JP2004272997A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減すること。
【解決手段】磁気記録媒体Ｘ１において、磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラム１１ａと、非磁性材料よりなり且つ複数の磁性コラム１１ａの間に介在する非磁性領域１１ｂと、を含む記録磁性層１１を具備することとする。
【選択図】 図１
【解決手段】磁気記録媒体Ｘ１において、磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラム１１ａと、非磁性材料よりなり且つ複数の磁性コラム１１ａの間に介在する非磁性領域１１ｂと、を含む記録磁性層１１を具備することとする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、下記の特許文献１〜４に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５２−１３４７０６号公報
【特許文献２】
特開平７−１２９９５３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３４１９号公報
【特許文献４】
特開２００２−３５８６１５号公報
【０００４】
図９は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ２を表す。図９では、磁気ディスクＸ２の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。磁気ディスクＸ２は、基板Ｓと、記録磁性層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、保護膜３４とからなる。各層および膜は、軟磁性層３２、中間層３３、記録磁性層３１、保護膜３４の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。
【０００５】
記録磁性層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するためのものである。保護膜３４は、記録磁性層３１を外界から物理的および化学的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ２への記録に際しては、図９に示すように、磁気ディスクＸ２の記録磁性層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録磁性層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録磁性層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ２に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区３１ａが磁気ディスクＸ２のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層３１において、所定の信号に対応した磁区３１ａが記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ２の再生に際しては、記録磁性層３１の内部に形成された磁区３１ａからの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層３１の磁化方向の変化として、読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスクＸ２の製造においては、記録磁性層３１は、スパッタリング法や真空蒸着法により、所定の磁性材料を一様に堆積成長させることにより形成される。このようにして形成される記録磁性層３１は、一般に多結晶膜であり、層の厚さ方向に延びる柱状の磁性粒子により構成されていることが知られている。図１０は、多結晶構造をとる記録磁性層３１における面広がり方向に沿った部分拡大断面図であり、記録磁性層３１を構成する複数の磁性粒子３１ｂの横断面を模式的に表す。
【０００８】
上述のような記録処理により記録磁性層３１に形成される各磁区３１ａには、同一方向に磁化された複数の磁性粒子３１ｂが含まれる。磁気記録媒体の技術分野においては、磁区３１ａが安定に存在できる限りにおいて、磁性粒子３１ｂの粒径が小さいほど、より小さな磁区が形成可能であり、記録分解能が向上することが知られている。一方、記録磁性層３１を薄く形成するほど、磁性粒子３１ｂの粒径は小さくなることが知られている。しかしながら、記録磁性層３１を薄く形成するほど、各磁性粒子３１ｂの体積が小さくなるため、記録磁性層３１の垂直磁気異方性は低下する傾向にある。垂直磁気異方性の低下は、磁区３１ａの安定性の低下を招来し、記録分解能の向上を阻害してしまう。磁気異方性エネルギーが大きく且つ熱的安定性が高いことから、高記録密度化を図るための記録磁性層材料として注目されているＦｅＰｔやＣｏＰｔなどの規則合金において、このような垂直磁気異方性低下の傾向は顕著である。
【０００９】
このように、磁気記録媒体に係る従来の技術は、記録磁性層を構成する磁性粒子の粒径を小さくするのに困難性を有する。そのため、従来の技術によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において所望の記録分解能を達成することができない場合がある。
【００１０】
一方、記録磁性層３１における磁区界面（図１０にて太線で表す）の凹凸の程度は、磁性粒子３１ｂの粒径に依存する。具体的には、磁性粒子３１ｂの粒径が小さいほど、磁区界面の凹凸は微細となる。当該凹凸が微細となるほど、記録磁性層３１における磁化遷移が急峻になり、媒体ノイズは低減される。しかしながら、磁気記録媒体に係る従来の技術は、上述のように、記録磁性層３１を構成する磁性粒子３１ｂの小径化に困難性を有する。そのため、従来の技術によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において媒体ノイズを充分に低減することができない場合がある。
【００１１】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体における記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、非磁性材料よりなり且つ複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によると、磁気記録媒体の記録分解能を向上することができる。本発明の第１の側面における記録磁性層は、磁性材料よりなり且つ各々が独立の磁気記録単位として機能する複数の磁性コラム、即ちコラム状の磁性領域と、非磁性材料よりなる非磁性領域とを含んでなる。このような記録磁性層は、例えば、まず、所定の基材の上に磁性材料を成膜した後に当該磁性材料膜を所定のマスクを介してエッチングすることにより、基材上に起立する複数の磁性コラムを形成し、その後、磁性コラム間に非磁性材料を充填することによって、形成することができる。磁性材料膜は、当該磁性材料膜ひいてはこれから形成される磁性コラムが良好な磁性を獲得するための厚さ以上に形成することができる。例えば、規則化して磁性を獲得することのできるＦｅＰｔやＣｏＰｔにより磁性材料膜を形成する場合、規則化するのに適した配向を有する結晶粒を形成するための厚さ以上に、磁性材料膜を形成することができる。また、磁性材料膜のエッチングの際に用いるマスクのマスキングエリアを充分に微小にすることにより、当該エッチングにより形成される磁性コラムの横断面の直径すなわち粒径を所望の程度に小さくすることができる。このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体では、記録磁性層にて各々が単一の磁性粒子として機能する磁性コラムについて、良好な磁性を付与しつつ小さな粒径を達成でき、従って、記録磁性層において高い記録分解能を達成することが可能なのである。
【００１４】
加えて、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、記録磁性層にて各々が独立の磁気記録単位ないし単一の磁性粒子として機能する磁性コラムを小さく形成することができるので、記録磁性層に形成される磁区の界面の凹凸を微細化することができる。記録磁性層における磁区界面の凹凸が微細となると、当該記録磁性層における磁化遷移が急峻になり、媒体ノイズは低減される。
【００１５】
以上のように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することが可能である。このような磁気記録媒体は、高記録密度な垂直磁気記録方式媒体として実用に適している。
【００１６】
本発明の第１の側面において、好ましくは、記録磁性層、軟磁性層、および、これらの間の非磁性層よりなる積層構造を有する。第１の側面に係る磁気記録媒体は、このようないわゆる裏打ち軟磁性層を具備する磁気記録媒体として実施するのが好ましい。
【００１７】
好ましくは、複数の磁性コラムの横断面平均径、および、複数の磁性コラムの平均離隔距離は、記録磁性層の厚さよりも小さい。複数の磁性コラムの横断面平均径とは、複数の磁性コラムにおける記録磁性層の面内方向の断面についての平均直径である。また、好ましくは、複数の磁性コラムの横断面平均径に対する、複数の磁性コラムの平均離隔距離の比率は、１以下である。複数の磁性コラムの平均離隔距離とは、隣接磁性コラム間の最短距離の平均である。これらの構成は、磁性コラム断面の微小化を達成しつつ記録磁性層において良好な記録特性を得るうえで好適である。
【００１８】
好ましくは、磁性コラムは、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる。規則合金としては、ＦｅＰｔまたはＣｏＰｔを採用するのが好ましい。また、希土類−遷移金属アモルファス合金としては、ＴｂＦｅＣｏを採用するのが好ましい。これらの磁性材料は、垂直磁気記録媒体の記録磁性層を形成するための磁性コラム用材料として好適である。
【００１９】
好ましくは、非磁性層は、規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる。このような構成は、規則合金において磁性を発現するうえで好適である。
【００２０】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、当該複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に磁性材料を堆積することにより磁性材料膜を形成するための工程と、磁性材料膜上に、磁性コラム形成領域をマスクするためのエッチングマスクを形成するためのマスク形成工程と、エッチングマスクを介して磁性材料膜をエッチングすることにより、並列し且つ離隔する複数の磁性コラムを形成するための工程と、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填することにより、複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域を形成するための非磁性領域形成工程と、を含むことを特徴とする。本発明において、基材とは、磁性材料膜が積層形成される露出面を有するベース材であって、基板単体、および、軟磁性層や非磁性層などが既に積層形成された基板を含む。
【００２１】
このような方法によると、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によると、製造される磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２２】
本発明の第２の側面において、マスク形成工程では、好ましくは、記録磁性層よりも表面エネルギーの小さな第１材料を当該磁性材料膜上に成膜することにより第１材料膜を形成し、当該第１材料膜上に第２材料を粒状に堆積させることにより複数の第２材料粒を形成し、且つ、当該第２材料粒の各々の上に第３材料を堆積することによって、エッチングマスクとしてのマスク粒子を形成する。この場合、第１材料膜を形成した後であって第２材料粒を形成する前に、第２材料が堆積成長する基点を第１材料膜上に形成するのが好ましい。或は、マスク形成工程では、マスク粒子溶解溶液を磁性材料膜上に塗布し、その後、例えば溶液の液体成分を蒸発させることによって、塗布された溶液から、エッチングマスクとしてのマスク粒子を析出させてもよい。これらの手法は、微細なエッチングマスクを形成するうえで好適である。
【００２３】
非磁性領域形成工程においては、好ましくは、磁性コラムを加熱しつつ、複数の磁性コラムの上方から非磁性材料を供給することにより、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填する。或は、非磁性領域形成工程では、複数の磁性コラムの上方から、記録磁性層よりも表面エネルギーの小さな非磁性材料を供給することにより、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填してもよい。これらの非磁性領域形成手法は、磁性コラム間の磁性的分離および物理的分離を適切に達成するうえで、好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表す。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録磁性層１１と、軟磁性層１２と、非磁性層１３と、保護膜１４とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものである。
【００２５】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、またはセラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２６】
記録磁性層１１は、充分に大きな保磁力を有し、磁性を発現するための複数の磁性コラム１１ａと非磁性領域１１ｂとからなる。複数の磁性コラム１１ａは、相互に並列し且つ離隔しており、各々、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。図２は、記録磁性層１１の部分拡大断面図であり、磁性コラム１１ａの横断面が表されている。
【００２７】
磁性コラム１１ａは、例えば、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる。規則合金としては、例えばＦｅＰｔやＣｏＰｔを採用することができる。また、希土類−遷移金属アモルファス合金としては、例えばＴｂＦｅ，ＴｂＣｏ，またはＴｂＦｅＣｏなどを採用することができる。規則化することにより磁性を獲得することのできる例えばＦｅＰｔやＣｏＰｔ、並びに、磁性を有する希土類−遷移金属アモルファス合金は、垂直磁気異方性エネルギーが大きく且つ熱的安定性が高いので、記録磁性層１１を構成するための磁性材料として好適である。一方、非磁性領域１１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，またはＳｉＮよりなる。或は、非磁性領域１１ｂは、Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ａｇ，またはこれらの合金により構成してもよい。
【００２８】
複数の磁性コラム１１ａの横断面の平均径は、例えば３〜７ｎｍである。また、複数の磁性コラム１１ａにおける隣接磁性コラム間の平均離隔距離は、例えば１〜３ｎｍである。これらの範囲において、横断面平均径に対する平均離隔距離の比率は、１以下であるのが好ましい。記録磁性層１１の厚さは、例えば１０〜３０ｎｍである。このような構成によると、記録磁性層１１において、各磁性コラムが孤立している微細なコラム構造を適切に形成することができる。
【００２９】
軟磁性層１２は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈している。軟磁性層１２の磁化容易軸は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１２は、充分に小さな保磁力を有する。このような軟磁性層１２は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１２の厚さは、例えば１００〜３００ｎｍである。
【００３０】
非磁性層１３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するためのものである。非磁性層１３の厚さは、例えば１〜１５ｎｍである。
【００３１】
磁性コラム１１ａが規則合金よりなる場合には、非磁性層１３は、採用する規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる。そのような非磁性酸化物としては、例えば、ＭｇＯ，ＺｎＯ，またはＲｕＯを採用することができる。
【００３２】
また、磁性コラム１１ａが希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる場合、非磁性層１３における記録磁性層側の表面凹凸は、微細とする必要はない。従来の技術においては、記録磁性層を希土類−遷移金属アモルファス合金より構成する場合に、記録磁性層が積層形成される下地層（非磁性層）の表面凹凸を微細とする必要がある。微細な表面凹凸のピンニング作用により、記録磁性層内部の磁区構造に存在する磁壁の揺らぎ又は移動を抑制し、当該磁区構造の微細化を図るためである。これに対し、本発明では、記録磁性層１１において磁性を発現するための材料として希土類−遷移金属アモルファス合金を採用する場合であっても、当該磁性発現材料は、非磁性領域１１ｂにより相互に隔絶された磁性コラム１１ａの形態を有し、このような磁性コラム構造により記録磁性層１１の磁区構造を微細化することができるので、記録磁性層１１の下地層である非磁性層１３における記録磁性層側の表面凹凸を微細とする必要はないのである。
【００３３】
保護膜１４は、記録磁性層１１を外界から物理的および化学的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン，ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１４の膜さは、例えば１〜５ｎｍである。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと軟磁性層１２との間に更に密着層を有してもよい。当該密着層は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，またはＮｉＡｌよりなる。密着層の厚さは、例えば１〜５ｎｍである。
【００３５】
図３〜図５は、磁気記録媒体Ｘ１の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、軟磁性層１２および非磁性層１３を順次積層形成することによって、図３（ａ）に示すような積層構造体を形成する。軟磁性層１２および非磁性層１３は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。
【００３６】
次に、スパッタリング法により、図３（ｂ）に示すように、非磁性層１３の上に磁性材料を成膜することによって磁性材料膜１１ａ’を形成する。次に、図３（ｃ）に示すように、磁性材料膜１１ａ’の上にマスク微粒子１５を形成する。マスク微粒子１５は、後のエッチング工程にて、磁性材料膜１１ａ’において磁性コラム１１ａとして形成される箇所、即ち磁性コラム形成領域を、マスクするためのものである。
【００３７】
図４は、マスク微粒子１５を形成するための方法を表す。図４における各工程は、図３よりも拡大されて表されている。マスク微粒子１５の形成においては、まず、図４（ａ）に示すように、磁性材料膜１１ａ’の表面に誘電体材料を成膜することによって、下地層１６を形成する。誘電体材料としては、磁性材料膜１１ａ’よりも小さな表面エネルギーを有するものを使用する。そのような誘電体材料としては、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯ，ＡｌＮ，ＡｌＯを採用することができる。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、下地層１６の上に材料粒１５ａを形成する。
具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、磁性材料膜１１ａ’の上に所定の材料を島状に堆積成長させることによって材料粒１５ａを形成する。材料粒形成用の材料としては、例えば、Ａｇ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，またはこれらの合金を採用することができる。また、材料粒形成用材料としては、下地層１６よりも表面エネルギーの大きい材料を選択するのが好ましい。材料粒１５ａを構成するための材料の表面エネルギーが下地層１６のそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される材料粒１５ａは、より小径化する、即ち微粒子化する。本発明においては、材料粒１５ａの形成の前に、材料粒１５ａが粒状に成長するのを促進するための基点を、例えばスパッタリング法により下地層上に予め形成しておいてもよい。基点形成用の材料としては、例えば、酸化ルテニウムや酸化パラジウムなどの貴金属酸化物を採用することができる。
【００３９】
マスク微粒子１５の形成においては、次に、図４（ｃ）に示すように、材料粒１５ａの上にエンハンス材料１５ｂを堆積する。エンハンス材料１５ｂとしては、例えば炭素やホウ素を採用することができる。エンハンス材料１５ｂとしては、原子半径の比較的小さなものが好ましい。このようにして、磁性材料膜１１ａ’の表面に、多数の微小なマスク微粒子１５を高精度に形成することができる。
マスク微粒子１５は、形成目的の磁性コラム１１ａの断面サイズおよび形成密度に応じて分散形成される。
【００４０】
マスク微粒子１５の形成においては、図４を参照して上述した手法に代えて、いわゆるナノパーティクルとして析出可能な成分を溶解している溶液をスピンコーティング法により磁性材料膜１１ａ’の表面に塗布した後、当該溶液の液体成分を蒸発させてナノパーティクルを析出させてもよい。ナノパーティクルとしては、例えば、粒状のＰｔ，Ａｕ，Ｐｄ，ＦｅＰｔ，またはＣｏＰｔを採用することができる。このような手法を採用する場合、形成目的の磁性コラム１１ａの断面サイズおよび形成密度に応じて、当該溶液におけるナノパーティクルの含有率は決定される。このような手法によっても、磁性材料膜１１ａ’上に、多数の微小なマスク微粒子１５を高精度に形成することができる。
【００４１】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、次に、図５（ａ）に示すように、マスク微粒子１５をエッチングマスクとして利用して、非磁性層１３に至るまで磁性材料膜１１ａ’に対してエッチング処理を施す。これにより、磁性コラム１１ａが形成される。このエッチング処理においては、高真空中で行うドライエッチング法を採用してもよいし、所定のエッチング液を使用して行うウエットエッチング法を採用してもよい。本工程では、磁性材料膜１１ａ’の一部とともにマスク微粒子１５の一部もエッチング除去される。したがって、図３（ｃ）を参照して上述した工程では、この除去量を考慮して、マスク微粒子１５の構成材料および高さを決定するのが好ましい。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、磁性コラム間に非磁性領域１１ｂを形成する。具体的には、基板Ｓの側から加熱することによって磁性コラム１１ａを所定の高温に維持しつつ、比較的融点の低い非磁性材料を、スパッタリング法により磁性コラム１１ａの上方から供給する。このような手法によると、磁性コラム１１ａと非磁性材料の表面拡散温度の差に起因して、当該非磁性材料は、メニスカス効果により磁性コラム間を充たす。その結果、磁性コラム間に適切に充填された非磁性領域１１ｂが形成されることとなる。このような手法を採用する場合、非磁性材料としては、例えば、Ａｇ，Ａｌ，またはこれらの合金を採用することができる。
【００４３】
非磁性領域１１ｂの形成においては、上述の手法に代えて、磁性コラム１１ａよりも所定の程度に表面エネルギーの小さな非磁性材料を、スパッタリング法により磁性コラム１１ａの上方から供給してもよい。このような手法によると、磁性コラム１１ａと非磁性材料の表面エネルギーの差に起因して、当該非磁性材料は、磁性コラム間を充たす。その結果、磁性コラム間に適切に充填された非磁性領域１１ｂが形成されることとなる。このような手法を採用する場合、非磁性材料としては、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯ，ＡｌＮ，またはＡｌＯを採用することができる。
【００４４】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、次に、スパッタリング法またはＣＶＤ法により、図５（ｃ）に示すように、記録磁性層１１の上に保護膜１４を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００４５】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１に対して保護膜１４を介して記録用の磁気ヘッドを近接して対向させ、当該磁気ヘッドにより、記録磁性層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て軟磁性層１２にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録磁性層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層１１において、所定の信号に対応する磁区が記録されることとなる。一方、磁気記録媒体Ｘ１の再生に際しては、記録磁性層１１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層１１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【００４６】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち軟磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層１１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００４７】
また、磁気記録媒体Ｘ１は、記録磁性層１１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体の技術分野においては、記録磁性層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、媒体ノイズが小さくなり、当該記録磁性層における記録分解能は高くなることが知られている。上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１の磁性機能を発現する磁性コラム１１ａについて小さな粒径（面内方向の断面直径）を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００４８】
加えて、磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１にて各々が単一の磁性粒子として機能する磁性コラム１１ａを小さな断面サイズで形成することができるので、記録磁性層１１に形成される磁区の界面の凹凸を微細化することができる。記録磁性層１１における磁区界面の凹凸が微細となると、媒体ノイズは低減される。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、比較例とともに記載する。
【００５０】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図６に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、ＤＣスパッタリング法によりＣｏＺｒＮｂ合金を成膜することによって、厚さ１５０ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式の回転カソード型ＤＣ・ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５合金ターゲットを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、成膜速度を２９ｎｍ／ｍｉｎとした。
形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ（テスラ）であった。
【００５１】
次に、ＲＦスパッタリング法により軟磁性層上にＭｇＯを成膜することによって、厚さ１５ｎｍの非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ＭｇＯターゲットを使用し、ガス圧力を０．５Ｐａとし、成膜速度を８ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５２】
次に、ＤＣスパッタリング法により非磁性層上にＦｅＰｔを成膜することによって、厚さ１０ｎｍの磁性材料膜を形成した。具体的には、Ｆｅ（純度９９．９％）ターゲットおよびＰｔ（純度９９．９９％）ターゲットを同時にスパッタリングするコスパッタリングにより、磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．０Ｐａとし、成膜速度を１３．５ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された磁性材料膜は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０の組成を有していた。スパッタリングの後、磁性材料膜を構成するＦｅＰｔを規則化配列させて磁性化させるべく、４００℃で４０分間、加熱処理を行なった。加熱処理を経た磁性材料膜について、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を使用して磁気特性を調べたところ、保磁力Ｈｃは７．３ｋＯｅであり、飽和磁化Ｍｓは７４５ｅｍｕ／ｃｃであり、膜面に対して垂直方向に磁化されていた。
【００５３】
次に、ＤＣスパッタリング法により磁性材料膜上にＳｉＮを成膜することによって、マスク微粒子形成用の下地層（厚さ１ｎｍ）を形成した。ＳｉＮは、記録磁性層を構成するＦｅＰｔよりも表面エネルギーが小さい。具体的には、Ｓｉ（純度９９．９９％）ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスおよびＮ２ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、ＳｉＮを成膜した。本スパッタリングでは、ＡｒガスおよびＮ２ガスの流量比を２：１とし、ガス圧力を０．３２Ｐａとし、成膜速度は１３．６ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５４】
次に、ＤＣスパッタリング法により下地層上に酸化ルテニウム（ＲｕＯｘ）を成膜することによって、マスク微粒子形成用の基点層（厚さ０．６ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｒｕ（純度９９．９９％）ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスおよびＯ２ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、ＲｕＯｘを成膜した。本スパッタリングでは、ＡｒガスおよびＯ２ガスの流量比を５：１とし、ガス圧力を１．２Ｐａとし、成膜速度は２ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５５】
次に、凝集効果を利用して、基点層上にマスク微粒子を形成した。マスク微粒子の形成においては、まず、ＤＣスパッタリング法により、基点層上に、低融点材料であるＡｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）を島状に堆積（厚さ０．８ｎｍ）させた。本スパッタリングでは、Ａｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）ターゲットを使用し、ガス圧力を２Ｐａとし、成膜速度を２．５ｎｍ／ｍｉｎとした。
続いて、マスク微粒子の高さを増大するため、ＤＣスパッタリング法により、当該Ａｇ合金堆積粒上に、エンハンス材料であるＣを更に堆積（厚さ１ｎｍ）させた。本スパッタリングでは、Ｃターゲットを使用し、ガス圧力を２Ｐａとし、成膜速度を５．２ｎｍ／ｍｉｎとした。炭素（Ｃ）は、原子半径が小さいため、このようなエンハンス材料としては好適である。このように形成したマスク微粒子の粒径について、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用して調べたところ、粒径は３〜６ｎｍ程度であり、平均粒径は４ｎｍであった。また、マスク微粒子を形成した後に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して磁性材料膜の表面を調べたところ、平均表面粗さＲａは、０．２１ｎｍであた。このように、磁性材料膜上に微小な粒子（マスク微粒子）が形成されていることが確認された。
【００５６】
本実施例の磁気記録媒体の製造においては、次に、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して、ＲＦスパッタエッチング法により、非磁性層に至るまで磁性材料膜に対してエッチング処理を施した。このとき、マスク微粒子のエッチング速度は磁性材料膜のそれよりも遅いが、マスク微粒子の一部もエッチング除去された。本スパッタリングでは、ＲＦ投入電力を４５０Ｗとした。このようなエッチング処理の後、磁性材料膜が当初は一様に存在していた箇所の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、約１〜５ｎｍの間隔で複数の磁性コラムが形成されていることが確認された。
【００５７】
次に、ＤＣスパッタリング法により、上述のように形成された磁性コラムの上方から非磁性材料であるＡｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）を成膜することによって、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．５Ｐａとし、成膜速度を２．１ｎｍ／ｍｉｎとし、基板温度を２３０℃とした。このような条件で行った本工程では、加熱により表面が活性化した磁性コラムに対して付着した低融点のＡｇ合金材料が、メニスカス効果により分離して磁性コラム間を充たすものと考えられる。このようにして、磁性コラムおよび非磁性領域からなる記録磁性層を形成した後、当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は５ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００５８】
次に、ＤＣスパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ３ｎｍの保護膜を形成した。本スパッタリングでは、Ｃ（炭素）ターゲットを使用し、ガス圧力を０．４Ｐａとし、成膜速度を２７ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５９】
以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、保磁力Ｈｃは７．０ｋＯｅであり、飽和磁化Ｍｓは７３０ｅｍｕ／ｃｃであり、膜面に対して垂直方向に磁化されていた。
【００６０】
＜記録再生特性＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体の記録再生特性を調べた。具体的には、まず、単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生し、スペクトルアナライザを使用して、当該再生信号の出力を検出した。
【００６１】
その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７１ｍＶであり、このときの媒体ノイズは３μＶｒｍｓ程度であった。同一の単磁極ヘッドおよびＧＭＲヘッドを使用して、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の記録再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．４２ｍＶであり、媒体ノイズは５．３μＶｒｍｓであった。同一の単磁極ヘッドおよびＧＭＲヘッドを使用して、線記録密度８００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の記録再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．１ｍＶであり、媒体ノイズは７．２μＶｒｍｓであった。
【００６２】
【実施例２】
＜磁気記録媒体の作製＞
図６に示す積層構成を有する他の磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。
【００６３】
次に、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。具体的には、まず、鉄カルボニル（Ｆｅ（ＣＯ）５）１０ｇと白金アセチルアセトネート（Ｐｔ（ａｃａｃ）２）１０ｇとをエチレングリコール１００ｍｌに溶解または分散させた溶液を、スピンコーティング法により、磁性材料膜上に塗布した。このとき、塗布対象の回転数を２５００ｒｐｍとした。その後、１５０℃で６０分間乾燥することにより、液体成分を蒸散させ、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。このマスク微粒子は、ＦｅＰｔよりなる。このように形成したマスク微粒子の粒径について、ＴＥＭを使用して調べたところ、粒径は４〜６ｎｍ程度であり、平均粒径は５ｎｍであった。また、マスク微粒子を形成した後に、ＡＦＭを使用して磁性材料膜の表面を調べたところ、平均表面粗さＲａは、０．２３ｎｍであた。このように、磁性材料膜上に微小な粒子が形成されていることが確認された。
【００６４】
本実施例の磁気記録媒体の製造においては、次に、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して、実施例１と同様にして磁性コラムを形成した。続いて、実施例１と同様にして、磁性コラム間の非磁性領域を形成した。これにより、記録磁性層が形成された。次に、当該記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００６５】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００６６】
【実施例３】
＜磁気記録媒体の作製＞
図７に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）、および、マスク微粒子（多層構造）を順次形成した。続いて、実施例１と同様にして、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して磁性コラムを形成した。
【００６７】
次に、ＤＣスパッタリング法により、上述のように形成された磁性コラムの上方から非磁性材料であるＳｉＮを成膜することによって、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３２Ｐａとし、成膜速度を１３．６ｎｍ／ｍｉｎとし、基板温度を室温とした。このような条件で行った本工程では、相対的に表面エネルギーの大きな磁性コラムに対し、相対的に表面エネルギーの小さなＳｉＮが、濡れ性よく磁性コラム間を充たすものと考えられる。このようにして、磁性コラムおよび非磁性領域からなる記録磁性層を形成した後、当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は５ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００６８】
次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００６９】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００７０】
【実施例４】
＜磁気記録媒体の作製＞
図７に示す積層構成を有する他の磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。
【００７１】
次に、実施例２と同様にして、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。次に、実施例１と同様にして、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して磁性コラムを形成した。次に、実施例３と同様にして、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。このようにして、本実施例の記録磁性層を形成した。当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は６ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００７２】
次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００７３】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００７４】
【比較例】
＜磁気記録媒体の作製＞
図８に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、本比較例の記録磁性層を構成する磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。
【００７５】
＜記録再生特性＞
本比較例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩおよび３００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７０ｍＶであり、このときの媒体ノイズは３μＶｒｍｓ程度であった。
線記録密度３００ｋＦＣＩでは、再生信号振幅は０．１８ｍＶであり、媒体ノイズは４９．７μＶｒｍｓであった。また、本比較例の磁気記録媒体に対しては、８００ｋＦＣＩの線記録密度では信号を記録することができなかった。
【００７６】
【評価】
線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生した際の媒体ノイズについては、実施例１の磁気記録媒体は、比較例の磁気記録媒体の約１０分の１であり、良好に低減されていた。また、実施例１の磁気記録媒体には８００ｋＦＣＩの記録密度で信号を適切に記録できたのに対し、比較例の磁気記録媒体には、そのような高密度では信号を記録することができなかった。
【００７７】
比較例の磁気記録媒体では、記録磁性層を構成する磁性粒子どうしが孤立化されていないために磁性粒子間の磁気的相互作用が強く、従って、記録処理により形成される単一の磁区（磁気ユニット）が比較的大きくなってしまい、線記録密度が高くなるにつれて媒体ノイズが大きくなると考えられる。これに対し、実施例１の磁気記録媒体では、記録磁性層の磁性を発現する各磁性粒子（各磁性コラム）が孤立化されているので、記録処理により形成される単一の磁区（磁気ユニット）が微細であり、従って、高線記録密度でも良好な記録再生特性を示すものと考えられる。
【００７８】
このように、実施例１の磁気記録媒体は、比較例の磁気記録媒体よりも、記録分解能が高く且つ媒体ノイズが小さい。したがって、本発明に係る実施例１の磁気記録媒体、および、これと同様の記録再生特性を示す実施例２〜４の磁気記録媒体においては、比較例の磁気記録媒体よりも、高記録密度化を達成できることが判る。
【００７９】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００８０】
（付記１）磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、非磁性材料よりなり且つ前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備えることを特徴とする、磁気記録媒体。
（付記２）前記記録磁性層、軟磁性層、および、これらの間の非磁性層よりなる積層構造を有する、付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）前記複数の磁性コラムの横断面平均径、および、前記複数の磁性コラムにおける隣接磁性コラム間の平均離隔距離は、前記記録磁性層の厚さよりも小さい、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記複数の磁性コラムの横断面平均径に対する、前記複数の磁性コラムの平均離隔距離の比率は、１以下である、付記１から３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記磁性コラムは、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記規則合金は、ＦｅＰｔまたはＣｏＰｔである、付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記非磁性層は、前記規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる、付記５または６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、当該複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に磁性材料を堆積することにより磁性材料膜を形成するための工程と、
前記磁性材料膜上に、磁性コラム形成領域をマスクするためのエッチングマスクを形成するためのマスク形成工程と、
前記エッチングマスクを介して前記磁性材料膜をエッチングすることにより、並列し且つ離隔する複数の磁性コラムを形成するための工程と、
前記複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填することにより、前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域を形成するための非磁性領域形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）前記マスク形成工程においては、前記磁性材料よりも表面エネルギーの小さな第１材料を当該磁性材料膜上に成膜することにより第１材料膜を形成し、当該第１材料膜上に第２材料を粒状に堆積させることにより複数の第２材料粒を形成し、且つ、当該第２材料粒の各々の上に第３材料を堆積することによって、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を形成する、付記８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）前記第１材料膜を形成した後であって前記第２材料粒を形成する前に、前記第２材料が堆積成長する基点を前記第１材料膜上に形成する、付記９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記マスク形成工程では、マスク粒子溶解溶液を前記磁性材料膜上に塗布し、且つ、塗布された溶液から、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を析出させる、付記８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）前記非磁性領域形成工程においては、前記磁性コラムを加熱しつつ、前記複数の磁性コラムの上方から非磁性材料を供給することにより、前記複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填する、付記８から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）前記非磁性領域形成工程においては、前記複数の磁性コラムの上方から、前記磁性材料よりも表面エネルギーの小さな非磁性材料を供給することにより、前記複数の磁性コラムの間に前記非磁性材料を充填する、付記８から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層において、記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することができる。したがって、本発明に係る磁気記録媒体およびその製造方法は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において高記録密度化を図るのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体における記録磁性層の部分拡大断面図である。
【図３】図１に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図４】図３（ｃ）に示すマスク微粒子の形成過程を表す。
【図５】図３に続く工程を表す。
【図６】実施例１，２の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図７】実施例３，４の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図８】比較例の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図９】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１０】図９に示す磁気記録媒体における記録磁性層の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｘ１ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１ 記録磁性層
１１ａ 磁性コラム
１１ａ’ 磁性材料膜
１１ｂ 非磁性領域
１２ 軟磁性層
１３ 非磁性層
１４ 保護膜
１５ マスク微粒子
１５ａ 材料粒
１５ｂ エンハンス材料
１６ 下地層
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、下記の特許文献１〜４に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５２−１３４７０６号公報
【特許文献２】
特開平７−１２９９５３号公報
【特許文献３】
特開２００１−２８３４１９号公報
【特許文献４】
特開２００２−３５８６１５号公報
【０００４】
図９は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ２を表す。図９では、磁気ディスクＸ２の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。磁気ディスクＸ２は、基板Ｓと、記録磁性層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、保護膜３４とからなる。各層および膜は、軟磁性層３２、中間層３３、記録磁性層３１、保護膜３４の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。
【０００５】
記録磁性層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するためのものである。保護膜３４は、記録磁性層３１を外界から物理的および化学的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ２への記録に際しては、図９に示すように、磁気ディスクＸ２の記録磁性層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録磁性層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録磁性層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ２に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区３１ａが磁気ディスクＸ２のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層３１において、所定の信号に対応した磁区３１ａが記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ２の再生に際しては、記録磁性層３１の内部に形成された磁区３１ａからの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層３１の磁化方向の変化として、読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスクＸ２の製造においては、記録磁性層３１は、スパッタリング法や真空蒸着法により、所定の磁性材料を一様に堆積成長させることにより形成される。このようにして形成される記録磁性層３１は、一般に多結晶膜であり、層の厚さ方向に延びる柱状の磁性粒子により構成されていることが知られている。図１０は、多結晶構造をとる記録磁性層３１における面広がり方向に沿った部分拡大断面図であり、記録磁性層３１を構成する複数の磁性粒子３１ｂの横断面を模式的に表す。
【０００８】
上述のような記録処理により記録磁性層３１に形成される各磁区３１ａには、同一方向に磁化された複数の磁性粒子３１ｂが含まれる。磁気記録媒体の技術分野においては、磁区３１ａが安定に存在できる限りにおいて、磁性粒子３１ｂの粒径が小さいほど、より小さな磁区が形成可能であり、記録分解能が向上することが知られている。一方、記録磁性層３１を薄く形成するほど、磁性粒子３１ｂの粒径は小さくなることが知られている。しかしながら、記録磁性層３１を薄く形成するほど、各磁性粒子３１ｂの体積が小さくなるため、記録磁性層３１の垂直磁気異方性は低下する傾向にある。垂直磁気異方性の低下は、磁区３１ａの安定性の低下を招来し、記録分解能の向上を阻害してしまう。磁気異方性エネルギーが大きく且つ熱的安定性が高いことから、高記録密度化を図るための記録磁性層材料として注目されているＦｅＰｔやＣｏＰｔなどの規則合金において、このような垂直磁気異方性低下の傾向は顕著である。
【０００９】
このように、磁気記録媒体に係る従来の技術は、記録磁性層を構成する磁性粒子の粒径を小さくするのに困難性を有する。そのため、従来の技術によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において所望の記録分解能を達成することができない場合がある。
【００１０】
一方、記録磁性層３１における磁区界面（図１０にて太線で表す）の凹凸の程度は、磁性粒子３１ｂの粒径に依存する。具体的には、磁性粒子３１ｂの粒径が小さいほど、磁区界面の凹凸は微細となる。当該凹凸が微細となるほど、記録磁性層３１における磁化遷移が急峻になり、媒体ノイズは低減される。しかしながら、磁気記録媒体に係る従来の技術は、上述のように、記録磁性層３１を構成する磁性粒子３１ｂの小径化に困難性を有する。そのため、従来の技術によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において媒体ノイズを充分に低減することができない場合がある。
【００１１】
本発明は、このような事情の下で考え出されたものであって、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体における記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、非磁性材料よりなり且つ複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備えることを特徴とする。
【００１３】
このような構成によると、磁気記録媒体の記録分解能を向上することができる。本発明の第１の側面における記録磁性層は、磁性材料よりなり且つ各々が独立の磁気記録単位として機能する複数の磁性コラム、即ちコラム状の磁性領域と、非磁性材料よりなる非磁性領域とを含んでなる。このような記録磁性層は、例えば、まず、所定の基材の上に磁性材料を成膜した後に当該磁性材料膜を所定のマスクを介してエッチングすることにより、基材上に起立する複数の磁性コラムを形成し、その後、磁性コラム間に非磁性材料を充填することによって、形成することができる。磁性材料膜は、当該磁性材料膜ひいてはこれから形成される磁性コラムが良好な磁性を獲得するための厚さ以上に形成することができる。例えば、規則化して磁性を獲得することのできるＦｅＰｔやＣｏＰｔにより磁性材料膜を形成する場合、規則化するのに適した配向を有する結晶粒を形成するための厚さ以上に、磁性材料膜を形成することができる。また、磁性材料膜のエッチングの際に用いるマスクのマスキングエリアを充分に微小にすることにより、当該エッチングにより形成される磁性コラムの横断面の直径すなわち粒径を所望の程度に小さくすることができる。このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体では、記録磁性層にて各々が単一の磁性粒子として機能する磁性コラムについて、良好な磁性を付与しつつ小さな粒径を達成でき、従って、記録磁性層において高い記録分解能を達成することが可能なのである。
【００１４】
加えて、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、記録磁性層にて各々が独立の磁気記録単位ないし単一の磁性粒子として機能する磁性コラムを小さく形成することができるので、記録磁性層に形成される磁区の界面の凹凸を微細化することができる。記録磁性層における磁区界面の凹凸が微細となると、当該記録磁性層における磁化遷移が急峻になり、媒体ノイズは低減される。
【００１５】
以上のように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体においては、記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することが可能である。このような磁気記録媒体は、高記録密度な垂直磁気記録方式媒体として実用に適している。
【００１６】
本発明の第１の側面において、好ましくは、記録磁性層、軟磁性層、および、これらの間の非磁性層よりなる積層構造を有する。第１の側面に係る磁気記録媒体は、このようないわゆる裏打ち軟磁性層を具備する磁気記録媒体として実施するのが好ましい。
【００１７】
好ましくは、複数の磁性コラムの横断面平均径、および、複数の磁性コラムの平均離隔距離は、記録磁性層の厚さよりも小さい。複数の磁性コラムの横断面平均径とは、複数の磁性コラムにおける記録磁性層の面内方向の断面についての平均直径である。また、好ましくは、複数の磁性コラムの横断面平均径に対する、複数の磁性コラムの平均離隔距離の比率は、１以下である。複数の磁性コラムの平均離隔距離とは、隣接磁性コラム間の最短距離の平均である。これらの構成は、磁性コラム断面の微小化を達成しつつ記録磁性層において良好な記録特性を得るうえで好適である。
【００１８】
好ましくは、磁性コラムは、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる。規則合金としては、ＦｅＰｔまたはＣｏＰｔを採用するのが好ましい。また、希土類−遷移金属アモルファス合金としては、ＴｂＦｅＣｏを採用するのが好ましい。これらの磁性材料は、垂直磁気記録媒体の記録磁性層を形成するための磁性コラム用材料として好適である。
【００１９】
好ましくは、非磁性層は、規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる。このような構成は、規則合金において磁性を発現するうえで好適である。
【００２０】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、当該複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に磁性材料を堆積することにより磁性材料膜を形成するための工程と、磁性材料膜上に、磁性コラム形成領域をマスクするためのエッチングマスクを形成するためのマスク形成工程と、エッチングマスクを介して磁性材料膜をエッチングすることにより、並列し且つ離隔する複数の磁性コラムを形成するための工程と、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填することにより、複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域を形成するための非磁性領域形成工程と、を含むことを特徴とする。本発明において、基材とは、磁性材料膜が積層形成される露出面を有するベース材であって、基板単体、および、軟磁性層や非磁性層などが既に積層形成された基板を含む。
【００２１】
このような方法によると、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体を製造することができる。したがって、本発明の第２の側面によると、製造される磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述したのと同様の効果が奏される。
【００２２】
本発明の第２の側面において、マスク形成工程では、好ましくは、記録磁性層よりも表面エネルギーの小さな第１材料を当該磁性材料膜上に成膜することにより第１材料膜を形成し、当該第１材料膜上に第２材料を粒状に堆積させることにより複数の第２材料粒を形成し、且つ、当該第２材料粒の各々の上に第３材料を堆積することによって、エッチングマスクとしてのマスク粒子を形成する。この場合、第１材料膜を形成した後であって第２材料粒を形成する前に、第２材料が堆積成長する基点を第１材料膜上に形成するのが好ましい。或は、マスク形成工程では、マスク粒子溶解溶液を磁性材料膜上に塗布し、その後、例えば溶液の液体成分を蒸発させることによって、塗布された溶液から、エッチングマスクとしてのマスク粒子を析出させてもよい。これらの手法は、微細なエッチングマスクを形成するうえで好適である。
【００２３】
非磁性領域形成工程においては、好ましくは、磁性コラムを加熱しつつ、複数の磁性コラムの上方から非磁性材料を供給することにより、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填する。或は、非磁性領域形成工程では、複数の磁性コラムの上方から、記録磁性層よりも表面エネルギーの小さな非磁性材料を供給することにより、複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填してもよい。これらの非磁性領域形成手法は、磁性コラム間の磁性的分離および物理的分離を適切に達成するうえで、好適である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表す。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録磁性層１１と、軟磁性層１２と、非磁性層１３と、保護膜１４とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものである。
【００２５】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、またはセラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２６】
記録磁性層１１は、充分に大きな保磁力を有し、磁性を発現するための複数の磁性コラム１１ａと非磁性領域１１ｂとからなる。複数の磁性コラム１１ａは、相互に並列し且つ離隔しており、各々、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。図２は、記録磁性層１１の部分拡大断面図であり、磁性コラム１１ａの横断面が表されている。
【００２７】
磁性コラム１１ａは、例えば、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる。規則合金としては、例えばＦｅＰｔやＣｏＰｔを採用することができる。また、希土類−遷移金属アモルファス合金としては、例えばＴｂＦｅ，ＴｂＣｏ，またはＴｂＦｅＣｏなどを採用することができる。規則化することにより磁性を獲得することのできる例えばＦｅＰｔやＣｏＰｔ、並びに、磁性を有する希土類−遷移金属アモルファス合金は、垂直磁気異方性エネルギーが大きく且つ熱的安定性が高いので、記録磁性層１１を構成するための磁性材料として好適である。一方、非磁性領域１１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，またはＳｉＮよりなる。或は、非磁性領域１１ｂは、Ｃｒ，Ｔｉ，Ａｌ，Ａｇ，またはこれらの合金により構成してもよい。
【００２８】
複数の磁性コラム１１ａの横断面の平均径は、例えば３〜７ｎｍである。また、複数の磁性コラム１１ａにおける隣接磁性コラム間の平均離隔距離は、例えば１〜３ｎｍである。これらの範囲において、横断面平均径に対する平均離隔距離の比率は、１以下であるのが好ましい。記録磁性層１１の厚さは、例えば１０〜３０ｎｍである。このような構成によると、記録磁性層１１において、各磁性コラムが孤立している微細なコラム構造を適切に形成することができる。
【００２９】
軟磁性層１２は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈している。軟磁性層１２の磁化容易軸は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１２は、充分に小さな保磁力を有する。このような軟磁性層１２は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１２の厚さは、例えば１００〜３００ｎｍである。
【００３０】
非磁性層１３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するためのものである。非磁性層１３の厚さは、例えば１〜１５ｎｍである。
【００３１】
磁性コラム１１ａが規則合金よりなる場合には、非磁性層１３は、採用する規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる。そのような非磁性酸化物としては、例えば、ＭｇＯ，ＺｎＯ，またはＲｕＯを採用することができる。
【００３２】
また、磁性コラム１１ａが希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる場合、非磁性層１３における記録磁性層側の表面凹凸は、微細とする必要はない。従来の技術においては、記録磁性層を希土類−遷移金属アモルファス合金より構成する場合に、記録磁性層が積層形成される下地層（非磁性層）の表面凹凸を微細とする必要がある。微細な表面凹凸のピンニング作用により、記録磁性層内部の磁区構造に存在する磁壁の揺らぎ又は移動を抑制し、当該磁区構造の微細化を図るためである。これに対し、本発明では、記録磁性層１１において磁性を発現するための材料として希土類−遷移金属アモルファス合金を採用する場合であっても、当該磁性発現材料は、非磁性領域１１ｂにより相互に隔絶された磁性コラム１１ａの形態を有し、このような磁性コラム構造により記録磁性層１１の磁区構造を微細化することができるので、記録磁性層１１の下地層である非磁性層１３における記録磁性層側の表面凹凸を微細とする必要はないのである。
【００３３】
保護膜１４は、記録磁性層１１を外界から物理的および化学的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン，ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１４の膜さは、例えば１〜５ｎｍである。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと軟磁性層１２との間に更に密着層を有してもよい。当該密着層は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，またはＮｉＡｌよりなる。密着層の厚さは、例えば１〜５ｎｍである。
【００３５】
図３〜図５は、磁気記録媒体Ｘ１の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、軟磁性層１２および非磁性層１３を順次積層形成することによって、図３（ａ）に示すような積層構造体を形成する。軟磁性層１２および非磁性層１３は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。
【００３６】
次に、スパッタリング法により、図３（ｂ）に示すように、非磁性層１３の上に磁性材料を成膜することによって磁性材料膜１１ａ’を形成する。次に、図３（ｃ）に示すように、磁性材料膜１１ａ’の上にマスク微粒子１５を形成する。マスク微粒子１５は、後のエッチング工程にて、磁性材料膜１１ａ’において磁性コラム１１ａとして形成される箇所、即ち磁性コラム形成領域を、マスクするためのものである。
【００３７】
図４は、マスク微粒子１５を形成するための方法を表す。図４における各工程は、図３よりも拡大されて表されている。マスク微粒子１５の形成においては、まず、図４（ａ）に示すように、磁性材料膜１１ａ’の表面に誘電体材料を成膜することによって、下地層１６を形成する。誘電体材料としては、磁性材料膜１１ａ’よりも小さな表面エネルギーを有するものを使用する。そのような誘電体材料としては、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯ，ＡｌＮ，ＡｌＯを採用することができる。
【００３８】
次に、図４（ｂ）に示すように、下地層１６の上に材料粒１５ａを形成する。
具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、磁性材料膜１１ａ’の上に所定の材料を島状に堆積成長させることによって材料粒１５ａを形成する。材料粒形成用の材料としては、例えば、Ａｇ，Ｃｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｔａ，またはこれらの合金を採用することができる。また、材料粒形成用材料としては、下地層１６よりも表面エネルギーの大きい材料を選択するのが好ましい。材料粒１５ａを構成するための材料の表面エネルギーが下地層１６のそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される材料粒１５ａは、より小径化する、即ち微粒子化する。本発明においては、材料粒１５ａの形成の前に、材料粒１５ａが粒状に成長するのを促進するための基点を、例えばスパッタリング法により下地層上に予め形成しておいてもよい。基点形成用の材料としては、例えば、酸化ルテニウムや酸化パラジウムなどの貴金属酸化物を採用することができる。
【００３９】
マスク微粒子１５の形成においては、次に、図４（ｃ）に示すように、材料粒１５ａの上にエンハンス材料１５ｂを堆積する。エンハンス材料１５ｂとしては、例えば炭素やホウ素を採用することができる。エンハンス材料１５ｂとしては、原子半径の比較的小さなものが好ましい。このようにして、磁性材料膜１１ａ’の表面に、多数の微小なマスク微粒子１５を高精度に形成することができる。
マスク微粒子１５は、形成目的の磁性コラム１１ａの断面サイズおよび形成密度に応じて分散形成される。
【００４０】
マスク微粒子１５の形成においては、図４を参照して上述した手法に代えて、いわゆるナノパーティクルとして析出可能な成分を溶解している溶液をスピンコーティング法により磁性材料膜１１ａ’の表面に塗布した後、当該溶液の液体成分を蒸発させてナノパーティクルを析出させてもよい。ナノパーティクルとしては、例えば、粒状のＰｔ，Ａｕ，Ｐｄ，ＦｅＰｔ，またはＣｏＰｔを採用することができる。このような手法を採用する場合、形成目的の磁性コラム１１ａの断面サイズおよび形成密度に応じて、当該溶液におけるナノパーティクルの含有率は決定される。このような手法によっても、磁性材料膜１１ａ’上に、多数の微小なマスク微粒子１５を高精度に形成することができる。
【００４１】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、次に、図５（ａ）に示すように、マスク微粒子１５をエッチングマスクとして利用して、非磁性層１３に至るまで磁性材料膜１１ａ’に対してエッチング処理を施す。これにより、磁性コラム１１ａが形成される。このエッチング処理においては、高真空中で行うドライエッチング法を採用してもよいし、所定のエッチング液を使用して行うウエットエッチング法を採用してもよい。本工程では、磁性材料膜１１ａ’の一部とともにマスク微粒子１５の一部もエッチング除去される。したがって、図３（ｃ）を参照して上述した工程では、この除去量を考慮して、マスク微粒子１５の構成材料および高さを決定するのが好ましい。
【００４２】
次に、図５（ｂ）に示すように、磁性コラム間に非磁性領域１１ｂを形成する。具体的には、基板Ｓの側から加熱することによって磁性コラム１１ａを所定の高温に維持しつつ、比較的融点の低い非磁性材料を、スパッタリング法により磁性コラム１１ａの上方から供給する。このような手法によると、磁性コラム１１ａと非磁性材料の表面拡散温度の差に起因して、当該非磁性材料は、メニスカス効果により磁性コラム間を充たす。その結果、磁性コラム間に適切に充填された非磁性領域１１ｂが形成されることとなる。このような手法を採用する場合、非磁性材料としては、例えば、Ａｇ，Ａｌ，またはこれらの合金を採用することができる。
【００４３】
非磁性領域１１ｂの形成においては、上述の手法に代えて、磁性コラム１１ａよりも所定の程度に表面エネルギーの小さな非磁性材料を、スパッタリング法により磁性コラム１１ａの上方から供給してもよい。このような手法によると、磁性コラム１１ａと非磁性材料の表面エネルギーの差に起因して、当該非磁性材料は、磁性コラム間を充たす。その結果、磁性コラム間に適切に充填された非磁性領域１１ｂが形成されることとなる。このような手法を採用する場合、非磁性材料としては、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯ，ＡｌＮ，またはＡｌＯを採用することができる。
【００４４】
磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、次に、スパッタリング法またはＣＶＤ法により、図５（ｃ）に示すように、記録磁性層１１の上に保護膜１４を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００４５】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１に対して保護膜１４を介して記録用の磁気ヘッドを近接して対向させ、当該磁気ヘッドにより、記録磁性層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て軟磁性層１２にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録磁性層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層１１において、所定の信号に対応する磁区が記録されることとなる。一方、磁気記録媒体Ｘ１の再生に際しては、記録磁性層１１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層１１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【００４６】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち軟磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層１１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００４７】
また、磁気記録媒体Ｘ１は、記録磁性層１１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体の技術分野においては、記録磁性層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、媒体ノイズが小さくなり、当該記録磁性層における記録分解能は高くなることが知られている。上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１の磁性機能を発現する磁性コラム１１ａについて小さな粒径（面内方向の断面直径）を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００４８】
加えて、磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１にて各々が単一の磁性粒子として機能する磁性コラム１１ａを小さな断面サイズで形成することができるので、記録磁性層１１に形成される磁区の界面の凹凸を微細化することができる。記録磁性層１１における磁区界面の凹凸が微細となると、媒体ノイズは低減される。
【００４９】
【実施例】
次に、本発明の実施例について、比較例とともに記載する。
【００５０】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図６に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、ＤＣスパッタリング法によりＣｏＺｒＮｂ合金を成膜することによって、厚さ１５０ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式の回転カソード型ＤＣ・ＲＦマグネトロンスパッタリング装置を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５合金ターゲットを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、成膜速度を２９ｎｍ／ｍｉｎとした。
形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ（テスラ）であった。
【００５１】
次に、ＲＦスパッタリング法により軟磁性層上にＭｇＯを成膜することによって、厚さ１５ｎｍの非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ＭｇＯターゲットを使用し、ガス圧力を０．５Ｐａとし、成膜速度を８ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５２】
次に、ＤＣスパッタリング法により非磁性層上にＦｅＰｔを成膜することによって、厚さ１０ｎｍの磁性材料膜を形成した。具体的には、Ｆｅ（純度９９．９％）ターゲットおよびＰｔ（純度９９．９９％）ターゲットを同時にスパッタリングするコスパッタリングにより、磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．０Ｐａとし、成膜速度を１３．５ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された磁性材料膜は、Ｆｅ５０Ｐｔ５０の組成を有していた。スパッタリングの後、磁性材料膜を構成するＦｅＰｔを規則化配列させて磁性化させるべく、４００℃で４０分間、加熱処理を行なった。加熱処理を経た磁性材料膜について、振動試料型磁力計（ＶＳＭ）を使用して磁気特性を調べたところ、保磁力Ｈｃは７．３ｋＯｅであり、飽和磁化Ｍｓは７４５ｅｍｕ／ｃｃであり、膜面に対して垂直方向に磁化されていた。
【００５３】
次に、ＤＣスパッタリング法により磁性材料膜上にＳｉＮを成膜することによって、マスク微粒子形成用の下地層（厚さ１ｎｍ）を形成した。ＳｉＮは、記録磁性層を構成するＦｅＰｔよりも表面エネルギーが小さい。具体的には、Ｓｉ（純度９９．９９％）ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスおよびＮ２ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、ＳｉＮを成膜した。本スパッタリングでは、ＡｒガスおよびＮ２ガスの流量比を２：１とし、ガス圧力を０．３２Ｐａとし、成膜速度は１３．６ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５４】
次に、ＤＣスパッタリング法により下地層上に酸化ルテニウム（ＲｕＯｘ）を成膜することによって、マスク微粒子形成用の基点層（厚さ０．６ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｒｕ（純度９９．９９％）ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒガスおよびＯ２ガスを使用して行う反応性スパッタリングにより、ＲｕＯｘを成膜した。本スパッタリングでは、ＡｒガスおよびＯ２ガスの流量比を５：１とし、ガス圧力を１．２Ｐａとし、成膜速度は２ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５５】
次に、凝集効果を利用して、基点層上にマスク微粒子を形成した。マスク微粒子の形成においては、まず、ＤＣスパッタリング法により、基点層上に、低融点材料であるＡｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）を島状に堆積（厚さ０．８ｎｍ）させた。本スパッタリングでは、Ａｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）ターゲットを使用し、ガス圧力を２Ｐａとし、成膜速度を２．５ｎｍ／ｍｉｎとした。
続いて、マスク微粒子の高さを増大するため、ＤＣスパッタリング法により、当該Ａｇ合金堆積粒上に、エンハンス材料であるＣを更に堆積（厚さ１ｎｍ）させた。本スパッタリングでは、Ｃターゲットを使用し、ガス圧力を２Ｐａとし、成膜速度を５．２ｎｍ／ｍｉｎとした。炭素（Ｃ）は、原子半径が小さいため、このようなエンハンス材料としては好適である。このように形成したマスク微粒子の粒径について、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用して調べたところ、粒径は３〜６ｎｍ程度であり、平均粒径は４ｎｍであった。また、マスク微粒子を形成した後に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を使用して磁性材料膜の表面を調べたところ、平均表面粗さＲａは、０．２１ｎｍであた。このように、磁性材料膜上に微小な粒子（マスク微粒子）が形成されていることが確認された。
【００５６】
本実施例の磁気記録媒体の製造においては、次に、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して、ＲＦスパッタエッチング法により、非磁性層に至るまで磁性材料膜に対してエッチング処理を施した。このとき、マスク微粒子のエッチング速度は磁性材料膜のそれよりも遅いが、マスク微粒子の一部もエッチング除去された。本スパッタリングでは、ＲＦ投入電力を４５０Ｗとした。このようなエッチング処理の後、磁性材料膜が当初は一様に存在していた箇所の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、約１〜５ｎｍの間隔で複数の磁性コラムが形成されていることが確認された。
【００５７】
次に、ＤＣスパッタリング法により、上述のように形成された磁性コラムの上方から非磁性材料であるＡｇ合金（Ａｇ含有率：９８ａｔ％）を成膜することによって、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．５Ｐａとし、成膜速度を２．１ｎｍ／ｍｉｎとし、基板温度を２３０℃とした。このような条件で行った本工程では、加熱により表面が活性化した磁性コラムに対して付着した低融点のＡｇ合金材料が、メニスカス効果により分離して磁性コラム間を充たすものと考えられる。このようにして、磁性コラムおよび非磁性領域からなる記録磁性層を形成した後、当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は５ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００５８】
次に、ＤＣスパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ３ｎｍの保護膜を形成した。本スパッタリングでは、Ｃ（炭素）ターゲットを使用し、ガス圧力を０．４Ｐａとし、成膜速度を２７ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５９】
以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、保磁力Ｈｃは７．０ｋＯｅであり、飽和磁化Ｍｓは７３０ｅｍｕ／ｃｃであり、膜面に対して垂直方向に磁化されていた。
【００６０】
＜記録再生特性＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体の記録再生特性を調べた。具体的には、まず、単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生し、スペクトルアナライザを使用して、当該再生信号の出力を検出した。
【００６１】
その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７１ｍＶであり、このときの媒体ノイズは３μＶｒｍｓ程度であった。同一の単磁極ヘッドおよびＧＭＲヘッドを使用して、線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の記録再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．４２ｍＶであり、媒体ノイズは５．３μＶｒｍｓであった。同一の単磁極ヘッドおよびＧＭＲヘッドを使用して、線記録密度８００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の記録再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．１ｍＶであり、媒体ノイズは７．２μＶｒｍｓであった。
【００６２】
【実施例２】
＜磁気記録媒体の作製＞
図６に示す積層構成を有する他の磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。
【００６３】
次に、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。具体的には、まず、鉄カルボニル（Ｆｅ（ＣＯ）５）１０ｇと白金アセチルアセトネート（Ｐｔ（ａｃａｃ）２）１０ｇとをエチレングリコール１００ｍｌに溶解または分散させた溶液を、スピンコーティング法により、磁性材料膜上に塗布した。このとき、塗布対象の回転数を２５００ｒｐｍとした。その後、１５０℃で６０分間乾燥することにより、液体成分を蒸散させ、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。このマスク微粒子は、ＦｅＰｔよりなる。このように形成したマスク微粒子の粒径について、ＴＥＭを使用して調べたところ、粒径は４〜６ｎｍ程度であり、平均粒径は５ｎｍであった。また、マスク微粒子を形成した後に、ＡＦＭを使用して磁性材料膜の表面を調べたところ、平均表面粗さＲａは、０．２３ｎｍであた。このように、磁性材料膜上に微小な粒子が形成されていることが確認された。
【００６４】
本実施例の磁気記録媒体の製造においては、次に、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して、実施例１と同様にして磁性コラムを形成した。続いて、実施例１と同様にして、磁性コラム間の非磁性領域を形成した。これにより、記録磁性層が形成された。次に、当該記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００６５】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００６６】
【実施例３】
＜磁気記録媒体の作製＞
図７に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）、および、マスク微粒子（多層構造）を順次形成した。続いて、実施例１と同様にして、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して磁性コラムを形成した。
【００６７】
次に、ＤＣスパッタリング法により、上述のように形成された磁性コラムの上方から非磁性材料であるＳｉＮを成膜することによって、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３２Ｐａとし、成膜速度を１３．６ｎｍ／ｍｉｎとし、基板温度を室温とした。このような条件で行った本工程では、相対的に表面エネルギーの大きな磁性コラムに対し、相対的に表面エネルギーの小さなＳｉＮが、濡れ性よく磁性コラム間を充たすものと考えられる。このようにして、磁性コラムおよび非磁性領域からなる記録磁性層を形成した後、当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は５ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００６８】
次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００６９】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００７０】
【実施例４】
＜磁気記録媒体の作製＞
図７に示す積層構成を有する他の磁気ディスクとして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。
【００７１】
次に、実施例２と同様にして、磁性材料膜上にマスク微粒子を形成した。次に、実施例１と同様にして、マスク微粒子をエッチングマスクとして利用して磁性コラムを形成した。次に、実施例３と同様にして、磁性コラム間に非磁性領域を形成した。このようにして、本実施例の記録磁性層を形成した。当該記録磁性層の断面構造を、ＴＥＭを使用して調べたところ、複数の磁性コラムの横断面平均径は６ｎｍであり、磁性コラム間の平均離隔距離は２ｎｍであった。
【００７２】
次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。本実施例の磁気記録媒体における記録磁性層について、ＶＳＭを使用して磁気特性を調べたところ、実施例１の磁気記録媒体と同様の磁気特性を示した。
【００７３】
＜記録再生特性＞
本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩ、３００ｋＦＣＩ、および８００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、実施例１と略同程度の値が得られた。
【００７４】
【比較例】
＜磁気記録媒体の作製＞
図８に示す積層構成を有する磁気ディスクとして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ）に対し、実施例１と同様にして、面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５，厚さ１５０ｎｍ）、非磁性層（ＭｇＯ，厚さ１５ｎｍ）、および、本比較例の記録磁性層を構成する磁性材料膜（Ｆｅ５０Ｐｔ５０，厚さ１０ｎｍ）を順次形成した。次に、記録磁性層上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ３ｎｍ）を形成した。以上のようにして、本比較例の磁気記録媒体を作製した。
【００７５】
＜記録再生特性＞
本比較例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして、線記録密度２０ｋＦＣＩおよび３００ｋＦＣＩの各々の記録信号の再生出力を検出し、再生信号振幅および媒体ノイズを調べた。その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．７０ｍＶであり、このときの媒体ノイズは３μＶｒｍｓ程度であった。
線記録密度３００ｋＦＣＩでは、再生信号振幅は０．１８ｍＶであり、媒体ノイズは４９．７μＶｒｍｓであった。また、本比較例の磁気記録媒体に対しては、８００ｋＦＣＩの線記録密度では信号を記録することができなかった。
【００７６】
【評価】
線記録密度３００ｋＦＣＩの記録信号を再生した際の媒体ノイズについては、実施例１の磁気記録媒体は、比較例の磁気記録媒体の約１０分の１であり、良好に低減されていた。また、実施例１の磁気記録媒体には８００ｋＦＣＩの記録密度で信号を適切に記録できたのに対し、比較例の磁気記録媒体には、そのような高密度では信号を記録することができなかった。
【００７７】
比較例の磁気記録媒体では、記録磁性層を構成する磁性粒子どうしが孤立化されていないために磁性粒子間の磁気的相互作用が強く、従って、記録処理により形成される単一の磁区（磁気ユニット）が比較的大きくなってしまい、線記録密度が高くなるにつれて媒体ノイズが大きくなると考えられる。これに対し、実施例１の磁気記録媒体では、記録磁性層の磁性を発現する各磁性粒子（各磁性コラム）が孤立化されているので、記録処理により形成される単一の磁区（磁気ユニット）が微細であり、従って、高線記録密度でも良好な記録再生特性を示すものと考えられる。
【００７８】
このように、実施例１の磁気記録媒体は、比較例の磁気記録媒体よりも、記録分解能が高く且つ媒体ノイズが小さい。したがって、本発明に係る実施例１の磁気記録媒体、および、これと同様の記録再生特性を示す実施例２〜４の磁気記録媒体においては、比較例の磁気記録媒体よりも、高記録密度化を達成できることが判る。
【００７９】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００８０】
（付記１）磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、非磁性材料よりなり且つ前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備えることを特徴とする、磁気記録媒体。
（付記２）前記記録磁性層、軟磁性層、および、これらの間の非磁性層よりなる積層構造を有する、付記１に記載の磁気記録媒体。
（付記３）前記複数の磁性コラムの横断面平均径、および、前記複数の磁性コラムにおける隣接磁性コラム間の平均離隔距離は、前記記録磁性層の厚さよりも小さい、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記複数の磁性コラムの横断面平均径に対する、前記複数の磁性コラムの平均離隔距離の比率は、１以下である、付記１から３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記磁性コラムは、規則合金または希土類−遷移金属アモルファス合金よりなる、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記規則合金は、ＦｅＰｔまたはＣｏＰｔである、付記５に記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記非磁性層は、前記規則合金の結晶配向を制御するための非磁性酸化物よりなる、付記５または６に記載の磁気記録媒体。
（付記８）垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、当該複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に磁性材料を堆積することにより磁性材料膜を形成するための工程と、
前記磁性材料膜上に、磁性コラム形成領域をマスクするためのエッチングマスクを形成するためのマスク形成工程と、
前記エッチングマスクを介して前記磁性材料膜をエッチングすることにより、並列し且つ離隔する複数の磁性コラムを形成するための工程と、
前記複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填することにより、前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域を形成するための非磁性領域形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）前記マスク形成工程においては、前記磁性材料よりも表面エネルギーの小さな第１材料を当該磁性材料膜上に成膜することにより第１材料膜を形成し、当該第１材料膜上に第２材料を粒状に堆積させることにより複数の第２材料粒を形成し、且つ、当該第２材料粒の各々の上に第３材料を堆積することによって、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を形成する、付記８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）前記第１材料膜を形成した後であって前記第２材料粒を形成する前に、前記第２材料が堆積成長する基点を前記第１材料膜上に形成する、付記９に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記マスク形成工程では、マスク粒子溶解溶液を前記磁性材料膜上に塗布し、且つ、塗布された溶液から、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を析出させる、付記８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）前記非磁性領域形成工程においては、前記磁性コラムを加熱しつつ、前記複数の磁性コラムの上方から非磁性材料を供給することにより、前記複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填する、付記８から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）前記非磁性領域形成工程においては、前記複数の磁性コラムの上方から、前記磁性材料よりも表面エネルギーの小さな非磁性材料を供給することにより、前記複数の磁性コラムの間に前記非磁性材料を充填する、付記８から１１のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層において、記録分解能を向上し且つ媒体ノイズを低減することができる。したがって、本発明に係る磁気記録媒体およびその製造方法は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において高記録密度化を図るのに適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体における記録磁性層の部分拡大断面図である。
【図３】図１に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図４】図３（ｃ）に示すマスク微粒子の形成過程を表す。
【図５】図３に続く工程を表す。
【図６】実施例１，２の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図７】実施例３，４の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図８】比較例の磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図９】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１０】図９に示す磁気記録媒体における記録磁性層の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
Ｘ１ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１ 記録磁性層
１１ａ 磁性コラム
１１ａ’ 磁性材料膜
１１ｂ 非磁性領域
１２ 軟磁性層
１３ 非磁性層
１４ 保護膜
１５ マスク微粒子
１５ａ 材料粒
１５ｂ エンハンス材料
１６ 下地層
Claims (5)
- 磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、非磁性材料よりなり且つ前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備えることを特徴とする、磁気記録媒体。
- 前記複数の磁性コラムの横断面平均径、および、前記複数の磁性コラムにおける隣接磁性コラム間の平均離隔距離は、前記記録磁性層の厚さよりも小さい、請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 垂直磁気異方性を有して並列する複数の磁性コラムと、当該複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域と、を含む記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に磁性材料を堆積することにより磁性材料膜を形成するための工程と、
前記磁性材料膜上に、磁性コラム形成領域をマスクするためのエッチングマスクを形成するためのマスク形成工程と、
前記エッチングマスクを介して前記磁性材料膜をエッチングすることにより、並列し且つ離隔する複数の磁性コラムを形成するための工程と、
前記複数の磁性コラムの間に非磁性材料を充填することにより、前記複数の磁性コラムの間に介在する非磁性領域を形成するための非磁性領域形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。 - 前記マスク形成工程においては、前記磁性材料よりも表面エネルギーの小さな第１材料を前記磁性材料膜上に成膜することにより第１材料膜を形成し、当該第１材料膜上に第２材料を粒状に堆積させることにより複数の第２材料粒を形成し、且つ、当該第２材料粒の各々の上に第３材料を堆積することによって、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を形成する、請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記マスク形成工程では、マスク粒子溶解溶液を前記磁性材料膜上に塗布し、且つ、塗布された溶液から、前記エッチングマスクとしてのマスク粒子を析出させる、請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
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