JPH0522291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 本発明は、薄膜の金属合金または金属酸化物の
磁気記録デイスク及びその製造方法に関する。

Ｂ 従来技術及び発明が解決しようとする問題点 従来の薄膜磁気記録デイスクは、通常リン化ニ
ツケル（NiP）表面膜を有するアルミニウム合金
デイスクなどの基板、基板上に形成された磁性金
属合金または磁性金属酸化物の薄膜、及び磁性膜
の上に形成された保護膜を含んでいる。このよう
なデイスクは、基板上に磁性膜を蒸着またはメツ
キすることにより、あるいはより通常の方法とし
て、磁性膜をスパツタ付着させることにより製造
される。

磁性膜の組成やデイスクの製造方法がどうであ
れ、このような市販のデイスクは、すべて磁性金
属合金または磁性金属酸化物の連続膜を利用して
いる。したがつて、デイスク・フアイルの動作中
に、連続した磁性膜が付着されたデイスクの任意
の半径方向位置に、データが記録される。読み書
きヘツドは必ずしもデイスク上の所定の半径方向
位置上に精密に位置できないので、前に記録され
たトラツクの上に新しいデータを記録する場合、
前のデータを記録したトラツクから僅かにずれた
デイスク上の半径方向位置に記録されることがあ
る。前のデータと新しいデータが同じデータ・ト
ラツク上に記録されたと確認される場合でも、こ
うしたことが起こり得る。読み書きヘツドがこの
トラツクから信号を読み取るとき、トラツクの縁
部ではデイスク上に前に記録された信号も拾い上
げることになる。薄膜デイスク中に連続磁性膜を
使用することに伴うもう一つの問題は、デイスク
上の読み書きヘツドの両側に磁性媒体が半径方向
に延びているため、記録中、読み書きヘツドから
のフリンジ磁界がトラツクの縁部で磁気パターン
を生成することである。このため、トラツク縁部
で薄膜中に磁区の脱配向が生じ、記録した信号を
読み取る際にノイズをもたらす。また連続した磁
性膜を有する従来の薄膜デイスクは、読み書きヘ
ツドを支持する空気軸受スライダがデイスク面と
接触するとき、大気に対して磁性膜を不動態化す
るだけでなく、耐久力ある保護障壁を設けるのに
も充分な厚さの非磁性保護膜を必要とする。

上記の欠点を克服するため、各磁気トラツクが
離散的非磁性保護帯または分離トラツクによつて
分離されている薄膜デイスクが提案されている。
このような離散トラツク・デイスクの変形が、英
国特許第1443248号に記載されている。この特許
では、マスクを介してコバルト・イオンをイオン
注入して、同心の隔置された保磁力の高い分離ト
ラツクを形成することにより、磁性酸化物の連続
膜から保磁力の低い磁性酸化物の離散トラツクを
形成する。IBMテクニカル・デイスクロージ
ヤ・ブルテン（Technical Disclosure Bulletin）
（TDB）、Vol.18、No.5，1975年10月、p.1641に
はα酸化鉄の薄膜上に前もつて形成したレジス
ト・パターンの上に鉄またはコバルトの薄膜を付
着させることによつて形成した、離散トラツク薄
膜デイスクが記載されている。次いで、デイスク
構造をアニールして、α酸化鉄中に鉄またはコバ
ルトを拡散させ、この酸化物を強磁性材料に変換
する。レジストを除去すると、結果として、離散
的磁気トラツクが非磁性α酸化鉄の離散トラツク
によつて分離されたデイスクが得られる。IBM
テクニカル・デイスクロージヤ・ブルテン、
Vol.22、No.8A，1980年１月、p.3268には、基板
上に予め形成した同心溝中に磁性膜（または磁性
粒子）を付着させることによつて離散的磁気トラ
ツクを形成させた、離散トラツク・デイスクが記
載されている。特開昭第58−212624号明細書に
は、同心のトラツク・パターンでデイスクにレー
ザ照射して酸化鉄薄膜の同心トラツクを非磁性に
することによつて、連続する磁性酸化鉄薄膜上に
同心分離トラツクを形成させた、離散トラツク薄
膜デイスクが記載されている。特開昭第59−
112434号明細書には、有機コーテイング上にパタ
ーン付けしたフオトレジスト・フイルムを形成
し、次いで有機コーテイングを酸でエツチングす
ることにより、有機コーテイング中にギヤツプを
生成させた粒子付着型デイスク（すなわち、通常
の酸化鉄粒子の磁性コーテイングを有機バインダ
中に分散させたデイスク）が記載されている。

Ｃ 問題点を解決するための手段 本発明によれば、薄膜離散トラツク磁気記録デ
イスクを製作するため、まず適当なデイスク基板
上に、コバルトをベースとする合金などの磁性金
属合金や酸化鉄などの酸性金属酸化物の連続膜を
付着させる。次いで、連続磁性膜の上に化学エツ
チング可能な材料（フオトレジストでよい）から
成る支持層を形成する。次に、支持層の上にフオ
トレジスト層を形成し、マスクを介してそれに放
射線を当てる。マスクの上の放射線に不透明なパ
ターンが、後で磁性膜中に形成すべき同心デー
タ・トラツクに対応する。次いで、デイスクを現
像剤中に入れて、露光したフオトレジスト、及び
化学エツチング可能な支持層の所定の部分を除去
する。したがつて、残りの未露光のフオトレジス
トが、一般にデイスク基板に垂直な側壁をもつ同
心リングを含む所定のパターンを形成する。デイ
スクを現像液中に入れておく時間の長さを制御し
て、未露光のフオトレジストの隣接する同心リン
グの側壁の間、及びリングの側壁の僅か下から、
支持層中の材料が完全に除去されるようにする。
このようにして、未露光フオトレジストの各リン
グの両側壁の下にアンダーカツトを作成する。

露光されたフオトレジスト及び支持層の所期の
部分を除去した後、未露光フオトレジストの隣接
リングの側壁の間から磁性膜を除去する。次い
で、これらの区域から磁性膜を除去してできたボ
イドを、非磁性材料で少なくとも磁性膜と同じ高
さまで再充填して、同心磁気トラツクを分離する
同心状非磁性保護帯を生成する。フオトレジスト
の現像中に支持層が溶けて、未露光のフオトレジ
ストのリングの側壁の下にアンダーカツトができ
るので、非磁性保護帯と磁気トラツクの間に滑ら
かな界面が形成される。次いで、残りのフオトレ
ジストと支持層材料を除去する。

保護膜は、保護帯として機能する非磁性材料と
同じ材料でよいが、それをデイスクの全表面の上
に形成する。好ましい実施例では、磁性膜の除去
でできたボイドを充填するために付着させる非磁
性材料を磁性膜より少し高い高さまで付着させ、
続いて非磁性材料を付着させると、磁気トラツク
より少し上まで保護帯が持ち上がつたデイスク構
造が形成される。この結果、離散磁気トラツクを
分離し、かつ磁気トラツクを読み書きヘツドを支
持するスライダと接触しないように保護する保護
帯が得られる。このようなデイスク構造ではスラ
イダが磁気トラツクに接触できないので、磁気ト
ラツク上の保護膜は、大気露出に対する不動態化
だけをもたらすのに充分な厚さがあればよい。

好ましいデイスク製造方法では、スパツタ・エ
ツチングによつて、未露光のフオトレジスト・リ
ングの両側壁間の区域から磁気薄膜を除去し、ス
パツタ付着によつてできたボイドを非磁性材料で
再充填して保護帯を形成させ、したがつて、真空
を破壊せずにスパツタ・チエンバ中で両方のステ
ツプが実施できる。

本発明の性質及び利点を完全に理解するには、
添付の図面と一緒に以下の詳細な説明を参照され
たい。

Ｄ 実施例 本発明の方法に基づく離散トラツク薄膜デイス
クの製造では、アルミニウム合金デイスク（図示
せず）上にメツキしたリン化ニツケル表面膜の基
板１０上に、コバルトをベースとする磁性合金の
連続膜１２を約300Åの厚さまでスパツタ付着す
る。磁性膜１２は、スパツタしたγ酸化鉄などの
磁性酸化鉄でもよく、メツキまたは蒸着などスパ
ツタ付着以外の方法で形成してもよい。基板１０
は、ガラス、セラミツク、単結晶の半導体等級シ
リコンなど、任意の適当なデイスク基板でもよ
い。まず、クロムやクロム合金薄膜などの核形成
薄膜（第１Ａ図には示さず）を基板１０上にスパ
ツタ付着し、次いで、核形成薄膜上に磁性膜１２
をスパツタ付着することも、従来の薄膜デイスク
製造方法の範囲内に含まれる。

基板１０上に磁性膜１２を形成した後、第１Ｂ
図に示すように、化学エツチング可能な材料の支
持層１４を形成する。好ましい実施例では、層１
４は、低分子量（たとえば、32000）のポリジメ
チルグルタルイミドというフオトレジスト材であ
り、磁性膜１２の面上にスピン塗布する。層１４
を約1000Åの厚さに形成し、その後、約180℃で
約30分間デイスクを焼成する。層１４を有機溶媒
に可溶なポリメタクリル酸メチル（PMMA）で
作つてもよい。

第１Ｃ図に示すように高分解能フオトレジスト
の第２層１６を支持層１４上に約１ミクロンの厚
さにスピン塗布する。フオトレジスト１６は、
Kodak 820やShipley 1470など、任意の市販さ
れている高分解能フオトレジストでよい。フオト
レジスト層１６を約95℃で約30分間焼成する。

次いで、デイスク基板１０上に残そうとする磁
性材料の所期のパターンに対応する、放射線に対
して不透明なパターンを有するフオトリソグラフ
イ・マスクを準備する。一般に、このパターンは
磁性膜中に対応する同心トラツクを作成するため
の同心トラツクを含んでいる。次いで、このマス
クを介して、第１Ｃ図に示すようなデイスクを露
光する。層１４はフオトレジスト材料でもよく、
放射線に敏感である必要はない。全処理時間を改
善するために、マスクを介して層１６を光学的に
露光させるのが好ましいが、電子線を用いて、フ
オトレジスト層１６を所期のパターンで直接露光
することも可能である。電子線露光技術は、リソ
グラフイ表面形態の解像力を向上させる。処理速
度をさらに高めるために、マスク技術をシンクロ
トロンＸ線源を照射源とする方法に変更してもよ
い。シンクロトロンは、電子線による逐次単一ト
ラツク露光と同等の解像力をもたらし、並列にト
ラツク露光を行なう。

フオトレジスト層１６を露光した後、それを
Shipley AZ−351など適当な現像液中に入れる。
現像液は、露光されたフオトレジスト層１６、な
らびに化学エツチング可能層１４の一部分を溶解
して、未露光フオトレジストの同心リング２０が
磁性膜１２上で支持層１４の一部分によつて支持
される、第１Ｄ図に示した構造を生成する。フオ
トレジストの現像速度、ならびに層１４中での化
学エツチング可能材料の溶解速度が既知なので、
リング２０の側壁２４の下の領域にある層１４が
溶解してアンダーカツト２７を形成するように、
現像ステツプを制御することができる。好ましい
実施例では、フオトレジスト層１６の現像ステツ
プを含む１回のステツプで、隣接リング２０の側
壁２４の中間及び側壁２４の下にある。露光フオ
トレジスト層１６の部分ならびに支持層１４の部
分が除去される。ただし、まずフオトレジスト層
１６を現像し、その後、別のステツプで、層１４
の適当な部分を除去して、第１Ｄ図に示した構造
を生成することも可能である。フオトレジスト層
１６の露光部分及び化学エツチング可能支持層１
４の一部分を除去した後、蒸留水でデイスクを洗
浄して乾燥する。

デイスク製造の次のステツプは、第１Ｅ図に示
すように、隣接フオトレジスト層リング２０の側
壁２４の間から磁性膜１２を除去することであ
る。好ましい実施例では、スパツタ・エツチング
によつて磁性膜を除去しボイド３１を生成する。
リング２０の側壁２４の間にある磁性膜１２をす
べて除去するだけでなく、基板１０を形成するリ
ン化ニツケル表面膜の一部分、たとえば200Åを
も除去するのに充分な時間だけ、スパツタ・エツ
チングを行なう。さらに基板１０の上面までスパ
ツタ・エツチングを行なうと、磁性膜をすべて除
去することができる。イオン・ミリングなどの別
の技法、あるいは塩化第２鉄溶液中でのエツチン
グなど湿式化学エツチングによつても、ボイド３
１が生成できる。未露出フオトレジスト・リング
２０の間の領域にある磁性膜を除去した後、未露
光フオトレジストの同心リング２０の下に離散磁
気トラツク３０を生成する磁性膜のパターンが得
られる。

同じスパツタ・チエンバにデイスクを入れてお
き、真空を切らずに、ボイド３１（第１Ｅ図）中
に非磁性アルミナ（Al₂O₃）の薄膜をスパツタ付
着させて、第１Ｆ図に示すように、磁気トラツク
３０相互間に非磁性保護帯３２を作成させる。ア
ンダーカツト２７（第１Ｆ図）を形成すると、磁
気トラツク３０と非磁性保護帯３２の境界面で
「フエンシング」が起こるのが防止される。未露
光フオトレジストの同心リング２０の上面２２及
び側壁２４の一部分の上に、アルミナ薄膜を付着
させる。好ましい実施例では、第１Ｆ図に示すよ
うに、その上面の方が磁気トラツク３０の高さよ
りも僅かに高くなるように、アルミナ薄膜３２を
付着させる。

次いで、スパツタ・チエンバから、第１Ｆ図に
示したデイスクを出して、これをNMP（Ｎ−メ
チル２−ピロリドン）やアセトンなどの適当な溶
媒に入れる。溶媒が未露光のフオトレジストの残
りのリング２０及び支持層１４の残りの部分を溶
解して、第１Ｇ図に示すデイスク構造をもたら
す。第１Ｇ図のデイスク構造は、磁気トラツクを
非磁性材料で分離するだけでなく盛り上がつた保
護面ともなる、保護帯３２によつて離散的磁性ト
ラツク３０が分離された、基板１０を含んでい
る。トラツク３０は、たとえば半径方向長さを空
気軸受スライダの１本のレールよりも著しく小さ
い１ミクロンにすることができるので、アルミナ
の保護帯３２は、スライダがデイスク面に接触す
る場合に、損傷が磁気トラツク３０に及ぶのを防
止する。

残つたフオトレジストと支持層１４を除去した
後、デイスクを再び蒸留水で洗浄し、さらにアル
ミナを付着させるためにスパツタ・チエンバに入
れ、デイスクの全表面にアルミナを付着させる。
第１Ｈ図に示すように、これによつて保護帯３２
の厚さが増加し、磁気トラツク３０上にアルミナ
の不動態化層３３が付着される。保護帯３２を形
成するためにスパツタ付着させた非磁性材料は、
磁気トラツクを不動態化させるためにデイスク全
面にスパツタ付着される材料と同じなので、結果
として、非磁性材料の連続層がトラツク相互間の
基板上とトラツクの上面に形成される。中間の保
護帯３２が盛り上がつているため、スライダが磁
気トラツク３０と接触できないので、盛り上がつ
た保護帯が存在しない場合よりも、磁気トラツク
３０のすぐ上の非磁性材料層３３の厚さをかなり
減らすことができる。層３３は、コバルトをベー
スとする合金トラツク３０を大気に対して不動態
化させるのに充分なだけの厚さがあればよい。第
１Ｈ図に示したデイスク構造は、前記のような利
点をもたらすだけでなく、木目のある保護膜もも
たらす。これにより、デイスク・フアイルが動作
していないとき、スライダがデイスク表面に載つ
ているデイスク・フアイルのスライダとデイスク
の間の静止摩擦がかなり減少する。

次に、第２Ａ図には、第１Ｆ図に示したものと
は別のデイスク構造が示されている。このデイス
ク構造は、その頂面が磁気トラツク３０の頂面と
ほぼ同一平面になるような厚さまで、アルミナ層
３２をスパツタ付着させることによつて作成され
る。次に、残つているフオトレジスト及び支持層
１４を除去した後、デイスク全面にさらにアルミ
ナをスパツタ付着させる。このデイスク構造は、
保護帯３２及び磁気トラツク３０の上のデイスク
の全頂面が、ほぼ同一平面上にある。第２Ｂ図に
示した磁気トラツク３０上の非磁性層３３は、不
動態化を行ない、かつスライダによる接触から保
護するのに充分な厚さである。

第１Ｈ図及び第２Ｂ図に示したデイスク構造の
好ましい実施例では、磁気トラツク上の非磁性保
護帯３２及び層３３は非磁性材料の単一の連続層
であるが、最終のスパツタ付着ステツプとして別
種の保護膜を形成することも可能である。すなわ
ち、第１Ｇ図に示した構造から第１Ｈ図に示した
構造にデイスクを変化させるため、デイスク表面
全体にスパツタ付着させる材料を、異なるタイプ
の非磁性材料にしてもよい。アルミナ以外に、不
動態化または耐摩耗性あるいはその両方の特性を
もつことがわかつている他の任意のタイプの非磁
性材料を選択することができる。このような材料
の例としては、酸化シリコンや酸化ジルコニウム
などの酸化物、無定形炭素、無定形炭化水素、さ
らに種々の炭化物や窒化物がある。

Ｅ 発明の効果 微細なトラツク・ピツチを有する離散トラツ
ク・デイスクが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図ないし第１Ｈ図は、本発明の製造工程
の連続する各ステツプ中の、デイスクの一部分の
デイスク半径に沿つた断面図である。第２Ａ図
は、デイスクの別の実施例を製造する工程のある
ステツプの後に得られる、デイスクの一部分のデ
イスク半径に沿つた断面図である。第２Ｂ図は、
保護膜の表面が平面になつている、第２Ａ図に記
載したステツプを含む製造工程に従つて作られ
た、デイスクの一部分のデイスク半径に沿つた断
面図である。 １０……基板、１２……磁性膜、１４……支持
層、１６……フオトレジスト層、２０……フオト
レジスト層同心リング、３０……離散磁気トラツ
ク、３２……保護帯、３３……非磁性材料。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ デイスク基板と、該デイスク基板の上に形成
   された磁性合金または磁性金属酸化物の薄膜で造
   られており、かつ平坦な表面を有する複数の離散
   同心円トラツクと、該複数のトラツクの表面の上
   及びトラツク間の上記デイスク基板の上に形成さ
   れてトラツク分離用保護帯として働くと共に各ト
   ラツクのための保護膜として働く非磁性材料の連
   続層とを有し、上記トラツク間の領域における上
   記連続層の表面の高さが、少なくとも上記複数の
   トラツクの表面の上の領域における上記連続層の
   表面の高さに等しくなつている薄膜磁気記録デイ
   スク。 ２ 下記工程(イ)ないし（ヌ）を含む薄膜磁気記録
   デイスクの製造方法： (イ) デイスク基板上に磁性合金または磁性金属酸
   化物である磁性材料の連続膜を形成し、 (ロ) 上記連続膜の上に化学エツチング可能な材料
   の支持層を形成し、 (ハ) 上記支持層の上にフオトレジスト層を形成
   し、 (ニ) 上記フオトレジスト層の選択した領域を露光
   し、 (ホ) 上記フオトレジスト層を現像して、上記デイ
   スク基板に対して垂直な側壁をそれぞれ有する
   未露光フオトレジスト層の複数の同心円リング
   を残存させ、 (ヘ) 上記未露光フオトレジスト層の複数の同心円
   リングの間及び上記側壁の直下における上記支
   持層の部分を除去し、 (ト) 上記支持層の残存部分によつて覆われていな
   い上記磁性材料の連続膜の部分を除去して、上
   記未露光フオトレジスト層の複数の同心円リン
   グに対応する複数の同心円リングとしての上記
   磁性材料の部分を残存させ、 (チ) 上記磁性材料の残存部分の間の空所に非磁性
   材料を充填して、少なくとも該残存部分の高さ
   に等しい高さを有する非磁性材料領域を形成
   し、 (リ) 上記未露光フオトレジスト層の複数の同心円
   リング及び上記支持層の残存部分を除去し、 (ヌ) 上記磁性材料の残存部分及び上記非磁性材料
   領域の上に非磁性材料を付着させて保護膜を形
   成する。