JP2010165392A - 垂直磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高密度記録が可能な磁気ディスクを簡易かつ低コストで製造する。
【解決手段】基板１１０上面に設けられた軟磁性金属ガラス層４４は、熱式インプリントの際に加熱されかつ徐冷されても、結晶化することなくアモルファスと同様の構造を維持するので、熱的な影響を与えることなく軟磁性金属ガラス層４４に熱インプリントでパターンを形成することができる。したがって、熱インプリントで形成されたパターンに応じた記録が可能なディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）やパターンドメディア（ＰＭ）が、エッチングやアッシングなどの処理を行うことなく（すなわち、これらの処理を行うための設備を用意することなく）製造できるので、高密度記録が可能な磁気ディスクを簡易かつ低コストで製造することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は垂直磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録装置に関し、特に垂直磁気記録方式での記録が可能な記録層を有する垂直磁気記録媒体及びその製造方法、並びに上記垂直磁気記録媒体を備える磁気記録装置に関する。

従来より、ハードディスクなどの情報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。この磁気ディスクは、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している。近年、コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴って、磁気ディスクに対する高記録密度化の要求が益々高まってきている。

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、この状態で、当該磁気ヘッドから、記録層に対して、その保磁力より強い記録磁界が印加される。また、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、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、最近においては、高記録密度化を図ることを目的として、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開発されてきている。このような磁気ディスクについては、下記特許文献１〜４等に記載されている。

特開２００４−２９５９８９号公報 特開２００５−７１４６７号公報 特開２００５−１６６１１５号公報 特開２００５−２９３７３０号公報

しかしながら、例えば、上記特許文献１の図２に示すように、従来は、所定パターンの記録磁性部を形成するために、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）やドライエッチング、アッシングなどの処理を行う必要があった。このため、磁気ディスク製造のためには、これらの処理を実現するための装置を用意する必要があり、設備投資費用の増大、ひいては磁気ディスクのコストアップを招いていた。

また、上記処理を行うことにより、媒体に対するダメージが大きくなり、結果的に高記録密度を達成できないおそれもある。

本発明は、かかる事情の下になされたものであり、高記録密度化を簡易かつ低コストで実現可能な垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することが可能な製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、低コストで記録容量の大容量化を図ることが可能な情報記録装置を提供することを目的とする。

本明細書に記載の第１の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられ、その表面に熱式インプリントにより凹凸パターンが形成された軟磁性金属ガラスの第１層、及び前記凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた非磁性の第２層とを含む裏打ち層と、前記裏打ち層の上側に設けられた記録層と、を備えている。

これによれば、裏打ち層が、凹凸パターンを有する軟磁性金属ガラスの第１層と当該凹凸パターンの凹部に設けられた非磁性の第２層とを含んでいるので、記録層のうち、下側に位置する層が第１層である部分については、磁束が集中して磁気記録がされやすい部分になり、下側に位置する層が第２層である部分については、磁束が集中せず磁気記録がされにくい部分となる。このように、本構成を採用することで、実質的に、ディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）又はパターンドメディア（ＰＭ）を実現することができる。この場合、パターン形成等の処理において、エッチングやアッシングなどの複雑な処理を行わないので（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要であるので）、簡易かつ低コストで高記録密度化を実現することが可能となる。また、軟磁性金属ガラスを基板に成膜した場合の表面粗さが金属ガラスの表面粗さよりも小さいことから、基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を設けることで、媒体表面の平坦度向上を図ることが可能となる。

本明細書に記載の第２の垂直磁気記録媒体は、軟磁性金属ガラスから成り、その上面に熱式インプリントにより凹凸パターンが形成された基板と、前記基板上面の凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた非磁性層と、前記裏打ち層の上側に設けられた記録層と、を備えている。

これによれば、軟磁性金属ガラスから成る基板表面に形成された凹凸パターンの凹部に非磁性層が設けられているので、記録層のうち、下側に位置する層が基板である部分については、磁束が集中して磁気記録がされやすい部分になり、下側に位置する層が非磁性層である部分については、磁束が集中せず磁気記録がされにくい部分となる。このように、本構成を採用することで、実質的に、ディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）又はパターンドメディア（ＰＭ）を実現することができる。この場合、パターン形成等の処理において、エッチングやアッシングなどの複雑な処理を行わないので（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要であるので）、簡易かつ低コストで高記録密度化を実現することが可能となる。

本明細書に記載の第３の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に設けられた軟磁性金属ガラスの第１層と、当該第１層上に設けられた配向制御の機能を有する第２層と、を含む裏打ち層と、前記第２層上面に、ＵＶインプリントを用いてパターニングされたレジストパターンを利用して形成された凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた記録層と、を備えている。

これによれば、裏打ち層が、軟磁性金属ガラスの第１層とＵＶインプリントを用いてパターニングされたレジストパターンを利用して凹凸パターンが形成された第２層と、を有し、記録層が凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられている。このような構成を採用することで、ディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）又はパターンドメディア（ＰＭ）などの高密度記録媒体を簡易な構成で実現することが可能である。

本明細書に記載の第１の垂直磁気記録媒体の製造方法は、基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を形成するステップと、前記第１層の表面に熱インプリントにより凹凸パターンを形成するステップと、前記第１層の前記凹凸パターンの凹部を埋める状態で非磁性の第２層を形成するステップと、前記第１層及び第２層の上側に記録層を設けるステップと、を含んでいる。

これによれば、本明細書に記載の第１の垂直磁気記録媒体を製造する際の、パターン形成等の処理において、エッチングやアッシングなどの複雑な処理を行う必要がない（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要である）ので、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することが可能となる。

本明細書に記載の第２の垂直磁気記録媒体の製造方法は、軟磁性金属ガラスから成る基板の上面に熱式インプリントにより凹凸パターンを形成するステップと、前記基板上面の凹凸パターンの凹部を埋める状態で非磁性層を設けるステップと、前記基板及び前記非磁性層の上側に記録層を設けるステップと、を含んでいる。

これによれば、本明細書に記載の第２の垂直磁気記録媒体を製造する際の、パターン形成等の処理において、エッチングやアッシングなどの複雑な処理を行う必要がない（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要である）ので、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することが可能となる。

本明細書に記載の第３の垂直磁気記録媒体の製造方法は、基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を形成するステップと、前記第１層上に配向制御の機能を有する第２層を形成するステップと、前記第２層上にＵＶインプリントにより形成したレジストパターンを利用して凹凸パターンを形成するステップと、前記第２層の凹部分に硬磁性体の第３層を形成するステップと、を含んでいる。

これによれば、本明細書に記載の第３の垂直磁気記録媒体を製造する際の、パターン形成等の処理において、アッシングなどの複雑な処理を行う必要がない（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要である）ので、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することが可能となる。

本明細書に記載の磁気記録装置は、本明細書に記載の第１〜第３の垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に対するデータの記録・再生を実行するヘッドと、を備えている。

これによれば、高記録密度化が低コストで実現された垂直磁気記録媒体を具備するので、低コストにて大容量化を図ることが可能となる。

本明細書に記載の垂直磁気記録媒体は、高記録密度化を簡易かつ低コストで実現できるという効果を奏する。また、本明細書に記載の製造方法は、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することができるという効果を奏する。また、本明細書記載の磁気記録装置は、低コストで記録容量の大容量化を図ることができるという効果を奏する。

第１の実施形態に係るＨＤＤの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る磁気ディスクの積層構造を概略的に示す図である。 硬磁性層と軟磁性金属ガラス層の磁化曲線（垂直磁化曲線と面内磁化曲線）を示す図である。 図３（ａ）と図３（ｂ）を合成した磁化曲線を示す図である。 軟磁性金属ガラスの耐食性について説明するためのグラフである。 第１の実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図（その１）である。 第１の実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図（その２）である。 軟磁性金属ガラス層のＤＳＣ曲線を示す図である。 第１の実施形態に係る磁気ディスクの記録原理を説明するための図である。 ガラス基板の表面粗さ及びガラス基板に成膜された軟磁性金属ガラス層の表面粗さを示す図である。 第２の実施形態に係る磁気ディスクの積層構造を概略的に示す図である。 第３の実施形態に係る磁気ディスクの積層構造を概略的に示す図である。 第４の実施形態に係る磁気ディスクの積層構造を概略的に示す図である。 第４の実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図（その１）である。 第４の実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図（その２）である。 第５の実施形態に係る磁気ディスクの積層構造を概略的に示す図である。 第５の実施形態に係る磁気ディスクの製造方法を説明するための図である。

≪第１の実施形態≫
以下、本発明に係る磁気記録媒体及び磁気記録装置の第１の実施形態について、図１〜図１０に基づいて詳細に説明する。

図１は、第１の実施形態に係る磁気記録装置としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１００の内部構成を示している。この図１に示すように、ＨＤＤ１００は、箱型の筺体１２と、筺体１２内部の空間（収容空間）に収容された磁気記録媒体としての磁気ディスク１０、スピンドルモータ１４、ヘッド・スタック・アッセンブリ（ＨＳＡ）４０等と、を備える。なお、筺体１２は、実際には、ベースと上蓋（トップ・カバー）とにより構成されているが、図１では、図示の便宜上、ベースのみを図示している。

磁気ディスク１０は、表面が記録面となっており、スピンドルモータ１４によって、その回転軸回りに例えば４２００〜１５０００ｒｐｍなどの高速度で回転駆動される。なお、磁気ディスク１０は、表面と裏面の両面が記録面であっても良い。また、磁気ディスク１０は、図１の紙面直交方向に複数枚設けられていても良い。

ＨＳＡ４０は、円筒形状のハウジング部３０と、ハウジング部３０に固定されたフォーク部３２と、フォーク部３２に保持されたコイル３４と、ハウジング部３０に固定されたキャリッジアーム３６と、キャリッジアーム３６に保持されたヘッドスライダ１６と、を備えている。なお、前述のように、磁気ディスク１０の表面と裏面の両面が記録面である場合には、キャリッジアーム及びヘッドスライダが磁気ディスク１０を挟んで上下対称に一対設けられる。また、磁気ディスクが複数枚設けられている場合には、各磁気ディスクの各記録面に対応して、キャリッジアームとヘッドスライダが設けられる。

キャリッジアーム３６は、例えばステンレス板を打ち抜き加工したり、アルミニウム材料を押し出し加工することにより成型される。ヘッドスライダ１６は、記録素子と再生素子とを含む記録再生ヘッド（以下、単に「ヘッド」と呼ぶ）を有している。

ＨＳＡ４０は、ハウジング部３０の中心部分に設けられた軸受部材１８を介して、筺体１２に回転自在（Ｚ軸回りの回転が自在）に連結されている。また、ＨＳＡ４０が有するコイル３４と、筺体１２のベースに固定された永久磁石を含む磁極ユニット２４とにより構成されるボイスコイルモータ１５０により、ＨＳＡ４０の軸受部材１８を中心とした揺動が行われる。なお、図１では、揺動の軌道が、一点鎖線にて示されている。

上記のように構成されるＨＤＤ１００では、磁気ディスク１０に対するデータ（情報）の読み書きは、キャリッジアーム３６の先端に設けられた記録再生ヘッドによって行われる。この場合、記録再生ヘッドを保持するヘッドスライダ１６は、磁気ディスク１０の回転によって生じる揚力によって、磁気ディスク１０の表面から浮上し、記録再生ヘッドは、磁気ディスク１０との間に微小間隔を維持した状態でデータの読み書きを実行する。また、キャリッジアーム３６が上述した揺動を行うことにより、記録再生ヘッドが磁気ディスク１０のトラック横断方向にシーク移動し、読み書きする対象のトラックを変更する。

次に、本第１の実施形態の磁気ディスク１０の構成について図２に基づいて詳細に説明する。この磁気ディスク１０は、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、磁気記録部分にパターンが形成された磁気ディスクである。

図２は、磁気ディスク１０の積層構造を概略的に示す図である。この図２に示すように、磁気ディスク１０は、基板１１０と、複数の層を順次積層して構成される積層部１２０と、を備えている。

基板１１０としては、例えば、酸化物ガラス基板や非磁性金属ガラス基板が用いられる。このうち、非磁性金属ガラス基板としては、Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉ、Ｐｄ，Ｐｔをベースとする金属ガラス材料、すなわち、例えば、ＰｄＰｔＣｕＰや、ＺｒＡｌＮｉＣｕ、ＺｒＡｌＮｉＣｕ、（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）ＣｕＮｉＳｉ、ＣｕＺｒＴｉ、ＮｉＮｂＴｉＺｒなどを採用することができる。このうち、ＰｄＰｔＣｕＰ及びＺｒＡｌＮｉＣｕはガラス形成能力が大きいという特徴を有し、ＺｒＡｌＮｉＣｕは広いか冷却液体領域（１２７Ｋ）を有する点に特徴を有し、（Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ）ＣｕＮｉＳｉは高強度（２０００ＭＰａ）であるという特徴を有する。また、ＣｕＺｒＴｉは高強度（２０００ＭＰａ）であり、かつ高靭性（伸び４０％以上）を有するという特徴を有し、ＮｉＮｂＴｉＺｒは高強度（２７００ＭＰａ）であり、高耐食性、高耐磨耗性を有するという特徴を有している。

積層部１２０は、基板１１０上に設けられた軟磁性金属ガラス層４４と、軟磁性金属ガラス層４４上面の凹部に設けられた非磁性層４２と、軟磁性金属ガラス層４４及び非磁性層４２の上に順次積層された中間層４５、記録層４６及び保護膜４８と、を有する。

軟磁性金属ガラス層４４は、いわゆる裏打ち層（ＳＵＬ）としての機能を有している。この軟磁性金属ガラス層４４は、Ｆｅ及びＣｏの少なくとも一方を含む合金に、Ｂ，Ｓｉ，Ｎｂ，ＡＬ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｔａ，Ｐの少なくとも一つを添加した材料を採用することができる。例えば、ＦｅＢＳｉＮｂ、ＣｏＢＳｉＮｂ、ＣｏＦｅＴａＢなどを軟磁性金属ガラス層４４の材料とすることができる。このうち、（Ｆｅ，Ｃｏ）ＢＳｉＮｂは、低保磁力（１．５Ａ／ｍ）及び高透磁率（３２０００Ｎ／Ａ²）という特徴を有し、ＣｏＦｅＴａＢは、高強度（５０００ＭＰａ）及び高透磁率（５５００００Ｎ／Ａ²）という特徴を有している。なお、本第１の実施形態では、一例として、軟磁性金属ガラス層４４の材料としてＦｅＢＳｉＮｂを用いたものとする。

非磁性層４２としては、例えば、ＳｉＯ₂などの材料を採用することが可能である。また、中間層４５としては、Ｔａ／Ｒｕ化合物などを用いることが可能である。

記録層４６は、垂直磁気記録に用いられる層であり、材料としては、Ｃｏ／Ｐｔの人工格子を用いることができる。この場合、Ｐｔを下地とすることで、配向制御を行うことが可能である。例えば、Ｐｔ（５ｎｍ）を下地とし、[Ｃｏ（０．３ｎｍ）／Ｐｔ（１．０ｎｍ）]を１０レイヤ設けることとすることができる。なお、記録層４６としては、上記材料に限らず、Ｃｏ及びＰｔを含むＣｏ合金を用いることも可能である。この場合、下地としてＲｕを用いることが可能である。

保護膜４８としては、炭素膜などを採用することが可能である。

ここで、磁気ディスク１０として上記のような構成を採用した場合の、磁化特性について説明する。図３（ａ）には、記録層４６の磁化曲線（垂直磁化曲線と面内磁化曲線）が示され、図３（ｂ）には、軟磁性金属ガラス層４４の磁化曲線（垂直磁化曲線と面内磁化曲線）が示され、図４には、図３（ａ）と図３（ｂ）を合成した磁化曲線が示されている。これらの磁化曲線は、ＶＳＭ（振動試料型磁力計）により測定される。

図４に示すように、本第１の実施形態のような記録層４６及び軟磁性金属ガラス層４４を用いることで、磁気ディスクとして良好な磁化特性を得ることができる。このうち、記録層４６の飽和磁化は、図４に示すＭｓ_recで表され、軟磁性金属ガラス層４４の飽和磁化は、図３（ｂ）に示すＭｓ_sulで表される。記録層４６の飽和磁化Ｍｓ_recは、Ｃｏの単位体積あたり１４００ｅｍｕ／ｃｍ³であり、単位体積あたりでは１３０ｅｍｕ／ｃｍ³である。また、軟磁性金属ガラス層４４の飽和磁化Ｍｓ_sulは、単位体積あたり８４０ｅｍｕ／ｃｍ³である。

図５には、軟磁性金属ガラス、金属クロム、３０４ステンレス鋼（ＳＵＳ−３０４）に塩酸（濃度＝６規定（Ｎ））を塗布した場合（温度環境が２９８Ｋ）の腐食速度のグラフが示されている。この図５に示すように、軟磁性金属ガラスは３０４ステンレス鋼や金属クロムに比べて、１０００倍以上の高耐食性を示していることが分かる。したがって、本第１の実施形態のように、磁気ディスク１０の材料として軟磁性金属ガラス層４４を用いることで、高耐食性を得られるという利点もある。また、軟磁性金属ガラス層４４は、これに加えて、強度的にも非常に有利である。

次に、図６（ａ）〜図７（ｃ）に基づいて、本第１の実施形態の磁気ディスク１０の製造方法について説明する。まず、図６（ａ）に示すように、基板１１０を用意し、次いで、図６（ｂ）に示すように、基板１１０の上面に軟磁性金属ガラス層４４をスパッタリング等により成膜する。

次いで、軟磁性金属ガラス層４４が成膜された基板１１０を不図示の加熱ステージ上に搭載して加熱する。この場合、軟磁性金属ガラス層４４が、図８に示す軟磁性金属ガラス層４４のＤＳＣ曲線において符号Ｔｇで示される温度（軟磁性金属ガラス層４４のガラス転移点温度）よりも大きく、符号Ｔｘで示される温度（結晶化開始温度）よりも小さい温度となるように加熱する。

この状態から、図６（ｃ）に示すように、収束イオンビーム加工装置（ＦＩＢ）により加工された金型（グラッシーカーボン）５０を用いて、軟磁性金属ガラス層４４を熱インプリント加工し、軟磁性金属ガラス層４４の表面に凹凸パターンを形成する。なお、磁気ディスク１０がディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）である場合には、円周に沿った凹凸パターンが形成され、磁気ディスク１０がパターンドメディア（ＰＭ）である場合には、ビットパターン状の凹凸パターンが形成される。

ここで、軟磁性金属ガラス層４４は、加熱後、徐冷（例えば、１秒間に１℃の冷却又は１秒間に０．０２℃の冷却など）をしても、結晶化せずにアモルファスと同様の構造を維持するという性質を有している。したがって、上記のように熱インプリント加工を行っても、軟磁性金属ガラス層４４の構造上問題が生じることはない。

次いで、図６（ｄ）に示すように、軟磁性金属ガラス層４４の上面全体に非磁性層４２を成膜する。この場合、非磁性層４２は、軟磁性金属ガラス層４４表面の凹部に入り込むため、非磁性層４２の上面は、軟磁性金属ガラス層４４の上面に倣った形状を有することになる。

その後、図７（ａ）に示すように、非磁性層４２を上面側から研磨し、軟磁性金属ガラス層４４の凸部の上面と非磁性層４２の上面とを面一に設定する。

次いで、図７（ｂ）に示すように、軟磁性金属ガラス層４４と非磁性層４２の上面に中間層４５を成膜するとともに、図７（ｃ）に示すように記録層４６を成膜し、最後に保護膜４８を成膜することにより、本第１の実施形態の磁気ディスク１０（図２参照）を製造することができる。

ここで、本第１の実施形態の磁気ディスク１０において、磁気記録ヘッド（主磁極（ＳＰＴメインポール））２１が図９（ａ）の位置に位置決めされた状態では、磁気記録ヘッド２１にて発生した記録磁界（磁束）が図９（ａ）に示す面４４ａに収束する。これは、図９（ａ）で示す軟磁性金属ガラス層４４の面４４ａが磁気記録ヘッド２１に最も近いからである。すなわち、本第１の実施形態の磁気ディスク１０においては、図９（ａ）に示す記録部Ｒへのデータの記録が積極的に行われる一方で、スペース部Ｓへのデータの記録はほとんど行われることはない。また、図９（ｂ）に示すように、磁気記録ヘッド２１が記録部Ｒから若干ずれた場合であっても、記録部Ｒへのデータの記録を正確に行うことが可能である。

ただし、上記機能を発揮するためには、磁気記録ヘッド２１における発生記録と、磁界スペース部Ｓへの記録に必要な磁界と、記録部Ｒへの記録に必要な記録磁界とが、次式（１）の関係を満たす必要がある。
スペース部Ｓへの記録に必要な磁界
＞発生記録磁界≧記録部Ｒへの記録に必要な記録磁界 …（１）

また、本第１の実施形態では、基板１１０上に軟磁性金属ガラス層４４を成膜することとしているので、基板の表面粗さについても解消することができる。具体的には、ガラス基板の表面粗さを示す図１０（ａ）と比較して、ガラス基板上に軟磁性金属ガラス層（ここではＦｅＳｉＢＮｂ）を形成した場合の表面粗さを示す図１０（ｂ）では、表面粗さが軽減されていることが分かる。この場合、表面粗さを示す数値Ｒａ（中心線平均粗さ）は、図１０（ａ）では０．４１ｎｍであったのに対し、図１０（ｂ）では、０．２５ｎｍとなった。このように、軟磁性金属ガラス層４４をガラス基板上に積層することで、媒体表面の平坦度を向上することができる。

以上説明したように、本第１の実施形態によると、基板１１０上面に設けられた軟磁性金属ガラス層４４は、熱式インプリントの際に加熱されかつ徐冷されても、結晶化することなくアモルファスと同様の構造を維持するので、熱的な影響を与えることなく軟磁性金属ガラス層４４に熱インプリントでパターンを形成することができる。また、熱インプリントで形成されたパターンに応じた記録が可能なディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）やパターンドメディア（ＰＭ）が、エッチングやアッシングなどの処理を行うことなく（すなわち、これらの処理を行うための設備を用意することなく）製造できるので、高記録密度を簡易かつ低コストで実現することが可能である。また、エッチングやアッシングなどの処理を行わないため、これらによる磁気ディスクへのダメージを回避することができる。

また、本第１の実施形態によると、軟磁性金属ガラス層４４の凹部に非磁性層４２を設けた段階（図７（ａ）の段階）で、その上面がフラットとなるので、その後の中間層、記録層、保護膜の成膜を、従来と同様の成膜方法により実現することができる。すなわち、これらの成膜工程では、既存の設備をそのまま用いることが可能であるので、低コスト化を図ることが可能である。また、本第１の実施形態によると、軟磁性金属ガラスを基板に成膜した場合の表面粗さが金属ガラス基板そのものの表面粗さよりも小さいことから、ガラス基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を設けることで、媒体表面の平坦度を向上することが可能である。

また、本第１の実施形態では、従来の磁気ディスクのように薄膜化の必要が無く、パターン深さ（高さ）を大きくすることができるので、表面研磨を従来よりも容易に行うことが可能である。

≪第２の実施形態≫
次に、本発明の第２の実施形態について、図１１に基づいて、説明する。

本第２の実施形態は、上述した第１の実施形態と比較して、磁気ディスクの構成が異なっている。したがって、以下においては、この点についてのみ説明するものとする。

本第２の実施形態の磁気ディスク２１０は、図１１に示すように、第１の実施形態の磁気ディスク１０の基板１１０と軟磁性金属ガラス層４４との間に、反強磁性層４３を有している点に特徴を有している。この反強磁性層４３の材料としては、例えば、Ｍｎ合金（ＩｒＭｎ，ＮｉＭｎなど）を用いることができる。

このように、反強磁性層４３を、基板１１０と軟磁性金属ガラス層４４との間に設けることで、軟磁性金属ガラス層４４と反強磁性層４３との交換結合により磁化を固定することができる。また、反強磁性層４３と軟磁性金属ガラス層４４とにより、反強磁性（ＡＦＭ：Anti-ferromagnetic）構造の裏打ち層が形成されているので、当該裏打ち層からのノイズを低減することができる。

本第２の実施形態に係る磁気ディスク２１０の製造に際しては、反強磁性層４３及び軟磁性金属ガラス層４４を順次成膜した後に、軟磁性金属ガラス層４４の表面を熱インプリント加工する。この場合、熱インプリント加工において、反強磁性層４３も軟磁性金属ガラス層４４とともに加熱される。

これに対し、反強磁性層４３の機能を発揮させるためには、一旦反強磁性層４３を加熱することにより結晶化させる必要があるが、上記熱インプリント加工に伴う加熱によって反強磁性層４３は結晶化するので、結晶化のために別途加熱工程を行う必要が無くなる。このように、本実施形態では、熱インプリント加工により、反強磁性層４３の結晶化と軟磁性金属ガラス層４４の表面加工が同時に実現できるので、効率的に磁気ディスク２１０を製造することが可能である。

以上説明したように、本第２の実施形態によると、反強磁性層４３と軟磁性金属ガラス層４４とにより形成される裏打ち層からのノイズの低減が可能であり、当該ノイズ低減が可能な磁気ディスク２１０を効率的に製造することが可能である。

≪第３の実施形態≫
次に、本発明の第３の実施形態について、図１２に基づいて、説明する。なお、本第３の実施形態は、磁気ディスクの構成に特徴を有しているので、以下においては、磁気ディスクの構成についてのみ説明するものとする。

本第３の実施形態にかかる磁気ディスク３１０は、基板として軟磁性金属ガラス基板１１０’を用いている点、及び軟磁性金属ガラス基板１１０’に熱インプリント加工にて直接凹凸パターンを形成している点が、第１の実施形態の磁気ディスク１０と異なっている。

上記軟磁性金属ガラス基板１１０’の材料としては、第１、第２の実施形態の軟磁性金属ガラス層４４と同様、Ｆｅ及びＣｏの少なくとも一方を含む合金に、Ｂ，Ｓｉ，Ｎｂ，ＡＬ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｔａ，Ｐの少なくとも一つを添加した材料、例えば、ＦｅＢＳｉＮｂ、ＣｏＢＳｉＮｂ、ＣｏＦｅＴａＢなどのバルク材料を用いることができる。

このように、本第３の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるのに加え、基板として軟磁性金属ガラス基板１１０’を用い、当該基板１１０’に直接熱インプリントにて凹凸パターンを形成するので、基板上に軟磁性金属ガラス層を成膜する工程を省略することが可能である。これにより、簡易かつ短時間で磁気ディスクの製造を行うことが可能である。

≪第４の実施形態≫
次に、本発明の第４の実施形態について、図１３〜図１５に基づいて、説明する。

本第４の実施形態も磁気ディスクの構成及びその製造方法に特徴を有しているので、以下においては、磁気ディスクの構成及びその製造方法についてのみ説明するものとする。

図１３に示すように、本第４の実施形態にかかる磁気ディスク４１０は、基板（例えば、酸化物ガラス基板）１１０と、基板１１０上に成膜された軟磁性金属ガラス層４４と、軟磁性金属ガラス層４４上に成膜された配向制御層４９と、配向制御層４９上に設けられた硬磁性層５１と、を備えている。なお、図示は省略しているが、配向制御層４９及び硬磁性層５１の上面には保護膜が成膜されている。

配向制御層４９は、例えば、Ｒｕを材料とし、その表面には凹凸パターンが形成されている。硬磁性層５１は、配向制御層４９の凹部分に埋め込まれた状態となっており、配向制御層４９の凸部分上面と硬磁性層５１の上面とは面一に設定されている。

次に、本第４の実施形態の磁気ディスク４１０の製造方法について、図１４，図１５に基づいて説明する。

まず、図１４（ａ）に示すように、基板１１０上に、軟磁性金属ガラス層４４、配向制御層４９を順次スパッタリング等により積層する。

次いで、レジストを配向制御層４９に塗布した後、図１４（ｂ）に示すように、金型２５０を用いて、ＵＶインプリントにより、レジストパターン５３を形成する。なお、図１４（ｂ）から金型２５０を取り外した状態が図１４（ｃ）に示されている。

次いで、図１５（ａ）に示すように、レジストパターン５３を用いて、配向制御層４９をエッチングし、その後、図１５（ｂ）に示すように、レジストパターン５３を除去する。

次いで、図１５（ｃ）に示すように、硬磁性層５１を配向制御層４９の全面に成膜し、その後、図１５（ｄ）に示すように、硬磁性層５１と配向制御層４９の上面とが面一になるまで、硬磁性層５１をＣＭＰなどにより研磨する。

以上のようにして、本第４の実施形態の磁気ディスク４１０が製造される。

以上説明したように、本第４の実施形態によると、ディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）又はパターンドメディア（ＰＭ）などの高密度記録媒体を簡易な構成で実現することが可能である。また、パターン形成等の処理において、アッシングなどの複雑な処理を行う必要がない（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要である）ので、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することができる。

≪第５の実施形態≫
次に、本発明の第５の実施形態について、図１６、図１７に基づいて説明する。

本第５の実施形態も磁気ディスクの構成及びその製造方法に特徴を有しているので、以下においては、磁気ディスクの構成及びその製造方法についてのみ説明するものとする。

図１６に示すように、本第５の実施形態にかかる磁気ディスク５１０は、基板（例えば、酸化物ガラス基板）１１０と、基板１１０上に成膜された軟磁性金属ガラス層４４と、軟磁性金属ガラス層４４上に成膜された配向制御層４９と、配向制御層４９上に設けられた硬磁性層５１及びレジストパターン５３と、を備えている。なお、図示は省略しているが、レジストパターン５３及び硬磁性層５１の上面には保護膜が成膜されている。

この図１６の磁気ディスク５１０は、第４の実施形態の図１４（ａ）〜図１４（ｃ）までの工程と同様の工程を行った後、配向制御層４９のエッチング等を行うことなく、図１７（ａ）に示すように、レジストパターン５３上から硬磁性層５１を成膜する。そして、図１７（ｂ）に示すように、硬磁性層５１の上面とレジストパターン５３の上面とが面一になるまで、硬磁性層５１をＣＭＰなどにより研磨する。その後、これらの上側に保護膜（不図示）が成膜されることにより、磁気ディスク５１０を製造することができる。

このように、本第５の実施形態によると、ディスクリート・トラックメディア（ＤＴＭ）又はパターンドメディア（ＰＭ）などの高密度記録媒体を簡易な構成で実現することが可能である。また、パターン形成等の処理において、エッチングやアッシングなどの複雑な処理を行う必要がない（すなわち、これらの処理を行うための設備が不要である）ので、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体を製造することができる。

上述した各実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

１０ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）
４２ 非磁性層
４４ 軟磁性金属ガラス層
４６ 記録層
４９ 配向制御層
５１ 硬磁性層
５３ レジストパターン
１００ ＨＤＤ（磁気記録装置）
１１０ 基板
２１０ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）
３１０ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）
４１０ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）
５１０ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）

Claims (10)

1. 基板と、
   前記基板上に設けられ、その表面に熱式インプリントにより凹凸パターンが形成された軟磁性金属ガラスの第１層、及び前記凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた非磁性の第２層とを含む裏打ち層と、
   前記裏打ち層の上側に設けられた記録層と、を備える垂直磁気記録媒体。
2. 前記基板は、前記軟磁性金属ガラスとは異なる物質から成ることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
3. 前記基板と前記第１層との間には、反強磁性層が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。
4. 軟磁性金属ガラスから成り、その上面に熱式インプリントにより凹凸パターンが形成された基板と、
   前記基板上面の凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた非磁性層と、
   前記裏打ち層の上側に設けられた記録層と、を備える垂直磁気記録媒体。
5. 基板と、
   前記基板上に設けられた軟磁性金属ガラスの第１層と、当該第１層上に設けられた配向制御の機能を有する第２層と、を含む裏打ち層と、
   前記第２層上面に、ＵＶインプリントを用いてパターニングされたレジストパターンを利用して形成された凹凸パターンの凹部を埋める状態で設けられた記録層と、を備える垂直磁気記録媒体。
6. 基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を形成するステップと、
   前記第１層の表面に熱式インプリントにより凹凸パターンを形成するステップと、
   前記第１層の前記凹凸パターンの凹部を埋める状態で非磁性の第２層を形成するステップと、
   前記第１層及び第２層の上側に記録層を設けるステップと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。
7. 前記第１層を形成する前に、前記基板上に反強磁性層を形成するステップを更に含む請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
8. 軟磁性金属ガラスから成る基板の上面に熱式インプリントにより凹凸パターンを形成するステップと、
   前記基板上面の凹凸パターンの凹部を埋める状態で非磁性層を設けるステップと、
   前記基板及び前記非磁性層の上側に記録層を設けるステップと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。
9. 基板上に軟磁性金属ガラスの第１層を形成するステップと、
   前記第１層上に配向制御の機能を有する第２層を形成するステップと、
   前記第２層上にＵＶインプリントにより形成したレジストパターンを利用して凹凸パターンを形成するステップと、
   前記第２層の凹部分に硬磁性体の第３層を形成するステップと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。
10. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体と、
    前記垂直磁気記録媒体に対するデータの記録・再生を実行するヘッドと、を備える磁気記録装置。

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