JP4692899B2 - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種磁気ディスク装置に搭載されるディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体に関し、特に、簡易かつ安価に製造でき、かつ、磁気特性の優れた磁気記録媒体に関する。本発明は、当該磁気記録媒体の製造方法に関する。

磁気記録方式の一例としては、媒体基板面に平行な方向であって、かつ、記録ヘッド走行方向に沿って磁化情報が記録、再生される、長手磁気記録方式が知られている。

近年、磁気記録再生装置の大容量化の要請に伴い、磁気記録媒体の記録密度の向上が要請されているが、記録密度を向上させると、媒体上に占める１記録ビットの面積が小さくなる。このため、媒体中の磁気記録層上の磁化状態が熱的に不安定になる、熱減磁現象が顕著に生じる。

したがって、長手磁気記録方式に代わって、熱減磁現象が比較的生じ難い磁気記録方式である垂直磁気記録方式が提案されている。このような垂直磁気記録方式を用いることにより、記録密度を１００〜２００Ｇｂ／ｉｎ^２程度とすることができる。

しかしながら、２００Ｇｂ／ｉｎ^２を超える、さらに高い記録密度を実現するには、上記のような長手磁気記録方式から垂直磁気記録方式への転換のみならず、磁気記録媒体自体の改良も必要となる。

垂直磁気記録媒体の一例としては、スパッタ法により記録媒体を構成する各層を基板全面に一様に平坦に形成した連続媒体と称されるものが知られている。しかしながら、記録密度が２００Ｇｂ／ｉｎ^２を超えると、磁気記録ヘッドの側面から発生するサイドフリンジングによって、隣接するデータトラックへの不所望な書き込み現象が顕著に生じ、当該隣接するデータトラックに記録された磁化情報の劣化を招くおそれがある。また、再生ヘッドでデータトラック上の磁化情報を読み出す際にも、隣接するトラックからの漏洩磁束により、シグナルノイズ比（以下、「ＳＮ比」とも称する）が低下するおそれがある。

これらの不都合を回避し、さらなる記録密度の向上を実現する技術としては、図３に示すように、磁化情報を記録、再生する複数のデータトラック間に、磁気記録層が存在しない、ディスクリート・トラック型の記録媒体が開示されている。なお、図３において、符号３１は基板、３２は軟磁性裏打ち層、３３は結晶配向用下地層、３４はデータトラック、３５はデータトラック間の溝をそれぞれ示す。

このようなディスクリート・トラック型の記録媒体の例としては、特開昭５６−１１９９３４号公報（特許文献１）に、基板面に渦巻状または螺旋状の凹凸パターン構造を形成し、図４に示すように、その凹部に磁気記録層となる磁性体を埋め込んだタイプの媒体が開示されている。なお、図４において、符号４１は基板または非磁性体、４２は凹部、４３は凸部、４４は凹部に埋め込まれた磁牲体、４５はデータトラックをそれぞれ示す。

また、上記特許文献１に記載の技術とは形成方法の異なるディスクリート・トラック型の記録媒体に関する技術としては、特開昭５８−ｌ１８０２８号公報（特許文献２）、および特開平５−８１６４０号公報（特許文献３）が挙げられる。これらの文献には、媒体基板面の全面にわたって一様に平坦に磁気記録層を形成した後、磁気記録層を直接切削加工して、トラック間に凹部を設ける方法が開示されている。

特許文献２に記載の方法で作成されたディスクリート・トラック型の記録媒体の例を図５に示す。なお、図５において、符号５１は基板、５２は軟磁性裏打ち層、５３は切削加工後に残った凸状の磁気記録層であって、磁化情報を記録、再生するデータトラックに相当する部分、５４は切削加工された磁気記録層の凹部であって、トラック間に相当する部分、５５は凹部に埋め込まれた材料をそれぞれ示す。切削加工された凹部５４には、非磁性体、磁気記録層５３よりも高透磁率な材料、またはそれらの組み合わせなどを充填することができる。

さらに、磁気記録媒体の他の形成方法としては、特開２００３−１６６２２号公報（特許文献４）に、基板上に形成された軟磁性裏打ち層の表面を切削加工して凹凸パターン構造を形成した後、凹部に非磁性層を埋め込み、平坦化して磁気記録層を平坦に形成する方法が開示されている。このような方法によるディスクリート・トラック型の記録媒体の断面図を図６に示す。なお、図６において、符号６１は基板、６２は凹凸パターン構造を有する軟磁性裏打ち層、６３は凹部に埋め込まれた非磁性層、６４は磁気記録層、６５はデータトラックをそれぞれ示す。

加えて、上記特許文献１〜４に関連する技術として、以下の技術が開示されている。
特開２００６−１２７６８１号公報（特許文献５）には、非磁性基板上に軟磁性裏打ち層を形成する工程と、上記軟磁性裏打ち層の表面に、磁化情報を記録するデータトラックの位置に対応した凸部と、当該データトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造を形成する工程と、上記凹凸パターン構造の上に、結晶配向用下地層を当該凹凸パターン構造に沿って凹部および凸部に欠如なく積層して形成する工程と、上記結晶配向用下地層の上に、垂直磁気記録層を前記凹凸パターン構造に沿って凹部及び凸部に欠如なく積層して形成する工程と、を含む磁気記録媒体の製造方法が開示されている。

特開２００３−１７８４３１号公報（特許文献６）には、垂直磁気記録媒体の磁気記録層が規則的で微細なパターンによって磁気的に分離されている垂直二層パターンド媒体を製造するにあたり、基板上に軟磁性層まで成膜した後、熱可塑性樹脂をコーティングする第１の工程と、加熱・加圧による成形で前記熱可塑性樹脂に微細なパターンを転写する第２の工程と、上記パターンの凹部中に磁気記録層を埋め込む第３の工程とを有する垂直二層パターンド媒体の製造方法が開示されている。

特開２００４−２２７６３９号公報（特許文献７）には、非磁性基体上に、ポリマーを含む軟磁性超微粒子からなる軟磁性裏打ち層を形成し、該軟磁性裏打ち層上に下地層を形成し、該下地層上に中間層を形成し、該中間層上に磁気記録層を形成し、該磁気記録層上に保護膜を成膜し、該保護膜上に液体潤滑層を形成してなる垂直磁気記録媒体を製造するにあたり、上記軟磁性裏打ち層を形成した後、上記軟磁性裏打ち層を加熱し、上記軟磁性裏打ち層に対向する面が平坦なスタンパを用いてプレスする工程をさらに備える垂直磁気記録媒体の製造方法が開示されている。

特開昭５６−１１９９３４号公報 特開昭５８−１１８０２８号公報 特開平５−８１６４０号公報 特開２００３−１６６２２号公報 特開２００６−１２７６８１号公報 特開２００３−１７８４３１号公報 特開２００４−２２７６３９号公報

上記した特許文献１〜７のうち、特許文献１では、上述のように、基板面に渦巻状または螺旋状の凹凸パターン構造を形成し、その凹部に磁気記録層となる磁性体を埋め込んで、磁化情報の書き込み、読み出しを行うデータトラックを形成している。このような形成条件の下では、結晶配向性および磁気異方性が好適に制御された結晶を成長させるためには、下地層の選択、スバッタ条件の最適化が肝要である。よって、通常の加工プロセスでは加工後の残渣を完全になくすことは難しいという理由により、幅が数百ナノメートル以下の微細な溝中に良好な垂直異方性を有する磁性体を形成することは困難である。

特許文献２，３では、図５に示すように、媒体基板面の全面にわたって一様に平坦に磁気記録層５３を形成した後、この磁気記録層を直接切削加工してトラック間に凹部５４を設けている。この媒体作成方法では、切削加工方法として、ウエットエッチング、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）、または集束イオンビームを用いたエッチングなどの、各種ドラィエッチング技術が用いられる。これらの技術は、磁気記録層を化学的、物理的な手段で切削するため、切削加工中にデータトラック相当部分がレジストで保護されていても、切削加工中の熱履歴、化学的侵食などにより、データトラック部分の磁気記録層５３の磁気特性が劣化するおそれがある。

特許文献４では、図６に示すように、軟磁性裏打ち層６２上に、微細加工で凹凸パターン構造を形成し、凹部分に非磁性体６３を埋め込み、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）で平坦化処理を行った後、磁気記録層６４を平坦に形成している。この方法では、磁気記録層６４は微細加工されていないが、データトラック６５を構成する磁気記録層部分６４と接する軟磁性裏打ち層６２および非磁性体６３の表面がＣＭＰ加工されている。このため、ＣＭＰ加工による熱履歴または化学的侵食により、これらの層６２，６３の表面の結晶構造の安定化が損なわれ、その上に形成される磁気記録層６４の結晶配向性および磁気異方性が劣化するおそれがある。

なお、図４、５に示す磁気記録媒体（特許文献１〜３）の例においても、凹凸バターン構造の凹部に何らかの物質を埋め込むため、磁気記録層表面のＣＭＰ加工が必須となる。この場合は、磁気記録層表面を直接ＣＭＰ加工するため、磁気記録層の磁気特性の劣化は回避できない。また、媒体製造プロセス中にＣＭＰ加工を加えると、製造コストが増加する。さらに、ＣＭＰ加工では削り屑が発生するため、発生したゴミを除去するために加工表面を入念に洗浄する必要があり、製造工程が煩雑となる。

特許文献５では、凹凸構造を切削等により形成していることから、特許文献４と同様の問題、即ち、切削加工中の熱履歴および化学的侵食などにより、結果的にデータトラックとして用いる磁気記録層の結晶配向性および磁気異方性が劣化するおそれがある。

特許文献６，７では、スタンパの押圧によって樹脂膜に凹凸パターンを形成している。このため、高アスペクト比の凹凸のついた基板に全層を作製することが必要となるために膜厚の均一性を確保することが困難となり、所望の磁気記録媒体を得ることができないおそれがある。

本発明は、上記特許文献１〜７の種々の問題点を解決すべく、簡易かつ安価な方法により製造できるのみならず、結晶配向性および垂直磁気異方性等の磁気特性が良好な、ディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、併せて、当該磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されており、上記非磁性基板と上記垂直磁気記録層との間に、低密度の凸部およびそれより高密度の凹部からなる凹凸パターンを有する加工層が設けられ、この加工層の凹凸パターン形状が上記垂直磁気記録層に反映されている磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体は、簡易かつ安価に製造でき、かつ、磁気特性の優れた磁気記録媒体である。本発明の磁気記録媒体においては、上記加工層の凹凸パターンは、上記軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層よりも耐加圧性に劣る層を、上記垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧することにより圧縮して形成されてなることが望ましい。また、上記加工層の凸部の相対膜密度は、５０％以下であることが望ましい。さらに、上記加工層が、上記非磁性基板と上記軟磁性裏打ち層との間、上記軟磁性裏打ち層と上記結晶配向用下地層との間、または上記結晶配向用下地層と上記垂直磁気記録層との間に形成されていることが望ましい。

本発明は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されており、上記軟磁性裏打ち層および上記結晶配向用下地層の少なくとも一方が、低密度の凸部およびそれより高密度の凹部からなる凹凸パターンを有し、この凹凸パターン形状が上記垂直磁気記録層に反映されている磁気記録媒体を包含する。このような磁気記録媒体においても、上記のような加工層を含む場合の、凹凸パターンに関する種々の好適化を、上記軟磁性裏打ち層および／または上記結晶配向用下地層に適用することが望ましい。

また、本発明は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されているとともに、上記非磁性基板と前記垂直磁気記録層との間に加工層が形成されており、上記垂直磁気記録層の一部がデータトラックとして使用される磁気記録媒体を製造するにあたり、上記非磁性基板、上記軟磁性裏打ち層、上記結晶配向用下地層、上記垂直磁気記録層および上記加工層を形成する工程と、上記垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧して、上記加工層を圧縮することにより、表面凹凸パターンを形成する工程とを含む磁気記録媒体の製造方法に関する。本発明の磁気記録媒体の製造方法においては、上記加工層が、４０ｍＴｏｒｒ以上の圧力でスパッタリングした金属膜を押圧したものであることが望ましい。また、上記加工層が、上記非磁性基板と上記軟磁性裏打ち層との間、上記軟磁性裏打ち層と上記結晶配向用下地層との間、または上記結晶配向用下地層と上記垂直磁気記録層との間に形成されていることが望ましい。

さらに、本発明は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されており、上記垂直磁気記録層の一部がデータトラックとして使用される磁気記録媒体を製造するにあたり、上記非磁性基板、上記軟磁性裏打ち層、上記結晶配向用下地層、および上記垂直磁気記録層を形成する工程と、上記垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧して、上記軟磁性裏打ち層および上記結晶配向用下地層の少なくとも一方を圧縮することにより、表面凹凸パターンを形成する工程とを含む磁気記録媒体の製造方法を包含する。このような磁気記録媒体の製造方法においても、上記のような、加工層を含む場合の押圧態様の好適化を、上記軟磁性裏打ち層および／または上記結晶配向用下地層に適用することが望ましい。

本発明によれば、従来の垂直磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、切削およびエッチング等の加工手段を用いる代わりに、積層体に圧力を加えるだけの簡易なプロセス、即ち、垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧するだけのプロセスを採用することにより、ディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体を簡易かつ安価に得ることができる。
また、本発明によれば、積層体加圧時を含んだ全製造時において、磁気記録層中の、磁化情報を記録、再生するデータトラック相当部分には、いかなる負荷もかからず、換言すれば、データトラック相当部分には何ら加工を施さない。このため、通常、磁気記録層を加工すると、その結晶配向性および垂直磁気異方性等の磁気特性が低下するところ、本発明により得られる記録媒体においては、磁気記録層の磁気特性を優れたものとすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（磁気記録媒体）
図１は、本発明のディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体の一例を示す断面図である。同図に示すディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体１０は、非磁性基板１１上に、加工層１２、軟磁性裏打ち層１３、結晶配向用下地層１４、および垂直磁気記録層１５を順次積層した積層体である。

非磁性基板１１は、各種のガラス基板の他、アルミニウムなどの金属基板、シリコン、またはプラスチックなど用いることができる。なお、基板１１の厚みは、基板剛性を確保しつつ慣性モーメントを大きくしすぎないために、０．１〜１ｍｍとすることが好ましい。

加工層１２は、図１に示す積層体を構成する他の層１３〜１５に対して押圧前において耐加圧性に劣る薄膜であればよい。また、加工層１２は、図１に示すように、押圧により、結果的に、同一組成の厚膜部分１２ａと薄層部分１２ｂとからなり、かつ、薄層部分１２ｂが厚層部分１２ａに比べて密度が高いものである。加工層１２の相対膜密度は、厚膜部分１２ａと薄層部分１２ｂの間の、加工後の膜厚の差を十分なものとするため、５０％以下であることが好ましい。ここで、相対膜密度とは、問題とする層（ここでは加工層１２）のバルク（単結晶）状態の密度に対する、圧縮前における当該層（ここでは加工層１２）の密度を意味する。このような加工層１２は、高ガス圧でスパッタした膜、均等に空隙を含むような膜など、様々な膜を用いることができる。例えば、半導体で用いられている多孔質低誘電率膜などが利用できる。また、蒸着法を用い、あるいは各種製膜方法において成膜温度を下げることによっても膜密度を下げて、耐加圧性を下げることができる。なお、加工層１２の厚みは、最大厚みと最小厚みにおいて、加工後の膜厚の差を１０ｎｍ以上とするために、加工層１２の相対膜密度が低く、また膜厚が厚いことが好ましい。今回の検討においては、加工層１２の相対密度は５０％以下とする必要があった。このとき膜厚としては最低２０ｎｍ以上が必要であり、実用的な膜厚として１０００ｎｍ以下であることが好ましい。

軟磁性裏打ち層１３は、特に限定されるものではないが、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、およびＺｒのうちの少なくとも１種を含むことが好ましい。例えば、ＣｏＺｒＮｂやＣｏＺｒＴａのような組成のアモルファス膜を用いることができる。軟磁性裏打ち層１３は、特定の組成を有する単層膜として構成することもできるが、記録媒体のノイズ低減を目的として単一磁区とするため、複数の磁性膜を強磁性的または反強磁性的に結合させた積層膜とすることもできる。なお、軟磁性裏打ち層１３の厚みは、電磁変換特性、特にＳＮＲとオーバーライト特性との兼ね合いの観点から、１〜１００ｎｍとすることが好ましい。

結晶配向用下地層１４については、後述する垂直磁気記録層１５を構成する元素群および結晶構造に適合した元素、膜厚を選択することが肝要である。例えば、磁気記録層１５が六方晶系であるＣｏＣｒ系の層である場合には、記録層を下地層からエピタキシャル的に成長させるために、同じく六方晶系であるＲｕ、Ｒｅ、およびＯｓ等の金属およびそれらの合金を用いることが好ましい。なお、結晶配向用下地層１４の厚みは、電磁変換特性、特にＳＮＲとＣｏ溶出との兼ね合いの観点から、５〜５０ｎｍとすることが好ましい。

垂直磁気記録層１５は、非磁性基板１１に対して垂直方向に磁気異方性を有する膜であれば、特に限定されるものではないが、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｓｉ、およびＯｓのうち少なくとも１種類の元素を含むことが好ましい。なお、垂直磁気記録層１５の厚みは、電磁変換特性、特にＳＮＲとオーバーライト特性との兼ね合いの観点から、１〜３０ｎｍとすることが好ましい。

以上に示す各構成要素を含む、本発明のディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体は、後述の製造方法の欄で説明するように、積層体加圧時においても、データトラック相当部分（図１において、各層１２〜１５のうち、加工層１２が最大厚みを有する水平方向部分）には何ら加工が施されていないものである。このため、図１に示す記録媒体においては、磁気記録層の結晶配向性および垂直磁気異方性等の磁気特性を優れたものとすることができる。

（磁気記録媒体の製造方法）
図２は本発明の磁気記録媒体の製造方法の各工程を順次示す断面図である。本発明の製造方法においては、まず、図２（ａ）に示すように、非磁性基板１１上に加工層１２を積層する。この積層態様は、各種成膜法を用いることができる。特に、均一性、成膜速度の観点から、マグネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。また、マグネトロンスパッタ法を用いる場合には、スパッタ条件を制御性の観点から直流放電が好ましく、また膜密度を下げるためにスパッタ圧力を高く設定することがさらに好ましい。例えば、スパッタ圧力を４０ｍＴｏｒｒ以上とすることで、膜が柱状構造となり、密度の低い粒界部が多数形成されるため、膜密度を低下させることができる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、加工層１２上に軟磁性裏打ち層１３を積層する。この積層態様は、各種スパッタ法を用いることができる。特に、均一性、成膜速度の観点から、マグネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。また、マグネトロンスパッタ法を用いる場合には、スパッタ条件を制御性の観点から直流放電とすることがさらに好ましい。さらに、軟磁性裏打ち層１３として、軟磁性膜の磁区制御のために反強磁性結合した２層膜を用いてもよい。

さらに、図２（ｃ）に示すように、軟磁性裏打ち層１３上に結晶配向用下地層１４を積層する。この積層態様は、各種スパッタ法を用いることができる。特に、均一性、成膜速度の観点から、マグネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。また、マグネトロンスパッタ法を用いる場合には、スパッタ条件を制御性の観点から直流放電とすることがさらに好ましい。さらに、結晶配向用下地膜は必ずしも１層である必要はなく、いわゆるシード層との多層構造とすることも可能である。

加えて、図２（ｄ）に示すように、結晶配向用下地層１４上に垂直磁気記録層１５を積層する。この積層態様は、各種スパッタ法を用いることができる。特に、均一性、成膜速度の観点から、マグネトロンスパッタ法を用いることが好ましい。また、マグネトロンスパッタ法を用いる場合には、スパッタ条件を制御性の観点から直流放電とすることがさらに好ましい。

このように、非磁性基板１１上に、加工層１２、軟磁性裏打ち層１３、結晶配向用下地層１４、および垂直磁気記録層１５を順次積層した後、図２（ｅ）に示すように、積層体を構成する薄膜１２〜１５の一部に圧力を加える。ここで、圧力を加える位置は、将来的にデータトラックとして使用しない部分であり、図２（ｅ）に示すところによれば、４本の矢印で示す４部分がデータトラックに該当しない部分となる。

ここで、加工層１２は、図２（ｅ）の状態で、他の層１３〜１５よりも耐加圧性に劣る材料とすることが肝要である。

このように、データトラックに該当しない部分となる部分に圧力を加えると、薄膜１２〜１５のうち、他の層１３〜１５に比べて耐加圧性に劣る加工層１２が部分的に圧縮されて、加工層１２は水平方向において厚みが不均一な状態となる。即ち、図２（ｆ）に示すように、加工層１２には、低密度の凸部１２ａと、それより高密度の凹部１２ｂとからなる凹凸パターンが形成される。なお、加工層１２が優先的に圧縮されるため、軟磁性裏打ち層１３、結晶配向用下地層１４、および垂直磁気記録層１５は圧縮されず、加工層１２の圧縮に伴う部分的な下降は生ずるものの、水平方向においては、いずれもその厚みは加工層１２ほど変化しない。

このような加工層１２の具体的な圧縮手法としては、インプリントなどの型を使用する手法、または微小な針先もしくはヘッドなどを用いて部分的に押圧を行う手法等を用いることができる。また、圧力を加えて凹凸形状を形成する時期については、加工層１２の形成後であれば、加工層１２よりも上方に積層される各層１３〜１５の積層如何にかかわらず、いつでも可能である。例えば、加工層１２の積層直後とすることもでき、磁気記録層１５の積層直後とすることもできる。

なお、以上に示す例は、単なる一例であって、例えば、加工層１２を基板１１と軟磁性裏打ち層１３との間ではなく、軟磁性裏打ち層１３と結晶配向用下地層１４との間、あるいは、結晶配向用下地層１４と磁気記録層１５との間に設けることもできる。

また、加工層１２自体を用いずに、軟磁性裏打ち層１３または結晶配向用下地層１４に、加工層１２の機能、即ち上述した圧縮機能を付加して、これらの層で加工層の機能を代用することもできる。これらの場合には、軟磁性裏打ち層１３および結晶配向用下地層１４の少なくとも一方を、基板および垂直磁気記録層と積層した状態で、垂直磁気記録層１５よりも耐加圧性に劣る材料とすることが肝要である。

さらに、図２に示す例の変形例として、図示しないが、任意選択的に、磁気記録層１５上に炭素を主成分とする保護膜を形成することが、記録媒体を記録再生ヘッドによって再生等する際に、磁気記録層１５の損傷を防止することができる点で好ましい。また、該保護膜上にフッ素系の化合物からなる潤滑剤を塗布することで、記録再生ヘッドの滑りを良好とすることができる。保護膜および／または潤滑剤を使用する場合には、これらの形成または塗布後に、積層体を部分的に圧縮する。

以上に示す各工程を含む、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、従来の垂直磁気記録媒体の製造プロセスにおいて、切削およびエッチング等の加工手段を用いる代わりに、積層体に圧力を加えるだけの簡易なプロセスを採用することにより、ディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体を簡易かつ安価に得ることができる。当該製造方法は、特に、切削またはエッチング等の手段を用いないことから、削り屑が発生する問題もなく、発生したゴミを除去するために加工表面を入念に洗浄する必要もないという利点を有する。

また、上述した製造方法は、積層体加圧時においても、磁気記録層中の、磁化情報を記録、再生するデータトラック相当部分には、いかなる負荷もかけず、換言すれば、データトラック相当部分には何ら加工を施さない製造方法である。このため、得られる記録媒体においては、従来技術において問題となっていた加工による熱履歴、化学的侵食などによる、磁気記録層の磁気特性の劣化は有り得ず、磁気記録層の結晶配向性および垂直磁気異方性等を優れたものとすることができる。

以下に、本発明の実施例を示し、本発明の効果を実証する。
（実施例）
図１に示す、ディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体を、以下のようにして作製した。まず、非磁性基板としてガラス基板を用い、この上に、加工層として５０ｎｍのＡｌ−Ｎｄ膜を直流マグネトロンスパッタ法により積層した。スパッタ条件は、アルゴンガス雰囲気中、０．１Ｔｏｒｒの圧力を維持し、放電電力は０．８ｋＷとした。

次いで、加工層上に、軟磁性裏打ち層として５０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ膜を直流マグネトロンスパッタ法により積層した。スパッタ条件は、アルゴンガス雰囲気中、５ｍＴｏｒｒの圧力を維持し、放電電力は１．０ｋＷとした。

さらに、軟磁性裏打ち層上に、結晶配向用下地層として１５ｎｍのＲｕ膜を直流マグネトロンスパッタ法により積層した。スパッタ条件は、アルゴンガス雰囲気中、７０ｍＴｏｒｒの圧力を維持し、放電電力は０．８ｋＷとした。

加えて、結晶配向用下地層上に、垂直磁気記録層として１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２グラニュラー膜と、１０ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ膜とを直流マグネトロンスパッタ法により順次積層した。スパッタ条件は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２グラニュラー膜については、５ｖｏｌ％酸素を含んだアルゴンガス雰囲気中、３０ｍＴｏｒｒの圧力を維持し、放電電力は０．７ｋＷとした。これに対し、ＣｏＣｒＰｔＢ膜については、アルゴンガス雰囲気中、１０ｍＴｏｒｒの圧力を維持し、放電電力は０．７ｋＷとした。

このようにして作製した媒体を大気中に取り出し、インプリント法によって、部分的に圧力を加え、凹凸形状を作製した。インプリント条件は、室温下で、圧力８０ＭＰａとし、インプリント用のモールドは、石英ガラス製とした。なお、モールドは、通常のリソグラフィー法とドライエッチング法とにより作製したものであり、外径Φ６５ｍｍ、内径Φ２０ｍｍのドーナツ板形状の全面に、ライン幅１００ｎｍ、スペース幅１００ｎｍ、深さ２００ｎｍの同心円のラインを形成したものを使用した。

作製した媒体について、インプリント後の媒体表面をＡＦＭ観察したところ、断面視で高さの差として、１５ｎｍ程度の表面凹凸形状が形成されていることが確認された。そこで、断面ＴＥＭ写真により、加工部における各層の膜厚を確認した。その結果を、単層膜のＸ線反射率測定から推定した相対膜密度とともに表１に示す。ここで、Ｘ線反射率測定とは、通常のＸＲＤの低角部の反射形状を、膜厚／表面粗さを基に、フィッティングすることで密度を類推する方法である。また、相対膜密度とは、問題となる各層のバルク（単結晶）状態の密度に対する、圧縮前における当該各層の密度を意味する。

表１によれば、主に加工層膜厚が減少することで凹凸が形成されていることが判る。また、非加工部（軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層）ではインプリント前とほとんど変わらない膜厚となっていた。この結果は、相対膜密度が５０％以下となる膜が加工層として必要であることを示している。

従って、本実施例により、簡易かつ安価な方法により、磁気記録媒体の凹凸形状を形成することができることが実証された。また、本実施例により、データトラックに使用する部分には何ら加工を施さずに、凹凸形状の実現が実証されたことにより、加工による磁気記録層の磁気特性の劣化を皆無とし、磁気記録層の結晶配向性および垂直磁気異方性を良好なものとすることができているものと考えられる。

本発明によれば、以上に示したように、簡易かつ安価な方法により、磁気記録媒体を得ることができるのみならず、磁気記録層の結晶配向性および垂直磁気異方性を良好なものとすることができる。このため、本発明は、近年、高記録密度化が益々要請されている各種磁気ディスク装置に搭載可能な、ディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体を提供できる点で有望である。

本発明のディスクリート・トラック型の垂直磁気記録媒体の一例を示す断面図である。 本発明の磁気記録媒体の製造方法の各工程を順次示す断面図である。 磁化情報を有するデータトラックと隣接するデータトラックの間に、磁気記録層が存在しないディスクリート・トラック媒体を示す斜視図である。 基板面に凹凸パターン構造を形成し、その凹部に磁気記録層となる磁性体を埋め込んだタイプの媒体を示す断面図である。 特許文献２に記載の方法で作成されたディスクリート・トラック型の磁気記録媒体の例を示す断面図である。 基板上に形成された軟磁性裏打ち層の表面を切削加工して凹凸パターン構造を形成した後、凹部に非磁性層を埋め込み、平坦化して磁気記録層を平坦に形成して得られたディスクリート・トラック型の磁気記録媒体を示す断面図である。

符号の説明

１１ 非磁性基板
１２ 加工層
１３ 軟磁性裏打ち層
１４ 結晶配向用下地層
１５ 垂直磁気記録層

Claims (12)

1. 非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されている磁気記録媒体において、前記非磁性基板と前記垂直磁気記録層との間に、低密度の凸部およびそれより高密度の凹部からなる凹凸パターンを有する加工層が設けられた磁気記録媒体であって、前記加工層の凹凸パターンは、前記軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層よりも耐加圧性に劣る加工層を、前記垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧することにより圧縮して形成され、この加工層の凹凸パターン形状が前記垂直磁気記録層に反映されていることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記圧縮前の加工層が、多孔質層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。
3. 前記圧縮前の加工層が、４０ｍＴｏｒｒ以上の圧力でスパッタリングすることにより金属膜を形成して製造されたことを特徴とする、請求項１に記載の磁気記録媒体。
4. 前記加工層が、前記非磁性基板と前記軟磁性裏打ち層との間に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の磁気記録媒体。
5. 前記加工層が、前記軟磁性裏打ち層と前記結晶配向用下地層との間に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載に記載の磁気記録媒体。
6. 前記加工層が、前記結晶配向用下地層と前記垂直磁気記録層との間に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載に記載の磁気記録媒体。
7. 非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層、結晶配向用下地層、および垂直磁気記録層が順次形成されているとともに、前記非磁性基板と前記垂直磁気記録層との間に加工層が形成されており、前記垂直磁気記録層の一部がデータトラックとして使用される磁気記録媒体の製造方法であって、
   前記非磁性基板、前記軟磁性裏打ち層、前記結晶配向用下地層および前記垂直磁気記録層を形成する工程と、
   相対膜密度が低い前記加工層を形成する工程とを含み、
   前記垂直磁気記録層のデータトラックとして使用しない部分を押圧して、前記加工層を圧縮することにより、表面凹凸パターンを形成する工程とを含む
   ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
8. 前記圧縮前の加工層は、多孔質層であることを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
9. 前記圧縮前の加工層を形成する工程は、４０ｍＴｏｒｒ以上の圧力でスパッタリングすることにより金属膜を形成することを特徴とする請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
10. 前記加工層を、前記非磁性基板と前記軟磁性裏打ち層との間に形成することを特徴とする、請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
11. 前記加工層を、前記軟磁性裏打ち層と前記結晶配向用下地層との間に形成することを特徴とする、請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。
12. 前記加工層を、前記結晶配向用下地層と前記垂直磁気記録層との間に形成することを特徴とする、請求項７に記載の磁気記録媒体の製造方法。

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