製造磁記錄介質的方法以及磁記錄和再現裝置的製作方法

2023-10-22 19:25:22 1

專利名稱：：製造磁記錄介質的方法以及磁記錄和再現裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及製造用於硬碟驅動器等等的磁記錄介質的方法以及磁記錄和再現裝置。
背景技術：
：最近，諸如磁碟驅動器、軟盤驅動器和磁帶驅動器的磁記錄驅動器的應用範圍得到顯著擴展，這使得這些磁記錄驅動器更為重要。對於在這些驅動器中使用的磁記錄介質，已做出了努力來顯著提高記錄密度。具體而言，因為引入了MR頭和PRML技術，表面記錄密度已被進一步顯著提高。近年來，還引入了GMR頭和TMR頭，從而以每年高達100%的速率增加記錄密度。在未來需要磁記錄介質實現更高的記錄密度。由此，需要增加磁記錄層的矯頑力、信號對噪聲比率(SNR)和解析度。此外，還努力增加線記錄密度以及磁軌密度以提高表面記錄密度。最近的磁記錄驅動器具有高達110KTPI的磁軌密度。然而，增加磁軌密度可能不利地使相鄰磁軌中的磁記錄的數據相互幹擾。於是在相鄰磁軌之間的邊界中的磁化過渡區域作為降低SNR的噪聲源。這直接導致比特誤差率的降低，阻礙了記錄密度的提高。為了增加表面記錄密度，需要減小在磁記錄介質上的記錄位的尺寸，以確保每一個記錄位的儘可能高的飽和磁化和儘可能大的磁性膜厚度。然而，記錄位尺寸的減小會不利地減小每位的最小磁化體積(magnetizationvolume)，導致熱波動。於是，會發生磁化反轉，從而消除所記錄的數據。此外，所引起的磁軌間距離的減小導致需要用於磁記錄驅動器的非常高精度的磁軌伺服技術。此外，通常使用這樣的方法來儘可能消除相鄰磁軌所導致的不利影響，該方法使用寬記錄範圍和比記錄範圍窄的再現範圍。該方法可以將磁軌間的影響抑制到最小。然而，這不利地使得難以獲得足夠的再現輸出且難以確保足夠的SNR。為了避免熱波動問題並確保足夠的SNR和足夠的輸出，已嘗試在記錄介質的表面上沿磁軌形成凹陷和凸起以使記錄磁軌相互物理分離，以增加磁軌密度。下文中將該技術稱為離散磁軌方法。下文中，將通過離散磁軌方法製造的磁記錄介質稱為離散磁軌介質。一種離散磁軌介質的公知實例為在其表面上具有凹陷和凸起圖形的非磁性基底上形成的磁記錄介質，以形成物理分離的磁記錄磁軌和伺服信號圖形(參見,例如，JP-A2004-164692)。該磁記錄介質具有經由軟磁性層在其上形成有多個凹陷和凸起的基底的表面上形成的鐵磁性層。在基底的表面上形成保護層。磁記錄介質具有在凸起的區域中的形成在其上的且與周圍環境物理分離的磁記錄區域。磁記錄介質可以阻止軟磁性層中的磁疇壁的形成，避免熱波動導致的不利影響和相鄰信號之間的幹擾。這可以提供使得可能的噪聲最小化的高密度磁i5錄介質。離散磁軌方法包括在形成由多層薄膜製成的磁記錄介質之後形成磁軌的方法以及在直接在基底表面上或在其中將形成磁軌的薄膜層中形成凹陷和凸起圖形之後形成磁記錄介質的薄膜的方法(參見，例如，JP-A2004-178793和JP-A2004-178794)。前一方法通常被稱為磁性層加工方法，在形成介質之後進行對表面的物理加工。不幸地，該介質由此容易在非常複雜的製造工藝期間被沾汙。後一方法通常被稱為壓紋(emboss)方法。該方法防止了介質在製造工藝期間被沾汙。然而，所形成的膜也具有在基底上形成的凹陷和凸起形狀，這妨礙了在浮動(float)在介質之上的同時進行記錄和再現操作的記錄和再現頭的浮動姿態和高度的穩定性。還公開了一種方法，其包括通過在所執行的磁性層中注入氮或氧離子或者用雷射輻射磁性層，在離散磁軌介質中形成磁軌間區域(參見，JP-AHEI5-205257)。然而，通過該方法形成的磁軌間區域呈現減小的飽和磁化和增大的矯頑力。因此，磁化狀態仍然不足，這導致在磁性磁軌部分上寫入信息時的4莫糊。還公開可一種方法，其包括製造所謂的構圖的介質，該構圖的介質4吏得磁記錄圖形以特定的逐位規則設置，其中通過基於離子輻射的蝕刻形成磁記錄圖形(參見，IEICETechnicalReportMR2005誦55(2006-02)，pp.21-26(TheInstituteofElectronics,InformationandCommunicationEngineers))。然而，即〗吏通過該方法，不利地，在製造工藝期間會沾汙磁記錄介質。此外，表面平整度劣化。對於面對與增加的記錄密度相關的技術困難的磁記錄裝置，本發明大幅提高了記錄密度，同時確保了記錄和再現特性等效於或優於常規技術。本發明還將圖形間區域中的矯頑力和剩餘磁化降低為最小，以防止在磁記錄期間的可能的模糊。這增加了表面記錄密度。具體而言，對於通過對基底執行的在磁性層上形成凹陷和凸起而製成的離散磁軌磁記錄介質，本發明消除了在常皿性層加工方法中實施的磁性層去除步驟，顯著簡化了製造工藝。本發明還提供了一種具有減小的沾汙危險的製造方法和一種具有優良的頭浮動特性的有用的磁記錄介質。通過專門致力於實現上述目標的努力，本發明的發明人完成了本發明。
發明內容本發明提供了一種製造磁記錄介質的方法作為其第一方面，所逸磁記錄介質在非磁性基底的至少一個表面上具有磁性分離的磁記錄圖形，所述方法包括以下步驟在所述非磁性基底上形成磁性層；在所逸磁性層上形成掩模層；在所述掩模層上形成抗蝕劑層；使用壓模(stamp)將所述磁記錄圖形的負圖形轉移到所述抗蝕劑層；去除所述4^才莫層的與所逸磁記錄圖形的所述負圖形對應的部分；從抗蝕劑層側的表面將離子注入所述磁性層中，以使所述/磁性層部分地非磁性化；以及去除所述抗蝕劑層和所述掩模層。在包括第一方面的方法的本發明的第二方面中，在所i^磁性層上形成的所述掩才莫層具有屏蔽注入的離子的屏蔽能力(shieldingability)S，所述屏蔽能力S滿足S=(Mrt初始-Mrt之後)/Mrt初始並且0.5^S￡l，其中Mrt初始表示在離子注入之前所述磁性層中的剩餘磁化的量，Mrt之後表示在以5xl016/cm2的劑量注入20-KeV氬之後所述f茲性層中的剩餘》茲化的量。在包括第一方面的方法的本發明的第三方面中，在所i^磁性層上形成的所述掩模層具有磁記錄圖形形成特性L，所述》茲記錄圖形形成特性L滿足L=(Lw-L初始)/L初始並且0^LS0.2，其中L初始表示所述磁記錄圖形中的每一個負圖形的寬度，L之後表示在通過所述掩模層的圖形將所述離子注入到所述磁性層中之後非磁性化的圖形的寬度。在包括第一方面的方法的本發明的第四方面中，在所ii/磁性層上形成的所述掩模層包括選自Ta、W、Ta氮化物、W氮化物、Si、Si02、Ta205、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As和Ni中的一種的至少一個層。在包括第一方面的方法的本發明的第五方面中，在所ii/磁性層上形成的所述掩才莫層具有多層結構。在包括第一方面的方法的本發明的第六方面中，在所逸磁性層上形成的所述掩模層由包含選自Ta、W、Mo、Ti、Nb和As中的一種的材料製成,並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含F的氣體的幹法蝕刻步驟。在包括第一方面的方法的本發明的第七方面中，在所M性層上形成的所述掩模層由包含Ni的材料製成,並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含CO的氣體的幹法蝕刻步驟。在包括第一方面的方法的本發明的第八方面中，在所ii/磁性層上形成的所述掩模層由包含Sn或Ga的材料製成，並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含CI的氣體的幹法蝕刻步驟。在包括第一方面的方法的本發明的第九方面中，在所i^磁性層上形成的所述掩模層由包含Ge的材料製成，並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含Br的氣體的幹法蝕刻步驟。在包括第一方面的方法的本發明的第十方面中，在所述將所述》茲記錄圖形的所述負圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟之後所述抗蝕劑層具有形成於其中的凹陷，所述凹陷具有0nm到10nm範圍內的厚度。在包括第十方面的方法的本發明的第十一方面中，在所述將所述磁記錄圖形的所述負圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟之後具有形成於其中的所述凹陷的所述抗蝕劑層具有側部分，所述側部分相對於所述非磁性基底的表面形成卯-70°範圍內的角。在包括第一方面的方法的本發明的第十二方面中，所述抗蝕劑層由通過用放射線輻射而固化的材料製成，並且在所述使用所述壓模將所述負圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟期間或之後，用放射線輻射所述抗蝕劑層。在包括第十二方面的方法的本發明的第十三方面中，所i^t射線為紫外線。本發明還提供了一種磁記錄和再現裝置作為其第十四方面，所述磁記錄和再現裝置包括使用根據第一至第十三方面中的任一方面的方法製造的所述磁記錄介質；驅動部分，其沿記錄方向驅動所池磁記錄介質；磁頭，其包括記錄部分和再現部分；用於使所述磁頭相對於所逸磁記錄介質移動的機構(means);以及記錄和再現信號處理機構，其用於向所述磁頭輸入信號和從所M頭再現輸出信號。本發明可以提供一種磁記錄介質，其通過在非磁性基底上形成磁性層之後形成磁記錄圖形而製成，該磁記錄介質能夠確保頭浮動的穩定性，具有優良的4吏磁記錄圖形相互分離的能力，防止由來自相鄰圖形的信號之間的幹擾所導致的可能的不利影響，並提供優良的記錄密度特性。本發明還^磁性層處理方法中消除了被認為是非常複雜的下列步驟的必要性通過幹法蝕刻去除磁性層的步驟、隨後的掩埋步驟以及隨後的重新掩埋蝕刻掉的部分以形成膜的步驟。這非常有助於提高生產率。此外，根據本發明的磁記錄和再現裝置使用根據本發明的磁記錄介質。本發明由此提供了這樣的一種磁記錄和再現裝置，其具有優良的頭浮動特性、具有優良的4吏磁記錄圖形相互分離的能力，防止由來自相鄰圖形的信號之間的幹擾所導致的可能的不利影響，由此提供優良的記錄密度特性。圖1為示出了根據本發明的磁記錄介質的截面結構的示意性視圖；圖2為示出了根據本發明的製造磁記錄介質的方法的示意性視圖；以及圖3為示例了根據本發明的磁記錄和再現裝置的配置的示意性視圖。具體實施例方式通過以離散磁記錄介質作為實例，對根據本發明的製造磁記錄介質的方法進行具體描述。圖l示出了作為本發明的一個實例的離散磁記錄介質的截面結構。通過在非磁性基底100上依次形成軟磁性層和中間層200、其中形成有磁圖形的磁性層300、非磁性層400和保護膜層500，形成根據本發明的磁記錄介質。在磁記錄介質的頂表面上形成潤滑膜(未示出)。對於根據本發明的製造方法的磁記錄介質，為了增大記錄密度，具有磁圖形的磁性層300優選具有200nm或更小的磁性部分寬度W以及100nm或更小的非磁性部分寬度L。由此，磁軌間距P(-W+L)為300nm或更小，且被製造得儘可能小以增大記錄密度。用於才艮據本發明的製造方法的非磁性基底100可以由諸如主要由Al構成的Al-Mg合金的Al合金、常規鈉玻璃、鋁矽酸鹽基玻璃、各種結晶玻璃物類(crystallizedglassspecies)中的任何物類、珪、鈥、陶乾或各種樹脂中的任何樹脂製成。特別地，優選使用Al合金基底、結晶玻璃的玻璃基底或珪基底。這些基底的平均表面粗糙度(Ra)優選為1nm或更小，更優選0.5nm或更小，最優選0.1nm或更小。形成在非磁性基底的表面上的磁性層為面內磁記錄層或垂直磁記錄層。然而，為了實現高記錄密度，優選使用垂直磁記錄層。這些磁記錄層優選由主要包含Co的合金形成。例如，作為用於面內磁記錄介質的磁記錄層，可以使用由非磁性CrMO底層(underlayer)和鐵磁性CoCrPtTa磁性層構成的層疊結構。作為用於垂直磁記錄介質的磁記錄層，例如，可以使用由軟磁性FeCo合金(FeCoB、FeCoSiB、FeCoZr、FeCoZrB、FeCoZrBCu等等)、FeTa合金(FeTaN、FeTaC等等)、Co合金(CoTaZr、CoZrNB、CoB等等)等製成的背襯層(backinglayer)、由Pt、Pd、NiCr、NiFeCr等製成的取向控制膜、以及，如果需要，由Ru等製成的中間膜(如果需要)、由60Co-15Cr-15Pt合金或70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金製成的磁性層所構成的層疊結構。磁記錄層300的厚度在3nm和20nm之間(包括端點)，優選在5nm和15nm之間(包括端點)。如此形成磁記錄層，以便根據使用的磁性合金的種類和層疊結構提供足夠的磁頭輸出和輸入。為了在再現期間提供至少特定的輸出，磁性層需要具有至少特定水平的磁性層膜厚度。另一方面，指示記錄和再現特性的參數的值通常隨著輸出的量值的增加而減小，因此需要將磁性層設定為具有最優的膜厚度。通常，通過濺射將磁記錄層形成為薄膜。在磁記錄層的表面上形成保護膜層500。保護膜層可以為碳(C)、氫化碳(HXC)、氮化碳(CN)、非晶碳或碳化矽(SiC)的含碳層、或由Si02、Zr203、TiN等製成的常規保護膜層。保護膜層500的膜厚度需要小於10nm。超過10nm的保護膜層的膜厚度會增加磁頭與磁性層之間的距離，從而阻止輸出和輸入信號呈現出足夠的強度。通常，通過濺射或CVD形成保護膜層。在本發明中，通過在已形成的磁性層中注入離子以使磁性層非磁性化，形成將磁記錄磁軌、伺服信號圖形部分和磁記錄位相互磁性分離的非磁性部分。該方法由此將磁軌間區域中的矯頑力和剩餘磁化減小至最小，從而防止在磁記錄期間的可能的模糊。本方法由此提供了具有高表面記錄密度的磁記錄介質。根據本發明，通過在磁性層中部分地注入離子來改變磁性層的晶體結構以消除磁性層的磁性，由此使磁性層部分地非磁性化。可替代地，通過在磁性層中部分地注入離子以使磁性層非晶化，來使磁性層非磁性化。這裡，使磁性層非晶化意味著使磁性層的原子排列不規則，從而使排列不具有長程有序。更具體而言，使磁性層非晶化意味著使磁性層改性，以佳義寸小於2nm的微晶粒在該層中隨機排列。當X射線衍射或電子衍射沒有示出與晶面對應的峰而僅僅是暈圖形時，可以確定磁性層具有這樣的原子排列。參考圖2，將給出根據對本發明的製造磁記錄介質的方法的描述。本發明提供了一種在非磁性基底的至少一個表面上製造具有磁性分離的磁記錄圖形的磁記錄介質的方法，該方法包括在非磁性基底1上形成至少磁性層2的步驟A,在磁性層2上形成掩模層3的步驟B，在掩模層3上形成抗蝕劑層4的步驟C，使用壓模5將磁記錄圖形的負圖形轉移到抗蝕劑層4的步驟D(在步驟D中的粗箭頭示出了壓模5的操作)，去除掩模層的與磁記錄圖形的負圖形對應的部分的步驟E，從抗蝕劑層4的側表面在磁性層2中注入離子6以使磁性層部分地非磁性化(參考標號7表示磁性層的部分地非磁性化的部分)的步驟F，以及去除抗蝕劑層4和掩模層3的步驟G,其中以該順序實施步驟(A)到(G)。如在圖2中的步驟G中所示，從磁記錄介質的前表面觀察，本發明中的磁性分離的磁記錄圖形意味著磁性層2被非磁性化的區域7分隔為多個小片。也就是，如果從前表面觀察到磁性層2被分隔為多個小片，即使磁性層在其底部並沒有被分隔為多個小片，也可以實現本發明的目的。因此，該結構被包括在磁性分離的磁記錄圖形的概念中。此外，根據本發明的磁記錄圖形包括所謂的構圖的介質，其中在該構圖的介質上以特定的逐位規則設置有磁記錄圖形，該構圖的介質是一種其上設置有像磁軌那樣的磁記錄圖形以及伺月良信號圖形的介質。考慮到製造方法的簡單和便利，優選將本發明應用到離散磁記錄介質，該離散磁記錄介質具有與磁性分離的磁記錄圖形對應的磁記錄磁軌和伺服信號圖形。與常規製造方法不同，根據本發明的製造磁記錄介質的方法不包括在將磁記錄圖形部分磁性分隔為多個小片時通過幹法蝕刻、壓模處理等使磁記錄圖形物理地相互分離的步驟。這使得可以增大磁記錄介質表面的平整度且減小伴隨著磁性膜的蝕刻的表面沾汙。此外，根據本發明的製造磁記錄介質的方法使用通過濺射等在磁性層上形成的掩模層，以注入用於形成磁記錄圖形的離子。這增加了可以用作掩模層的材料的選擇的數目，使得可以在磁性層中注入離子時提高屏蔽離子的能力。由此改善了所形成的磁記錄圖形的特性，使得能夠最大程度地減小圖形間區域中的矯頑力和剩餘單茲化，並減小了在磁記錄期間的模糊。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩才莫層的屏蔽注入的離子的屏蔽能力S滿足下式(1):S=(Mrt初始-Mrt之後)/Mrt初始並且0.5￡S￡l(1)屏蔽能力S更優選為0.8^SS1。在式(l)中，Mrt初始表示在離子注入之前磁性膜中的剩餘磁化的量，Mrt之後表示在以5xl016/cm2的劑量注入20-KeV氬之後磁性膜中的剩餘磁化的量。在本發明中，小於0.5的屏蔽能力S的值會阻止磁性區域與非磁性區域充分分離，從而不利地導致使磁性圖形不清楚的高可能性。屏蔽能力S的值的上限為1。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩才莫層的磁記錄圖形形成特性L滿足下式(2):L=(LL初始)/L初始並且(2)在式(2)中，L初始表示磁記錄圖形中的負圖形的寬度，L之後表示在通過掩模層上的圖形將離子注入到磁性層中之後的非磁性化的圖形的寬度。大於0.2的磁記錄圖形形成特性L的值會使記錄寬度大於預定的磁軌寬度，從而不利地造成相鄰磁軌之間的幹擾的高可能性。磁記錄形成特性L的值的下限為0。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩模層優選由包含選自Ta、W、Ta氮化物、W氮化物、Si、Si02、Ta2Os、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As和Ni中的至少一種的材料形成。這些材料能夠增強掩模層的屏蔽注入的離子的屏蔽特性S和掩模層的磁記錄圖形形成特性L。此外，這些物質易於通過使用反應氣體的幹法蝕刻而被蝕刻。這^f吏得可以減少在圖2的步驟G中的殘餘物且由此減少磁記錄介質的表面的沾汙。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在上述物質中，優選使用As、Ge、Sn或Ga作為掩模層的材料。更優選使用Ni、Ti、V或Nb，以及最優選使用Mo、Ta或W。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，掩模層優選具有多層結構。即使使用具有小的蝕刻選擇比率的抗蝕劑，該結構也允許下列操作，其中，加工在抗蝕劑直接下方的第一掩模層，然後使用該第一掩模層來使第二掩模層的形成更容易。這對生產率有利。例如，優選使用這樣的層疊的結構，其中第一掩模層由Ni製成，並且其中第二掩模層由W或Ta製成。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩模層由包含Ta、W、Mo、Ti、Nb和As中的任一種的材料製成，並且去除掩模層的步驟是使用包含F的氣體的幹法蝕刻步驟。除了氟氣體之外，還優選使用CF4氣體作為包含F的氣體。這些氣體允許掩模層被有效地幹法蝕刻並使得可以減少由幹法蝕刻產生的殘餘物以及磁記錄介質的表面的沾汙。例如，如果4吏用CF4氣體幹法蝕刻包含Ta、W、Mo、Ti、Nb或As的層，這些元素可以被分彆氣化為TaF5、WF6、MoF6、TiF4、NbFg或AsF5，從而被去除。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩模層由包含Ni的材料製成，並且去除掩模層的步驟是使用包含Co的氣體的幹法蝕刻步驟或使用包含硝酸的蝕刻劑的溼法蝕刻步驟。CO氣體使包含Ni的掩模層能夠轉化為Ni(CO)4氣體，從而被蝕刻掉。CO氣體還可以減少由幹法蝕刻產生的殘餘物以及磁記錄介質的表面的沾汙。對於溼法蝕刻，當適宜地將由不與蝕刻劑反應的金屬合金例如Co-、Cr-或Au-合金製成的薄膜形成為掩模的底層時，CO氣體能夠實現選擇性蝕刻。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩模層由包含Sn或Ga的材料製成，並且去除掩模層的步驟是使用包含Cl的氣體的幹法蝕刻步驟。例如，包含C1的氣體為氯氣。氯氣使包含Sn或Ga的掩模層能夠轉化為SnCl4或GaCl3氣體，從而被蝕刻掉。氯氣還可以減少由幹法蝕刻產生的殘佘物以及磁記錄介質的表面的沾汙。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，在磁性層上形成的掩模層由包含Ge的材料製成，並且去除掩模層的步驟是使用包含Br的氣體的幹法蝕刻步驟。例如，包含Br的氣體為溴氣。溴氣使包含Ge的掩模層能夠轉化為GeBr4氣體，從而,皮蝕刻掉。溴氣還可以減少由幹法蝕刻產生的殘餘物以;^磁i己錄介質的表面的沾汙。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，如在圖2的步驟D中所示，將磁記錄圖形的負圖形轉移到抗蝕劑層4而在抗蝕劑層4中產生的凹陷的厚度8優選在0nm到10nm之間(包括端點)。當抗蝕劑層4中的凹陷的厚度8在該範圍內時，在圖2中的步驟E示出的蝕刻^"模層3的步驟期間，可以防止掩模層3的邊緣下沉，能夠增強掩模層的屏蔽注入的離子的屏蔽能力S和掩才莫層的磁記錄圖形形成特性L。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，如在圖2的步驟D中所示，由將磁記錄圖形的負圖形轉移到抗蝕劑層而產生的抗蝕劑層的凹陷的側部與基底表面所成的角e在90°到70°之間(包括端點)。當抗蝕劑層的凹陷的側部的角e在該範圍內時，在圖2中的步驟E示出的蝕刻^^模層3的步驟期間，可以防止掩才莫層3的邊緣下沉，能夠增強掩模層的屏蔽注入的離子的屏蔽能力S和掩模層的磁記錄圖形形成特性L。抗蝕劑層的凹陷的側部通常構成彎曲表面。在該情況下，與基底表面所成的角0為通過對彎曲表面求平均獲得的面的角e。優選地，在才艮據本發明的製造磁記錄介質的方法中，通it^t射線的輻射來固化用於圖2的步驟D中的抗蝕劑層4的材料，並且在使用壓模5將圖形轉移到抗蝕劑層4的步驟期間或在圖形轉移步驟之後，4吏用放射線輻射抗蝕劑層4。該製造方法允許將壓模5的形狀精確轉移到抗蝕劑層4。因此，在圖2的步驟E中所示的蝕刻掩模層3的步驟期間，可以防止掩_模層3的邊緣下沉，能夠增強掩模層的屏蔽注入的離子的屏蔽能力S和掩模層的磁記錄圖形形成特性L。根據本發明的放射線為廣義上的電磁波，例如，熱射線、可見射線、紫外線、X射線或Y射線。例如，通過i文射線的輻射而固化的材料為對於熱射線的熱固性樹脂和對於紫外線的紫外固化樹脂。具體而言，根據本發明的製造磁記錄介質的方法執行下列工藝以將壓模的形狀精確地轉移到抗蝕劑層。在使用壓才莫5將圖形轉移到抗蝕劑層4的步驟期間，將壓模壓到平穩流動的抗蝕劑層上，然後在壓才莫壓貼抗蝕劑層的條件下用放射線輻射抗蝕劑層以固化抗蝕劑層，然後使壓模從抗蝕劑層分離。為了在壓模壓貼抗蝕劑層的條件下用訪文射線輻射抗蝕劑層，可以使用一種從與壓模相反的一側，也就是從基底側，用放射線輻射抗蝕劑層的方法、為壓模選擇允許放射線穿過的材料並從壓才莫側用放射線輻射抗蝕劑層的方法、從壓模側用放射線輻射抗蝕劑層的方法、或者使用呈現比固體高的傳導性的諸如熱射線的放射線來基於從壓模材料或基底的熱傳遞而用放射線輻射抗蝕劑層的方法。特別地，根據本發明的製造磁記錄介質的方法優選4吏用紫外固化樹脂例如酚醛清漆樹脂、丙烯酸樹酯或環脂肪族環氧樹脂(cycloaliphaticepoxy)作為抗蝕劑材料，使用呈現對紫外線的高透過性的玻璃或樹脂作為壓模材料。該方法由此將在磁軌間區域中的矯頑力和剩餘磁化減小到最小並防止了在磁記錄期間的可能的模糊。該方法由此提供了具有高表面記錄密度的磁記錄介質。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，注入的離子優選為選自b、P、Si、F、N、H、C、In、Bi、Kr、Ar、Xe、W、As、Ge、Mo和Sn的離子中的至少一種，更優選為選自B、P、Si、F、N、H和C的離子或選自Si、In、Ge、Bi、Ar、Kr、Xe和W的離子中的至少一種，最優選為Si、Kr或Ar的離子。如果注入的離子為O或N的離子，由於O和N的小的原子半徑，注入的效果小，會在磁軌間區域中留下磁化狀態。此外，如果注入的離子為O或N的離子，便會氮化或氧化磁性層，增大在磁軌間區域中的矯頑力，從而造成在磁軌部分中寫入信息時的模糊。也就是，如果使用這些離子，便難以像利用本發明中使用的注入的離子的情況那樣使磁性層非磁性化，即，減小磁性層的Co(002)或Co(110)峰和使磁性層非晶化。在本發明中，在磁性層上形成保護膜之前或之後，在磁性層中注入離子。如果在磁性層上形成保護膜之前進行離子注入，優選在離子注入之後形成保護膜。在本發明中，優選在磁性層上形成保護膜之後，在磁性層中注入離子。該步驟消除了在離子注入後形成保護膜的需要，簡化了製造工藝。這可以有效地提高生產率並減小在製造磁記錄介質過程期間的沾汙。在通過離子束進行離子注入時，使用可商業得到的離子注入機來在磁性層中注入離子。在根據本發明注入離子時，在磁性層的其深度方向上的中心附近注入離子，以便在磁性層的深度方向上分布特定量的原子。然而，注入的目的是使磁性層的其中注入了離子的部分非磁性化，所以不具體限制穿透深度。通過由離子注入機提供的加速電壓適宜地確定與穿透深度相關的離子注入深度。為了根據本發明去除抗蝕劑層和掩模層，優選使用諸如幹法蝕刻、反應離子蝕刻或離子銑的技術。在去除抗蝕劑層和掩模層時，如果磁記錄介質具有保護層，還優選去除保護層的一部分，或者如果磁記錄介質不具有保護層，還優選去除磁性層的一部分。在根據本發明的製造磁記錄介質的方法中，優選在保護層上形成潤滑層。用於潤滑層的潤滑劑的實例包括包含氟的潤滑劑、包含碳化氬的潤滑劑及其混合物。潤滑層通常具有1到4urn的厚度。圖3示出了根據本發明的磁記錄和再現裝置的配置。才艮據本發明的磁記錄和再現裝置包括上述的磁記錄介質30、沿記錄方向驅動磁記錄介質30的^h質驅動部分11、由記錄部分和再現部分構成的^f茲頭27、4吏磁頭27相對於磁記錄介質30移動的磁頭驅動部分28以及記錄和再現信號系統29，該記錄和再現信號系統29為用於向磁頭27輸入信號的記錄信號處理機構和用於M頭27再現輸出信號的再現信號處理機構的組合。這些部件的組合可以提供具有高記錄密度的磁記錄裝置。與根據將再現磁頭的寬度設置為小於記錄磁頭的寬度以避免在磁軌邊緣處的磁化過渡區域的不利影響的常規技術的磁記錄介質相比，在本發明中示例的離散磁軌磁記錄介質具有磁不連續的記錄磁軌，允許將上述兩個寬度設置為幾乎相同。這可以提供足夠的再現輸入和高SNR。此外，當磁頭的再現部分由GMR或TMR頭組成時，即使在高記錄密度下也可以獲得足夠的信號強度。由此，可以實現具有高記錄密度的磁記錄裝置。當磁頭浮動至比常規技術所使用的高度低的0.005nm到0.020jim的高度時，提高了輸出，從而提供高的裝置SNR。由此，可以提供具有大容量的高可靠的磁記錄裝置。此外，與基於最大似然解碼方法的信號處理電路的組合還增大了記錄密度。例如，即使以100k磁ii/英寸或更大的磁軌密度、1000k比特/英寸或更大的線記錄密度和100G比特每平方英寸或更大的記錄密度來執行記錄和再現操作，也可以獲得足夠的SNR。下面將描述本發明的實例。實例1:將其中"^殳置有用於HD的玻璃基底的真空室預排空至1.0xl(T5Pa或更低。用於玻璃基底的材料為由Li2Si205、A1203-K20、MgO-P205或Sb203-ZnO構成的結晶玻璃。玻璃基底具有65mm的外徑、20mm的內徑以及2A的平均表面粗糙度(Ra)。在玻璃基底上依次層疊薄膜。具體而言，首先使用DC濺射依次沉積FeCoB的軟磁性層、Ru的中間層和70Co-5Cr-15Pt-10SiO2合金的磁性層，然後通過P-CVD方法形成C(碳)的保護膜層。FeCoB軟磁性層具有600A的膜厚度。Ru中間層具有100A的膜厚度。磁性層具有150A的膜厚度。C(碳)保護膜層具有2nm的平均膜厚度。通過濺射在產生的層疊結構上形成掩才莫層。掩才莫層由Ta製成並具有60nm的膜厚度。然後，通過旋塗在掩模層上塗敷抗蝕劑。抗蝕劑由是紫外固化樹脂的酚醛清漆樹脂製成並具有100nm的膜厚度。然後，在lMPa(約8.8kgf/cm2)的壓力下使具有磁記錄圖形的負圖形的玻璃壓才莫壓到抗蝕劑層上。在該狀態下，用具有250nm波長的紫外線從玻璃壓;f莫上方輻射抗蝕劑10秒，該玻璃壓模對紫外線呈現95%或更高的穿透率。由此固化抗蝕劑。然後，使壓模從抗蝕劑層分離，從而將磁記錄圖形轉移到抗蝕劑層。在轉移到抗蝕劑層的磁記錄圖形中，抗蝕劑上的凸起為每一個具有120nm寬度的圓周狀，而抗蝕劑中的凹陷為每一個具有60nm寬度的圓周狀。抗蝕劑層具有80nm的層厚度，並且抗蝕劑層中的凹陷具有約5nm的厚度。抗蝕劑層中的凹陷與基底表面所成的角為約卯°。使用掩4莫層通過幹法蝕刻去除抗蝕劑層的對應於凹陷的區域和下伏的Ta層的對應的區域。用於抗蝕劑的幹法蝕刻條件包括40sccm的02氣體流速、0.3Pa的壓力、300W的高頻等離子體功率、30W的DC偏置和10秒的蝕刻時間，用於Ta層的幹法蝕刻條件包括50sccm的CF4氣體流速、0.6Pa的壓力、500W的高頻等離子體功率、60W的DC偏置和30秒的蝕刻時間。隨後，從抗蝕劑層的前表面將離子注入到磁性層中。注入的離子為Ar離子，注入的離子的量為5xl0"原子/cm2，並且加速電壓為20keV。部分去除抗蝕劑、掩模層和保護膜。然後通過CVD方法再次形成4nm厚度的碳保護膜，並在碳保護膜上塗敷潤滑材料。由此製成磁記錄介質。實例2-28:除了如表l所示改變掩模的材料和膜厚度以外，在與實例1中的M相似的條件下製成磁記錄介質。在實例28中，將抗蝕劑材料由酚醛清漆樹脂改變為熱固性樹脂，並且將固化處理由紫外輻射改變為在150。C下熱處理30分鐘。比較實例1:除了使用SOG(旋塗玻璃)作為掩模材料和使用壓模直接壓印SOG層而不使用抗蝕劑層以外，在與實例1中的條件相似的條件下製成磁記錄介質。在187MPa(約1.66叱/cm2)的壓力下執行壓印操作。通過在150。C下加熱掩才莫層30分鐘來固化掩模層。比較實例2:除了使用熱固性樹脂作為掩模材料和使用壓模直接壓印熱固性樹脂層而不使用抗蝕劑層以外，在與實例1中的條件相似的條件下製成磁記錄介質。在124MPa(約1.10p屯/cm2)的壓力下執行壓印操作。通過在150。C下加熱掩模層30分鐘來固化掩模層。使用旋轉支架(spinstand)評估製成的磁記錄介質的電磁轉換特性。對於用於評估的磁頭，將垂直記錄頭用於記錄操作，並將TuMR頭用於讀取操作。關於電磁轉化特性，測量當在介質中記錄750kFCI信號時觀測的SNR值和3T-擠壓(3T-squash)。使用由DigitalInstrumentCo.Ltd製造的AFM和MFM,測量並計算磁記錄圖形特性L、L初始和L之後。AFM和MFM的測量條件包括10-jim視場、具有25"256的解析度的輕敲(tapping)模式以及1fim/sec的掃描速度.下面的表l示出了評估結果。例如，在實例l中，SNR為12.6dB，3T-擠壓為80%,表明磁記錄介質具有優良的電磁轉換特性。認為這是因為磁記錄介質具有使頭浮動特性穩定的高表面平整度，並且因為磁軌間區域的磁化狀態在預定的範圍內完全消失。表ltableseeoriginaldocumentpage21工業適用性對於面臨與增加的記錄密度相關的技術困難的磁記錄裝置，本發明大幅增加了記錄密度，同時還確保了記錄和再現特性等效或優於常規技術。本發明還將圖形間區域中的矯頑力和剩餘磁化減小至最小，從而防止在磁記錄期間的可能的模糊。這增加了表面記錄密度。具體而言，對於通過在基底上執行的在磁性層上形成凹陷和凸起而製成的離散磁軌磁記錄介質，本發明消除了在常現磁性層加工方法中實施的磁性層去除步驟，顯著簡化了製造方法。本發明還提供了一種具有減小的沾汙危險的製造方法和一種具有優良的頭浮動特性的有用的磁記錄介質。權利要求1.一種製造磁記錄介質的方法，所述磁記錄介質在非磁性基底的至少一個表面上具有磁性分離的磁記錄圖形，所述方法包括以下步驟在所述非磁性基底上形成磁性層；在所述磁性層上形成掩模層；在所述掩模層上形成抗蝕劑層；使用壓模將所述磁記錄圖形的負圖形轉移到所述抗蝕劑層；去除所述掩模層的與所述磁記錄圖形的所述負圖形對應的部分；從抗蝕劑層側的表面將離子注入所述磁性層中，以使所述磁性層部分地非磁性化；以及去除所述抗蝕劑層和所述掩模層。2.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所i^磁性層上形成的所述掩模層具有屏蔽注入的離子的屏蔽能力S，所述屏蔽能力S滿足S=(Mrt初始-Mrt之後)/Mrt初始並且0.5SSS1，其中Mrt初始表示在離子注入之前所述磁性層中的剩餘磁化的量，Mrt之後表示在以5xl0"/cn^的劑量注入20-KeV氬之後所池磁性層中的剩餘磁化的量。3.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層具有磁記錄圖形形成特性L，所述磁記錄圖形形成特性L滿足L=(L之後-L初始)/L初始並且0SLS0.2，其中L初始表示所述磁記錄圖形中的每一個負圖形的寬度，L之後表示在通過所述掩模層的圖形將所述離子注入到所述磁性層中之後非磁性化的圖形的寬度。4.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層包括選自Ta、W、Ta氮化物、W氮化物、Si、Si02、Ta205、Re、Mo、Ti、V、Nb、Sn、Ga、Ge、As和Ni中的一種的至少一個層。5.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層具有多層結構。6.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層由包絲自Ta、W、Mo、Ti、Nb和As中的一種的材料製成，並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含F的氣體的幹法蝕刻步驟。7.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層由包含Ni的材料製成，並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含CO的氣體的幹法蝕刻步驟。8.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所述磁性層上形成的所述掩模層由包含Sn或Ga的材料製成，並且所述去除所述^^模層的步驟為使用包含Cl的氣體的幹法蝕刻步驟。9.根據權利要求l的製造磁記錄介質的方法，其中在所池磁性層上形成的所述掩模層由包含Ge的材料製成，並且所述去除所述掩模層的步驟為使用包含Br的氣體的幹法蝕刻步驟。10.根據權利要求1的製造磁記錄介質的方法，其中在所述將所ii^記錄圖形的所述負圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟之後所述抗蝕劑層具有形成於其中的凹陷，所述凹陷具有在0nm到10nm範圍內的厚度。11.根據權利要求10的製造磁記錄介質的方法，其中在所述將所M記錄圖形的所述負圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟之後具有形成於其中的所述凹陷的所述抗蝕劑層具有側部分，所述側部分相對於所述非磁性基底的表面形成90°-70°範圍內的角。12.根據權利要求1的製造磁記錄介質的方法，其中所述抗蝕劑層由通過用放射線輻射而固化的材料製成，並且在所述使用所述壓模將所述圖形轉移到所述抗蝕劑層的步驟期間或之後，用放射線輻射所述抗蝕劑層。13.根據權利要求12的製造磁記錄介質的方法，其中所M射線為紫外線。14.一種磁記錄和再現裝置，包括使用根據權利要求1至13中的任一項的方法製成的所述磁記錄介質；驅動部分，其沿記錄方向驅動所ii^記錄介質；磁頭，其包括記錄部分和再現部分；用於使所i^/磁頭相對於所述磁記錄介質移動的機構；以及記錄和再現信號處理機構，其用於向所逸磁頭輸入信號和從所i^磁頭再現輸出信號。全文摘要一種製造磁記錄介質(30)的方法，該磁記錄介質在非磁性基底(1)的至少一個表面上具有磁性分離的磁記錄圖形，該方法包括以下步驟在非磁性基底上形成磁性層(2)；在磁性層上形成掩模層(3)；在掩模層上形成抗蝕劑層(4)；使用壓模(5)將磁記錄圖形的負圖形轉移到抗蝕劑層；去除掩模層的與磁記錄圖形的負圖形對應的部分；從抗蝕劑層側的表面將離子注入磁性層中，以使磁性層部分地非磁性化；以及去除抗蝕劑層和掩模層。一種磁記錄和再現裝置包括上述磁記錄介質(30)；驅動部分(11)，其沿記錄方向驅動磁記錄介質；磁頭(27)，其包括記錄部分和再現部分；用於使磁頭相對於磁記錄介質移動的機構(28)；以及記錄和再現信號處理機構(29)，其用於向磁頭輸入信號和從磁頭再現輸出信號。文檔編號G11B5/84GK101542604SQ20078004404公開日2009年9月23日申請日期2007年11月21日優先權日2006年11月27日發明者坂脅彰,福島正人申請人:昭和電工株式會社