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JPH08147916A - Recording / playback method - Google Patents

Recording / playback method

Info

Publication number
JPH08147916A
JPH08147916A JP28218094A JP28218094A JPH08147916A JP H08147916 A JPH08147916 A JP H08147916A JP 28218094 A JP28218094 A JP 28218094A JP 28218094 A JP28218094 A JP 28218094A JP H08147916 A JPH08147916 A JP H08147916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
protrusion
height
css
magnetic
magnetic head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP28218094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsunori Mochida
光範 持田
Ryuichi Yoshiyama
龍一 芳山
Yuzo Seo
雄三 瀬尾
Yoji Arita
陽二 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP28218094A priority Critical patent/JPH08147916A/en
Priority to DE19524220A priority patent/DE19524220A1/en
Priority to KR1019950019855A priority patent/KR960005459A/en
Publication of JPH08147916A publication Critical patent/JPH08147916A/en
Priority to US08/937,045 priority patent/US5928759A/en
Priority to US09/306,909 priority patent/US6217970B1/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 磁気ヘッドによる磁気ディスクに対するデー
タの読み出し書き込みをコンタクトスタートアンドスト
ップ(CSS)方式によって行う記録再生方法におい
て、 磁気ディスクとして、磁気ヘッドがCSSを行う
CSS領域に突起を有しており、かつ該突起の高さがデ
ータ記録領域に向かって漸減している磁気ディスクを使
用し、平均突起高さより低い高さの突起が存在するCS
S領域又は突起存在領域近傍の突起不存在CSS領域に
おいて、磁気ヘッドの磁気ディスクへの降下および磁気
ディスクからの浮上を行い、平均突起高さより高い高さ
の突起が存在するCSS領域において、磁気ヘッドを静
止させる記録再生方法。 【効果】 スティッキングの起こらない高密度の磁気記
録装置の開発が可能となる。
(57) [Summary] [Structure] In a recording / reproducing method of reading / writing data from / to a magnetic disk by a magnetic head by a contact start-and-stop (CSS) method, as a magnetic disk, a protrusion is formed in a CSS area where the magnetic head performs CSS. Using a magnetic disk having the projections and the height of the projections gradually decreasing toward the data recording area, there is a projection having a height lower than the average projection height.
In the CSS region where no protrusion exists near the S region or the protrusion existing region, the magnetic head is lowered to the magnetic disk and levitated from the magnetic disk, and in the CSS region where a protrusion having a height higher than the average protrusion height exists, the magnetic head Recording and playback method to make the still. [Effect] It is possible to develop a high-density magnetic recording device that does not cause sticking.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、記録再生方法に関し、
詳しくはハードディスク等の磁気ディスクを用いた磁気
ディスク装置におけるコンタクトスタートアンドストッ
プ(CSS)方法によって行う記録再生方法に関する。
特に、良好なCSS特性を保ちながら磁気ヘッドの磁気
ディスク表面へのスティッキング特性と磁気ヘッドの低
浮上化を同時に可能にする記録再生方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing method,
Specifically, it relates to a recording / reproducing method performed by a contact start and stop (CSS) method in a magnetic disk device using a magnetic disk such as a hard disk.
In particular, the present invention relates to a recording / reproducing method capable of simultaneously achieving sticking characteristics of a magnetic head on the surface of a magnetic disk and lowering the flying height of the magnetic head while maintaining good CSS characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、ハードディスクへの情報の書き込
み/読み出し等は磁気ヘッドを介して行っており、その
際に、ハードディスクは高速で回転して磁気ヘッドを浮
上させている。ハードディスクは、磁気特性向上のため
に、ディスクの基板面上あるいは基板面上に設けられた
NiPメッキ等の非磁性体からなる下地層上に、磁気デ
ィスクの円周方向にほぼ同心円状に機械的研磨を行って
加工痕を残す加工(以下、機械的テキスチャという)が
行われている。
2. Description of the Related Art Usually, writing / reading of information to / from a hard disk is performed via a magnetic head, and at that time, the hard disk rotates at high speed to levitate the magnetic head. In order to improve the magnetic characteristics, a hard disk is mechanically formed on the substrate surface of the disk or on a base layer made of a non-magnetic material such as NiP plating provided on the substrate surface in a concentric circular shape in the circumferential direction of the magnetic disk. Processing (hereinafter, referred to as mechanical texture) is performed by polishing to leave processing marks.

【0003】近年の情報量の増大と装置の小型軽量化の
要求により、線記録密度及びトラック密度が高くなり、
1ピット当りの面積が小さくなってくると、従来のよう
な機械的テキスチャによるスクラッチ傷は情報読み出し
の際にエラーとなる確率が高くなる。そのため、磁気デ
ィスク内周部にあるCSS領域のみに機械的テキスチャ
を施し、データ記録領域はそのままにする方法が提案さ
れているが、この場合は、データ記録領域の面がCSS
領域の面の高さよりも高くなってしまい、該段差を滑ら
かな傾斜にすることが難しく、磁気ヘッドがシークする
時にクラッシュするという問題があった。
Due to the recent increase in the amount of information and the demand for smaller and lighter devices, the linear recording density and track density have increased,
As the area per pit becomes smaller, scratches due to mechanical texture as in the conventional case have a higher probability of becoming an error at the time of reading information. Therefore, a method has been proposed in which only the CSS area on the inner circumference of the magnetic disk is mechanically textured and the data recording area is left as it is. However, in this case, the surface of the data recording area is CSS.
The height of the surface of the region is higher than that of the region, and it is difficult to make the step have a smooth slope, and there is a problem that the magnetic head crashes when seeking.

【0004】また、こうした機械的テキスチャに代え
て、レーザでテキスチャパターンを作る方法も提案され
ている。レーザによるテキスチャの例は、米国特許第
5,062,021号、同5,108,781号等に開
示されており、Nd−YAGの強パルスレーザ光により
NiP層を局所的に溶融することにより、図2に示すよ
うに、溶融して形成された凹状の穴部6と、その周囲の
溶融したNiPが表面張力で盛り上がって固化して形成
された直径が2.5〜100μmのリム部7からなるク
レータ状の凹凸を多数作り、円環状の凸状リムによって
磁気ヘッドとのCSS特性を改善する試みが提案されて
いる。
Also, a method of making a texture pattern by a laser has been proposed in place of such a mechanical texture. Examples of the texture by a laser are disclosed in US Pat. Nos. 5,062,021, 5,108,781 and the like, and the NiP layer is locally melted by a strong pulsed laser beam of Nd-YAG. As shown in FIG. 2, the concave hole 6 formed by melting and the rim portion 7 having a diameter of 2.5 to 100 μm formed by the molten NiP around the hole 6 rising and solidifying due to surface tension. An attempt has been made to improve the CSS characteristics with the magnetic head by forming a large number of crater-shaped concavities and convexities made of a torus and using an annular convex rim.

【0005】この方法を用いると、磁気ヘッドのCSS
領域のみにテキスチャを行うことが可能である。しか
し、この場合でも、磁気ヘッドのスティッキングが起こ
らないようにするためにはCSS領域の突起高さはある
一定以上必要であり、その突起の高さの分だけグライド
高さは高くなる。したがって、磁気ディスクのグライド
高さが、CSS領域のグライド高さにより規定されてし
まうため、データ記録領域においては過剰なヘッド浮上
高さになってしまい、記録密度を十分上げることができ
ないという問題があった。
When this method is used, the CSS of the magnetic head is
It is possible to texture only the area. However, even in this case, in order to prevent sticking of the magnetic head, the protrusion height of the CSS region needs to be above a certain level, and the glide height increases by the height of the protrusion. Therefore, since the glide height of the magnetic disk is regulated by the glide height of the CSS area, the head flying height becomes excessive in the data recording area, and the recording density cannot be increased sufficiently. there were.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】したがって、磁気ディ
スクの記録再生方法においては、データ記録領域におけ
る磁気ヘッドの安定浮上高さを、データ記録領域のグラ
イドで規定される程度に十分低くすることができ、ま
た、CSS領域ではスティッキングが起こらないような
適度な高さのある突起の上に磁気ヘッドを停止させるこ
とができることが望まれている。
Therefore, in the magnetic disk recording / reproducing method, the stable flying height of the magnetic head in the data recording area can be made sufficiently low to the extent specified by the glide of the data recording area. Further, it is desired that the magnetic head can be stopped on a protrusion having an appropriate height such that sticking does not occur in the CSS area.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、こうした高密
度磁気記録用ディスクの性能を十分引き出すことを目的
になされたもので、その要旨は、磁気ヘッドによる磁気
ディスクに対するデータの読み出し書き込みをコンタク
トスタートアンドストップ(CSS)方式によって行う
記録再生方法において、磁気ディスクとして、磁気ヘッ
ドがCSSを行うCSS領域に突起を有しており、かつ
該突起の高さがデータ記録領域に向かって漸減している
磁気ディスクを使用し、平均突起高さより低い高さの突
起が存在するCSS領域又は突起存在領域近傍の突起不
存在CSS領域において、磁気ヘッドの磁気ディスクへ
の降下および磁気ディスクからの浮上を行い、平均突起
高さより高い高さの突起が存在するCSS領域におい
て、磁気ヘッドを静止させることを特徴とする記録再生
方法、に存する。
The present invention has been made for the purpose of fully exploiting the performance of such a high-density magnetic recording disk. The gist of the present invention is to contact the read / write of data with respect to a magnetic disk by a magnetic head. In a recording / reproducing method performed by a start-and-stop (CSS) method, a magnetic disk has a protrusion in a CSS area where CSS is performed, and the height of the protrusion gradually decreases toward a data recording area. The magnetic head is used to descend to and fly from the magnetic disk in the CSS area where there are projections with a height lower than the average projection height or in the CSS area where there is no projection near the projection existing area. In a CSS area where protrusions with a height higher than the average protrusion height exist, the magnetic head is Recording and reproducing method for causing a consists in.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
は、ディスク表面のCSS領域にデータ記録領域に向か
って、高さが順次低くなるように突起を設けた磁気ディ
スクを用いること、この磁気ディスクに対し、磁気ヘッ
ドがCSSを行なう時に、磁気ヘッドの磁気ディスクへ
の降下及びそれからの浮上が突起の平均突起高さより低
い高さの突起が存在する部分(突起高さの低い部分)、
又は、突起が設けられておらず機械的テキスチャされて
いる部分でかつ突起形成部の近傍でなされること、磁気
ディスクの低速回転に伴い磁気ヘッドを動かし、また磁
気ヘッドの最終的な静止位置が突起の平均突起高さより
高い高さの突起が存在するCSS領域(突起高さの高い
部分)であること、を特徴とする。なお、この場合、磁
気ヘッドの突起高さの高い部分への移動は、磁気ヘッド
がスティッキングを起こす前であれば、磁気ディスクが
停止した直後でもよい。
The present invention will be described in detail below. According to the present invention, a magnetic disk is used in which a protrusion is provided in the CSS area on the disk surface so that the height of the CSS gradually decreases toward the data recording area. The part where the head has a height lower than the average height of the protrusions (the height of the protrusions is low) where the head is lowered to the magnetic disk and floats from it.
Alternatively, the projection is not provided and is mechanically textured in the vicinity of the projection forming part, the magnetic head is moved along with the low speed rotation of the magnetic disk, and the final rest position of the magnetic head is It is a CSS region (a portion having a high protrusion height) in which protrusions having a height higher than the average protrusion height of the protrusions are present. In this case, the movement of the magnetic head to a portion having a high protrusion height may be performed immediately after the magnetic disk is stopped as long as it is before the magnetic head causes sticking.

【0009】本発明に用いる磁気ディスクを製造するた
めの好ましい方法としては、非磁性基板上にNiP等の
非磁性体からなる下地層を設けた磁気ディスク用基板を
回転させながら、その表面に円周方向に沿って、出力を
精度良く制御したエネルギービーム等を照射して表面に
突起を形成する方法等が挙げられる。エネルギービーム
としては、パルスレーザ、電子線、X線等が挙げられ、
中でもパルスレーザを用いることが好ましく、以下、パ
ルスレーザを用いた場合を例として本発明を説明する。
また、磁気ディスク用基板には上記のような下地層を形
成しなくてもよく、また、基板を回転する代わりに、基
板上にパルスレーザを走査してもよい。次に、これに、
必要により中間層を設けた後、磁性層を設けた後、通
常、保護層を製膜することにより本発明に用いる磁気デ
ィスクが製造される。
As a preferred method for producing the magnetic disk used in the present invention, a magnetic disk substrate having a nonmagnetic underlayer made of a nonmagnetic material such as NiP on a nonmagnetic substrate is rotated while the surface is circular. Examples include a method of forming projections on the surface by irradiating an energy beam or the like whose output is accurately controlled along the circumferential direction. Examples of energy beams include pulsed lasers, electron beams, and X-rays.
Above all, it is preferable to use a pulse laser, and the present invention will be described below by taking the case of using a pulse laser as an example.
Further, the above-described underlayer may not be formed on the magnetic disk substrate, and the pulse laser may be scanned on the substrate instead of rotating the substrate. Then to this,
After providing an intermediate layer as needed, a magnetic layer is provided, and then a protective layer is usually formed to produce a magnetic disk used in the present invention.

【0010】本発明において、突起の生成機構は未だ十
分解明されていないが、次のように考えられる。図1は
突起の予想される生成機構を示す概念図である。図1
(a)で、パルスレーザ3が照射された下地層4の局所
的に過熱されたスポット部5は一部溶融し、基板の回転
(方向を矢印で示す)、またはレーザビームの走査によ
って溶融部分が移動する。図1(b)に示すように最初
にビームが当った部分はその後、温度が下がり温度勾配
が生ずる。一般に、溶融液体においては、低温側の方が
表面張力が大きく、この表面張力の差により、最初にビ
ームで照射され溶融しその後低温になった部分が、後か
ら溶融した部分の液体を取り込み盛り上がる。したがっ
て、図1(c)に示すように、最後に溶融した部分には
凹部ができ、レーザビームの走査方向に対して突起の後
部に凹部を有することとなる。つまり、突起の中心を通
り、レーザビームの走査方向を含む垂直断面形状が、突
起底部の片側部分に凹部を有することとなる。
In the present invention, the mechanism of protrusion formation is not yet fully understood, but it is considered as follows. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an expected generation mechanism of protrusions. FIG.
In (a), the locally overheated spot portion 5 of the underlayer 4 irradiated with the pulse laser 3 is partially melted, and the melted portion is caused by rotation of the substrate (direction is indicated by an arrow) or laser beam scanning. Moves. As shown in FIG. 1 (b), the temperature of the portion where the beam first hits then decreases and a temperature gradient occurs. Generally, in a molten liquid, the surface tension is higher on the low temperature side, and due to this difference in surface tension, the part that was first irradiated by the beam and melted and then became low temperature takes up the liquid of the melted part later and rises up. . Therefore, as shown in FIG. 1C, a concave portion is formed in the last melted portion, and the concave portion is provided at the rear portion of the protrusion with respect to the scanning direction of the laser beam. That is, the vertical cross-sectional shape that passes through the center of the protrusion and includes the scanning direction of the laser beam has a concave portion on one side of the bottom portion of the protrusion.

【0011】本発明において、レーザビームの走査方向
とは、静止したディスク上でレーザビームが走査する方
向のみならず、レーザビームは静止させておき、ディス
クを回転させた状態で照射する場合のディスクの回転方
向をも示すこととする。レーザビームの走査あるいは基
板の回転が遅いか、あるいはレーザビームのパワーが大
きい等の条件によっては、熱収縮により突起底部の周囲
に凹部ができる場合もある。この現象の解明は十分では
ないが、局所的に加熱されたスポット部は膨張するが、
その回りは冷えていて変形しにくいため、膨張した部分
は外気ですぐに冷やされ突起として残る。そして突起の
周囲は、熱収縮による凹みができる。
In the present invention, the scanning direction of the laser beam is not limited to the scanning direction of the laser beam on a stationary disk, but the laser beam is stationary and the disk is irradiated in a rotated state. It also indicates the direction of rotation of. Depending on conditions such as slow scanning of the laser beam or rotation of the substrate, or high power of the laser beam, thermal contraction may cause depressions around the bottom of the protrusion. Although this phenomenon is not fully understood, the locally heated spot expands,
Since the surrounding area is cold and difficult to deform, the expanded part is immediately cooled by the outside air and remains as a protrusion. Around the protrusion, a recess is formed due to heat shrinkage.

【0012】また、突起高さはレーザの強度とその平均
照射時間、及びディスクの線速度を調節することによっ
て自由に制御され、突起の密度は、1周当たりの突起の
個数、パルスレーザの半径方向の照射間隔、及び上記の
突起の高さを制御する条件を調節することにより自由に
制御させる。通常、レーザの強度は20〜500mW、
平均照射時間は0.05〜100μsec、レーザのス
ポット径は0.2〜4μm、基板の線速度は0.8〜1
5m/secが好ましい。ここで、レーザの平均照射時
間とは、1つの突起を形成させるのにレーザを下地層表
面に照射した時間を示す。
The height of the protrusions can be freely controlled by adjusting the intensity of the laser, the average irradiation time thereof, and the linear velocity of the disk, and the density of the protrusions can be determined by the number of protrusions per revolution and the radius of the pulse laser. The irradiation interval in the direction and the condition for controlling the height of the protrusions are adjusted to freely control. Usually the laser intensity is 20-500 mW,
Average irradiation time is 0.05 to 100 μsec, laser spot diameter is 0.2 to 4 μm, and substrate linear velocity is 0.8 to 1
5 m / sec is preferable. Here, the average irradiation time of the laser refers to the time during which the surface of the underlayer is irradiated with the laser to form one protrusion.

【0013】レーザビームの照射面積を変えるには、通
常、対物レンズの開口率を変えればよく、開口率が0.
1〜0.95の対物レンズを用いることにより、ビーム
の照射径は0.7〜6μm程度まで制御できる。本発明
で用いる磁気ディスクは、CSS領域に存在する突起の
最大突起高さが200nm以下、突起密度が102 〜1
6 個/mm2 、ディスク内周部から外周部へ向かうデ
ィスク半径方向の突起高さの勾配が0.0001以下で
あることが好ましい。突起密度が102 個/mm2 未満
では基板のうねり等の影響によりヘッド下面を突起のみ
で支えるのは難しくなることがあり、また106個/m
2を超えて突起を作るろうとするとレーザの干渉等に
より突起の高さを揃えるのが難しくなることがある。ま
た、本発明における突起は、その形状としては、各突起
の頂点から1nm下の高さにおける等高線で囲まれた図
形の面積の平均値が2μm2 以下であるのが好ましく、
より好ましくは0.001〜0.5μm2 である。この
等高線で囲まれた図形の面積の平均値は、レーザ干渉に
よる表面形状測定装置、例えば、米国ザイゴ社製“ZY
GO”で測定することができる。
To change the irradiation area of the laser beam, it is usually necessary to change the aperture ratio of the objective lens.
By using the objective lens of 1 to 0.95, the irradiation diameter of the beam can be controlled to about 0.7 to 6 μm. Magnetic disks used in the present invention, the maximum protrusion height of the protrusion existing in CSS region 200nm or less, the protrusion density is 10 2-1
0 6 / mm 2, it is preferable slope of the disk radial projection height extending from the inner circumferential portion disk to the outer peripheral portion is 0.0001 or less. Projection density may become underpin the head lower surface only projection is difficult due to the influence of such undulation of the substrate is less than 10 2 / mm 2, also 106 / m
If it is attempted to form protrusions exceeding m 2 , it may be difficult to make the protrusions uniform in height due to laser interference or the like. As for the shape of the protrusion in the present invention, it is preferable that the average value of the area of the figure surrounded by contour lines at a height 1 nm below the apex of each protrusion is 2 μm 2 or less,
More preferably, it is 0.001 to 0.5 μm 2 . The average value of the area of the figure surrounded by the contour lines is a surface profile measuring device by laser interference, for example, "ZY" manufactured by Zygo, Inc. in the United States.
It can be measured by GO ".

【0014】本発明において突起の高さとは、JIS表
面粗さ(B0601)により規定される、粗さ曲線の中
心線を基準とした場合の突起の高さを表す。また突起の
存在密度とは、磁気ディスク全体での平均密度ではな
く、突起存在部での単位面積当たりの密度をいう。本発
明において、非磁性基板としては、通常、シリコン基
板、アルミニウム合金板またはガラス基板が用いられる
が、銅、チタン等の金属基板、セラミック基板、樹脂基
板等を用いることもできる。
In the present invention, the height of the protrusion means the height of the protrusion with respect to the center line of the roughness curve defined by JIS surface roughness (B0601). The density of protrusions is not the average density of the entire magnetic disk, but the density per unit area of the protrusions. In the present invention, a silicon substrate, an aluminum alloy plate or a glass substrate is usually used as the non-magnetic substrate, but a metal substrate of copper, titanium or the like, a ceramic substrate, a resin substrate or the like can also be used.

【0015】基板の材質は、レーザ照射による発熱と熱
伝導による放熱の関係から、表面の反射率が小さく、ま
た、熱拡散率の小さなものが望ましい。下地層は、通
常、非磁性体からなり、好ましくはNiP合金層であ
り、通常、無電解メッキ法またはスパッタ法により形成
される。また、その厚みは、好ましくは50〜20,0
00nm、特に好ましくは100〜15,000nmで
ある。
It is desirable that the material of the substrate has a small surface reflectance and a small thermal diffusivity in view of the relationship between heat generation by laser irradiation and heat dissipation by heat conduction. The underlayer is usually made of a nonmagnetic material, preferably a NiP alloy layer, and is usually formed by an electroless plating method or a sputtering method. The thickness is preferably 50 to 20,0.
00 nm, particularly preferably 100 to 15,000 nm.

【0016】下地層の上にはCr層、あるいはCu層等
の中間層を磁性層との間に設けるのが好ましく、その膜
厚は、通常、20〜200nm、好ましくは50〜10
0nmである。下地層上または中間層上に設ける磁性層
は、無電解メッキ、電気メッキ、スパッタ、蒸着等の方
法によって形成され、Co−P、Co−Ni−P、Co
−Ni−Cr、Co−Ni−Pt、Co−Cr−Ta、
Co−Cr−Pt、Co−Cr−Ta−Pt系合金等の
強磁性合金薄膜が形成され、その膜厚は通常30〜70
nm程度である。
An intermediate layer such as a Cr layer or a Cu layer is preferably provided between the magnetic layer and the underlayer, and the thickness thereof is usually 20 to 200 nm, preferably 50 to 10 nm.
It is 0 nm. The magnetic layer provided on the underlayer or the intermediate layer is formed by a method such as electroless plating, electroplating, sputtering or vapor deposition, and is made of Co-P, Co-Ni-P, Co.
-Ni-Cr, Co-Ni-Pt, Co-Cr-Ta,
A ferromagnetic alloy thin film such as a Co—Cr—Pt or Co—Cr—Ta—Pt alloy is formed, and the film thickness is usually 30 to 70.
It is about nm.

【0017】この磁性層上には保護層が設けられるが、
保護層としては蒸着、スパッタ、プラズマCVD、イオ
ンプレーティング、湿式法等の方法により、炭素膜、水
素化カーボン膜、TiC、SiC等の炭化物膜、Si
N、TiN等の窒化膜、SiO、AlO、ZrO等の酸
化物膜等が成膜される。これらのうち、特に好ましく
は、炭素膜、水素化カーボン膜である。また、保護層上
には通常、潤滑剤層が設けられる。
A protective layer is provided on the magnetic layer,
As the protective layer, a carbon film, a hydrogenated carbon film, a carbide film such as TiC and SiC, Si, or the like is formed by a method such as vapor deposition, sputtering, plasma CVD, ion plating, or a wet method.
A nitride film of N, TiN or the like, an oxide film of SiO, AlO, ZrO or the like is formed. Of these, a carbon film and a hydrogenated carbon film are particularly preferable. A lubricant layer is usually provided on the protective layer.

【0018】本発明に用いる磁気ディスクは、磁気ヘッ
ドがCSSを行なう領域のみに突起が存在し、データ記
録領域には存在せず、かつその突起の高さがデータ記録
領域に向かって減少している。磁気記録装置が停止して
いる時、磁気ヘッドはCSS領域の、スティッキングの
小さい、突起高さの高い部分に置かれている。ドライブ
が起動されると、ディスクの回転に伴い、磁気ヘッドは
CSS領域の突起高さの低い部分に移動する。この部分
は、磁気ヘッドが磁気ディスク上で停止してしまうとス
ティックしてしまうが、摺動状態での摩擦力は十分小さ
く設計されている。磁気ディスクの回転数が規定の高速
回転に達すると磁気ヘッドは完全に磁気ディスクから離
れ、データ記録領域上を自由に動くことができるように
なる。
In the magnetic disk used in the present invention, the protrusion exists only in the area where the magnetic head performs CSS and does not exist in the data recording area, and the height of the protrusion decreases toward the data recording area. There is. When the magnetic recording device is stopped, the magnetic head is placed in the portion of the CSS area where the sticking is small and the protrusion height is high. When the drive is started, the magnetic head moves to a portion having a low protrusion height in the CSS area as the disk rotates. This part sticks when the magnetic head stops on the magnetic disk, but the frictional force in the sliding state is designed to be sufficiently small. When the number of rotations of the magnetic disk reaches the specified high-speed rotation, the magnetic head is completely separated from the magnetic disk and can move freely in the data recording area.

【0019】磁気記録装置の駆動時において、データ記
録領域上での磁気ヘッドのシークが行われていない時
は、電源異常等の緊急時に備え、磁気ヘッドはCSS領
域の突起高さの低い領域で待機することが望ましい。し
たがって、この突起高さの低いCSS領域はデータ記録
領域とほぼ同等のグライド高さを有することが望まれ
る。
When the magnetic recording apparatus is driven, when the magnetic head is not sought on the data recording area, the magnetic head is located in the area with a low protrusion height in the CSS area in case of emergency such as power failure. It is desirable to wait. Therefore, it is desired that the CSS area having a low protrusion height has a glide height almost equal to that of the data recording area.

【0020】駆動している磁気記録装置が停止するとき
は、まず、磁気ヘッドはデータ記録領域からCSS領域
の突起高さが低い領域に移動する。この後、磁気ディス
クの回転数を減少させて磁気ヘッドの浮上高さを下げ、
磁気ヘッドの底部が突起に当たり始める状態になった時
に、磁気ヘッドを突起高さの高いCSS領域移動、停止
するようにすることが望ましい。
When the driving magnetic recording apparatus is stopped, first, the magnetic head moves from the data recording area to an area having a low protrusion height in the CSS area. After this, the number of revolutions of the magnetic disk is reduced to lower the flying height of the magnetic head,
When the bottom of the magnetic head comes into contact with the protrusion, it is desirable to move and stop the magnetic head in the CSS region where the protrusion height is high.

【0021】また、磁気ディスク全面に、摩擦力として
は問題ないが磁気ヘッドの静止時にスティックしてしま
うような表面粗さの小さい機械的テキスチャが施されて
いるような場合は、前記CSS領域近傍の機械的テキス
チャーの面に磁気ヘッドを接地するようにしても構わな
い。また、CSS領域にレーザによりテキスチャを行う
場合、予め全面を低グライドの機械的テキスチャを施し
てある基板を使う方が望ましい。この場合、単純にポリ
ッシュした基板を使う場合と比較すると、レーザで作る
突起密度や突起高さを下げた場合、つまり、基板と磁気
ヘッドが部分的に接触するような状況でもスティッキン
グは起こり難く、また、摩擦係数も小さくなる。また、
この場合、レーザテキスチャの作成条件も広くなるた
め、特に大量生産には、好ましい方法である。
Further, in the case where the entire surface of the magnetic disk is provided with a mechanical texture having a small surface roughness that causes no sticking when the magnetic head is stationary, the vicinity of the CSS area is provided. The magnetic head may be grounded on the surface of the mechanical texture. In addition, when the CSS region is textured with a laser, it is preferable to use a substrate whose entire surface is mechanically textured with a low glide in advance. In this case, compared to the case of using a simply polished substrate, sticking is less likely to occur even when the protrusion density and protrusion height made by laser are lowered, that is, even in the situation where the substrate and the magnetic head partially contact, In addition, the coefficient of friction is also reduced. Also,
In this case, since the conditions for producing the laser texture are widened, it is a preferable method especially for mass production.

【0022】[0022]

【実施例】次に、実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施
例によって限定されるものではない。 実施例1、比較例1〜3 直径90mmのNiP下地層を被覆したアルミニウム基
板を、表面粗さRaが2nm以下になるように機械的テ
キスチャを施し、非磁性基板として用いた。
EXAMPLES Next, the present invention will be described more specifically by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. Example 1, Comparative Examples 1 to 3 An aluminum substrate coated with a NiP underlayer having a diameter of 90 mm was mechanically textured so as to have a surface roughness Ra of 2 nm or less, and used as a non-magnetic substrate.

【0023】次に、表−1に記載の強度(実施例1で
は、半径が小さくなるに従って165mWから260m
Wに変化させた。)に精度良く制御されたアルゴンパル
スレーザーを、表−1に記載した条件下で、非磁性基板
のCSS領域に照射して突起を形成した。次いで,スパ
ッタ法により,上記基板上に、順次、Cr中間層(10
0nm)、Co−Cr−Ta合金磁性膜(50nm)及
びカーボン保護膜を(20nm)を形成し、その後、浸
漬法によりフッ素系液体潤滑剤(モンテエジソン社製
「DOL−2000」)を2nm塗布して、磁気ディス
クを作製した。直径90mmのNiP下地層を被覆した
アルミニウム基板を、表面粗さRaが2nm以下になる
ように機械的テキスチャを施し、また、比較例3は、直
径90mmのNiP下地層を被覆したアルミニウム基板
に、従来の機械的テキスチャ法によりRa約2nmの粗
さのテキスチャを施した基板(レーザテキスチャは施し
ていない。)を用いたこと以外は、は実施例1と同様の
プロセスで作製した磁気ディスクを用いた。
Next, the strengths shown in Table 1 (in Example 1, as the radius decreased, 165 mW to 260 m
Changed to W. ) Was precisely irradiated to the CSS pulse region of the non-magnetic substrate under the conditions shown in Table 1 to form protrusions. Then, a Cr intermediate layer (10
0 nm), a Co-Cr-Ta alloy magnetic film (50 nm) and a carbon protective film (20 nm) are formed, and then a fluorine-based liquid lubricant ("DOL-2000" manufactured by Monte Edison Co., Ltd.) is applied to a thickness of 2 nm by an immersion method. Then, a magnetic disk was produced. An aluminum substrate coated with a NiP underlayer having a diameter of 90 mm was mechanically textured so that the surface roughness Ra was 2 nm or less, and in Comparative Example 3, an aluminum substrate coated with a NiP underlayer having a diameter of 90 mm was used. A magnetic disk manufactured by the same process as in Example 1 was used, except that a substrate having a texture of Ra of about 2 nm (not laser-textured) by a conventional mechanical texture method was used. I was there.

【0024】表−1に実施例1及び比較例1〜3におい
て、非磁性基板に突起を作成したときの条件(回転させ
た基板の線速度、照射したレーザーの強度、レーザーの
平均照射時間、レーザの集光に用いた対物レンズの開口
率NA)を示す。エネルギーの84%が集中するスポッ
ト径は、1.22×λ/NAで表される。また、形成し
た突起の平均突起密度、平均突起高さ、突起先端から1
nm低い部分の断面積を表−1に示す。なお、表−1で
示した断面積とは、突起先端から1nm低い部分での断
面積を表す。
In Table 1, in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, conditions when the protrusions were formed on the non-magnetic substrate (the linear velocity of the rotated substrate, the intensity of the irradiated laser, the average irradiation time of the laser, The numerical aperture NA of the objective lens used for focusing the laser is shown. The spot diameter at which 84% of the energy is concentrated is represented by 1.22 × λ / NA. Also, the average protrusion density of the formed protrusions, the average protrusion height, 1 from the protrusion tip.
Table 1 shows the cross-sectional area of the part lower by nm. In addition, the cross-sectional area shown in Table 1 represents the cross-sectional area at a portion 1 nm lower than the tip of the protrusion.

【0025】[0025]

【表1】 表−1 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 基板 レーザー 平均照 平均突 平均突 突起 対物レン ズ 線速度 強度 射時間 起密度 起高さ 断面積 開口率 (mm/sec) (mW) (μsec) (個/mm2) (nm) (μm2) [NA] −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 1714 165〜260 1.25 9260 5〜56 0.38〜0.08 0.6 比較例1 1714 165 1.25 9260 5 0.38 0.6 比較例2 1714 300 1.25 9260 56 0.08 0.3 比較例3 機械的テキスチャー −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 1] Table-1 ------------------------------------- Substrate Laser Average Average Average Average Projection Projection Objective lens Linear velocity Strength Radiation time Density Elevation Cross section Area aperture (mm / sec) (mW) (μsec) (pieces / mm 2 ) (nm) (μm 2 ) [NA] −−−− −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− Example 1 1714 165 to 260 1.25 9260 5 to 56 0.38 to 0.08 0.6 Comparative example 1 1714 165 1.25 9260 5 0.38 0.6 COMPARATIVE EXAMPLE 2 1714 300 1.25 9260 56 0.08 0.3 COMPARATIVE EXAMPLE 3 MECHANICAL TEXTURE ------------------------------- −−−−−−−−−−

【0026】表−2に、得られた各ディスクのCSSテ
スト前の静止摩擦係数(初期スティクション)及びCS
S2万回後の摩擦力を示した。CSSテストは磁気ヘッ
ド浮上高さ1.6μインチ、ロードグラム6gfの薄膜
ヘッド(スライダ材質:Al 23TiC)を用いた。ま
た、磁気ヘッドの浮上安定高さは、データ記録領域とC
SS領域間のシーク時の磁気ヘッドの浮上安定性をグラ
イドテスターを用いて評価した。CSS領域の安定浮上
高さは、比較例1が1.1μインチ、比較例2が約2.
4μmインチであり、機械的テキスチャのみの比較例3
では1.0μインチであった。 このことから、実施例
1のグライド高さはCSS領域内で1.1〜2.4μイ
ンチの間で連続的に変化しているものと思われる。実施
例1では、CSS領域は半径19〜21mmの範囲であ
り、外周方向に向かって突起高さが漸減している。磁気
ヘッドの停止位置は半径20〜21mmの位置であり、
磁気ディスクの回転と同時に磁気ヘッドは少しずつ外側
に移動し、ディスクの安定回転速度(5,400rp
m)に達するころには、磁気ヘッドは半径19〜20m
mの位置に移動し、浮上する。
Table 2 shows the CSS data of each obtained disk.
Static friction coefficient before strike (initial stiction) and CS
The frictional force after S20,000 times was shown. CSS test is a magnetic head
Thin film with floating height of 1.6μ inch and loadgram of 6gf
Head (Slider material: Al 2O3TiC) was used. Well
In addition, the flying height of the magnetic head is
Gravity stability of the magnetic head during seek between SS areas
Evaluation was performed using an id tester. Stable ascent of CSS area
The height of the comparative example 1 is 1.1 μ inch, and the height of the comparative example 2 is about 2.
Comparative Example 3 having a size of 4 μm and only mechanical texture
Was 1.0 μ inch. From this, the example
The glide height of 1 is 1.1 to 2.4 μm in the CSS area.
It seems that it is changing continuously between the branches. Implementation
In Example 1, the CSS area has a radius of 19 to 21 mm.
As a result, the height of the protrusion gradually decreases in the outer peripheral direction. Magnetic
The stop position of the head is a position with a radius of 20 to 21 mm,
When the magnetic disk rotates, the magnetic head gradually moves outward.
To the stable disk rotation speed (5,400 rp
By the time it reaches m), the magnetic head has a radius of 19 to 20 m.
Move to the m position and ascend.

【0027】逆に停止する場合は、磁気ヘッドが半径2
0〜21mmの位置にある状態で磁気ヘッドと磁気ディ
スクの突起が接触するまで、磁気ディスクの回転数を落
し、その後磁気ディスクが停止する前に半径20〜21
mmの部分に磁気ヘッドを移動する。したがって、実施
例1のスティックション及び2万回後の摩擦力は、半径
20〜21mmの位置における値である。
On the contrary, when the magnetic head is stopped, the radius of the magnetic head is 2
The rotation speed of the magnetic disk is reduced until the magnetic head and the protrusion of the magnetic disk come into contact with each other at a position of 0 to 21 mm, and then a radius of 20 to 21 before the magnetic disk stops.
The magnetic head is moved to the mm part. Therefore, the stickion of Example 1 and the frictional force after 20,000 times are values at the position of the radius of 20 to 21 mm.

【0028】[0028]

【表2】 表−2 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 初期スティクション CSS2万回後の (摩擦係数) 摩擦力 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例1 0.12 3 gf 比較例1 4.41 36 gf 比較例2 0.12 ヘッドクラッシュ 比較例3 5.19 吸着ドライブ停止(750 回) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−[Table 2] Table-2 ---------------------------------------- Initial stiction CSS after 20,000 times (friction coefficient) Friction force ----------------------------------- Example 1 0.12 3 gf Comparative Example 1 4.41 36 gf Comparative Example 2 0.12 Head Crash Comparative example 3 5.19 Stop adsorption drive (750 times) -------------------------

【0029】表−2から明らかなように、機械的テキス
チャのみを施したもの(比較例3)、これにレーザによ
り平均突起高さ5nmの突起を付けたもの(比較例1)
は、スティックション、摩擦力の値は不十分である。ま
た、レーザにより平均突起高さ56nmの突起を付けた
もの(比較例2)は、スティックションは良くなるが、
低浮上の磁気ヘッドでは突起にぶつかり、ヘッドクラッ
シュを起こしてしまう。
As is apparent from Table-2, the one having only the mechanical texture (Comparative Example 3), and the one having the protrusions with an average protrusion height of 5 nm added thereto by the laser (Comparative Example 1)
, Sticktion, the value of friction force is insufficient. In addition, the one with the protrusions having an average protrusion height of 56 nm by the laser (Comparative Example 2) has a better stickion,
A low-flying magnetic head hits a protrusion and causes a head crash.

【0030】これに対し、CSS領域で連続的に突起高
さが変化している本発明の磁気ディスク(実施例1)
は、スティッキングも低く、また、ヘッドクラッシュを
起こすこともないことが分かる。
On the other hand, the magnetic disk of the present invention in which the protrusion height is continuously changed in the CSS area (Example 1)
Shows that sticking is low and head crash does not occur.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、データ記録領域におけ
る磁気ヘッドの安定浮上高さを、データ記録領域のグラ
イドで規定される程度に十分低くすることができ、ま
た、CSS領域ではスティッキングが起こらないような
適度な高さのある突起の上に磁気ヘッドを停止させるこ
とができるため、スティッキングの起こらない高密度の
磁気記録装置の開発が可能となるため工業上非常に有用
である。
According to the present invention, the stable flying height of the magnetic head in the data recording area can be made sufficiently low to the extent specified by the glide of the data recording area, and sticking does not occur in the CSS area. Since the magnetic head can be stopped on a protrusion having an appropriate height that does not exist, it is possible to develop a high-density magnetic recording device without sticking, which is very useful industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の突起の予想される生成機構を示す概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an expected generation mechanism of protrusions of the present invention.

【図2】従来の方法による媒体表面の形状を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a shape of a medium surface according to a conventional method.

【符号の説明】 3 パルスレーザ 4 下地層 5 スポット部 6 凹状の穴部 7 リム部[Explanation of Codes] 3 pulse laser 4 underlayer 5 spot portion 6 concave hole portion 7 rim portion

フロントページの続き (72)発明者 有田 陽二 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内Front page continuation (72) Inventor Yoji Arita 1000 Kamoshida-cho, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Mitsubishi Chemical Corporation Yokohama Research Institute

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気ヘッドによる磁気ディスクに対する
データの読み出し書き込みをコンタクトスタートアンド
ストップ(CSS)方式によって行う記録再生方法にお
いて、 磁気ディスクとして、磁気ヘッドがCSSを行うCSS
領域に突起を有しており、かつ該突起の高さがデータ記
録領域に向かって漸減している磁気ディスクを使用し、 平均突起高さより低い高さの突起が存在するCSS領域
又は突起存在領域近傍の突起不存在CSS領域におい
て、磁気ヘッドの磁気ディスクへの降下および磁気ディ
スクからの浮上を行い、平均突起高さより高い高さの突
起が存在するCSS領域において、磁気ヘッドを静止さ
せることを特徴とする記録再生方法。
1. A recording / reproducing method for reading / writing data from / to a magnetic disk by a magnetic head by a contact start and stop (CSS) method, wherein the magnetic head performs CSS as a magnetic disk.
Using a magnetic disk having protrusions in the region and the height of the protrusions gradually decreasing toward the data recording region, a CSS region or protrusion existing region in which protrusions having a height lower than the average protrusion height exist In the CSS area where no protrusion is present in the vicinity, the magnetic head is lowered to the magnetic disk and levitated from the magnetic disk, and the magnetic head is made to stand still in the CSS area in which a protrusion having a height higher than the average protrusion height exists. Recording and playback method.
【請求項2】 突起の最大突起高さが200nm以下、
突起密度が10〜106/mm2であり、ディスク内周部
から外周部へ向かう半径方向の突起高さの勾配が0.0
001以下である請求項1に記載の記録再生方法。
2. The maximum protrusion height of the protrusion is 200 nm or less,
The protrusion density is 10 to 10 6 / mm 2 , and the gradient of the protrusion height in the radial direction from the disk inner peripheral portion to the outer peripheral portion is 0.0.
The recording / reproducing method according to claim 1, wherein the recording / reproducing method is 001 or less.
【請求項3】 各突起の頂点から1nm下の高さにおけ
る等高線で囲まれた図形の面積の平均値が2μm2 以下
である請求項1又は2に記載の記録再生方法。
3. The recording / reproducing method according to claim 1, wherein the average value of the area of a figure surrounded by contour lines at a height 1 nm below the apex of each protrusion is 2 μm 2 or less.
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