JP2013175254A - Manufacturing method of magnetic recording medium, and magnetic recording replay device - Google Patents

Manufacturing method of magnetic recording medium, and magnetic recording replay device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method that can manufacture a magnetic recording medium permitting to prevent distortion of a soft magnetic lining layer accompanied by thermal imprinting, and prevent diffusion of an element at an interface part between a soft magnetic alloy film and a non-magnetic coupling film, and having excellent magnetic characteristics.SOLUTION: The manufacturing method of the magnetic recording medium is configured to include: a lining layer formation step of forming a soft magnetic lining layer 11 having a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films 3 and 5 laminated by interposing a non-magnetic coupling film 4 on a non-magnetic substrate 1; and a patterning step of forming a vertical magnetic recording layer 8 having a magnetically separated magnetic recording pattern 8a using a thermal imprinting scheme on the soft magnetic lining layer 11. In the lining layer formation step, distortion relaxation films A and B are provided between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the non-magnetic coupling film 4.

Description

本発明は、磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置(HDD)等で使用される磁気記録媒体の製造方法およびこれを用いて製造した磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium used in a hard disk drive (HDD), which is a kind of magnetic recording / reproducing apparatus, and a magnetic recording / reproducing apparatus including a magnetic recording medium manufactured using the same.

垂直磁気記録方式は、磁気記録媒体に備えられた磁気記録層の磁化容易軸を、媒体の面内方向から媒体の面に垂直方向に向ける方式である。垂直磁気記録方式は、記録ビット間の境界である磁化遷移領域付近での反磁界が小さく、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となって熱揺らぎ耐性が向上するため、面記録密度の向上に適した方式であることが知られている。   The perpendicular magnetic recording system is a system in which the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer provided in the magnetic recording medium is directed from the in-plane direction of the medium in the direction perpendicular to the surface of the medium. In the perpendicular magnetic recording method, the demagnetizing field in the vicinity of the magnetization transition region, which is the boundary between the recording bits, is small, and the higher the recording density, the more stable the magnetic field and the better the thermal fluctuation resistance. It is known that this method is suitable for the above.

また、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において、非磁性基板と垂直磁気記録層との間に、軟磁性合金からなる軟磁性裏打ち層を設けた場合には、磁気記録媒体がいわゆる垂直2層媒体として機能するものとなるため、高い記録能力が得られる。このような磁気記録媒体において、軟磁性裏打ち層は、磁気ヘッドからの記録磁界を還流させる役割を果たしている。軟磁性裏打ち層として、飽和磁束密度が高く、保磁力が低く、透磁率の高い軟磁性合金膜を用いることで、磁気記録媒体の記録再生効率を向上させる効果が得られる。   In a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium, when a soft magnetic backing layer made of a soft magnetic alloy is provided between the nonmagnetic substrate and the perpendicular magnetic recording layer, the magnetic recording medium is a so-called perpendicular double-layer medium. Therefore, high recording ability can be obtained. In such a magnetic recording medium, the soft magnetic underlayer plays a role of refluxing the recording magnetic field from the magnetic head. By using a soft magnetic alloy film having a high saturation magnetic flux density, a low coercive force, and a high magnetic permeability as the soft magnetic backing layer, the effect of improving the recording / reproducing efficiency of the magnetic recording medium can be obtained.

また、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、垂直磁気記録層の更なる高保磁力化、高信号対雑音比(SNR)、及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。   Further, for magnetic recording media, it is required to achieve higher recording density in the future. For this reason, it is required to further increase the coercive force, the high signal-to-noise ratio (SNR), and the high resolution of the perpendicular magnetic recording layer. In recent years, efforts have been made to increase the surface recording density by increasing the track density as well as improving the linear recording density.

最新の磁気記録装置においては、トラック密度は400kTPIにも達している。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、トラック間の境界領域における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る。このことはそのままビットエラーレート(BER)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。   In the latest magnetic recording apparatus, the track density reaches 400 kTPI. As the track density is increased, magnetic recording information between adjacent tracks interferes with each other, and a problem occurs that the magnetization transition region in the boundary region between tracks becomes a noise source and impairs the SNR. This directly leads to a deterioration of the bit error rate (BER), which is an obstacle to an improvement in recording density.

また、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。   In order to increase the surface recording density, it is necessary to make the size of each recording bit on the magnetic recording medium finer and ensure as much saturation magnetization and magnetic film thickness as possible for each recording bit. On the other hand, when the recording bit is miniaturized, the minimum magnetization volume per bit is reduced, and there arises a problem that the recording data is lost due to magnetization reversal due to thermal fluctuation.

例えば、記録密度が2Tbpsiになると、1ビットの占める面積は最大で322平方nm(円相当径で約18nm)であり、隣接するビット間の相互作用を考慮した場合の有効エリアは、約193平行nm(円相当径で約14nm)にまで狭くなる。この面積でデータを熱的に安定保持し得る粒径を確保しようとすると、磁気記録装置で必要とされるSNRを維持するための磁性粒子数を確保できなくなる。一方で、SNRを維持するために磁性粒子を微細化して磁性粒子数を確保すると、磁性粒子1つ当たりの体積の減少から来る熱的な不安定さによって、記録した磁気データを維持できなくなる。   For example, when the recording density is 2 Tbpsi, the area occupied by one bit is 322 square nm at the maximum (equivalent diameter of circle is about 18 nm), and the effective area when considering the interaction between adjacent bits is about 193 parallel. It is narrowed to nm (equivalent circle diameter of about 14 nm). If an attempt is made to secure a particle size that can keep the data thermally stable with this area, the number of magnetic particles for maintaining the SNR required in the magnetic recording device cannot be secured. On the other hand, if the number of magnetic particles is ensured by miniaturizing the magnetic particles in order to maintain the SNR, the recorded magnetic data cannot be maintained due to thermal instability resulting from the decrease in volume per magnetic particle.

また、磁気記録媒体のトラック密度を上げていくとトラック間の距離が近づくので、磁気記録再生装置において、極めて高精度のトラックサーボ技術が必要となる。このため、磁気記録再生装置では、記録時に幅広にデータを書き込む一方、再生時に記録時よりも幅狭にデータの読み込みを行って、隣接トラックからの影響をできるだけ排除する方法が一般に用いられている。しかしながら、この方法は、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、十分なSNRを確保することは難しい。   Further, as the track density of the magnetic recording medium is increased, the distance between the tracks becomes closer. Therefore, an extremely accurate track servo technique is required in the magnetic recording / reproducing apparatus. For this reason, in a magnetic recording / reproducing apparatus, a method is generally used in which data is written wider during recording, while data is read narrower than during recording during reproduction to eliminate as much influence from adjacent tracks as possible. . However, this method can minimize the influence between tracks, but it is difficult to obtain a sufficient reproduction output, and it is difficult to ensure a sufficient SNR.

また、磁気記録媒体における熱揺らぎの問題を解決し、十分なSNRおよび出力を確保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凹凸を形成し、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。
例えば、特許文献1には、軟磁性層の凸部および凹部を反映した凹凸部を有し、凸部領域に周囲と磁気的に分断された記録領域を持つ強磁性層を有する磁気記録媒体が提案されている。
このような磁気的に分離されたトラックパターンを有する磁気記録媒体は、一般にディスクリートトラック媒体と呼ばれている。
In addition, as one of the methods for solving the thermal fluctuation problem in the magnetic recording medium and ensuring sufficient SNR and output, irregularities along the track are formed on the surface of the recording medium, and the tracks are physically separated. Attempts have been made to increase the track density.
For example, Patent Document 1 discloses a magnetic recording medium having a ferromagnetic layer having a convex and concave portion reflecting a convex portion and a concave portion of a soft magnetic layer, and having a recording region magnetically separated from the periphery in the convex portion region. Proposed.
A magnetic recording medium having such a magnetically separated track pattern is generally called a discrete track medium.

また、更なる高記録密度化を図るために、トラックの長手方向(円周方向)についても1ビット毎に凹凸を形成して磁性粒子同士を物理的に分離し、トラック間とビット間の両方が磁気的に分離された磁気記録パターンとすることで、1つの磁性粒子を1ビットとして記録する磁気記録媒体が提案されている。このような磁気記録媒体は、ビットパターンド媒体と呼ばれている。   In order to further increase the recording density, irregularities are formed for each bit in the longitudinal direction (circumferential direction) of the track to physically separate magnetic particles from each other, and both between the track and between the bits. A magnetic recording medium in which one magnetic particle is recorded as one bit by using a magnetic recording pattern in which is magnetically separated has been proposed. Such a magnetic recording medium is called a bit patterned medium.

ビットパターンド媒体では、磁気記録パターンにおいてトラック間とビット間の両方が磁気的に分離されているので、これらの間で生じる磁気的な相互作用が抑制される。その結果、記録データの安定性を高めることができる。また、ビットパターンド媒体では、1ビットが単一の磁性粒子からなるものであるため、境界の乱れによる遷移ノイズが抑制され、SNRが向上されることから、より緻密な磁気記録が可能となる。   In the bit patterned medium, both the tracks and the bits are magnetically separated in the magnetic recording pattern, so that the magnetic interaction between them is suppressed. As a result, the stability of the recorded data can be improved. Further, in a bit patterned medium, since one bit is composed of a single magnetic particle, transition noise due to boundary disturbance is suppressed and SNR is improved, so that finer magnetic recording becomes possible. .

一般に、ディスクリートトラック媒体やビットパターンド媒体などの、いわゆるパターンド媒体を製造する際には、磁性層の上に磁気記録パターンに対応した形状のマスク層を形成し、このマスク層を用いてエッチング加工して、磁性層を磁気記録パターンに対応した形状にパターニングしている。   In general, when manufacturing a so-called patterned medium such as a discrete track medium or a bit patterned medium, a mask layer having a shape corresponding to the magnetic recording pattern is formed on the magnetic layer, and etching is performed using this mask layer. The magnetic layer is patterned into a shape corresponding to the magnetic recording pattern by processing.

また、特許文献2には、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体を実現できる技術として、軟磁性金属ガラスの第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し、第1層の凹凸パターンの凹部を埋める状態で非磁性の第2層を形成し、第1層及び第2層の上側に記録層を設ける垂直磁気記録媒体の製造方法が記載されている。   In Patent Document 2, as a technique capable of realizing a discrete track medium or a patterned medium, a concavo-convex pattern is formed by thermal imprinting on the surface of the first layer of soft magnetic metal glass, and the concavo-convex pattern of the first layer is formed. A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium is described in which a nonmagnetic second layer is formed in a state in which the concave portion is filled, and a recording layer is provided above the first layer and the second layer.

また、特許文献3には、非磁性基板上に裏打磁性層を介して垂直磁化膜が設けられた垂直磁気記録媒体において、裏打ち磁性層を強磁性層/非磁性層/強磁性層の3層構造とし、強磁性層同士を反強磁性結合させることにより、裏打磁性層の磁壁から発生する漏れ磁束が再生ヘッドに流入するのを防ぐとともに、裏打磁性層中に存在する磁壁が容易に動かないように固定し、低ノイズ特性を持つ垂直磁気記録媒体を実現する技術が記載されている。   In Patent Document 3, in a perpendicular magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic film is provided on a nonmagnetic substrate via a backing magnetic layer, the backing magnetic layer is composed of three layers of ferromagnetic layer / nonmagnetic layer / ferromagnetic layer. By adopting a structure and antiferromagnetic coupling between the ferromagnetic layers, leakage magnetic flux generated from the magnetic wall of the backing magnetic layer is prevented from flowing into the reproducing head, and the domain wall existing in the backing magnetic layer does not move easily. A technique for realizing a perpendicular magnetic recording medium fixed in such a manner and having low noise characteristics is described.

特開2004−164692号公報JP 2004-164692 A 特開2010−165392号公報JP 2010-165392 A 特開2001−331920号公報JP 2001-331920 A

従来のパターンド媒体の製造方法では、一般に、マスク層を用いて磁性層に対して物理的な凹凸加工を施して、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層を形成している。そして、磁気記録パターンを形成した後、不要となったマスク層をドライエッチング又はウェットエッチングを用いて磁気記録層上から除去している。このため、従来のパターンド媒体の製造方法では、磁気記録層上からマスク層を除去する際に、磁気記録層が汚染されたり溶解されたりして磁気的な特性が損なわれてしまうという問題があった。   In a conventional method for producing a patterned medium, a magnetic recording layer having a magnetically separated magnetic recording pattern is generally formed by performing physical unevenness on the magnetic layer using a mask layer. . After the magnetic recording pattern is formed, the mask layer that is no longer needed is removed from the magnetic recording layer using dry etching or wet etching. For this reason, in the conventional method for manufacturing a patterned medium, when the mask layer is removed from the magnetic recording layer, the magnetic recording layer is contaminated or dissolved, and the magnetic characteristics are impaired. there were.

この問題を解決するために、例えば、特許文献2に記載の技術のように、軟磁性金属ガラスに熱式インプリントにより凹凸パターンを形成し、この凹凸パターンを用いて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層を形成することが考えられる。この場合、マスク層を形成することなく、磁気記録パターンを有する磁気記録層を形成でき、マスク層の除去に起因する磁気特性の低下を生じさせることなく、磁気記録パターンを有する磁気記録層を簡易かつ低コストで形成できる。   In order to solve this problem, for example, as in the technique described in Patent Document 2, a concavo-convex pattern is formed on a soft magnetic metallic glass by thermal imprinting, and magnetically separated using the concavo-convex pattern. It is conceivable to form a magnetic recording layer having a recording pattern. In this case, a magnetic recording layer having a magnetic recording pattern can be formed without forming a mask layer, and a magnetic recording layer having a magnetic recording pattern can be simplified without causing a decrease in magnetic characteristics due to removal of the mask layer. And it can be formed at low cost.

しかしながら、特許文献2に記載の技術では、軟磁性金属ガラスに熱式インプリントにより凹凸パターンを形成するので、熱式インプリントを行うことによって、熱式インプリントを行う前に非磁性基板上に積層されている膜に、磁気記録媒体の磁気特性を低下させる一因となる悪影響を生じさせる場合があった。具体的には、熱式インプリントに伴う加熱やスタンパによる加圧によって、熱式インプリントを行う前に非磁性基板上に積層されている膜に歪みが導入されたり、積層膜の界面部において元素の拡散が生じたりして、製造された磁気記録媒体の磁気特性が低下する恐れがあった。   However, in the technique described in Patent Document 2, a concavo-convex pattern is formed on a soft magnetic metal glass by thermal imprinting. Therefore, by performing thermal imprinting, the thermal imprinting is performed on the nonmagnetic substrate before performing thermal imprinting. In some cases, the laminated film has an adverse effect that contributes to the deterioration of the magnetic characteristics of the magnetic recording medium. Specifically, due to heating associated with thermal imprinting or pressurization by a stamper, strain is introduced into the film laminated on the nonmagnetic substrate before thermal imprinting, or at the interface of the laminated film. There is a risk that the magnetic properties of the manufactured magnetic recording medium may deteriorate due to element diffusion.

また、磁気記録媒体において、非磁性基板と垂直磁気記録層との間に軟磁性裏打ち層を配置する場合には、軟磁性裏打ち層として、非磁性カップリング膜を挟んで複数の軟磁性合金膜が積層されることにより複数の軟磁性合金膜が反強磁性結合されたものを設けることが好ましい。しかし、このような軟磁性裏打ち層は、熱式インプリントを行う前に非磁性基板上に形成した場合に、特に、熱式インプリントに伴う加熱やスタンパによる加圧によって特性が低下しやすいものであるため、問題となっていた。   In the magnetic recording medium, when a soft magnetic backing layer is disposed between the nonmagnetic substrate and the perpendicular magnetic recording layer, a plurality of soft magnetic alloy films are sandwiched as a soft magnetic backing layer with a nonmagnetic coupling film interposed therebetween. It is preferable to provide a structure in which a plurality of soft magnetic alloy films are antiferromagnetically bonded by laminating. However, when such a soft magnetic underlayer is formed on a non-magnetic substrate before performing thermal imprinting, the characteristics are likely to deteriorate, particularly due to heating or stamping with thermal imprinting. Therefore, it was a problem.

本発明は、上記の事情に鑑みて提案されたものであり、マスク層を形成することなく熱式インプリントを用いることによって磁気記録パターンを形成することができ、しかも熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層の歪みを防止できるとともに、軟磁性合金膜と非磁性カップリング膜との界面部での元素の拡散を防止でき、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を製造できる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、本発明の製造方法を用いて製造した高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above circumstances. A magnetic recording pattern can be formed by using thermal imprinting without forming a mask layer, and softness associated with thermal imprinting can be achieved. Manufacture of a magnetic recording medium that can prevent distortion of the magnetic backing layer and prevent diffusion of elements at the interface between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film, and can manufacture a magnetic recording medium having high electromagnetic conversion characteristics It aims to provide a method.
It is another object of the present invention to provide a magnetic recording / reproducing apparatus including a magnetic recording medium having high electromagnetic conversion characteristics manufactured using the manufacturing method of the present invention.

本発明者は、上記課題を解決するため、非磁性基板上に非磁性カップリング膜を挟んで複数の軟磁性合金膜が積層されることにより、複数の軟磁性合金膜が反強磁性結合されている軟磁性裏打ち層を、熱式インプリントを行う前に形成する場合に、軟磁性裏打ち層として、軟磁性合金膜と非磁性カップリング膜との間に歪み緩和膜を備えるものを形成することで、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層に対する悪影響を防止でき、優れた磁気特性を有する磁気記録媒体を製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above problem, the present inventor has laminated a plurality of soft magnetic alloy films on a nonmagnetic substrate with a nonmagnetic coupling film interposed therebetween, so that the plurality of soft magnetic alloy films are antiferromagnetically coupled. When a soft magnetic backing layer is formed before thermal imprinting, a soft magnetic backing layer having a strain relaxation film between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film is formed. Thus, the inventors have found that a magnetic recording medium having excellent magnetic properties can be produced by preventing adverse effects on the soft magnetic backing layer associated with thermal imprinting, and the present invention has been completed.

本発明は、以下の手段を提供する。
(1)非磁性基板の上に、非磁性カップリング膜を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜を有する軟磁性裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程と、前記軟磁性裏打ち層の上に、熱式インプリント法を用いて磁気的に分離された磁気記録パターンを有する垂直磁気記録層を形成するパターニング工程とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、前記裏打ち層形成工程において、前記軟磁性合金膜と前記非磁性カップリング膜との間に歪み緩和膜を設けることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
The present invention provides the following means.
(1) A backing layer forming step of forming a soft magnetic backing layer having a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films laminated on a nonmagnetic substrate with a nonmagnetic coupling film interposed therebetween; A patterning step of forming a perpendicular magnetic recording layer having a magnetic recording pattern magnetically separated using a thermal imprint method on a soft magnetic backing layer, the method for producing a magnetic recording medium, A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising: providing a strain relaxation film between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film in a backing layer forming step.

(2)前記パターニング工程が、前記軟磁性裏打ち層の上に、金属ガラス膜を設け、熱式インプリント法を用いて前記金属ガラス膜の表面に前記磁気記録パターンに対応する凹凸を形成するインプリント工程と、前記金属ガラス膜の上に、垂直磁気記録層となる膜を形成し、前記垂直磁気記録層となる膜の表面を平坦化することにより前記垂直磁気記録層となる膜を磁気的に分離して、前記磁気記録パターンを形成する平坦化工程とを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。   (2) In the patterning step, a metal glass film is provided on the soft magnetic backing layer, and an unevenness corresponding to the magnetic recording pattern is formed on the surface of the metal glass film using a thermal imprint method. Forming a film to be a perpendicular magnetic recording layer on the metallic glass film, and planarizing a surface of the film to be the perpendicular magnetic recording layer to magnetically form the film to be the perpendicular magnetic recording layer; The method for manufacturing a magnetic recording medium according to (1), further comprising a flattening step of forming the magnetic recording pattern separately.

(3)前記金属ガラス膜が、PdCuNiP、PdCuPtP、ZrAlNiCu、ZrAlAgCu、TiCuNiSi、ZrCuNiSi、HfCuNiSi、CuZrTi、NiNbTiZrからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金からなることを特徴とする(2)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(4)前記非磁性カップリング膜が、RuまたはRu合金からなることを特徴とする(1)〜(3)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(5)前記歪み緩和膜の平均原子間距離が、前記軟磁性合金膜の平均原子間距離と前記非磁性カップリング膜の平均原子間距離との間である、または、前記軟磁性合金膜および/または前記非磁性カップリング膜の平均原子間距離と同じであることを特徴とする(1)〜(4)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3) The metal glass film is made of PdCuNiP, PdCuPtP, ZrAlNiCu, ZrAlAgCu, TiCuNiSi, ZrCuNiSi, HfCuNiSi, CuZrTi, NiNbTiZr, or an alloy thereof (2) A method for producing the magnetic recording medium according to claim.
(4) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (3), wherein the nonmagnetic coupling film is made of Ru or a Ru alloy.
(5) The average interatomic distance of the strain relaxation film is between the average interatomic distance of the soft magnetic alloy film and the average interatomic distance of the nonmagnetic coupling film, or the soft magnetic alloy film and (5) The method for producing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (4), wherein the average interatomic distance of the nonmagnetic coupling film is the same.

(6)前記歪み緩和膜の飽和磁化(Ms)が、前記軟磁性合金膜の飽和磁化以上であることを特徴とする(1)〜(5)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(7)前記軟磁性合金膜が、Co、Fe、B、Nbを含有し、これら元素の含有量が、Coをa原子%、Feをb原子%、Bをx原子%、Nbをy原子%としたときに、80≦a+b≦84、14≦a/b≦17、14≦x≦17、0.5≦y≦3の関係を満足するものであることを特徴とする(1)〜(6)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(8)前記歪み緩和膜が、Co、Ni、Feからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金からなることを特徴とする(1)〜(7)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(6) The magnetic recording medium according to any one of (1) to (5), wherein a saturation magnetization (Ms) of the strain relaxation film is equal to or greater than a saturation magnetization of the soft magnetic alloy film. Production method.
(7) The soft magnetic alloy film contains Co, Fe, B, and Nb, and the contents of these elements are Co a atom%, Fe b atom%, B x atom%, and Nb y atom. % ≦ y + b ≦ 84, 14 ≦ a / b ≦ 17, 14 ≦ x ≦ 17, and 0.5 ≦ y ≦ 3 are satisfied (1) to (6) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (6).
(8) The magnetism according to any one of (1) to (7), wherein the strain relaxation film is made of any one selected from the group consisting of Co, Ni, and Fe or an alloy thereof. A method for manufacturing a recording medium.

(9)(1)〜(8)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。   (9) A magnetic recording medium manufactured using the method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of (1) to (8), and a magnetic head for recording and reproducing information on the magnetic recording medium. A magnetic recording / reproducing apparatus comprising:

本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板の上に、非磁性カップリング膜を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜を有する軟磁性裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程と、前記軟磁性裏打ち層の上に、熱式インプリント法を用いて磁気的に分離された磁気記録パターンを有する垂直磁気記録層を形成するパターニング工程とを備え、前記裏打ち層形成工程において、前記軟磁性合金膜と前記非磁性カップリング膜との間に歪み緩和膜を設けるので、歪み緩和膜によって、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層の歪みが防止されるとともに、軟磁性合金膜と非磁性カップリング膜との界面部における元素の拡散が防止される。   In the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, a soft magnetic backing layer having a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films laminated on a nonmagnetic substrate with a nonmagnetic coupling film interposed therebetween is formed. A backing layer forming step, and a patterning step of forming a perpendicular magnetic recording layer having a magnetic recording pattern magnetically separated using a thermal imprint method on the soft magnetic backing layer, In the layer forming step, since a strain relaxation film is provided between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film, the strain relaxation film prevents distortion of the soft magnetic underlayer accompanying thermal imprinting. The diffusion of elements at the interface between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film is prevented.

その結果、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、高い電磁変換特性を有し、記録再生特性の向上を図りつつ、更なる高記録密度化に対応可能な磁気記録媒体が得られる。
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、熱式インプリント法を用いて磁気記録パターンを形成するので、マスク層を用いて磁性層に対して物理的な凹凸加工を施す場合と比較して、磁気記録媒体の生産性を著しく高めることができる。
また、本発明によれば、本発明の製造方法を用いて製造した高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置を提供できる。
As a result, according to the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, it is possible to obtain a magnetic recording medium that has high electromagnetic conversion characteristics and can cope with higher recording density while improving the recording and reproducing characteristics.
Further, in the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention, a magnetic recording pattern is formed by using a thermal imprint method, and therefore, compared with a case where physical unevenness processing is performed on a magnetic layer using a mask layer. Thus, the productivity of the magnetic recording medium can be significantly increased.
Moreover, according to the present invention, a magnetic recording / reproducing apparatus including a magnetic recording medium having high electromagnetic conversion characteristics manufactured using the manufacturing method of the present invention can be provided.

図1は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造した磁気記録媒体の一例を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic recording medium manufactured using the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention. 図2は、図1に示す磁気記録媒体の製造方法を説明するための概略工程図であり、製造途中の磁気記録媒体を示した断面模式図である。FIG. 2 is a schematic process diagram for explaining the method of manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG. 1, and is a schematic cross-sectional view showing the magnetic recording medium in the process of manufacturing. 図3は、42.5Pd−30Cu−7.5Ni−20P膜のDSC曲線(Differential scanning calorimetry 曲線)を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing a DSC curve (Differential scanning calorimetry curve) of the 42.5Pd-30Cu-7.5Ni-20P film. 図4は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention. 図5は、実施例1、比較例1〜3で製造した評価用サンプルのアニーリング温度と、2層の軟磁性合金膜の間に働くバイアス磁界(Hbias)との関係を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the annealing temperature of the evaluation samples manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and the bias magnetic field (Hbias) acting between the two soft magnetic alloy films.

以下に、本発明の磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置について、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。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、そ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。   Hereinafter, a method for manufacturing a magnetic recording medium and a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Absent. In addition, the materials, dimensions, and the like exemplified in the following description are merely examples, and the present invention is not necessarily limited thereto, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention. .

以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例として、図1に示す磁気記録媒体の製造方法を例に挙げて説明する。図1は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造した磁気記録媒体の一例を示した断面図である。図1に示す磁気記録媒体10は、非磁性基板1の上に、バリア層2と軟磁性裏打ち層11と金属ガラス膜6と中間層7と垂直磁気記録層8と保護層9と潤滑膜(図示せず。)とが、この順で積層されたものである。   Hereinafter, as an example of the method for manufacturing the magnetic recording medium of the present invention, the method for manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG. 1 will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a magnetic recording medium manufactured using the method of manufacturing a magnetic recording medium of the present invention. A magnetic recording medium 10 shown in FIG. 1 includes a barrier layer 2, a soft magnetic backing layer 11, a metallic glass film 6, an intermediate layer 7, a perpendicular magnetic recording layer 8, a protective layer 9, and a lubricating film (on a nonmagnetic substrate 1. (Not shown) are stacked in this order.

「非磁性基板」
非磁性基板1としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボン等の非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。
非磁性基板1に用いられるガラス材料としては、アモルファスガラス、結晶化ガラス等を挙げることができる。アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス等を使用できる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラス等を使用できる。
"Non-magnetic substrate"
As the nonmagnetic substrate 1, a metal substrate made of a metal material such as aluminum or aluminum alloy may be used, or a nonmetal substrate made of a nonmetal material such as glass, ceramic, silicon, silicon carbide, or carbon may be used. Good.
Examples of the glass material used for the nonmagnetic substrate 1 include amorphous glass and crystallized glass. As the amorphous glass, for example, general-purpose soda lime glass or aluminosilicate glass can be used. Moreover, as crystallized glass, for example, lithium-based crystallized glass can be used.

「バリア層」
バリア層2は、非磁性基板1の成分や吸着した水分などが原因で生じるコロージョンを抑制する効果を有するものであり、必要に応じて形成される。
バリア層2としては、例えば、Cr、Cr合金、Ti、Ti合金など適宜選択することが可能である。また、バリア層2の厚みは2nm(20Å)以上であることが好ましい。
"Barrier layer"
The barrier layer 2 has an effect of suppressing corrosion caused by components of the nonmagnetic substrate 1 and adsorbed moisture, and is formed as necessary.
As the barrier layer 2, for example, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy or the like can be appropriately selected. The thickness of the barrier layer 2 is preferably 2 nm (20 mm) or more.

「軟磁性裏打ち層」
図1に示す軟磁性裏打ち層11は、第一軟磁性合金膜3と、非磁性カップリング膜4と、第二軟磁性合金膜5と、非磁性カップリング膜4と第一軟磁性合金膜3との間に配置された第一歪み緩和膜Aと、非磁性カップリング膜4と第二軟磁性合金膜5との間に配置された第二歪み緩和膜Bとを有している。図1に示す軟磁性裏打ち層11は、非磁性カップリング膜4を挟んで積層されている複数の軟磁性合金膜(図1においては第一軟磁性合金膜3と第二軟磁性合金膜5)を有するものであり、第一軟磁性合金膜3と第二軟磁性合金膜5とは、非磁性カップリング膜4で反強磁性結合されている。
"Soft magnetic backing layer"
1 includes a first soft magnetic alloy film 3, a nonmagnetic coupling film 4, a second soft magnetic alloy film 5, a nonmagnetic coupling film 4, and a first soft magnetic alloy film. 3 and a second strain relaxation film B disposed between the nonmagnetic coupling film 4 and the second soft magnetic alloy film 5. A soft magnetic backing layer 11 shown in FIG. 1 includes a plurality of soft magnetic alloy films (a first soft magnetic alloy film 3 and a second soft magnetic alloy film 5 in FIG. 1) stacked with a nonmagnetic coupling film 4 interposed therebetween. The first soft magnetic alloy film 3 and the second soft magnetic alloy film 5 are antiferromagnetically coupled by the nonmagnetic coupling film 4.

軟磁性裏打ち層11は、磁気記録再生装置に備えられた磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくする機能と、垂直磁気記録層8の情報が記録される磁化方向をより強固に非磁性基板1と垂直な方向に固定する機能とを有している。これらの機能は、特に、記録再生用の磁気ヘッドとして単磁極構造を基本とした磁気ヘッドを用いる場合により顕著となる。   The soft magnetic backing layer 11 has a function of increasing the perpendicular component of the magnetic flux generated from the magnetic head provided in the magnetic recording / reproducing apparatus with respect to the substrate surface and the magnetization direction in which information of the perpendicular magnetic recording layer 8 is recorded. And has a function of fixing in a direction perpendicular to the nonmagnetic substrate 1. These functions are particularly remarkable when a magnetic head based on a single magnetic pole structure is used as a recording / reproducing magnetic head.

軟磁性裏打ち層11は、磁壁を無くし、磁歪をゼロとし、表面の平坦性を高めるために、非晶質であることが望ましい。このため、熱式インプリントを行う前に非磁性基板1上に軟磁性裏打ち層11が形成されている場合、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層11の結晶化を避けることが好ましい。   The soft magnetic backing layer 11 is desirably amorphous in order to eliminate the domain wall, to make the magnetostriction zero, and to improve the surface flatness. For this reason, when the soft magnetic backing layer 11 is formed on the nonmagnetic substrate 1 before thermal imprinting, it is preferable to avoid crystallization of the soft magnetic backing layer 11 due to thermal imprinting.

また、本実施形態の磁気記録媒体10では、軟磁性裏打ち層11が、非磁性カップリング膜4を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜3、5を有するものであるので、外部からの磁界に対する耐性、並びに垂直磁気記録媒体特有の問題であるWATE(Wide Area Track ErasureまたはWide Adjacent Track Erasure)現象に対する耐性を高めることができる。   Further, in the magnetic recording medium 10 of the present embodiment, the soft magnetic backing layer 11 has a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films 3 and 5 laminated with the nonmagnetic coupling film 4 interposed therebetween. Therefore, it is possible to increase resistance to an external magnetic field and resistance to a WAIT (Wide Area Track Erasure) phenomenon that is a problem peculiar to a perpendicular magnetic recording medium.

また、本実施形態においては、軟磁性裏打ち層11が、非磁性カップリング膜4を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜3、5を有するものであるので、2層の軟磁性合金膜3.5の間に働くバイアス磁界Hbiasを、50Oe以上とすることが可能である。逆に、非磁性カップリング膜を挟んで配置されている2層の軟磁性合金膜を反強磁性結合させない場合には、上記バイアス磁界Hbiasを50Oe以上とすることは困難である。   In the present embodiment, the soft magnetic underlayer 11 has a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films 3 and 5 stacked with the nonmagnetic coupling film 4 interposed therebetween. The bias magnetic field Hbias acting between the two layers of the soft magnetic alloy film 3.5 can be 50 Oe or more. On the other hand, when the two soft magnetic alloy films arranged with the nonmagnetic coupling film interposed therebetween are not antiferromagnetically coupled, it is difficult to set the bias magnetic field Hbias to 50 Oe or more.

(軟磁性合金膜)
本実施形態において、第一軟磁性合金膜3および第二軟磁性合金膜5に使用される軟磁性合金膜の材料は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。軟磁性合金膜に使用される材料としては、後述する熱式インプリント法に伴う加熱によって結晶化されにくいものを用いることが好ましい。
(Soft magnetic alloy film)
In this embodiment, the material of the soft magnetic alloy film used for the first soft magnetic alloy film 3 and the second soft magnetic alloy film 5 may be the same or different. As a material used for the soft magnetic alloy film, it is preferable to use a material that is difficult to be crystallized by heating accompanying a thermal imprint method described later.

熱式インプリント法に伴う加熱によって結晶化されにくい材料としては、例えば、FeやNi、Coから選ばれる少なくとも1種を含むアモルファス若しくは微結晶構造の材料が挙げられる。
このような軟磁性合金膜の材料として具体的には、CoFe系合金(CoFeTaZr、CoFeZrNbなど)、FeCo系合金(FeCo、FeCoB、FeCoVなど)、FeNi系合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSiなど)、FeAl系合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlOなど)、FeTa系合金(FeTa、FeTaC、FeTaNなど)、FeMg系合金(FeMgOなど)、FeZr系合金(FeZrNb、FeZrNなど)、FeC系合金、FeN系合金、FeSi系合金、FeP系合金、FeNb系合金、FeHf系合金、FeB系合金などが挙げられる。
Examples of the material that is difficult to be crystallized by heating accompanying the thermal imprint method include an amorphous or microcrystalline structure material including at least one selected from Fe, Ni, and Co.
Specific examples of the material for such a soft magnetic alloy film include CoFe alloys (CoFeTaZr, CoFeZrNb, etc.), FeCo alloys (FeCo, FeCoB, FeCoV, etc.), FeNi alloys (FeNi, FeNiMo, FeNiCr, FeNiSi, etc.). FeAl alloys (FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlO, etc.), FeTa alloys (FeTa, FeTaC, FeTaN, etc.), FeMg alloys (FeMgO, etc.), FeZr alloys (FeZrNb, FeZrN, etc.), FeC alloys, FeN Alloy, FeSi alloy, FeP alloy, FeNb alloy, FeHf alloy, FeB alloy and the like.

その他にも、結晶化されにくい軟磁性合金膜の材料として、Coを主成分とし、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo等を少なくとも1種を含有し、アモルファス若しくは微結晶構造有するCo合金が挙げられる。
このような軟磁性合金膜の材料として具体的には、CoZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMoなどを好適なものとして挙げることができる。
In addition, as a material for a soft magnetic alloy film that is difficult to crystallize, a Co alloy containing Co as a main component and containing at least one of Zr, Nb, Ta, Cr, Mo, etc., and having an amorphous or microcrystalline structure can be given. It is done.
Specific examples of such a soft magnetic alloy film include CoZr, CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, and CoZrMo.

特に本発明では、軟磁性合金膜が、ナノ結晶粒子を含まないアモルファス構造を有する軟磁性合金(以下、「軟磁性合金A」という場合がある。)からなるものであることが好ましい。
このような軟磁性合金Aとしては、例えば、Co、Fe、B、Nbを含有し、これらの元素の含有量が、Coをa原子%、Feをb原子%、Bをx原子%、Nbをy原子%としたときに、80≦a+b≦84、14≦a/b≦17、14≦x≦17、0.5≦y≦3の関係を満足するものが挙げられる。
In particular, in the present invention, the soft magnetic alloy film is preferably made of a soft magnetic alloy having an amorphous structure that does not contain nanocrystalline particles (hereinafter, sometimes referred to as “soft magnetic alloy A”).
Such a soft magnetic alloy A contains, for example, Co, Fe, B, Nb, and the content of these elements is Co: a atomic%, Fe: b atomic%, B: x atomic%, Nb And y satisfying the relationship of 80 ≦ a + b ≦ 84, 14 ≦ a / b ≦ 17, 14 ≦ x ≦ 17, and 0.5 ≦ y ≦ 3.

軟磁性合金Aは、Co、Fe、B、Nbを上記の含有量で含有し、更にSiを含有し、Siの含有量をz原子%としたときに、0.5≦z≦6の関係を満足するものであってもよい。
半金属元素であるB(またはBおよびSi)は、主構成元素であるFe、Co対して負の混合熱を有するものであり、共晶を形成して軟磁性合金Aの融点を降下せしめものである。このような共晶合金を形成する軟磁性合金Aは、薄膜化されることにより、結晶構造を持たずアモルファス状態として固化し、良好な軟磁気特性を発現する軟磁性合金膜となる。
The soft magnetic alloy A contains Co, Fe, B, Nb in the above content, further contains Si, and the relationship of 0.5 ≦ z ≦ 6 when the Si content is z atomic%. May be satisfied.
B (or B and Si) which is a metalloid element has a negative heat of mixing with respect to Fe and Co which are main constituent elements, and forms a eutectic to lower the melting point of the soft magnetic alloy A. It is. When the soft magnetic alloy A forming such a eutectic alloy is thinned, the soft magnetic alloy A is solidified in an amorphous state without a crystal structure, and becomes a soft magnetic alloy film that exhibits good soft magnetic properties.

また、上記の軟磁性合金Aからなる軟磁性合金膜は、ナノ結晶粒子を含まないものであるため、熱式インプリントを行うことに伴って生じるナノ結晶粒子を基点とした結晶化の進行が抑制され、磁歪及び保磁力の低い軟磁性合金膜となる。その結果、この軟磁性合金膜を備える軟磁性裏打ち層11の透磁率特性を高めることができ、磁気記録媒体10の電磁変換特性を向上させることができる。また、上記の軟磁性合金Aからなる軟磁性合金膜は、ナノ結晶粒子を含まないものであるため、表面が平滑で耐食性に優れたものとなる。   In addition, since the soft magnetic alloy film made of the soft magnetic alloy A does not contain nanocrystalline particles, the progress of crystallization based on the nanocrystalline particles generated by performing thermal imprinting is promoted. The soft magnetic alloy film is suppressed and has low magnetostriction and coercive force. As a result, the magnetic permeability characteristics of the soft magnetic backing layer 11 provided with this soft magnetic alloy film can be enhanced, and the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium 10 can be improved. In addition, the soft magnetic alloy film made of the soft magnetic alloy A does not contain nanocrystal particles, and therefore has a smooth surface and excellent corrosion resistance.

(非磁性カップリング膜)
非磁性カップリング膜4の材料としては、特に限定されないものの、Ru、Ir、Rhの中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上を含む非磁性材料を用いることが好ましく、特にRuまたはRu合金を用いることが好ましい。
非磁性カップリング膜4の膜厚は、第一軟磁性合金膜3と第二軟磁性合金膜5との反強磁性結合が最大となるように適宜選択されること好ましく、通常は0.2nm〜4nmの範囲内とされている。
(Non-magnetic coupling film)
The material of the nonmagnetic coupling film 4 is not particularly limited, but it is preferable to use a nonmagnetic material containing at least one or two or more selected from Ru, Ir, and Rh, and particularly Ru or Ru alloy. It is preferable to use it.
The film thickness of the nonmagnetic coupling film 4 is preferably selected so that the antiferromagnetic coupling between the first soft magnetic alloy film 3 and the second soft magnetic alloy film 5 is maximized, and is usually 0.2 nm. It is set within a range of ˜4 nm.

(歪み緩和膜)
第一歪み緩和膜Aおよび第二歪み緩和膜B(歪み緩和膜A、B)は、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層11の歪みを防止するとともに、第一軟磁性合金膜3および第二軟磁性合金膜5と非磁性カップリング膜4との界面部での元素の拡散を防止するものである。
本実施形態において、第一歪み緩和膜Aと第二歪み緩和膜Bに使用される材料は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
(Strain relaxation film)
The first strain relaxation film A and the second strain relaxation film B (strain relaxation films A and B) prevent distortion of the soft magnetic backing layer 11 due to thermal imprinting, and the first soft magnetic alloy film 3 and the second strain relaxation film B. The diffusion of elements at the interface between the two soft magnetic alloy films 5 and the nonmagnetic coupling film 4 is prevented.
In the present embodiment, the materials used for the first strain relaxation film A and the second strain relaxation film B may be the same or different.

本実施形態においては、歪み緩和膜A、Bの平均原子間距離は、軟磁性合金膜3、5の平均原子間距離と非磁性カップリング膜4の平均原子間距離との間である、または、軟磁性合金膜3、5および/または非磁性カップリング膜4の平均原子間距離と同じであることが好ましい。このような歪み緩和膜A、Bは、熱式インプリント法に伴う軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間の歪みや、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間での構成元素の拡散をより効果的に防止できるものとなる。   In the present embodiment, the average interatomic distance between the strain relaxation films A and B is between the average interatomic distance of the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the average interatomic distance of the nonmagnetic coupling film 4, or The average interatomic distance of the soft magnetic alloy films 3 and 5 and / or the nonmagnetic coupling film 4 is preferably the same. Such strain relaxation films A and B are used for the strain between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 due to the thermal imprint method, and for the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic cup. It becomes possible to more effectively prevent the constituent elements from diffusing with the ring film 4.

本願発明における、歪み緩和膜A、B、軟磁性合金膜3、5、非磁性カップリング膜4の平均原子間距離の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、E. A.Brandes,G.B.Brook,Smithells Metals Reference Book,seventh Ed.,Butterworth Heinemann,(1998)に記載されているように、X線回折結果により算出された平均原子間距離を用いることができる。   As a method for measuring the average interatomic distance of the strain relaxation films A and B, the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 in the present invention, a known method can be used. For example, E.I. A. Brandes, G .; B. Brook, Smiths Metals Reference Book, seventh Ed. , Butterworth Heinemann, (1998), the average interatomic distance calculated from the X-ray diffraction results can be used.

具体的に、この測定方法を用いて測定した平均原子間距離は、CoFe基非晶質薄膜:約0.20nm、Ru:約0.27nm、Si:約0.24nm,Cr:約0.25nm、Fe:約0.25nm、Co:約0.25nm、Ni:約0.25nm、Cu:約0.26nmである。   Specifically, the average interatomic distance measured using this measurement method is as follows: CoFe-based amorphous thin film: about 0.20 nm, Ru: about 0.27 nm, Si: about 0.24 nm, Cr: about 0.25 nm Fe: about 0.25 nm, Co: about 0.25 nm, Ni: about 0.25 nm, Cu: about 0.25 nm.

また、歪み緩和膜A、Bの飽和磁化(Ms)は、軟磁性合金膜3、5の飽和磁化以上であることが好ましい。このような歪み緩和膜A、Bは、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間で構成元素の拡散が若干生じても、軟磁性裏打ち層11の磁気特性の低下を防ぐことができるものであり、磁気記録媒体10の電磁変換特性を向上させることができるため、好ましい。   Further, the saturation magnetization (Ms) of the strain relaxation films A and B is preferably equal to or higher than the saturation magnetization of the soft magnetic alloy films 3 and 5. Such strain relaxation films A and B reduce the magnetic properties of the soft magnetic underlayer 11 even if diffusion of constituent elements slightly occurs between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4. This is preferable because it can prevent the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording medium 10.

飽和磁化(Ms)が高く、容易に軟磁性合金膜3、5の飽和磁化以上の歪み緩和膜A,Bが得られる材料としては、Co、Ni、Feからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金を用いることが好ましい。
また、歪み緩和膜A,Bの材料として、歪み緩和膜A,Bの平均原子間距離やMsを調整するために、Co、Ni、Feからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金に、Si、Cr、Cu、Ru、Ta、Mo、B、Zr、Nb、Ndを含有したものを用いてもよい。
As a material having a high saturation magnetization (Ms) and capable of easily obtaining the strain relaxation films A and B equal to or higher than the saturation magnetization of the soft magnetic alloy films 3 and 5, any one selected from the group consisting of Co, Ni and Fe Alternatively, it is preferable to use an alloy thereof.
Further, as a material of the strain relaxation films A and B, in order to adjust the average interatomic distance and Ms of the strain relaxation films A and B, any one selected from the group consisting of Co, Ni, and Fe or an alloy thereof is used. , Si, Cr, Cu, Ru, Ta, Mo, B, Zr, Nb, and Nd may be used.

また、歪み緩和膜A,Bの膜厚は、1nm〜4nmの範囲内であることが好ましい。歪み緩和膜A,Bの膜厚を1nm以上とすることで、熱式インプリント法に伴う軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間の歪みや、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間での構成元素の拡散をより効果的に防止できる。また、歪み緩和膜A,Bの膜厚を4nmより厚くとすると、歪み緩和膜A,Bの磁気特性の影響が大きくなり、軟磁性裏打ち層11からのノイズが増大し、SNR特性が不十分となる恐れがあるため好ましくない。   The film thicknesses of the strain relaxation films A and B are preferably in the range of 1 nm to 4 nm. By setting the film thicknesses of the strain relaxation films A and B to 1 nm or more, the strain between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 due to the thermal imprint method, the soft magnetic alloy film 3 5 and the nonmagnetic coupling film 4 can be more effectively prevented from diffusing. Further, if the thickness of the strain relaxation films A and B is greater than 4 nm, the influence of the magnetic characteristics of the strain relaxation films A and B increases, noise from the soft magnetic backing layer 11 increases, and the SNR characteristics are insufficient. It is not preferable because there is a risk of becoming.

「金属ガラス膜」
金属ガラス膜6は、図1に示すように、表面に垂直磁気記録層8の磁気記録パターン8aに対応する凹凸6aが形成されているものである。
金属ガラス膜6の材料としては、Zr,Cu,Ni,Pd,Ptをベースとする金属ガラス材料が挙げられる。具体的には、例えば、金属ガラス膜6の材料として、PdCuNiP、PdCuPtP、ZrAlNiCu、ZrAlAgCu、TiCuNiSi、ZrCuNiSi、HfCuNiSi、CuZrTi、NiNbTiZrなどを用いることができる。これらの材料からなる金属ガラス膜6は、熱インプリント加工を行うための加熱後に徐冷(例えば、1秒間に1℃や1秒間に0.02℃の冷却)しても結晶化せず、アモルファスと同様の構造を維持できるため、好ましい。
"Metal glass film"
As shown in FIG. 1, the metallic glass film 6 has a surface on which irregularities 6 a corresponding to the magnetic recording pattern 8 a of the perpendicular magnetic recording layer 8 are formed.
Examples of the material of the metallic glass film 6 include metallic glass materials based on Zr, Cu, Ni, Pd, and Pt. Specifically, for example, PdCuNiP, PdCuPtP, ZrAlNiCu, ZrAlAgCu, TiCuNiSi, ZrCuNiSi, HfCuNiSi, CuZrTi, NiNbTiZr, etc. can be used as the material of the metallic glass film 6. The metallic glass film 6 made of these materials does not crystallize even if it is slowly cooled (for example, cooled at 1 ° C. for 1 second or 0.02 ° C. for 1 second) after heating for thermal imprinting. This is preferable because the same structure as that of amorphous can be maintained.

上記の金属ガラス膜6の材料のうち、PdCuNiP、PdCuPtP、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)を有するという特徴を有し、(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。   Among the materials of the metallic glass film 6 described above, PdCuNiP, PdCuPtP, and ZrAlNiCu have a feature that the glass forming ability is large, and ZrAlNiCu has a feature that a wide supercooled liquid region (127K) is provided. , Zr, Hf) CuNiSi is characterized by high strength (2000 MPa). Further, CuZrTi is characterized by high strength (2000 MPa) and high toughness (elongation of 40% or more). Furthermore, NiNbTiZr has high strength (2700 MPa), and has the characteristics of having high corrosion resistance and high wear resistance.

また、例えば、金属ガラス膜6として、PdCuNiPを用いる場合は、組成比として、42.5Pd−30Cu−7.5Ni−20P(数字は原子%)を用いることができる。本組成物では、多量に含有されるPが、Pd合金をガラス化せしめている。   For example, when PdCuNiP is used as the metallic glass film 6, 42.5Pd-30Cu-7.5Ni-20P (the number is atomic%) can be used as the composition ratio. In the present composition, a large amount of P vitrifies the Pd alloy.

「中間層」
中間層7は、中間層7の上に設けられる垂直磁気記録層8の配向や結晶サイズを制御するためのものである。中間層7は、図1に示すように、金属ガラス膜6に形成された磁気記録パターン8aに対応する凹部の内壁面に沿って形成されている。
"Middle class"
The intermediate layer 7 is for controlling the orientation and crystal size of the perpendicular magnetic recording layer 8 provided on the intermediate layer 7. As shown in FIG. 1, the intermediate layer 7 is formed along the inner wall surface of the recess corresponding to the magnetic recording pattern 8 a formed on the metal glass film 6.

中間層7は、1層からなるものであってもよいが、第1中間層と第2中間層の2層構造としてもよい。
例えば、中間層7を第1中間層と第2中間層の2層構造とした場合、第1中間層は、Ni、Ni合金、Pt、Pt合金、Ta、Ta合金、Cr、Cr合金の何れかの材料から構成することが好ましい。
The intermediate layer 7 may be composed of one layer, but may have a two-layer structure including a first intermediate layer and a second intermediate layer.
For example, when the intermediate layer 7 has a two-layer structure of a first intermediate layer and a second intermediate layer, the first intermediate layer is any one of Ni, Ni alloy, Pt, Pt alloy, Ta, Ta alloy, Cr, and Cr alloy. It is preferable to make it from any of these materials.

第1中間層に用いるNi、Ni合金、Pt、Pt合金、Ta、Ta合金、Cr、Cr合金には、結晶サイズの低減、後述する第2中間層との結晶格子サイズの整合性を高めることを目的として、所定の元素を添加することができる。
具体的には、結晶サイズの低減を目的として添加する元素として、B、Mnなどを挙げることができ、添加量は6原子%以下とすることが好ましい。また、第2中間層との結晶格子サイズの整合性を高めることを目的として添加する元素としては、Ru、Pt、W、Mo、Ta、Nb、Ti等を挙げることができる。
Ni, Ni alloy, Pt, Pt alloy, Ta, Ta alloy, Cr, Cr alloy used for the first intermediate layer should be reduced in crystal size and crystal lattice size consistency with the second intermediate layer described later. For the purpose, a predetermined element can be added.
Specifically, examples of the element added for the purpose of reducing the crystal size include B and Mn. The addition amount is preferably 6 atomic% or less. Examples of the element added for the purpose of enhancing the consistency of the crystal lattice size with the second intermediate layer include Ru, Pt, W, Mo, Ta, Nb, and Ti.

第1中間層の層厚は、1nm以上10nm以下の範囲とすることが好ましい。第1中間層の層厚が1nm未満になると、第1中間層を形成することによる効果が不十分となり、粒径の微細化の効果を得ることができず、また配向も悪化するので好ましくない。一方、第1中間層の層厚が10nmを超えると、結晶サイズが大きくなるため好ましくない。   The thickness of the first intermediate layer is preferably in the range of 1 nm to 10 nm. If the thickness of the first intermediate layer is less than 1 nm, the effect of forming the first intermediate layer becomes insufficient, the effect of reducing the particle size cannot be obtained, and the orientation deteriorates, which is not preferable. . On the other hand, if the thickness of the first intermediate layer exceeds 10 nm, the crystal size increases, which is not preferable.

また、第2中間層の材料としては、Ru又はRu合金を用いることが好ましい。
また、第2中間層の層厚は、16nm以下であることが好ましく、12nm以下であることがより好ましい。第2中間層を薄くすることで、磁気ヘッドと軟磁性裏打ち層11との距離が小さくなり、磁気ヘッドからの磁束を急峻にすることができる。よって、軟磁性裏打ち層11の厚みを薄くしても、軟磁性裏打ち層11の機能が十分に得られるものとなり、軟磁性裏打ち層11の厚みを薄くして生産性を向上させることが可能となる。
Further, as the material of the second intermediate layer, it is preferable to use Ru or a Ru alloy.
The layer thickness of the second intermediate layer is preferably 16 nm or less, and more preferably 12 nm or less. By reducing the thickness of the second intermediate layer, the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 11 can be reduced, and the magnetic flux from the magnetic head can be made steep. Therefore, even if the thickness of the soft magnetic backing layer 11 is reduced, the function of the soft magnetic backing layer 11 can be sufficiently obtained, and it is possible to improve the productivity by reducing the thickness of the soft magnetic backing layer 11. Become.

「垂直磁気記録層」
垂直磁気記録層8は、媒体の面に垂直方向に磁化容易軸を有しているものであり、熱式インプリント法を用いて形成された磁気的に分離された磁気記録パターン8aを有するものである。垂直磁気記録層8の磁気記録パターン8aは、図1に示すように、金属ガラス膜6の磁気記録パターン8aに対応する凹部内に中間層7を介して形成されている。
磁気記録パターン8aの平面形状は、特に限定されないが、例えば、ディスクリートトラック媒体やビットパターンド媒体の垂直磁気記録層8として好適なパターン形状とされている。
"Perpendicular magnetic recording layer"
The perpendicular magnetic recording layer 8 has an axis of easy magnetization perpendicular to the surface of the medium, and has a magnetically separated magnetic recording pattern 8a formed using a thermal imprint method. It is. As shown in FIG. 1, the magnetic recording pattern 8 a of the perpendicular magnetic recording layer 8 is formed in the recess corresponding to the magnetic recording pattern 8 a of the metallic glass film 6 via the intermediate layer 7.
The planar shape of the magnetic recording pattern 8a is not particularly limited. For example, the magnetic recording pattern 8a has a pattern shape suitable for the perpendicular magnetic recording layer 8 of a discrete track medium or a bit patterned medium.

垂直磁気記録層8としては、少なくともCoとPtを含有し、更にSNR特性改善等の目的で、酸化物やCr、B、Cu、Ru,Ta、Zr等を添加したものなどを用いることができる。
垂直磁気記録層8に含有される酸化物としては、SiO、SiO、Cr、CoO、Ta、TiO等が挙げられる。このような酸化物の垂直磁気記録層8における体積率は15〜40体積%の範囲であることが好ましい。垂直磁気記録層8における酸化物の体積率が15体積%未満になると、SNR特性が不十分となる恐れがあるため好ましくない。一方、垂直磁気記録層8における酸化物の体積率が40体積%を超えると、高記録密度に対応するだけの保磁力が得られにくくなるため好ましくない。
As the perpendicular magnetic recording layer 8, a material containing at least Co and Pt and further added with an oxide, Cr, B, Cu, Ru, Ta, Zr or the like can be used for the purpose of improving SNR characteristics. .
Examples of the oxide contained in the perpendicular magnetic recording layer 8 include SiO 2 , SiO, Cr 2 O 3 , CoO, Ta 2 O 3 , and TiO 2 . The volume ratio of such an oxide in the perpendicular magnetic recording layer 8 is preferably in the range of 15 to 40% by volume. If the volume ratio of the oxide in the perpendicular magnetic recording layer 8 is less than 15% by volume, the SNR characteristic may be insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the volume ratio of the oxide in the perpendicular magnetic recording layer 8 exceeds 40% by volume, it is difficult to obtain a coercive force sufficient for high recording density, which is not preferable.

垂直磁気記録層8は、単層構造、若しくは組成の異なる材料からなる2層以上の構造とすることができる。特に、酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層の上に、酸化物を含まない磁性層を順次積層した構造であることが好ましい。このような構成とすることにより、磁気記録媒体10の特性の制御・調整をより容易に行うことが可能となる。   The perpendicular magnetic recording layer 8 can have a single layer structure or a structure of two or more layers made of materials having different compositions. In particular, a structure in which a magnetic layer not including an oxide is sequentially stacked on a magnetic layer having a granular structure including an oxide is preferable. With such a configuration, it becomes possible to more easily control and adjust the characteristics of the magnetic recording medium 10.

垂直磁気記録層8の層厚は、6〜20nmの範囲とすることが好ましい。垂直磁気記録層8が、酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層を有するものである場合に、垂直磁気記録層8の厚さが上記範囲内であると、十分な出力を確保することができ、記録特性(OW特性)の悪化が生じることがなく、好ましい。   The layer thickness of the perpendicular magnetic recording layer 8 is preferably in the range of 6 to 20 nm. When the perpendicular magnetic recording layer 8 has a granular magnetic layer containing an oxide and the thickness of the perpendicular magnetic recording layer 8 is within the above range, a sufficient output can be secured, The recording characteristics (OW characteristics) are not deteriorated, which is preferable.

また、垂直磁気記録層8として、Co/PtやCo/Pdの人工格子を用いてもよい。この場合、中間層7をPtまたはPdからなるものとすることで、より好ましく垂直磁気記録層8の配向制御を行うことができる。また、垂直磁気記録層8としてCo/Pdの人工格子を用い、金属ガラス膜6としてPdを主成分とするものを用いた場合には、金属ガラス膜6が、中間層7としての機能を兼ねるものとなるため、中間層7を設けななくてもよい。   Further, as the perpendicular magnetic recording layer 8, a Co / Pt or Co / Pd artificial lattice may be used. In this case, when the intermediate layer 7 is made of Pt or Pd, the orientation control of the perpendicular magnetic recording layer 8 can be more preferably performed. Further, when a Co / Pd artificial lattice is used as the perpendicular magnetic recording layer 8 and a metal glass film 6 containing Pd as a main component is used, the metal glass film 6 also functions as the intermediate layer 7. Therefore, the intermediate layer 7 may not be provided.

「保護層」
保護層28は、垂直磁気記録層8の腐食を防ぐと共に、磁気ヘッドが磁気記録媒体10に接触した際に媒体表面の損傷を防ぐためのものである。
保護層28としては、従来公知の材料を使用でき、例えば、C、SiO、ZrOを含むものなどを使用できる。保護層28の層厚を1nm以上5nm以下の範囲とした場合、保護層28を設けることによる効果が充分に得られるとともに、磁気ヘッドと磁気記録媒体10との距離を小さくできるので、高記録密度の点から望ましい。
"Protective layer"
The protective layer 28 is for preventing corrosion of the perpendicular magnetic recording layer 8 and preventing damage to the medium surface when the magnetic head comes into contact with the magnetic recording medium 10.
As the protective layer 28, a conventionally known material can be used, for example, a material containing C, SiO 2 , ZrO 2 or the like. When the thickness of the protective layer 28 is in the range of 1 nm to 5 nm, the effect of providing the protective layer 28 can be sufficiently obtained, and the distance between the magnetic head and the magnetic recording medium 10 can be reduced. From the point of view is desirable.

「潤滑膜」
潤滑膜には、従来公知の材料、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸等を用いることができる。
"Lubricating film"
For the lubricating film, conventionally known materials such as perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid and the like can be used.

<製造方法>
次に、図2を用いて、図1に示す磁気記録媒体10を製造する方法を説明する。図2は、図1に示す磁気記録媒体を製造する方法を説明するための概略工程図であり、製造途中の磁気記録媒体を示した断面模式図である。
図1に示す磁気記録媒体10を製造するには、まず、非磁性基板1の上に、従来公知の方法によりバリア層2(図2においては不図示)を形成する。
<Manufacturing method>
Next, a method for manufacturing the magnetic recording medium 10 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic process diagram for explaining a method of manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG. 1, and is a schematic cross-sectional view showing the magnetic recording medium in the process of manufacturing.
To manufacture the magnetic recording medium 10 shown in FIG. 1, first, a barrier layer 2 (not shown in FIG. 2) is formed on the nonmagnetic substrate 1 by a conventionally known method.

次いで、図2(a)に示すように、バリア層2上に、第一軟磁性合金膜3と、第一歪み緩和膜Aと、非磁性カップリング膜4と、第二歪み緩和膜Bと、第二軟磁性合金膜5とを順次形成し、非磁性カップリング膜4を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜3、5を有する軟磁性裏打ち層11(軟磁性裏打ち層11の各層については図1参照)を形成する(裏打ち層形成工程)。   Next, as shown in FIG. 2A, the first soft magnetic alloy film 3, the first strain relaxation film A, the nonmagnetic coupling film 4, and the second strain relaxation film B are formed on the barrier layer 2. The soft magnetic backing layer 11 having a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films 3 and 5 formed in sequence with the second soft magnetic alloy film 5 and laminated with the nonmagnetic coupling film 4 interposed therebetween. 1 for each layer of the soft magnetic backing layer 11) (backing layer forming step).

次いで、軟磁性裏打ち層11の上に、熱式インプリント法を用いて磁気的に分離された磁気記録パターン8aを有する垂直磁気記録層8を形成する(パターニング工程)。
パターニング工程においては、まず、図2(b)に示すように、軟磁性裏打ち層11の上に、金属ガラス膜6を設ける。
Next, a perpendicular magnetic recording layer 8 having a magnetic recording pattern 8a magnetically separated using a thermal imprint method is formed on the soft magnetic backing layer 11 (patterning step).
In the patterning step, first, as shown in FIG. 2B, a metallic glass film 6 is provided on the soft magnetic backing layer 11.

次いで、金属ガラス膜6までの各層が積層された非磁性基板1を、不図示の加熱ステージ上に搭載して加熱する。
図3は、42.5Pd−30Cu−7.5Ni−20P膜について、0.67K/sの昇温速度で加熱したときの温度と熱量との関係を測定した結果を示したグラフ(DSC曲線(Differential scanning calorimetry 曲線))である。本実施形態においては、非磁性基板1の加熱は、金属ガラス膜6が、DSC曲線においてガラス転移点温度(Tg)よりも高く、結晶化開始温度(Tx)よりも低い温度となるように行う。
Next, the nonmagnetic substrate 1 on which the layers up to the metallic glass film 6 are laminated is mounted on a heating stage (not shown) and heated.
FIG. 3 is a graph showing the results of measuring the relationship between the temperature and the amount of heat when a 42.5Pd-30Cu-7.5Ni-20P film was heated at a rate of temperature increase of 0.67 K / s (DSC curve ( Differential scanning calorimetry curve)). In the present embodiment, the nonmagnetic substrate 1 is heated so that the metal glass film 6 has a temperature higher than the glass transition temperature (Tg) and lower than the crystallization start temperature (Tx) in the DSC curve. .

続いて、金属ガラス膜6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に非磁性基板1を加熱した状態で、図2(c)に示すように、スタンパ24を用いて金属ガラス膜6を熱インプリント加工し、金属ガラス膜6の表面に磁気記録パターン8aに対応する凹凸6aを転写する(インプリント工程)。
なお、磁気記録媒体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、金属ガラス膜6の表面に凹凸6aとして、円周に沿った凹凸を形成する。また、磁気記録媒体10がビットパターンドメディア(BPM)である場合には、金属ガラス膜6の表面にビットパターン状の凹凸6aを形成する。
Subsequently, with the nonmagnetic substrate 1 heated to a temperature higher than the glass transition temperature of the metallic glass film 6 and lower than the crystallization start temperature, as shown in FIG. The metallic glass film 6 is subjected to thermal imprinting, and the unevenness 6a corresponding to the magnetic recording pattern 8a is transferred to the surface of the metallic glass film 6 (imprinting process).
When the magnetic recording medium 10 is a discrete track medium (DTM), unevenness along the circumference is formed as unevenness 6a on the surface of the metal glass film 6. Further, when the magnetic recording medium 10 is a bit patterned medium (BPM), the bit pattern-shaped irregularities 6 a are formed on the surface of the metallic glass film 6.

本実施形態においては、裏打ち層形成工程において、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間に歪み緩和膜A、Bを設けているので、パターニング工程において金属ガラス膜6を熱インプリント加工しても、歪み緩和膜A、Bによって、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層11の歪みが防止されるとともに、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との界面部における元素の拡散が防止される。   In the present embodiment, since the strain relaxation films A and B are provided between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 in the backing layer forming process, the metal glass film 6 is formed in the patterning process. Even when thermal imprint processing is performed, the strain relaxation films A and B prevent distortion of the soft magnetic backing layer 11 due to thermal imprinting, and the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 Diffusion of elements at the interface is prevented.

また、金属ガラス膜6が、熱インプリント加工を行うための加熱後に徐冷(例えば、1秒間に1℃や1秒間に0.02℃の冷却)しても結晶化せず、アモルファスと同様の構造を維持できる材料からなるものである場合、金属ガラス膜6を熱インプリント加工しても、金属ガラス膜6に対して悪影響を来すことはなく、好ましい。   In addition, the metallic glass film 6 does not crystallize even if it is gradually cooled (for example, cooled at 1 ° C. for 1 second or 0.02 ° C. for 1 second) after heating for thermal imprinting, and is similar to amorphous When the metal glass film 6 is made of a material capable of maintaining the structure, it is preferable that the metal glass film 6 is not adversely affected by the thermal imprint process.

その後、凹凸6aの形成された金属ガラス膜6の上に従来公知の方法により中間層7を形成する。中間層7の厚さは、垂直磁気記録層8の膜厚分を考慮して、スタンパ24で金属ガラス6の表面に形成した凹部の深さよりも薄いことが好ましい。具体的には、中間層7の厚さは、金属ガラス6の表面に形成した凹部の深さよりも6nm以上薄いことが望ましい。中間層7の厚さと金属ガラス6の表面に形成した凹部の深さとの差が6nm未満である場合、後述する平坦化工程により磁気的に分離された垂直磁気記録層8の厚さが不足して、記録再生に必要な出力を得るのに十分な厚さを有するものとならない恐れがある。   Thereafter, the intermediate layer 7 is formed on the metallic glass film 6 on which the irregularities 6a are formed by a conventionally known method. The thickness of the intermediate layer 7 is preferably smaller than the depth of the recess formed on the surface of the metal glass 6 by the stamper 24 in consideration of the thickness of the perpendicular magnetic recording layer 8. Specifically, the thickness of the intermediate layer 7 is desirably 6 nm or more thinner than the depth of the recess formed on the surface of the metal glass 6. When the difference between the thickness of the intermediate layer 7 and the depth of the recess formed on the surface of the metal glass 6 is less than 6 nm, the thickness of the perpendicular magnetic recording layer 8 magnetically separated by the planarization process described later is insufficient. Therefore, there is a possibility that the thickness is not sufficient to obtain an output necessary for recording and reproduction.

次いで、図2(d)に示すように、中間層7の上に垂直磁気記録層8となる膜8bを形成し、垂直磁気記録層8となる膜8bの表面を平坦化することにより垂直磁気記録層8となる膜8bを磁気的に分離して、図2(e)に示すように、磁気記録パターン8aを形成する(平坦化工程)。平坦化工程を行うことにより、図2(e)に示すように、磁気記録パターン8aの間に金属ガラス膜6の凸部が表出される。   Next, as shown in FIG. 2 (d), a film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 is formed on the intermediate layer 7, and the surface of the film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 is flattened so that the perpendicular magnetic recording is performed. The film 8b to be the recording layer 8 is magnetically separated to form a magnetic recording pattern 8a (planarization step) as shown in FIG. By performing the planarization step, as shown in FIG. 2E, the convex portions of the metallic glass film 6 are exposed between the magnetic recording patterns 8a.

垂直磁気記録層8となる膜8bの平坦化処理方法としては、特に限定されないが、例えば、乾式法ではイオンミリング法、湿式法ではCMP(Chemical Mechanical Polishing)による研磨加工法を用いることができ、本発明では何れの方法も好適に用いることが可能である。   A method for planarizing the film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 is not particularly limited. For example, a dry method can be an ion milling method, and a wet method can be a polishing method using CMP (Chemical Mechanical Polishing). In the present invention, any method can be suitably used.

このようにして磁気記録パターン8aを有する垂直磁気記録層8を形成した後、垂直磁気記録層8上に従来公知の方法により保護層9(図1参照)と潤滑膜(図示せず。)とをこの順で形成する。
以上の工程により、図1に示す磁気記録媒体10が得られる。
After forming the perpendicular magnetic recording layer 8 having the magnetic recording pattern 8a in this way, a protective layer 9 (see FIG. 1) and a lubricating film (not shown) are formed on the perpendicular magnetic recording layer 8 by a conventionally known method. Are formed in this order.
Through the above steps, the magnetic recording medium 10 shown in FIG. 1 is obtained.

本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法では、非磁性基板1の上に、非磁性カップリング膜4を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜3、5を有する軟磁性裏打ち層11を形成する裏打ち層形成工程と、軟磁性裏打ち層11の上に、熱式インプリント法を用いて、磁気的に分離された磁気記録パターン8aを有する垂直磁気記録層8を形成するパターニング工程とを備え、裏打ち層形成工程において、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との間にそれぞれ歪み緩和膜A、Bを設けるので、歪み緩和膜A、Bによって、熱式インプリントに伴う軟磁性裏打ち層11の歪みが防止されるとともに、軟磁性合金膜3、5と非磁性カップリング膜4との界面部における元素の拡散が防止される。その結果、本実施形態によれば、高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体10が得られる。   In the method of manufacturing the magnetic recording medium 10 according to the present embodiment, a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films 3 and 5 laminated on the nonmagnetic substrate 1 with the nonmagnetic coupling film 4 interposed therebetween. A backing layer forming step for forming the soft magnetic backing layer 11 and a perpendicular magnetic recording layer 8 having a magnetic recording pattern 8a magnetically separated on the soft magnetic backing layer 11 using a thermal imprint method; And the strain relief films A and B are provided between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 in the backing layer formation process, respectively. Thus, distortion of the soft magnetic backing layer 11 due to thermal imprinting is prevented, and diffusion of elements at the interface between the soft magnetic alloy films 3 and 5 and the nonmagnetic coupling film 4 is prevented. As a result, according to the present embodiment, the magnetic recording medium 10 having high electromagnetic conversion characteristics can be obtained.

また、本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法では、熱式インプリント法を用いて磁気記録パターン8aを形成するので、マスク層を用いて磁性層に対して物理的な凹凸加工を施す場合と比較して、磁気記録媒体10の生産性を著しく高めることができる。   Further, in the method for manufacturing the magnetic recording medium 10 of the present embodiment, the magnetic recording pattern 8a is formed by using the thermal imprint method, and therefore, when the magnetic layer is subjected to physical unevenness processing using the mask layer. As compared with the above, the productivity of the magnetic recording medium 10 can be remarkably increased.

また、本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法では、パターニング工程が、軟磁性裏打ち層11の上に、金属ガラス膜6を設け、熱式インプリント法を用いて金属ガラス膜6の表面に磁気記録パターン8aに対応する凹凸6aを形成するインプリント工程と、金属ガラス膜6の上に、垂直磁気記録層8となる膜8bを形成し、垂直磁気記録層8となる膜8bの表面を平坦化することにより垂直磁気記録層8となる膜8bを磁気的に分離して、磁気記録パターン8aを形成する平坦化工程とを有しているので、マスク層を形成することなく、磁気記録パターン8aを有する磁気記録層8を簡易に低コストで形成でき、マスク層の除去に起因する磁気特性の低下を生じさせることはない。   Further, in the method for manufacturing the magnetic recording medium 10 according to the present embodiment, the patterning step provides the metal glass film 6 on the soft magnetic backing layer 11, and uses the thermal imprint method on the surface of the metal glass film 6. An imprint process for forming irregularities 6a corresponding to the magnetic recording pattern 8a, and a film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 are formed on the metallic glass film 6, and the surface of the film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 is formed. Since the film 8b to be the perpendicular magnetic recording layer 8 is magnetically separated by flattening to form a magnetic recording pattern 8a, the magnetic recording can be performed without forming a mask layer. The magnetic recording layer 8 having the pattern 8a can be easily formed at low cost, and the magnetic characteristics are not deteriorated due to the removal of the mask layer.

また、本実施形態の磁気記録媒体10の製造方法において、金属ガラス膜6が、PdCuNiP、PdCuPtP、ZrAlNiCu、ZrAlNiCu、ZrAlAgCu、TiCuNiSi、ZrCuNiSi、HfCuNiSi、CuZrTi、NiNbTiZrからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金からなるものである場合、インプリント工程において、金属ガラス膜6の表面に磁気記録パターン8aに対応する凹凸6aを形成する際の加熱後に徐冷(例えば、1秒間に1℃や1秒間に0.02℃の冷却)したとしても金属ガラス膜6が結晶化せず、アモルファスと同様の構造を維持できる。このため、金属ガラス膜6の上に形成した垂直磁気記録層8(および中間層7)の配向が良好なものとなり、より一層高い電磁変換特性を有する磁気記録媒体10が得られる。   In the method for manufacturing the magnetic recording medium 10 of the present embodiment, the metallic glass film 6 is any one selected from the group consisting of PdCuNiP, PdCuPtP, ZrAlNiCu, ZrAlNiCu, ZrAlAgCu, TiCuNiSi, ZrCuNiSi, HfCuNiSi, CuZrTi, and NiNbTiZr. Alternatively, when it is made of an alloy thereof, in the imprint process, it is gradually cooled after heating when the irregularities 6a corresponding to the magnetic recording pattern 8a are formed on the surface of the metallic glass film 6 (for example, 1 ° C. or 1 Even if it is cooled to 0.02 ° C. per second), the metallic glass film 6 is not crystallized, and the same structure as that of the amorphous state can be maintained. For this reason, the orientation of the perpendicular magnetic recording layer 8 (and the intermediate layer 7) formed on the metallic glass film 6 becomes favorable, and the magnetic recording medium 10 having much higher electromagnetic conversion characteristics can be obtained.

(磁気記録再生装置)
次に、本発明の磁気記録再生装置について説明する。図4は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。図4に示す磁気記録再生装置は、磁気記録媒体50と、磁気記録媒体50を回転駆動させる媒体駆動部51と、磁気記録媒体50に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド52と、この磁気ヘッド52を磁気記録媒体50に対して相対運動させるヘッド駆動部53と、記録再生信号処理系54とを備えている。
(Magnetic recording / reproducing device)
Next, the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention will be described. FIG. 4 is a perspective view showing an example of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention. The magnetic recording / reproducing apparatus shown in FIG. 4 includes a magnetic recording medium 50, a medium driving unit 51 that rotationally drives the magnetic recording medium 50, a magnetic head 52 that records and reproduces information on the magnetic recording medium 50, and the magnetic head 52. Is provided with a head drive unit 53 for moving the recording medium relative to the magnetic recording medium 50 and a recording / reproducing signal processing system 54.

図4に示す磁気記録再生装置においては、磁気記録媒体50として図1に示す磁気記録媒体10が備えられている。また、図4に示す記録再生信号処理系54は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド52に送り、磁気ヘッド52からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、磁気ヘッド52には、再生素子として巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用したGMR素子などを有する高記録密度に適したものを用いることができる。   The magnetic recording / reproducing apparatus shown in FIG. 4 includes the magnetic recording medium 10 shown in FIG. Also, the recording / reproduction signal processing system 54 shown in FIG. 4 processes data input from the outside and sends the recording signal to the magnetic head 52, and processes the reproduction signal from the magnetic head 52 and sends the data to the outside. Is possible. The magnetic head 52 may be a magnetic head 52 having a GMR element using a giant magnetoresistive effect (GMR) as a reproducing element and suitable for high recording density.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、そ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できる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

(実施例1)
本実施例では、先ず、ガラス基板(MYG社製アモルファス基板MEL3、直径2.5インチ)上に、バリア層として厚さ8nmの60Cr−40Ti膜をDCマグネトロンスパッタ法により形成した。次いで、バリア層の上に、第一軟磁性合金膜として厚さ20nmの76Co−4.9Fe−14.7B−2.4Si−2Nb膜(平均原子間距離0.206nm、飽和磁化(Ms)1.0T)、第一歪み緩和膜として厚さ2nmのCo膜(平均原子間距離0.25nm、飽和磁化(Ms)1.7T)、非磁性カップリング膜として厚さ0.5nmのRu膜(平均原子間距離0.27nm)、第二歪み緩和膜として厚さ2nmのCo膜、第二軟磁性合金膜として厚さ20nmの76Co−4.9Fe−14.7B−2.4Si−2Nb膜をDCマグネトロンスパッタ法により順に形成した。
Example 1
In this example, first, a 60Cr-40Ti film having a thickness of 8 nm was formed as a barrier layer on a glass substrate (amorphous substrate MEL3 manufactured by MYG, diameter 2.5 inches) by a DC magnetron sputtering method. Next, on the barrier layer, a 76Co-4.9Fe-14.7B-2.4Si-2Nb film having a thickness of 20 nm as the first soft magnetic alloy film (average interatomic distance of 0.206 nm, saturation magnetization (Ms) 1 0.0T), a Co film (average interatomic distance 0.25 nm, saturation magnetization (Ms) 1.7T) as a first strain relaxation film, and a Ru film (a thickness 0.5 nm as a nonmagnetic coupling film). An average interatomic distance of 0.27 nm), a Co film having a thickness of 2 nm as the second strain relaxation film, and a 76Co-4.9Fe-14.7B-2.4Si-2Nb film having a thickness of 20 nm as the second soft magnetic alloy film. It formed in order by DC magnetron sputtering method.

その上に、金属ガラス膜として厚さ30nmの42.5Pd−30Cu−7.5Ni−20P膜をDCマグネトロンスパッタ法により形成した。その後、基板を340℃に加熱し、磁気記録パターンに対応するポジパターンを有するニッケル製のスタンプを60MPa(約600kgf/cm)の圧力で金属ガラス膜に10秒間押し付けて、金属ガラス膜を熱インプリント加工した後、スタンプを金属ガラス膜から分離し、金属ガラス膜の表面に磁気記録パターンに対応する凹凸を転写し、これを評価用サンプルとした。 A 42.5 Pd-30Cu-7.5Ni-20P film having a thickness of 30 nm was formed thereon as a metallic glass film by a DC magnetron sputtering method. Thereafter, the substrate is heated to 340 ° C., and a nickel stamp having a positive pattern corresponding to the magnetic recording pattern is pressed against the metal glass film at a pressure of 60 MPa (about 600 kgf / cm 2 ) for 10 seconds to heat the metal glass film. After imprinting, the stamp was separated from the metallic glass film, and irregularities corresponding to the magnetic recording pattern were transferred to the surface of the metallic glass film, which was used as an evaluation sample.

なお、金属ガラス膜に転写した凹凸のパターンは、1平方インチあたり2テラビット(Tbpsi)の磁気記録パターンに対応する形状であり、磁気記録媒体のデータ領域の凸部が直径10nmの円筒(ドット)状であり、凸部が円周方向に隣り合う凸部の間隔を17.96nmとして円周に沿って等間隔に配置されていることによりトラックを形成するものとした。また、凹凸のパターンには、途中トラックを円周方向に横切るように、256本のサーボ領域を設けた。なお、凹凸の形成された金属ガラス膜の層厚は、凸部が35nmであり、凹部が約10nmであった。   The uneven pattern transferred to the metal glass film has a shape corresponding to a magnetic recording pattern of 2 terabits (Tbpsi) per square inch, and the convex portion of the data area of the magnetic recording medium is a cylinder (dot) having a diameter of 10 nm. The track is formed by arranging the projections at equal intervals along the circumference with the interval between the projections adjacent to each other in the circumferential direction being 17.96 nm. In addition, the uneven pattern was provided with 256 servo areas so as to cross the track in the circumferential direction. In addition, as for the layer thickness of the metal glass film in which the unevenness | corrugation was formed, the convex part was 35 nm and the recessed part was about 10 nm.

(比較例1)
基板を340℃に加熱した後、金属ガラス膜の熱式インプリント加工を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして評価用サンプルを製造した。
(Comparative Example 1)
After the substrate was heated to 340 ° C., a sample for evaluation was produced in the same manner as in Example 1 except that the thermal imprint processing of the metal glass film was not performed.

(比較例2)
実施例1の軟磁性裏打ち層に代えて、第一軟磁性合金膜として厚さ20nmの76Co−4.9Fe−14.7B−2.4Si−2Nb膜、非磁性カップリング膜として厚さ0.5nmのRu膜、第二軟磁性合金膜として厚さ20nmの76Co−4.9Fe−14.7B−2.4Si−2Nb膜をDCマグネトロンスパッタ法により順に形成し、第一歪み緩和膜および第二歪み緩和膜を設けなかった。その他の工程は、実施例1と同様にして評価用サンプルを製造した。
(比較例3)
基板を340℃に加熱した後、金属ガラス膜の熱式インプリント加工を行わなかったこと以外は、比較例2と同様にして評価用サンプルを製造した。
(Comparative Example 2)
Instead of the soft magnetic underlayer of Example 1, a 76Co-4.9Fe-14.7B-2.4Si-2Nb film having a thickness of 20 nm is used as the first soft magnetic alloy film, and a thickness of 0. 0 is used as the nonmagnetic coupling film. A Ru film of 5 nm and a 76 Co-4.9Fe-14.7B-2.4Si-2Nb film having a thickness of 20 nm as a second soft magnetic alloy film are sequentially formed by a DC magnetron sputtering method. No strain relaxation film was provided. The other steps were the same as in Example 1, and an evaluation sample was produced.
(Comparative Example 3)
After the substrate was heated to 340 ° C., a sample for evaluation was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the thermal imprinting of the metal glass film was not performed.

実施例1、比較例1〜3で製造した評価用サンプルについて、基板の温度が400℃となるまでアニーリングを行い、試料振動型磁力計VSM (Vibrating Sample Magnetometer)を用いて軟磁性裏打ち層のバイアス磁界(Hbias)を測定した。その結果を図5に示す。   The samples for evaluation manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 were annealed until the substrate temperature reached 400 ° C., and the bias of the soft magnetic backing layer was measured using a sample vibration type magnetometer (VSM) (Vibrating Sample Magnetometer). The magnetic field (Hbias) was measured. The result is shown in FIG.

図5は、実施例1、比較例1〜3で製造した評価用サンプルのアニーリング温度と、2層の軟磁性合金膜の間に働くバイアス磁界(Hbias)との関係を示したグラフである。図5に示すように、実施例1の軟磁性裏打ち層は、比較例2と比較して熱式インプリントに伴う加熱および加圧による磁気特性の変化が少なく、熱式インプリント加工を行わなかった比較例1と同等の磁気特性を有していることが確認できた。また、図4に示すように、実施例1の軟磁性裏打ち層は、比較例3と比較してバイアス磁界が大きく、加熱による磁気特性の低下が少ないことが確認できた。   FIG. 5 is a graph showing the relationship between the annealing temperature of the evaluation samples manufactured in Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, and the bias magnetic field (Hbias) acting between the two soft magnetic alloy films. As shown in FIG. 5, the soft magnetic underlayer of Example 1 has less change in magnetic properties due to heating and pressurization due to thermal imprinting than Comparative Example 2, and does not perform thermal imprinting. It was confirmed that the magnetic properties were equivalent to those of Comparative Example 1. Further, as shown in FIG. 4, it was confirmed that the soft magnetic underlayer of Example 1 had a larger bias magnetic field than that of Comparative Example 3, and that there was little decrease in magnetic properties due to heating.

(実施例2)
実施例2では、まず、実施例1の評価用サンプルと同様にして、金属ガラス膜の表面に磁気記録パターンに対応する凹凸を転写するまでの工程を行った。
次に、凹凸の形成された金属ガラス膜の上に、中間層の第1中間層として94Ni−6Wターゲットを用いてDCマグネトロンスパッタ法により、厚さ5nmのNiW膜を形成し、第1中間層の上に第2中間層としてRuターゲットを用いてDCマグネトロンスパッタ法により、厚さ5nmのRu膜を形成した。
(Example 2)
In Example 2, first, in the same manner as in the evaluation sample of Example 1, a process was performed until the unevenness corresponding to the magnetic recording pattern was transferred to the surface of the metal glass film.
Next, a NiW film having a thickness of 5 nm is formed by DC magnetron sputtering using a 94Ni-6W target as the first intermediate layer of the intermediate layer on the metal glass film having the irregularities, and the first intermediate layer is formed. A Ru film having a thickness of 5 nm was formed by DC magnetron sputtering using a Ru target as the second intermediate layer.

次に、中間層の上に垂直磁気記録層となる膜として、厚さ8nmの60Co−10Cr−20Pt−10SiOからなる酸化物を含むグラニュラー構造の磁性層と、厚さ10nmの65Co−18Cr−14Pt−3Bからなる酸化物を含まない磁性層とを順に形成した。 Next, a film serving as a perpendicular magnetic recording layer on the intermediate layer, a magnetic layer having a granular structure comprising an oxide comprising 60Co-10Cr-20Pt-10SiO 2 thickness 8 nm, a thickness of 10nm 65Co-18Cr- A magnetic layer made of 14Pt-3B that does not contain an oxide was sequentially formed.

次に、垂直磁気記録層となる膜の表面を斜め方向からのイオンビームにより、金属ガラスの凸部の上面が表出するまで加工して平坦化した。このことにより垂直磁気記録層となる膜を磁気的に分離して、磁気記録パターンを形成し、垂直磁気記録層を得た。
なお、イオンビームの条件は、Arガスを5sccm、圧力を0.05Pa、高周波プラズマ電力を200w、加速電圧を1000V、引出し電圧を−500V、加工時間を90秒とした。
Next, the surface of the film to be the perpendicular magnetic recording layer was processed and planarized with an ion beam from an oblique direction until the upper surface of the convex portion of the metal glass was exposed. Thus, the film to be the perpendicular magnetic recording layer was magnetically separated to form a magnetic recording pattern to obtain a perpendicular magnetic recording layer.
The ion beam conditions were as follows: Ar gas was 5 sccm, pressure was 0.05 Pa, high-frequency plasma power was 200 w, acceleration voltage was 1000 V, extraction voltage was −500 V, and processing time was 90 seconds.

次に、垂直磁気記録層の上に、CVD法により4nmの保護層を形成した。最後に、保護層の上にディッピング法により、パーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜を形成して、実施例2のパターンド媒体を得た。   Next, a 4 nm protective layer was formed on the perpendicular magnetic recording layer by a CVD method. Finally, a lubricating film made of perfluoropolyether was formed on the protective layer by dipping, and the patterned medium of Example 2 was obtained.

このようにして得られた実施例2のパターンド媒体について、記録再生特性の評価を行った。記録再生特性は、米国GUZIK社製のリードライトアナライザRWA1632及びスピンスタンドS1701MPを用いて、信号/ノイズ比(S/N比)と記録特性(OW)とを測定し評価した。
その結果、実施例2のパターンド媒体のS/N比は14.1dB、OWは50.2dBであった。
The recording / reproduction characteristics of the patterned medium of Example 2 obtained in this way were evaluated. The recording / reproduction characteristics were evaluated by measuring the signal / noise ratio (S / N ratio) and the recording characteristics (OW) using a read / write analyzer RWA1632 and spin stand S1701MP manufactured by GUZIK.
As a result, the S / N ratio of the patterned medium of Example 2 was 14.1 dB, and OW was 50.2 dB.

(実施例3)
軟磁性裏打ち層の第一軟磁性合金膜および第二軟磁性合金膜の材料として、79Co−5Fe−14.5B−1.5Nb膜(平均原子間距離0.205nm、飽和磁化(Ms)1.1T)を用い、歪み緩和膜の材料として70Co−30Fe(平均原子間距離0.256nm、飽和磁化(Ms)2.0T)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、金属ガラス膜の表面に磁気記録パターンに対応する凹凸を転写するまでの工程を行って評価用サンプルを製造した。
(Example 3)
As a material for the first soft magnetic alloy film and the second soft magnetic alloy film of the soft magnetic underlayer, a 79Co-5Fe-14.5B-1.5Nb film (average interatomic distance of 0.205 nm, saturation magnetization (Ms). 1T), and 70Co-30Fe (average interatomic distance of 0.256 nm, saturation magnetization (Ms) 2.0T) was used as the material of the strain relaxation film, in the same manner as in Example 1, the metallic glass film A sample for evaluation was manufactured by performing a process until the irregularities corresponding to the magnetic recording pattern were transferred to the surface of the film.

(実施例4)
金属ガラス膜の材料として42Cu−42Zr−8Al−8Agを使用し、基板を455℃に加熱して金属ガラス膜を熱インプリント加工したこと以外は、実施例1と同様にして評価用サンプルを製造した。
Example 4
A sample for evaluation was produced in the same manner as in Example 1 except that 42Cu-42Zr-8Al-8Ag was used as the material of the metal glass film, and the substrate was heated to 455 ° C. to heat imprint the metal glass film. did.

(実施例5)
金属ガラス膜の材料として55Zr−10Al−5Ni−30Cuを使用し、基板を440℃に加熱して金属ガラス膜を熱インプリント加工したこと以外は、実施例1と同様にして評価用サンプルを製造した。
(Example 5)
A sample for evaluation was produced in the same manner as in Example 1 except that 55Zr-10Al-5Ni-30Cu was used as the material of the metal glass film, and the substrate was heated to 440 ° C. to thermally imprint the metal glass film. did.

実施例3〜実施例5の評価用サンプルについて、試料振動型磁力計VSMを用いて軟磁性裏打ち層のバイアス磁界を測定した。
その結果、実施例3の評価用サンプルは114Oe、実施例4の評価用サンプルは75Oe、実施例5の評価用サンプルは83Oeの値が得られた。
For the evaluation samples of Examples 3 to 5, the bias magnetic field of the soft magnetic backing layer was measured using a sample vibration magnetometer VSM.
As a result, the evaluation sample of Example 3 was 114 Oe, the evaluation sample of Example 4 was 75 Oe, and the evaluation sample of Example 5 was 83 Oe.

また、実施例3〜実施例5の凹凸の形成された金属ガラス膜の上に、それぞれ実施例2と同様にして潤滑膜を形成するまでの工程を行って実施例3〜実施例5のパターンド媒体を得た。
このようにして得られた実施例3〜実施例5のパターンド媒体について、実施例2のパターンド媒体と同様にして記録再生特性の評価を行った。
その結果、実施例3のパターンド媒体のS/N比は14.4dB、OWは52.0dB、実施例4のパターンド媒体のS/N比は13.8dB、OWは49.0dB、実施例5のパターンド媒体のS/N比は14.0dB、OWは49.5dBであった。
Further, the pattern of Example 3 to Example 5 was performed by performing the same steps as in Example 2 until a lubricating film was formed on the metal glass film having the unevenness of Example 3 to Example 5. Media was obtained.
For the patterned media of Examples 3 to 5 thus obtained, the recording / reproduction characteristics were evaluated in the same manner as the patterned medium of Example 2.
As a result, the S / N ratio of the patterned medium of Example 3 was 14.4 dB, OW was 52.0 dB, the S / N ratio of the patterned medium of Example 4 was 13.8 dB, and OW was 49.0 dB. The S / N ratio of the patterned medium of Example 5 was 14.0 dB, and OW was 49.5 dB.

(比較例4)
第一歪み緩和膜および第二歪み緩和膜を設けないこと以外は実施例2と同様にして、比較例4のパターンド媒体を作成した。
得られた比較例4のパターンド媒体について、実施例2のパターンド媒体と同様にして、記録再生特性の評価を行った。
その結果、比較例4のパターンド媒体のS/N比は12.9dB、OWは48.2dBであり、実施例2〜実施例5のパターンド媒体と比較して電磁変換特性が著しく低くなった。
(Comparative Example 4)
A patterned medium of Comparative Example 4 was prepared in the same manner as in Example 2 except that the first strain relaxation film and the second strain relaxation film were not provided.
The recording / reproduction characteristics of the patterned medium of Comparative Example 4 obtained were evaluated in the same manner as the patterned medium of Example 2.
As a result, the S / N ratio of the patterned medium of Comparative Example 4 is 12.9 dB and OW is 48.2 dB, and the electromagnetic conversion characteristics are remarkably lowered as compared with the patterned media of Examples 2 to 5. It was.

本発明は、磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置(HDD)等で使用される電磁変換特性の優れた磁気記録媒体を製造でき、その生産性を著しく高めることが可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can manufacture a magnetic recording medium having excellent electromagnetic conversion characteristics used in a hard disk drive (HDD) that is a kind of magnetic recording / reproducing apparatus, and can significantly increase the productivity.

1…非磁性基板、2…バリア層、3…第一軟磁性合金膜、4…非磁性カップリング膜、5…第二軟磁性合金膜、6…金属ガラス膜、6a…凹凸、7…中間層、8…垂直磁気記録層、8a…磁気記録パターン、9…保護層、10…磁気記録媒体、11…軟磁性裏打ち層、24…スタンパ、50…磁気記録媒体、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、A…第一歪み緩和膜、B…第二歪み緩和膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmagnetic board | substrate, 2 ... Barrier layer, 3 ... 1st soft magnetic alloy film, 4 ... Nonmagnetic coupling film, 5 ... 2nd soft magnetic alloy film, 6 ... Metallic glass film, 6a ... Concavity and convexity, 7 ... Middle 8 ... perpendicular magnetic recording layer, 8a ... magnetic recording pattern, 9 ... protective layer, 10 ... magnetic recording medium, 11 ... soft magnetic backing layer, 24 ... stamper, 50 ... magnetic recording medium, 51 ... rotational drive unit, 52 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Magnetic head, 53 ... Head drive part, 54 ... Recording / reproducing signal processing system, A ... 1st distortion relaxation film, B ... 2nd distortion relaxation film.

Claims (9)

非磁性基板の上に、非磁性カップリング膜を挟んで積層されている反強磁性結合された複数の軟磁性合金膜を有する軟磁性裏打ち層を形成する裏打ち層形成工程と、
前記軟磁性裏打ち層の上に、熱式インプリント法を用いて磁気的に分離された磁気記録パターンを有する垂直磁気記録層を形成するパターニング工程とを備える磁気記録媒体の製造方法であって、
前記裏打ち層形成工程において、前記軟磁性合金膜と前記非磁性カップリング膜との間に歪み緩和膜を設けることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
A backing layer forming step of forming a soft magnetic backing layer having a plurality of antiferromagnetically coupled soft magnetic alloy films laminated on a nonmagnetic substrate with a nonmagnetic coupling film interposed therebetween;
A patterning step of forming a perpendicular magnetic recording layer having a magnetic recording pattern magnetically separated using a thermal imprint method on the soft magnetic backing layer,
A method of manufacturing a magnetic recording medium, comprising: providing a strain relaxation film between the soft magnetic alloy film and the nonmagnetic coupling film in the backing layer forming step.
前記パターニング工程が、前記軟磁性裏打ち層の上に、金属ガラス膜を設け、熱式インプリント法を用いて前記金属ガラス膜の表面に前記磁気記録パターンに対応する凹凸を形成するインプリント工程と、
前記金属ガラス膜の上に、垂直磁気記録層となる膜を形成し、前記垂直磁気記録層となる膜の表面を平坦化することにより前記垂直磁気記録層となる膜を磁気的に分離して、前記磁気記録パターンを形成する平坦化工程とを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。
An imprinting step in which the patterning step includes providing a metallic glass film on the soft magnetic backing layer and forming irregularities corresponding to the magnetic recording pattern on the surface of the metallic glass film using a thermal imprinting method; ,
A film to be a perpendicular magnetic recording layer is formed on the metal glass film, and the film to be the perpendicular magnetic recording layer is magnetically separated by planarizing a surface of the film to be the perpendicular magnetic recording layer. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, further comprising a planarization step of forming the magnetic recording pattern.
前記金属ガラス膜が、PdCuNiP、PdCuPtP、ZrAlNiCu、ZrAlAgCu、TiCuNiSi、ZrCuNiSi、HfCuNiSi、CuZrTi、NiNbTiZrからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金からなることを特徴とする請求項2に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The magnetic glass film according to claim 2, wherein the metallic glass film is made of any one selected from the group consisting of PdCuNiP, PdCuPtP, ZrAlNiCu, ZrAlAgCu, TiCuNiSi, ZrCuNiSi, HfCuNiSi, CuZrTi, NiNbTiZr, or an alloy thereof. A method for manufacturing a recording medium. 前記非磁性カップリング膜が、RuまたはRu合金からなることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the nonmagnetic coupling film is made of Ru or a Ru alloy. 前記歪み緩和膜の平均原子間距離が、前記軟磁性合金膜の平均原子間距離と前記非磁性カップリング膜の平均原子間距離との間である、または、前記軟磁性合金膜および/または前記非磁性カップリング膜の平均原子間距離と同じであることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The average interatomic distance of the strain relaxation film is between the average interatomic distance of the soft magnetic alloy film and the average interatomic distance of the nonmagnetic coupling film, or the soft magnetic alloy film and / or the above 5. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the distance is the same as the average interatomic distance of the nonmagnetic coupling film. 前記歪み緩和膜の飽和磁化(Ms)が、前記軟磁性合金膜の飽和磁化以上であることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   6. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein a saturation magnetization (Ms) of the strain relaxation film is equal to or greater than a saturation magnetization of the soft magnetic alloy film. 前記軟磁性合金膜が、Co、Fe、B、Nbを含有し、これら元素の含有量が、Coをa原子%、Feをb原子%、Bをx原子%、Nbをy原子%としたときに、80≦a+b≦84、14≦a/b≦17、14≦x≦17、0.5≦y≦3の関係を満足するものであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   The soft magnetic alloy film contains Co, Fe, B, and Nb, and the contents of these elements are Co at a atomic%, Fe at b atomic%, B at x atomic%, and Nb at y atomic%. In some cases, the following relationships are satisfied: 80 ≦ a + b ≦ 84, 14 ≦ a / b ≦ 17, 14 ≦ x ≦ 17, and 0.5 ≦ y ≦ 3. A method for producing a magnetic recording medium according to any one of the above. 前記歪み緩和膜が、Co、Ni、Feからなる群から選ばれる何れか1種またはその合金からなることを特徴とする請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。   8. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the strain relaxation film is made of any one selected from the group consisting of Co, Ni, and Fe or an alloy thereof. 9. Production method. 請求項1〜請求項8の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。   A magnetic recording medium manufactured by using the method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, and a magnetic head for recording and reproducing information on the magnetic recording medium. A magnetic recording / reproducing apparatus.
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