(57)【要約】【課題】ビットパターンド型やディスクリート・トラック型等のタイプの磁気記憶媒体を製造可能な簡易な製造方法、そのような簡易な製造方法で製造可能な上記タイプの磁気記憶媒体および情報記憶装置を提供する。【解決手段】基板６１上に、Ｓｍ−Ｃｏ合金で磁性膜６２を形成する製膜工程（Ａ）と、磁性膜６２の、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットとなる複数箇所を除いた他の箇所に局所的にイオンを注入して飽和磁化を低下させることで、磁性ドットの相互間に、磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯を形成するイオン注入工程（Ｃ）とを有する製造方法で磁気ディスク１０を製造する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｍ−Ｃｏ基合金で磁性膜を形成する磁性膜形成過程と、
前記磁性膜に対し、所定の保護領域を除いた他の領域に対して局所的にイオンを注入する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。
【請求項２】
前記イオン注入過程が、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記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項３】
前記イオン注入過程が、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記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項４】
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更に有し、
前記イオン注入過程が、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３のうちいずれか１項記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項５】
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４記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項６】
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４又は５記載の磁気記憶媒体製造方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に設けられた、Ｓｍ−Ｃｏ基合金で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にイオンが注入されてなる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。
【請求項８】
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７記載の磁気記憶媒体。
【請求項９】
基板、該基板上に設けられた、Ｓｍ−Ｃｏ基合金で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、および、該磁性部の磁性膜と連続した磁性膜にイオンが注入されてなる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。
【請求項１０】
前記磁気記憶媒体の磁性部が、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９記載の情報記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
一方、記録ビット長の短縮を進めると、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。
【０００５】
これらの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方法として、ディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体やビットパターンド型の磁気記憶媒体が提案されている（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が形成されドットの相互間は非磁性材料で構成される。このように磁性材料のドットが互いに分離されていると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。
【０００６】
ここで、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の製造方法として、上記特許文献１等に提案されている従来の製造方法について説明する。
【０００７】
図１は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の従来の製造方法を示す図である。
【０００８】
従来の製造方法では、まず、製膜工程（Ａ）で、基板１上に磁性膜２が形成される。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
このような従来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。
【００１３】
ここで、イオンが磁性膜に注入されると、その磁性膜の磁気特性が変化するということが知られている（例えば、特許文献２参照。）。そして、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３および特許文献４参照。）。
【００１４】
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。
【特許文献１】特許第１８８８３６３号明細書
【特許文献２】特開平０７−１４１６４１号公報
【特許文献３】特開２００２−２８８８１３号公報
【特許文献４】特開２００７−２２６８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、単純にイオンドーピング方式を適用するだけでは、飽和磁化がほとんど変化しないため、上述した干渉や熱揺らぎ現象が解決できておらず、実用化には至っていない。
【００１６】
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、上述のような簡易な製造方法が実用化に至っていない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タイプの磁気記憶媒体に共通して当てはまる課題である。
【００１７】
本願では上記事情に鑑み、上記タイプの磁気記憶媒体を製造可能な簡易な製造方法、そのような簡易な製造方法で製造可能な上記タイプの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。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
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、
Ｓｍ−Ｃｏ基合金で磁性膜を形成する磁性膜形成過程と、
上記磁性膜に対し、所定の保護領域を除いた他の領域に対して局所的にイオンを注入するイオン注入過程とを有することを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成する基本形態の磁気記憶媒体は、
基板と、
上記基板上に設けられた、Ｓｍ−Ｃｏ合金で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、
上記磁性部の磁性膜と連続した磁性膜にイオンが注入されてなる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低磁性部とを備えたことを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成する基本形態の情報記憶装置は、
基板、その基板上に設けられた、その基板上にＳｍ−Ｃｏ合金で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、および、その磁性部の磁性膜と連続した磁性膜にイオンが注入されてなる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低磁性部とを備えた磁気記憶媒体と、
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／又は再生を行う磁気ヘッドと、
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ヘッド位置制御機構とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記の基本形態の磁気記憶媒体製造方法によれば、例えばビットパターンド型の磁気記憶媒体の磁性ドット間を占める低磁性部や、ディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体のトラックの両サイドを占める低磁性部を、イオン注入によって形成することができる。そのため、エッチングや充填や平坦化等といった複雑な製造プロセスが不要となるので、この基本形態の磁気記憶媒体製造方法は簡易な製造方法となる。また、上記の基本形態の磁気記憶媒体および情報記憶装置によれば、その簡易な製造方法での製造が可能となる。ここで、上記の各基本形態によれば、イオン注入を受ける磁性膜が、Ｓｍ−Ｃｏ基合金で形成される。このＳｍ−Ｃｏ基合金の磁性膜によれば、磁性ドットでの磁気記録に必要な磁気異方性を担保しつつ、イオン注入によって、十分な飽和磁化の低減が可能であることを本件の開発者は見出した。つまり、上記の各基本形態によれば、磁性膜の飽和磁化を局所的に低減させる上述の簡易な製造方法で、ビットパターンド型やディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体や情報記憶装置を現実的に製造することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上、説明したように、本件によれば、上記タイプの磁気記憶媒体を製造可能な簡易な製造方法、そのような簡易な製造方法で製造可能な上記タイプの磁気記憶媒体および情報記憶装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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を、以下図面を参照して説明する。
【００２４】
図２は、情報記憶装置の具体的な一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。
【００２５】
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。
【００２６】
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一実施形態に相当する。
【００２７】
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、
「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であり、
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である」という応用形態は好適である。
【００２８】
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相当する。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、そのようなタイプの磁気記憶媒体に相当する上記の応用形態は好適である。
【００２９】
図２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。また、表裏面に対して長手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面内磁気記憶媒体にも適用可能である。
【００３０】
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。
【００３１】
また、ハードディスク装置１００のハウジングＨ内には、磁気ディスク１０の表面に沿って移動するスイングアーム２０、スイングアーム２０の駆動に用いられるアクチュエータ３０、および制御回路５０も納められている。
【００３２】
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、上述した情報記憶装置の基本形態における磁気ヘッドの一例に相当する。
【００３３】
磁気ヘッド２１による情報の読み書きやアーム３０の移動は制御回路５０によって制御されており、上位装置との情報の遣り取りもこの制御回路５０を介して行われる。
【００３４】
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、上述した情報記憶装置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。
【００３５】
図３は、図２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。
【００３６】
この図３には、円板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。
【００３７】
図３に示す磁気ディスク１０は、基板Ｓ上に複数の磁性ドットＱ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Ｑ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Ｑは磁気ディスク１０の中心の周りに周回状に並んでおり、磁性ドットの列はトラックＴを形成する。基板Ｓ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Ｑ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。
【００３８】
また、磁性ドットＱの相互間は、飽和磁化が磁性ドットＱの飽和磁化よりも低く、磁性ドットＱの相互間を磁気的に分断するドット間分断帯Ｕとなっている。このドット間分断帯Ｕによって磁性ドットＱ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Ｕ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。
【００３９】
このように磁性ドットＱどうしの磁気的相互作用が小さいと、磁性ドットＱに対する情報の記録再生に際してもトラックＴ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いわゆる干渉が少ない。また、各磁性ドットＱ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く、いわゆる熱揺らぎ現象も回避される。従って、この図３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、高記録密度の磁気記憶媒体が実現可能である。
【００４０】
この磁気ディスク１０の製造方法について以下説明する。
【００４１】
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一実施形態に相当する。
【００４２】
ここで、この磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対して、
「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」という応用形態は好適である。
【００４３】
この応用形態は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を製造する磁気記憶媒体製造方法に相当する。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、そのようなタイプの磁気記憶媒体を製造す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。
【００４４】
図４は、図２および図３に示す磁気ディスクの製造方法を示す図である。
【００４５】
この図４に示す製造方法では、まず、製膜工程（Ａ）で、ガラスの基板６１上に磁性膜６２が形成される。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磁性膜形成過程の一例に相当し、この磁性膜６２は、Ｓｍ−Ｃｏ合金で形成された磁性膜である。
【００４６】
ここで、本実施形態では、後述のイオン注入工程（Ｃ）でのイオン注入によって、磁性膜６２において図３のドット間分断帯Ｕに相当する領域の飽和磁化が低減される。磁性ドットＱの相互間を磁気的に確実に分断するドット間分断帯Ｕを形成するためには、飽和磁化は、イオン注入前のおよそ２０％まで低減されることが望ましい。一方で、磁性ドットＱでの磁気記録には、一般に、磁気異方性磁界で１４ｋＯｅ以上の磁気異方性が必要とされている。磁性ドットＱの磁気異方性は、磁性膜６２の磁気異方性であるので、磁性膜６２において上記の１４ｋＯｅ以上の磁気異方性が必要ということになる。ところが、従来、１４ｋＯｅ以上の磁気異方性を有する磁性膜の飽和磁化を、イオン注入によって注入前のおよそ２０％まで低減させることは非常に困難であった。
【００４７】
ここで、本件の開発者は、１×１０７ｅｒｇ／ｃｍ３以上という大きな磁気異方性定数を有するＳｍ−Ｃｏ合金によれば、５ｎｍ程度の膜厚で磁性膜を形成して、上記の１４ｋＯｅ以上の磁気異方性と飽和磁化の十分な低減とを両立できることを発見した。
【００４８】
図４の製膜工程（Ａ）では、磁性膜６２が、このような望ましい特性を有するＳｍ−Ｃｏ合金で、５ｎｍ程度の膜厚で形成される。
【００４９】
次に、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６３が塗布され、そのレジスト６３に、ナノサイズの穴６４ａが空いたモールド６４が載せられる。これによってレジスト６３がそのナノサイズの穴６４ａに入ってレジスト６３のドット６３ａが形成される。そして、そのモールド６４越しにレジスト６３に紫外線が照射されることでレジスト６３が硬化してドット６３ａが磁性膜６２上にプリントされる。また、レジスト６３が硬化した後モールド６４は除去される。
【００５０】
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、ドット６３ａがプリントされている磁性膜６２の上部から、酸素イオン、窒素イオンのうちのいずれか一方のイオンが照射される。その結果、レジスト６３のドット６３ａで保護された磁性ドット６２ａを残して磁性膜６２にイオンが注入されて飽和磁化が注入前の２０％まで低減される。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イオン注入過程の一例にも相当している。
【００５１】
ここで、上述の基本形態に対し、
「上記イオン注入過程が、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」という応用形態は好適である。
【００５２】
本件の開発者は、酸素イオンや窒素イオンによれば、Ｓｍ−Ｃｏ基合金で形成された磁性膜の磁気特性を効果的に劣化させることができることを発見した。この応用形態は、この発見に基づく形態であり好適であると言える。図４のイオン注入工程（Ｃ）は、この応用形態におけるイオン注入過程の一例にも相当している。
【００５３】
また、上述の基本形態に対し、
「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マスク形成過程を更に有し、
上記イオン注入過程が、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である」という応用形態も好適である。
【００５４】
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４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イオン注入過程の一例にも相当する。
【００５５】
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」という応用形態や、
「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」という応用形態はさらに好適である。
【００５６】
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４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。
【００５７】
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（即ちドット６３ａ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、所望のトラックパターンの形成が可能である。
【００５８】
また、図４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も異なる。
【００５９】
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飽和磁化が低下する。イオン注入の後はレジストのドット６３ａは化学的処理で除去される。
【００６０】
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６２ａの相互間に、磁性ドット６２ａどうしの磁気的な相互作用を分断するドット間分断帯６２ｂが形成されてビットパターンド型の磁気記憶媒体１０の完成（Ｄ）となる。ドット間分断帯６２ｂでは飽和磁化が磁性ドット６２ａの飽和磁化よりも十分に低いため、情報は磁性ドット６２ａのみに記録され、ドット間分断帯６２ｂには情報は記録されない。
【００６１】
この図４に示す製造方法で製造される磁気記憶媒体１０では、表面を構成している磁性ドット６２ａとドット間分断帯６２ｂとの平滑性は、製膜工程（Ａ）で形成された磁性膜６２における平滑性がそのまま維持されたものとなっている。このため、図１に示す従来技術のような平坦化工程は不要となり、この図４に示す製造方法は簡易な方法となっている。
【００６２】
また、この図４に示す製造方法では磁性膜６２上にプリントされたレジストのドット６３ａで磁性ドット６２ａを保護している。従って、磁気記憶媒体１０全面に同時にイオンを照射することができ、必要な箇所へのイオン注入を数秒間のイオン照射によって十分に実現できるので量産性を損なわない。
【００６３】
以下説明する第１および第２実施例では、この図４に示した製造方法を具体的な材料等に適用して技術的効果を確認した。また、この確認では、これらの実施例に対する比較例も適宜に参照されている。
【００６４】
図５は、第１実施例、第２実施例、および比較例に共通の構造を示す図である。
【００６５】
以下、この図５を参照しながら、まず、第１実施例について説明する。
【００６６】
よく洗浄されたガラス基板７０をマグネトロンスパッタ装置にセットし、５×１０−５Ｐａ以下まで真空排気した。その後、ガラス基板７０を加熱せず０．６７ＰａのＡｒガス圧にて、（１１１）結晶配向したｆｃｃ−Ｃｕを、磁性層を結晶配向させるための下地層７１として５ｎｍの膜厚で成膜した。この下地層７１を成膜する過程は図４に示す製造方法では説明が省略されている。
【００６７】
続いて、大気圧に戻すことなく、装置内温度を２３０度に加熱し、Ｓｍ１７−Ｃｏ８３合金からなる磁性膜７２を０．６７ＰａのＡｒガス圧にて形成した。尚、「Ｓｍ１７−Ｃｏ８３合金」という表記における各下付きの数字は、各数字が添付されている元素の組成比を表わしている。
【００６８】
尚、ここでは、３ｎｍ以上で１０ｎｍ未満の範囲内の膜厚で磁性膜７２を形成した。
【００６９】
磁性膜７２を成膜した後には、ダイヤモンドライクカーボンを保護層７３として４ｎｍ成膜した。この保護層７３を成膜する過程も図４に示す製造方法では説明が省略されている。
【００７０】
さらに、磁性膜７２の形成後に、ＳＱＩＤ（Ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ  ＱＵａｎｔｕｍ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）を用いて、上記の範囲内の各膜厚の磁性膜７２について、厚さ方向の磁気異方性磁界を測定した。この測定により、Ｓｍ−Ｃｏ合金の磁性膜７２について、磁気異方性磁界の膜厚依存性を得た。
【００７１】
次に、磁性膜７２の膜厚が５ｎｍのものについて、保護層７３上にはレジストを塗布し、ナノインプリントプロセスを用いて、直径が２０ｎｍ〜６０ｎｍで、高さが約５０ｎｍの柱状のレジストパターン７４を形成した。
【００７２】
レジストパターン７４の上方から５ｋｅＶに加速した窒素イオン７５を照射して磁性膜７２に注入した。上述したようにイオンの加速電圧は、磁性膜７２の中心部へイオンが注入されるように設定した。また、イオン注入は、０から２．５×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２の範囲内でイオン注入量を徐々に増やしながら行なった。
【００７３】
また、ここでは、イオン注入前の磁性膜７２について飽和磁化を予め測定しておき、上記の範囲内の各イオン注入量でのイオン注入の度に、イオン注入を受けて低下した飽和磁化を測定し、前者に対する後者の比率を求めた。これにより、磁性膜７２について、窒素イオン７５の注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を得た。
【００７４】
イオン注入の後、レジストパターン７４をＳＣｌ洗浄によって除去した。
【００７５】
次に、第２実施例として、膜厚が５ｎｍの磁性膜７２に、酸素イオンが注入されたものを作成した。尚、この第２実施例では、磁性膜７２の膜厚が５ｎｍのみであり、注入イオンのイオン種が酸素イオンである以外は、上記の第１実施例と同じ条件下で処理が行われた。また、この第２実施例については、酸素イオンの注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性に係る測定のみを行った。
【００７６】
続いて、これら２つの実施例との比較のために、次のような比較例を作成した。この比較例では、磁性材料としてＣｏ−Ｃｒ３．３−Ｐｔ２２．５合金を用いる以外は、上記の第１実施例と同じ条件下で磁性膜の形成やイオン注入を行なった。尚、この比較例では、イオン注入による飽和磁化低減効果の、イオン注入量依存性に係る測定は省略し、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金の磁性膜７２の磁気異方性磁界の膜厚依存性に係る測定のみを行った。
【００７７】
図６は、Ｓｍ−Ｃｏ合金の磁性膜およびＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金の磁性膜それぞれにおける磁気異方性磁界の膜厚依存性を示すグラフである。
【００７８】
この図６のグラフＧ１では、横軸に磁性膜の膜厚がとられ、縦軸に磁気異方性磁界がとられている。そして、このグラフＧ１には、Ｓｍ−Ｃｏ合金の磁性膜７２における磁気異方性磁界の膜厚依存性が、丸印を結ぶ第１ラインＬ１で示されている。さらに、このグラフＧ１には、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金の磁性膜７２における磁気異方性磁界の膜厚依存性が、四角印を結ぶ第２ラインＬ２で示されている。
【００７９】
第２ラインＬ２から、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金の磁性膜では、磁気記録に必要とされている１４ｋＯｅ以上の磁気異方性磁界を得るためには、１０ｎｍ以上の膜厚が必要であることが分かる。これに対し、第１ラインＬ１から、Ｓｍ１７−Ｃｏ８３合金の磁性膜では、５ｎｍ以下の膜厚でも１４ｋＯｅ以上の磁気異方性磁界が得られることが分かる。
【００８０】
次に、第１および第２実施例についての、イオン注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を参照して、５ｎｍの膜厚での形成で１４ｋＯｅ以上の磁気異方性磁界が担保された磁性膜について飽和磁化を十分に低減できることを示す。尚、上述したように、ビットパターンド型の磁気記憶媒体において磁性ドットの相互間を磁気的に確実に分断するドット間分断帯を形成するためには、飽和磁化は、イオン注入前のおよそ２０％まで低減されることが望ましい。
【００８１】
図７は、第１実施例についての、イオン注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を示すグラフであり、図８は、第２実施例についての、イオン注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を示すグラフである。
【００８２】
図７のグラフＧ２および図８のグラフＧ３の双方とも、横軸にイオン注入量がとられ、縦軸に規格化飽和磁化がとられている。尚、縦軸の規格化飽和磁化は、イオン注入前の飽和磁化に対するイオン注入後の飽和磁化の比率で示されている。
【００８３】
図７のグラフＧ２では、窒素イオンの注入（第１実施例）による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性が、丸印を結ぶ第３ラインＬ３で示されている。また、図８のグラフＧ３では、酸素イオンの注入（第２実施例）による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性が、四角印を結ぶ第４ラインＬ４で示されている。
【００８４】
これら２つのグラフＧ２，Ｇ３から、窒素イオンおよび酸素イオン双方とも、２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２のイオン注入量で、膜厚が５ｎｍの、Ｓｍ１７−Ｃｏ８３合金の磁性膜の飽和磁化を、注入前の２０％以下まで低減できることが分かる。一般に、イオン注入において、磁性膜の表面状態を損なわないためには、イオン注入量は、１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下であることが望ましいと言われている。これに対し、Ｓｍ１７−Ｃｏ８３合金の磁性膜に対する窒素イオンや酸素イオンの注入によれば、１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２という上限に対して十分な余裕を持って飽和磁化を低減できることが分かる。
【００８５】
以上のことから、磁性膜をＳｍ−Ｃｏ合金で形成することにより、膜厚が５ｎｍでの形成で磁気記録に必要な１４ｋＯｅ以上の磁気異方性磁界を得つつ飽和磁化を十分に低減できることが確認された。従って、Ｓｍ−Ｃｏ合金を磁性材料に採用した上述の製造方法によれば、イオンドーピング方式を用いて、ビットパターンド型やディスクリート・トラック型の磁気記憶媒体や情報記憶装置を簡易かつ現実的に製造することができる。
【００８６】
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。
【００８７】
また、上述した説明では、磁性膜を形成するＳｍ−Ｃｏ基合金の一例としてＳｍ−Ｃｏ合金を例示したが、Ｓｍ−Ｃｏ基合金はこれに限るものではない。このＳｍ−Ｃｏ基合金は、Ｓｍ−Ｃｏ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Ｓｍ−Ｃｏ合金に添加した合金等であっても良い。
【００８８】
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、媒体のごく表面に、媒体面に接触しないようにステンシルマスクを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。
【００８９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】ビットパターンド型の磁気記憶媒体の従来の製造方法を示す図である。
【図２】情報記憶装置の具体的な一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３】図２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。
【図４】図２および図３に示す磁気ディスクの製造方法を示す図である。
【図５】第１実施例、第２実施例、および比較例に共通の構造を示す図である。
【図６】Ｓｍ−Ｃｏ合金の磁性膜およびＣｏ−Ｃｒ−Ｐｔ合金の磁性膜それぞれにおける磁気異方性磁界の膜厚依存性を示すグラフである。
【図７】第１実施例についての、イオン注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を示すグラフである。
【図８】第２実施例についての、イオン注入による飽和磁化低減効果のイオン注入量依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９１】
１００    ハードディスク装置
１０    磁気ディスク
６１    基板
６２    磁性膜
６２ａ    磁性ドット
６２ｂ    分断帯
【図１】
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【図２】
2010123179.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010123179.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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