(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気記録特性と耐食性に優れた磁気記録媒体を提供する。【解決手段】記録面に沿って磁性領域１７と非磁性領域１８とが交互に出現する磁気記録層であって、前記磁性領域１７と前記非磁性領域１８の界面部分に、不動態化を示す金属又はその合金層１９が形成され、前記非磁性領域１８の下層に前記磁性領域１７の材料層が存在しない場合には、前記非磁性領域１８の底部とその下地層との界面に、前記不動態化を示す金属又はその合金層１９を更に有し、前記磁性領域１７の上面と前記非磁性領域１８の上面とを同じ保護膜２０により直に覆う構造を有する磁気記録媒体。【選択図】図１
2010218610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録面に沿って磁性体と非磁性体とが交互に出現する磁気記録層であって、前記磁性体の領域と前記非磁性体の領域の界面部分にのみ、不動態化する金属又は不動態化する金属の少なくとも１種類を含む合金層が形成された磁気記録層
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記界面部分は、前記磁性体の領域と前記非磁性体の領域との界面の少なくとも一部である
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記非磁性体の下層に前記磁性体の材料層が存在しない場合には、前記非磁性体の底部とその下地層との界面に、前記不動態化する金属又は前記不動態化する金属の少なくとも１種類を含む合金層を更に有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
記録面に沿って磁性体と非磁性体とが交互に出現する磁気記録層であって、前記磁性体の領域と前記非磁性体の領域が、不動態化する金属又は不動態化する金属の少なくとも１種類を含む合金層を介して接触する磁気記録層
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
不動態化する金属又は不動態化する金属の少なくとも１種類を含む合金の成分は、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｎｉから選ばれる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記磁性体の上面と前記非磁性体の上面とを同じ保護膜により直に覆う構造を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
基板上に軟磁性下地層、中間層、前記磁気記録層が順次積層されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する第１の駆動部と、記録部と再生部を備えた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体に対して相対的に駆動する第２の駆動部と、前記磁気ヘッドに対する入力信号及び出力信号を波形処理する信号処理部とを有する磁気記録装置において、
前記磁気記録媒体は、記録面に沿って磁性体と充填体とが交互に出現する磁気記録層であって、前記磁性体の領域と前記充填体の領域の界面部分に、不動態化する金属又は不動態化する金属の少なくとも１種類を含む合金層が形成された磁気記録層を有する
ことを特徴とする磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量の情報記録が可能な磁気記録媒体に関し、特に高密度記録に好適な磁気記録媒体に関する。また、本発明は、当該磁気記録媒体を使用する磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータのみならず家庭用の電化製品にも小型で大容量の磁気ディスク装置が搭載されている。このように、磁気記憶装置の大容量化に対する要求は強く、記録密度の更なる向上が求められている。これに対応すべく、磁気ヘッドや磁気記録媒体などの開発が精力的に行われている。もともと面記録密度の向上が図られてきているが、ダウンサイジングやこれまで以上の飛躍的な記録密度の向上が求められてきている。そこで、隣接する記録トラックを溝又は非磁性体で分離してトラック間の磁気的干渉を抑制するディスクリートトラック媒体（例えば、特許文献１(第１図)参照）や、隣接する記録ビットを溝又は非磁性体で分離してビット間の磁気的干渉を抑制するパターンド媒体（例えば、特許文献２（段落番号（００２５））参照）が提案されている。
【０００３】
磁気記録媒体では、磁気ヘッドの浮上安定性を確保するために、表面の平坦性が重視される。面記録密度が高く、記録磁区が小さいディスクリートトラック媒体やパターンド媒体の場合、特に表面の平坦性が重要である。このため、磁性領域間の溝が非磁性体で充填されている。さらに、従来の記録媒体と同様、ディスクリート媒体やパターンド媒体においても、磁気記録層の保護及び潤滑剤の吸着のために磁気記録層の上に炭素系材料の保護膜が形成されるのが一般的である。炭素系材料の中でもダイヤモンドライクカーボン（以下、「ＤＬＣ」という。）はアモルファスであることから表面平滑性に優れ、耐久性、耐食性にも優れている。このことから、磁気記録層の保護膜にはＤＬＣが利用されている（例えば、特許文献３（段落番号（００２５））参照）。
【０００４】
一方、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体の信頼性の向上においては、ドライエッチング等により磁性膜に凹凸加工をする際のダメージによる腐食や、記録面に沿って交互に配置される磁性領域と非磁性領域との極微小な隙間や欠陥に起因する腐食の問題が顕在化している。従来の耐食性向上技術の例を挙げると、垂直磁気記録媒体においては、腐食が一番問題となる軟磁性下地層に関して、その上層であるシード層の材料や構造の組み合わせを選ぶことによって耐食性が向上することが提案されている（例えば、特許文献４（第１図）参照）。さらに、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体においても、磁気記録層と保護膜の間に導電膜を形成することで磁性領域の腐食が抑制されることが提案されている（例えば、特許文献５（段落番号（００５１））参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７-８５４０６号公報
【特許文献２】特許第３２８６２９１号公報
【特許文献３】特開２００６−１２０２２２号公報
【特許文献４】特開２００７−１８４０１９号公報
【特許文献５】特開２００６−２２８２８２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions, Maecel Pourbaix, NACE International Cebelcor
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、従来の場合には、磁気記録層を攻勢する磁性領域の表面に腐食を抑制する保護膜を形成した後に、その隙間を埋めるように非磁性材料を堆積し、更に非磁性材料と保護膜の表面を別の保護膜で覆う層構造を採用する。すなわち、磁性領域の表面には、保護膜が２層に形成される層構造を採用する。このため、磁気ヘッドと磁気記録媒体との磁気的距離が増加し、磁気記録特性が劣化する問題があった。
【０００８】
この問題を解決するには保護膜の薄膜化が求められる。しかし、保護膜の薄膜化を進めていくと、耐食性の観点から製品性能を満足する結果を得ることが難しくなってくる。つまり、従来知られている磁気記録層（磁性領域）に対する防食技術では、高い磁気記録特性と耐食性を両立することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そこで、１つの発明においては、磁気記録層を構成する磁性体の領域と非磁性体の領域との界面部分にのみ耐食性を有する層を設けることにより、磁気記録特性と耐食性に優れた磁気記録媒体の提供を目的とする。
【００１０】
また、１つの発明においては、この磁気記録特性と耐食性に優れた磁気記録媒体の性能を十分活かした磁気記憶装置の提供を目的とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のように、磁気記録層を構成する磁性体の領域と非磁性体の領域との界面のみに耐食性を有する層を設けることにより、耐食性に優れた磁気記録媒体を実現することができる。なお、非磁性体の下層に磁性体の材料層が存在しない場合には、磁性体の領域と非磁性体の領域との界面に加え、非磁性体の底部とその下地層との界面に、耐食性を有する層を設けることにより、耐食性に優れた磁気記録媒体を実現することができる。
【００１２】
なお、耐食性を有する層は、磁性体の領域と充填体の領域の界面にのみ形成されるので、磁性体と非磁性体の表面を一層の保護膜により直に覆う構造を採用することができる。すなわち、保護膜の薄膜化を実現できる。この結果、磁気記録特性についても高い特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】形態例に係る磁気記録媒体の断面構造の一例を模式的に示す図である。
【図２】形態例に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を示す工程図である。
【図３】形態例に係る磁気記録媒体の他の断面構造例を模式的に示す図である。
【図４】形態例で説明する不動態化する金属(CrTi)の膜厚と耐食性との相関性を説明する図である。
【図５】形態例に係る磁気記憶装置の一例を説明する概略的平面図である。
【図６】形態例に係る磁気記憶装置の一例を説明する部分断面図である。
【図７】比較例に係る磁気記録媒体の断面構造例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明に係る磁気記録媒体及び磁気記憶装置の形態例を説明する。
（１）磁気記録媒体に対する考察
磁気記録媒体の磁気記録層において腐食が一番問題となるのは、磁性領域に使用しているCo系合金である。Co合金は耐食性に優れていないばかりではなく、水溶液環境中において非常にいやな電位を持つ。このため、近隣する金属との間においてガルバニック腐食（異種金属間腐食）を生じる。例えばグラニュラー型磁気記録層の場合、Co合金は磁気記録層の結晶粒界への酸化物の偏析を促進させ、Ru又はRu合金を磁気記録層の下層に形成する。ところで、Ru又はRu合金は貴金属であるために非常に電位が高い。従って、磁気記録層の加工部である凹部に、加工ダメージ等により、Ru又はRu合金層と磁気記録層との接触部が現れた場合、磁気記録層のCo合金の腐食がガルバニック腐食を生じ、単体の腐食よりも加速される。また、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体においては、ドライエッチング等により磁性膜に凹凸加工をする際にダメージを受ける。このため、磁性領域の界面において腐食が加速されるという問題が顕在化している。
【００１５】
このような問題点に対する考察に基づき、発明者は、加工部における磁気記録層である磁性領域の腐食を抑制するには、加工部における磁気記録層の磁性領域に不動態化する金属層を設けることを提案する。実際、不動態化する金属層を磁気記録層の磁性領域に配置することにより、異種金属接触による腐食や加工ダメージによる腐食を防止することができることが確認された。この場合、不動態化する金属又はその合金の材料や構造の選定が重要となる。
【００１６】
腐食の観点からは、加工部における磁気記録層の磁性領域に設ける金属層が、以下に示す項目（ａ）〜項目（ｅ）の性質を満たすことが求められる。
（ａ）水溶液中において不動態化し易く、酸化物が安定で水溶液中における耐食性が高い金属又は合金により形成されること
（ｂ）金属層の電位が、中間層と磁気記録層との間の電位に位置すること
（ｃ）欠陥ができるだけ少なく、平滑で緻密な膜が構成されていること
（ｄ）欠陥が生じた場合、それが修復されること
（ｅ）磁気ヘッドと磁気記録媒体の磁気的距離の増加による磁気記録特性の劣化を引き起こさない構造を有すること
なお、腐食環境は基本的に水系であるが、潤滑剤の分解による酸性化又はアルカリ化、塩化物の混入等の要素があり、幅広いｐＨ環境での耐食性が要求される。
【００１７】
まず、項目（ａ）について考察する。各種金属の不動態化のし易さや生成する酸化物の安定性は、Pourbaixダイヤグラム（非特許文献１）により、おおよその推定が可能である。
【００１８】
例えばNiは、中性からアルカリ領域において酸化物が安定である。従って、この領域で耐食性が高くなると考えられる。一方、酸性領域については、Ni2+イオンが安定であり、安定した酸化物や水酸化物を形成しないことから、耐食性は劣化することが推察される。
【００１９】
一方、Crは、弱酸性領域からアルカリ領域にわたる広いｐＨ領域において安定した酸化物又は水酸化物を形成する。このため、Crは耐食性が良いことが推察される。同様に、Cr以外の金属では、Taが、広いｐＨ範囲にわたって不動態化する性質を持つ。このため、Taについても、Crと同様の耐食性向上が推察される。 WやMoは、前述した金属と比較すると、不動態化する領域は狭い。しかし、 WやMoは、酸性領域から中性領域にかけて安定した酸化物を形成する。このため、 WやMoについても、耐食性向上が期待できる。Tiも、幅広いｐＨ領域において安定して酸化物を形成し、常温の塩化物水溶液中で孔食（局部腐食）を生じないころから耐食性向上が推察される。これは、Tiイオンがクロロ錯体を形成せず、直ちに加水分解しTiO2を生成するためである。これら合金に関しても同様のことが推察され、耐食性の良い金属を複数組み合わせることにより耐食性を向上させることができる。例えばNiに、Cr, Mo, W, Pt, Ta, Vを添加した合金等であれば、耐食性を向上させることができる。これらの金属は、項目（ａ）の要件を満足する。
【００２０】
次に、項目（ｂ）について考察する。発明者は、媒体がさらされるであろう雰囲気（水溶液環境）中における電位は、高いほうからRu,Ru合金＞Ni,Ni合金及びCr,Cr合金＞Co,Co合金であることを見出した。また、発明者は、塩化物を混入した水溶液中において、Niの電位がCrの電位よりも高いことを見出した。前述した他の不動態化する金属に関してもCrと同様の挙動を示す。このため、不動態化する金属又はそれら合金は項目（ｂ）の条件を満足する。
【００２１】
次に、項目（ｃ）について考察する。Crは結晶化して表面の凹凸が大きくなる性質を有している。このため、耐食性劣化が推察される。しかし、後述する項目(ｄ)の効果により耐食性の劣化はそれほどでもない。結晶化を防ぐための一つの方法としては、合金化がある。例えばCrに50%程度のTiを添加したCr-Ti合金では非晶質となり、平滑になることを発明者は見出した。Ni系では、V, Cr, Ta等を添加した場合に平滑性に優れ、表面が均一になる。
【００２２】
次に、項目（ｄ）について考察する。前述した不動態化する金属は、一度水溶液中に溶解した金属が加水分解により酸化物を形成する。このため、欠陥が生じている場合や、極端に言えば、その金属が存在していない部分においても、その欠陥部分で再析出することによりそれらの部分を修復することを見出した。これらのことから、ディスクリートトラック媒体やパターンド媒体の場合、磁気記録層における磁性領域と充填体領域の界面に、Cr又はCrを含む非晶質合金に代表される不動態化する金属層を形成することにより、耐食性を向上させることができる。
【００２３】
次に、項目（ｅ）について考察する。この条件は、磁気記録媒体の製造過程において、磁気記録層の上面（磁気ヘッドが読み書きする部分）から不動態化する金属を除去することにより達成させることができることを発明者は見出した。
【００２４】
（２）形態例
（２−１）磁気記録媒体の断面構造
図１に、パターンド媒体の磁気ディスク（磁気記録媒体１）に採用して好適な基本的な断面構造の一部分を示す。形態例の場合、基板１１には例えばガラスディスク基板を使用する。基板１１の表面には、密着層１２、軟磁性下地層１３、シード層１４、中間層１５、磁気記録層１６が順に形成される。
【００２５】
磁気記録層１６は、その表面が凹凸パターンに加工された磁性体（磁性材料）と、その凹パターン部を充填する非磁性体（非磁性材料）とで構成される。なお、凸パターン部が磁性領域１７として使用され、凹パターン部に充填された非磁性体が非磁性領域１８として使用される。この磁性領域１７と非磁性領域１８の界面にのみ、不動態性能を示す金属又はその合金層１９を形成する。すなわち、磁性領域１７の上面には、不動態性能を示す金属又はその合金層１９を有しない構造を採用する。
【００２６】
磁気記録層１６の表面は、磁性領域１７の表面部分か非磁性領域１８の表面部分かの違いによらず、同じ膜厚で保護膜２０を形成する。ここで言う同じ膜厚には、製造上の誤差も含まれる。なお実際には、保護膜２０の表面に潤滑剤を塗布するが、図１では潤滑剤を省略して示している。
【００２７】
密着層１２の材料は、基板の密着性、表面平坦性に優れていれば特に限定しない。例えばNi、Al、Ti、Ta、Cr、Zr、Co、Hf、Si、Bの少なくとも二種以上の金属を含む合金で構成することが好ましい。より具体的には、NiTa、AlTi、AlTa、CrTi、CoTi、NiTaZr、NiCrZr、CrTiAl、CrTiTa、CoTiNi、CoTiAl等を用いることができる。
【００２８】
軟磁性下地層１３は、飽和磁束密度（Bs）が少なくとも１テスラ以上で、ディスク基板の半径方向に一軸異方性が付与されており、ヘッド走行方向に測定した保磁力が1.6ｋA／ｍ以下で、さらに表面平坦性に優れていれば特に材料を限定しない。例えば、Co、Ｎｉ又はFeを主成分とし、これにTa、Hf、Nb、Zr、Si、B、C等を添加した非晶質合金を用いると、必要とされる特性が得られ易い。さらに、軟磁性下地層１３に非磁性層を挿入した積層構造にすることによりノイズを低減することが可能となる。この非磁性層の材料には、例えばCoCr合金、Ru、Cr又はCu、MgO 等を用いることが望ましい。
【００２９】
シード層１４の役割は、中間層１５の配向及び結晶粒径を制御することである。従って、Niを主成分とした fcc合金を使用することができる。代表例には、Niと、W、Fe、Ta、Ti、Ta,Nb,Cr,Mo,V,Cu等から選ばれた１種類以上とを含む合金を用いることができる。また、耐食性を向上させるために、シード層１４を２層構造としても良い。この場合、前述した合金で形成されるシード層１４を磁気記録層側のシード層（第２シード層）とし、この第２シード層と軟磁性下地層１３との間に、CrにTa, Ti,Nb,Alを添加した合金で形成されるシード層（第１シード層）を挿入しても良い。
【００３０】
中間層１５としては、Ru単体か、Ruを主成分とした六方稠密格子（ｈｃｐ）構造や fcc構造の合金を用いることができる。
【００３１】
磁気記録層１６のうち磁性領域１７を形成する磁性材料には、CoCrPt合金等のCoCr系合金、FePt系合金等を主成分とし、これにSiO2などの酸化物を添加したグラニュラー構造を有する合金、具体的にはCoCrPt−SiO2、CoCrPt−MgO、CoCrPt−TaO等を使用する。また、磁気記録層１６のうち非磁性領域１８を形成する非磁性材料には、SiO2, Al2O3, TiO2,フェライト等の酸化物、AlN等の窒化物、SiC等の炭化物を使用する。因みに、Coの濃度は15〜25at%、Cr濃度は10〜20at%が良好である。この磁気記録層内の、磁性領域１７と非磁性領域１８の界面には、不動態化する金属又はその合金層１９が形成される。使用される金属としては、Cr,Ti,Ni,Mo,Nb,W,Ta,Zrやそれらを少なくとも１種類以上を含有する合金を使用することができる。特にＣｒを含有する合金が望ましい。なお、図１の場合には、不動態化する金属又はその合金層１９が、磁性領域１７と非磁性領域１８の界面全体に均一に形成されているように描いているが、実際には記録面に対して垂直方向に形成された面（すなわち、凹部側壁）に膜厚ムラが現れ易い。
【００３２】
勿論、理想的には、この界面側壁についても、その全てが一定以上の膜厚を有する不動態化する金属又はその合金層１９によって覆われていることが望ましい。しかし、実際には、不動態化する金属又はその合金層１９の膜厚が部分的に薄くなる場合や部分的に形成されない場合が想定される。そのような場合でも、一定以上の膜厚や被覆率が確保される限り、磁性記録特性と耐食性の両立という基本的な効果を実現することができる。
【００３３】
磁気記録層１６の上層に形成される保護膜２０の材質には、ダイヤモンドライクカーボン等で代表される、硬質炭素膜を使用する。さらに、図１では示していないが、保護膜２０の上には潤滑層が形成されている。潤滑層には、PFPE（パーフルオロポリエーテル）やフォンプリン系潤滑剤を用いることができる。
【００３４】
（２−２）製造方法
続いて、図２に基づいて、形態例に係る磁気記録媒体１の製造方法の一例を説明する。磁気記録媒体１は、基本的には、ANELVA製スパッタ装置（C3010）を用いて作製した。このスパッタ装置は１０個のプロセスチャンバと１個の基板導入チャンバから構成され、それぞれのチャンバは独立に排気されている。全てのチャンバの排気能力は6×10−６Pa以下である。この形態例の場合、基板１１には、直径63.5ｍｍのガラス基板を使用する。
【００３５】
まず、図２（Ａ）に示すように、スパッタリング法により密着層１２、軟磁性下地層１３、シード層１４、中間層１５、磁性材料層（磁性領域１７の母材）を順次形成する。代表的な各層の組成及び膜厚は、表１に示す通りである。表１に示した組成や膜厚は、あくまで代表的なものであり、これ以外の組成や膜厚のものを使用しても、同様の結果を得ることができる。例えばシード層１４の第１シード層にCr50Ti50・第２シード層にNi90Ti10を使用した場合、シード層１４を二重シードにせずNiWTa等を使用した場合、磁気記録層１６にCoCrPt−TaOを使用した場合等においても、同様の結果を得ることができる。
【００３６】
【表１】
2010218610.tif 000003
【００３７】
続いて、図２(Ｂ)に示すように、磁性材料層（磁性領域１７の母材）の上に保護膜２４を形成する。また、これに続いて、図２（Ｃ）に示すように、保護膜２４上にレジスト２１をスピンコート法により塗布する。レジスト２１の材料には、例えばポジ型レジスト等を使用する。なお、ここでの保護膜２４は、レジスト２１を塗布してディスクリートトラックを形成する工程において、磁性材料層（磁性領域１７の母材）の腐食を防止する目的で使用される。
【００３８】
続いて、図２(Ｄ)に示すように、このレジスト２１に対し、転写装置を使用してサーボ領域のサーボパターンおよびデータ領域のトラックパターンに相当する所定の間隔を有する凹凸パターンをナノ・インプリント法により転写する。
【００３９】
この後、図２（Ｅ）に示すように、反応性イオンビームエッチング法により、レジスト２１の除去部（開口部）から露出する保護膜２４を除去する。
【００４０】
続いて、図２(Ｆ)に示すように、イオンミリングを用いて磁性材料層（磁性領域１７の母材）の一部を除去して凹パターン部を形成する。すなわち、磁性材料層（磁性領域１７の母材）の表面に凹凸パターンを形成する。もっとも、図３（Ｋ）に示すように、除去する層が、磁気記録層１６の下地となる中間層１５にまで達しても問題はない。この領域はそもそも記録に用いない領域であり、磁気的干渉を避ける上では磁性材料が存在しない方が好ましい。
【００４１】
続いて、図２(Ｇ)に示すように、スパッタリング法により、露出面の全面に不動態化する金属又はその合金層１９を形成する。すなわち、磁性材料層の凹部側面及び凹部底面に、不動態化する金属又はその合金層１９を堆積させる。なお、図３（Ｋ）のように中間層１５の一部が露出している場合には、その露出面に不動態化する金属又はその合金層１９を堆積させる。
【００４２】
続いて、図２（Ｈ）に示すように、スパッタリング法により、前述した工程終了後の被加工体の表面に非磁性材料層（非磁性領域１８の母材）を、凹部の厚さ（又は深さ）よりも若干厚く充填する。
【００４３】
次に、図２（Ｉ)に示すように、エッチング法（例えばＣＭＰ法）により、磁性材料層（磁性領域１７の母材）が露出するまで媒体表面の凹凸を平滑化する。この際、レジスト２１と保護膜２４の全体と、不動態化する金属又はその合金層１９と磁性材料層（非磁性領域１８）の余剰部分が除去される。
【００４４】
この後、図２(Ｊ)に示すように、平滑化した面に保護膜２０を化学気相成長法（CVD：Chemical Vapor Deposition）を用いて堆積し、その後、保護膜２０の上に液体潤滑層２３を塗布する。これにより、図１に示した構造を有する磁気記録媒体を作成することができる。なお、製造過程で図３（Ｋ）に構造を採る場合（中間層１５の一部が露出する場合）には、図３（Ｌ）に示す構造を有する磁気記録媒体が製造される。
【００４５】
（２−３）耐食性の評価
耐食性の評価は以下の手順で行った。まず、温度60℃、相対湿度90％RH以上の高温多湿状態の条件下にサンプルを96時間放置する。次に、Optical Surface Analyzerを用いて半径14ｍｍから25ｍｍまでの範囲内における腐食点の数をカウントし、以下のようにランク付けした。カウント数が50未満のものをＡ、50以上200未満のものをＢ、200以上500未満のものをＣ、500以上のものをＤとして評価した。実用的にはＢランク以上が望ましい。
【００４６】
（３）実施例
以下、具体的な実施例について表及び図を参照して説明する。
（３−１）実施例１
本実施例に関しては、図１及び表１に示した層構成のものを使用した。使用した充填剤はSiO2である。また、磁性領域１７と非磁性領域（充填領域）１８との界面（図１の場合、磁性材料層（磁性領域１７の母材）の凹部底面も含まれる。以下同じ。）に形成される不動態化する金属又はその合金層１９としてCr50Ti50を使用した。また、膜厚は、平均で約 5nmであるものとする。ここで記述する平均膜厚は、平面基板に同条件でスパッタした場合の膜厚を意味する。この磁気記録媒体（サンプル１−１）の耐食性と媒体S/Nを調べたところ、18dＢ以上の高いS/NとAランクの優れた耐食性を得ることができた。
【００４７】
（３−２）実施例２
次に、磁性領域１７と非磁性領域（充填領域）１８の界面に形成する不動態化する金属又はその合金層１９をCr50Ti50以外の金属に変更し（サンプル２−１〜２−１０）、それぞれについて実施例１と同様の評価を行った。表２に、媒体S/N比及び耐食性を評価した結果を示す。なお、平均厚さはいずれの金属においても 5nmである。
【００４８】
【表２】
2010218610.tif 000004
【００４９】
いずれのサンプルに関しても、優れた耐食性を示した。また、媒体S/Nも18dB以上であり良好であった。これらの金属は、耐食性の優れている点から、今回使用した磁気記録層であるCoCrPt-SiO2との密着性も優れていることが分かる。サンンプル２−９のCr及びサンプル２−１０のNi50Ta50に関しては、サンプル２−１〜２−８のものと比較して若干耐食性が低かった。これは、以下のように説明することができる。Crは、結晶性の金属であることから、欠陥が多いためと考えられる。また、Niを含有する場合、Niは酸性溶液中においては保護作用を示す酸化物や水酸化物を形成しない。また、 fccの結晶構造をとるために薄膜では欠陥を多く有するためと考えられる。
【００５０】
（３−３）実施例３
次に、凹凸パターンを形成した磁性材料層（磁性領域１７の母材）の表面に堆積させる不動態化する金属又はその合金層１９の組成をCi50Ti50に固定し、膜厚だけを変化させる場合について検討した。図４に示すように平均膜厚が 2nm以下の場合、耐食性はＣランク以下になり、耐食性が劣化することが分かる。これは、基板１１に対して垂直方向から不動態化する金属をスパッタするために、平均膜厚が薄い場合、磁気記録層の磁性部と非磁性部との界面の垂直部が、不動態化する金属で十分に覆われていないためである。
【００５１】
磁性材料層（磁性領域１７の母材）のうち凹パターン部の内壁面の全体が不動態化する金属又はその合金層１９で覆われるためには、少なくとも平均膜厚が10nm以上になる時間をかけてスパッタする必要がある。
【００５２】
しかし、前述したように、不動態化する金属は、欠陥部や非スパッタ領域において再析出により不動態化させる能力を有している。このため、平均膜厚が10nm以下であっても、平均膜厚が2nm以上あれば腐食ポイント数は減少し、Ｂランクに入るようになる。平均膜厚が2nm以下になると欠陥が多くなり、不動態化する金属の再析出によっても欠陥部を全て修復できなくなるために、腐食量は多くなる。
【００５３】
（３−４）実施例４
次に、磁気記録層１６の組成を変化させた場合について検討した。なお、磁気記録層１６の最厚部の膜厚は15nmであるものとする。磁気記録層以外の基本的な構造は、サンプル１-１と同様である。サンプル３-１は、CoCrPtにTa酸化物を添加したグラニュラー構造からなり、サンプル３-２、３-３の磁気記録層１６は、それぞれ交互にCoとPd又はCoとPtが積層された多層膜で構成されている。表３に示されるように、磁気記録層１６の組成が変化しても、耐食性のランクに変化はなく、磁気記録層１６と不動態化する金属との密着性は良好であると推察される。
【００５４】
【表３】
2010218610.tif 000005
【００５５】
(３−５)実施例５
この実施例では、製造過程で図３（Ｋ）に示す構造を採用したサンプル（図３(Ｌ)：サンプル４−１）について説明する。このサンプル４−１は、図３（Ｋ）の構造が得られた後、非磁性材料層（非磁性領域１８の母材）の堆積→保護膜２４とレジスト２１の除去（例えばＣＭＰ法）→保護膜２３の形成→潤滑剤の塗布を順番に実行することにより作製することができる。なお、サンプル４−１の磁気記録層１６を構成する材料及び膜厚はサンプル１−１と同様であるものとする。このサンプル４−１の耐食性と媒体S/Nを調べたところ、18dＢ以上の高いS/NとAランクの優れた耐食性を得ることができた。
【００５６】
(４)磁気記憶装置例
ここでは、図５に、前述の実施例で説明した各種の磁気記録媒体を搭載した磁気記憶装置の概略的平面図を示す。また、図６に、図５のＡ−Ａ’断面図を示す。なお、磁気記録媒体以外の構成は、周知の磁気記憶装置と同様の構成を採用する。筐体内には、前述した磁気記録媒体に対応するパターンド媒体３０、これを回転駆動する駆動部３４、記録／再生部を備えた磁気ヘッド３１、磁気ヘッド３１をパターンド媒体３０に対して相対運動をさせる駆動部３３と、磁気ヘッド３１の信号入力と磁気ヘッド３１からの出力信号の再生を行うための記録再生信号処理部３２を備えた構造となっている。
【００５７】
この形態例の場合、磁気ヘッド３１には複合型ヘッドを使用する。例えばトレーリングシールドヘッド型記録ヘッドとシールド型ＭＲ再生素子（ＧＭＲ膜、ＴＭＲ膜など）を用いた再生ヘッドを含む。この形態例に係る磁気記憶装置は、耐食性に優れた磁気記録媒体と、磁界勾配が急峻な磁気ヘッドを搭載することにより、優れた耐食性を実現することができる。すなわち、１平方センチあたり９５ギガビット以上の記録密度を有する磁気記憶装置を達成することができる。
【００５８】
（５）比較例
参考までに、形態例に係る磁気記録媒体の層構造を採用しない幾つかのサンプル構造を説明する。
（５−１）比較例１
不動態化する金属又はその合金層１９を設けなかった場合(サンプル５−１)、図４の平均CrTi膜厚が０の場合に示されるように、非常に耐食性が悪い結果が得られた。
【００５９】
（５−２）比較例２
次に、図７（Ｍ）（潤滑層は省略している）に示すように、磁気記録層１６の磁性領域１７と非磁性領域１８の界面（垂直方向）と磁性領域１７の底部（磁性領域１７と中間層１５の界面）に不動態化する金属層（CrTi）を形成した場合（サンプル６−１）を検討した。このサンプル６−１は、図２に示した方法において、中間層１５の形成後にまず非磁性材料層（非磁性領域１８の母材）を形成し、次に、ナノプリント法−エッチング法により所定の凹凸パターンを形成し、続いて、不動態化する金属又はその合金層１９を形成し、その後、磁性材料層（磁性領域１７の母材）を形成することにより作製することができる。
【００６０】
このサンプル６−１の耐食性レベルはＡで良好であったが、媒体S/Nは13.5と低かった。この理由は、不動態化する金属又はその合金層１９を設けることにより磁気記録層の耐食性を向上させた一方、磁気記録層を形成させる中間層の部分に不動態化を示す金属層が存在するために、磁気記録層の配向性を適切に制御することができなかったためであると考えられる。
【００６１】
(５−３)比較例３
次に、耐食性を向上させる目的で、図７（Ｎ）（潤滑層は省略している）に示すように、磁性領域１７と保護膜２０との界面に、不動態化する金属又はその合金層１９を形成する場合（サンプル７−１）を検討した。このサンプル７−１の耐食性レベルもＡで良好であったが、媒体S/Nは14.3と低かった。耐食性については、不動態化する金属又はその合金層１９の作用によるものである。媒体S/N比の低下は、磁性領域１７と保護膜２０との界面に、不動態化する金属又はその合金層１９を挿入したこと及び挿入した不動態化する金属又はその合金層１９は非磁性材料であることにより、磁気ヘッドと磁気記録層の磁気的距離が増加したためであると考えられる。
【００６２】
（５−４）比較例４
次に、図１に示した不動態化する金属又はその合金層１９の代りに、他の金属層を形成した場合（平均膜厚 5nm）について説明する。なお、それ以外の基本的な組成及び膜厚は、実施例１と同様であるものとする。表４に示すように、いずれの金属又はカーボンにおいても、良い耐食性を示さなかった。サンプル８−１〜８−５の材質それ自身は、耐食性が良いものである。しかし、前述したように溶出・再析出による不動態化を示さない。このため、磁性材料層（磁性領域１７の母材）に形成される凹パターン部の縦方向の面を全て覆うことができず、磁性材料層がむき出しになる部分が存在するためだと考えられる。なお、サンプル８−６及び８−７に関しては、材質自身の耐食性があまり良くないため、良い耐食性を示さなかったと考えられる。
【００６３】
【表４】
2010218610.tif 000006
【００６４】
（６）まとめ
以上説明したように、高い媒体S/N比と優れた耐食性を両立させるディスクリートトラックやパターンド媒体を構成するには、図１に示すように、磁気記録層を構成する磁性領域１７と非磁性領域１８の界面にのみ、不動態化する金属又はその合金層１９を形成させることが効果的であることが分かる。
【００６５】
また、図３（Ｌ）に示すように、非磁性領域１８の下層に磁性材料層が存在しない場合には、非磁性領域１８の底部と下地となる中間層１５との界面に不動態化する金属又はその合金層１９を形成させることが効果的であることが分かる。
【符号の説明】
【００６６】
１…磁気記録媒体、１１…基板、１２…密着層、１３…軟磁性下地層、１４…シード層、１５…中間層、１６…磁気記録層、１７…磁性領域、１８…非磁性領域、１９…不動態を示す金属又はその合金層、２０…保護膜、２１…レジスト、２２…スタンパ、２３…潤滑層、２４…保護膜、３０…パターンド媒体、３１…磁気ヘッド、３２…記録再生信号処理部、３３…駆動部、３４…駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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