JP2011129210A - 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鮮明な磁気記録パターンを有する磁性層の平滑化プロセスを高速で行うことを可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板１の上に磁性層２を形成する工程と、前記磁性層２の上にカーボンマスク層２０を形成する工程と、前記カーボンマスク層２０の上にレジスト剥離層２１を形成する工程と、前記レジスト剥離層２１の上に、前記磁気記録パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層３を形成する工程と、前記レジスト層３をマスクにして前記レジスト剥離層２１、前記カーボンマスク層２０、前記磁性層２を部分的に除去する工程と、前記磁性層２が除去された面上を覆い、少なくとも前記レジスト剥離層２１の一部を埋設する非磁性層４を形成する工程と、前記磁性層２が露出するまで前記非磁性層４に研磨加工を施す工程と、を具備してなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハードディスク装置（ＨＤＤ）等に用いられる磁気記録媒体の製造方法および磁気記録再生装置に関するものである。

近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大され、その重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特に、ＭＲヘッドやＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年ではＧＭＲヘッドやＴＭＲヘッドなども導入されて、１年に約１．５倍ものペースで増加を続けている。

これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されている。このため、磁性層の高保磁力化、高信号対雑音比(ＳＮＲ)、および高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。

最新の磁気記録装置においては、トラック密度１１０ｋＴＰＩにも達している。しかしながら、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となりＳＮＲを損なうという問題が生じ易くなっており、このことはそのままビット・エラー・レートの悪化につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。

面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。その一方で、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じてしまう。

また、トラック密度を上げていくと、トラック間距離が近づくために、磁気記録装置では極めて高精度のトラックサーボ技術が要求されると同時に、記録を幅広く実行し、再生は隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。しかしながら、この方法ではトラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、その結果十分なＳＮＲを確保することが難しいという問題がある。

このような熱揺らぎの問題やＳＮＲの確保、十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、記録媒体表面にトラックに沿った凸凹を形成し、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている。このような技術は、一般にディスクリートトラック法と呼ばれており、それによって製造された磁気記録媒体のことをディスクリートトラック媒体と呼んでいる。また、同一トラック内のデータ領域を更に分割した、いわゆるパターンドメディアを製造しようとする試みもある。

このような磁気記録媒体の構成は、表面に複数の凸凹のある基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層が形成されており、その表面には保護膜が形成されている。また、この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と物理的に分断された磁気記録領域が形成されている。
また、この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。

また、このような磁気記録媒体の製造方法（ディスクリートトラック法）としては、非磁性基板上に成膜した磁性層を、ナノインプリント法を用いて磁気記録トラックパターンやビットパターンに加工する方法が行われている（特許文献１参照）。また、その他には何層かの薄膜からなる磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法と、あらかじめ非磁性基板表面に直接、或いはトラック形成のための薄膜層に凸凹パターンを形成した後に、磁気記録媒体の薄膜形成を行う方法が知られている（特許文献２，３参照）。

このうち、磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法は、磁気層加工型と呼ばれるものである。しかしながら、この方法の場合、媒体形成後に表面に対する物理的な加工が実施されるため、媒体が製造工程において汚染されやすく、かつ製造工程が非常に複雑となるといった欠点がある。
一方、あらかじめ非磁性基板表面に直接凸凹パターンを形成する方法は、エンボス加工型と呼ばれている。この方法の場合は、製造工程中に媒体が汚染されにくいものの、非磁性基板に形成された凸凹形状がその上に成膜された膜にも引き継がれることになる。そのため、記録再生ヘッドが磁気記録媒体上を浮上しながら記録再生を行う際に、記録再生ヘッドの浮上姿勢や、浮上高さが安定しなくなるとった問題が生じる。

また、このような磁気記録媒体（ディスクリートトラック媒体）の磁気トラック間領域において、あらかじめ形成した磁性層に窒素、酸素等のイオンを注入し、または、レーザを照射することにより、その部分の磁気的な特性を変化させる方法が開示されている（特許文献４〜６参照）。

さらに、磁性層の表面に凸凹パターンを形成した後、その表面を覆う非磁性層を形成し、この非磁性層の表面を斜方イオンビームエッチングやＣＭＰ(Chemical Mechanical Polishing)によって平滑化することによって、磁気記録パターンを形成する方法が開示されている（特許文献７参照）。

特開２００４−１６４６９２号公報 特開２００４−１７８７９３号公報 特開２００４−１７８７９４号公報 特開平５−２０５２５７号公報 特開２００６−２０９９５２号公報 特開２００６−３０９８４１号公報 特開２００５−１３５４５５号公報

ところで、磁気記録媒体の表面上で磁気ヘッドを安定した状態で浮上走行させるためには、磁気記録媒体の表面における高い平滑性が求められる。例えば、ディスクリートトラック媒体を製造する際には、磁性層に対して物理的に凸凹加工を施した後、その加工部分に非磁性材料を充填することになるが、充填後に余分な非磁性材料を基板の表面から除去する、又はその表面を平滑化する必要がある。

この平滑化のプロセスとしては、一般的には斜方イオンビームエッチングが用いられる。しかし、斜方イオンビームエッチング（ドライエッチング）は、エッチングに時間を要するため、磁気記録媒体の生産性が低下するという問題がある。
また、上記特許文献７には、平滑化のプロセスとしてＣＭＰが記載されているが、ＣＭＰのような湿式の平滑化プロセスは、精密研磨が難しく、高い平滑性が求められる磁気記録媒体の表面研磨には不向きであった。また、研磨後に磁性層が腐食する等の問題もある。しかし、ＣＭＰは研磨速度が速く、また、レジスト層に大きな突起物が形成されても、これを除去できるという利点がある。

図１に従来のナノインプリント法を用いた磁気記録媒体の製造工程を示す。ここに示す工程では、レジスト層２０３をマスクとして、イオンミリングにより磁性層２０２のパターニング加工を行っている。このイオンミリングの際、レジスト層２０３のみでは磁性層２０２へのイオン遮蔽性が不十分な場合が多いため、磁性層２０２とレジスト層２０３との間にカーボンマスク層２２０を設け、磁性層２０２へのマスク強度を高める場合がある。

この磁性層２０２のパターニング加工の際、図１（ａ）に示すように、スタンパ２１０と基板の間に異物２１１を噛み込む場合がある。これは特に、スタンパ２１０の素材として弾力性のある樹脂を用いた場合に発生しやすい。
また、図１（ｂ）に示すように、スタンパ２１０のパターンが不完全であると、レジスト層２０３に厚い箇所が生ずる場合がある。
また、スタンパ２１０を繰り返し使うことでレジストが付着し、図１（ｃ）に示すように、その付着物が次にパターニング加工を行う際に、磁気記録媒体のレジスト層２０３に転写される場合もある。
これらのように、レジスト層２０３が正確にパターニングされないことにより、この後の工程においてレジスト層２０３に部分的に突起物が生じてしまうという問題がある。

この突起物は、後の工程におけるドライエッチングで除去することが困難である。また、ＣＭＰを用いることにより、突起物に対して比較的大きな斥力を加えて除去することは可能であるが、このとき、レジスト層２０３とカーボンマスク層２２０との接着力が強いと、ＣＭＰでレジスト層２０３の突起物を除去する際に、その下の部分のカーボンマスク層２２０とともに磁性層２０２が剥離する場合がある。この磁性層２０２の剥離した部分は、その後の磁気記録媒体の製造工程に悪影響を与えるため、磁気記録媒体の品質を低下させしまう。そのため、レジスト層２０３の突起物を、カーボンマスク層２２０および磁性層２０２に影響を与えることなく除去する方法が必要となっている。

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、鮮明な磁気記録パターンを有する磁性層の形成プロセスを高速に行うことを可能とした磁気記録媒体の製造方法、並びに、そのような製造方法により製造された磁気記録媒体を用い、更なる電磁変換特性の向上を可能とした磁気記録再生装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明は以下の手段を提供する。
〔１〕 磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、前記磁性層の上にカーボンマスク層を形成する工程と、前記カーボンマスク層の上にレジスト剥離層を形成する工程と、前記レジスト剥離層の上に、前記磁気記録パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、前記レジスト層をマスクにして前記レジスト剥離層、前記カーボンマスク層、前記磁性層を部分的に除去する工程と、前記磁性層が除去された面上を覆い、少なくとも前記レジスト剥離層の一部を埋設する非磁性層を形成する工程と、前記磁性層が露出するまで前記非磁性層に研磨加工を施す工程と、を具備してなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
〔２〕 前記レジスト剥離層が、Ｍｏを含有することを特徴とする、〔１〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
〔３〕 前記レジスト剥離層の厚さが１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることを特徴とする、〔１〕に記載の磁気記録媒体の製造方法。
〔４〕 前項〔１〕〜〔３〕の何れか一項に記載の方法により製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置

以上のように、本発明によれば、鮮明な磁気記録パターンを有する磁性層の平滑化プロセスを高速で行うことが可能となるため、記録密度の高い磁気記録媒体を高い生産性で製造することが可能となる。また、このような磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置では、更なる電磁変換特性の向上が可能となる。

図１は、従来の磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。 図２は、本発明を適用した磁気記録媒体の製造方法を説明するための断面図である。 図３は、研磨加工を施す工程を説明するための図であり、（ａ）は、その装置の一例を示す側面図、（ｂ）は、その装置の一例を示す平面図である。 図４は、本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。 図５は、磁気記録再生装置の一構成例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

まず、本発明を適用した磁気記録媒体３０の製造方法について説明する。
本発明は、磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体３０の製造方法であって、例えば図２（ａ）〜図２（ｆ）に示すように、非磁性基板１上に磁性層２を形成する工程と、磁性層２上にカーボンマスク層２０を形成する工程と、カーボンマスク層２０上にレジスト剥離層２１を形成する工程と、レジスト剥離層２１の上に磁気記録パターンＭＰに対応した形状にパターニングされたレジスト層３を形成する工程と、レジスト層３を用いてレジスト剥離層２１、カーボンマスク層２０、磁性層２を部分的に除去する工程と、磁性層２が除去された面上を覆う非磁性層４を形成する工程と、磁性層２が露出するまで非磁性層４に研磨加工を施す工程と、研磨加工が施された面上に保護層５を形成する工程と、保護層５の上に潤滑膜６を形成する工程と、から概略構成されている。以下、それぞれの工程について、図２を用いて詳細を説明する。

（磁性層２形成工程）
まず始めに、図２（ａ）に示すように非磁性基板１を準備する。非磁性基板１は具体的には、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性基板であれば任意のものを用いることができる。また、これら基板の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．５ｎｍ以下であり、その中でも特に０．１ｎｍ以下であることが好ましい。

次いで、非磁性基板１上を覆うように、スパッタ法等を用いて磁性層２を薄膜として形成する。この磁性層２は、面内磁気記録媒体用の面内磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。また、磁性層２は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成することがより好ましい。

垂直磁気記録媒体用の磁性層２としては、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金、ＦｅＴａ合金、Ｃｏ合金等からなる軟磁性層と、Ｒｕ等からなる中間層と、記録磁性層とを積層したものを利用できる。また、軟磁性層と中間層との間に配向制御膜を積層してもよい。
一方、面内磁気記録媒体用の磁性層２としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層とを積層したものを利用することができる。

また、磁気記録層の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。また、磁性層２は、再生の際に一定以上の出力を得るのにある程度以上の膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。

（カーボンマスク層２０形成工程）
次いで、磁性層２上を覆うように、炭素からなるカーボンマスク層２０を形成する。カーボンマスク層２０はスパッタリング法、またはＣＶＤ法により成膜することができるが、より緻密性の高いカーボンマスク層２０を成膜するためにはＣＶＤ法を用いることが特に好ましい。

このとき、カーボンマスク層２０の膜厚は５ｎｍ〜４０ｎｍの範囲内とすることが好ましく、１０ｎｍ〜３０ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。
カーボンマスク層２０の膜厚が５ｎｍより薄い場合は、カーボンマスク層２０の角部が丸まった形状となり、後述する工程において、磁性層２に対する加工精度が低下してしまう。また、後述する工程において、レジスト層３とレジスト剥離層２１とカーボンマスク層２０を透過したイオンが磁性層２に侵入し、磁性層２の磁気特性を悪化させてしまう。
一方、カーボンマスク層２０が４０ｎｍよりも厚くなると、後述するカーボンマスク層２０のエッチング工程において、エッチングに要する時間が長くなってしまい、生産性が低下する。また、カーボンマスク層２０をエッチングする際に残渣が生じ、磁性層２表面に残留しやすくなる。

（レジスト剥離層２１形成工程）
次いで、カーボンマスク層２０上を覆うように、スパッタ法等を用いて金属からなるレジスト剥離層２１を形成する。このとき、レジスト剥離層２１を構成する金属膜としては、単体の金属または、複数の金属からなる合金を用いることができるが、Ｍｏ膜を用いることがより望ましい。

また、レジスト剥離層２１は後述するレジスト層３よりもカーボンマスク層２０との密着性が高く、かつ、レジスト層３よりも高い硬度を有することが望ましい。これは、後述する磁性層２露出工程において研磨加工を行う際、レジスト層３がレジスト剥離層２１から剥がれやすくするためである。
また、このときのレジスト剥離層２１は、厚さ１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内で形成することが望ましい。１ｎｍ未満であるとその強度が十分でなく、１０ｎｍを超えると研磨加工にかかる時間が大きくなるためである。

（レジスト層３形成工程）
次いで、図２（ａ）に示すように、レジスト剥離層２１上を覆うように、例えばフォトリソグラフィー法やナノインプリント法などを用いて、磁気記録パターンＭＰに対応した形状にパターニングされたレジスト層３を形成する。
ここで、レジスト層３をパターニングする際は、ナノインプリント法を用いることが好ましい。このナノインプリント法では、放射線を照射することにより硬化する材料をレジスト層３に用い、このレジスト層３に、図示しないスタンプを用いてパターンを転写する。

また、本発明では、このようなパターンを転写する工程の後に、レジスト層３に放射線を照射することが好ましい。これにより、レジスト層３にスタンプの形状を精度良く転写することができ、磁気記録パターンＭＰの形成特性を向上させることが可能となる。
特に、レジスト層３にスタンプを用いてパターンを転写する際は、レジスト層３の流動性が高い状態で、このレジスト層３にスタンプを押圧し、その押圧した状態で、レジスト層３に放射線を照射することによりレジスト層３を硬化させ、その後、スタンプをレジスト層３から離すことにより、スタンプの形状を精度良く、レジスト層３に転写することが可能となる。

レジスト層３にスタンプを押圧した状態で、このレジスト層３に放射線を照射する方法としては、例えば、スタンプの反対側、すなわち非磁性基板１側から放射線を照射する方法や、スタンプの材料として放射線を透過できる物質を選択し、スタンプ側から放射線を照射する方法、スタンプの側面から放射線を照射する方法、熱線のように固体に対して伝導性の高い放射線を用いて、スタンプ又は非磁性基板１からの熱伝導により放射線を照射する方法などを用いることができる。

なお、本発明における放射線とは、熱線、可視光線、紫外線、Ｘ線、ガンマ線などの広い概念の電磁波のことを言う。また、放射線を照射することにより硬化する材料としては、例えば、熱線に対しては熱硬化樹脂、紫外線に対しては紫外線硬化樹脂を挙げることができる。
また、このような材料の中でも特に、レジスト層３として、ノボラック系樹脂、アクリル酸エステル類、脂環式エポキシ類などの紫外線硬化樹脂を用い、スタンプ材料として、紫外線に対して透過性の高いガラス又は樹脂を用いることが好ましい。

上述したパターンを転写する工程では、スタンプとして、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細なトラックパターンを形成したスタンパを用いることができる。また、このスタンパには、上記プロセスに耐え得る硬度および耐久性が要求されるため、例えばＮｉなどが使用されるが、上記目的に合致するものであれば、その材質について特に限定されるものではない。さらに、スタンプには、通常のデータを記録するトラックの他にも、バーストパターンや、グレイコードパターン、プリアンブルパターンなどといったサーボ信号のパターンも形成することができる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、レジスト層３にイオンミリング等を行い、レジスト層３の凹部３ａ直下のレジスト剥離層２１を露出させる。このとき、レジスト層３はイオンミリングを受けることにより、その角部は丸まった形状となる。

（レジスト剥離層２１、カーボンマスク層２０、磁性層２除去工程）
次いで、図２（ｃ）に示すように、レジスト剥離層２１のレジスト層３で覆われていない箇所および、その直下のカーボンマスク層２０と磁性層２をイオンミリング等によって部分的に除去する。これにより、レジスト剥離層２１上に残存したレジスト層３の間から非磁性基板１の表面が露出した状態となる。

（非磁性層４形成工程）
次いで、図２（ｄ）に示すように、非磁性基板１の表面を覆い、かつ、少なくともレジスト剥離層２１の一部を埋設する厚さで非磁性層４を形成する。

（磁性層２露出工程）
次いで、図２（ｅ）に示すように磁性層２が露出するまで、非磁性層４に対してＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）による研磨加工を行う。このとき、レジスト層３に突起物が形成されていた場合、レジスト層３の表面が高速で研磨されることにより、その突起物に対して大きな斥力が加えられる。しかし、本実施形態においては、カーボンマスク層２０とレジスト層３との間にレジスト剥離層２１が形成されていることにより、突起物に大きな斥力が加えられることでレジスト層３はレジスト剥離層２１から容易に剥がされる。そのため、レジスト層３とともに、その下の部分のカーボンマスク層２０および磁性層２が剥離するのを防ぐことができる。
この研磨加工により、平坦化された非磁性層４の間から磁気記録パターンＭＰとなる磁性層２が露出した状態となる。

（保護層５、潤滑膜６形成工程）
次いで、図２（ｆ）に示すように、研磨加工が施された磁性層２および非磁性層４の上に保護層５を形成した後、この保護層５の上に潤滑剤を塗布することによって潤滑膜６を形成する。

ところで、上記非磁性層４が形成された非磁性基板１の表面に研磨加工を施す際には、例えば図３に示すような研磨加工装置１００が用いられる。
この研磨加工装置１００は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、非磁性基板１を回転駆動するスピンドル１０１と、非磁性基板１の表面に研磨液Ｓを供給するノズル１０２と、供給ロール１０３と巻取ロール１０４との間で走行する研磨テープ１０５と、研磨テープ１０５を非磁性基板１の表面に押し付ける押圧ローラ１０６と、を備えている。

そして、この研磨加工装置１００では、スピンドル１０１に固定された非磁性基板１を回転させながら、この回転する非磁性基板１の表面にノズル１０２を通じて研磨液Ｓを供給し、供給ロール１０３と巻取ロール１０４との間で走行する研磨テープ１０５を非磁性基板１の表面に押圧ローラ１０６を介して押し付けることによって、非磁性基板１の表面を湿式研磨する。

これにより、非磁性層４が形成された非磁性基板１の表面を磁性層２が露出するまで平滑化することができ、かつ、レジスト層３上の突起物に斥力をかけてレジスト剥離層２１から剥離することができる。なお、図３に示す研磨加工装置１００では、上記非磁性基板１の両面に同時に研磨加工を施すことが可能である。

また、研磨加工装置１００を用いて、非磁性基板１の表面に研磨加工を施す際は、スピンドル１０１による非磁性基板１の回転速度を、５０〜２０００ｒｐｍの範囲とすることが好ましく、更には、２００〜８００ｒｐｍの範囲とすることがより好ましい。このとき、非磁性基板１の回転速度が５０ｒｐｍ未満になると、非磁性基板１の表面を平滑化するのに非常に長い時間がかかる。一方、非磁性基板１の回転速度が２０００ｒｐｍを超えると、ノズル１０２から供給される研磨液Ｓが非磁性基板１の表面に留まらずに周囲に飛散するため、好ましくない。

また、ノズル１０２から供給される研磨液Ｓの流量は、１０〜１００ｍｌ／分であることが好ましい。この研磨液Ｓは、非磁性基板１の表面に連続的に供給しても、間隔をあけて供給しても、又は不連続的に供給してもよい。また、研磨液Ｓは、非磁性基板１の表面に供給する以外にも、研磨テープ１０５の表面に供給したり、非磁性基板１と研磨テープ１０５との間に供給したりすることも可能である。

研磨テープ１０５としては、例えば、不織布テープや、織布テープ、発泡ポリウレタン製テープなどを用いることができる。このうち、不織布テープとしては、例えばＴＸ０１４Ｆ、ＫＳＮ０６ＬＰＵ（何れも東レ社製）を挙げることができる。一方、織布テープとしては、例えばトレーシー（東レ社製）を挙げることができる。また、不織布テープは、スクラッチ等の発生を抑えて非磁性基板１の表面平均粗さＲａを極めて小さくすることができるため好ましい。さらに、不織布テープの繊維径は０．０４デニール以下とすることが好ましく、この範囲にすることで、非磁性基板１の表面平均粗さＲａを小さくし、且つ、線密度が緻密で均一な研磨面を形成することができる。

研磨テープ１０５は、非磁性基板１の回転方向と同一方向又は逆方向に走行させることができる。このとき、研磨テープ１０５の走行速度は、１０〜１５０ｍｍ／分とすることが好ましく、３０〜１００ｍｍ／分とすることがより好ましい。これにより、スクラッチ等の発生や研磨液Ｓ中の粒子が非磁性基板１の表面に突き刺さったり、埋めこまれたりすることなどを抑制することができる。

また、研磨テープ１０５は、走行させると同時に非磁性基板１の半径方向に揺動させることができる。その際の揺動速度は、０．１〜２０回／秒とすることが好ましく、０．５〜１０回／秒とすることがより好ましい。これにより、充分な研削量が得られ、且つスクラッチ等の発生を抑えた研削状態が均一な表面を得ることができる。また、レジスト層３上の突起物に、研磨テープ１０５の走行方向と非磁性基板１の半径方向の双方から斥力をかけられるため、突起物を効率的に除去することができる。

押圧ローラ１０６による研磨テープ１０５の押し付け圧力は、０．５×９．８×１０^４〜１．５×９．８×１０^４Ｐａの範囲が好ましく、０．８×９．８×１０^４〜１．２×９．８×１０^４Ｐａの範囲とすることがより好ましい。これにより、スクラッチ等の発生を抑えて、平滑な研磨面を形成することができる。

なお、上記研磨加工を施した後には、供給ロール１０３と巻取ロール１０４との間を走行するクリーニングテープ（図示せず。）を、非磁性基板１の表面に押圧ローラ１０６を介して押し付けるクリーニング工程を行うことが好ましい。クリーニングテープとしては、例えば、植毛テープや、不織布テープ、発泡ポリウレタン製テープなどを用いることができる。これにより、非磁性基板１の表面から上記研磨加工による残渣を取り除くことができる。

なお、研磨工程を経た後の非磁性基板１の表面平均粗さＲａは、低いほど好ましい。具体的には、２．５Å（０．２５ｎｍ）以下であることが好ましく、１．５Å以下であることがより好ましい。ここで、非磁性基板１の表面平均粗さＲａが２．５Åを越えると、磁気記録媒体３０表面の平滑性が低くなり、グライドハイト特性が低下し、記録再生時において磁気ヘッドのフライングハイトを低くすることが難しくなる。

以上のように、本実施形態によれば、レジスト層３に突起物が形成されていても、カーボンマスク層２０とレジスト層３との間にレジスト剥離層２１が形成されていることにより、突起物に大きな斥力を加えることでレジスト層３はレジスト剥離層２１から容易に剥がされる。そのため、レジスト層３とともに、その下の部分のカーボンマスク層２０および磁性層２が剥離するのを防ぐことができる。
これらにより、鮮明な磁気記録パターンＭＰを有する磁性層２の平滑化プロセスを高速で行うことが可能となる。そのため、記録密度の高い磁気記録媒体３０を高い生産性で製造することが可能となる。また、このような磁気記録媒体３０を用いた磁気記録再生装置では、更なる電磁変換特性の向上が可能となる。

次に、本発明を適用して製造される磁気記録媒体３０の具体的な構成について、例えば図４に示すディスクリート型の磁気記録媒体３０を例に挙げて詳細に説明する。
なお、以下の説明において例示される磁気記録媒体３０はほんの一例であり、本発明を適用して製造される磁気記録媒体３０は、そのような構成に必ずしも限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

この磁気記録媒体３０は、図４に示すように、非磁性基板３１の両面に、軟磁性層３２と、中間層３３と、磁気記録パターン３４ａを有する記録磁性層３４と、保護層３５とが順次積層された構造を有し、更に最表面に潤滑膜３６が形成された構造を有している。また、軟磁性層３２、中間層３３および記録磁性層３４によって磁性層３７が構成されている。なお、図４においては、非磁性基板３１の片面のみを図示するものとする。

非磁性基板３１としては、例えば、Ａｌ−Ｍｇ合金などのＡｌを主成分としたＡｌ合金基板、ソーダガラスやアルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラスなどのガラス基板、シリコン基板、チタン基板、セラミックス基板、樹脂基板等の各種基板を挙げることができるが、その中でも、Ａｌ合金基板や、ガラス基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、非磁性基板３１の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．１ｎｍ以下である。

記録磁性層３４は、面内磁気記録媒体用の水平磁性層でも、垂直磁気記録媒体用の垂直磁性層でもかまわないが、より高い記録密度を実現するためには垂直磁性層が好ましい。また、記録磁性層３４は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成することが好ましく、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系、ＣｏＣｒＰｔＴａ系の磁性層や、これらにＳｉＯ_２や、Ｃｒ_２Ｏ_３等の酸化物を加えたグラニュラ構造の磁性層を用いることができる。

垂直磁気記録媒体の場合には、例えば軟磁性のＦｅＣｏ合金（ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＣｏＺｒ、ＦｅＣｏＺｒＢ、ＦｅＣｏＺｒＢＣｕなど）、ＦｅＴａ合金（ＦｅＴａＮ、ＦｅＴａＣなど）、Ｃｏ合金（ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＺｒＮＢ、ＣｏＢなど）等からなる軟磁性層３２と、Ｒｕ等からなる中間層３３と、６０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ_２合金からなる記録磁性層３４とを積層したものを利用できる。また、軟磁性層３２と中間層３３との間にＰｔ、Ｐｄ、ＮｉＣｒ、ＮｉＦｅＣｒなどからなる配向制御膜を積層してもよい。

一方、面内磁気記録媒体の場合には、磁性層３７として、非磁性のＣｒＭｏ下地層と強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ磁性層とを積層したものを利用できる。

記録磁性層３４の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とし、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。また、記録磁性層３４は、再生の際に一定以上の出力を得るのにある程度以上の膜厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇とともに劣化するのが通例であるため、最適な膜厚に設定する必要がある。磁性層３７は、通常はスパッタ法により薄膜として形成する。

グラニュラ構造の記録磁性層３４としては、少なくとも磁性粒子としてＣｏとＣｒを含み、磁性粒子の粒界部に少なくともＳｉ酸化物、Ｃｒ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｗ酸化物、Ｃｏ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｒｕ酸化物の中から選ばれる少なくとも１種又は２種以上を含むものが好ましい。具体的には、例えば、ＣｏＣｒＰｔ−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｏ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｗ酸化物、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｒｕ酸化物、ＣｏＲｕＰｔ−Ｃｒ酸化物−Ｓｉ酸化物、ＣｏＣｒＰｔＲｕ−Ｃｒ酸化物−Ｓｉ酸化物などを挙げることができる。

グラニュラ構造を有する磁性結晶粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上、１２ｎｍ以下であることが好ましい。また記録磁性層３４中に存在する酸化物の総量は、３〜１５モル％であることが好ましい。また、グラニュラ構造ではない磁性層３７としては、ＣｏとＣｒを含み、好ましくはＰｔを含む磁性合金を用いた層が例示できる。

また、この磁気記録媒体３０は、記録磁性層３４に形成された磁気記録パターン３４ａが非磁性層３８によって磁気的に分離されてなる、いわゆるディスクリート型の磁気記録媒体である。非磁性層３８には、例えば、Ｃｒ合金や、Ｃｒの含有量が多い非磁性のＣｏＣｒ合金、Ｔｉ合金などの他に、スピンオングラス等を用いたＳｉＯ_２や、樹脂材料などを用いることができる。

また、ディスクリート型の磁気記録媒体３０は、その記録密度を高めるために、記録磁性層３４のうち、磁気記録パターン３４ａの幅Ｌ１を２００ｎｍ以下、非磁性層３８の幅Ｌ２を１００ｎｍ以下とすることが好ましい。また、この磁気記録媒体３０のトラックピッチＰ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、３００ｎｍ以下とすることが好ましく、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くすることが好ましい。

保護層３５には、磁気記録媒体において通常使用される材料を用いればよく、そのような材料として、例えば、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質材料や、ＳｉＯ_２、Ｚｒ_２Ｏ_３、ＴｉＮなどを挙げることができる。また、保護層３５は、２層以上積層したものであってもよい。保護層３５の厚みは、１０ｎｍを越えると、磁気ヘッドと磁性層３７との距離が大きくなり、十分な入出力特性が得られなくなるため、１０ｎｍ未満とすることが好ましい。

潤滑膜３６は、例えば、フッ素系潤滑剤や、炭化水素系潤滑剤、これらの混合物等からなる潤滑剤を保護層３５上に塗布することにより形成することができる。また、潤滑膜３６の膜厚は、通常は１〜４ｎｍ程度である。

以上のようなディスクリート型の磁気記録媒体３０は、上記本発明を適用した磁気記録媒体３０の製造方法を用いることによって、高い生産性で製造することが可能である。

次に、本発明を適用した磁気記録再生装置（ＨＤＤ）３００について説明する。
本発明を適用した磁気記録再生装置３００は、例えば図５に示すように、磁気記録媒体３０と、磁気記録媒体３０を回転駆動する回転駆動部５１と、磁気記録媒体３０に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッド５２と、磁気ヘッド５２を上記磁気記録媒体３０の径方向に移動させるヘッド駆動部５３と、磁気ヘッド５２への信号入力と磁気ヘッド５２から出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理系５４と、を備えている。

この磁気記録再生装置３００では、上記ディスクリートトラック型の磁気記録媒体３０を用いることにより、この磁気記録媒体３０に磁気記録を行う際の書きにじみをなくし、高い面記録密度を得ることが可能である。すなわち、上記磁気記録媒体３０を用いることで記録密度の高い磁気記録再生装置３００を構成することが可能となる。また、上記磁気記録媒体３０の記録トラックを磁気的に不連続に加工したことによって、従来はトラックエッジ部の磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができる。これにより十分な再生出力と高いＳＮＲを得ることができるようになる。

さらに、磁気ヘッド５２の再生部をＧＭＲヘッド又はＴＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録再生装置３００を実現することができる。また、この磁気ヘッド５２の浮上量を０．００５μｍ〜０．０２０μｍの範囲内とし、従来よりも低い高さで浮上させると、出力が向上して高い装置ＳＮＲが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録再生装置３００を提供することができる。

さらに、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせるとさらに記録密度を向上でき、例えば、トラック密度１００ｋトラック／インチ以上、線記録密度１０００ｋビット／インチ以上、１平方インチ当たり１００Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも十分なＳＮＲが得られる。

なお、本発明は、磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体に対して幅広く適用することが可能であり、磁気記録パターンを有する磁気記録媒体としては、磁気記録パターンが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターンがトラック状に配置されたメディア、その他、サーボ信号パターン等を含む磁気記録媒体を挙げることができる。本発明は、この中でも磁気的に分離された磁気記録パターンが磁気記録トラックおよびサーボ信号パターンである、いわゆるディスクリート型の磁気記録媒体に適用することが、その製造における簡便性から好ましい。

１…非磁性基板、２…磁性層、３…レジスト層、４…非磁性層、５…保護層、６…潤滑膜、ＭＰ…磁気記録パターン、３０…磁気記録媒体、３１…非磁性基板、３２…軟磁性層、３３…中間層、３４…記録磁性層、３４ａ…磁気記録パターン、３５…保護層、３６…潤滑膜、３７…磁性層、３８…非磁性層、５１…回転駆動部、５２…磁気ヘッド、５３…ヘッド駆動部、５４…記録再生信号処理系、１００…研磨加工装置、１０１…スピンドル、１０２…ノズル、１０３…供給ロール、１０４…巻取ロール、１０５…研磨テープ、１０６…押圧ローラ

Claims (4)

1. 磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法であって、
   非磁性基板の上に磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層の上にカーボンマスク層を形成する工程と、
   前記カーボンマスク層の上にレジスト剥離層を形成する工程と、
   前記レジスト剥離層の上に、前記磁気記録パターンに対応した形状にパターニングされたレジスト層を形成する工程と、
   前記レジスト層をマスクにして前記レジスト剥離層、前記カーボンマスク層、前記磁性層を部分的に除去する工程と、
   前記磁性層が除去された面上を覆い、少なくとも前記レジスト剥離層の一部を埋設する非磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層が露出するまで前記非磁性層に研磨加工を施す工程と、を具備してなることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記レジスト剥離層が、Ｍｏを含有することを特徴とする、請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 前記レジスト剥離層の厚さが１ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内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の製造方法。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の方法により製造された磁気記録媒体と、
   前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
   前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
   前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
   前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段と、を備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

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