

5.根据权利要求2的制造磁记录介质的方法，其中在将所述磁性层的所述表面部分地暴露到反应性等离子体以使所述磁性层的所述部分的磁特性改性时，将所述磁性层暴露到包括氧的等离子体，然后将所述磁性层暴露到包括卤素的等离子体。

6.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，还包括在将所述磁性层的所述表面部分地暴露到反应性等离子体之前，将离子部分地注射到所述磁性层的所述表面。

7.根据权利要求6的制造磁记录介质的方法，其中所述注射的离子为氩离子或氮离子。

8.根据权利要求2的制造磁记录介质的方法，其中所述卤素离子是通过向所述反应性等离子体引入选自CF4、SF6、CHF3、CCl4和KBr的至少一种卤化的气体而形成的卤素离子。

9.根据权利要求2的制造磁记录介质的方法，其中所述卤素离子为F离子。

10.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中，在所述非磁性基底之上形成所述磁性层之后，在所述磁性层的所述表面上形成用于形成所述磁性分离的磁记录图形的抗蚀剂图形，然后，将未被所述抗蚀剂图形覆盖的部分暴露到所述反应性等离子体以使所述部分的磁特性改性，由此形成所述磁性分离的磁记录图形。

11.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中在所述磁性层上形成保护层之后形成抗蚀剂图形。

12.根据权利要求1的制造磁记录介质的方法，其中所述磁记录图形为垂直磁记录图形。

13.一种磁记录和读取装置，包括：

由根据权利要求1的制造磁记录介质的方法制造的磁记录介质；

驱动装置，其沿记录方向驱动所述磁记录介质；

磁头，其包括记录部分和读取部分；

系统，其使所述磁头相对于所述磁记录介质移动；以及

记录和读取信号处理单元，其将信号输入到所述磁头和从所述磁头读取输出信号。

说明书

制造磁记录介质的方法以及磁记录和读取装置

技术领域

[0001] 本发明涉及制造磁记录介质的方法以及磁记录和读取装置，其中所述磁记录介质或所述磁记录和读取装置用于硬盘装置等等中。

背景技术

[0002] 近年来，不仅磁记录装置(例如，磁盘装置、软盘装置或磁带装置)的适用范围得到显著扩展，其重要性得以增加，而且在这样的装置中所使用的磁记录介质的记录密度也得到显著提高。特别地，由于引入了MR头和PRML技术，面密度急剧增加。最近，已经引入了GMR头、TMR头等等，由此面记录密度以每年约100％的速率持续增加。在开发这样的磁记录介质时，仍试图获得更高的记录密度。因此，在磁记录层中需要更高的矫顽力、更高的信号对噪声比率(SNR)、以及更高的分辨率。此外，近年来，为了增加面记录密度，很多的努力不仅被投入到增加轨道记录密度而且还投入到增加轨道密度。

[0003] 最近的磁记录装置的轨道密度达到约110KTPI。然而，随着轨道密度的增加，磁记录的数据将在相邻的轨道之间彼此干扰。因此，边界部分的磁过渡区域将是噪声源，很可能会损害SNR。这导致误码率的增加，并且这样的问题是提高记录密度的障碍。

[0004] 为了增加面记录密度，有必要通过将每一个记录位的尺寸调整为更小而在磁记录介质上的每一个记录位中实现最大可能的饱和磁化强度和磁厚度。然而，随着记录位被制造得更小，每位的磁化最小体积将很小，由此存在由热波动造成的磁通反向而导致的记录数据消失的问题。

[0005] 此外，因为轨道之间的距离较小，这样的磁记录装置需要极精确的轨道伺服技术，并且通常还采用这样的技术，其中，为了尽可能地排除相邻轨道之间的影响，较宽地进行记录，而相比于记录较窄地进行读取。在该方法中，可以使轨道之间的影响最小化。然而，在该方法中难以获得足够的读取输出，存在难以获得足够的SNR的问题。

[0006] 可以提及一种尝试解决热波动问题以获得足够SNR或足够的输出的方法的实例。在该方法中，尝试以以下方式增加轨道密度。即，在磁记录介质的表面上沿轨道形成凸起部分和凹陷部分以将记录轨道物理地相互隔离，由此增加轨道密度。这样的技术称为“离散轨道方法”，由该方法制造的磁记录介质称为“离散轨道介质”。

[0007] 作为这样的离散轨道介质的实例，已知这样的磁记录介质，其中在其表面具有凸起和凹陷图形的非磁性基底上形成磁记录介质，并在其中形成物理隔离的磁记录轨道和伺服信号图形(例如，参见专利文件1)。

[0008] 在该磁记录介质中，通过软磁性层在其上具有多个凸起和凹陷部分的基底的表面上形成铁磁性层，并在其表面上进一步形成保护层。在该磁记录介质中，在凸起部分中形成磁记录区域，并使磁记录区域与其周围环境物理分隔。根据该磁记录介质，可以在软磁性层中防止磁畴壁的产生。因此，热波动的影响可以被忽略，从而不会发生相邻信号之间的干扰。因此，认为可以制造呈现较低噪声的高密度磁记录介质。

[0009] 离散轨道方法包括下列两种技术。即，可以提及其中在形成包括几个薄层的磁记录介质之后形成轨道的技术；或其中提前或在用于轨道信息的薄层上形成凹陷和凸起图形之后直接在基底的表面上形成磁记录介质的薄层的技术(例如，参见专利文件2或3)。前一技术通常称为“磁性层加工型”。该技术的缺点在于，因为在形成介质之后还要在其表面上进行物理处理，因此在制造工艺期间介质容易被沾污，并且制造工艺非常复杂。另一方面，后一方法通常称为“压印型(embossing type)”，几乎不会发生在制造工艺期间的沾污。然而，形成在基底上的凹陷和凸起形状将会进入形成在其上的层中。因此，存在记录/读取头(其在介质之上飞行(fly)的同时记录或读取数据)的飞行位置和飞行高度不稳定的问题。

[0010] 此外，公开了另一方法(参见专利文件4到6)。在该方法中，将诸如氮或氧的离子注射到预先形成的磁性层中，或用激光束辐射磁性层，由此使被处理的部分的磁特性改性(modify)而形成在离散轨道介质的磁轨道之间的区域。

[0011] 然而，在该方法中，离子注射或激光辐射会损坏磁性层，并且通常在磁性层的表面上形成凸起和凹陷结构。此外，在该方法中，虽然注射的离子或激光具有高能量，但相对于介质的整个表面，能量密度却是低的，因此存在需要长期处理以使介质的整个表面的磁特性改性的问题。

[0012] 此外，专利文件7公开了一种磁性材料的构图方法，其中磁记录介质的铁磁性层的表面的暴露区域被暴露到包含卤素的活性反应气体以氟化铁磁材料，由此使铁磁材料形成为非铁磁体。

[0013] 专利文件1：日本未审查的专利申请，公开号：2004-164692

[0014] 专利文件2：日本未审查的专利申请，公开号：2004-178793

[0015] 专利文件3：日本未审查的专利申请，公开号：2004-178794

[0016] 专利文件4：日本未审查的专利申请，公开号：H5-205257

[0017] 专利文件5：日本未审查的专利申请，公开号：2006-209952

[0018] 专利文件6：日本未审查的专利申请，公开号：2006-309841

[0019] 专利文件7：日本未审查的专利申请，公开号：2002-359138

发明内容

[0020] 因为专利文件7中公开的方法不包括对磁性层的物理处理，该方法可以防止磁性层在处理期间被污染。此外，与使用离子束等等来使磁性层的磁特性改性相比，该方法还可以实现在短时间内对磁性层的磁特性的改性。

[0021] 然而，当使用专利文件7的方法时，在磁记录区域周围形成诸如氟化钴的氟化物。近来发现，这样的氟化物会逐渐侵蚀磁记录区域中的磁性层。特别地，发现当在高温高湿条件下利用使用了这样的磁记录介质的硬盘驱动器时，磁记录/读取特性会随时间的流逝而降低。

[0022] 本发明将使用简化的方法以高生产率来制造具有下列特征的所谓的“离散轨道型磁记录介质”或“构图的介质(patterned medium)”。也就是，通过减小在磁记录图形区域之间的区域中的矫顽力和剩余磁化强度，即使在随着记录密度增加而最近面对技术困难的磁记录装置中，所制造的离散轨道型磁记录介质或构图的介质仍可以获得等价于或优于常规介质的记录/读取特性，可以显著增加记录密度，并可以防止在磁记录期间的写入错误。此外，该离散轨道型磁记录介质或构图的介质具有更高的面记录密度、更高的表面平坦度以及优良的耐环境性。

[0023] 为了解决上述问题，本发明的发明人对其进行了大量研究，这产生了本发明。

[0024] 即，本发明涉及以下方面。

[0025] (1)一种制造磁记录介质的方法，所述磁记录介质具有磁性分离的磁记录图形，所述方法包括以下步骤：在非磁性基底之上形成磁性层；以及然后，将所述磁性层的表面部分地暴露到反应性等离子体或在所述等离子体中产生的反应性离子，以使所述磁性层的该部分非晶化且使所述部分的磁特性改性，由此形成磁性分离的磁记录图形。

[0026] (2)根据(1)的制造磁记录介质的方法，其中在使所述磁特性改性时，所述磁性层的暴露到反应性等离子体的所述部分的磁化强度量值被调整到其初始磁化强度量值的75％或更小。

[0027] (3)根据(1)或(2)的制造磁记录介质的方法，其中在使所述磁特性改性时，所述磁性层的暴露到反应性等离子体的所述部分的矫顽力被调整到其初始矫顽力的50％或更小。

[0028] (4)根据(1)到(3)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中所述反应性等离子体为包括通过引入氧气而产生的氧离子的等离子体。

[0029] (5)根据(1)到(4)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中所述反应性等离子体包括卤素离子。

[0030] (6)根据(5)的制造磁记录介质的方法，其中所述磁性层的暴露到所述卤素离子的所述部分基本上不包括构成所述磁性层的物质的卤化物。

[0031] (7)根据(5)或(6)的制造磁记录介质的方法，其中所述反应性等离子体包括氧和卤素。

[0032] (8)根据(5)到(7)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中在将所述磁性层的所述表面部分地暴露到反应性等离子体以使所述磁性层的所述部分的磁特性改性时，将所述磁性层暴露到包括氧的等离子体，然后将所述磁性层暴露到包括卤素的等离子体。

[0033] (9)根据(1)到(8)中的任一项的制造磁记录介质的方法，还包括在将所述磁性层的所述表面部分地暴露到反应性等离子体之前，将离子部分地注射到所述磁性层的所述表面。

[0034] (10)根据(9)的制造磁记录介质的方法，其中所述注射的原子为氩或氮。

[0035] (11)根据(5)到(10)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中所述卤素离子是通过向所述反应性等离子体引入选自CF4、SF6、CHF3、CCl4和KBr的至少一种卤化的气体(halogenated gas)而形成的卤素离子。

[0036] (12)根据(5)到(11)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中所述卤素离子为F离子。

[0037] (13)根据(1)到(12)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中，在所述非磁性基底之上形成所述磁性层之后，在所述磁性层的所述表面上形成用于形成所述磁性分离的磁记录图形的抗蚀剂图形，然后，将未被所述抗蚀剂图形覆盖的部分暴露到所述反应性等离子体，以使所述部分的磁特性改性，由此形成所述磁性分离的磁记录图形。

[0038] (14)根据(1)到(13)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中在所述磁性层上形成保护层之后形成抗蚀剂图形。

[0039] (15)根据(14)的制造磁记录介质的方法，其中，在将所述磁性层的所述表面部分地暴露到反应性等离子体或在所述等离子体中产生的反应性离子之前，在所述磁性层上形成所述保护层之后在所述保护层的表面上形成所述抗蚀剂图形。

[0040] (16)根据(1)到(15)中的任一项的制造磁记录介质的方法，其中所述磁记录图形为垂直磁记录图形。

[0041] (17)一种磁记录和读取装置，包括：由根据(1)到(16)中的任一项的制造磁记录介质的方法制造的磁记录介质；驱动装置，其沿记录方向驱动所述磁记录介质；磁头，其包括记录部分和读取部分；系统，其使所述磁头相对于所述磁记录介质移动；以及记录和读取信号处理单元，其将信号输入到所述磁头和从所述磁头读取输出信号。

[0042] 根据本发明，对于其中在非磁性基底之上形成磁性层之后再形成磁记录图形的磁记录介质，可以以高生产率制造这样的磁记录介质，该磁记录介质具有优良的磁记录图形隔离特性和优良的高记录密度特性，并且不会受相邻图形之间的信号干扰的影响。

[0043] 因为由本发明所制造的磁记录介质具有优良的表面平坦度，因此该磁记录介质可以应用于磁头的飞行高度低的磁记录和读取装置。

[0044] 此外，因为本发明的磁记录介质具有优良的耐环境性，该磁记录介质可以稳定地在高温和高湿条件下使用(例如，可应用于汽车导航系统)。

附图说明

[0045] 图1示出了根据本发明的磁记录介质的截面结构；

[0046] 图2示出了根据本发明的磁记录和读取装置的配置；

[0047] 图3解释了根据本发明的制造磁记录介质的方法；

[0048] 图4示出了实例1所示的磁记录介质在用反应性等离子体处理之前和之后的磁化强度量值的改变。在图4中，(a)表示在使用反应性等离子体处理记录介质之前的情况，而(b)表示在使用反应性等离子体处理磁记录介质之后的情况。

[0049] 图5是示出了在使用反应性等离子体处理磁性层之前和之后的X射线衍射分析结果。在图5中，(a)表示在使用反应性等离子体处理磁性层之前的信号，而(b)和(c)表示在使用反应性等离子体处理磁性层之后的信号。在(b)中，在处理期间，对基底施加偏置电压，并将氧添加到等离子体。

[0050] 标号“1”表示非磁性基底；标号“2”表示软磁性层和中间层；标号“2a”表示软磁性层；标号“2b”表示中间层；标号“3”表示磁性层；标号“4”表示非磁化层；标号“5”表示保护层；标号“6”表示抗蚀剂图形；标号“11”表示介质驱动单元；标号“27”表示磁头；标号“28”表示头驱动单元；标号“29”表示信号记录和读取单元；以及标号“30”表示磁记录介质。

具体实施方式

[0051] 本发明涉及在非磁性基底的一侧上方具有磁性分离的磁记录图形的磁记录介质。所形成的磁性层被暴露到反应性等离子体或等离子体中的离子化的成分以非晶化磁性层的一部分，由此产生使磁记录图形部分分离的区域。根据本发明的制造磁记录介质的方法，在磁性分离磁记录图形部分期间，不会引起在常规制造方法中所包括的尘埃产生，该尘埃产生通常会发生在物理切除(例如，通过离子铣)磁性层的步骤中。此外，本发明的制造方法不包括诸如将离子注射到磁性层中的步骤(即，损伤磁性层的步骤)。

[0052] 在本发明中，将形成磁记录图形的磁性层暴露到反应性等离子体或等离子体中的离子化的成分以非晶化磁性层的一部分。当将磁性层暴露到反应性离子等等时，在暴露的部分上产生磁性合金的离子化产物。例如，如专利文件7中所公开的，当基于Co的磁性合金被暴露到氟离子等离子体时，基于Co的磁性合金被转变为非磁性的氟化钴。这是因为包括在反应性等离子体中的离子具有高反应性，并且这些离子容易与磁性合金等等反应。在本发明的制造磁记录介质的方法中，对于暴露到这样的反应性离子等等的磁性层，并不是通过磁性合金与离子的反应产物来使磁性合金非磁化，而是通过非晶化的方式来使磁性合金非磁化。这是因为这样的用于非磁化磁性层的离子逐渐扩散到形成磁记录图形的周围磁性合金中，由此随时间流逝逐渐损坏该部分的磁特性，因此需要防止这样的损坏。

[0053] 关于通过使磁性合金与反应性离子反应来使部分的磁性合金非晶化的方法，可以提及一种其中用反应性等离子体中的离子冲撞磁性合金来物理损坏部分结构的方法。此外，还可考虑这样的方法，其中，磁性合金与反应性等离子体中的离子反应以产生磁性合金的离子化的产物，然后，仅仅去除磁性合金的离子化的化合物。例如，可以提及这样的技术，其中，将基于Co的磁性合金暴露到反应性氟离子以形成非磁性氟化钴，并加热氟化钴以仅仅去除其氟，产生其晶体结构被破坏的非晶的基于Co的合金。可以通过适宜地选择磁性合金的成分、反应性等离子体中所包括的离子的类型、反应压力、反应时间、温度等等来确定用于制造这样的非晶磁性合金的条件。例如，图5示出了关于70Co-5Cr-15Pt-10SiO2的磁性合金与通过使用CF4产生的反应性等离子的反应产物的X射线衍射分析的结果。图5(a)示出了在其与反应性等离子体反应之前的磁性层的X射线衍射的结果。在该图中，在42°衍射角附近存在的大信号表示存在于磁性层之下的Ru中间层的衍射峰，而在43°附近存在的信号表示包括在磁性合金中的Co的衍射峰。图5(b)示出了将磁性层暴露到包括氟离子的反应性等离子体60秒后的X射线衍射结果。关于条件，分别以10cc/分钟和90cc/分钟的流量使用CF4和O2；为产生等离子体而施加的电压为200W；设备内的压力为0.5Pa；以及基底偏置为200W。此外，在处理期间，基底温度为约150℃。由于该反应，在43°附近的峰消失，而源自氟化钴的峰不存在了。此外，Ru中间层的在42°附近的峰保留。结果表明，基于Co的磁性合金失去了其自身的晶体特性并被非晶化。此外，图5(c)表示图5(a)的磁性层被暴露到包括氟离子的反应性等离子体的情况。然而，与图5(b)的条件相反，没有施加基底偏置，并且在处理气体中也没有添加氧，仅仅使用CF4。在该情况下，在43°附近的峰消失，源自氟化钴的峰存在于35°、41°和44°附近，而Ru中间层的峰保留。

[0054] 基于本发明的发明人所进行的研究，一种在使用包括卤素离子的反应性等离子体使磁性层改性时控制磁性合金的卤化(halogenization)或非晶化的方法包括以下内容。

[0055] 1)可以对基底施加偏置电压以促进非晶化。认为这是因为相比于与卤素离子的卤化反应，由于离子轰击而更易于在磁性层中促进晶体结构的破坏。

[0056] 2)如果反应性等离子体中的卤素处于自由基(radical)状态，则易于促进磁性颗粒的卤化。另一方面，如果卤素处于离子状态，则易于促进磁性颗粒的非晶化。认为这是因为存在卤素的反应性的差异。

[0057] 3)当使用CF4作为包括卤素的气体时，易于促进磁性颗粒的卤化。另一方面，当使用SF6时，易于促进其非晶化。认为这是由于卤化气体的特性。

[0058] 4)当将氧添加到反应性等离子体时，易于促进磁性颗粒的非晶化。认为这是因为与其卤化相比可以更容易地促进磁性颗粒的氧化。

[0059] 5)当磁性层具有其中在晶粒边界中包括氧化物的粒状结构时，难以促进磁性颗粒的卤化。这是因为首先开始氧化物与卤素离子的反应。

[0060] 本发明的磁记录图形部分包括：所谓的“构图的介质”，其中磁记录图形被设置为在每一位处具有预定的规则性；介质，其中以轨道状设置磁记录图形；或者诸如伺服信号图形的其他介质。

[0061] 特别地，由于易于制造，优选将本发明应用于所谓的“离散型磁记录介质”，该“离散型磁记录介质”的磁性分离的磁记录图形为磁记录轨道和伺服信号图形。

[0062] 还将关于这样的离散型磁记录介质来进一步详细描述本发明。

[0063] 在图1中示出了根据本发明的离散型磁记录介质的截面结构。本发明的磁记录介质30具有这样的结构，其中在非磁性基底1的表面上形成软磁性层和中间层2；在其上形成磁性层3和非磁化层4(其中形成磁性图形)；在最外表面形成润滑膜(图中未示出)。

[0064] 为了增加记录密度，优选具有磁图形的磁性层3的磁性部分的宽度“W”为200nm或更小，并优选非磁性部分的宽度“L”为100nm或更小。因此，优选轨道间距“P”(P＝W+L)在300nm或更小的范围内尽可能地窄。

[0065] 在本发明中使用的非磁性基底1可以适当地选自各种非磁性基底。例如，可以提及包括Al作为主要成分的Al合金基底(例如，Al-Mg合金)；或由通常的钠玻璃、基于铝硅酸盐的玻璃、晶化玻璃、硅、钛、陶瓷或树脂制造的基底。特别地，使用Al合金基底、诸如晶化玻璃的玻璃基底、或硅基底是优选的。此外，基底的平均表面粗糙度(Ra)优选为1nm或更小，更优选0.5nm或更小，最优选0.1nm或更小。

[0066] 将在上述非磁性基底1的表面之上形成的磁性层3形成为纵向磁记录图形(作为纵向磁记录介质)或垂直磁记录图形(作为垂直磁记录介质)。然而，为了获得较高的记录密度，垂直磁记录图形是优选的。也就是，本发明的磁记录图形优选为垂直磁记录图形，但磁记录图形也可以是纵向磁记录图形。在纵向或垂直磁记录介质中优选由包括Co作为主要成分的合金形成磁性层。

[0067] 例如，对于用于纵向磁记录介质的磁性层，可以利用这样的叠层结构，其包括非磁性CrMo下伏层和铁磁CoCrPtTa磁性层。

[0068] 关于用于纵向磁记录介质的磁性层，可以利用这样的叠层结构，其中层叠有：软磁性层，其由例如软磁性FeCo合金(例如，FeCoB、FeCoSiB、FeCOZr、FeCoZrB或FeCoZrBCu)、FeTa合金(例如，FeTaN或FeTaC)或Co合金(例如，CoTaZr、CoZrNB或CoB)形成；取向控制膜，例如，Pt、Pd、NiCr或NiFeCr；中间层，例如Ru(如果需要)；以及磁性层，其由60Co-15Cr-15Pt合金或70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金形成。

[0069] 磁性层的厚度可在3nm到20nm的范围内、优选在5nm到15nm的范围内。根据在其中使用的磁性合金的类型和叠层结构，适宜地形成磁性层，以便获得足够的头输出。磁性层需要具有特定的或更大的厚度以在读取期间获得特定水平的输出。相反，当输出增加时，表示记录/读取特性的几个参数通常被劣化。因此，需要选择其最优化的厚度。

[0070] 通常，通过溅射方法将磁性层形成为薄膜。

[0071] 下文中，将详细描述本发明的制造磁记录介质的方法。

[0072] 在本发明中，将所形成的磁性层暴露到反应性等离子体以使磁性层3的一部分非晶化。因此，该部分的磁特性被改性，由此形成使磁记录轨道和伺服信号图形部分磁性分离的区域。

[0073] “使磁性层的磁特性改性”的具体意义为使磁性层的矫顽力、剩余磁化强度等等改变。更具体而言，这样的改性是指降低矫顽力和剩余磁化强度。

[0074] 具体地，在本发明中，优选采用下列方法来使磁特性改性。在该方法中，对于暴露到反应性等离子体的磁性层3的该部分，将磁化强度的量值调整到初始磁化强度量值的75％或更小、或更优选地50％或更小，并将矫顽力调整到初始矫顽力的50％或更小、或更优选地20％或更小。如果通过这样的方法制造离散轨道型磁记录介质，便可以在将数据磁性记录到介质期间防止写错误，可以提供具有更高的面记录密度的磁记录介质。

[0075] 在本发明中，将所形成的磁性层3暴露到反应性等离子体以使磁性层非晶化，由此形成使磁记录轨道与伺服信号图形部分磁性分离的区域。

[0076] 在本发明中，“使磁性层非晶化”表示将磁性层3的原子排列形成为不具有长程有序的不规则的原子排列。更具体而言，其表示其中2nm或更小的微细晶体颗粒随机排列的状态。当通过诸如X射线衍射或电子衍射的分析方法确认这样的原子排列状态时，代表晶体平面的峰不存在，而仅仅存在晕(宽泛信号)。

[0077] 作为本发明的反应性等离子体的实例，可以提及感应耦合等离子体(ICP)或反应性离子等离子体(RIE)。

[0078] 感应耦合等离子体为以下列方式获得的高温等离子体。也就是，对气体施加高电压以形成等离子体，并且由于通过形成高频波动磁场而引起的涡电流，在等离子体的内部产生焦耳热，由此形成高温等离子体。该感应耦合等离子体具有较高的电子密度。因此，与使用离子束的离散轨道介质的常规制造相比，等离子体可以实现以更高的效率对具有宽广面积的磁性层3的磁特性的改性。

[0079] 反应性离子等离子体是其中诸如O2、SF6、CHF3、CF4或CCl4的反应性气体被添加到等离子体的高反应性等离子体。通过使用这样的等离子体作为本发明的反应性等离子体，可以以较高的效率实现对磁性层3的磁特性的改性。

[0080] 在本发明中，将所形成的磁性层3暴露到反应性等离子体以使磁性层3改性。优选通过在磁性层3中所包括的磁性金属与反应性等离子体中的原子或离子的反应来实现改性。反应包括由于等离子体中的原子等等渗透到磁性金属中而引起的对磁性金属的晶体结构的改性、对磁性金属的成分的改性、对磁性金属的氧化、对磁性金属的氮化、硅化对磁性金属的硅化等等。

[0081] 在本发明中，特别地，优选在反应性等离子体中包括氧原子，以及优选在磁性层3中所包括的磁性金属与反应性等离子体中的氧原子反应以氧化磁性层3。磁性层3被部分地氧化，由此可以有效地减小被氧化部分的剩余磁化强度、矫顽力等等。因此，可以通过短期的反应性等离子体处理来制造包括磁性分离的磁记录图形的磁记录介质。此外，在反应性等离子体中包括氧原子可以促进对磁性层3的非晶化。

[0082] 在本发明中，优选在反应性等离子体中包括卤素原子。此外，作为卤素原子，优选使用F原子。可将卤素原子添加到具有或不具有氧原子的反应性等离子体。如上所述，当将氧原子等等添加到反应性等离子体时，包括在磁性层3中的磁性金属与氧原子等等反应，由此实现对磁性层3的磁特性的改性。在该情况下，如果在反应性等离子体中包括卤素原子，则可以进一步提高反应性。另外，即使没有将氧原子添加到反应性等离子体，卤素原子也可以与磁性合金反应，由此实现对磁性层3的磁特性的改性。尚不详细明了其具体原因，但认为反应性等离子体中的卤素原子会蚀刻形成在磁性层3的表面上的杂质，并清洁磁性层3的表面，由此增加磁性层3的反应性。作为产生这样的效果的卤素原子，F原子的使用是特别优选的。

[0083] 在本发明中，将磁性层3的表面部分地暴露到反应性等离子体以使磁性层3的该部分的磁特性改性的处理包括：将磁性层3暴露到包括氧的等离子体(第一步骤)；然后将磁性层3暴露到包括卤素的等离子体(第二步骤)。通过采用这样的步骤，可以提高对磁性层3的磁特性的改性速度，由此可以有效地降低磁性层3的剩余磁化强度、矫顽力等等。这是因为，基于本发明的发明人的研究，当磁性层3被暴露到包含氧的等离子体时，优先氧化磁性颗粒的晶粒边界的区域并且被氧化的部分沿晶粒边界在厚度方向上延伸；并且，当然后将磁性层3暴露到包含卤素的等离子体时，在磁性颗粒的晶粒边界中的被氧化的部分优先与卤素反应，该部分的晶体结构被破坏，并且该反应部分从晶粒边界行进到磁性颗粒。因此，与简单地将磁性层3暴露到氧等离子体或卤素等离子体相比，可以加速对磁性层3的磁特性的改性，并且也可以有效地促进磁性颗粒与卤素的反应。因此，可以有效地降低磁性层3的剩余磁化强度、矫顽力等等。

[0084] 在本发明中，在将磁性层3的表面部分地暴露到反应性等离子体的步骤之前，优选地设置将离子部分地注射到磁性层3的表面中的步骤。当设置这样的步骤时，可以进一步加速对磁性层3的磁特性的改性。这是因为，基于本发明的发明人的研究，当将离子部分地注射到磁性层3的表面时，磁性层3的表面变为活性的，由此在离子注射之后将磁性层3暴露到反应性等离子体的步骤中，进一步增强了磁性层3与等离子体的反应性。

[0085] 在本发明中，优选使用诸如氩或氮的惰性离子作为注射到磁性层3中的离子。这是因为，在离子注射之后，这样的惰性离子不会在离子注射之后不利地影响磁性层3与反应性等离子体的反应性。

[0086] 在本发明中，优选采用下列步骤。也就是，在磁性层3上形成被调整为磁记录图形的抗蚀剂图形。在此之后，用反应性等离子体处理其表面，然后，去除抗蚀剂，并在其上形成保护层5。接下来，在其上涂覆润滑剂，由此制造磁记录介质。这是因为，这样的方法可以进一步增强磁性层3与反应性等离子体的反应性。

[0087] 此外，在本发明中还可采用图3所示例的下列步骤。也就是，在磁性层3上形成保护层5，在保护层5上形成被调整为磁记录图形的抗蚀剂图形6。然后，进行使用反应性等离子体的使磁性层3改性的处理。因为不必在反应性等离子体处理之后形成保护层5，制造工艺非常简单，可以改善生产率，并可以在制造磁性记录介质的过程中防止污染。本发明的发明人通过进行实验证明了即使在磁性层3的表面上形成保护层5之后，磁性层3也可以与反应性等离子体反应。关于被保护层5覆盖的磁性层3也可以与反应性等离子体反应的原因，基于本发明的发明人的假设，在保护层5中存在空隙等等，等离子体中的反应性离子从空隙侵入到层中，由此反应性离子可以与磁性金属反应，如图3所示。此外，假设：反应性离子在保护层5中扩展，并且反应性离子到达磁性层3。

[0088] 关于抗蚀剂图形的形成，可以采用这样的方法，其中，将抗蚀剂涂覆到磁性层3或随后形成到磁性层3上的保护层5上，在其上直接放置(stamper)，并以高的压力按压压模，以形成抗蚀剂图形。此外，还可以应用常规的光刻技术来成图形。抗蚀剂的实例包括热固性(thermoset)树脂、UV固化树脂、SOG等等。

[0089] 作为在上述处理中使用的压模，例如，可以使用通过电子束光刻等等在其上形成有精细轨道图形的金属板。压模的材料需要足够的硬度和耐用性以耐受该处理。例如，可以使用Ni等等，但不特别地限制材料，只要其满足上述目的即可。作为压模，除了其中记录常规数据的轨道之外，还可以形成诸如脉冲图形(burst pattern)、格雷码(gray code)图形或前导(preamble)图形的伺服信号图形。

[0090] 为了在反应性等离子体处理之后去除抗蚀剂，可以采用诸如干法蚀刻、反应离子蚀刻、离子修整或湿法蚀刻的技术。

[0091] 关于保护层5的形成，通常使用P-CVD等等形成类金刚石碳的薄膜。然而，不特别地限制该方法。

[0092] 保护层5的实例包括含碳层，例如，碳(C)、氢化碳(HxC)、氮化碳(CN)、非晶碳、或碳化硅；或通常用于保护层的材料(例如，SiO2、Zr2O3、TiN等等)。另外，保护层5可包括两个或多个层。

[0093] 要求保护层5的厚度小于10nm。如果保护层5的厚度超过10nm，那么，头与磁性层5之间的距离将过长。因此，不能获得足够的输出和输入信号强度。

[0094] 优选在保护层5上形成润滑剂层。用于润滑剂层的润滑剂的实例包括基于氟的润滑剂、基于氢化碳的润滑剂、或其混合物。通常，润滑剂层被形成为1至4nm的厚度。

[0095] 接下来，在图2中示出了本发明的磁记录和读取装置的配置。本发明的磁记录和读取装置包括：上述的磁记录介质30；驱动装置11，其沿记录方向驱动磁记录介质30；磁头27，其包括记录部分和读取部分；头驱动单元28，其使磁头27相对于磁记录介质30移动；以及信号记录和读取处理单元29，其与用于向磁头27输入信号和从磁头27读取输出信号的记录和读取信号处理系统组合。当组合这些部件时，可以制成实现较高记录密度的磁记录装置。因为将磁记录介质的记录轨道加工为磁性不连续的结构，读取头的宽度可以被制造为与记录头的宽度相同，并且它们可以被驱动，而读取头的宽度通常被制造为比记录头窄以消除轨道边缘部分的磁过渡区域的影响。因此，可以获得足够的读取输出和较高的SNR。

[0096] 此外，当用GMR头或TMR头形成磁头27的上述读取部分时，即使在较高的记录密度下也可以获得足够的信号强度，可以实现具有高记录密度的磁记录装置。此外，当将磁头27的飞行高度调整为0.005至0.020μm时(即，当磁头以低于现有技术的高度飞行时)，改善了输出，由此实现了装置的更高的SNR。因此，可以提供具有大容量和高可靠性的磁记录装置。另外，如果组合根据最大似然解码的信号处理电路，可以进一步提高记录密度。例如，即使以100KTPI或更大的轨道密度、1000kbit/英寸或更大的轨道记录密度、以及100Gbit/
2
英寸 的记录密度进行记录和读取，也可以获得足够的SNR。

[0097] 实例

[0098] (实例1)

[0099] 提前将其中设置有HD玻璃基底的真空室排空到1.0×10-5Pa或更小。玻璃基底由包括Li2Si2O5、Al2O3-K2O、Al2O3-K2O、MgO-P2O5和Sb2O3-ZnO作为成分的晶化玻璃制成。外径为65mm；内径为20mm；平均表面粗糙度(Ra)为2埃(单位： 等于0.2nm)。

[0100] 在玻璃基底上，使用DC溅射，依次层叠作为软磁性层的FeCoB；作为中间层的RU；作为磁性层的70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金；并使用p-CVD方法，在其上作为薄膜依次进一步层叠C(碳)保护层以及基于氟的润滑剂膜。关于每一层的厚度，FeCoB软磁性层为Ru中间层为 磁性层为 C(碳)保护层平均为4nm。

[0101] 在其上以200nm的厚度涂覆UV固化树脂，并使用预先制备的Ni压模压印其表面。压模具有100nm的轨道间距和深度为20nm的沟槽。使用该压模，在涂覆在保护层上的UV固化树脂上进行压印。

[0102] 将其表面暴露到反应性等离子体，并进行对未被UV固化树脂覆盖的部分的改性。通过使用由ULVAC，Inc.制造的感应耦合等离子体设备“NE550”进行对磁性层的反应性等离子体处理。关于用于产生等离子体的气体和用于产生等离子体的条件，例如，以10cc/分钟的流量使用CF4，并以90cc/分钟的流量使用O2。用于产生等离子体所施加的功率为200W；
设备内的压力被调整到0.5Pa；基底偏置为200W；以及对磁记录介质的表面进行处理持续
60秒。基于X射线衍射来分析经反应性等离子体处理的磁性层的部分。在结果中，源自Co的信号消失了。另一方面，没有观察到源自氟化钴的信号，可以确认该部分被形成为非晶结构。

[0103] 在表1中概括了制造条件。

[0104] 之后，通过干法蚀刻去除在磁记录介质的表面上剩余的抗蚀剂，并最终在其上涂覆基于氟的润滑剂膜，从而完成对磁记录介质的制造。

[0105] (实例2到22)

[0106] 以与实例1相同的方式制造磁记录介质。在该情况下，修改了用于产生反应性等离子体的气体的类型、施加的功率、反应压力以及反应时间，如表1所示。在实例2到22中，对磁性层的用反应性等离子体处理的部分进行X射线衍射分析。在结果中，源自Co的信号消失。另一方面，没有观察到源自氟化钴的信号，可以确认在所有的实例2到22中，该部分被形成为非晶结构。

[0107] (比较实例)

[0108] 以与实例1相同的方式制造磁记录介质。然而，当用反应性等离子体处理磁性层时，没有对基底施加偏置电压，并且在等离子体气体中不包括氧。关于制成的磁记录介质，对磁性层的用反应性等离子体处理的部分进行X射线衍射分析。在结果中，源自Co的信号消失。另一方面，观察到源自氟化钴的信号，并且没有观察到源自Co的非晶化的宽广信号。

[0109] 对于由上述方法在实例1到22中制成的磁记录介质，测量磁化强度的减小、矫顽力的减小、电磁转换特性(SNR和3T-挤压(3T-squash))、表面粗糙度(Ra)、以及头飞行高度(滑行雪崩(glide avalanche))。使用自旋支架(spinstand)评估电磁转换特性。在该情况下，作为用于评估的头，将垂直记录头用于记录，并将TuMR头用于读取。当在其中记录750kFCI的信号时，测量SNR值和3T-挤压。图4示出了实例1所示的磁记录介质在反应性等离子体处理之前或之后的磁化强度量值的改变。对于实例1到22，在表1中示出了评估的结果。

[0110] 所制成的磁记录介质具有优良的RW特性，例如，SNR或3T-挤压，并且其头飞行特性同样是稳定的。也就是，所制成的磁记录介质具有较高的表面平坦度、和根据在磁性层中的轨道之间的非磁性部分的优良的分离特性。

[0111] (对磁记录介质的电磁转换特性的改变的时程(time-course)评估)

[0112] 对在实例1和比较实例中制造的磁记录介质，在将其在80℃下且湿度为80％的炉中保持720小时之前和之后，评估其SNR和矫顽力的改变。

[0113] 使用由Guzik Technical Enterprises制造的读/写分析仪“RWA 1632”和自旋支架“S1701MP”进行SNR评估。将屏蔽型的头用于写入部分，并将使用GMR装置的磁头用于读取部分。获得作为rms值(均方根-英寸)的SNR，其中Sp-p为160kFCI，N为960kFCI。结果，在时程评估之前，实例1和比较实例中的磁记录介质均具有足够的SNR和矫顽力。然而，在评估之后，在实例1的磁记录介质中，SNR减小0.1％，矫顽力减小1％。另一方面，在比较实例的磁记录介质中，SNR减小0.4％，矫顽力减小8％。

[0114]

[0115] 工业适用性

[0116] 制造磁记录介质的方法、该方法制造的磁记录介质以及使用该磁记录介质的磁记录和读取装置可以被应用于诸如电子或信息技术的各种工业领域中。因此，本发明具有较高的工业适用性。