[发明专利]磁记录介质用硅衬底及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及制造磁记录介质用的硅衬底及其制造方法。

背景技术

在信息记录的技术领域，作为磁性读取/写出文字、图像或乐曲等信息的手段的硬盘装置，作为以个人电脑为代表的电子设备的一次外部记录装置或内置型记录手段是必须的。这样的硬盘装置中内置有硬盘作为磁记录介质，但是，现有的硬盘中，采用在盘表面水平地写入磁信息的所谓“面内磁记录方式(水平磁记录方式)”。

图1(A)中是用于说明水平磁记录方式的硬盘的一般层压结构的截面示意图，在非磁性衬底1上，依次层压通过溅射法成膜的Cr类打底层2、磁记录层3及作为保护膜的碳层4，并在该碳层4的表面上形成了涂布液体润滑剂而形成的液体润滑层5(例如，参照日本特开平5-143972号公报(专利文献1))。

而且，磁记录层3是CoCr、CoCrTa、CoCrPt等单轴结晶磁各向异性的Co合金，该Co合金的晶粒与盘面水平地磁化从而记录信息。另外，磁记录层3中的箭头表示磁化方向。

但是，这样的水平磁记录方式中，如果为了提高记录密度而缩小每个记录位的尺寸，则相邻的记录位的N极之间及S极之间相互排斥，从而边界区域在磁性上变得不清晰，因此为了实现高记录密度，需要减小磁记录层的厚度，缩小晶粒的尺寸。如果进行晶粒的微细化(小体积化)和记录位的微小化，则指出产生了由于热能而使晶粒的磁化方向紊乱从而数据消失的所谓“热涨落”现象，高记录密度化方面存在限制。即，如果KuV/k_BT比小，则热涨落的影响深。在此，Ku为记录层的结晶磁各向异性能量、V为记录位的体积、k_B为玻尔兹曼常数、T为绝对温度(K)。

鉴于这样的问题，对“垂直磁记录方式”进行了研究。该记录方式中，由于磁记录层与盘表面垂直地进行磁化，因此N极和S极交替捆束而进行位配置，磁区的N极和S极相邻从而相互增强磁化，结果，磁化状态(磁记录)的稳定性提高。即，垂直地记录磁化方向时，记录位的反磁场减少，因此与水平磁记录方式相比，不必使记录层的厚度那么小。因此，如果加厚记录层厚度、且多数采取垂直方向，则作为整体KuV/k_BT增大，可以减小“热涨落”的影响。

如上所述，垂直磁记录方式可以确保反磁场的减弱和K_uV值，因此，是可以减小由“热涨落”造成的磁化不稳定性、大幅扩大记录密度界限的磁记录方式，因此作为实现超高密度记录的方式被期待。

图1(B)是用于说明作为在软磁性衬里层上设置用于垂直磁记录的记录层的“垂直双层式磁记录介质”的硬盘的基本层结构的截面示意图，在非磁性衬底11上依次层压软磁性衬里层12、磁记录层13、保护层14和润滑层15。在此，软磁性衬里层12中典型地使用坡莫合金或CoZrTa非晶材料。

另外，作为磁记录层13，使用CoCrPt类合金、CoPt类合金、PtCo层与Pd与Co的超薄膜交替多层层压而成的多层膜、PtFe或SmCo非晶膜等。另外，磁记录层13中的箭头表示磁化方向。

如图1(B)所示，在垂直磁记录方式的硬盘中，设置软磁性衬里12作为磁记录层13的底层，其磁性质为“软磁性”，层厚度为约100nm～约200nm。该软磁性衬里层12，用于实现写入磁场的增大效果及磁记录膜的反磁场下降，因此其作为来自磁记录层13的磁束的通道，同时作为来自记录位的写入用磁束的通道发挥作用。

即，软磁性衬里层12起着与永久磁铁磁路中的铁轭同样的作用。因此，为了避免写入时的磁饱和，需要设定比磁记录层13的层厚更厚的层厚。

图1(A)所示的水平磁记录方式，由于其热涨落等造成的记录限制，以100G～150Gbit/平方英寸的记录密度为界限，正逐渐转变为图1(B)所示的垂直磁记录方式。另外，垂直磁记录方式中的记录界限为何种程度目前还不确定，但是，确实可以实现500Gbit/平方英寸以上，另一种说法是可以实现约1000Gbit/平方英寸的高记录密度。如果实现这样的高记录密度，则可以得到每2.5英寸HDD圆盘600～700G字节的记录容量。

但是，HDD用的磁记录介质用衬底中，一般是使用Al合金衬底作为3.5英寸直径的衬底，使用玻璃衬底作为2.5英寸直径的衬底。特别地，在笔记本电脑这样的移动用途中，HDD频繁地受到来自外部的冲击，因此其中安装的2.5英寸HDD中，由于磁头的“面冲击”而使记录介质或衬底产生损伤，或者数据遭到破坏的可能性高，因此使用硬度高的玻璃衬底作为磁记录介质用衬底。