JP2010165393A - 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】高記録密度を簡易かつ低コストで実現する
【解決手段】基板１１０上面に設けられた非磁性下地層４２と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ことができるので、これらに対して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、当該形成されたパターンに応じて硬磁性層４６が分割形成されることから、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）パターン形成することができる。
【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。

本明細書記載の第１の垂直磁気記録媒体は、少なくとも上面が非磁性金属材料を形成した基板と、前記基板上に積層され、熱式インプリントにてその表面に凹凸が形成された軟磁性金属ガラス材料の第１層と、前記第１層表面の前記凹凸における凸部分にのみ設けられた硬磁性材料の第２層と、前記第１層表面の前記凹凸における凹部分及び前記第２層の間隙部分に充填された非磁性体と、を備えている。

これによれば、少なくとも基板上面を形成する非磁性金属材料と軟磁性金属ガラス材料の第１層は、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、これらに対して熱的な影響を与えることなく第１層に熱式インプリントでパターンを形成することができる。また、当該形成されたパターンに応じて第２層が分割形成されることから、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）、第２層（硬磁性材料）をパターン形成することができる。これにより、高記録密度を簡易かつ低コストで実現することが可能となる。

本明細書記載の第２の垂直磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に積層された軟磁性金属ガラス材料の第１層と、前記第１層上に積層され、熱式インプリントにてその表面に凹凸が形成された非磁性金属材料の第２層と、前記凹凸の凹部内に充填された硬磁性材料の第３層と、を備え、前記第３層上面と前記第２層表面の凸部分の上面とは、面一に設定されていることを特徴とする。

これによれば、基板上に積層された軟磁性金属ガラス材料の第１層と非磁性金属材料の第２層は、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、第１層及び第２層に熱的な影響を与えることなく、第２層にパターンを形成することができる。これにより、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）、高記録密度を簡易かつ低コストで実現することが可能となる。また、第３層上面と第２層表面の凸部分の上面とは、面一に設定されていることから、第３層（硬磁性材料）への記録を精度良く行うことが可能となる。

本明細書記載の第１の垂直磁気記録媒体の製造方法は、少なくとも上面が非磁性金属材料を形成した基板上に軟磁性金属ガラス材料の第１層を順次積層するステップと、前記第１層の表面に対して熱式インプリントにて凹凸を形成するステップと、前記凹凸の凸部分上にのみ硬磁性材料の第２層を設けるステップと、前記凹凸の凹部分と前記第２層の間隙部分とに非磁性体を充填するステップと、を含んでいる。

これによれば、少なくとも基板上面を形成する非磁性金属材料と軟磁性金属ガラス材料の第１層は、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、これらに対する熱的な影響を与えることなく、第１層にパターンを形成することができる。また、当該形成されたパターンに応じて第２層（硬磁性材料）が分割形成されることから、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）、第２層をパターン形成することができる。これにより、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体（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）を製造することが可能となる。

本明細書記載の第２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材料の第１層と、非磁性金属材料の第２層とを順次積層するステップと、前記第２層の表面に対して熱式インプリントにて凹凸を形成するステップと、前記第２層の表面に硬磁性材料の第３層を積層するステップと、前記第３層を、前記第２層表面の凸部分の上面と面一に研磨するステップと、を含んでいる。

これによれば、基板表面に積層された軟磁性金属ガラス材料の第１層と非磁性金属材料の第２層は、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、第１層及び第２層に熱的な影響を与えることなく、第２層にパターンを形成することができる。これにより、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）、簡易かつ低コストで高記録密度の垂直磁気記録媒体（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）を製造することが可能となる。また、第３層のパターン形成は、第２層の表面に第３層を積層した後、第２層表面の凸部分の上面と面一となるように研磨するので、凹部内にナノ粒子を埋め込むような場合と比べて、凹部の深さなどの設計の自由度を向上することが可能となる。また、凹部の深さを深くすることで第３層の研磨がしやすくなり、製造が容易となる。

本明細書記載の磁気記録装置は、上記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。

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２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２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８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。記録再生ヘッドは、主磁極や補助磁極などを含む記録素子と、再生素子とを含む、垂直磁気記録用のヘッドである。

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の表面から浮上する。この状態で、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つつ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、酸化物ガラス基板等が用いられる。

積層部１２０は、基板１１０上に順次積層された非磁性下地層４２及び第１層としての軟磁性金属ガラス層４４と、軟磁性金属ガラス層４４上に設けられた第２層としての硬磁性層４６と、硬磁性層４６の間隙に設けられた非磁性体４８と、を有する。

非磁性下地層４２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は広い過冷却液体領域（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ている。更に、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。

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。

硬磁性層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、硬磁性層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。

非磁性体４８の材料としては、非磁性下地層４２と同様の材料を用いることが可能である。ただし、これに限らず、非磁性体４８の材料として、ＳｉＯ₂などの非磁性酸化物、あるいは非磁性窒化物を用いることも可能である。

なお、図示は省略しているが、磁気ディスク１０の上面には、保護膜や潤滑膜が積層されている。これにより、ヘッドとの接触による影響等を回避するようになっている。

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、硬磁性層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硬磁性層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、硬磁性層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。硬磁性層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。

また、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。このような高耐食性は、非磁性金属材料（非磁性金属ガラス）にも言えることである。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や非磁性下地層４２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や非磁性下地層４２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、酸化物ガラス基板１１０を用意し、次いで、図６（ｂ）に示すように、酸化物ガラス基板１１０の上面に非磁性下地層４２をスパッタリング等により成膜する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、非磁性下地層４２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、非磁性下地層４２と軟磁性金属ガラス層４４とが順次積層された酸化物ガラス基板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７（ａ）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が形成される。

ここで、非磁性下地層４２と軟磁性金属ガラス層４４は、加熱後、徐冷（例えば、１秒間に１℃や１秒間に０．０２℃の冷却）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ことができ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を行っても、非磁性下地層４２や軟磁性金属ガラス層４４に対して影響を与えることはない。

次いで、軟磁性金属ガラス層４４表面の凹凸の凸部分上面を、加熱するなどして結晶化させることで磁化特性を変更し、図７（ｂ）に示すように、硬磁性層４６を凸部分にのみ成膜する。なお、凸部分のみへの成膜方法としては、他の方法を用いても良い。例えば、ＦＩＢなどを用いて、凸部分上面のみの特性を変更して成膜することとしても良い。

次いで、図７（ｃ）に示すように、軟磁性金属ガラス層４４表面の凹凸の凹部分及び硬磁性層４６の間隙に、非磁性体４８を設ける（埋め込む）。この場合、例えば、非磁性体４８を軟磁性金属ガラス層４４の凹部と硬磁性層４６の上面全面に成膜し、その後、研磨により、図７（ｃ）に示すように、非磁性体４８と硬磁性層４６の上面をフラットにすることとすれば良い。

以上のように、図６（ａ）〜図７（ｃ）に示す工程を経ることにより、本第１の実施形態における磁気ディスク１０を製造することが可能である。

以上説明したように、本第１の実施形態によると、基板１１０上面に設けられた非磁性下地層４２と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ことができるので、これらに対して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、当該形成されたパターンに応じて硬磁性層４６が分割形成されることから、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）パターン形成することができる。これにより、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、本実施形態では、金属ガラス材料を用いた磁気ディスクを採用していることから、磁気特性に優れ、かつ高耐食性及び高強度な磁気ディスクを実現することができる。

なお、上記実施形態では、基板１１０を酸化ガラス基板とし、その上面に非磁性下地層４２を成膜する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、基板１１０そのものを、非磁性金属ガラスのバルク材料で構成することとしても良い。このようにすることで、非磁性下地層４２の成膜の手間を省くことが可能となる。

また、上記実施形態では、硬磁性層４６の形成に際して、軟磁性金属ガラス層４４の上面の磁気特性を変更することで、凸部分の上面にのみ硬磁性層４６を成膜する場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、軟磁性金属ガラス層４４の上面全体に硬磁性層を成膜して、その後、軟磁性金属ガラス層４４の上面の凹部分に存在する硬磁性層のみをエッチング等により除去するようにして、凸部分の上面にのみ硬磁性層４６を残すようにしても良い。

《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９〜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及び製造方法が異なっている。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。

図９は、本第２の実施形態にかかる磁気ディスク１０’の積層構造を概略的に示す図である。この図９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。

積層部１２０’は、基板１１０上に順次積層された第１層としての軟磁性金属ガラス層４４’と、第２層としての非磁性金属ガラス層４２’と、非磁性金属ガラス層４２’上に設けられた第３層としての硬磁性層４６’と、を有する。このうち、軟磁性金属ガラス層４４’は、裏打ち層（ＳＵＬ）としての機能を有している。また、非磁性金属ガラス層４２’と硬磁性層４６’の上面は面一に設定されている。

軟磁性金属ガラス層４４’は、第１の実施形態の軟磁性金属ガラス層４４と同一の材料から成り、非磁性金属ガラス層４２’は第１の実施形態の非磁性下地層４２と同一の材料から成り、硬磁性層４６’は第１の実施形態の硬磁性層４６と同一の材料から成る。なお、図示は省略しているが、磁気ディスク１０’の上面には、上記第１の実施形態と同様、保護膜や潤滑膜が積層されている。これにより、ヘッドとの接触による影響等を回避するようになっている。

次に、本第２の実施形態の磁気ディスク１０’の製造方法について、図１０、図１１に基づいて説明する。まず、図１０（ａ）に示すように、酸化物ガラス基板１１０を用意し、次いで、図１０（ｂ）に示すように、酸化物ガラス基板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、図１０（ｃ）に示すように、軟磁性金属ガラス層４４’の上面に非磁性金属ガラス層４２’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’と非磁性金属ガラス層４２’とが順次積層された酸化物ガラス基板１１０を不図示の加熱ステージ上に搭載して加熱する。この場合においても、第１の実施形態と同様に、非磁性金属ガラス層４２’がガラス転移点温度Ｔｇよりも大きく、結晶化開始温度Ｔｘ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１１（ａ）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５０（グラッシーカーボン）を用いて、非磁性金属ガラス層４２’を熱インプリント加工し、その表面に凹凸を形成する。ここで、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が形成される。

ここで、本第２の実施形態においても、上記第１の実施形態と同様に、軟磁性金属ガラス層４４’と非磁性金属ガラス層４２’は、加熱後、徐冷をしても、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を行っても、軟磁性金属ガラス層４４’と非磁性金属ガラス層４２’に対して影響を与えることはない。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、非磁性金属ガラス層４２’の上面全体に硬磁性層４６’を成膜する。

その後、図１１（ｃ）に示すように、硬磁性層４６’の上面と非磁性金属ガラス層４２’の上面とが面一になるまで、硬磁性層４６’を研磨する。

以上のように、図１０（ａ）〜図１１（ｃ）に示す工程を経ることにより、本第２の実施形態における磁気ディスク１０’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、基板１１０上に積層された軟磁性金属ガラス層４４’と非磁性金属ガラス層４２’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ことができるので、各ガラス層４４’，４２’に熱的な影響を与えることなく、非磁性金属ガラス層４２’にパターンを形成することができる。これにより、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）、高記録密度を簡易かつ低コストで実現することが可能となる。

また、本第２の実施形態の製造方法によると、硬磁性層４６’を非磁性金属ガラス層４２’の表面に硬磁性層４６’を積層した後、非磁性金属ガラス層４２’と面一となるように研磨する。したがって、非磁性金属ガラス層４２’の凹部内にナノ粒子を埋め込むような従来の場合と比べて、凹部の深さなどの設計の自由度を向上することが可能である。また、凹部の深さを深くすることができることから、硬磁性層４６’の研磨がしやすく、製造が容易となる。

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）
１０’ 磁気ディスク（垂直磁気記録媒体）
４２ 非磁性下地層
４２’ 非磁性金属ガラス層
４４ 軟磁性金属ガラス層
４４’ 軟磁性金属ガラス層
４６ 硬磁性層
４６’ 硬磁性層
４８ 非磁性体
１００ ＨＤＤ（磁気記録装置）
１１０ 基板

Claims (9)

1. 少なくとも上面が非磁性金属材料を形成した基板と、
   前記基板上に積層され、熱式インプリントにてその表面に凹凸が形成された軟磁性金属ガラス材料の第１層と、
   前記第１層表面の前記凹凸における凸部分にのみ設けられた硬磁性材料の第２層と、
   前記第１層表面の前記凹凸における凹部分及び前記第２層の間隙部分に充填された非磁性体と、を備える垂直磁気記録媒体。
2. 前記基板は、非磁性金属ガラスとは異なる材料から成る基板本体と、当該基板本体上に積層された非磁性金属ガラス材料から成る層とを含む基板、又は非磁性金属ガラスのバルク材料から成る基板、のいずれかであ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. 基板と、
   前記基板上に積層された軟磁性金属ガラス材料の第１層と、
   前記第１層上に積層され、熱式インプリントにてその表面に凹凸が形成された非磁性金属材料の第２層と、
   前記凹凸の凹部内に充填された硬磁性材料の第３層と、を備え、
   前記第３層上面と前記第２層の凸部分上面とは、面一に設定されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
4. 前記軟磁性金属ガラス材料は、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であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
5. 前記非磁性金属材料は、Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉ,Ｐｄ、あるいはＰｔをベースとする材料であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の垂直磁気記録媒体。
6. 少なくとも上面が非磁性金属材料を形成した基板上に軟磁性金属ガラス材料の第１層を順次積層するステップと、
   前記第１層の表面に対して熱式インプリントにて凹凸を形成するステップと、
   前記凹凸の凸部分上にのみ硬磁性材料の第２層を設けるステップと、
   前記凹凸の凹部分と前記第２層の間隙部分とに非磁性体を充填するステップと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。
7. 基板上に軟磁性金属ガラス材料の第１層と、非磁性金属材料の第２層とを順次積層するステップと、
   前記第２層の表面に対して熱式インプリントにて凹凸を形成するステップと、
   前記第２層の表面に硬磁性材料の第３層を積層するステップと、
   前記第３層を、前記第２層表面の凸部分の上面と面一に研磨するステップと、を含む垂直磁気記録媒体の製造方法。
8. 前記熱式インプリントは、前記パターンを形成する層のガラス転移点温度よりも高く、結晶化開始温度よりも低い温度で行われることを特徴とする請求項６又は７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
9. 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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