Bei
derzeitigen Plattenlaufwerken, die fliegende Magnetköpfe verwenden,
befindet sich eine Luft-Schutzschicht zwischen dem Magnetkopf und der
Platte, wenn kein Kontakt während
der Schreib-/Lesevorgänge
des Magnetkopfes erfolgen soll. Der Lese-/Schreibkopf ist normalerweise
eine Teil eines größeren Körpers der über die
Platte fliegt, oder an diesem befestigt, und wird normalerweise
als "Gleiter" bezeichnet. Der
Gleiter hat zudem eine Oberfläche,
die als Luftlagerfläche
(ABS) bezeichnet wird. Die ABS hat aerodynamische Wirkungen, wie etwa
die Kompression oder Expansion von Luft, um einen Über- oder
Unterdruck zu erzeugen. Die ABS kann eine ebene Oberfläche, eine
Stufe, eine Vertiefung und/oder Abschrägung haben. In der Industrie kann
die ABS auch als Schiene bezeichnet werden. Der Körper des
Gleiters ist an einem Aufhängungsarm
mittels einer kardanischen Kopfaufhängung angebracht, die den Gleiterkörper zur
Platte hin vorspannt. Die Wirkung der ABS und des Aufhängungsarms
besteht darin zu bewirken, dass der Gleiter und der befestigte Kopf
bei voller Drehzahl der Platte in der gewünschten Höhe fliegen. Diese Wirkung hat zudem
zur Folge, dass der Gleiter die Plattenoberfläche, wenn sich die Platte nicht
dreht, in einer Kontakt-Start-Stop- (contact-start-stop = CSS) Zone
einer Platte bei CSS-Laufwerkssystemen berührt. Der Abschnitt des Gleiters,
der die Plattenoberfläche
berührt,
ist (sind) normalerweise die oben erwähnte(n) Schiene(n).
CSS-Laufwerkssysteme
weisen einen Abschnitt der Plattenoberfläche, der als CSS-Zone bezeichnet
wird, dem Gleiter als Ruhebereich zu, wenn das Laufwerk nicht in
Betrieb ist. Bei dieser Art von System berührt der Gleiter direkt die
Plattenoberfläche
in der CSS-Zone. Die Interaktion der CSS-Zone zwischen dem Gleiter
und der Plattenoberfläche
ist von großer
Bedeutung bei der Zuverlässigkeit
eines Laufwerkssystems, da sie der Hauptverursacher von Fehlfunktionen
bei Festplattenlaufwerken sein kann. Um die CSS-Leistungsfähigkeit
zu verbessern, versteht es sich, dass die Reibung zwischen dem Gleiter und
der Plattenoberfläche
minimiert werden muss. Die statische Reibung, oder Haftreibung,
ist ein Begriff, der verwendet wird, um eine Kraft zu beschreiben,
die gegen die Bewegung des Gleiters relativ zur Plattenoberfläche wirkt,
wenn der Gleiter auf der Plattenoberfläche ruht. Die Haftreibung kann
derart groß sein,
dass sie eine Drehung des Laufwerks motors verhindert, oder kann
im schlimmsten Fall dadurch Beschädigungen hervorrufen, dass
sie bewirkt, dass sich der Gleiter von der Aufhängungsanordnung löst, oder
dadurch, dass sie bewirkt, dass der Gleiter die Plattenoberfläche bei
der Trennung des Gleiters von der Plattenoberfläche beschädigt.
Eine
Lösung,
um die Haftreibung zu verringern, wenn Gleiterberührungen
bei CSS-Laufwerken auftreten,
besteht in der Laser-Texturierung der CSS-Zone. Bei der Laser-Texturierung
wird ein Laserstrahl auf einen kleinen Punkt auf der Plattenoberfläche fokussiert,
wodurch gleichmäßig ausgebildete und
gleichgroße
Merkmale, die "Laser-Bumps" genannt werden,
in einer steuerbaren Struktur ausgebildet werden. Die Laser-Bumps
verringern die Kontaktfläche
mit dem Gleiter, wodurch das Haftreibungsverhalten an der Berührungsstelle
von Gleiter und Plattenoberfläche
verringert wird. Wenngleich eine derartige Lösung die Haftreibung zwischen
dem Gleiter und der Plattenoberfläche bei CSS-Laufwerken verringern
kann, ist die Laser-Texturierung einer Plattenoberfläche einer
der teureren Schritte bei der Herstellung von Magnetaufzeichnungsplatten.
Der fortschreitende Trend zur Herstellung kostengünstiger
Laufwerke macht jedoch eine Verringerung der Herstellungskosten
von Magnetaufzeichnungsplatten erforderlich.
Ein
weiterer Trend bei der Entwicklung von Plattenlaufwerken besteht
in der Vergrößerung der Aufzeichnungsdichte
eines Plattenlaufwerkssystems. Die Aufzeichnungsdichte ist ein Maß der Datenmenge,
die in einem bestimmten Bereich einer Platte gespeichert werden
kann. Um die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen, hat ist die Magnetkopftechnologie
beispielsweise von Ferritköpfen
zu Filmköpfen
und später
zu Magnetowiderstands- (MR-) Köpfen
und Groß-Magnetowiderstands- (GMR-) Köpfen fortgeschritten.
Ein weiteres Verfahren zur Steigerung der Aufzeichnungsdichten ist
die Strukturierung der Plattenoberfläche, um diskrete Datenspuren
auszubilden, wobei derartige Platten als DTR-Platten (discrete track
recording = Aufzeichnung in diskreten Spuren) bezeichnet werden.
DTR-Platten verfügen normalerweise über eine
Abfolge konzentrischer erhabener Bereiche (auch als Erhöhung, Hügel, Stege, Erhebungen
und dergleichen bekannt), die Daten speichern, und vertiefter Bereiche
(auch als Übergänge, Täler, Rillen
und dergleichen bekannt), die für eine
Isolierung zwischen den Spuren sorgen, um das Rauschen zu verringern.
Derartige vertiefte Zonen können
auch Servo-Informationen speichern. Die vertieften Bereiche trennen
die erhabenen Bereiche, um eine unbeabsichtigte Speicherung von
Daten in den vertieften Bereichen zu unterbinden oder zu verhindern.
Ein
Verfahren nach dem Stand der Technik für die Herstellung strukturierter
Magnetauf zeichnungsplatten ist im US-Patent 6.627.254 beschrieben.
Das US-Patent 6.627.254 beschreibt die Herstellung einer Platte
mit strukturierten Daten- und CSS-Zonen, die unter Anwendung von
Prägetechniken
ausgebildet werden. Die CSS-Zone ist mit einer Struktur von erhabenen
und vertieften Bereichen versehen, um die Haftreibung zwischen der
Plattenoberfläche
und dem fliegenden Gleiter zu verringern. Das US-Patent 6.627.254
beschreibt zwei Arten von Strukturen, eine Schachbrettstruktur und
eine Sinusstruktur, die beide ein konstantes Verhältnis der
Abmessungen von erhabenen zu vertieften Bereichen in der CSS-Zone
haben. Ein Problem mit einer derartigen Platte besteht in dem abrupten
topographischen Wechsel auf der Oberfläche der Platte, wenn sich der
Gleiter in die CSS-Zone bewegt. Abrupte topographische Wechsel auf
der Oberfläche
einer Magnetaufzeichnungsplatte können die Flugstabilität und das
Gleitverhalten eines Gleiters beeinflussen und zudem die Zuverlässigkeit
des Zusammenwirkens von Gleiter und Platte nachteilig beeinflussen.
Die
Erfindung ist in den unabhängigen
Ansprüchen
charakterisiert, während
vorteilhafte Ausgestaltungen in den Unteransprüchen angegeben sind.
Es
wird demnach ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit
denen ein Gleiter aus einer Flughöhe über einer strukturierten Datenzone
zu einer Landung auf einer strukturierten CSS-Zone graduell überführt wird. Das Verhältniss vom
einem erhabenen Bereich zu einem vertieften Bereich in dem Muster
in einer Übergangszone
und/oder der CSS Zone kann über
die radiale Dimension der Platte verändert werden. Durch Verändern des
Verhältnisses der
Breite vom erhabenen Bereich zum vertieften Bereich in dem Muster
in dem Übergang
von der Flughöhe über der
Datenzone zu der Landung auf der CSS-Zone kann die Höhe des Gleiters
von dem Flugzustand zu dem Nicht-Flug-Zustand graduell verändert werden
und der Plattenoberfläche
während
des Absenkens und Abhebens des Gleiters gesteuert werden.
Die
vorliegende Erfindung ist beispielhaft und nicht einschränkend in
den Figuren der beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
1A zeigt
eine Querschnittsperspektivansicht einer Ausführungsform einer strukturierten
Platte und ein Gleitelement eines Kopfes.
1B zeigt
eine Querschnittsperspektivansicht einer alternativen Ausführungsform
einer strukturierten Platte.
2 ist
eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Platte mit
strukturierten Daten- und CSS-Zonen.
3A ist
eine Querschnittsansicht, die eine alternative Ausführungsform
einer Platte mit strukturierten Daten-, Übergangs- und CSS-Zonen zeigt.
3B zeigt
eine allmähliche
Verringerung der Flughöhe
eines Gleiters über
strukturierten Daten-, Übergangs
und CSS-Zonen.
4 stellt
eine Ausführungsform
einer Plattenlaufwerkssystems mit strukturierten Zonen dar.
5 ist
eine Unteransicht einer Ausführungsform
der Bestandteile eines Gleiters.
6A–6C zeigen
Querschnittsansichten alternativer Ausführungsformen einer strukturierten
Platte, die unterschiedliche Tiefen vertiefter Bereiche hat.
7 ist
eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer strukturierten
Zone einer Platte, die ein sich änderndes
Verhältnis
der Breiten von erhabenen und vertieften Bereichen und variierende Tiefen
der vertieften Bereiche hat.
Bei
der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details,
wie etwa Beispiele spezieller Materialien oder Bestandteile beschrieben,
damit die vorliegende Erfindung umfassend verständlich wird. Der Fachmann wird
jedoch verstehen, dass diese speziellen Details nicht verwendet
werden müssen,
um die vorliegende Erfindung in die Praxis umzusetzen. In anderen
Fällen
wurden hinreichend bekannte Bestandteile oder Verfahren nicht im
Detail beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig unverständlich zu
machen. Der Begriff "verbunden", wie er hier verwendet
wird, bezeichnet direkt verbunden oder verbunden durch einen oder
mehrere zwischenliegende Bestandteile.
Es
wird ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit denen ein
Gleiter aus einer Flughöhe über einer
DTR-strukturierten Datenzone zu einer strukturierten CSS-Zone überführt wird.
Durch geeignete Auswahl des Verhältnisses
der Breite vom erhabenen Bereich zum vertieften Bereich in der CSS-Zone
kann die Haftreibung zwischen dem Gleiter und der Plattenoberfläche während des
Absenkens und Abhebens des Gleiters gesteuert werden. Bei einer Ausführungsform
kann das Verhältnis
der Breiten der erhabenen Bereiche zu den vertieften Bereichen der Struktur
in der CSS-Zone über
die Radialabmessung der CSS-Zone variieren. Bei einer weiteren Ausführungsform
kann eine strukturierte Übergangszone verwendet
werden, die zwischen der Datenzone und der CSS-Zone angeordnet ist.
Das Verhältnis
der Breiten der erhabenen Bereiche zu den vertieften Bereichen der
Struktur in der Übergangszone
kann ebenfalls über
die Radialabmessung der Übergangszone
geändert
werden. Durch Ändern
der Breite der erhabenen Bereiche gegenüber der Breite des vertiefte
Bereiche der Struktur beim Übergang
des Gleiterbetriebs über
der Datenzone zur CSS-Zone ist es möglich, die Flughöhe des Kopfes
vom fliegenden zum nicht-fliegenden Zustand allmählich zu ändern. Auf diese Weise kann
die Flugstabilität
und Zuverlässigkeit
des Gleiters auf der Plattenoberfläche verbessert werden.
1A zeigt
eine Querschnittsperspektivansicht einer DTR-strukturierten Platte
und eines Aufzeichnungskopfes. Die Platte 1000 enthält Mehrfilmschichten,
die aus Gründen
der Klarheit der folgenden Beschreibung nicht erläutert werden,
Während des
Betriebs eines Plattenlaufwerks wird das Lesen und Schreiben von
Daten auf der Platte 100 beispielsweise durch Fliegen eines
Lese-Schreibkopfes 110 über die
Platte 100 erreicht, um die Eigenschaften der Magnetschicht 150 der
Platte zu ändern.
Um den Transfer von Daten mit der Platte 100 durchzuführen, wird
der Kopf 110 über
einer Spur der sich drehenden Platte 100 zentriert. Der
Aufzeichnungskopf 110 kann beispielsweise ein Dualelementkopf sein,
der ein Leseelement zum Lesen und ein Schreibelement zum Schreiben
hat.
Die
Platte 100 hat ein Substrat 120 das eine Textur
haben kann, sowie Mehrfilmschichten, die über dem Substrat 120 angeordnet
sind. Die hier beschriebene Platte kann beispielsweise aus einem Glassubstrat
oder einem Metall-/Metallegierungssubstrat hergestellt sein. Verwendete
Glassubstrate können
beispielsweise ein Glas, das Siliziumdioxid enthält, wie etwa Borsilikatglas
und Aluminiumsilikatglas, umfassen. Metallegierungssubstrate, die
verwendet werden können,
umfassen beispielsweise Aluminium-Magnesium- (AIMg-) Substrate.
Bei einer alternativen Ausführungsform
können
andere Substratmaterialien verwendet werden, die Polymere und Keramik
umfassen.
Die
DTR-Struktur enthält
vertiefte Bereiche 160 und erhabene Bereiche 170.
Die vertieften Bereiche 160 haben eine Tiefe 165 relativ
zum Aufzeichnungskopf 110 und/oder den erhabenen Bereichen 170.
Bei einer Ausführungsform
ist die Breite 115 des Kopfes 110 größer als
die Breite 175 der erhabenen Bereiche 170, so
dass sich die Abschnitte des Kopfes 110 über die
vertieften Bereiche 160 während des Betriebs erstrecken.
Die vertieften Bereiche 160 sind jedoch durch einen Abstand 165 in
ausreichendem Maße
vom Kopf 110 getrennt, um die Speicherung von Daten durch
den Kopf 110 in der Magnetschicht 150 direkt unter
den vertieften Bereichen 160 zu verhindern. Die erhabenen
Bereiche 170 sind ausreichend dicht am Kopf 110,
um ein Schreiben von Daten in die Magnetschicht 150 direkt
unter den erhabenen Bereichen 170 zu ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform
kann die Breite 175 jedes erhabenen Bereiches beispielsweise
im Bereich von 20 bis 200 nm liegen, wobei die Breite jedes vertieften
Bereiches normalerweise etwa 1/2 bis 1/3 der erhabe nen Bereiche
betragen kann. Eine Tiefe 165 jedes vertieften Bereiches
kann beispielsweise etwa im Bereich von 5 bis 100 nm liegen. Die
beschriebenen Abmessungen sind exemplarisch und können andere
Werte haben.
Wenn
Daten auf das Aufzeichnungsmedium geschrieben werden, entsprechen
somit die erhabenen Bereiche 170 den Datenspuren. Informationen, wie
etwa Servo- (Kopfpositionierungs-) Informationen können in
den vertieften Bereichen 160 gespeichert werden. Alternativ
können
Servo-Informationen mit
Daten in Sektoren verschachtelt sein, die in erhabenen Bereichen 170 gespeichert
sind. Die erhabenen Bereiche 170 und die vertieften Bereiche 160 sind
normalerweise als alternierende konzentrische Kreise ausgebildet,
wenngleich andere Konfigurationen (z.B. eine Spirale) in Erwägung gezogen
werden. Die vertieften Bereiche 160 isolieren die erhabenen Bereiche 170 (z.B.
die Datenspuren) voneinander, was zu Datenspuren führt, die
sowohl physikalisch als auch magnetisch definiert sind.
Wenn
Daten durch den Kopf 110 auf eine spezielle Datenspur (erhabener
Bereich 170) geschrieben werden, wird verhindert, dass
Daten in die benachbarten vertieften Bereiche 160 gelangen,
da die Magnetschicht 150 unter den vertieften Oberflächenbereichen 160 zu
weit vom Kopf 110 entfernt ist, als das der Kopf 110 hier
magnetische Übergänge induzieren
könnte.
Wenn neue Daten bei einem nachfolgenden Schreibvorgang geschrieben
werden, sollte es keine restlichen Daten von einem früheren Vorgang
in den erhabenen Bereichen 170 oder den vertieften Bereichen 160 geben.
Wenn somit der Kopf 110 Daten aus den erhabenen Bereichen 170 liest, sind
lediglich Daten vom vorhergehenden Schreibvorgang vorhanden, die
gelesen werden.
Es
wird darauf hingewiesen, dass unterschiedliche Arten diskreter Spurstrukturen
durch Stempel zusätzlich
zu jenen erzeugt werden können, die
in 1A gezeigt sind. Bei einer alternativen Ausführungsform
kann die diskrete Spurstruktur beispielsweise Dateninseln beinhalten,
wie es in 1B gezeigt ist. Jede der Dateninseln 190 kann
einen Datenblock (z.B. ein Bit oder mehrere Bits) enthalten, der
jeweils von einem weiteren durch die vertieften Bereiche getrennt
ist, wodurch eine diskrete Bitaufzeichnungsstruktur erzeugt wird.
Durch einen derartigen Aufbau kann die Stärke des Rauschens (z.B. Rauschen
zwischen Spuren und Blöcken
von Daten oder Bits) verringert werden, das durch den Lesekopf 110 erfasst
wird, Bei anderen Beispielen können
die vertieften und erhabenen Bereiche alternative Formen haben,
die trotzdem Datenblöcke
von den vertieften Bereichen isolieren.
Die
Mehrfilmschichten der Platte 100 können eine Magnetschicht 150 und
eine Schicht 130 enthalten, in denen die DTR-Struktur ausgebildet
ist. Bei einer Ausführungsform
kann die Schicht 130 beispielsweise eine NiP-Schicht sein.
Bei einer derartigen Ausführungsform
ist die diskrete Spuraufzeichnungsstruktur in der NiP-Schicht 130 ausgebildet,
wobei die Magnetschicht 150 über der NiP-Schicht 130 angeordnet
ist. Bei einer alternativen Ausführungsform kann
die Schicht 130 eine weitere Schicht repräsentieren,
die bei der Herstellung von Magnetaufzeichnungsplatten verwendet
wird, wie etwa eine weiche magnetische Unterschicht, die für senkrechtes
Aufzeichnen verwendet wird.
Das
DTR-Muster kann durch Anordnen einer prägbaren Schicht (nicht gezeigt),
die beispielsweise aus einem Fotolack, einem elektronensensitiven Lack
oder einem anderen prägbaren
Material besteht, über
der Schicht 130 und anschließendes Prägen der prägbare Schicht mit einem Stempel
ausgebildet werden, der eine negative Replik der gewünschten
DTR-Struktur aufweist. Dem Prägevorgang
folgt ein subtraktiver oder additiver Vorgang, um die gewünschte DTR-Struktur
in der Schicht 130 auszubilden. Bei einem subtraktiven
Vorgang, bei dem die Schicht 130 eine NiP-Schicht ist, können beispielsweise
eine oder mehrere Schichten, die über dem Substrat 120 angeordnet
sind, entfernt werden (z.B. durch Prägelithographie und Ätzen), um
eine gewünschte
Struktur auf der NiP-Schicht freizulegen. Alternativ kann die DTR-Struktur
im Substrat 120 ausgebildet werden. Bei einem additiven
Vorgang, bei dem die Schicht 130 eine NiP-Schicht ist,
wird beispielsweise ein Material, das mit dem Material zur Ausbildung
der ursprünglichen
NiP-Schicht kompatibel oder identisch ist, hinzugefügt oder
plattiert, um die erhabenen Bereiche 170 des diskreten
Spuraufzeichnungsmusters auszubilden.
Beim
Prägen
der prägbaren
Schicht können Lithografietechniken,
wie etwa Nano-Prägelithografietechniken
zur Anwendung gelangen. Das Prägen von
DTR-Strukturen unter Anwendung der Nano-Prägelithografitechniken ist nach
dem Stand der Technik bekannt; demzufolge wird auf eine detaillierte
Beschreibung verzichtet. Während
des Prägevorgangs
können
eine oder mehrere Strukturen erhabener und vertiefter Bereiche gleichzeitig
in die prägbare
Schicht geprägt
werden, die sich über
der Datenzone, der Übergangszone
und/oder der CSS-Zone der resultierenden Platte befindet, wie es
in 2 und 3A gezeigt ist.
Eine
oder mehrere Schichten der Platte 100 können poliert, plan und/oder
texturiert sein. Bei einer Ausführungsform,
bei der die Schicht 130 eine NiP-Schicht ist, kann das
NiP beispielsweise anisotropisch mit einer Struktur (z.B. Kreuzschraffur
in Umfangsrichtung) durch unterschiedliche Verfahren texturiert
werden, wie etwa durch Laser-Texturierung oder mechanische Texturierung unter
Verwendung unbeweglicher oder freier Schleifpartikel (z.B. Diamant).
Bestimmte Arten der Texturierung in den beabsichtigten Datenzonen
einer Platte vor der Kristallbildung und eine Magnetschicht können die
bevorzugte Ausrichtung der Magnetmedien auf einer Platte in Umfangsrichtung
unterstützen.
Die bevorzugte Ausrichtung der Magnetmedien in Umfangsrichtung auf
einer Platte unterstützt
das Erzielen eines optimalen Signalrauschabstandes (SNR) und einer
Auflösung,
um die bestmögliche
Leistung vom Magnetmedium zu erreichen. Die zuvor erwähnte Texturierung bezieht
sich auf eine Oberflächenbeschaffenheit
von im wesentlichen horizontalen vertieften Bereichen 160 und
erhabenen Bereichen 170 anstelle auf die umfangreichen
Höhenänderungen,
die mit der Tiefe der DTR-Struktur zusammenhängen. Das Texturieren, Polieren
und/oder Planrichten von Schichten kann vor und/oder nach der Ausbildung
der diskreten Spuraufzeichnungsstruktur erfolgen. Wenn die Schicht 130 mit
einer diskreten Spuraufzeichnungsstruktur texturiert und/oder strukturiert
ist, können
andere Schichten (z.B. eine Magnetschicht 150, eine Schutzschicht) über der
Schicht 130 angeordnet werden, um den Plattenherstellungsvorgang
abzuschließen,
wie es nach dem Stand der Technik bekannt ist.
2 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer Platte mit
strukturierten Daten- und CSS-Zonen zeigt. Bei dieser Ausführungsform
enthält
die Platte 100 eine Datenzone 210 mit einer ersten
Struktur erhabener Bereiche 170 und vertiefter Bereiche 160 und
eine CSS-Zone 220 mit einer
zweiten Struktur erhabener Bereiche 270 und vertiefter
Bereiche 260. Die erste Struktur erhabener Bereiche 170 und
vertiefter Bereiche 160 in der Datenzone 210 kann
ein konstantes Verhältnis
der Breiten haben. Das Verhältnis
der Breite der erhabenen Bereiche 170 zur Breite der vertieften
Bereiche 160 kann beispielsweise etwa im Bereich von 2/1
oder 3/1 liegen.
Bei
dieser Ausführungsform
variiert das Verhältnis
der Breite der erhabenen Bereiche 270 (d.h. die Abmessung
in radialer Richtung) zur Breite der vertieften Bereiche 260 entlang
der Radialrichtung 210 der Platte über die CSS-Zone 220,
Beispielsweise kann das Verhältnis
der Breite 241 eines erhabenen Bereiches einer CSS-Zone
zur Breite 242 eines vertieften Bereiches einer CSS-Zone in unmittelbarer Nähe zur Datenzone 210 etwa
im Bereich von 2/1 bis 3/1 liegen. Das Verhältnis kann sich entlang der
Radialrichtung 210 der Platte hin zur Plattenmitte verringern,
wobei das Verhältnis
der Breite 243 eines erhabenen Bereiches einer CSS-Zone
zur Breite 244 eines vertieften Bereiches einer CSS-Zone,
der von der Datenzone 210 am weitesten entfernt ist, beispielsweise
etwa im Bereich von 1/2 bis 1/50 liegen kann. Bei einer exemplarischen
Ausführungsform kann
die Breite 241 etwa im Bereich von 50 bis 300 nm und die
Breite 243 etwa im Bereich von 1 bis 50 nm liegen. Die
Breiten und Verhältnisse,
die hier vorgesehen sind, dienen lediglich Darstellungszwecken. Bei
alternativen Ausführungsformen
können
die Verhältnisse,
Breiten und andere Abmessungen andere Werte haben.
3A ist
eine Querschnittsansicht, die eine alternative Ausführungsform
einer Platte mit strukturierten Daten-, Übergangs- und CSS-Zonen zeigt. Bei
dieser Ausführungsform
kann eine Übergangszone 330 auf
der Platte 100 zwischen der Datenzone 210 und
der CSS-Zone 320 ausgebildet sein. Die Übergangszone 330 hat
eine Struktur erhabener Bereiche 370 und vertiefter Bereiche 360 mit
einem Verhältnis
der Breiten des erhabenen Bereichs 370 zu den Breiten des
vertieften Bereichs 360, das sich in der Radialrichtung 201 der
Platte über
die Übergangszone 330 ändert. Durch
Variieren des Verhältnisses
der Breiten der erhabenen Bereiche zu den Breiten der vertieften
Bereiche der Struktur in der Übergangszone 330 ist
es möglich,
die Flughöhe
des Gleiters vom fliegenden Zustand über der Datenzone 210 allmählich zum
nicht-fliegenden Zustand über der
CSS-Zone 320 zu ändern. Als
solches arbeitet der Gleiter 500 (mit dem Kopf 110)
in einer Flughöhe 321 über der
Datenzone 210, einer geringen Flughöhe 322 über dem Übergangsbereich 330 und
einer geringeren Flughöhe 323 über der
(unmittelbar vor dem Absenken auf die) CSS-Zone 320, wie
es in 3B gezeigt ist. Bei einer derartigen
Ausführungsform
haben die Daten-, Übergangs-
und CSS-Zonen jeweils
Strukturen mit unterschiedlichen Abmessungen.
Bei
einer Ausführungsform
kann das Verhältnis
der Breite 351 des erhabenen Bereichs der Übergangszone
zur Breite 352 vertieften Bereichs der Übergangszone in unmittelbarer
Nähe der
Datenzone 210 etwa im Bereich von 1/1 bis 2/1 liegen. Das Verhältnis kann
entlang der Radialrichtung 210 der Platte hin zur Mitte
der Platte abnehmen, wobei das Verhältnis der Breite 353 des
erhabenen Bereichs der Übergangszone
zur Breite 354 des vertieften Bereichs, der am weitesten
von der Datenzone 210 entfernt ist, beispielsweise etwa
im Bereich von 1/2 bis 1/10 liegt.
Bei
der Dargestellten Ausführungsform
von 3A und 3B hat
die CSS-Zone 320 ein konstantes Verhältnis der Breiten 341 der
erhabenen Bereiche zu den Breiten 342 der vertieften Bereiche
in Radialrichtung 201. Bei einer alternativen Ausführungsform
kann eine CSS-Zone 220 mit einem sich ändernden Verhältnis der
Breiten der erhabenen Bereiche zu den Breiten der vertieften Bereiche
in Verbindung mit einer Übergangszone 330 verwendet werden,
um die Flughöhe
des Gleiters 500 in der CSS-Zone 220 von dem Absetzen
auf der strukturierten Fläche
der CSS-Zone 220 weiter allmählich zu verringern.
6A–6C zeigen
Querschnittsansichten alternativer Ausführungsformen einer strukturier ten
Platte, die unterschiedliche Tiefen der vertieften Bereiche hat.
Bei derartigen Ausführungsformen kann
die Tiefe des vertieften Bereiches in einer Zone (z.B. der CSS-Zone
und/oder der Übergangszone) anders
(flacher) als die Tiefe der vertieften Bereiche in einer weiteren
Zone (z.B. der Datenzone) sein, oder die Tiefe der vertieften Bereiche
innerhalb einer Zone (z.B. der Übergangszone)
kann sich über
die Zone ändern.
Das Ändern
der Tiefe der vertieften Bereich in der Übergangszone und/oder der CSS-Zone einer
Platte kann einen zusätzlichen
Parameter liefern, mit dem die Flughöhe eines Kopfes über die Platte
gesteuert werden kann. Wie es zuvor beschrieben wurde kann eine
DTR durch einen subtraktiven Vorgang ausgebildet werden, bei dem
die Schicht 130 (z.B. eine NiP-Schicht) geätzt wird,
um eine gewünschte
Struktur in der Schicht freizulegen. Eine strukturierte Übergangs-
und/oder CSS-Zone kann durch einen ähnlichen Vorgang ausgebildet
werden. Insbesondere kann beispielsweise ein Elektro-Ätzverfahren
angewandt werden, bei dem sich ein Plattensubstrat mit einer Schicht 130 zwischen
zwei Elektroden (Kathoden) befindet. Das Elektro-Ätzverfahren
kann bei konstantem Strom mit einem unveränderten Stromwert in Ampere
je geätzter
Platte. Die Stromdichte auf einem beliebigen Teil der Plattenoberfläche ändert sich
in Abhängigkeit
des Verhältnisses
des Oberflächenbereiches
der durch die prägbare
Schicht bedeckt ist (z.B. der maskierte Bereich 610), zu
dem Bereich der von der prägbaren
Schicht nicht bedeckt ist (z.B. der freiliegende Bereich 620). Wenn
der Bereich, der durch die prägbare
Schicht maskiert ist, zunimmt, nimmt die Stromdichte auf der Oberfläche des
freiliegenden Bereiches ebenfalls zu (dargestellt mit Stromlinien 621),
was zu stärkerer Ätzung und
demzufolge zu tieferen Rillen (dargestellt mit der Tiefe h1) in den freigelegten Bereichen führt. Dies
ist in 6A bis 6C dargestellt,
die unterschiedliche Verhältnisse
von maskierten zu freiliegenden Bereichen zeigen. Die Dichte der
Stromlinien 621 hat ein deutlich höheres Verhältnis, wie es in 6A gezeigt
ist, als die Dichte der Stromlinien 622 und 623 bei
den Beispielen, die in 6B bzw. 6C dargestellt
sind, was zu einer größeren Tiefe h1 der geätzten
Bereiche in 6A führt als die Tiefen h2 und h3 der geätzten Bereiche
in 6B bzw. 6C. Wenn
das Verhältnis
der maskierten Bereiche zu den freiliegenden Bereichen abnimmt,
nimmt die Stromdichte proportional ab, was zu progressiv flacheren
vertieften Bereichen führt,
wie es in 6B und 6C gezeigt
ist. Alternativ können
andere Verfahren angewandt werden, um eine strukturierte Platte
auszubilden, die vertiefte Bereiche unterschiedlicher Tiefen hat.
7 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Ausführungsform einer strukturierten
Zone einer Platte zeigt, die an sich änderndes Verhältnis von Breiten
des erhabenen Bereiches zu Breiten des vertieften Bereiches und
sich ändernde
Tiefen des vertieften Bereiches hat. Die strukturierte Zone 725,
die in 7 gezeigt ist, kann eine Übergangszone und/oder eine
CSS-Zone sein. Das Verhältnis
der Breite des erhabenen Bereiches 771 zur Breite des vertieften
Bereiches 722 der strukturierten Zone 725 kann
beispielsweise in unmittelbarer Nähe einer Datenzone am größten sein
und in einer Radialrichtung weg von der Datenzone abnehmen. Darüber hinaus kann
die Tiefe h1 des vertieften Bereiches 772 in
unmittelbarer Nähe
der Datenzone am größten sein
und die Tiefe der vertieften Bereiche in einer Radialrichtung weg
von der Datenzone abnehmen (z.B. h1 > h2 > h3).
Bei einer derartigen Ausführungsform
ist das Verhältnis
der Breite des erhabenen Bereichs 773 zur Breite des vertieften
Bereiches 774 kleiner als das Verhältnis der Breite 771 des
erhabenen Bereiches zur Breite 772 des vertieften Bereiches,
und das Verhältnis
der Breite 775 des erhabenen Bereiches zur Breite 776 des
vertieften Bereiches ist kleiner als das Verhältnis der Breite 773 des
erhabenen Bereiches zur Breite 774 des vertieften Bereiches.
Wenngleich sie mit drei unterschiedlichen Tiefen des vertieften Bereiches
und Breitenverhältnissen
von vertieftem zu erhabenem Bereich aus gründen der Einfachheit dargestellt
ist, kann die strukturierte Zone 725 mehr oder weniger
als diese aufweisen. Durch Ändern
der Tiefe der vertieften Bereiche einer Struktur (z.B. durch Änderungen
der Frequenz und der Breite der maskierten Bereiche bei einem Elektro-Ätzverfahren) ist
es möglich,
die Flughöhe
des Kopfes, wenn er in die CSS-Zone übergeht, oder über einer Übergangszone
steuernd zu beeinflussen.
4 zeigt
eine Ausführungsform
eines Plattenlaufwerks mit einer Platte 100, die eine strukturierte
CSS-Zone hat. Das Plattenlaufwerk kann eine oder mehrere Platten 100 enthalten,
um Daten entlang von Spuren in einer Magnetaufzeichnungsschicht
der Platte 430 zu speichern. Jede der Platten 100 kann
eine strukturierte Übergangs-
und/oder CSS-Zone haben, wie es oben unter Bezugnahme auf 2, 3A und 3B beschrieben
wurde. Um bei einer Ausführungsform
die Speicherkapazität der
Platte 100 zu steigern kann ein Innendurchmesser- (ID-)
Bereich 437 auf der Platte 100 als CSS-Zone verwendet
werden. Alternativ können
andere Bereiche, wie etwa ein zentralerer Bereich oder ein Außendurchmesser-
(OD-) Bereich für
die CSS-Zone verwendet werden.
Die
Platte 430 ruht auf einem Spindelaufbau 460, der
am Plattengehäuse 480 befestigt
ist. Ein Spindelmotor (nicht gezeigt) dreht den Spindelaufbau 460 und
dadurch die Platte 430, um einen Kopf 110 an einem
Gleiter 500 an einer bestimmten Stelle entlang der gewünschten
Spur zu positionieren. Die Position des Kopfes 110 relativ
zur Platte 430 kann durch eine Positionssteuerschaltung 570 gesteuert werden.
Der
Gleiterkörper 210 ist
an einer Aufhängung 460 mittels
einer kardanischen Anordnung angebracht, die den Gleiterkörper 210 in
Richtung zur Platte 430 vorspannt. Die Wirkung der Luftlagerfläche 260 des
Gleiters 500 und der Aufhängung 460 besteht
darin, zu bewirken, dass der Gleiter 500 in einer bestimmten
Höhe über der
Platte 430 fliegt, wenn sich die Platte dreht.
Das
Plattenlaufwerk 4000 kann derart beschaffen sein, dass
der Gleiter 500 über
eine oder beiden Seiten 100 der Platte fliegt. Wenngleich
es mit nur einer einzigen Platte und einer Seite aus Gründen der
Einfachheit dargestellt ist, kann das Plattenlaufwerk 400 Zweiseitenplatten
und mehrere (einseitige und/oder zweiseitige) Platten enthalten,
wobei jede Seite einer Platte über
einen entsprechenden Gleiter und eine Aufhängungsarmanordnung verfügen kann.
Das
Lesen und Schreiben von Daten wird mit dem Kopf 110 des
Gleiters 500 bewerkstelligt. Der Kopf 110 enthält sowohl
Lese- als auch Schreibelemente. Das Schreibelement wird verwendet,
um die Eigenschaften der in Längsrichtung
oder senkrecht verlaufenden Aufzeichnungsschicht der Platte 430 zu verändern. Bei
einer Ausführungsform
kann der Kopf einen Magnetowiderstands- (MR-) und insbesondere ein Groß-Magnetowiderstands
(GMR-) Leseelement sowie ein induktives Schreibelement enthalten.
Bei einer alternativen Ausführungsform
kann der Kopf 110 ein andersartiger Kopf, wie etwa ein
induktiver Lese-/Schreibkopf oder ein Halleffekt-Kopf sein.
Der
Gleiter 500 kann unterschiedliche Komponenten und Merkmale
aufweisen, um die Haftreibung zwischen dem Gleiter 500 und
der Oberfläche der
CSS-Zone der Platte 100 weiter zu verringern, wie etwa
einen hervorstehenden Kranz (eine längliche Krümmung der Kontur der Luftlagerfläche) und/oder
Auflagen auf der ABS des Gleiters (wie es in einer Ausführungsform
in 5 gezeigt ist).
5 zeigt
eine Ausführungsform
eines Gleiters mit einer ABS, die mit einer Auflage versehen ist.
Der Gleiter 500 kann einen Gleiterkörper 510, Vorsprünge, einen
Kopf 110 sowie eine Luftlagerfläche 560 enthalten.
Der Gleiterkörper 500 ist
an einer Aufhängung 460 von 4 mittels
einer kardanischen Kopfaufhängung
angebracht, die den Gleiterkörper 510 zur
Platte 110 hin vorspannt. Die Wirkung der Luftlagerfläche 560 und
der Aufhängung
besteht darin, zu bewirken, dass der Gleiter 500 in einer
bestimmten Höhe über der
Platte 100 fliegt, wenn sich die Platte dreht. Die Luftlagerfläche 560 kann
eine oder mehrere Schienen enthalten, die einen Luftüberdruck
unter dem Gleiter 500 erzeugen. Darüber hinaus kann der Gleiter 500 einen
Hohlraum 507 oder einen ähnlichen Aufbau zwischen den
Schienen enthalten, der einen Unterdruck zu erzeugt, der den Überdruck
bis zu einem gewissen Grad kompensiert, der durch den Aufhängungsarm
von 4 erzeugt wird. Die Luftlagerflächen und
die Schienen sind nach dem Stand der Technik bekannt; demzufolge wird
auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. Bei einer Ausführungsform
kann der Gleiter 500 Vorsprünge (z.B. Vorsprünge 547, 548 und 549,
die beispielsweise an einer Stufe 580 einer Vorderkante
angebracht sind), wie etwa Auflagen oder eine Textur enthalten,
die mit der strukturierten Oberfläche der CSS-Zone zusammenarbeiten
können,
um die Haftreibung weiter zu verringern. Bei einer Ausführungsform
kann der Gleiter 500 zudem einen oder mehrere Vorsprünge in anderen
Abschnitten des Gleiters 100 enthalten, wie etwa den Vorsprung 590.
Diese zusätzlichen
Vorsprünge
können
sich dichter am Kopf 110 befinden, um ihn beispielsweise
vor einer Berührung
mit der Oberfläche
der Platte 100 zu schützen.
Es
wird wiederum darauf hingewiesen, dass die Breiten, Verhältnisse
und weitere Abmessungen, die hier gegeben sind, lediglich beispielhaft
sind. Bei alternativen Ausführungsformen
haben die Verhältnisse,
Breiten und andere Abmessungen andere Werte.
In
der vorangegangenen Beschreibung wurde die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezielle beispielhafte Ausführungsformen
derselben beschrieben. Es ist jedoch klar, dass unterschiedliche Modifikationen
und Abänderungen
an dieser vorgenommen werden können,
ohne von weiterreichenden Geist und Geltungsbereich der Erfindung
abzuweichen, wie er in den anhängenden
Ansprüchen
definiert ist. Demzufolge sind die Beschreibung und die Zeichnungen
als veranschaulichend und nicht als einschränkend zu betrachten.