WO2010074077A1 - 磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

　イオンドーピング方式を用いつつも、磁化反転磁界のバラつきを抑えて磁気記憶媒体を製造することができる製造方法、そのような製造方法で製造された磁気記憶媒体および情報記憶装置を提供することを目的とし、サンプルへのイオン注入による飽和磁化消失度を計測する消失度計測過程（ステップＳ１０３）と、計測された消失度で、保護領域を除いた他の領域について局所的に飽和磁化が消失したときに保護領域での磁化反転磁界が所定の磁化反転磁界と等しくなるという前提で、飽和磁化消失前の磁性膜の異方性磁界を算出する異方性磁界算出過程（ステップＳ１０４）と、その算出された異方性磁界を有する磁性膜を形成し、その磁性膜への局所的なイオン注入を行なってビットパターンド型の磁気ディスクを完成させる磁気ディスク製造処理（ステップＳ１０８）とを実行する。

Description

磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置

　本件は、磁気記憶媒体を製造する製造方法、磁気記憶媒体、および磁気記憶媒体を備えた情報記憶装置に関する。

　ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、データの高速アクセス及び高速転送が可能な大容量記憶装置として、情報記憶装置の主流になっている。このＨＤＤについては、これまでも高い年率で面記録密度が高まっており、現在でもさらなる記録密度向上が求められている。

　ＨＤＤの記録密度を向上させるためには、トラック幅の縮小や記録ビット長の短縮が必要であるが、トラック幅を縮小させると、隣接するトラック同士で、いわゆる磁気的な干渉が生じ易くなる。この干渉とは、即ち、記録時において磁気記録情報が目的外の隣接トラックに重ね書きされてしまう現象や、再生時において目的外の隣接トラックからの漏洩磁界によるクロストークが起きてしまう現象を総称したものである。これらの現象は、いずれも再生信号のＳ／Ｎ比の低下を招き、エラーレートの劣化を引き起こす要因となる。

　一方、記録ビット長の短縮を進めると、磁気的な干渉の影響により記録ビットを長期間保存する性能が低下する熱揺らぎ現象が発生する。

　これらの磁気的な干渉や熱揺らぎ現象を回避して短いビット長や高いトラック密度を実現する磁気記憶媒体として、ディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体が提案されている。また、このディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体の他に、ビットパターンド型の磁気記憶媒体も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特に、ビットパターンド型の磁気記憶媒体では、記録ビットの位置が予め決められており、その決められた記録ビットの位置に磁性材料のドット（磁性ドット）が形成され磁性ドットの相互間は非磁性材料で構成される。このように磁性ドットが互いに分離されていると磁性ドットどうしの磁気的相互作用が小さく、上述した干渉や熱揺らぎ現象が回避される。

　ここで、従来、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の多くは、次のような製造方法により製造されている。この製造方法では、まず、基板上に一様な磁性膜が形成される。その後、その磁性膜から、ビットとして利用する領域を除いた他の領域が、エッチング等の手法により除去されることで磁性ドットが形成される。そして、その除去された領域に非磁性材料が充填されることで、磁性ドットどうしを磁気的に分断するドット間分断帯が形成される。このような一連の処理によりビットパターンド型の磁気記憶媒体が得られることとなる。

　ここで、このような従来の製造方法では、磁性ドットとドット分断帯とで厚みに差が生じやすい。そのため、このような従来の製造方法では、磁気記憶媒体上での磁気ヘッドの浮上特性を安定なものとするために、磁気記憶媒体の表面について精度の高い平坦化が必要となる。そのため、非常に複雑な製造プロセスを行う必要があるという課題や、製造コストが増大するという課題が生じる。

　そこで、イオンを磁性膜に注入して局所的に磁気特性を変化させることで磁性ドットの分離状態を形成する加工方法（イオンドーピング方式）が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

　このイオンドーピング方式によれば、イオンを注入して磁気特性を変えるため、エッチングや充填、平坦化等の複雑な製造プロセスが必要なくなり、製造コストの増加を大幅に抑えることが可能となる。

特許第１８８８３６３号明細書 特開２００６－３０９８４１号公報

　しかしながら、上述のイオンドーピング方式を採用した磁気記憶媒体の製造方法では、例えばロット生産を行った場合等に、磁性ドット内の磁化の反転に要する磁化反転磁界がロット毎にバラつく等といった不具合がしばしば生じている。

　尚、ここまで、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を例に挙げて、イオンドーピング方式で磁気記憶媒体を製造する際に磁化反転磁界がバラつくという課題について説明した。しかしながら、このような課題は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体に限るものではなく、例えばディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体にも当てはまる課題である。即ち、このような課題は、情報が磁気的に記録される磁性部と、磁性部の飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有する低磁性部とを備えた磁気記憶媒体に共通して当てはまる課題である。

　本件では上記事情に鑑み、イオンドーピング方式を用いつつも、磁化反転磁界のバラつきが抑えられた磁気記憶媒体を製造することができる製造方法、そのような製造方法で製造された磁気記憶媒体および情報記憶装置を提供することを目的とする。

　まず、上記目的を達成する基本形態の磁気記憶媒体製造方法は、第１の磁性膜形成過程と、第１のイオン注入過程と、消失度計測過程と、異方性磁界算出過程と、第２の磁性膜形成過程と、第２のイオン注入過程とを有している。

　第１の磁性膜形成過程は磁性膜を形成する過程である。

　第１のイオン注入過程は上記磁性膜にイオン注入を行なう過程である。

　消失度計測過程は、上記磁性膜における、上記第１のイオン注入過程でのイオン注入による飽和磁化の消失度を計測する過程である。

　異方性磁界算出過程は、次の前提で実行される過程である。即ち、上記消失度計測過程で計測された消失度で上記磁性膜の飽和磁化が、所定の場所に設定された保護領域を除いた他の領域について局所的に消失したときにその保護領域での磁化反転磁界が所定の磁化反転磁界と等しくなるという前提である。そして、この異方性磁界算出過程は、この前提で、飽和磁化消失前の上記磁性膜の異方性磁界を算出する過程である。

　第２の磁性膜形成過程は、基板上に、上記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界と同等な異方性磁界を有する磁性膜を、第１の磁性膜形成過程での磁性膜の形成条件と同等な形成条件で形成する過程である。

　第２のイオン注入過程は、上記第２の磁性膜形成過程で形成された磁性膜に対して上記他の領域に相当する領域について局所的に、上記第１のイオン注入過程でのイオン注入条件と同等なイオン注入条件でイオン注入を行なう過程である。

　次に、上記目的を達成する基本形態の磁気記憶媒体は、基板と、磁性部と、低磁性部とを備えている。

　磁性部は、上記第１の磁性膜形成過程と、上記第１のイオン注入過程と、上記消失度計測過程と、上記異方性磁界算出過程と、上記第２の磁性膜形成過程とを経て形成された磁性膜を有し、情報が磁気的に記録されるものである。

　低磁性部は、上記磁性部の磁性膜と連続した磁性膜への、局所的なイオン注入過程を経て形成された被注入膜を有し、その磁性部の飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するものである。また、この低磁性部を得るための局所的なイオン注入過程は、上記第１のイオン注入過程でのイオン注入条件と同等なイオン注入条件でイオン注入を行なう過程である。

　また、上記目的を達成する基本形態の情報記憶装置は、上記磁気記憶媒体と、磁気ヘッドと、ヘッド位置制御機構とを備えたものである。

　磁気ヘッドは、上記磁気記憶媒体に近接あるいは接触して磁性部に磁気的に情報の記録及び／又は再生を行うものである。

　また、ヘッド位置制御機構は、上記磁気ヘッドを上記磁気記憶媒体表面に対して相対的に移動させて、その磁気ヘッドによる情報の記録及び／又は再生となる磁性部上にその磁気ヘッドを位置決めするものである。

　本件によれば、イオンドーピング方式を用いつつも、磁化反転磁界のバラつきを抑えて磁気記憶媒体を製造することができる製造方法、そのような製造方法で製造された磁気記憶媒体および情報記憶装置を得ることができる。

情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）の内部構造を示す図である。 図１に示す磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。 ビットパターンド型の磁気記憶媒体を、エッチングと非磁性材料の充填とによって製造するタイプの製造方法を示す図である。 イオンドーピング方式について説明する説明図である。 第１実施形態の磁気ディスク製造方法を示すフローチャートである。 図５のステップＳ１０４で使われる式が表わす異方性磁界の飽和磁化消失度依存性を示すグラフである。 図５のステップＳ１０５で用いられる測定データの一例を示すグラフである。 磁気ディスク製造処理（ステップＳ１０８）の詳細を示す図である。 第２実施形態の磁気ディスク製造方法を示すフローチャートである。 異方性磁界のＰｔ組成比依存性の一例を示すグラフである。

　以下、基本形態について上記説明した磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置に対する具体的な実施形態として、第１および第２の２種類の実施形態を図面を参照して説明する。

　まず、第１実施形態について説明する。

　図１は、情報記憶装置の具体的な実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）の内部構造を示す図である。

　この図に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）１００は、パーソナルコンピュータ等といった上位装置に組み込まれ、その上位装置における情報記憶手段として利用されるものである。

　このハードディスク装置１００には、円盤状の磁気ディスク１０が、図の奥行き方向に重なって複数枚ハウジングＨ内に納められている。この磁気ディスク１０は、上記で基本形態について説明した磁気記憶媒体の具体的な実施形態に相当する。

　ここで、上述の磁気記憶媒体および情報記憶装置の基本形態に対し、次のような応用形態は好適である。この応用形態では、上記磁性部が、上記基板上に規則的に複数配列された、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットとなっている。また、この応用形態では、上記低磁性部が、上記磁性ドットの相互間に設けられた、その磁性ドット相互の磁気的結合を阻害するドット間分断帯となっている。

　この応用形態は、ビット情報が記録される磁性ドットが予め基板上の各箇所に設けられているビットパターンド型の磁気記憶媒体に対応する。ビットパターンド型の磁気記憶媒体は、上述したように干渉や熱揺らぎ現象が効果的に回避されることから、そのようなビットパターンド型の磁気記憶媒体に対応する上記の応用形態は好適である。

　図１の磁気ディスク１０は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体であり、この応用形態の具体的な一実施形態にも相当している。また、この磁気ディスク１０は、各磁性ドットにおいて、表裏面に対して垂直な方向の磁化による磁気パターンで情報が記録されるいわゆる垂直磁気記憶媒体でもある。

　この磁気ディスク１０は、ハウジングＨ内においてディスク軸１１を中心に回転する。

　また、ハードディスク装置１００のハウジングＨ内には、スイングアーム２０、アクチュエータ３０、および制御回路５０も納められている。

　スイングアーム２０は、磁気ディスク１０の表面に沿って移動するものである。そして、このスイングアーム２０は、磁気ディスク１０に対して情報の書き込みと読み出しとを行う磁気ヘッド２１を先端に保持している。また、スイングアーム２０は、ベアリング２４によってハウジングＨに回動自在に支持されている。そして、このスイングアーム２０は、ベアリング２４を中心として所定角度の範囲内で回動することによって、磁気ヘッド２１を磁気ディスク１０の表面に沿って移動させる。この磁気ヘッドが、上述の基本形態における磁気ヘッドの一例に相当する。

　アクチュエータ３０は、上記のスイングアーム２０を駆動するものである。

　制御回路５０は、アクチュエータ３０によるスイングアーム２０の駆動、磁気ヘッド２１による情報の読み書き、このＨＤＤ１００と上位装置との情報の遣り取り等を制御するものである。

　上記のスイングアーム２０とベアリング２４とアクチュエータ３０と制御回路５０とを合わせたものが、上述の基本形態におけるヘッド位置制御機構の一例に相当する。

　図２は、図１に示す磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。

　この図２には、円盤状の磁気ディスクから切り出された一部が示されている。

　図２に示す磁気ディスク１０は、ガラス基板６０上に複数の磁性ドット１０ａが規則的な配列で並べられた構造を有している。磁性ドット１０ａのそれぞれには１ビット相当の情報が磁気的に記録される。磁性ドット１０ａは磁気ディスク１０の中心の周りに周回状に並んでいる。そして、そのように並んだ磁性ドットの列はトラック１０ｃを形成する。ガラス基板６０は、上述の基本形態における基板の一例に相当する。また、磁性ドット１０ａは、上述の基本形態における磁性部の一例に相当し、ビットパターンド型の磁気記憶媒体に対応した上述の応用形態における磁性ドットの一例にも相当している。

　また、磁性ドット１０ａの相互間は、磁気異方性および飽和磁化が磁性ドット１０ａの磁気異方性および飽和磁化よりも低いドット間分断帯１０ｂとなっている。このドット間分断帯１０ｂは、磁性ドット１０ａの相互間を磁気的に分断している。つまり、このドット間分断帯１０ｂによって磁性ドット１０ａどうしの磁気的相互作用が小さくなっている。このドット間分断帯１０ｂは、上述の基本形態における低磁性部の一例に相当し、ビットパターンド型の磁気記憶媒体に対応した上述の応用形態におけるドット間分断帯の一例にも相当している。

　このように磁性ドット１０ａどうしの磁気的相互作用が小さいと、磁性ドット１０ａに対する情報の記録再生に際してトラック１０ｃ相互間での磁気的相互作用が小さいため、トラック相互間での磁気的な干渉が少ない。また、各磁性ドット１０ａでは、記録される情報ビットの境界が熱で揺らぐことがないので、いわゆる熱揺らぎ現象も回避される。従って、この図２に示すようなビットパターンド型の磁気ディスク１０によれば、トラック幅の縮小や記録ビット長の短縮が可能であるので、高記録密度の磁気記憶媒体が実現可能である。

　この磁気ディスク１０の製造方法について以下に説明する。

　この磁気ディスク１０の製造方法が、基本形態について上記説明した磁気記憶媒体製造方法の具体的な実施形態に相当する。

　ここで、この磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対して、次のような応用形態は好適である。即ち、上記イオン注入過程が、上記保護領域として上記磁性膜が広がる方向に規則的に配列した複数箇所を用いて、その複数箇所の相互間に対して局所的にイオンを注入する過程であるという応用形態である。

　この応用形態は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体が製造される磁気記憶媒体製造方法に対応する。ビットパターンド型の磁気記憶媒体は、上述したように干渉や熱揺らぎ現象が効果的に回避されることから、そのようなビットパターンド型の磁気記憶媒体が製造される上記の応用形態は好適である。以下に説明する磁気ディスク１０の製造方法は、この応用形態の具体的な一実施形態にも相当している。

　ここで、本実施形態の磁気ディスク製造方法は、図１や図２に示す磁気ディスク１０をロット生産により量産するための磁気ディスク製造方法である。そして、その量産における個々の磁気ディスク１０の製造に、イオンドーピング方式が使われている。

　以下、この本実施形態の磁気ディスク製造方法の説明に先立って、まず、この製造方法で使われるイオンドーピング方式と対比するための比較例について説明する。この比較例は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を、エッチングと非磁性材料の充填とによって製造するタイプの製造方法である。

　図３は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を、エッチングと非磁性材料の充填とによって製造するタイプの製造方法を示す図である。

　このタイプの製造方法では、まず、製膜工程（Ａ）で、基板１上に磁性膜２が形成される。

　次に、ナノインプリント工程（Ｂ）では、磁性膜２上に、紫外線硬化樹脂からなるレジスト３が塗布され、そのレジスト３に、ナノサイズの穴４ａが空いたモールド４が載せられる。これによってレジスト３がそのナノサイズの穴４ａに入ってレジスト３のドット３ａが形成される。そして、そのモールド４越しにレジスト３に紫外線が照射されることでレジスト３が硬化してドット３ａが磁性膜２上にプリントされる。また、レジスト３が硬化した後、モールド４は除去される。

　その後、エッチング工程（Ｃ）でエッチングが行われることで、レジスト３のドット３ａで保護された磁性ドット２ａを残して磁性膜が除去される。エッチング後はレジスト３のドット３ａは化学的処理で除去され、基板１上に磁性ドット２ａのみが残る。

　そして、充填工程（Ｄ）では、磁性ドット２ａの相互間が非磁性材料で埋められる。その後、平坦化工程（Ｅ）を経て表面が平坦化されることでビットパターンド型の磁気記憶媒体６の完成（Ｆ）となる。

　このようなタイプの製造方法によると、磁気記憶媒体６上での磁気ヘッドの浮上特性を安定なものとするために平坦化工程（Ｅ）では精度の高い平坦化が必要となる。そのため、非常に複雑な製造プロセスを行う必要があるという課題や、製造コストが増大するという課題が生じる。

　一方、本実施形態では、上述したようにイオンドーピング方式が採用されている。

　以下、この本実施形態の磁気ディスク製造方法で使われるイオンドーピング方式について説明する。

　図４は、イオンドーピング方式について説明する説明図である。

　この図４には、イオン注入に先立ってガラス基板６０上に製膜される、下地層６１、磁性膜６２、保護層６３、およびレジストパターン６４が示されている。

　以下、これらの各層の製膜について説明する。

　尚、この図４についての以下の説明におけるマグネトロンスパッタ装置での条件や膜厚等といった様々な数値は、下記の値に限定されるものではなく、適宜に他の値を用いても良い。

　本実施形態では、まず、よく洗浄されたガラス基板６０がマグネトロンスパッタ装置にセットされ、５×１０^－５Ｐａ以下まで真空排気される。その後、ガラス基板６０を加熱せず０．６７ＰａのＡｒガス圧にて、（１１１）結晶配向した、膜厚が３ｎｍのｆｃｃ－Ｐｄが、磁性層を結晶配向させるための下地層６１としてガラス基板６０上に製膜される。

　続いて、下地層６１上に磁性膜６２が形成される。本実施形態では、この磁性膜６２は、Ｃｏの原子層とＰｄの原子層とが交互に積層されてなる人工格子構造を有している。この人工格子構造の磁性膜６２は、下地層６１の形成後、上記のマグネトロンスパッタ装置を大気圧に戻すことなく連続して、０．６７ＰａのＡｒガス圧にて、Ｃｏの単原子層とＰｄの単原子層とを繰り返し積層することで形成される。

　磁性膜６２を製膜した後には、ダイヤモンドライクカーボン製で膜厚が４ｎｍの保護層６３が磁性膜６２上に製膜される。そして、この保護層６３上にレジストが塗布され、ナノインプリントプロセスを用いて、図２の磁性ドット１０ａの外形に相当する９ｎｍ×２７ｎｍの矩形状の断面を有し、高さが５０ｎｍの柱状のレジストパターン６４が形成される。

　このように各層の製膜が終了すると、次にイオン注入が行なわれる。

　イオン注入では、酸素イオン及び窒素イオンのうちいずれか一方のイオン６５がレジストパターン６４の上方から照射される。その結果、その照射されたイオン６５が磁性膜６２に注入される。また、このときのイオン注入における加速電圧は、磁性膜６２の中心部へイオン６５が注入されるように設定される。尚、イオン６５の加速電圧は、現実的な磁性膜の膜厚や、イオン注入時における磁性膜へのダメージを考慮すると、１ｋｅＶ以上で、１０ｋｅＶ以下であることが望ましい。

　上記のようなイオン注入では、レジストパターン６４に向かったイオン６５は、このレジストパターン６４内に留まり、レジストパターン６４の間隙に向かったイオン６５が磁性膜６２に注入される。その結果、磁性膜６２のうち、レジストパターン６４で保護された領域以外の他の領域について飽和磁化や磁気異方性が低減される。これら飽和磁化や磁気異方性が低減された領域が、図２のドット間分断帯１０ｂとなる。一方、レジストパターン６４で保護されることで飽和磁化や磁気異方性が維持された領域が磁性ドット１０ａとなる。

　このイオン注入の後、レジストパターン６４がＳＣｌ洗浄によって除去され、図２の磁気ディスク１０が完成する。

　ここで、以上に説明したイオンドーピング方式では、多くの場合、上記のドット間分断帯１０ｂに飽和磁化が若干残り、その残りに起因して磁性ドット１０ａにおける磁化反転磁界が低下する。さらに、イオン注入による飽和磁化の消失度は、スパッタ法による製造時の次のような諸条件に依存する。スパッタ法による製造時の諸条件とは、例えば、スパッタ法で得られる磁性膜の膜厚や、スパッタ法で使われるターゲットの純度やガス圧等といった条件である。この結果、磁化反転磁界の低下度合いもこれら諸条件に依存することとなる。

　さらに、一般的に、ロット生産では、上記のような製造時の諸条件が、ロット毎に変わってしまう可能性が高い。そして、そのような諸条件の変動に起因した飽和磁化の消失度の変動によって磁化反転磁界の低下度合いが変わってしまう。その結果として、従来、イオンドーピング方式による磁気ディスクの製造方法では、この磁化反転磁界がロット毎にバラつく等といった不具合がしばしば生じることとなっている。

　本実施形態の磁気ディスク製造方法では、以下に説明するように、磁化反転磁界のロット毎のバラつきが回避された上で、イオンドーピング方式が、ロット生産での量産に適用されている。

　図５は、第１実施形態の磁気ディスク製造方法を示すフローチャートである。

　このフローチャートが示す磁気ディスク製造方法では、図１および図２に示す磁気ディスクが、イオンドーピング方式を用いてロット生産で量産される。

　この図５のフローチャートが示す製造方法では、まず、量産を開始する前に、その量産時のイオン注入によって生じるであろう飽和磁化の消失度が、サンプルを使って把握される。このサンプルを使った消失度の把握は、以下に説明するステップＳ１０１～ステップＳ１０３までの一連の処理によって行われる。

　ステップＳ１０１の処理では、次の積層物がサンプルとして作成される。即ち、図４のガラス基板６０と同等なガラス基板上に、図４の下地層６１と磁性膜６２と保護層６３それぞれと同等な下地層と磁性膜と保護層が積層された積層物である。また、このサンプルにおける各層は、図４を参照して説明した数値条件と同じ数値条件で形成される。

　尚、本実施形態では、このサンプルの磁性膜の人工格子構造における、Ｐｄの原子層に対するＣｏの原子層の層厚比（サンプル層厚比）が、後述のステップＳ１０５の処理と同じ処理によって予め求められる。そして、ステップＳ１０１の処理では、サンプルの磁性膜が、その求められたサンプル層厚比で作成される。このサンプルの磁性膜における層厚比の求め方の詳細については、ステップＳ１０５の処理について説明するときに併せて説明する。

　また、本実施形態では、このサンプルの磁性膜は、人工格子構造におけるＰｄの原子層の層厚は０．７ｎｍとなっている。そして、Ｃｏの原子層の層厚は、この０．７ｎｍの層厚に上記のサンプル層厚比を乗じた値となる。さらに、ここでは、Ｐｄの原子層とＣｏの原子層との対が、積層の単位としての一種の層とみなされている。そして、サンプルの磁性層は、積層数が２０層で形成されている。

　このステップＳ１０１の処理が、上述の基本形態における第１の磁性膜形成過程の一例に相当する。

　次に、ステップＳ１０２の処理では、まず、上記のサンプルにおける磁性膜の飽和磁化が測定される。その後、そのサンプルに対してイオン注入が行なわれる。このステップＳ１０２でのイオン注入では、イオン種や加速電圧等といったイオン注入条件として、図４を参照して説明したイオン注入条件と同等なイオン注入条件が使われる。このステップＳ１０２の処理が、上述の基本形態における第１のイオン注入過程の一例に相当する。

　続くステップＳ１０３の処理において、イオン注入後のサンプルにおける磁性膜の飽和磁化が測定される。そして、その測定されたイオン注入後の飽和磁化を、ステップＳ１０２で測定されたイオン注入前の飽和磁化で除することで、イオン注入による飽和磁化の消失度が求められる。この求められた飽和磁化の消失度が、この後の量産時のイオン注入によって生じるであろう飽和磁化の消失度に相当するものとみなされる。このステップＳ１０３の処理が、上述の基本形態における消失度計測過程の一例に相当する。

　以下、このステップＳ１０３で得られた飽和磁化消失度が、９０パーセントであったと仮定して説明を続ける。

　このステップＳ１０３で得られた消失度を使って、以下の処理が実行される（ステップＳ１０４）。この処理は、図２や図４のドット間分断帯１０ｂが、ステップＳ１０３で得られた消失度で飽和磁化が消失して形成されたものであるときに磁性ドット１０ａでの磁化反転磁界が設計上の磁化反転磁界と等しくなるという前提で実行される。そして、この前提の下で、イオン注入による飽和磁化消失前の元々の磁性層の異方性磁界が算出される。

　本実施形態では、この異方性磁界の算出には、磁性膜等における磁気特性を表現した数学モデルである、いわゆるＬＬＧ（Ｌａｎｄａｕ－Ｌｉｆｔｓｈｉｔｚ－Ｇｉｌｂｅｒｔ）方程式が使われる。

　本実施形態では、このＬＬＧ方程式を変形して得られる、図２のドット間分断帯１０ｂでの飽和磁化消失度を変数とした、磁性ドット１０ａの異方性磁界を求めるための式が用いられる。

　そして、ステップＳ１０４の処理では、この式におけるパラメータの１つである磁化反転磁界に設計上の磁化反転磁界が代入される。

　ここで、磁性ドット１０ａの異方性磁界は、イオンドーピング方式におけるイオン注入前の磁性膜が有している異方性磁界に等しい。また、ドット間分断帯１０ｂでの飽和磁化消失度とは、そのイオン注入による飽和磁化消失度のことである。つまり、このステップＳ１０４の処理で使われる式は、イオン注入前の磁性膜の異方性磁界がイオン注入による飽和磁化消失度に依存する依存関係を表わした式となっている。このステップＳ１０４の処理が、上述の基本形態における異方性磁界算出過程の一例に相当する。以下、このＬＬＧ方程式から導かれた式が表わす依存関係を、異方性磁界の飽和磁化消失度依存性と呼ぶ。

　図６は、図５のステップＳ１０４で使われる式が表わす異方性磁界の飽和磁化消失度依存性を示すグラフである。

　この図６には、設計上の磁化反転磁界として、５ｋＯｅの磁化反転磁界が採用されたときの、異方性磁界の飽和磁化消失度依存性を示すグラフＧ１が示されている。

　そして、このグラフＧ１には、異方性磁界の飽和磁化消失度依存性を表わすラインＬ１が記載されている。

　尚、このグラフＧ１では、磁化反転磁界の他にも、下記のようなパラメータが設定されている。まず、磁性ドット１０ａの外形寸法（縦×横）が、９ｎｍ×２７ｎｍという設計上の値に設定されている。

　また、磁性ドット１０ａの飽和磁化が経験上の予測値である５００ｅｍｕ／ｃｃに設定され、ドット間分断帯１０ｂの異方性磁界も経験上の予測値である１００Ｏｅに設定されている。さらに、磁性ドット１０ａ内での交換結合力も経験上の予測値である２μｅｒｇ／ｃｍに設定され、磁性ドット１０ａとドット間分断帯１０ｂとの間での交換結合力も経験上の予測値である０．５μｅｒｇ／ｃｍに設定されている。

　このグラフＧ１から分かるように、上記の前提を満足する飽和磁化消失前の磁性膜６２の異方性磁界は、飽和磁化消失度の増加に伴ってほぼ線形に低下する。

　ここで、図５のステップＳ１０３で得られた飽和磁化消失度が９０パーセントであるという上記の仮定によると、飽和磁化消失前の磁性膜６２の異方性磁界は１８ｋＯｅとなる。

　さらに、本実施形態では、ステップＳ１０１で作成するサンプルにおけるＰｄの原子層に対するＣｏの原子層の層厚比（サンプル層厚比）を求めるための異方性磁界（サンプル異方性磁界）が、このステップＳ１０４の処理と同じ処理によって求められる。ただし、本実施形態では、このサンプル異方性磁界は、イオン注入による飽和磁化消失度が１００パーセントであるという仮定の下で求められる。図６のグラフＧ１によると、このサンプル異方性磁界は１４ｋＯｅとなる。

　このサンプル異方性磁界に対し、ステップＳ１０４の処理においてステップＳ１０３で得られた消失度に基づいて求められる異方性磁界は、後述するように量産時に実際に形成される磁性膜における異方性磁界である。そこで、以下では、このステップＳ１０４で算出された異方性磁界を、上記のサンプル異方性磁界と区別して実際の異方性磁界と呼ぶ。

　ステップＳ１０４において、実際の異方性磁界が算出されると、磁性膜６２においてその実際の異方性磁界を実現するのに必要な、以下の条件が求められる（ステップＳ１０５）。

　ここで、本実施形態では、イオン注入を受ける磁性膜６２は、上述のようにＣｏの原子層とＰｄの原子層とが交互に積層された人工格子構造の磁性膜である。このような人工格子構造の磁性膜では、磁性膜における異方性磁界は、Ｐｄの原子層に対するＣｏの原子層の層厚比に依存する。即ち、磁性膜６２として、上記のような人工格子構造を採用しＣｏの原子層の層厚比を調整することで、異方性磁界を調整することができる。そこで、ステップＳ１０５では、上記のステップＳ１０４で得られた実際の異方性磁界を実現するのに必要な条件として、上記のＣｏの原子層の所望の層厚比が求められる。

　ここで、本実施形態では、上記の層厚比は、予め用意された次のような測定データに基づいて求められる。即ち、異方性磁界がＣｏの原子層の層厚比に依存する依存関係を表わす測定データである。以下、この測定データが表わす依存関係を、異方性磁界の層厚比依存性と呼ぶ。この測定データは、Ｃｏの原子層の層厚比が互いに異なる複数の磁性膜を形成して各磁性膜における異方性磁界を測定することで得られたものである。ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４で算出された実際の異方性磁界に対応する層厚比が、このような測定データに基づいて求められる。

　図７は、図５のステップＳ１０５で用いられる測定データの一例を示すグラフである。

　この図７には、異方性磁界の層厚比依存性を表わす測定データがプロットされたグラフＧ２が示されている。そして、このグラフＧ２には、異方性磁界の層厚比依存性を表わすラインＬ２が記載されている。

　尚、このグラフＧ２には、イオン注入前の磁性膜６２の飽和磁化がＣｏの原子層の層厚比に依存する依存関係を表わすラインＬ３も記載されている。このラインＬ３が表わす依存関係を、以下では、飽和磁化の層厚比依存性と呼ぶ。この飽和磁化の層厚比依存性を表わすラインＬ３については、図５における後述のステップＳ１０６で使われる。

　また、このグラフＧ２に示す２つのラインＬ２，Ｌ３は、Ｐｄの原子層の膜厚が０．７ｎｍで、上記の積層数が２０層の人工格子構造の磁性膜について得られた測定データを表わすものである。

　以下、この測定データの前提となった積層数（２０層）をデフォルトの積層数と呼ぶ。

　ここでの例では、ステップＳ１０３で得られた飽和磁化消失度（９０パーセント）に対応して上記のステップＳ１０４で得られる実際の異方性磁界は上述のように１８ｋＯｅである。図７のグラフＧ２で異方性磁界の層厚比依存性を表わすラインＬ２から、この実際の異方性磁界を得るための層厚比（以下、実際の層厚比と呼ぶ）がおよそ０．４２となる。

　さらに、本実施形態では、ステップＳ１０１で作成するサンプルにおける上記のサンプル層厚比が、このステップＳ１０５の処理と同じ処理によって求められる。ここでの例では、上述したようにサンプル異方性磁界が１４ｋＯｅであるので、図７のグラフＧ２によると、サンプル層厚比は０．７２となる。

　上記のステップＳ１０１では、このステップＳ１０５の処理と同じ処理によって求められたサンプル層厚比でＰｄの原子層とＣｏの原子層とが積層された人工格子構造の磁性膜を有するサンプルが形成されることとなる。

　次に、図５のフローチャートでは、Ｃｏの原子層の層厚比が上記の実際の層厚比となっている人工格子構造の磁性膜における飽和磁化（以下、実際の飽和磁化と呼ぶ）が求められる（ステップＳ１０６）。さらに、このステップＳ１０６の処理では、上記のサンプルの磁性膜における飽和磁化（以下、サンプル飽和磁化と呼ぶ）も求められる。

　このステップＳ１０６での２つの飽和磁化の算出には、上記の図７のグラフＧ２における飽和磁化の層厚比依存性を表わすラインＬ３が使われる。

　このラインＬ３から、ステップＳ１０５で得られた実際の層厚比（０．４２）に対応する実際の飽和磁化として、約４５０ｅｍｕ／ｃｃという値が得られる。一方、サンプル層厚比（０．７２）に対応するサンプル飽和磁化として、約５５０ｅｍｕ／ｃｃという値が得られる。

　ステップＳ１０６において２種類の飽和磁化が求められると、次に、それらの飽和磁化に基づいて、人工格子構造の磁性膜における実際の積層数が次のように求められる（ステップＳ１０７）。

　本実施形態では、実際の飽和磁化と実際の積層数との積が、サンプル飽和磁化とデフォルトの積層数との積の９０パーセント以上となるように、実際の積層数が決定される。

　この実際の積層数の求め方は、次のような理由に基づいている。

　一般に、磁気ディスクに対する情報再生は、磁性ドットにおいて情報を担持している磁化が発する漏れ磁界が磁気ヘッドによって検出されることで行われる。このとき、磁気ヘッドで得られる再生信号は、磁性ドットの飽和磁化が大きい程、あるいは磁性ドットの体積が大きい程大きくなる。このため、例えば飽和磁化が小さくて所望のレベルの再生信号が得られないことが想定される場合には、磁性ドットを若干厚めにして体積を増すことによって、所望のレベルの再生信号を実現することが可能となる。本実施形態のように磁性ドットが人工格子構造を有する場合には、人工格子構造における積層数を増やすことで、上記のような所望のレベルの再生信号を実現することができる。このとき、飽和磁化と積層数との積が、所望のレベルの再生信号が得られる磁性ドットでの飽和磁化と積層数との積の９０パーセント以上であれば、その所望のレベルの再生信号が達成されることことを本件の開発者は見出した。

　本実施形態では、ドット間分断帯が１００パーセントの飽和磁化消失度で形成されたときの磁性ドットで得られる再生信号のレベルが、目標のレベルとして採用される。ここで、上記のサンプルの磁性膜は、１００パーセントの飽和磁化消失度を前提として求められた層厚比で形成されたものである。そこで、図５のステップＳ１０７では、実際の飽和磁化と実際の積層数との積が、上記のサンプル飽和磁化とデフォルトの積層数との積の９０パーセント以上となるように、その実際の積層数が求められる。

　上述の具体例では、サンプル飽和磁化が５５０ｅｍｕ／ｃｃであり、デフォルトの積層数が２０層であって、両者の積の９０パーセントが９９００となる。一方で、実際の飽和磁化が４５０ｅｍｕ／ｃｃであるので、実際の積層数は２２層以上となる。

　以上に説明したステップＳ１０７までの処理で、ステップＳ１０５で算出された実際の異方性磁界を実現するのに必要な層厚比と積層数とが得られる。

　そして、このステップＳ１０７に続く磁気ディスク製造処理（ステップＳ１０８）において、それらの層厚比と積層数とを用いた処理が実行される。

　図８は、磁気ディスク製造処理（ステップＳ１０８）の詳細を示す図である。

　まず、製膜工程（Ａ）で、ガラス基板６０上に、図４に示す下地層６１と磁性膜６２と保護層６３とが形成される。尚、この図８では、図４に示す下地層６１と保護層６３については図を見やすくするために図示が省略されている。

　ここでの形成は、ステップＳ１０１においてサンプルを形成したときの、図４を参照して説明した各種数値条件と同等な数値条件で行なわれる。ただし、磁性膜６２におけるＣｏの原子層６２ａの層厚比と、Ｃｏの原子層６２ａとＰｄの原子層６２ｂとの組の積層数については、図５のステップＳ１０７までの処理で求められた層厚比と積層数とが用いられる。この製膜工程（Ａ）は、上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態における第２の磁性膜形成過程の一例に相当する。

　本実施形態では、上述したように、この製膜工程（Ａ）で形成される磁性膜６２は、Ｃｏの原子層６２ａとＰｄの原子層６２ｂとが交互に積層されてなる人工格子構造を有している。そして、ここでの人工格子構造が、上記のように求められた層厚比と積層数で構築される。

　本実施形態では、上述したように、ステップＳ１０５で求められた層厚比を有する人工格子構造により、図５のステップＳ１０２で算出された実際の異方性磁界を実現することができる。

　このことは、上述の基本形態に対し、次のような応用形態が好適であることを意味している。

　この応用形態では、上記第１の磁性膜形成過程および上記第２の磁性膜形成過程の双方が、Ｃｏの原子層とＰｄの原子層とが交互に積層された人工格子構造の磁性膜を形成する過程となっている。そして、この応用形態は、上記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界を、上記人工格子構造の磁性膜で実現するのに要する、Ｐｄの原子層に対するＣｏの原子層の層厚比を算出する層厚比算出過程を有している。さらに、この応用形態では、上記第２の磁性膜形成過程が、Ｃｏの原子層とＰｄの原子層とを、上記層厚比算出過程で算出された層厚比で交互に積層して上記人工格子構造の磁性膜を形成する過程となっている。

　この応用形態によれば、上記人工格子構造の磁性膜におけるＣｏの原子層の層厚比を適宜に調節するという簡単な方法で、上記異方性磁界算出過程で算出された所望の異方性磁界を実現することができる。

　図５のステップＳ１０５の処理は、この応用形態における層厚比算出過程の一例に相当する。そして、図８の製膜工程（Ａ）は、この応用形態における第２の磁性膜形成過程の一例にも相当している。

　また、本実施形態では、上述したように、ステップＳ１０７で求められた積層数を有する人工格子構造により、実際の磁気ディスク１０で得られる再生信号のレベルを上記の目標のレベルに合わせ込むことができる。このことは、人工格子構造の磁性膜を採用した上記の応用形態に対し、次のような応用形態がさらに好適であることを意味している。

　この応用形態は、積層数算出過程を有している。この積層数算出過程は、上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における原子層数を算出する過程である。そして、その算出は、上記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積に対し、上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積が所定の近似度を満足するように実行される。さらに、この応用形態では、上記第２の磁性膜形成過程が、上記積層数算出過程で算出された原子層数の原子層を積層して上記人工格子構造の磁性膜を形成する過程となっている。

　この応用形態によれば、上記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜から生じる漏れ磁界とほぼ同レベルの漏れ磁界を生じさせる磁性膜が、上記第２の磁性膜形成過程で形成されることとなる。磁性膜から生じる漏れ磁界のレベルは、その磁性膜を使って形成されるビットパターンド型の磁気ディスク等から得られる再生信号のレベルを左右する。従って、この応用形態によれば、上記第１の磁性膜形成過程で、所望の漏れ磁界が生じるような飽和磁化と積層数で磁性膜を形成するといった簡単な運用により、所望レベルの再生信号が得られる磁気ディスクを得ることができる。

　図５のステップＳ１０７の処理は、この応用形態における積層数算出過程の一例に相当する。また、上記のサンプル飽和磁化とデフォルトの積層数との積が、この応用形態にいう「上記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積」の一例に相当する。さらに、上記の実際の飽和磁化と実際の積層数との積が、この応用形態にいう「上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積」の一例に相当する。そして、本実施形態では、この応用形態にいう「近似度」の一例として、９０パーセント以上という近似度が採用されている。

　また、図８の製膜工程（Ａ）は、この応用形態における第２の磁性膜形成過程の一例にも相当している。

　以上に説明した製膜工程（Ａ）の次に、ナノインプリント工程（Ｂ）が実行される。このナノインプリント工程（Ｂ）では、磁性膜６２上に、紫外線硬化樹脂からなるレジストが塗布され、そのレジストに、ナノサイズの穴６６ａが空いたモールド６６が載せられる。これによってレジストがそのナノサイズの穴６６ａに入って、図４にも示したレジストパターン６４が形成される。そして、そのモールド６６越しにレジストに紫外線が照射されることでレジストが硬化してレジストパターン６４が磁性膜６２上にプリントされる。また、レジストが硬化した後モールド６６は除去される。

　ナノインプリント工程（Ｂ）の後はイオン注入工程（Ｃ）に進む。このイオン注入工程（Ｃ）では、レジストパターン６４がプリントされている磁性膜６２の上部からイオンが照射される。その結果、そのレジストパターン６４以外の箇所に照射されたイオンが磁性膜６２に注入される。このイオン注入工程（Ｃ）が、上述の基本形態におけるイオン注入過程の一例に相当する。また、このイオン注入工程（Ｃ）は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の製造に対応した上述の応用形態における第２のイオン注入過程の一例にも相当している。

　ここで、本実施形態では、注入イオンとして、酸素イオン及び窒素イオンのうちいずれか一方のイオンが使われる。これらのイオンは、本実施形態の人工格子構造の磁性膜６２や、後述の第２実施形態におけるＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金の磁性膜について、異方性磁界や飽和磁化を確実に低減させることができる。

　このことは、上述の基本形態に対し、上記第２のイオン注入過程が、上記イオンとして、酸素イオン及び窒素イオンのうちいずれか一方のイオンを用いる過程であるという応用形態が好適であることを意味している。

　図８のイオン注入工程（Ｃ）は、この応用形態における第２のイオン注入過程の一例にも相当している。

　また、上述の基本形態に対し、次のような応用形態も好適である。この応用形態は、マスク形成過程を有する。このマスク形成過程は、上記磁性膜上に、上記保護領域へのイオンの注入を阻害するマスクを形成する過程である。そして、この応用形態では、上記第２のイオン注入過程が、上記マスクが形成された磁性膜の上からイオンを当てることで、そのマスクで保護された保護領域を除いた他の領域に対して局所的にそのイオンを注入する過程となっている。

　この応用形態によれば、イオン注入が不要な箇所はマスクで確実に保護されることとなり、磁性ドットの形成精度が高い。図８のナノインプリント工程（Ｂ）は、この応用形態におけるマスク形成過程の一例に相当し、イオン注入工程（Ｃ）は、この応用形態における第２のイオン注入過程の一例にも相当する。

　また、マスク形成過程を有したこの好適な応用形態に対し、上記マスク形成過程が、上記マスクをレジストで形成する過程であるという応用形態はさらに好適である。また。マスク形成過程を有した上記の好適な応用形態に対し、上記マスク形成過程が、上記マスクをレジストで、ナノインプリントプロセスによって形成する過程であるという応用形態もさらに好適である。

　レジストによるマスク形成は技術的に安定していて精度の良いマスク形成が期待でき、ナノインプリントプロセスによるマスク形成は、ナノレベルでのマスクパターンを容易に作成することが出来て好ましい。この図８に示すナノインプリント工程（Ｂ）は、これらさらに好適な応用形態におけるマスク形成過程の一例にも相当している。

　尚、上述したナノインプリントでは、イオンを注入するべき箇所でも完全にはレジストが除去されない。しかし、レジストが薄い場所ではイオンがレジストを透過して磁性膜６２に注入され、レジストが厚い場所（即ちレジストパターン６４となっている場所）では、イオンがレジストで止まって磁性膜には到達しない。このため、所望のドットパターンの形成が可能である。

　また、図８に示すイオン注入工程（Ｃ）では、イオンの加速電圧が、磁性膜６２の中心部へイオンが注入されるように設定される。この加速電圧は、イオン種によって異なり、磁性膜中心部までの深さや材料によって異なる。

　このイオン注入工程（Ｃ）によってイオンが注入された箇所の磁性膜６２は、内部にイオンが留まって結晶構造が歪み、保磁力および飽和磁化が低下する。イオン注入の後はレジストパターン６４は化学的処理で除去される。

　このようなイオン注入工程（Ｃ）を経ることにより、磁性ドット１０ａの相互間に、磁性ドット１０ａどうしの磁気的な相互作用を分断するドット間分断帯１０ｂが形成されてビットパターンド型の磁気ディスク１０の完成（Ｄ）となる。

　本実施形態では、上記のイオン注入工程（Ｃ）において、イオン注入を受けた磁性膜６２の飽和磁化が、図５のステップＳ１０１で把握された飽和磁化消失度（ここでの例では、９０パーセント）で消失する。その結果、イオン注入で形成されたドット間分断帯１０ｂには、若干の飽和磁化が残る。このドット間分断帯１０ｂに残った飽和磁化は、磁性ドット１０ａにおける磁化反転磁界を低減させる。しかしながら、本実施形態では、磁性膜６２の異方性磁界、延いてはこの磁性ドット１０ａの異方性磁界が、ステップＳ１０４において算出された、このような低減を見込んで設計上の磁化反転磁界が得られる異方性磁界に調整されている。その結果、本実施形態では、飽和磁化消失度によらず、この設計上の磁化反転磁界を有するビットパターンド型の磁気ディスク１０が製造されることとなる。

　また、磁性膜６２の飽和磁化は、磁性ドット１０ａについて得られる再生信号のレベルを左右する。しかし、本実施形態では、人工格子構造を有する磁性膜６２における上記の積層数が、ステップＳ１０２において算出された適切な積層数に調整されている。その結果、本実施形態では、所望レベルの再生信号が得られるビットパターンド型の磁気ディスク１０が製造されることとなる。

　そして、図５に示す本実施形態の磁気ディスク製造方法では、図８に詳細が示された磁気ディスク製造処理（ステップＳ１０８）が、磁気ディスク１０の数が規定の量産数に達するまで（ステップＳ１０９におけるＹｅｓ判定）繰り返される。

　以上に説明した第１実施形態の磁気ディスク製造方法によれば、ロット毎に飽和磁化消失度が把握される。そして、その把握された飽和磁化消失度に基づいて、設計上の磁化反転磁界を有し、所望レベルの再生信号が得られるビットパターンド型の磁気ディスク１０が製造される。これにより、磁化反転磁界のロット毎のバラつきが抑えられた磁気ディスク１０が製造されることとなる。また、それらの磁気ディスク１０を使って量産されるＨＤＤ１００は、搭載されている磁気ディスク１０の磁化反転磁界のバラつきが抑えられたものとなる。

　以上で、第１実施形態の説明を終了し、次に、第２実施形態について説明する。

　この第２実施形態は、磁性ドットがＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製であり、その結果、磁気ディスク製造方法が、このＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金での磁性膜の形成に対応した製造方法となっている点が、上述の第１実施形態と異なっている。そこで、以下では、この第１実施形態との相違点に注目した説明を行い、同一点については説明を割愛する。

　図９は、第２実施形態の磁気ディスク製造方法を示すフローチャートである。

　尚、この図９では、図５に示す処理と同等な処理については、図５と同じステップ数が付されており、以下、これらの処理については重複説明を省略する。

　この図９の磁気ディスク製造方法では、まず、上述の第１実施形態と同様に、サンプルの作成（ステップＳ２０１）と、サンプルへのイオン注入（ステップＳ２０２）とが実行される、ただし、本実施形態では、そのサンプルにおける磁性膜が、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜となっている。また、本実施形態では、サンプルの磁性膜でのＰｔの組成比（サンプル組成比）が、後述のステップＳ２０３の処理と同じ処理によって求められる。そして、ステップＳ２０１の処理では、サンプルの磁性膜が、その求められたサンプル組成比で作成される。このサンプルの磁性膜における組成比の求め方の詳細については、ステップＳ２０３の処理について説明するときに併せて説明する。また、本実施形態では、サンプルの磁性膜の膜厚は２０ｎｍとなっている。

　本実施形態におけるステップＳ２０１の処理も、上述の基本形態における第１の磁性膜形成過程の一例に相当し、ステップＳ２０２の処理も、この基本形態における第１のイオン注入過程の一例に相当する。

　そして、そのＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜を有するサンプルについて、上述の第１実施形態と同様の飽和磁化消失度の計測（ステップＳ１０３）と異方性磁界の算出（ステップＳ１０４）とが実行される。

　次に、本実施形態では、ステップＳ１０４に続くステップＳ２０３の処理において、実際の異方性磁界が得られるＰｔの組成比（以下、実際の組成比と呼ぶ）が求められる。

　本実施形態では、この組成比は、予め用意された次のような測定データに基づいて求められる。即ち、Ｐｔの組成比が互いに異なる複数の磁性膜を製膜して各磁性膜における異方性磁界を測定することで得られる測定データである。この測定データは、異方性磁界がＰｔの組成比に依存する依存関係（以下、異方性磁界のＰｔ組成比依存性と呼ぶ）を表わしている。

　ステップＳ２０３では、ステップＳ１０２で算出された異方性磁界に対応する組成比が、この異方性磁界のＰｔ組成比依存性に基づいて求められる。尚、以下、上述の第１実施形態についての説明と同様に、ステップＳ１０１で把握された飽和磁化消失度が９０パーセントで、ステップＳ１０２で求められた実際の異方性磁界が１８ｋＯｅであるとして説明を続ける。

　図１０は、異方性磁界のＰｔ組成比依存性の一例を示すグラフである。

　この図１０には、異方性磁界のＰｔ組成比依存性を表わす測定データがプロットされたグラフＧ３が示されている。そして、このグラフＧ３には、異方性磁界のＰｔ組成比依存性を表わすラインＬ３が記載されている。

　尚、このグラフＧ３には、イオン注入前の磁性膜の飽和磁化がＰｔの組成比に依存する依存関係（以下、飽和磁化のＰｔ組成比依存性と呼ぶ）を表わすラインＬ５も記載されている。このラインＬ５については、図５における後述のステップＳ２０４で使われる。

　また、このグラフＧ３に示す２つのラインＬ４，Ｌ５は、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製で膜厚が２０ｎｍの磁性膜について得られた測定データを表わすものである。

　以下、この測定データの前提となった膜厚をデフォルトの膜厚と呼ぶ。

　この図１０のグラフＧ３で異方性磁界についての依存性を表わすラインＬ４から、上記の実際の異方性磁界（１８ｋＯｅ）を得るための実際の組成比がおよそ２９ａｔパーセントとなる。

　さらに、本実施形態では、ステップＳ２０１で作成するサンプルにおける上記のサンプル組成比が、このステップＳ２０３の処理と同じ処理によって求められる。尚、ここでの例では、上述の第１実施形態についての説明と同様に、サンプル異方性磁界が１４ｋＯｅであるとする。すると、図７のグラフＧ２から、このサンプル異方性磁界に対応するサンプル組成比がおよそ２３ａｔパーセントとなる。

　上記のステップＳ２０１では、このステップＳ２０３の処理と同じ処理によって求められたサンプル組成比でＰｔを含有したされたＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜を有するサンプルが形成されることとなる。

　次に、図９のフローチャートでは、Ｐｔの組成比が上記の実際の組成比となっている、上記の図１０のグラフＧ３の測定データに対応する磁性膜における実際の飽和磁化が算出される（ステップＳ２０４）。さらに、このステップＳ２０４の処理では、上記のサンプルの磁性膜における飽和磁化（以下、サンプル飽和磁化と呼ぶ）も求められる。

　このステップＳ２０４での２つの飽和磁化の算出には、上記の図９のグラフＧ３における飽和磁化のＰｔ組成比依存性を表わすラインＬ５が使われる。

　このラインＬ５から、ステップＳ２０３で得られた実際の組成比（２９ａｔパーセント）に対応する実際の飽和磁化として、約４５０ｅｍｕ／ｃｃという値が得られる。一方、上記のサンプル組成比（２３ａｔパーセント）に対応するサンプル飽和磁化として、約５００ｅｍｕ／ｃｃという値が得られる。

　ステップＳ２０４において２種類の飽和磁化が算出されると、次に、それら算出された飽和磁化に基づいて、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜の実際の膜厚が次のように算出される（ステップＳ２０５）。

　ステップＳ２０５では、実際の飽和磁化と実際の膜厚との積が、サンプル飽和磁化とデフォルトの膜厚との積の９０パーセント以上となるように、実際の膜厚が決定される。

　ここでの例では、実際の膜厚は２０ｎｍ以上となる。

　この膜厚の求め方は、次のような理由に基づいている。

　上述したように、例えば磁性材料の飽和磁化が小さくて所望のレベルの再生信号が得られないことが想定される場合には、設計段階で、磁性ドットを若干厚めにして体積を増すことによって、所望のレベルの再生信号を実現することが可能となる。本実施形態のように磁性ドットがＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の単層膜である場合には、その膜厚を増やすことで、上記のような所望のレベルの再生信号を実現することができる。このとき、飽和磁化と実際の膜厚との積が、所望のレベルの再生信号が得られる磁性ドットでの飽和磁化と膜厚との積の９０パーセント以上であれば、その所望のレベルの再生信号が達成されることことを本件の開発者は見出した。

　本実施形態では、ドット間分断帯が１００パーセントの飽和磁化消失度で形成されたときの磁性ドットで得られる再生信号のレベルが、目標のレベルとして採用される。ここで、上記のサンプルの磁性膜は、１００パーセントの飽和磁化消失度を前提として求められた組成比で形成されたものである。そこで、図９のステップＳ２０５では、実際の飽和磁化と実際の膜厚との積が、上記のサンプル飽和磁化とデフォルトの膜厚との積の９０パーセント以上となるように、その実際の膜厚が求められる。

　以上に説明したステップＳ２０５までの処理で、ステップＳ１０５で算出された実際の異方性磁界を実現するのに必要なＰｔの組成比と、所望のレベルの再生信号を実現するのに必要な膜厚とが得られる。

　ここで、上記のグラフＧ２に示すラインＬ４の形状から、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜では、約１８ｋＯｅを超える異方性磁界については実現不可能であることが分かる。このような異方性磁界は、上述の図６のグラフＧ１から９０パーセントを下回る飽和磁化消失度に対応している。つまり、本実施形態では、図９のステップＳ１０３で得られた飽和磁化消失度が９０パーセント以上のときにのみ、所望の磁化反転磁界の実現が可能となる。その結果、本実施形態では、９０パーセントを下回る飽和磁化消失度が把握された場合には、例えばスパッタ装置での製膜条件等が、９０パーセント以上の飽和磁化消失度が得られるように調整されることとなる。

　Ｐｔの組成比と、磁性膜の膜厚とが得られると、次に、その組成比と膜厚とを使った磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）が実行される。この磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）は、製膜工程で得られる磁性膜がＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製であることを除けば、上記の図８に示す一連の処理と同等である。そこで、ここでは、この磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）についての説明を割愛する。

　この本実施形態では、上述したように、ステップＳ２０３で求められたＰｔの組成比を有するＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金製の磁性膜により、ステップＳ１０４で算出された実際の異方性磁界を確実に実現することができる。

　このことは、上述の基本形態に対し、次のような応用形態が好適であることを意味している。

　この応用形態では、上記第１の磁性膜形成過程および上記第２の磁性膜形成過程の双方が、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜を形成する過程となっている。そして、この応用形態は、上記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界を、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜で実現するのに要するＰｔの組成比を算出する組成比算出過程を有している。さらに、この応用形態では、上記第２の磁性膜形成過程が、上記磁性膜として、上記組成比算出過程で算出された組成比でＰｔを含有したＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金で磁性膜を形成する過程となっている。

　この応用形態によれば、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金製の磁性膜におけるＰｔの組成比を適宜に調節するという簡単な方法で、上記異方性磁界算出過程で算出された所望の異方性磁界を実現することができる。

　図９のステップＳ２０３の処理は、この応用形態における組成比算出過程の一例に相当する。そして、図９の磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）で実行される製膜工程は、この応用形態における第２の磁性膜形成過程の一例に相当している。

　また、本実施形態では、上述したように、ステップＳ２０５で求められた膜厚により、実際の磁気ディスクで得られる再生信号のレベルを上記の目標のレベルに合わせ込むことができる。このことは、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金製の磁性膜を採用した上記の応用形態に対し、次のような応用形態がさらに好適であることを意味している。

　この応用形態は、膜厚算出過程を有している。この膜厚算出過程は、上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における膜厚を算出する過程である。そして、その算出は、上記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積に対し、上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積が所定の近似度を満足するように実行される。さらに、この応用形態では、上記第２の磁性膜形成過程が、上記積層数算出過程で算出された膜厚で、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜を形成する過程となっている。

　この応用形態によれば、上記第１の磁性膜形成過程で、所望の漏れ磁界が生じるような飽和磁化と膜厚で磁性膜を形成するといった簡単な運用により、所望レベルの再生信号が得られる磁気ディスクを得ることができる。

　図９のステップＳ２０５の処理は、この応用形態における膜厚算出過程の一例に相当する。また、上記のサンプル飽和磁化とデフォルトの膜厚との積が、この応用形態にいう「上記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積」の一例に相当する。さらに、さらに、上記の実際のサンプル飽和磁化と実際の膜厚との積が、この応用形態にいう「上記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積」の一例に相当する。そして、本実施形態では、この応用形態にいう「近似度」の一例として、９０パーセント以上という近似度が採用されている。

　以上に説明したように、磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）は、ステップＳ２０３で得られたＰｔの組成比とステップＳ２０５で得られた膜厚とを使って実行される。これにより、この磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）では、飽和磁化消失度によらず、設計上の磁化反転磁界を有し所望レベルの再生信号が得られるビットパターンド型の磁気ディスクが製造されることとなる。

　そして、図９に示す本実施形態の磁気ディスク製造方法では、この磁気ディスク製造処理（ステップＳ２０６）が、磁気ディスクの数が規定の量産数に達するまで（ステップＳ１０９におけるＹｅｓ判定）繰り返される。

　以上に説明した第２実施形態の磁気ディスク製造方法でも、上述の第１実施形態の磁気ディスク製造方法と同様に、磁化反転磁界のロット毎のバラつきが抑えられた磁気ディスクが製造されることとなる。また、それらの磁気ディスクを使って量産されるＨＤＤは、搭載されている磁気ディスクの磁化反転磁界のバラつきが抑えられたものとなる。

　尚、上述した説明では、磁気記憶媒体の一例として、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を例示したが、磁気記憶媒体はビットパターンド型に限るものではなく、例えばディスクリート・トラック型であっても良い。

　また、上述した説明では、磁性膜を形成するＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金の一例としてＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金を例示したが、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金はこれに限るものではない。このＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金は、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金の磁気特性等を損なわない組成範囲内で他の元素をＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ合金に添加した合金等であっても良い。

　また、上述した説明では、磁性ドット形成のための好ましいマスクとしてレジストパターンを用いることが例示されている。これに対し、上述した基本形態におけるイオン注入では、媒体面に接触しないようにステンシルマスクを媒体面に近付けて配してイオン注入するプロセスを用いても良い。このプロセスによれば、レジスト塗布とレジスト除去の工程を省略することができる。

　また、上述した説明では、レジストのパターニングの最良な例としてナノインプリントプロセスを利用することが示されているが、パターニングには電子線露光を用いても良い。

　１００　　ハードディスク装置
　１０　　磁気ディスク
　１０ａ　　磁性ドット
　１０ｂ　　ドット間分断帯
　１０ｃ　　トラック
　６０　　基板
　６１　　下地層
　６２　　磁性膜
　６２ａ　　Ｃｏの原子層
　６２ｂ　　Ｐｄの原子層

Claims (14)

1. 　磁性膜を形成する第１の磁性膜形成過程と、
   　前記磁性膜にイオン注入を行なう第１のイオン注入過程と、
   　前記磁性膜における、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入による飽和磁化の消失度を計測する消失度計測過程と、
   　前記消失度計測過程で計測された消失度で前記磁性膜の飽和磁化が、所定の場所に設定された保護領域を除いた他の領域について局所的に消失したときに該保護領域での磁化反転磁界が所定の磁化反転磁界と等しくなるという前提で、飽和磁化消失前の前記磁性膜の異方性磁界を算出する異方性磁界算出過程と、
   　基板上に、前記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界と同等な異方性磁界を有する磁性膜を、前記第１の磁性膜形成過程での磁性膜の形成条件と同等な形成条件で形成する第２の磁性膜形成過程と、
   　前記第２の磁性膜形成過程で形成された磁性膜に対して前記他の領域に相当する領域について局所的に、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入条件と同等なイオン注入条件でイオン注入を行なう第２のイオン注入過程とを有することを特徴とする磁気記憶媒体製造方法。
2. 　前記第１の磁性膜形成過程および前記第２の磁性膜形成過程の双方が、Ｃｏの原子層とＰｄの原子層とが交互に積層された人工格子構造の磁性膜を形成する過程であり、
   　前記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界を、前記人工格子構造の磁性膜で実現するのに要する、Ｐｄの原子層に対するＣｏの原子層の層厚比を算出する層厚比算出過程を有し、
   　前記第２の磁性膜形成過程が、Ｃｏの原子層とＰｄの原子層とを、前記層厚比算出過程で算出された層厚比で交互に積層して前記人工格子構造の磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体製造方法。
3. 　前記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積に対し、前記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と原子層数との積が所定の近似度を満足するように、該第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における原子層数を算出する積層数算出過程を備え、
   　前記第２の磁性膜形成過程が、前記積層数算出過程で算出された原子層数の原子層を積層して前記人工格子構造の磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項２記載の磁気記憶媒体製造方法。
4. 　前記第１の磁性膜形成過程および前記第２の磁性膜形成過程の双方が、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜を形成する過程であり、
   　前記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界を、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜で実現するのに要するＰｔの組成比を算出する組成比算出過程を有し、
   　前記第２の磁性膜形成過程が、前記磁性膜として、前記組成比算出過程で算出された組成比でＰｔを含有したＣｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金で磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体製造方法。
5. 　前記第１の磁性膜形成過程で形成された磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積に対し、前記第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における、飽和磁化と膜厚との積が所定の近似度を満足するように、該第２の磁性膜形成過程で形成される磁性膜における膜厚を算出する膜厚算出過程を備え、
   　前記第２の磁性膜形成過程が、前記積層数算出過程で算出された膜厚で、Ｃｏ－Ｃｒ－Ｐｔ基合金からなる磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項４記載の磁気記憶媒体製造方法。
6. 　前記第２のイオン注入過程が、前記保護領域として、前記磁性膜が広がる方向に規則的に配列した複数箇所を用いて、該複数箇所の相互間に対して局所的にイオンを注入する過程であることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
7. 　前記第２のイオン注入過程が、前記イオンとして、酸素イオン及び窒素イオンのうちいずれか一方のイオンを用いる過程であることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
8. 　前記磁性膜上に、前記保護領域へのイオンの注入を阻害するマスクを形成するマスク形成過程を有し、
   　前記第２のイオン注入過程が、前記マスクが形成された磁性膜の上からイオンを当てることで、該マスクで保護された保護領域を除いた他の領域に対して局所的に該イオンを注入する過程であることを特徴とする請求項１から７のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
9. 　前記マスク形成過程が、前記マスクをレジストで形成する過程であることを特徴とする請求項８記載の磁気記憶媒体製造方法。
10. 　前記マスク形成過程が、前記マスクをレジストで、ナノインプリントプロセスによって形成する過程であることを特徴とする請求項８又は９記載の磁気記憶媒体製造方法。
11. 　基板と、
    　磁性膜を形成する第１の磁性膜形成過程と、前記磁性膜にイオン注入を行なう第１のイオン注入過程と、前記磁性膜における、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入による飽和磁化の消失度を計測する消失度計測過程と、前記消失度計測過程で計測された消失度で前記磁性膜の飽和磁化が、所定の場所に設定された保護領域を除いた他の領域について局所的に消失したときに該保護領域での磁化反転磁界が所定の磁化反転磁界と等しくなるという前提で、飽和磁化消失前の前記磁性膜の異方性磁界を算出する異方性磁界算出過程と、前記基板上に、前記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界と同等な異方性磁界を有する磁性膜を、前記第１の磁性膜形成過程での磁性膜の形成条件と同等な形成条件で形成する第２の磁性膜形成過程とを経て形成された磁性膜を有し、情報が磁気的に記録される磁性部と、
    　前記磁性部の磁性膜と連続した磁性膜への、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入条件と同等なイオン注入条件でイオン注入を行なう局所的なイオン注入過程を経て形成された被注入膜を有し、該磁性部の飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有する低磁性部とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
12. 　前記磁性部が、前記基板上に規則的に複数配列された、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットであり、
    　前記低磁性部が、前記磁性ドットの相互間に設けられた、該磁性ドット相互の磁気的結合を阻害するドット間分断帯であることを特徴とする請求項１１記載の磁気記憶媒体。
13. 　基板と、磁性膜を形成する第１の磁性膜形成過程と、前記磁性膜にイオン注入を行なう第１のイオン注入過程と、前記磁性膜における、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入による飽和磁化の消失度を計測する消失度計測過程と、前記消失度計測過程で計測された消失度で前記磁性膜の飽和磁化が、所定の場所に設定された保護領域を除いた他の領域について局所的に消失したときに該保護領域での磁化反転磁界が所定の磁化反転磁界と等しくなるという前提で、飽和磁化消失前の前記磁性膜の異方性磁界を算出する異方性磁界算出過程と、前記基板上に、前記異方性磁界算出過程で算出された異方性磁界と同等な異方性磁界を有する磁性膜を、前記第１の磁性膜形成過程での磁性膜の形成条件と同等な形成条件で形成する第２の磁性膜形成過程とを経て形成された磁性膜を有し、情報が磁気的に記録される磁性部と、前記磁性部の磁性膜と連続した磁性膜への、前記第１のイオン注入過程でのイオン注入条件と同等なイオン注入条件でイオン注入を行なう局所的なイオン注入過程を経て形成された被注入膜を有し、該磁性部の飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有する低磁性部とを備えた磁気記憶媒体と、
    　前記磁気記憶媒体に近接あるいは接触して磁性部に磁気的に情報の記録及び／又は再生を行う磁気ヘッドと、
    　前記磁気ヘッドを前記磁気記憶媒体表面に対して相対的に移動させて、該磁気ヘッドによる情報の記録及び／又は再生となる磁性部上に該磁気ヘッドを位置決めするヘッド位置制御機構とを備えたことを特徴とする情報記憶装置。
14. 　前記磁性部が、前記基板上に規則的に複数配列された、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットであり、
    　前記低磁性部が、前記磁性ドットの相互間に設けられた、該磁性ドット相互の磁気的結合を阻害するドット間分断帯であることを特徴とする請求項１３記載の情報記憶装置。

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