JP2008097679A - 磁気記録媒体製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所定パターンの記録磁性部を記録層内に有し且つ記録面の平坦性の高い磁気記録媒体を効率よく製造するのに適した方法を、提供すること。
【解決手段】本発明の磁気記録媒体製造方法は、基板１１上に形成された磁性膜１２’と、凹部２１ｂおよび凸部２１ａからなる所定の凹凸パターンを有する基材２１との間に、酸素供給物質２２を介在させつつ、基材２１の凸部２１ａを磁性膜１２’に当接させた状態において、磁性膜１２’における基材２１の凸部２１ａに対応する領域を酸化して非記録磁性部１２Ｂを形成することにより、記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを有する記録層１２を形成する工程〔図３（ｃ）〕を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定パターンの記録磁性部を記録層内に有する磁気記録媒体を製造するための方法に関する。

ハードディスクなどの記憶装置を構成するための記録媒体として、磁気ディスク（磁気記録媒体）が知られている。磁気ディスクは、ディスク基板と所定の磁性構造を有する記録層とを含む積層構造を有する。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、磁気ディスクについては高記録密度化の要求が高まっている。

磁気ディスクへの情報記録に際しては、磁気ディスクの記録面に対して記録用の磁気ヘッドが近接配置（浮上配置）され、当該磁気ヘッドにより、記録層に対し、その保磁力より強い記録磁界が印加される。磁気ディスク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記録磁界の向きを順次反転させることにより、記録層の情報トラックにおいて、磁化方向が順次反転する複数の記録マーク（磁区）がディスク周方向に連なって形成される。このとき、記録磁界方向を反転させるタイミングが制御されることにより、各々に所定の長さで記録マークが形成される。このようにして、記録層において、磁化方向の変化として所定の信号ないし情報が記録される。

また、磁気ディスクの技術分野においては、高記録密度化を図るのに好ましい媒体として、いわゆるディスクリートトラックメディア（ＤＴＭ）やパターンドメディア（ＰＭ）など、所定パターンの記録磁性部を記録層内に有する磁気ディスクが知られている。このような磁気ディスクについては、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。

特開２００５−７１４６７号公報 特開２００５−１６６１１５号公報 特開２００５−２９３７３０号公報

図７および図８は、ＤＴＭである従来の磁気ディスク４０を表す。図７は、磁気ディスク４０の平面図であり、図８は、磁気ディスク４０のディスク径方向に沿った部分拡大断面図である。

磁気ディスク４０は、ディスク基板４１、記録層４２、および保護層４３（図７では図示略）からなる積層構造を有する。記録層４２は、複数の記録磁性部４２Ａと複数の非磁性部４２Ｂとからなる。記録磁性部４２Ａは、図７にて一部を模式的に太線で示すように磁気ディスク４０の回転軸心Ａ’を共通中心としてディスク基板４１上において同心円状に配置され、情報トラックを構成する。非磁性部４２Ｂは、記録磁性部４２Ａ間に介在する。保護層４３の露出面は磁気ディスク４０の記録面４４をなす。

このような磁気ディスク４０への情報記録時には、磁気ディスク４０の記録面４４に対して記録用の磁気ヘッドが浮上配置され、当該磁気ヘッドによる記録磁界の印加によって、記録層４２の一の記録磁性部４２Ａにおいて、磁化方向が順次反転する複数の記録マーク（磁区）がディスク周方向に連なって形成される。

図９および図１０は、ＤＴＭである従来の磁気ディスク４０の製造方法を表す。磁気ディスク４０の製造においては、まず、図９（ａ）に示すように、例えばスパッタリング法により、ディスク基板４１上に所定の磁性材料が成膜されることによって磁性膜４２Ａ’が形成される。次に、図９（ｂ）に示すように、磁性膜４２Ａ’上にフォトレジスト膜５１が形成される。次に、図９（ｃ）に示すように、リソグラフィ法により、フォトレジスト膜５１からレジストパターン５２が形成される。レジストパターン５２は、上述の非磁性部４２Ｂのパターン形状に対応する開口部５２ａを有する。当該リソグラフィ法においては、具体的には、所定装置によって所定パターン（潜像）がフォトレジスト膜５１に露光形成された後、当該フォトレジスト膜５１に現像処理が施される。このようにして、磁性膜４２Ａ’上にレジストパターン５２が形成される。この後、図９（ｄ）に示すように、レジストパターン５２がマスクとして利用されて、磁性膜４２Ａ’に対して所定のエッチングが施され、上述の記録磁性部４２Ａがパターン形成される。

磁気ディスク４０の製造においては、次に、図１０（ａ）に示すようにレジストパターン５２が除去される。次に、図１０（ｂ）に示すように非磁性材料４２Ｂ’が堆積される。具体的には、例えばスパッタリング法により、記録磁性部４２Ａ間の隙間および記録磁性部４２Ａ上に非磁性材料４２Ｂ’が堆積される。次に、図１０（ｃ）に示すように、堆積された非磁性材料４２Ｂ’において記録磁性部４２Ａ間の隙間にない過剰部分を、例えば機械的研磨により除去する。本工程により、非磁性部４２Ｂ’が形成され、記録層４２が形成されることとなる。この後、図１０（ｄ）に示すように、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法により記録層４２上に所定材料が成膜されることによって保護層４３が形成される。以上のようにして、所定パターンの記録磁性部４２Ａを記録層４２内に有する磁気ディスク４０が製造される。

本方法によると、記録面４４において充分な平坦性を得ることが困難である。本方法では、図９（ｄ）を参照して上述したように、磁性膜４２Ａ’に対するエッチングにより記録磁性部４２Ａがパターン形成された後、図１０（ｂ）に示すように、記録磁性部４２Ａ間の隙間を充填すべく非磁性材料４２Ｂ’が堆積され、そして、図１０（ｃ）に示すように、非磁性材料４２Ｂ’における過剰部分が機械的加工手法により除去されて記録層４２が形成される。このような過程を経て形成される非連続膜体である記録層４２の図中上面については、充分な平坦性を得ることが困難であり、従って、記録層４２の表面平坦性が反映される記録面４４において充分な平坦性を得ることは困難なのである。

一般に、磁気ディスクないしその記録層における面内記録密度が大きいほど、情報記録再生時に磁気ディスクに対して浮上配置される磁気ヘッドについては、より小さな浮上量（磁気ヘッドと記録面の間の距離）が要求される傾向にあるところ、小さな浮上量にて磁気ヘッドが適切に動作するためには、磁気ディスクの記録面は充分に平坦でなければならない。要求される浮上量が小さいほど（即ち、磁気ディスクの面内記録密度が大きいほど）、記録面に求められる平坦性は高くなる傾向にある。

しかしながら、上述の従来の方法によると、記録層４２ないし記録面４４において充分な平坦性を得ることは困難である。このような方法により得られる磁気ディスク４０は、磁気ヘッドの低浮上量化を図るうえで好ましくなく、従って、高記録密度化を図るうえで好ましくない。

本発明は、以上のような事情の下で考え出されたものであり、所定パターンの記録磁性部を記録層内に有し且つ記録面の平坦性の高い磁気記録媒体を効率よく製造するのに適した方法を提供することを、目的とする。

本発明によって提供される磁気記録媒体製造方法は、基板上に形成された磁性膜と、凹部および凸部からなる所定の凹凸パターンを有する基材との間に、酸素または酸素供給物質を介在させつつ、前記基材の前記凸部を前記磁性膜に当接させた状態において、前記磁性膜における前記基材の前記凹凸パターンに対応する領域を酸化して非記録磁性部を形成することにより、記録磁性部および非記録磁性部を有する記録層を形成する工程を含む。

本方法においては、凹凸パターンを有する基材を用い、磁性膜の所定領域を酸化して磁気特性が変化した非記録磁性部を形成することによって、実質的に記録磁性部をパターン形成することができ、当該記録磁性部を含む記録層を形成することができる。より具体的には、磁性膜と基材との間に酸素または酸素供給物質が介在させられており、基材の凸部、或いは凹部に対応する部分領域が酸化される。磁性膜は一般に酸化されにくい傾向にあるところ、本方法において、例えば、必要に応じて適宜所望の処理を施して酸素または酸素供給物質を酸化力の高い状態に変化させることにより、磁性膜の部分領域を酸化することができる。従来のＤＴＭでは、磁性部と非磁性部とで構成されていたが、本発明による酸化処理において、非磁性部に対応する部位の磁気特性を変化させる、より具体的には、例えば保持力を磁性部よりも高め、磁気ヘッドにて記録されない程度の保持力を持たせる部位（非記録磁性部）を形成することにより、実質的に非磁性部と同様の働きを持たせることができる。

また、本方法においては、磁性膜に基材を当接させて酸化処理を行うので、当該酸化処理後において磁性膜から基材を離すだけでよく、他に後処理などは必要としない。したがって、磁気記録媒体の製造において、このような基材を用いて磁性膜を酸化する手法は、製造効率に優れており、量産化に適する。また、このように基材を磁性膜に当接させつつ、当該磁性膜における所定パターンを酸化（非記録磁性部化）する手法では、基材を金属やセラミックスなどの比較的に剛性を確保しやすい材料で構成することにより、磁性膜に形成される所定パターンの酸化領域を寸法精度に優れたものとすることができる。

また、本方法においては、記録層を形成することとなる磁性膜を、スパッタリング法などのいわゆる薄膜形成技術により連続膜として形成することができる。薄膜形成技術により形成される連続膜においては、上述の従来の磁気ディスク４０における記録層４２のような非連続膜におけるよりも、小さな表面凹凸すなわち高い表面平坦性を、達成しやすい。したがって、本方法は、記録層の表面平坦性が反映される記録面において、充分な平坦性を得るのに適する。このように、本発明に係る磁気記録媒体製造方法は、所定パターンの記録磁性部を記録層内に有し且つ記録面の平坦性の高い磁気記録媒体を製造するのに適するのである。記録面の平坦性の高い磁気記録媒体は、磁気ヘッドの低浮上量化を図るうえで好ましく、従って、高記録密度化を図るうえで好ましい。

好ましい実施の形態においては、前記基材の前記凸部の先端には酸素供給物質が被着形成されており、前記記録層を形成する工程においては、前記酸素供給物質を介して前記凸部を前記磁性膜に当接させて、前記磁性膜における当該当接領域を酸化する。この場合において好ましくは、前記基材は導電体からなるとともに、前記酸素供給物質は過飽和金属酸化物または固体電解質からなり、前記記録層を形成する工程においては、前記磁性膜と前記基材との間に電圧を印加する。また、前記記録層を形成する工程は、必要に応じて加熱条件下で行う。このような構成によれば、酸素供給物質においては、電圧の印加により基材から電子の供給を受けて酸素イオンが生じ、磁性膜においては、酸素供給物質と当接する領域に酸素イオンが取り込まれ、当該当接領域が酸化する。

他の好ましい実施の形態においては、前記記録層を形成する工程において、前記基材の前記凹部に酸素を封じ込めた状態で当該酸素を活性化することにより、前記磁性膜における前記凹部に対応する領域を酸化する。この場合において好ましくは、前記記録層を形成する工程においては、前記基材および前記磁性膜は酸素雰囲気中に置かれている。

この場合における一つの構成によれば、前記基材は紫外線透過性を有する材料からなり、前記記録層を形成する工程においては、前記基材を介して前記凹部に存する酸素に対して紫外線を照射する。このような構成によれば、基材の凹部に存する酸素は、紫外線の照射により、活性化された状態の一例であるオゾンに変化する。オゾンは強い酸化力を有するので、当該オゾンの酸化作用により、磁性膜における、基材の凹部に対応する領域が酸化する。また、この場合においてより好ましくは、前記基材の前記凹部を包囲する表面部分には、光触媒が被着形成されている。光触媒の構成材料としては、例えば酸化チタンが挙げられる。このような構成によれば、基材の凹部に存する酸素は、紫外線照射に伴う光触媒作用により、活性酸素に変化する。活性酸素は強い酸化力を有するので、当該活性酸素の酸化作用により、磁性膜における、基材の凹部に対応する領域が酸化する。

この場合における他の構成によれば、前記基材は導電体からなり、前記記録層を形成する工程においては、前記磁性膜と前記基材との間に電圧を印加する。このような構成によれば、基材の凹部に存する酸素は、電圧印加により酸素プラズマに変化する。酸素プラズマは強い酸化力を有するので、当該酸素プラズマの酸化作用により、磁性膜における、基材の凹部に対応する領域が酸化する。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

図１および図２は、本発明に係る磁気ディスク製造方法による製造することのできる磁気ディスクＸ１を表す。図１は、磁気ディスクＸ１の平面図であり、図２は、図１の磁気ディスクＸ１のディスク径方向に沿った部分拡大断面図である。

磁気ディスクＸ１は、ディスク基板１１、記録層１２、軟磁性層１３、および保護層１４（図１では図示略）を含む積層構造を有し、ディスクリートトラックメディアとして構成されたものである。

ディスク基板１１は、主に、磁気ディスクＸ１の剛性を確保するための部位であり、例えば、アルミニウム合金、ガラス、または樹脂よりなる。

記録層１２は、図２に示すように、複数の記録磁性部１２Ａおよび複数の非記録磁性部１２Ｂを有する。記録磁性部１２Ａは、図１にて一部を模式的に太線で示すように磁気ディスクＸ１の回転軸心Ａを共通中心として同心円状に配置され、例えば垂直磁気異方性を有し、情報トラックを構成する。記録磁性部１２Ａは、所定の磁性材料よりなる。記録磁性部１２Ａの構成材料としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ₂、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ₂、およびＣｏＰｔ−ＳｉＯ₂を挙げることができる。非記録磁性部１２Ｂは、記録磁性部１２Ａ間に介在して実質的に記録磁性を有しない（即ち、少なくとも記録磁性部１２Ａに対して充分に垂直磁気異方性が小さい、例えば面内磁気異方性を有するか或いは非磁性状態にある）部位である。非記録磁性部１２Ｂは、後述するように、記録磁性部１２Ａが酸化したのと同一の構成を有する。このような記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂからなる記録層１２は、連続膜である。また、記録層１２の厚さは例えば１０〜２０ｎｍであり、記録磁性部１２Ａの幅は例えば４０〜８０ｎｍであり、非記録磁性部１２Ｂの幅は例えば４０〜８０ｎｍである。

軟磁性層１３は、記録時等に稼働する磁気ヘッドからの磁束を再び当該磁気ヘッドに還流させる磁路をディスク内に効率よく形成するためのものであり、高透磁率を有して大きな飽和磁化を有するとともに小さな保磁力を有する軟磁性材料よりなる。軟磁性層１３を構成するための軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＣ、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＣ、およびＦｅＣｏ−ＡｌＯが挙げられる。軟磁性層１３の厚さは例えば５０〜２００ｎｍである。

保護層１４は、記録層１２や軟磁性層１３などを外界から物理的および化学的に保護するための部位であり、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂、またはダイアモンドライクカーボンよりなる。保護層１４の露出面は磁気ディスクＸ１の記録面１５をなす。

以上のようなディスク基板１１、記録層１２、軟磁性層１３、および保護層１４を含む磁気ディスクＸ１の積層構造中には、必要に応じて他の層が含まれてもよい。

このような磁気ディスクＸ１の情報記録時には、磁気ディスクＸ１の記録面１５に対して記録用の磁気ヘッド（図示略）が浮上配置され、当該磁気ヘッドによる記録磁界の印加によって、記録層１２の一の記録磁性部１２Ａにおいて、磁化方向が順次反転する複数の記録マーク（磁区）がディスク周方向に連なって形成される。このとき、情報記録進行中であって磁界が順次印加される記録磁性部１２Ａと、これの隣りの記録磁性部１２Ａとが、非記録磁性部１２Ｂにより分断されているため、当該隣りの記録磁性部１２Ａの記録マークが消失ないし劣化するというクロスライト現象が抑制される。クロスライト現象が抑制される磁気ディスクは、トラックの狭ピッチ化ないし高記録密度化を図るうえで好ましい。

次に、磁気ディスクＸ１を製造するための、本発明に係る第１の磁気ディスク製造方法について図３を参照して説明する。まず、図３（ａ）に示すように、ディスク基板１１上に軟磁性層１３および磁性膜１２’を順次形成する。軟磁性層１３の形成においては、例えばスパッタリング法により、ディスク基板１１上に上述の軟磁性材料を成膜する。磁性膜１２’は、例えば、全体にわたって垂直磁気異方性を有する垂直磁化膜である。磁性膜１２’の形成においては、例えばスパッタリング法により、記録磁性部１２Ａに関して上述した構成材料を軟磁性層１３上に成膜する。

本方法においては、次に、図３（ｂ）に示すように、基材としてのスタンパ２１を磁性膜１２’に押し当てる。スタンパ２１は、ディスク基板１１に対応する形態を有する平板状の導電体であり、例えばＮｉやＮｉ合金よりなる。スタンパ２１の一面は、交互に配列された複数の凸部２１ａおよび凹部２１ｂを有し、これにより、所定の凹凸パターンを有する。具体的には、複数の凸部２１ａは所定の間隔を隔てて且つ先端が面一状となるように形成されており、これにより、当該凸部２１ａ間の溝部分が凹部２１ｂに相当する。複数の凸部２１ａは、上述の非記録磁性部１２Ｂに対応したパターン形状を有する。少なくとも凸部２１ａの先端には、酸素供給体２２（固体）が被着形成されている。酸素供給体２２は、例えば、Ｙ₂Ｏ₃（酸化イットリウム−イットリア）、ＴｉＯ₂（酸化チタン）、またはＰＣＭＯ（Ｐｒ_xＣａ_1-xＭｎＯ₃）などの過飽和状態の金属酸化物よりなり、スパッタリング法によりスタンパ２１表面上に成膜されたものである。本工程では、スタンパ２１の凸部２１ａを、位置合わせしつつ、酸素供給体２２を介して磁性膜１２’に対して当接させる。

本方法においては、次に、図３（ｃ）に示すように、磁性膜１２’およびスタンパ２１の間に所定の大きさの電圧を印加することにより、磁性膜１２’において酸素供給体２２が当接している領域を酸化し、非記録磁性部１２Ｂを形成する。具体的には、スタンパ２１の凸部２１ａと磁性膜１２’との間に介在する酸素供給体２２においては、スタンパ２１から電子の供給を受けて酸素イオン（Ｏ^2-）が生じ、当該酸素イオンが磁性膜１２’に向かって移動する。磁性膜１２’においては、酸素供給体２２と当接する領域に酸素イオンが取り込まれて酸化する。磁性膜１２’における酸化領域は、磁気特性が変調して非記録磁性部化される。本工程においては、この現象を利用して、磁性膜１２’における、スタンパ２１の凸部２１ａに対応する領域に非記録磁性部１２Ｂをパターン形成する。磁性膜１２’において酸素供給体２２と当接していない領域は、酸化作用を受けずに垂直磁化状態を維持し、記録磁性部１２Ａを構成することになる。本工程では、このようにして、磁性膜１２’から、記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを含む連続膜としての記録層１２が形成される。

本方法の図３（ｂ）および（ｃ）を参照して上述した工程では、酸素供給体２２として、過飽和金属酸化物により構成されたものに代えて、固体電解質や酸化性固体により構成されたものを用いてもよい。酸素供給体２２を構成する固体電解質としては、例えばＹＳＺ（イットリア安定化ジルコニア）やＺｒＯ₂（酸化ジルコニウム）を採用することができる。また、酸素供給体２２を構成する酸化性固体としては、例えばＮａＣｌＯ₃（塩素酸ナトリウム）を採用することができる。酸素供給体２２として固体電解質を用いる場合、磁性膜１２’に酸化領域を形成する際に、磁性膜１２’とスタンパ２１との間に電圧を印加し、必要に応じて加熱条件下で行う。加熱温度は、例えば２５０〜７００℃である。磁性膜１２’においては、酸素供給体２２と当接する領域に酸素イオンが取り込まれて酸化し、非記録磁性部１２Ｂが形成される。一方、酸化性固体は酸化力が非常に強いので、酸素供給体２２として酸化性固体を用いる場合、酸素供給体２２を磁性膜１２’に当接させるだけで当該当接領域が酸化する。したがって、この場合、磁性膜１２’に酸化領域（非記録磁性部１２Ｂ）を形成する際に、電圧印加や加熱などの処理は不要である。

本方法においては、次に、スタンパ２１を記録層１２上から取り外し、図３（ｄ）に示すように、記録層１２上に保護層１４を形成する。保護層１４の形成においては、例えばスパッタリング法により、保護層１４に関して上述した構成材料を記録層１２上に成膜する。以上のようにして、所定パターンの記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを記録層１２内に有する磁気ディスクＸ１を製造することができる。

本方法においては、図３（ｃ）を参照して上述したように、凹凸パターンを有するスタンパ２１を用い、磁性膜１２’における所定領域（スタンパ２１の凸部２１ａに対応する部分領域）を酸化して非記録磁性部１２Ｂを形成することによって、実質的に記録磁性部１２Ａをパターン形成することができ、当該記録磁性部１２Ａを含む記録層１２を形成することができる。磁性膜１２’は一般に酸化されにくい傾向にあるところ、本方法では、必要に応じて適宜所望の処理（電圧印加や加熱）を施して酸素を酸化力の高い状態（酸素イオン）に変化させることにより、磁性膜１２’の部分領域を適切に酸化することができる。

本方法においては、図３（ａ）を参照して上述したように、記録層１２を構成することとなる磁性膜１２’を、スパッタリング法などのいわゆる薄膜形成技術により連続膜として形成することができる。薄膜形成技術により形成される連続膜においては、上述の従来の磁気ディスク４０における記録層４２のような非連続膜におけるよりも、小さな表面凹凸すなわち高い表面平坦性を、達成しやすい。また、本方法においては、磁性膜１２’の所定領域に非記録磁性部１２Ｂを形成するための手法として、磁性膜１２’を部分的に酸化する手法を採用するので、これによって形成される記録層１２の表面状態（高い表面平坦性）を維持することができる。したがって、本方法は、記録層の表面平坦性が反映される記録面１５において、充分な平坦性を得るのに適する。このように、本発明に係る磁気記録媒体製造方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を製造するのに適する。記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１は、磁気ヘッドの低浮上量化を図るうえで好ましく、従って、高記録密度化を図るうえで好ましい。

また、本方法においては、磁性膜１２’にスタンパ２１を当接させて酸化処理を行うので、当該酸化処理後において磁性膜１２’（記録層１２）からスタンパ２１を離すだけでよく、他に後処理などを必要としない。したがって、磁気ディスクＸ１の製造において、スタンパ２１を用いて磁性膜１２’を酸化する手法は、製造効率に優れており、量産化に適する。また、このようにスタンパ２１を磁性膜１２’に当接させつつ、当該磁性膜１２’における所定領域を酸化（非記録磁性部化）する手法では、スタンパ２１を比較的に剛性を確保しやすい金属材料で構成することにより、このスタンパ２１によって形成される非記録磁性部１２Ｂについては寸法精度に優れたものとすることができる。また、このようなスタンパ２１は、再使用することができ、磁気ディスクＸ１の量産化を図るうえで好ましい。

以上のように、本方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を、効率よく製造するのに適するのである。

図４は、磁気ディスクＸ１を製造するための、本発明に係る第２の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。本方法においては、まず、図４（ａ）に示すように、ディスク基板１１上に軟磁性層１３および磁性膜１２’を順次形成する。軟磁性層１３および磁性膜１２’の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。

本方法においては、次に、図４（ｂ）に示すように、所定の酸素雰囲気中において、スタンパ２１’を磁性膜１２’に押し当てる。当該酸素雰囲気は、例えばチャンバ内に空気よりも酸素濃度が高められた酸素富化ガス（例えば酸素の体積割合にして１００％）を導入して当該チャンバ内の圧力を２０Ｐａ程度とすることにより、構成される。スタンパ２１’は、ディスク基板１１に対応する形態を有する平板状とされており、例えばＳｉＯ₂などの紫外線透過性を有する材料で構成されている。スタンパ２１’の一面は、交互に配列された複数の凸部２１ａ’および凹部２１ｂ’を有し、これにより、所定の凹凸パターンを有する。具体的には、複数の凸部２１ａ’は、所定の間隔を隔てて且つ先端面が面一状となるように形成されており、これにより、当該凸部２１ａ’間の溝部分が凹部２１ｂ’に相当する。複数の凹部２１ｂ’は、上述の非記録磁性部１２Ｂに対応したパターン形状を有する。少なくともスタンパ２１’の凹部２１ｂ’を包囲する表面部分には、光触媒膜２３が被着形成されている。光触媒膜２３は、例えば酸化チタン（ＴｉＯ₂）などの光触媒材料からなり、スパッタリング法によりスタンパ２１’表面上に成膜されたものである。本工程では、スタンパ２１’の凸部２１ａ’を、位置合わせしつつ、光触媒膜２３を介して磁性膜１２’に対して当接させる。このようにスタンパ２１’を磁性膜１２’に当接させた状態においては、凹部２１ｂ’には、略一定量の酸素が封じ込められている。

本方法においては、次に、図４（ｃ）に示すように、スタンパ２１’を介して光触媒膜２３ないし凹部２１ｂ’に存する酸素に対して紫外線を照射する。そうすると、当該酸素は、主として光触媒膜２３の光触媒作用によって還元されて活性酸素（Ｏ₂ ^-）となる。活性酸素は強い酸化力を有するので、当該活性酸素の酸化作用により、磁性膜１２’において活性酸素に曝されている領域（即ち、磁性膜１２’における、スタンパ２１’の凹部２１ｂ’に対応する領域）が酸化する。磁性膜１２’における酸化領域は、磁気特性が変調して非記録磁性部化される。本工程においては、この現象を利用して、磁性膜１２’における、スタンパ２１’の凹部２１ｂ’に対応する領域に非記録磁性部１２Ｂをパターン形成する。磁性膜１２’において活性酸素に曝されていない領域（即ち、光触媒膜２３を介してスタンパ２１’の凸部２１ａ’が当接している領域）は、酸化作用を受けずに垂直磁化状態を維持し、記録磁性部１２Ａを構成することになる。本工程では、このようにして、磁性膜１２’から、記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを含む連続膜としての記録層１２が形成される。

この後、スタンパ２１’を記録層１２上から取り外し、そして、記録層１２上に保護層１４を形成する。保護層１４の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。以上のようにして、所定パターンの記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを記録層１２内に有する磁気ディスクＸ１を製造することができる。

本方法においては、図４（ｃ）を参照して上述したように、凹凸パターンを有するスタンパ２１’を用い、磁性膜１２’における所定領域（スタンパ２１’の凹部２１ｂ’に対応する部分領域）を酸化して非記録磁性部１２Ｂを形成することによって、実質的に記録磁性部１２Ａをパターン形成することができ、当該記録磁性部１２Ａを含む記録層１２を形成することができる。磁性膜１２’は一般に酸化されにくい傾向にあるところ、本方法では、必要に応じて適宜所望の処理（紫外線照射）を施して酸素を酸化力の高い状態（活性酸素）に変化させることにより、磁性膜１２’の部分領域を適切に酸化することができる。

本方法においては、図４（ａ）を参照して上述したように、記録層１２を構成することとなる磁性膜１２’を、スパッタリング法などのいわゆる薄膜形成技術により連続膜として形成することができる。薄膜形成技術により形成される連続膜においては、上述の従来の磁気ディスク４０における記録層４２のような非連続膜におけるよりも、小さな表面凹凸すなわち高い表面平坦性を、達成しやすい。また、本方法においては、磁性膜１２’の所定領域に非記録磁性部１２Ｂを形成するための手法として、磁性膜１２’を部分的に酸化する手法を採用するので、これによって形成される記録層１２の表面状態（高い表面平坦性）を維持することができる。したがって、本方法は、記録層の表面平坦性が反映される記録面１５において、充分な平坦性を得るのに適する。このように、本発明に係る磁気記録媒体製造方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を製造するのに適する。記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１は、磁気ヘッドの低浮上量化を図るうえで好ましく、従って、高記録密度化を図るうえで好ましい。

また、本方法においては、磁性膜１２’にスタンパ２１’を当接させて酸化処理を行うので、当該酸化処理後において磁性膜１２’（記録層１２）からスタンパ２１’を離すだけでよく、他に後処理などを必要としない。したがって、磁気ディスクＸ１の製造において、スタンパ２１’を用いて磁性膜１２’を酸化する手法は、製造効率に優れており、量産化に適する。また、このようにスタンパ２１’を磁性膜１２’に当接させつつ、当該磁性膜１２’における所定領域を酸化（非記録磁性部化）する手法では、スタンパ２１’を比較的に剛性を確保しやすいセラミックス材料で構成することにより、このスタンパ２１’によって形成される非記録磁性部１２Ｂについては寸法精度に優れたものとすることができる。また、このようなスタンパ２１’は、再使用することができ、磁気ディスクＸ１の量産化を図るうえで好ましい。

以上のように、本方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を、効率よく製造するのに適するのである。

図５は、磁気ディスクＸ１を製造するための、本発明に係る第３の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。本方法においては、まず、図５（ａ）に示すように、ディスク基板１１上に軟磁性層１３および磁性膜１２’を順次形成する。軟磁性層１３および磁性膜１２’の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。

本方法においては、次に、図５（ｂ）に示すように、所定の酸素雰囲気中において、スタンパ２１’を磁性膜１２’に押し当てる。当該酸素雰囲気は、例えばチャンバ内に空気よりも酸素濃度が高められた酸素富化ガス（例えば酸素の体積割合にして１００％）を導入して当該チャンバ内の圧力を２０Ｐａ程度とすることにより、構成される。スタンパ２１’は、その形態および材質については第２の磁気ディスク製造方法に関して図４を参照して上述したスタンパ２１’と同様とされている一方、光触媒膜２３が被着形成されていない点において、図４に表れているものと異なる。本工程では、スタンパ２１’の凸部２１ａ’を、位置合わせしつつ、磁性膜１２’に対して当接させる。このようにスタンパ２１’を磁性膜１２’に当接させた状態においては、凹部２１ｂ’には、略一定量の酸素が封じ込められている。

本方法においては、次に、図５（ｃ）に示すように、スタンパ２１’を介して凹部２１ｂ’に存する酸素に対して紫外線を照射することにより、当該酸素からオゾン（Ｏ₃）が発生する。ここで、照射する紫外線としては、オゾンの発生効率を高める観点から、例えば波長が１３０〜２６０ｎｍ程度の遠紫外線が好適である。オゾンは強い酸化力を有するので、当該オゾンの酸化作用により、磁性膜１２’においてオゾンに曝されている領域（即ち、磁性膜１２’における、スタンパ２１’の凹部２１ｂ’に対応する領域）が酸化し、非記録磁性部１２Ｂがパターン形成される。磁性膜１２’においてオゾンに曝されていない領域（即ち、スタンパ２１’の凸部２１ａ’が当接している領域）は、酸化作用を受けずに垂直磁化状態を維持し、記録磁性部１２Ａを構成することになる。本工程では、このようにして、磁性膜１２’から、記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを含む連続膜としての記録層１２が形成される。

この後、スタンパ２１’を記録層１２上から取り外し、そして、記録層１２上に保護層１４を形成する。保護層１４の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。以上のようにして、所定パターンの記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを記録層１２内に有する磁気ディスクＸ１を製造することができる。

本方法においては、図５（ｃ）を参照して上述したように、凹凸パターンを有するスタンパ２１’を用い、磁性膜１２’における所定領域（スタンパ２１’の凹部２１ｂ’に対応する部分領域）を酸化して非記録磁性部１２Ｂを形成することによって、実質的に記録磁性部１２Ａをパターン形成することができ、当該記録磁性部１２Ａを含む記録層１２を形成することができる。磁性膜１２’は一般に酸化されにくい傾向にあるところ、本方法では、必要に応じて適宜所望の処理（紫外線照射）を施して酸素を酸化力の高い状態（オゾン）に変化させることにより、磁性膜１２’の部分領域を適切に酸化することができる。

このようなことから理解できるように、本方法によれば、本発明の第２の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様の効果を得ることができる。以上のように、本方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を、効率よく製造するのに適する。

図６は、磁気ディスクＸ１を製造するための、本発明に係る第４の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。本方法においては、まず、図６（ａ）に示すように、ディスク基板１１上に軟磁性層１３および磁性膜１２’を順次形成する。軟磁性層１３および磁性膜１２’の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。

本方法においては、次に、図６（ｂ）に示すように、所定の酸素雰囲気中において、スタンパ２１”を磁性膜１２’に押し当てる。当該酸素雰囲気は、例えばチャンバ内に空気よりも酸素濃度が高められた酸素富化ガス（例えば酸素の体積割合にして１００％程度）を導入して当該チャンバ内の圧力を１．０Ｐａ程度に減圧することにより、構成される。スタンパ２１”は、その形態については第３の磁気ディスク製造方法に関して図５を参照して上述したスタンパ２１’と同様とされている。一方、スタンパ２１”は、例えばＮｉやＮｉ合金などの導電体からなるとともに、凸部２１ａ”の先端面がＳｉＯ₂などの絶縁材料からなる絶縁膜２４で覆われており、これらの点において上述のスタンパ２１’と異なる。本工程では、スタンパ２１”の凸部２１ａ”を、位置合わせしつつ、絶縁膜２４を介して磁性膜１２’に対して当接させる。このようにスタンパ２１”を磁性膜１２’に当接させた状態においては、凹部２１ｂ”には、略一定量の酸素が封じ込められている。

本方法においては、次に、図６（ｃ）に示すように、磁性膜１２’およびスタンパ２１”の間に所定の大きさの電圧を印加する。そうすると、凹部２１ｂ”においては、グロー放電により酸素プラズマが発生する。酸素プラズマは強い酸化力を有するので、当該酸素プラズマの酸化作用により、磁性膜１２’において酸素プラズマに曝されている領域（即ち、磁性膜１２’における、スタンパ２１”の凹部２１ｂ”に対応する領域）が酸化し、非記録磁性部１２Ｂがパターン形成される。磁性膜１２’において酸素プラズマに曝されていない領域（即ち、絶縁膜２４を介して凸部２１ａ”が当接している領域）は、酸化作用を受けずに垂直磁化状態を維持し、記録磁性部１２Ａを構成することになる。本工程では、このようにして、磁性膜１２’から、記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを含む連続膜としての記録層１２が形成される。

この後、スタンパ２１”を記録層１２上から取り外し、そして、記録層１２上に保護層１４を形成する。保護層１４の形成手法については、第１の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様である。以上のようにして、所定パターンの記録磁性部１２Ａおよび非記録磁性部１２Ｂを記録層１２内に有する磁気ディスクＸ１を製造することができる。

本方法においては、図６（ｃ）を参照して上述したように、凹凸パターンを有するスタンパ２１”を用い、磁性膜１２’における所定領域（スタンパ２１”の凹部２１ｂ”に対応する部分領域）を酸化して非記録磁性部１２Ｂを形成することによって、実質的に記録磁性部１２Ａをパターン形成することができ、当該記録磁性部１２Ａを含む記録層１２を形成することができる。磁性膜１２’は一般に酸化されにくい傾向にあるところ、本方法では、必要に応じて適宜所望の処理（電圧印加）を施して酸素を酸化力の高い状態（酸素プラズマ）に変化させることにより、磁性膜１２’の部分領域を適切に酸化することができる。

このようなことから理解できるように、本方法によれば、本発明の第２の磁気ディスク製造方法に関して上述したのと同様の効果を得ることができる。以上のように、本方法は、所定パターンの記録磁性部１２Ａを記録層１２内に有し且つ記録面１５の平坦性の高い磁気ディスクＸ１を、効率よく製造するのに適する。

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。
（付記１）
基板上に形成された磁性膜と、凹部および凸部からなる所定の凹凸パターンを有する基材との間に、酸素または酸素供給物質を介在させつつ、前記基材の前記凸部を前記磁性膜に当接させた状態において、前記磁性膜における前記基材の前記凹凸パターンに対応する領域を酸化して非記録磁性部を形成することにより、記録磁性部および非記録磁性部を有する記録層を形成する工程を含む、磁気記録媒体製造方法。
（付記２）
前記基材の前記凸部の先端には酸素供給物質が被着形成されており、
前記記録層を形成する工程においては、前記酸素供給物質を介して前記凸部を前記磁性膜に当接させて、前記磁性膜における当該当接領域を酸化する、付記１に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記３）
前記基材は導電体からなるとともに、前記酸素供給物質は過飽和金属酸化物または固体電解質からなり、
前記記録層を形成する工程においては、前記磁性膜と前記基材との間に電圧を印加する、付記２に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記４）前記記録層を形成する工程においては、前記基材の前記凹部に酸素を封じ込めた状態で当該酸素を活性化することにより、前記磁性膜における前記凹部に対応する領域を酸化する、付記１に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記５）
前記記録層を形成する工程においては、前記基材および前記磁性膜は酸素雰囲気中に置かれている、付記４に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記６）
前記基材は紫外線透過性を有する材料からなり、
前記記録層を形成する工程においては、前記基材を介して前記凹部に存する酸素に対して紫外線を照射する、付記４または５に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記７）
前記基材の前記凹部を包囲する表面部分には、光触媒が被着形成されている、付記６に記載の磁気記録媒体製造方法。
（付記８）
前記基材は導電体からなり、
前記記録層を形成する工程においては、前記磁性膜と前記基材との間に電圧を印加する、付記４または５に記載の磁気記録媒体製造方法。

本発明に係る磁気ディスク製造方法により製造することのできる磁気ディスクの平面図である。 図１に示す磁気ディスクの部分拡大断面図である。 本発明に係る第１の磁気ディスク製造方法を表す。 本発明に係る第２の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。 本発明に係る第３の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。 本発明に係る第４の磁気ディスク製造方法における一部の工程を表す。 ディスクリートトラックメディアである従来の磁気ディスクの平面図である。 図７に示す磁気ディスクの部分拡大断面図である。 図７に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。 図９の後に続く工程を表す。

符号の説明

Ｘ１ 磁気ディスク
１１ ディスク基板
１２ 記録層
１２’ 磁性膜
１２Ａ 記録磁性部
１２Ｂ 非記録磁性部
１３ 軟磁性層
１４ 保護層
１５ 記録面
２１，２１’，２１” スタンパ（基材）
２２ 酸素供給体
２３ 光触媒膜
２４ 絶縁膜

Claims (5)

1. 基板上に形成された磁性膜と、凹部および凸部からなる所定の凹凸パターンを有する基材との間に、酸素または酸素供給物質を介在させつつ、前記基材の前記凸部を前記磁性膜に当接させた状態において、前記磁性膜における前記基材の前記凹凸パターンに対応する領域を酸化して非記録磁性部を形成することにより、記録磁性部および非記録磁性部を有する記録層を形成する工程を含む、磁気記録媒体製造方法。
2. 前記基材の前記凸部の先端には酸素供給物質が被着形成されており、
   前記記録層を形成する工程においては、前記酸素供給物質を介して前記凸部を前記磁性膜に当接させて、前記磁性膜における当該当接領域を酸化する、請求項１に記載の磁気記録媒体製造方法。
3. 前記記録層を形成する工程においては、前記基材の前記凹部に酸素を封じ込めた状態で当該酸素を活性化することにより、前記磁性膜における前記凹部に対応する領域を酸化する、請求項１に記載の磁気記録媒体製造方法。
4. 前記記録層を形成する工程においては、前記基材および前記磁性膜は酸素雰囲気中に置かれている、請求項３に記載の磁気記録媒体製造方法。
5. 前記基材は紫外線透過性を有する材料からなり、
   前記記録層を形成する工程においては、前記基材を介して前記凹部に存する酸素に対して紫外線を照射する、請求項３または４に記載の磁気記録媒体製造方法。

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