(57)【要約】【課題】多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜を提供する。【解決手段】第１積層ユニット４１では、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜４３ａに、磁性原子から形成される第２膜厚の第２薄膜４３ｂが重ね合わせられる。第２積層ユニット４２では、第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜４４ａに、第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子から形成される第４薄膜４４ｂが重ね合わせられる。薄膜の層数に応じて全体の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋは調整される。【選択図】図４
2010135041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、
前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットと
を備えることを特徴とする多層構造膜。
【請求項２】
請求項１に記載の多層構造膜において、前記第１積層ユニットは複数対の第１および第２薄膜を備えることを特徴とする多層構造膜。
【請求項３】
請求項１または２に記載の多層構造膜において、前記第２積層ユニットは複数対の第３および第４薄膜を備えることを特徴とする多層構造膜。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の多層構造膜において、前記磁性原子はコバルトである一方、前記磁性合金は主成分にコバルトを含む原子群であることを特徴とする多層構造膜。
【請求項５】
請求項４に記載の多層構造膜において、前記第２または第４膜厚は前記磁性原子または前記原子群に含まれる原子の大きさに等しく設定されることを特徴とする多層構造膜。
【請求項６】
基板と、
前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、
前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、
前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、
前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットと
を備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項７】
請求項６に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記第１および第２積層ユニットには、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項８】
請求項７に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、前記第１および第２積層ユニット内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項９】
記憶媒体と、
前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、
基板と、
前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、
前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、
前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、
前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットと
を備えることを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる垂直磁気記憶媒体に関し、特に、ビットパターンドメディアといった垂直磁気記憶媒体に利用されることができる多層構造膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアでは記録磁性層の表面で複数列の記録トラックが同心円状に延びる。例えば個々の記録トラックでは１列または複数列に磁性ピラーが配列される。磁性ピラー同士は非磁性体の働きで相互に磁気的に分離される。垂直磁気記録の実現にあたって軟磁性の裏打ち層上に記録磁性層は積層される。書き込みヘッドから漏れ出る磁界は裏打ち層の働きで記録磁性層の表面に垂直に記録磁性層を突き抜ける。
【特許文献１】特開平６−５２５３５号公報
【特許文献２】特開２００５−２０９３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
パラジウム層およびコバルト層の多層磁性層は広く知られる。ビットパターンドメディアでは、そういった多層磁性層の利用が模索される。利用にあたって多層磁性層の薄膜化が要求される。薄膜化が実現されれば、書き込みヘッドから漏れ出る磁界は確実に裏打ち層に至る。書き込み時に確実に多層磁性層に強い磁界が作用することができる。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜を提供することを目的とする。本発明は、そういった多層構造膜を利用する垂直磁気記憶媒体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】
【０００５】
上記目的を達成するために、１例に係る多層構造膜は、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備える。
【０００６】
こういった多層構造膜では、第１積層ユニットの飽和磁化および異方性磁界は第２積層ユニットの飽和磁化および異方性磁界から異なる値に設定される。第１積層ユニットと第２積層ユニットとの組み合わせに応じて多層構造膜全体の飽和磁化および異方性磁界は調整されることができる。薄膜の膜厚は原子の大きさ程度の離散値すなわち増減値で設定されることができる。薄膜の膜厚は原子の大きさよりも小さいレベルで微妙に調整される必要はない。その結果、多層磁性層が薄膜化されても、比較的に簡単に所望値の飽和磁化および異方性磁界は確立されることができる。
【０００７】
こういった多層構造膜は垂直磁気記憶媒体に利用されることができる。このとき、垂直磁気記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備えればよい。
【０００８】
こういった垂直磁気記憶媒体は記憶装置に利用されることができる。記憶装置は、記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備えればよい。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜は提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。
【００１２】
収容空間には記憶媒体の一具体例すなわち１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモーター１５の回転軸に装着される。スピンドルモーター１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。後述されるように、個々の磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記憶媒体に構成される。
【００１３】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、ベース１３の底板から垂直方向に立ち上がる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。
【００１４】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダー２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダー２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダー２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。
【００１５】
電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は主磁極および副磁極の働きで単磁極ヘッドおよび磁気ディスク１４を循環する。こういった循環の働きで、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。この磁界の働きで磁気ディスク１４に情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。
【００１６】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダー２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力は負圧およびヘッドサスペンション２１の押し付け力に釣り合う。その結果、磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダー２２は浮上し続けることができる。
【００１７】
キャリッジブロック１７にはボイスコイルモーター（ＶＣＭ）２３が連結される。ボイスコイルモーター２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダー２２の浮上中に支軸１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダー２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダー２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダー２２の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。
【００１８】
ヘッドサスペンション２１の先端には、ヘッドサスペンション２１の先端から前方に延びるロードタブ２４が区画される。ロードタブ２４はキャリッジアーム１９の揺動に基づき磁気ディスク１４の半径方向に移動することができる。ロードタブ２４の移動経路上には磁気ディスク１４の外側でランプ部材２５が配置される。ランプ部材２５はベース１３に固定される。ロードタブ２４はランプ部材２５に受け止められる。ランプ部材２５は例えば硬質プラスチック材料から成型されればよい。
【００１９】
ランプ部材２５にはロードタブ２４の移動経路に沿って延びるランプ２５ａが形成される。このランプ２５ａは磁気ディスク１４の中心から遠ざかるにつれて磁気ディスク１４の表面を含む仮想平面から遠ざかる。したがって、キャリッジアーム１９が支軸１８回りで磁気ディスク１４の回転軸から遠ざかると、ロードタブ２４はランプ２５ａを上っていく。こうして浮上ヘッドスライダー２２は磁気ディスク１４の表面から引き剥がされる。浮上ヘッドスライダー２２は磁気ディスク１４から外側に待避する。反対に、キャリッジアーム１９が支軸１８回りに磁気ディスク１４の回転軸に向かって揺動すると、ロードタブ２４はランプ２５ａを下っていく。回転中の磁気ディスク１４から浮上ヘッドスライダー２２には浮力が作用する。ランプ部材２５およびロードタブ２４は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。
【００２０】
図２に示されるように、磁気ディスク１４の表面には同心円状に複数列の磁性ドット２６が確立される。個々の磁性ドット２６は、磁気ディスク１４の表面に直交する中心軸を有する円柱すなわち磁性ピラーで構成される。磁性ピラーの直径は例えば２０ｎｍ程度に設定される。中心軸同士の間隔は例えば２２ｎｍ〜２３ｎｍ程度に設定される。磁性ピラー同士は非磁性体２７で分離される。ここでは、例えば３列の磁性ピラーで１記録トラック２８が形成される。したがって、記録トラック２８同士は非磁性体２７で磁気的に分離される。しかも、個々の列中では磁性ピラーは非磁性体２７で個々に分離される。
【００２１】
図３は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク１４の断面構造を示す。この磁気ディスク１４は基体すなわち基板３１を備える。基板３１は、例えば、ディスク形のＳｉ本体３１ａと、Ｓｉ本体３１ａの表裏面に広がる非晶質のＳｉＯ２膜３１ｂとで構成されればよい。ここでは、Ｓｉ本体３１ａの表面のみが図示される。ただし、基板３１にはガラス基板やアルミニウム基板が用いられてもよい。
【００２２】
基板３１の表面には裏打ち層３２が広がる。裏打ち層３２は例えばＦｅＴａＣ膜やＮｉＦｅ膜といった軟磁性体から構成されればよい。ここでは、例えば膜厚３００［ｎｍ］程度のＦｅＴａＣ膜が用いられる。裏打ち層３２では、基板３１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。
【００２３】
裏打ち層３２の表面には多層構造膜３３が広がる。多層構造膜３３に磁気情報は記録される。多層構造膜３３の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３４やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３５で被覆される。なお、基板３１の裏面には同様に裏打ち層３２、多層構造膜３３、保護膜３４および潤滑膜３５が順次積層される。
【００２４】
多層構造膜３３は、裏打ち層３２の表面に広がるタンタル（Ｔａ）密着層３７を備える。タンタル密着層３７は非晶質構造を有する。タンタル密着層３７の膜厚は例えば２．０［ｎｍ］に設定される。タンタル密着層３７の表面にはパラジウム（Ｐｄ）下地層３８が広がる。パラジウム下地層３８は多結晶構造を有する。隣接する結晶同士は密着する。パラジウム下地層３８の膜厚は５．０［ｎｍ］未満に設定される。ここでは、パラジウム下地層３８の膜厚は３．０［ｎｍ］に設定される。
【００２５】
多層構造膜３３は、パラジウム下地層３８の表面に広がる第１積層ユニット４１を備える。第１積層ユニット４１上には第２積層ユニット４２が重ね合わせられる。第２積層ユニット４２は直接に第１積層ユニット４１の表面に受け止められる。第１および第２積層ユニット４１、４２に前述の磁性ピラーは形成される。
【００２６】
図４は第１および第２積層ユニット４１、４２の一具体例を示す。第１積層ユニット４１は少なくとも１層以上の第１二層構造膜４３を備える。個々の第１二層構造膜４３は、第１膜厚の第１薄膜４３ａと、第１薄膜４３ａに重ね合わせられる第２膜厚の第２薄膜４３ｂとを備える。第２薄膜４３ｂは第１薄膜４３ａの表面に直接に受け止められる。第１薄膜４３ａは非磁性貴金属原子から形成される。非磁性貴金属原子は例えばパラジウム（Ｐｄ）原子から構成される。したがって、第１薄膜４３ａはパラジウム層を形成する。磁性原子は例えばコバルト（Ｃｏ）原子から構成される。したがって、第２薄膜４３ｂはコバルト層を形成する。その他、パラジウム原子に代えて白金（Ｐｔ）原子が用いられてもよい。コバルト原子に代えて鉄（Ｆｅ）原子が用いられてもよい。ここでは、第１積層ユニット４１は１層の第１二層構造膜４３を備える。第１二層構造膜４３では膜厚０．８［ｎｍ］のパラジウム層すなわち第１薄膜４３ａの表面に膜厚０．２［ｎｍ］のコバルト層すなわち第２薄膜４３ｂが直接に重ね合わせられる。
【００２７】
第２積層ユニット４２は少なくとも１層以上の第２二層構造膜４４を備える。個々の第２二層構造膜４４は、第３膜厚の第３薄膜４４ａと、第３薄膜４４ａに重ね合わせられる第４膜厚の第４薄膜４４ｂとを備える。第４薄膜４４ｂは第３薄膜４４ａの表面に直接に受け止められる。第３膜厚は前述の第１膜厚から相違する。第４膜厚は前述の第３膜厚から相違する。第３薄膜４４ａは非磁性貴金属原子から形成される。非磁性貴金属原子は例えばパラジウム（Ｐｄ）原子から構成される。したがって、第３薄膜４４ａはパラジウム層を形成する。磁性原子はコバルト（Ｃｏ）原子から構成される。したがって、第４薄膜４４ｂはコバルト層を形成する。その他、パラジウム原子に代えて白金（Ｐｔ）原子が用いられてもよい。コバルト原子に代えて鉄（Ｆｅ）原子が用いられてもよい。ここでは、第２積層ユニット４２は４層の第２二層構造膜４４を備える。第２二層構造膜４４では膜厚０．６［ｎｍ］のパラジウム層すなわち第３薄膜４４ａの表面に膜厚０．４［ｎｍ］のコバルト層すなわち第４薄膜４４ｂが直接に重ね合わせられる。
【００２８】
いま、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッドが磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、主磁極から漏れ出る磁界は磁性ドット２６で第１および第２積層ユニット４１、４２に作用する。第１および第２積層ユニット４１、４２には、第１および第２積層ユニット４１、４２の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。磁界は裏打ち層３２から単磁極ヘッドの副磁極に循環する。こうして第１および第２積層ユニット４１、４２では複数個の磁性ピラーごとに上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。情報は記録される。このとき、タンタル密着層３７、パラジウム下地層３８並びに第１および第２積層ユニット４１、４２の総膜厚は十分に縮小されることから、単磁極ヘッドおよび裏打ち層３２の距離は短縮されることができる。その結果、第１および第２積層ユニット４１、４２には十分な強度の磁化が確立されることができる。第１および第２積層ユニット４１、４２の働きで確実に正確な情報は書き込まれる。
【００２９】
読み出しヘッド素子が磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、第１および第２積層ユニット４１、４２から漏れ出る磁界はスピンバルブ膜やトンネル接合膜に作用する。スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。このとき、第１および第２積層ユニット４１、４２では、後述されるように、的確に調整された飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋが確保されることから、確実に正確な情報は復元されることができる。
【００３０】
次に磁気ディスク１４の製造方法を簡単に説明する。まず、基板３１が用意される。基板３１はスパッタリング装置に装着される。スパッタリング装置のチャンバー内には真空環境が確立される。チャンバー内には例えばＦｅＴａＣターゲットがセットされる。チャンバー内で基板３１の表面には裏打ち層３２が形成される。裏打ち層３２の表面には順番に膜厚２．０［ｎｍ］のタンタル密着層３７および膜厚３．０［ｎｍ］のパラジウム下地層３８が形成される。形成にあたってスパッタリング装置が用いられる。スパッタリング装置には、同様に、タンタルターゲットやパラジウムターゲットがセットされる。パラジウム下地層３８の形成にあたって例えばチャンバー内の圧力は０．７［Ｐａ］程度に設定される。その結果、形成されたパラジウム下地層３８では結晶粒同士は密着する。連続構造の多結晶膜が形成される。その一方で、チャンバー内の圧力が例えば７［Ｐａ］といった高圧に設定されると、パラジウム下地層３８では結晶粒同士が分離してしまう。分離構造の多結晶膜が形成される。
【００３１】
その後、パラジウム下地層３８の表面には第１積層ユニット４１が形成される。１層の第１二層構造膜４３が積層される。膜厚０．８［ｎｍ］のパラジウム層および膜厚０．２［ｎｍ］のコバルト層が順番に形成される。形成にあたってスパッタリング装置が利用される。スパッタリング装置のチャンバー内にはパラジウムターゲットおよびコバルトターゲットがセットされる。パラジウム層の形成後にコバルト層の形成に先立って所定の待機時間が確保される。パラジウム層の積層にあたって、スパッタリングのレートは、パラジウム下地層３８の積層にあたって設定されるスパッタリングのレートよりも遅いレートに設定される。
【００３２】
第１積層ユニット４１の表面には第２積層ユニット４２が形成される。４層の第２二層構造膜４４が積層される。膜厚０．６［ｎｍ］のパラジウム層および膜厚０．４［ｎｍ］のコバルト層が交互に形成される。形成にあたってスパッタリング装置が利用される。スパッタリング装置のチャンバー内にはパラジウムターゲットおよびコバルトターゲットがセットされる。２つのターゲットから順番にパラジウム原子およびコバルト原子は放出される。相前後する層形成の間には所定の待機時間が確保される。
【００３３】
その後、図５に示されるように、第２積層ユニット４２の表面には所定のパターンでレジスト膜４６が形成される。レジスト膜４６は前述の磁性ドット２６に相当する領域を覆い隠す。こういったレジスト膜４６の形成にあたって例えばフォトリソグラフィー技術が利用される。レジスト膜４６の形成後、第２積層ユニット４２の表面にはイオン注入が実施される。イオン注入機では電圧の制御に基づきイオンの到達深度が調整される。その結果、レジスト膜４６の周囲では第２積層ユニット４２の表面から深さ５．０ｎｍまで満遍なく第１および第２積層ユニット４１、４２はアモルファス化される。このアモルファス化に応じて第１および第２積層ユニット３９の磁性は失われる。こうして変質域すなわち非磁性体２７は形成される。レジスト膜４６直下で磁性ピラーは確立される。磁性ピラーの確立後、レジスト膜４６は除去される。
【００３４】
その後、第１および第２積層ユニット４１、４２の表面には保護膜３４が形成される。形成にあたって例えばＣＶＤ法（化学的気相蒸着法）が用いられる。保護膜３４の表面には潤滑膜３５が塗布される。塗布にあたっていわゆるディップ法が用いられる。ディップ法では基板３１は例えばパーフルオロポリエーテルを含む溶液に浸される。
【００３５】
本発明者は多層構造膜３３の特性を検証した。検証にあたってガラス基板上で膜厚２．０［ｎｍ］のタンタル密着層３７および膜厚３．０［ｎｍ］のパラジウム下地層３８が形成された。パラジウム下地層３８上に第１および第２積層ユニット４１、４２が形成された。第１積層ユニット４１には前述の第１二層構造膜４３が用いられた。膜厚０．８［ｎｍ］のパラジウム層の表面に膜厚０．２［ｎｍ］のコバルト層が積層された。第２積層ユニット４２には前述の第２二層構造膜４４が用いられた。膜厚０．６［ｎｍ］のパラジウム層の表面に膜厚０．４［ｎｍ］のコバルト層が積層された。２種類の第１および第２積層ユニット４１、４２が用意された。第１具体例に係る多層構造膜３３には前述の第１および第２積層ユニット４１、４２が用いられた。すなわち、１層の第１二層構造膜４３および４層の第２二層構造膜４４が形成された。第２具体例に係る多層構造膜３３では第１積層ユニット４１は２層の第１二層構造膜４３で構成された。第２積層ユニット４２は３層の第２二層構造膜４４で構成された。したがって、第１および第２積層ユニット４１、４２の総膜厚は前述の第１および第２積層ユニット４１、４２と同一（すなわち５．０［ｎｍ］）に設定された。第１および第２具体例に係る多層構造膜３３の形成にあたって待機時間は５秒に設定された。２種類の具体例に加えて２種類の参考例が用意された。第１参考例に係る多層構造膜３３では第１および第２積層ユニット４１、４２に代えてパラジウム下地層３８上に５層の第２二層構造膜４４が形成された。第２参考例に係る多層構造膜３３では第１および第２積層ユニット４１、４２に代えて５層の第１二層構造膜４３が形成された。したがって、第２二層構造膜４４や第１二層構造膜４３の総膜厚は５．０［ｎｍ］に設定された。第１および第２参考例に係る多層構造膜３３の形成にあたって待機時間は５秒に設定された。
【００３６】
本発明者は第１および第２具体例に係る多層構造膜３３並びに第１および第２参考例に係る多層構造膜３３の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋを測定した。図６に示されるように、第１参考例に係る多層構造膜３３では、第２参考例に係る多層構造膜３３に比べて、コバルト層の膜厚の増大に応じて著しく高い飽和磁化Ｍｓが得られた。その一方で、第１参考例に係る多層構造膜３３では、第２参考例に係る多層構造膜３３に比べて、著しく低い異方性磁界Ｈｋが得られた。第１二層構造膜４３の層数と第２二層構造膜４４の層数とに応じて飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋは調整されることができた。総膜厚が一定に設定されても、層数の組み合わせに応じて飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋは調整されることが見出された。ここで、コバルト層の膜厚０．２［ｎｍ］はコバルト原子の大きさ（直径）に相当する。膜厚１．０［ｎｍ］以下でコバルト層の膜厚の制御は難しい。その一方で、前述のように、層数の調整に応じて飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋが調整されれば、比較的に簡単に所望の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋは得られることができることが確認された。
【００３７】
本発明者はさらに第３具体例に係る多層構造膜３３を用意した。この多層構造膜３３では第１積層ユニット４１は５層の第１二層構造膜４３で構成された。第２積層ユニットは同様に５層の第２二層構造膜４４で構成された。したがって、第１および第２積層ユニット４１、４２の総膜厚は前述の第１および第２積層ユニット４１、４２の２倍（すなわち１０．０［ｎｍ］）に設定された。第３具体例に係る多層構造膜３３の形成にあたって待機時間は２秒に設定された。第３具体例に加えて２種類の参考例が用意された。第１参考例に係る多層構造膜３３では、前述と同様に、パラジウム下地層３８上に５層の第２二層構造膜４４が形成された。第２参考例に係る多層構造膜３３では、同様に、５層の第１二層構造膜４３が形成された。第１および第２参考例に係る多層構造膜３３の形成にあたって待機時間は２秒に設定された。
【００３８】
本発明者は第３具体例に係る多層構造膜３３並びに第１および第２参考例に係る多層構造膜３３の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋを測定した。図７に示されるように、第１参考例に係る多層構造膜３３では、第２参考例に係る多層構造膜３３に比べて、コバルト層の膜厚の増大に応じて著しく高い飽和磁化Ｍｓが得られた。その一方で、第１参考例に係る多層構造膜３３では、第２参考例に係る多層構造膜３３に比べて、著しく低い異方性磁界Ｈｋが得られた。第１第１二層構造膜４３および第２二層構造膜４４の組み合わせに応じて全体の飽和磁化Ｍｓおよび全体の異方性磁界Ｈｋは変化することが確認された。
【００３９】
図８に示されるように、前述の非磁性体２７は、第１および第２積層ユニット４１、４２の表面に形成される空間４８に埋められる非磁性材料で形成されてもよい。こういった空間４８の形成にあたって例えばリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。リアクティブイオンエッチングの実施にあたって前述と同様に第１および第２積層ユニット４１、４２の表面にはレジスト膜４６が形成される。レジスト膜４６の周囲でエッチング処理が施されると、レジスト膜４６直下に前述の磁性ピラーが形成される。その後、レジスト膜４６は除去される。磁性ピラーの周囲で空間４８には非磁性材料が充填される。こういった充填にあたって例えばスパッタリングが用いられる。磁性ピラー上の非磁性材料は除去される。非磁性材料の充填後、磁性ピラーおよび非磁性材料の表面には保護膜３４および潤滑膜３５が形成される。
【００４０】
なお、第１および第２二層構造膜４３、４４では、コバルトに代えてコバルトを主成分とするコバルト合金が用いられてもよく、パラジウムに代えてパラジウムを主成分とするパラジウム合金が用いられてもよい。その他、パラジウムに代えて白金（Ｐｔ）または白金を主成分とする白金合金が用いられてもよい。コバルト合金には例えばクロム（Ｃｒ）またはボロン（Ｂ）のいずれかが添加されてもよい。１ビットは必ずしも複数の磁性ピラーで確立される必要はなく、１つの磁性ピラーで１ビットが確立されてもよい。
【００４１】
（付記１）  非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備えることを特徴とする多層構造膜。
【００４２】
（付記２）  付記１に記載の多層構造膜において、前記第１積層ユニットは複数対の第１および第２薄膜を備えることを特徴とする多層構造膜。
【００４３】
（付記３）  付記１または２に記載の多層構造膜において、前記第２積層ユニットは複数対の第３および第４薄膜を備えることを特徴とする多層構造膜。
【００４４】
（付記４）  付記１〜３のいずれか１に記載の多層構造膜において、前記磁性原子はコバルトである一方、前記磁性合金は主成分にコバルトを含む原子群であることを特徴とする多層構造膜。
【００４５】
（付記５）  付記４に記載の多層構造膜において、前記第２または第４膜厚は前記磁性原子または前記原子群に含まれる原子の大きさに等しく設定されることを特徴とする多層構造膜。
【００４６】
（付記６）  基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００４７】
（付記７）  付記６に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記第１積層ユニットは複数対の第１および第２薄膜を備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００４８】
（付記８）  付記６または７に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記第２積層ユニットは複数対の第３および第４薄膜を備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００４９】
（付記９）  付記６〜８のいずれか１に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記磁性原子はコバルトである一方、前記磁性合金は主成分にコバルトを含む原子群であることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５０】
（付記１０）  付記９に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記第２または第４膜厚は前記磁性原子または前記原子群に含まれる原子の大きさに等しく設定されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５１】
（付記１１）  付記６〜１０のいずれか１に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記第１および第２積層ユニットには、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５２】
（付記１２）  付記１１に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、前記第１および第２積層ユニット内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５３】
（付記１３）  付記１１に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき前記第１および第２積層ユニット内に形成される変質域であることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５４】
（付記１４）  記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダーとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に積層される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に積層される下地層と、前記下地層に重ね合わせられ、非磁性貴金属原子から形成される第１膜厚の第１薄膜、および、磁性原子または磁性合金から形成される第２膜厚の第２薄膜を重ね合わせる第１積層ユニットと、前記第１積層ユニット上に重ね合わせられて、前記第１膜厚から異なる第３膜厚で前記非磁性貴金属原子から形成される第３薄膜、および、前記第２膜厚から異なる第４膜厚で前記磁性原子または磁性合金から形成される第４薄膜を重ね合わせる第２積層ユニットとを備えることを特徴とする記憶装置。
【００５５】
（付記１５）  付記１４に記載の記憶装置において、前記第１積層ユニットは複数対の第１および第２薄膜を備えることを特徴とする記憶装置。
【００５６】
（付記１６）  付記１４または１５に記載の記憶装置において、前記第２積層ユニットは複数対の第３および第４薄膜を備えることを特徴とする記憶装置。
【００５７】
（付記１７）  付記１４〜１６のいずれか１に記載の記憶装置において、前記磁性原子はコバルトである一方、前記磁性合金は主成分にコバルトを含む原子群であることを特徴とする記憶装置。
【００５８】
（付記１８）  付記１４〜１７のいずれか１に記載の記憶装置において、前記第１および第２積層ユニットには、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする記憶装置。
【００５９】
（付記１９）  付記１８に記載の記憶装置において、前記非磁性体は、前記第１および第２積層ユニット内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする記憶装置。
【００６０】
（付記２０）  付記１８に記載の記憶装置において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき前記第１および第２積層ユニット内に形成される変質域であることを特徴とする記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造の平面図である。
【図２】磁気ディスクの表面を概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った垂直断面図であって、第１実施形態に係る磁気ディスクを示す垂直断面図である。
【図４】図３の垂直断面図の部分拡大図である。
【図５】図３に対応し、第１および第２積層ユニットの非磁性化の過程で第２積層ユニットの表面に形成されるレジスト膜を概略的に示す垂直断面図である。
【図６】第１および第２二層構造膜の層数と、飽和磁化および異方性磁界との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図７】第１および第２二層構造膜の層数と、飽和磁化および異方性磁界との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図８】図３に対応し、第２実施形態に係る磁気ディスクを示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１  記憶装置としてのハードディスク駆動装置、１４  垂直磁気記憶媒体としての磁気ディスク、２６  磁性ピラーすなわち磁性ドット、２７  非磁性体、２８  記録トラック、３２  裏打ち層、３３  多層構造膜、３８  パラジウム下地層、４１  第１積層ユニット、４２  第２積層ユニット、４３ａ  第１薄膜（パラジウム層）、４３ｂ  第２薄膜（コバルト層）、４４ａ  第３薄膜（パラジウム層）、４４ｂ  第４薄膜（コバルト層）。
【図１】
2010135041.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010135041.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010135041.tif 000007
【図６】
2010135041.tif 000008
【図７】
2010135041.tif 000009
【図８】
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