JP2006048860A - 磁気記録媒体および磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の割れを発生させることなく製造でき、トラッキングエラーを防止できるディスクリートトラック型の磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】中央穴を持つ直径１．８インチ以下のディスク基板上に軟磁性裏打ち層および磁気記録層が形成され、前記磁気記録層は記録トラックをなす磁性体パターンと磁性体パターンを分離する非磁性体とを含む磁気記録媒体であって、前記軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが５ｎｍ以下である磁気記録媒体。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ディスクリートトラック型の磁気記録媒体、およびこの磁気記録媒体を有する磁気記録装置に関する。

近年、磁気記録媒体のさらなる高密度化に対応するために、隣接する記録トラックを溝または非磁性材料からなるガードバンドで分離し、隣接トラック間の磁気的干渉を低減するようにしたディスクリートトラック媒体が注目を集めている。このようなディスクリートトラック媒体を製造する際には、スタンパを用いたインプリント法によって記録トラックをなす磁性体のパターンとともにサーボ領域の信号に相当する磁性体のパターンも形成すれば、サーボトラックライトの工程をなくせるのでコスト低減につながる。

また、記録密度を向上するために、磁気記録媒体は面内記録媒体から垂直記録媒体へと移行しつつある。垂直磁気記録媒体は、基板上に軟磁性裏打ち層（Ｓｏｆｔ ＵｎｄｅｒＬａｙｅｒ：ＳＵＬ）と垂直磁気記録層を形成した、いわゆる垂直二層媒体として製造される。

しかし、インプリント法によるディスクリートトラックを有する垂直磁気記録媒体の好適な製造条件はまだ確立されているわけではない。

従来、非磁性基板上に軟磁性裏打ち層のパターンを形成し、軟磁性裏打ち層のパターンを分離する凹部を非磁性層で充填し、その上に垂直磁気記録層を形成することが提案されている（特許文献１）。

一方、ディスクリートトラック媒体ではないが、軟磁性裏打ち層が膜厚１００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲において表面粗さ１．０ｎｍ以下の平坦性を有する垂直磁気記録媒体が提案されている（特許文献２）。
特開２００３−１６６２３号公報 特開２００３−９９９１２号公報

本発明者らが、インプリント法によってディスクリートトラックを有する垂直磁気記録媒体を製造したところ、インプリント工程においてディスク基板の割れが発生したり、製造後の媒体に異常突起が生じたりすることがあった。また、基板の割れや異常突起が生じなかった媒体でも、磁気記録装置に組み込んだときにトラッキングエラーを生じる場合があった。これらの問題点の原因は、軟磁性裏打ち層の平坦性が悪いと、インプリント工程において基板に大きな歪が生じるためであることがわかってきた。

本発明の目的は、基板の割れを発生させることなく製造でき、トラッキングエラーを防止できるディスクリートトラック型の磁気記録媒体、およびこの磁気記録媒体を有する磁気記録装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る磁気記録媒体は、中央穴を持つ直径１．８インチ以下のディスク基板上に軟磁性裏打ち層および磁気記録層が形成され、前記磁気記録層は記録トラックをなす磁性体パターンと磁性体パターンを分離する非磁性体とを含む磁気記録媒体であって、前記軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが５ｎｍ以下であることを特徴とする。

本発明の他の態様に係る磁気記録装置は、上記の磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを有することを特徴とする。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体は、ディスク基板の径が小さく、かつ軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが小さいため、インプリント工程において基板に大きな歪が発生しない。このため、基板の割れを発生させることなく製造でき、トラッキングエラーも防止できる。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体において、軟磁性裏打ち層の底部または上部の平均粗さＲａは、断面ＴＥＭ観察により求めることができる。Ｒａは中心線を基準とした粗度曲線の平均値と定義され、下記の数式で表される。ここで、Ｌ：粗度曲線の長さ、ｆ（ｘ）：中心線を基準にした粗度曲線である。

なお、作製した磁気記録媒体の断面ＴＥＭ観察により求められるＲａと、軟磁性裏打ち層の成膜前の下地表面または成膜直後の軟磁性裏打ち層の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）測定により求められるＲａとはほぼ一致する。このため、以下においてはＡＦＭ測定により求めたＲａを用いることがある。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体は、ディスク基板の直径が１．８インチ以下であり、かつ軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが５ｎｍ以下である。ディスク基板の直径は１インチ以下であることがより好ましい。軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さは１ｎｍ以下であることがより好ましい。

また、軟磁性裏打ち層の上部の平均粗さは５ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。このような条件を満たしていれば、インプリント工程におけるインプリントむらを少なくすることができ、トラッキングエラーの防止に効果がある。

図１に、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の断面図を示す。図１において、ディスク基板１１上には、軟磁性裏打ち層（Ｓｏｆｔ ＵｎｄｅｒＬａｙｅｒ：ＳＵＬ）１２、中間層１３、垂直磁気記録層１４、保護層１５および潤滑層１６が形成されている。軟磁性裏打ち層１２と垂直磁気記録層１４とでいわゆる垂直二層媒体が構成される。垂直二層媒体において、軟磁性裏打ち層１２は、垂直磁気記録層１４を磁化するための記録ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して磁気ヘッド側へ還流させる。すなわち、軟磁性裏打ち層１２は磁気ヘッドの一部として機能し、垂直磁気記録層１４に急峻で充分な垂直磁界を印加して記録効率を向上させる役目を果たす。

ディスク基板１１としては直径が１．８インチ以下のものが用いられる。ディスク基板１１と軟磁性裏打ち層１２との間には、下地層を設けてもよい。軟磁性裏打ち層１２は底面の平均粗さＲａが５ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以下であることがより好ましい。また、軟磁性裏打ち層１２は上面の平均粗さＲａが５ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層１４には、磁性体パターン２１と、磁性体パターン２１を分離する非磁性体２２が含まれる。この例では、非磁性体２２として保護層１５や潤滑層１６の一部が用いられている。なお、非磁性体としては磁性体パターン２１の間の溝に絶縁材料を埋め込んだ後に平坦化することにより形成した絶縁層を用いてもよい。

図２に、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の垂直磁気記録層の平面図を示す。図２に示すように、垂直磁気記録層にはサーボ領域３１とデータ領域３２が形成されている。サーボ領域３１は、プリアンブル、アドレス領域３３、ＡＢＣＤバースト領域３４、ミラー部などを含む。磁気ヘッドは磁性体の有無によって生じる磁束の変化からサーボ信号を読み出すことができる。データ領域３２は、記録トラック３５と、記録トラック３５を分離するガードバンド３６を含む。

図３（Ａ）〜（Ｇ）を参照して本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を説明する。

図３（Ａ）に示すように、基板１１上に、軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）１２、中間層１３および垂直磁気記録層１４を成膜した。以下においては、基板上への薄膜の形成方法としてスパッタリングのみを用いたが、真空蒸着法や電解メッキ法などでも同様の効果を得ることができる。

基板１１としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板、およびこれらの基板の表面にＮｉＰ層を形成したものなどを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。基板の表面にＮｉＰ層を形成するには、メッキやスパッタリングが用いられる。

本実施形態においては、基板１１として直径０．８５インチの結晶化ガラス基板を用いた。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどが挙げられる。基板１１と軟磁性裏打ち層１２との間に、軟磁性裏打ち層１２の結晶性を向上させたり基板１１との密着性の向上させたりするために下地層を設けてもよい。下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔもしくはこれらを含む合金またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。

軟磁性裏打ち層１２には、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏを含む材料を用いることができる。より具体的には、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金およびＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。

軟磁性裏打ち層１２に、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造を有する材料、または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散したグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。

軟磁性裏打ち層１２の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることができる。Ｃｏは８０ａｔ％以上含まれていることが好ましい。このようなＣｏ合金をスパッタリングにより成膜した場合、アモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示し、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料として、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。

本実施形態ではＳＵＬ１２と記録層１４との間に非磁性体からなる中間層１３を設けているが、中間層１３は必ずしも設ける必要はない。中間層１３の役割は、ＳＵＬと記録層との交換結合相互作用を遮断すること、および記録層の結晶性を制御することである。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉもしくはこれらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。

垂直磁気記録層１４には、たとえばＣｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、必要に応じてＣｒを含むＣｏＰｔＣｒ系合金が用いられる。垂直磁気記録層１４には、これらの合金に酸化物（たとえば酸化シリコン、酸化チタン）を含有させた材料を用いてもよい。垂直磁気記録層中１４では、磁性結晶粒子が柱状構造をなしていることが好ましい。このような構造を有する垂直磁気記録層１４では、磁性結晶粒子の配向性および結晶性が良好であり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）を得ることができる。上記のような構造を得るためには、酸化物の量が重要になる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下が好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下がより好ましい。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量が上記の範囲であれば、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を孤立化および微細化させることができる。酸化物の含有量が上記範囲を超える場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなる。一方、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の孤立化および微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなる。

垂直磁気記録層１４のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量が上記範囲であると、垂直磁気記録層に必要な一軸磁気異方性定数Ｋｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好になり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがある。一方、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適したＫｕしたがって熱揺らぎ特性が得られなくなる。

垂直磁気記録層１４のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下が好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下がより好ましい。Ｃｒ含有量が上記範囲であると、磁性粒子の一軸磁気異方性定数Ｋｕを下げることなく高い磁化を維持でき、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、かつ磁性粒子の結晶性、配向性が悪化し、結果として記録再生特性が悪くなる。

垂直磁気記録層１４は、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｃｒ、酸化物に加えて、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の添加元素を含んでいてもよい。これらの添加元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進するか、または結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。これらの添加元素の合計含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られなくなる。

垂直磁気記録層１４の他の材料としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉが挙げられる。垂直磁気記録層に、Ｐｔ、Ｐｄ、ＲｈおよびＲｕからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏとの多層膜を用いることもできる。また、これらの多層膜の各層に、Ｃｒ、ＢまたはＯを添加した、ＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどの多層膜を用いることもできる。

垂直磁気記録層１４の厚さは、５〜６０ｎｍが好ましく、１０〜４０ｎｍがより好ましい。この範囲の厚さを有する垂直磁気記録層１４は高記録密度に適している。垂直磁気記録層１４の厚さが５ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。一方、垂直磁気記録層１４の厚さが４０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。垂直磁気記録層１４の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上であることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層１４の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。

図３（Ｂ）に示すように、垂直磁気記録層１４上にレジスト４１（ローム・アンド・ハース電子材料株式会社製Ｓ１８０１）を回転数４０００ｒｐｍでスピンコートした。

一方、インプリントを行うためにスタンパ５１を用意した。このスタンパ５１はニッケル製であり、１トラックが１２０セクタ、１セクタの容量が１００００ビット、トラック密度が１００ｋＴＰＩとなるようなパターンが形成されている。スタンパ５１をフッ素系の剥離材であるパーフルオロアルキル誘導体にディップし、インプリント時の離型性を高めるようにする。まず、パーフルオロアルキル誘導体とスタンパ５１との密着性を上げるために、４０℃以上で５分間アッシャーによりスタンパ５１を酸化した。同一のスタンパを用いてインプリントを何回も繰り返すときには、スタンパにレジストが付着している場合があり、アッシャーによるスタンパ５１の処理はレジストを剥離できるのでスタンパ５１の洗浄も兼ねている。パーフルオロアルキル誘導体としてパーフルオロポリエーテル（HOOC-CF₂-O-(CF₂-CF₂-O)_m-(CF₂-O)_n-CF₂-COOH）をGALDEN-HT70（ソルベイソレクシス社）で希釈した溶液が入っているルーバーを用いて、スタンパ５１の表面をパーフルオロアルキル誘導体で被覆した。その後、窒素雰囲気中において１５０℃で１０分間アニールした。

スタンパ５１をレジスト４１に対向させて２０００ｂａｒで１分間プレスすることによって、図３（Ｃ）に示すように、レジスト４１にスタンパ５１のパターンを転写した。パターンが転写されたレジスト４１に紫外線を５分間照射した後、１６０℃で３０分間加熱した。

図３（Ｄ）に示すように、酸素ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）により、溝の底部に残っているレジスト残渣を除去する。レジスト４１に転写された凹凸形状をできるだけ変化させずにレジスト残渣を除去するには、低圧、高密度のプラズマソースＲＩＥが好適である。このためには、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）またはＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）エッチング装置を用いることが好ましい。たとえば、ＩＣＰエッチング装置を用いる場合、約２ｍＴｏｒｒの圧力下で酸素ＲＩＥによってレジスト残渣を除去する。

図３（Ｅ）に示すように、レジスト４１のパターンをマスクとして、Ａｒイオンミリングにより垂直磁気記録層１４をエッチングする。このエッチング時には、垂直磁気記録層１４のダメージをなくし、エッチング物質の再付着（リデポジション）現象を抑えるように、イオン入射角を３０°、７０°と変化させる。この方法により、記録トラックに相当する垂直磁気記録層１４のパターン側壁には約４０°〜７５°のテーパー角が形成される。

図３（Ｆ）に示すように、酸素ＲＩＥによりレジスト４１のパターンを剥離する。この処理では、約１Ｔｏｒｒの高圧、約４００Ｗの高パワーで酸素プラズマを用いることにより効果的にレジストパターンを剥離できる。

図３（Ｇ）に示すように、全面に保護層１５を成膜する。保護層１５の材料としては、ｓｐ³結合炭素の割合が大きいダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が好適である。ＤＬＣはグラファイトターゲットを用いたスパッタリングまたはＣＶＤ（化学気相成膜法）によって成膜できるが、よりｓｐ³結合炭素に富んだＤＬＣを成膜するにはＣＶＤが好適である。保護層１５の膜厚はできるだけ薄いほうがよいが、薄すぎると垂直磁気記録層１４のカバレッジが悪くなるので３〜４ｎｍの厚さが好ましい。保護層１４の材料としては、ＤＬＣのようなカーボンのほかにも、たとえばＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂を含む材料が挙げられる。

その後、作製したディスクリートトラック媒体に潤滑剤をディップ法で塗布する。潤滑剤で満たされた容器に媒体を浸け、引き上げ速度をコントロールすることにより潤滑剤の膜厚を制御する。引き上げ速度が遅いほど、潤滑剤の膜厚が薄くなる。潤滑剤の膜厚は薄いほうが好ましいが、薄すぎると自由に流動できる潤滑剤が少なくなり、自己修復が利きにくくなるため好ましくない。したがって、潤滑剤の膜厚は１ｎｍ程度が好適である。潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。

次に、磁気記録媒体を磁気記録装置に取り付ける。図４を参照して本発明の実施形態に係る磁気記録装置を説明する。この磁気記録装置は、筐体７０の内部に、磁気ディスク７１と、磁気ヘッドを含むヘッドスライダー７６と、ヘッドスライダー７６を支持するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンション７５とアクチュエータアーム７４）と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７と、回路基板とを備える。

磁気ディスク７１はスピンドルモータ７２に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のディジタルデータが記録される。ヘッドスライダー７６に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドであり、ＧＭＲ素子を用いた再生ヘッドと、単磁極構造の記録ヘッドとを含む。アクチュエータアーム７４の一端にサスペンション７５が保持され、サスペンション７５によってヘッドスライダー７６を磁気ディスク７１の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム７４はピボット７３に取り付けられる。アクチュエータアーム７４の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７が設けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気ディスク７１の任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。

以上の製造方法を用い、種々の条件で磁気記録媒体を作製した。また、作製した磁気記録媒体を磁気記録装置に組み込んで記録再生特性を評価した。

本発明に係る磁気記録媒体は上述したようにインプリント法によって作製されるが、インプリント時にはディスク基板に２０００ｂａｒもの圧力が印加されるため、基板の割れが発生することがある。最初に、軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）の底面の粗さを変えて、基板の割れの発生状況を調べた。

直径３．５インチ、２．５インチ、１．８インチ、１．０インチ、または０．８５インチのディスク基板上に用意した。ディスク基板上にＴａからなる下地層（密着層）を成膜した後、ＳＵＬの成膜前にＡｒイオンで逆スパッタを施すことにより、下地表面の粗さ（ＳＵＬ底面の粗さに相当する）を変えた。ＲａはＡＦＭ測定で評価した。なお、ＡＦＭ測定による下地表面の平均粗さＲａは、断面ＴＥＭ観察によるＳＵＬ底面の平均粗さＲａとほぼ同じであることが確認されている。逆スパッタのパワーと時間を調整することにより、ＳＵＬ直下のＴａ下地層表面の平均粗さＲａを約０．５ｎｍ、１．０ｎｍ、５．０ｎｍと変化させた。また、ＣＦ₄ガスを用いたＲＩＥによりガラス基板をエッチングし、ガラス基板上に１５０ｎｍ×１５０ｎｍのドットパターンを同心円状に配列させて形成した。この上に上記と同様の方法でＳＵＬを成膜した。この結果、ＳＵＬ底面のＲａは１０ｎｍとなった。

それぞれの試料に対し、垂直磁気記録層を成膜し、上述したインプリント工程を施してディスクリートトラック媒体を作製した。このインプリント工程において、Ｒａが大きく、ディスク径の大きい試料は基板の割れが発生しやすいという結果が得られた。ディスク径が大きいと、インプリント時の荷重が相対的に大きくなり、基板に大きな歪が生じるため割れやすいと考えられる。

基板の割れが生じなかった試料について、浮上型の磁気ヘッドを用いてサーボ動作を評価した。ディスク径の大きな試料ではＲａが小さくてもトラッキングエラーが起こりやすい結果が得られた。

以上の結果を表１にまとめて示す。この表において、×はディスク基板が割れた試料、△はトラッキングエラーが発生した試料を意味する。この表から、ディスク径を１．８インチ以下、好ましくは１．０インチ以下とし、ＳＵＬ底面の平均粗さを５ｎｍ以下にすれば、インプリント法によって実用的なディスクリートトラック媒体を作製することができ、大量生産によるコスト低減を実現できる。

ディスク径が０．８５インチで、ＳＵＬ底面のＲａが０．５ｎｍとなる条件を使用し、さらにＳＵＬ成膜時のスパッタ圧力を変えてＳＵＬ表面のＲａを変えた試料を作製した。ＳＵＬ表面のＲａは０．４ｎｍ、０．６ｎｍ、１．０ｎｍ、１．８ｎｍ、２．５ｎｍ、４．６ｎｍ、７．２ｎｍ、または１０．０ｎｍとなった。それぞれの試料に対し、垂直磁気記録層を成膜し、上述したインプリント工程を施してディスクリートトラック媒体を作製した。どの試料でも基板の割れは起こらなかった。しかし、ＳＵＬ表面のＲａが大きいほど、インプリントむらが大きくなる可能性が高い。

次に、それぞれの媒体をスピンドルに取り付け、媒体の取り付け偏心量を光学的に測定した。このときの取り付け偏心量を、表２に示すように、５μｍ以下、５〜１０μｍ、１０〜２０μｍ、２０〜５０μｍ、５０〜１００μｍに分類した。それぞれの媒体に対して浮上型の磁気ヘッドを用いてサーボ動作を評価した。その結果を表２に示す。

表２から、ＳＵＬ表面の平均粗さが５ｎｍを超えてインプリントむらが大きくなり、かつ取り付け偏心量が大きくなった場合にサーボ信号を取り込む能力が低下し、トラッキングエラーが起こりやすいことがわかる。したがって、大きな偏心量に対してもロバストなトラッキング動作が可能なディスクリート媒体を作製するためには、ＳＵＬ表面の平均粗さが５ｎｍ以下であることが好ましい。

なお、ディスクの取り付け方法を工夫して取り付け偏心量を２０μｍ以下にすれば、ＳＵＬ表面の粗さを小さくする必要はない。偏心量を小さくするためにコストをかけるか、ＳＵＬ表面の粗さを小さくするためにコストをかけるかの選択は、磁気記録装置の仕様によって決定される。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の断面図。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の垂直磁気記録層の平面図。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。 本発明の実施形態に係る磁気記録装置の斜視図。

符号の説明

１１…ディスク基板、１２…軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）、１３…中間層、１４…垂直磁気記録層、１５…保護層、１６…潤滑層、２１…磁性体パターン、２２…非磁性体、３１…サーボ領域、３２…データ領域、３３…アドレス領域、３４…ＡＢＣＤバースト領域、３５…記録トラック、３６…ガードバンド、４１…レジスト、５１…スタンパ、７０…筐体、７１…磁気ディスク、７２…スピンドルモータ、７３…ピボット、７４…アクチュエータアーム、７５…サスペンション、７６…ヘッドスライダー、７７…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）。

Claims (6)

1. 中央穴を持つ直径１．８インチ以下のディスク基板上に軟磁性裏打ち層および磁気記録層が形成され、前記磁気記録層は記録トラックをなす磁性体パターンと磁性体パターンを分離する非磁性体とを含む磁気記録媒体であって、前記軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが５ｎｍ以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記ディスク基板の直径が１インチ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記軟磁性裏打ち層の底部の平均粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記軟磁性裏打ち層の上部の平均粗さが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
5. 前記軟磁性裏打ち層の上部の平均粗さが１ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体と、磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁気記録装置。

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