(57)【要約】  磁気記憶装置は、円盤状の基板２１と、基板上に形成された軟磁性裏打層２２と、軟磁性裏打層２２上に形成された磁化容易軸が膜面に垂直な記録層２５と、からなる垂直磁気記録媒体２０と、媒体対向面に露出する記録素子および再生素子を有する磁気ヘッドとを備える。軟磁性裏打層２２は、周方向に沿って磁化容易軸が配向してなり、磁気ヘッドの記録素子は記録磁界を印加する主磁極７１と記録磁界を還流するリターンヨーク部とを有し、媒体対向面５２ａにおいてサイドリターンヨーク７２が主磁極７１の径方向に配置されてなり、記録磁界による磁束は軟磁性裏打層２２中を径方向に流れる構成とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の基板と、該基板上に形成された軟磁性裏打層と、該軟磁性裏打層上に形成された磁化容易軸が膜面に垂直な記録層と、からなる垂直磁気記録媒体と、
媒体対向面に露出する記録素子および再生素子を有する磁気ヘッドと、を備え、
前記軟磁性裏打層は、周方向に沿って磁化容易軸が配向してなり、
前記記録素子は記録磁界を印加する軟磁性材料からなる主磁極部と記録磁界を還流する軟磁性材料からなるリターンヨーク部とを有し、
前記リターンヨーク部は、媒体対向面において主磁極部の径方向に配置されてなるリターンサイドヨークを有し、前記記録磁界に係る磁束が軟磁性裏打層中を径方向に流れる磁気記憶装置。
【請求項２】
前記基板の表面に周方向に沿って延在する複数の溝を有するテクスチャを備え、該テクスチャに接して軟磁性裏打ち層が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項３】
前記テクスチャは、機械的に形成された研磨痕が周方向に沿って延在することを特徴とする請求項２記載の磁気記憶装置。
【請求項４】
前記テクスチャは、複数の、略一方向に長い凸状体からなり、該凸状体はその長手方向が周方向に沿って複数配列されてなることを特徴とする請求項２記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
前記テクスチャは、径方向に沿ってかつ基板の表面に対して斜め方向からイオンビームを照射して形成されてなることを特徴とする請求項４記載の磁気記憶装置。
【請求項６】
前記基板と軟磁性裏打層との間に誘電体層をさらに備え、
前記テクスチャは基板の表面の代わりに誘電体層の表面に形成されてなることを特徴とする請求項２記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
前記基板は、周方向に沿って交互に延在する凸部および凹部を有し、
前記凸部および凹部は、径方向に沿って交互に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項８】
前記凸部の表面にテクスチャが形成されてなり、該テクスチャに接して軟磁性裏打ち層が形成されてなることを特徴とする請求項７記載の磁気記憶装置。
【請求項９】
前記テクスチャは、機械的に形成された研磨痕が周方向に沿って延在することを特徴とする請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１０】
前記テクスチャは、複数の、略一方向に長い凸状体からなり、該凸状体はその長手方向が周方向に沿って複数配列されてなることを特徴とする請求項８記載の磁気記憶装置。
【請求項１１】
前記テクスチャは、径方向に沿ってかつ基板の表面に対して斜め方向からイオンビームを照射して形成されてなることを特徴とする請求項１０記載の磁気記憶装置。
【請求項１２】
前記凸部上の記録層に情報が記録されることを特徴とする請求項７記載の磁気記憶装置。
【請求項１３】
前記媒体対向面における主磁極部は、空気流出端側が空気流入端側よりも長い等脚台形状の形状を有することを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項１４】
前記リターンサイドヨークは、媒体対向面において主磁極部の径方向両側に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体を備える磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記憶装置、例えば磁気ディスク装置は、磁気ディスクの媒体ノイズの低減化と共に、磁気ヘッドへのスピンバルブ再生素子の採用により著しく記録密度が向上し、１００Ｇｂｉｔ／（インチ）2を超える面記録密度が達成されている。【０００３】
磁気記憶装置は、従来、その磁気記録媒体として面内記録方式の磁気記録媒体が用いられてきた。この方式は磁気記録媒体の残留磁化膜厚積（ｔＢｒ)の縮小と、高保磁力（Ｈｃ）化により、媒体ノイズの低減が図れることが知られている。ｔＢｒの縮小を進めると記録層の結晶粒子が微細化し、記録層の残留磁化が熱エネルギーの影響で次第に減少する、いわゆる熱揺らぎの問題が発生する。また、高Ｈｃ化も記録ヘッド磁界の大きさには制限があることから、これ以上の高Ｈｃ化は難しいとされている。この様な背景により、面内記録方式の磁気記録媒体のこれ以上の高記録密度化は難しいとされてきた。【０００４】
近年、磁気記録媒体のさらなる高記録密度化を達成する為に、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（垂直磁気記録媒体）の開発が活発になってきている。垂直磁気記録方式では、垂直磁気記録媒体に記録された記録ビットは、隣接する記録ビットの反磁界の影響により、高記録密度である程、残留磁化の大きさが安定する利点がある。その結果、熱揺らぎ耐性も強化される。【０００５】
また、垂直記録媒体には、基板と記録層との間に軟磁性材料からなる軟磁性裏打層が付与される。軟磁性裏打層を付与しなくとも記録・再生は可能であるが、単磁極ヘッドと裏打層との組み合わせにより、記録時における記録素子からの発生磁界を従来の面内記録用ヘッドと比較して約１．３倍以上に大幅に増加できる。これにより、面内記録媒体よりも高いＨｃを垂直媒体に付与することが可能となる。また、軟磁性裏打層は記録素子から発生される磁界を急峻に引き込む為、磁界勾配が小さくなり、信号の書き広がりの影響も低減される。この様に垂直磁気記録媒体は、面内磁気記録媒体と比較して、様々な優位性がある。【０００６】
このような記録層と軟磁性裏打層を有する構造では、磁極を経由せずリターンヨークとシールド間を還流する磁束、ならびに軟磁性裏打層の磁壁から発生する磁束により記録層の情報が不所望に消去される広域トラック消去（ＷＡＴＥＲ；Ｗｉｄｅ  Ａｄｊａｃｅｎｔ  Ｔｒａｃｋ  ＥＲａｓｕｒｅ）が問題となっている。【０００７】
この問題を解決するため、ヘッドでは、リターンヨークとシールド間の磁束還流を防ぐ二層コイル方式が採用されている。一方、垂直磁気記録媒体では、所定の厚さのＲｕ膜を２つの軟磁性層で挟んで互いに反平行の方向の磁化を有する反強磁性構造体の軟磁性裏打ち層が採用されている。
【特許文献１】特開平６−１０３５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、広域トラック消去を抑制可能な新規で有用な垂直磁気記録媒体を備える磁気記憶装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、円盤状の基板と、該基板上に形成された軟磁性裏打層と、該軟磁性裏打層上に形成された磁化容易軸が膜面に垂直な記録層と、からなる垂直磁気記録媒体と、媒体対向面に露出する記録素子および再生素子を有する磁気ヘッドと、を備え、前記軟磁性裏打層は、周方向に沿って磁化容易軸が配向してなり、前記記録素子は記録磁界を印加する軟磁性材料からなる主磁極部と記録磁界を還流する軟磁性材料からなるリターンヨーク部とを有し、前記リターンヨーク部は、媒体対向面において主磁極部の径方向に配置されてなるリターンサイドヨークを有し、前記記録磁界に係る磁束が軟磁性裏打層中を径方向に流れる磁気記憶装置が提供される。【００１０】
本発明によれば、媒体対向面においてサイドリターンヨークが主磁極部の径方向に配置されているので、記録の際に軟磁性裏打層中では、記録磁界による磁束は径方向に流れる。さらに、軟磁性裏打層の周方向に磁化容易軸が配向しているので径方向は磁化困難軸となるため、径方向は周方向よりも高周波透磁率が高くなる。そのため、高周波でスイッチングする磁束が径方向にいっそう流れ易くなり、記録磁界は記録層中を面内方向に広がりが抑制される。その結果、広域トラック消去を抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。
【図２】本実施の形態を構成する垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図３】イオンビームテクスチャが形成された基板の一部の模式図である。
【図４】軟磁性裏打層の磁化容易軸の配向を説明するための図である。
【図５】イオンビームテクスチャの形成方法を説明するための図（その１）である。
【図６】イオンビームテクスチャの形成方法を説明するための図（その２）である。
【図７】実施例の軟磁性裏打層の磁気特性図である。
【図８】比較例の軟磁性裏打層の磁気特性図である。
【図９】本実施の形態を構成する磁気ヘッドの要部拡大斜視図である。
【図１０】磁気ヘッドの素子部の媒体対向面の構成を示す図である。
【図１１】磁気ヘッドの素子部および垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図１２】磁気ヘッドの素子部および垂直磁気記録媒体の空気流出端側からみた断面図である。
【図１３】本実施の形態を構成する他の垂直磁気記録媒体の斜視図である。
【図１４】図１３に示す他の垂直磁気記録媒体の断面図である。
【図１５】磁気ヘッドの素子部の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１０    磁気記憶装置
２０，８０    垂直磁気記録媒体
２１    基板
２１ａ    テクスチャ
２１−１    基板表面
２１Ｇ    グルーブ領域
２１Ｌ    ランド領域
２１Ｄ    凹部
２２    軟磁性裏打層
２３    シード層
２４    中間層
２５    記録層
２６    保護膜
３０    テクスチャ形成装置
３１    基板保持台
３５    イオンガン
４２    遮蔽板
４２ａ  開口部
４８    基板保持部材
５０    磁気ヘッド
５１    サスペンション
５２    ヘッドスライダ
５２ａ  媒体対向面
５３    サイドレール
５４    センターレール
５５，９０    素子部
５６    信号配線
６０    再生素子
６１，６３    シールド
６２    磁気抵抗効果素子
６８    非磁性絶縁材料
７０    記録素子
７１    主磁極
７２    サイドリターンヨーク
７３    下部ヨーク
７４    バックヨーク
７５    コイル
８１    トラック領域
８２    トラック間領域
８３    記録セル
８４    セル間領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照しつつ実施の形態を説明する。【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る磁気記憶装置の要部を示す図である。なお、図１は磁気記憶装置を密閉するためのカバーを外した状態を示している。【００１５】
図１を参照するに、磁気記憶装置１０は、筐体１１と、筐体１１内に収容された垂直磁気記録媒体２０、磁気ヘッド５０、磁気ヘッド５０をボイスコイルモータ（ＶＣＭ、隠れて図示されず。）によって径方向に回動させるアクチュエータユニット１４、およびハブ１２等から構成される。また、垂直磁気記録媒体２０およびハブ１２に隠れて図示されないが、ハブの下に垂直磁気記録媒体２０を回転駆動させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）が設けられている。さらに、磁気ディスク装置１０は、磁気ヘッド５０に入出力する信号を信号配線（図９に示す５６）を介して伝送する。信号配線は筐体１１の垂直磁気記録媒体２０とは反対側に実装されたプリント回路板（不図示）に接続される。プリント回路板には、ＶＣＭやＳＰＭのドライバ回路や記録および再生信号を処理するリード・ライト・チャネル回路や、ハードディスク・コントローラ等が設けられている。【００１６】
図２は、本実施の形態を構成する垂直磁気記録媒体の断面図であり、径方向に沿った断面図である。【００１７】
図２を参照するに、垂直磁気記録媒体２０は、円盤状の基板２１と、その上に軟磁性裏打層２２、シード層２３、中間層２４、記録層２５、保護膜２６、および潤滑層２７が順次堆積され、さらに、基板の表面にはテクスチャが形成され、テクスチャに軟磁性裏打ち層が接した構成を有する。なお、図２では、テクスチャ２１ａの上に堆積するシード層２３等の表面にはテクスチャ２１ａの凹凸の影響により凹凸が形成される場合があるが、説明の便宜のため凹凸を省略して示している。ここでは、垂直磁気記録媒体２０は円盤状の基板２１に形成された磁気ディスクを例として説明する。すなわち、記録方向は周方向、記録方向に直交する方向は径方向となる。以下、具体的に垂直磁気記録媒体２０を説明する。【００１８】
基板２１は、公知の基板材料を用いることができる。基板２１は、例えばガラス基板、ＮｉＰめっきアルミ合金基板、シリコン基板、プラスチック基板、セラミックス基板、カーボン基板等を用いることができる。基板２１は、その表面に、後ほど詳述する好ましいテクスチャを形成できる点でガラス基板およびＮｉＰめっきアルミ合金基板が好ましい。ガラス基板としては、化学強化処理が施されたソーダ石灰ガラス、ホウ珪酸ガラス、またはアルミノホウ珪酸ガラス基板や、結晶化ガラス基板が挙げられる。【００１９】
テクスチャは、周方向に沿って延在する多数の溝を有し、これに接する軟磁性裏打ち層の磁化容易軸を周方向に配向させる。テクスチャについては後ほど詳述する。【００２０】
軟磁性裏打層２２は、膜厚が、例えば、１０ｎｍ〜２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、およびＢから選択された少なくとも１種の元素を含む非晶質もしくは微結晶の軟磁性材料からなる。軟磁性裏打層１２は、例えば、ＣｏＮｂＺｒ，ＣｏＴａＺｒ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＴａＣ，ＦｅＡｌＳｉ，ＣｏＦｅＺｒＴａ，およびＮｉＦｅ等からなる。このような軟磁性材料を選択することで、記録磁界の飽和を抑制し、サイドイレーズを抑制できる。さらに、軟磁性裏打層１２は、１層に限定されず、複数層を積層してもよい。【００２１】
シード層２３は、膜厚が、例えば２．０ｎｍ〜１０ｎｍであり、例えばＴａ、Ｗ、Ｍｏ等を含む非晶質の非磁性材料からなる。シード層１３は、この上に形成される中間層１４の結晶粒子の結晶配向性を向上させる。さらに、シード層２３は、中間層２４の結晶粒子の粒径を均一化し、さらに記録層２５の結晶粒子の粒径を均一化し、媒体ノイズを低減する。【００２２】
また、シード層２３は、中間層２４の結晶配向性、さらには記録層２５の結晶配向性をいっそう向上させる点で、上記の非晶質の非晶質材料かなる層の上にさらに、図示を省略するが、面心立方格子（ｆｃｃ）結晶構造を有する結晶質層を積層することが好ましい。かかる結晶質層の材料としては、Ｃｕ、Ｎｉ、ＮｉＦｅ、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｕ等が挙げられ、これらの結晶質層は、それぞれ（１１１）結晶面が優先的に成長する。中間層１４が六方細密充填（ｈｃｐ）結晶構造を有する材料からなるので、ｆｃｃ結晶構造を有する結晶質層の（１１１）結晶面上に、中間層１４の（０００２）面が優先的に成長し、さらにその上に記録層２５の（０００２）面が優先的に成長するので結晶配向性が良好となる。なお、シード層２３を設けた方が上述したように好ましいが、省略してもよい。【００２３】
中間層２４は、ｈｃｐ結晶構造を有する非磁性材料からなる。中間層２４は、例えば、Ｒｕ、ｈｃｐ結晶構造を有する非磁性のＲｕ−Ｘ合金（ＸはＣｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｂ、Ｓｉ、Ｔｉ、およびＭｎからなる群のうち少なくとも１種からなる。）が挙げられる。中間層２４は、非晶質の非磁性材料からなるシード層２３上に（０００２）面が優先的に成長する。また、中間層２４は、シード層２３が非晶質の非磁性材料からなる層とｆｃｃ結晶構造を有する結晶質層がこの順に積層されている場合は、結晶質層上に（０００２）面が優先的にエピタキシャル成長し、結晶性および結晶配向性が良好となり、中間層１４自体の結晶性が良好となる。これと共に、中間層１４のｃ軸の配向が基板面に対して垂直となると共に、その結晶配向性が良好になる。その結果、中間層２４は、記録層２５の結晶配向性を向上させ、記録再生特性が向上する。【００２４】
また、中間層２４は、Ｒｕ、ＲｕＣｏ、ＲｕＣｏＣｒ、ＲｕＣｏＢ、ＲｕＣｏＣｒＴａ、ＲｕＳｉＯ２、ＲｕＴｉＯ２からなる群のうちいずれか一種からなることが好ましい。これらの材料は、その格子間隔が記録層２５の格子間隔と略同等のため、互いに格子整合が良好となり、記録層１５の磁化容易軸（ｃ軸）の配向分散が低減され、記録再生特性が向上する。【００２５】
なお、上述したように、中間層２４を設ける方が良好な磁気特性および記録特性が得られる点で好ましいが、垂直磁気記録媒体２０に要求される特性に応じて必ずしも設ける必要はない。【００２６】
記録層２５は、強磁性材料からなり、例えばｈｃｐ結晶構造を有する強磁性材料を含む。ｈｃｐ結晶構造を有する強磁性材料としては、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、およびＣｏＣｒＰｔ−Ｍ（Ｍは、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、およびＣｕからなる群のうち少なくとも１種から選択される。）が挙げられる（以下、記録層強磁性材料と称する。）。記録層２５は、記録層強磁性材料のみからなる強磁性層、いわゆる連続膜でもよい。【００２７】
また、記録層２５は、記録層強磁性材料をスパッタ法により成膜する際に酸素ガスを含む雰囲気で成膜し、膜中に酸素がとりこまれた強磁性材料でもよい。これにより、磁性粒子同士の界面である粒界部に酸素が取り込まれるので、粒界部の厚さが増大し磁性粒子同士がいっそう離隔される。これにより、媒体ノイズが低減されＳＮ比が向上する。このような記録層２５は、記録層強磁性材料にＯ（酸素）が含まれる組成を有するが、例えば、ＣｏＣｒ−Ｏ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｏ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｏ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ−Ｏである。【００２８】
また、記録層２５は、記録層強磁性材料からなる磁性粒子と、それを取り囲む非磁性材料からなる非固溶層からなる、いわゆるグラニュラー膜でもよい。磁性粒子は、中間層２４の表面から基板面に対して略垂直方向に成長する柱状構造を有し、基板面内方向には互いに非固溶相により離隔されている。非固溶相は、磁性粒子を形成する強磁性材料と固溶しない、あるいは化合物を形成しない非磁性材料から構成される。非固溶相は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ、及びＭｇから選択されるいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｎ、及びＣから選択される少なくともいずれか１種の元素との化合物からなり、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｇＯなどの酸化物や、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、Ｍｇ3Ｎ2などの窒化物や、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣなどの炭化物が挙げられる。磁性粒子はこのような非磁性材料よりなる非固溶相によって、隣り合う磁性粒子と物理的に離隔されるので磁気的相互作用が低減され、その結果、媒体ノイズが低減されてＳＮ比が向上する。【００２９】
上記のグラニュラー膜の組成のうち、磁性粒子がＣｏＣｒＰｔおよびＣｏＣｒＰｔ−Ｍのうちのいずれかからなり、非固溶層が酸化物からなることが好ましく、さらに、非固溶層がＳｉＯ2またはＴｉＯ2からなることが好ましい。この組み合わせにより、磁性粒子が非固溶層により略均一に離隔され、良好な磁気特性および記録再生特性が得られる。【００３０】
また、記録層２５は、強磁性元素と非磁性元素のそれぞれの薄膜を交互に積層した強磁性人工格子膜でもよい。このような強磁性人工格子膜としては、Ｃｏ層とＰｄ層を交互に多数積層したＣｏ／Ｐｄ人工格子膜や、Ｃｏ層とＰｔ層を交互に多数積層したＣｏ／Ｐｔ人工格子膜が挙げられる。強磁性人工格子膜は膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する。強磁性人工格子膜では、一軸異方性定数が上記の記録層強磁性材料よりも大きい材料が得られるので保磁力を容易に増加できる。なお、Ｃｏ層、Ｐｄ層、およびＰｔ層のそれぞれの繰り返し単位は単層でもよく２層でもよい。【００３１】
なお、記録層２５は、単層に限らず、複数の層を積層体としてもよい。積層体は互いに異なる組成の記録層強磁性材料を含む強磁性層からなる。すなわち、記録層２５は互いに異なる元素の組み合わせの記録層強磁性材料、あるいは同じ元素の組み合わせで且つ元素含有量が異なる記録層強磁性材料からなる。記録層２５の膜厚は、高記録密度化に適する点で３ｎｍ〜２５ｎｍの範囲に設定されることが好ましい。【００３２】
保護膜２６は、特に限定されないが、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜１５ｎｍのアモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン、および酸化アルミニウム等のいずれからなる。【００３３】
潤滑層２７は、特に限定されないが、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜５ｎｍのパーフルオロポリエーテルが主鎖の潤滑剤を用いることができる。潤滑層２７は、保護膜２６の材料に応じて設けてもよく、設けなくともよい。【００３４】
次に、本発明を構成する垂直磁気記録媒体テクスチャ２１ａについて詳しく説明する。テクスチャは多数の溝が周方向に延在してなる。テクスチャとして、機械的テクスチャが挙げられる。機械的テクスチャは、ダイアモンド微粒子やアルミナ微粒子の研磨剤を基板２１に圧接したパッドと基板２１との間にダイアモンド微粒子やアルミナ微粒子の研磨剤を介在させ、パッドと基板２１とを相対的に動かすことで、基板表面に研磨痕を形成したものである。本実施の形態では、例えば基板２１を回転させることで周方向に延びる多数の研磨痕が形成されている。これにより、後の図４に示すように、軟磁性裏打層２２の磁化容易軸が周方向に配向する。この効果については後述する。【００３５】
なお、パッドあるいは基板２１を径方向に揺動させて研磨痕の延在方向を周方向に対して数度以内、例えば５度以内になるように形成してもよい。研磨痕の径方向の平均間隔は、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲に設定することが好ましい。また、テクスチャ２１ａは次に説明するいわゆるイオンビームテクスチャでもよい。【００３６】
図３は、イオンビームテクスチャが形成された基板の一部の模式図である。図４は、軟磁性裏打層の磁化容易軸の配向を説明するための図である。図３中、矢印ＣＩＲで示す方向は基板２１の周方向、矢印ＲＡＤで示す方向は基板２１の径方向である。【００３７】
図３および図４を図２と共に参照するに、基板２１の表面に形成されたテクスチャ２１ａは、後ほど説明するテクスチャ形成装置により所定の方向からイオンビームを基板表面に照射することにより、イオンビームが照射された領域内に多数の溝が自己組織的に形成される。テクスチャ２１ａは、周方向（図３に示すＣＩＲ方向）に沿って互いに略平行に多数の溝２１ａ−１が形成され、さらに、溝２１ａ−１は、径方向に（図３に示すＲＡＤ方向）に略所定の間隔で形成されている。このため、図４に示すように、軟磁性裏打層２２の磁化容易軸ＥＡはテクスチャ２１ａにより周方向に配向する。これにより、テクスチャの溝２１ａ−１により、磁化容易軸ＥＡの周方向の配向性が向上して異方性磁界Ｈｋが増加して、周方向の高周波透磁率が低下し、一方、径方向の高周波透磁率が向上する。後ほど説明するように、記録素子のリターンヨーク部の配置によって、記録磁界による磁束が軟磁性裏打層２２中を径方向、すなわち透磁率の高い方向に沿って流れるので、主磁極から記録層を介して軟磁性裏打層に亘って、記録磁界の膜面に平行な方向の広がりが抑制され、その結果、広域トラック消去を低減できる。【００３８】
イオンビームによるテクスチャ２１ａの溝２１ａ−１は、周方向に長い凸状体１１ａ−２が多数配置されて形成される。凸状体２１ａ−２は、周方向に略沿って配列されているが、必ずしも周方向に沿った直線上に一列に配列しているわけではなく、径方向に微小にずれて配列している。このように凸状体２１ａ−２が配列することで、溝２１ａ−１は周方向に沿った直線にはならないが、溝２１ａ−１の大部分は周方向に沿って形成されるので、軟磁性裏打層１２の磁化容易軸ＥＡが周方向からのずれが少なくなる。すなわち、軟磁性裏打層１２の磁化容易軸ＥＡは周方向に対して角度分散が、機械的テクスチャよりも低減可能となる。そのため、広域トラック消去をいっそう低減できる。【００３９】
なお、本明細書および請求の範囲において、「略等間隔」あるいは「略所定の間隔」とは、次に説明するように、隣接する溝同士が交わる場合や、複数の溝に亘って凹部がある場合のように、周方向に溝が等間隔にならない領域が局所的に形成される場合をも含むものである。【００４０】
テクスチャの溝２１ａ−１の周方向の間隔は、良好な磁気異方性付与の点で、１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲から選択された間隔で形成されることが好ましい。すなわち、テクスチャ２１ａは、良好な磁気異方性付与の点で、周方向の１μｍ当たりの溝の本数が、１０００本〜１０本の範囲に設定されることが好ましい。【００４１】
溝２１ａ−１の深さは、平均溝深さを０．３ｎｍ〜５．０ｎｍ（さらには０．３ｎｍ〜２．０ｎｍ）の範囲に設定することが好ましい。平均溝深さが０．３ｎｍよりも浅いと記録層２５のＲＡＤ方向の配向度が十分ではない。また、平均溝深さが５．０ｎｍを超えると垂直磁気記録媒体２０の表面粗さが悪化しヘッドクラッシュが生じ易くなる。なお、溝２１ａ−１の深さは、ＡＦＭを用いて溝の方向と直交する方向の断面形状を測定し、その断面形状の谷の最も深い位置から、その谷を挟む２つの山のピークを結んだ直線におろした垂線の長さとする。そして、平均溝深さは、４０個程度の溝の深さの測定値の平均値とする。【００４２】
また、テクスチャ２１ａにより異方性磁界Ｈｋが増加するので、軟磁性裏打層１２は単層でよい。軟磁性裏打層１２を積層フェリ構造の軟磁性裏打積層体をとした場合よりも単純な構造となるので、製造コストを低減できる。また、高価なＲｕ材料を使用しなくともよい。【００４３】
なお、図示は省略するが基板２１の表面にテクスチャ２１ａを形成する代わりに、基板２１と軟磁性裏打層２２との間に、さらに誘電体層を形成し、誘電体層の表面にテクスチャを形成してもよい。かかる誘電体層の材料としては、金属元素の酸化物、窒化物、および炭化物や、ガラス材料、セラミックス材料等が挙げられ、例えば、二酸化ケイ素膜、窒化ケイ素膜、炭化ケイ素膜等が挙げられる。これにより、基板表面にテクスチャを形成した場合と同様の効果が得られ
る。【００４４】
次に垂直磁気記録媒体１０の製造方法を図２を参照しつつ説明する。【００４５】
最初に、基板２１の表面を洗浄・乾燥後、テクスチャ形成装置を用いて基板２１の表面に周方向に沿って延在する多数の溝からなるテクスチャ２１ａを形成する。テクスチャ２１ａは、機械的テクスチャでもよく、イオンビームによって形成するイオンビームテクスチャでもよい。以下、イオンビームによるテクスチャ形成工程について詳しく説明する。【００４６】
テクスチャ形成装置３０は、真空容器４４内に、基板２１を載置する基板保持台３１と、基板保持台３１の主面に直交する回転軸の周りに基板保持台３１を介して基板１１を回転させる回転駆動部３２が設けられる。また、テクスチャ形成装置３０には、真空容器４４内を排気して真空雰囲気に保持するためにロータリーポンプや分子ターボポンプ等からなる排気系４５が設けられる。【００４７】
基板２１の上方には、イオンビーム４１を基板２１に照射するイオンガン３５が設けられる。イオンガン３５は、例えばカウフマン（Ｋａｕｆｍａｎ）型イオンガンを用いることができ、他にフォローカソード型、ＥＣＲ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）型等のイオンガンを用いることができる。カウフマン型イオンガンは、ビーム径が太く、例えば直径が数ｃｍ〜十数ｃｍのイオンビーム束が得られる点で好ましい。また、カウフマン型イオンガンは、イオンビーム４１の直進性が良好である点で好ましい。【００４８】
イオンガン３５は、熱陰極３６と、円筒状のマグネトロン陽極３８と、マグネトロン陽極３８の中心軸方向に磁界を印加するコイル３９と、遮蔽電極３７と、イオン化されたガスを引き出すと共に加速する加速電極４０等から構成される。遮蔽電極３７および加速電極４０には。直径数百μｍの多数の開口部３７ａ、４０ａが対向するように設けられている。なお、熱陰極３６、マグネトロン陽極３８、加速電極４０の各々に電源装置（不図示）が接続される。なお、イオンガン３５には、加速電極４０で加速されたイオンビーム中に熱電子を放出するニュートライザを設けてもよい。この熱電子により、イオンビームが照射された基板２１の表面２１−１や遮蔽板４２の帯電を抑制する。【００４９】
イオンガン３５の動作を以下に説明する。まず、熱陰極３６から放出された電子はトロコイド運動をしながら円筒状のマグネトロン陽極３８内に閉じ込められる。閉じ込められた電子は供給されたガスと衝突し、ガスを電離させてガスイオン（正イオンとなる。）を生成する。そしてガスイオンは、加速電極４０に印加された負の加速電圧により開口部４０ａから引き出されると共に加速されてイオンビーム４１を形成する。イオンビーム４１は、基板２１の表面に対して所定の照射方向で照射される。【００５０】
イオンビーム４１の照射方向は、照射位置（開口部４２ａの直下）において基板２１の径方向に平行になるように設定する。さらに、イオンビーム４１の照射方向は、図５に示すように基板２１の表面２１−１に直交する方向から、基板２１の径方向側に照射角θを傾けた方向に設定する。すなわち、イオンビーム４１の照射方向は、基板２１の径方向と、基板２１の表面２１−１に直交する方向とが形成する平面内で、基板の表面２１−１に直交する方向から照射角θを傾けた方向である。このように照射方向を設定してイオンビームを照射することで、基板表面２１−１に、自己組織的に周方向に沿って多数の微細な溝が形成され、その溝は径方向に略所定の間隔で形成される。【００５１】
ここで、自己組織的とは、イオンビームの断面寸法と比較して非常に微細な溝が自動的に形成されることを意味する。すなわち、イオンビームを絞って基板表面に個々の溝を形成するのではなく、イオンビーム４１を照射した領域内に多数の溝が形成されるということである。【００５２】
ここで、イオンビーム４１の照射角θを４５度〜７０度の範囲に設定することが好ましい。照射角θが４５度よりも小さい場合、および７０度を超える場合は十分な深さの溝が形成され難くなる。照射角θは、溝をより深く形成できる点で、５５度から６５度の範囲に設定することがさらに好ましい。【００５３】
イオンビーム４１に用いられるガスとしては、例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガスが挙げられ、さらにこれらのうちの少なくとも２種のガスを混合して用いてもよい。イオンビームに用いられるガスは、深い溝を効率的に形成できる点および形成される溝の一様性が良好な点ではＫｒおよびＸｅが好ましい。【００５４】
イオンガン３５へのガス供給量を例えば２ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍの範囲に設定することが好ましい。また、イオンビームの加速電圧（図７の加速電極４０に印加される電圧）を０．４ｋＶ〜１．０ｋＶに設定することが好ましい。また、加速電圧は低い程溝の間隔が狭くなり、溝の方向に直交する方向の単位長さ当たりの溝の本数が増加する傾向にある。したがって、記録層の結晶粒子の平均粒径等に応じて加速電圧を適宜選択することで、適切な記録層の周方向の配向度を得ることができる。また、イオンビーム電流は、処理時間との関係で適宜選択されるが、１０ｍＡ〜５００ｍＡの範囲に設定する。【００５５】
また、イオンガン３５によってイオンビーム４１を照射しながら、回転駆動手段（不図示）により基板１１を回転させてもよい。基板１１の回転は、基板１１の中心を通りその表面に直交する中心軸の周りにいずれかの回転方向あるいは両方向を組み合わせて回転させる。回転速度は例えば１５回転／分程度に設定する。なお、図示を省略するが、テクスチャ形成装置に複数のイオンガンを配設して基板の表面全体を同時に照射してテクスチャを形成してもよく、その際に基板を回転させてもよく、回転させなくてもよい。【００５６】
また、イオンビーム４１が基板１１に照射される範囲を制限するために、遮蔽板４２をイオンビームの加速電極４０と基板１１との間に設けてもよい。遮蔽板４２の開口部４２ａは、基板１１の径方向に沿って長いスリット形状とすることが好ましい。このように開口部４２ａを設けることで、基板１１の周方向に広がるイオンビーム４１の照射範囲が制限される。したがって、周方向の照射範囲を制限することで、径方向に沿って溝が形成され、径方向からのずれの少ない溝が形成できる。このような溝からなるテクスチャにより、記録層の周方向の配向度の向上が期待できる。このような開口部４２ａを有する遮蔽板４２を用いる場合は、上述したように基板１１を回転させながらイオンビーム４１を照射する。【００５７】
次いで、テクスチャ形成の後の工程では、テクスチャ２１ａが形成された基板２１の表面を純水、あるいは界面活性剤と純水を用いたスクラブ洗浄等のウェット洗浄を行う。ウェット洗浄を行うことでテクスチャ形成において発生した基板材料の微粒子等を基板１１の表面から除去できる。その結果、垂直磁気記録媒体を形成後に、垂直磁気記録媒体の表面に微粒子に起因する突起等の発生を回避できる。スクラブ洗浄のかわりに超音波洗浄を行ってもよく、スクラブ洗浄と超音波洗浄を組み合わせてもよく、さらに公知の洗浄方法を用いてもよい。なお、基板材料の粒子等の付着の程度に応じてウェット洗浄のかわりに公知のドライ洗浄を用いてもよい。【００５８】
次いで、基板２１をチャンバー内に載置する。なお、基板表面を乾燥させるために、真空中で加熱してもよいが、軟磁性裏打層を成膜する前に基板を冷却する。【００５９】
次いで、テクスチャ２１ａが形成された基板２１上に上述した軟磁性裏打層２２を、無電解めっき法、電気めっき法、スパッタ法、真空蒸着法等により形成する。【００６０】
次いで、軟磁性裏打層２２上にスパッタ装置を用いて、上述した材料からなるスパッタターゲットを用いてシード層２３を形成する。スパッタ装置は予め１０-7Ｐａまで排気可能な超高真空スパッタ装置を用いることが好ましい。具体的には、シード層２３は、例えばＤＣマグネトロン法により不活性ガス雰囲気、例えばＡｒガス雰囲気で、圧力を例えば０．４Ｐａ、投入電力を例えば０．５ｋＷに設定して形成する。この際、基板２１の加熱は行わない方が好ましい。これにより軟磁性裏打層２２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を抑制することができる。もちろん、軟磁性裏打層２２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を伴わない程度の温度である１５０℃以下の温度に加熱してもよい。なお、基板２１の温度条件は、中間層２４、および記録層２５を形成する工程においてもシード層２３の形成の場合と同様である。【００６１】
次いで、シード層２３上に、中間層２４および記録層２５を、順次、上述した材料のスパッタターゲットを用いて形成する。中間層２４および記録層２５の形成条件はシード層２３の形成条件と同様である。【００６２】
なお、記録層２５の形成工程において、不活性ガス雰囲気の代わりに、不活性ガスに酸素ガスあるいは窒素ガスを添加した雰囲気あるいは酸素ガスあるいは窒素ガス雰囲気で形成してもよい。これにより、記録層２５の磁性粒子同士の分離状態が良好となり、媒体ノイズが低減され、ＳＮ比が良好となる。【００６３】
また、記録層２５がグラニュラー膜の場合は、上述した強磁性材料のスパッタターゲットと、非固溶相の非磁性材料のスパッタターゲットを用いて、不活性ガス雰囲気で同時にスパッタして形成する。この際、非磁性材料が酸化物、窒化物、あるいは炭化物の場合は、それぞれ、雰囲気ガスとして、酸素ガス、窒素ガス、炭酸ガスを用いてもよく、不活性ガスに添加してもよい。これにより、非固溶相の酸素、窒素、炭素の各含有量が化学量論的な組成よりも減少するのを抑制でき、良質な記録層が形成できる。その結果、垂直磁気記録媒体２０は耐久性や耐蝕性が良好となる。なお、スパッタターゲットは上記の２つのスパッタターゲットの代わりに、強磁性材料と非磁性材料とを複合した材料からなる一つのスパッタターゲットを用いてもよい。これにより記録層１５の膜の磁性粒子と非固溶相とのモル比の制御が容易になる。【００６４】
次いで、記録層２５上に、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＦＣＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｃａｔｈｏｄｉｃ  Ａｒｃ）法等を用いて保護膜２６を形成する。さらに、保護膜１６の表面に、引き上げ法、スピンコート法、液面低下法等により潤滑層２８を塗布する。以上により、第１の実施の形態に係る垂直磁気記録媒体２０が形成される。【００６５】
なお、上述したシード層２３を形成する工程から記録層２５の形成工程ではＤＣマグネトロン法を例に説明したが、他のスパッタ法（例えばＲＦスパッタ法）や真空蒸着法を用いることができる。【００６６】
また、上述したシード層２３を形成する工程から保護膜２６を形成する工程までは、真空中あるいは成膜雰囲気に保持することが、基板２１あるいは既に形成された各層の表面の清浄性の点で好ましい。【００６７】
次にテクスチャが軟磁性裏打層の磁化容易軸を配向させる効果を確認するために、機械的テクスチャを基板表面に形成し、その上に軟磁性裏打層を形成した試料（実施例と呼ぶ。）を作成した。また、比較のために機械的テクスチャを形成しない以外は上記実施例と同様にして形成した試料（比較例と呼ぶ。）を形成した。【００６８】
実施例の試料は以下のようにして作製した。表面を洗浄・乾燥した外径６５ｍｍの円盤状のガラス基板を用い、テクスチャ形成装置によりガラス基板の表面に周方向に延びる研磨痕を形成した。原子間力顕微鏡により測定したテクスチャ形成後の基板表面の平均表面粗さは０．４５ｎｍであった。テクスチャが形成された基板に真空容器内に配置し、圧力１．０×１０-5Ｐａまで真空容器内を排気後、圧力６．７×１０-1ＰａのＡｒガス雰囲気で、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、基板の加熱を行わないでＣｏ87Ｚｒ5Ｎｂ8（組成は原子百分率で示す。）スパッタターゲットを用いて厚さ２００ｎｍの軟磁性裏打層を形成した。【００６９】
このようにして形成された実施例および比較例の試料を振動試料型磁力計（ＶＳＭ）により膜面内でかつ径方向および周方向にそれぞれ磁界を印加してヒステリシスカーブを測定した。【００７０】
図７は、実施例の軟磁性裏打層の磁気特性図、図８は、比較例の軟磁性裏打層の磁気特性図である。なお、径方向、周方向で示す曲線は、それぞれ径方向、周方向に磁界を印加して測定したヒステリシスカーブである。【００７１】
図７に示す実施例は、周方向のヒステリシスカーブが径方向のヒステリシスカーブよりも矩形に近く、周方向に磁化容易軸が配向している。なお、径方向のヒステリシスカーブから異方性磁界は約５Ｏｅである。一方、図８に示す比較例は、径方向のヒステリシスカーブが周方向のヒステリシスカーブよりも矩形に近く、径方向に磁化容易軸が配向している。これらにより、比較例ではＤＣマグネトロンスパッタ法の磁界分布により径方向に磁化容易軸に配向するが、機械的テクスチャを形成した実施例ではＤＣマグネトロンスパッタ法により形成したにもかかわらず周方向に磁化容易軸が配向し、径方向に磁化困難軸が配向していることが分かる。したがって、径方向に磁化困難軸が配向しているため、径方向の高周波透磁率が周方向よりも高くなり、記録磁界による磁束が径方向に流れ易くなる。【００７２】
次に、本発明の磁気記憶装置を構成する磁気ヘッドを説明する。【００７３】
図９は、本実施の形態を構成する磁気ヘッドの要部拡大斜視図であり、ヘッドスライダ付近の拡大斜視図である。【００７４】
図９を参照するに、磁気ヘッド５０はサスペンション５１の先端部にヘッドスライダ５２が配設され、素子部５５に記録電流を伝送すると共に素子部５５からの再生信号を伝送する配線信号５６が配設されている。ヘッドスライダ５２の媒体対向面５２ａ（垂直磁気記録媒体上を浮上する際に、垂直磁気記録媒体と対向する面）には、空気流入端ＬＤ側にセンターレール５４と、側部ＳＤ寄りに空気流入端ＬＤから空気流出端ＴＲに亘ってサイドレール５３と、空気流出端ＴＲ側の中央に素子部５５が配設されている。センターレール５４およびサイドレール５３は、垂直磁気記録媒体が回転時に空気流により圧力を受け、浮上力が生じ、ヘッドスライダ５２が垂直磁気記録媒体上を浮上可能となる。【００７５】
図１０は磁気ヘッドの素子部の媒体対向面の構成を示す図、図１１は磁気ヘッドの素子部および垂直磁気記録媒体の断面図、図１２は磁気ヘッドの素子部および垂直磁気記録媒体の空気流出端側からみた断面図である。図１０〜図１２に示すＸ軸は図９に示す空気流入端ＬＤ−空気流出端ＴＲ方向を示し、Ｙ軸はコア幅方向（ヘッドスライダの幅方向）、Ｚ軸はヘッドスライダの媒体対向面５２ａから奥行き方向を示している。また図１１および図１２では、垂直磁気記録媒体２０の構成を説明の便宜上一部省略し、基板２１、軟磁性裏打層２２、および記録層２５のみを示している。【００７６】
図１０〜図１２を参照するに、素子部５５は、再生素子６０および記録素子７０からなる。再生素子６０は、２つのシールド６１，６３と、これらのシールド６１，６３に非磁性絶縁材料６８（例えばアルミナ膜）を介して挟まれた磁気抵抗効果素子６２からなる。磁気抵抗効果素子６２は、いわゆるスピンバルブ（ＳＶ）型や強磁性トンネル接合型等の磁気抵抗効果を示す素子である。磁気抵抗効果素子６２は、垂直磁気記録媒体の記録層からの信号磁界を検知して、記録層に記録された情報を読み出す。なお、磁気抵抗効果素子６２は信号磁界を検知可能であれば他のタイプの素子を用いてもよい。【００７７】
記録素子７０は、軟磁性材料からなる主磁極７１と、軟磁性材料からなるサイドリターンヨーク７２、下部ヨーク７３、およびバックヨーク７４からなるリターンヨーク部と、記録コイル７５等からなる。【００７８】
図１０に示すように媒体対向面５２ａには主磁極７１とサイドリターンヨーク７２が露出している。主磁極７１は、その端面７１ａが、空気流入端側よりも空気流出端側が長い等脚台形状である。これにより、磁気ヘッドがスキュー（垂直磁気記録媒体の周方向と空気流入端ＬＤ−空気流出端ＴＲ方向とのなす角）が０度から増加しても、記録素子によって記録層２５に磁気的に形成されるトラックの幅の変動を抑制できる。【００７９】
また、媒体対向面５２ａにおいて、サイドリターンヨーク７２は、主磁極７１に対してＹ軸方向、すなわち、磁気ヘッドの浮上時に垂直磁気記録媒体の略径方向になるように配置されている。サイドリターンヨーク７２は、図１１に示すように、Ｘ軸方向に延在し、下部ヨーク７３に接触している。下部ヨーク７３は、媒体対向面５２ａから非磁性絶縁材料６８を介して奥行き方向に配置されており、媒体対向面５２ａには露出していない。バックヨーク７４は一端が下部ヨーク７３に接触し、他端が主磁極７１に接触している。また、バックヨーク７４には非磁性絶縁材料６８を介して記録コイルが巻回されており、記録電流の記録コイル７５への供給によりバックヨーク７４中に記録磁界が誘起される。【００８０】
主磁極７１、サイドリターンヨーク７２、下部ヨーク７３、およびバックヨーク７４は、軟磁性材料からなり、例えば、ＮｉＦｅ（パーマロイ）、ＣｏＺｒＮｂ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＮｉＦｅ等が用いられる。【００８１】
次に図１１および図１２を参照しつつ記録時の記録磁界による磁束の流れを説明する。なお、記録磁界は媒体対向面において主磁極７１から流出する方向と流入する方向とがスイッチングすることで記録層２５に情報が記録されるが、ここでは主磁極７１から流出する方向を例に説明する。なお、図中、"Ｘ"を"○"で囲んだ記号は磁束が紙面の手前から奥に流れることを示し、"・"を"○"で囲んだ記号は磁束が紙面の奥から手前に流れることを示す。【００８２】
記録コイル７５に記録電流が流れるとバックヨーク７４に磁束が誘起され、誘起された磁束は、主磁極７１中を流れ、主磁極７１の端面７１ａから流出し、記録磁界を形成して記録層２５に膜面に垂直に流れ、軟磁性裏打層２２に流入する。そして、サイドリターンヨーク７２が主磁極７１の径方向両側に配置されているので、軟磁性裏打層２２中を径方向（Ｙ軸方向）両側に向かって流れ、記録層２５を通じてサイドリターンヨーク７２の端面７２ａからにサイドリターンヨーク７２中に流入する。そして、サイドリターンヨーク７２から下部ヨーク７３を介してバックヨーク７４に戻る。ここで、軟磁性裏打層２２中では、上述したように、サイドリターンヨーク７２の配置により、磁束は径方向に流れるが、さらに、軟磁性裏打層２２の周方向に磁化容易軸が配向しているので径方向は磁化困難軸となるため、径方向は周方向よりも高周波透磁率が高くなる。そのため、高周波でスイッチングする磁束が径方向にいっそう流れ易くなり、記録磁界は記録層２５中を面内方向に広がりが抑制される。その結果、このような構成を有する記録素子７０と軟磁性裏打層２２との組み合わせにより広域トラック消去を抑制可能となる。【００８３】
なお、磁気ヘッド５０の再生素子６０および記録素子７０の形成方法は公知の方法、例えば、スパッタ法や真空蒸着法、化学気相成長法等の成膜方法と、フォトリソグラフィ法およびドライエッチング法を組み合わせたパターニング方法を用いることができる。【００８４】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気記憶装置は、軟磁性裏打層の磁化容易軸が周方向に配向し、さらに、記録素子が媒体対向面においてサイドリターンヨークが主磁極の径方向に配置されているので、記録時の磁束の流れが軟磁性裏打層中で径方向に流れ易くなり、スパイクノイズ発生と広域トラック消去を抑制可能となる。【００８５】
図１３は本実施の形態を構成する他の垂直磁気記録媒体の斜視図、図１４は図１３に示す他の垂直磁気記録媒体の断面図である。なお、図１４は、図１３の垂直磁気記録媒体の径方向に沿った断面図である。図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。なお、図１３では説明の便宜のため一部の膜の図示を省略している。【００８６】
図１３および図１４を参照するに、垂直磁気記録媒体８０は、周方向に延在し情報が記録・再生されるトラック領域８１と、トラック領域８１の径方向両側に、周方向に延在し隣り合うトラック領域８１を離隔するトラック間領域８２から構成される。さらに、トラック領域８１は、周方向に沿って、記録セル８３と、記録セル８３の周方向の前後にセル間領域８４が設けられている。垂直磁気記録媒体５０は、トラック領域８１が周方向に沿ってセル間領域８４に分離された多数の記録セル８３から構成されていることに特徴がある。【００８７】
基板２１は、トラック領域８１の位置に設けられた、凸部のランド領域２１Lと、トラック間領域８２の位置に設けられた凹部のグルーブ領域２１Ｇからなり、ランド領域２１Ｌ（周方向には不連続であるが）とグルーブ領域２１Ｇは同芯円状に形成されている。ランド領域２１Ｌとグルーブ領域２１Ｇとの段差は、少なくとも記録層２５の厚さよりも大きく設定される。このように設定することで、隣接するトラック領域８１をトラック間領域８２により離間しているので、隣接するトラック領域８１間の磁気的な相互作用を切ることができる。また、ランド領域２１Ｌは周方向に沿って凹部２１Ｄによって互いに分離されている。凹部２１Ｄは、グルーブ領域１１Ｇと同等の深さに形成されている。【００８８】
また、基板２１の表面には、第１の実施の形態と同様に、周方向（ＣＩＲ方向）に沿ってテクスチャ２１ａが形成されている。なお、テクスチャ２１ａは、ランド領域２１Ｌの表面にのみ形成されていれば十分である。【００８９】
垂直磁気記録媒体８０は、このような表面形状の基板１１上に、第１の実施の形態と同様の構成を有する。すなわち、垂直磁気記録媒体５０は、軟磁性裏打層２２、シード層２３、中間層２４、記録層２５、保護膜２６、潤滑層２７が順次堆積された構成からなる。【００９０】
記録セル８３は、セル間領域８４およびトラック間領域８２よりも高く形成されており、記録セル８３の記録層１５にデータが記録・再生される。記録セル８３の記録セル８３の記録層２５は、隣接する記録セル８３の記録層２５と離隔されているので、隣接する記録セル８３の記録層２５から受ける磁気的相互作用が弱いため、高記録密度でも記録層２５の磁化の方向や大きさが安定する。その結果、高記録密度でのＳＮ比が向上し、さらなる記録密度の向上が可能になる。【００９１】
記録セル８３は、そのサイズが、垂直磁気記録媒体８０の線記録密度およびトラック密度に応じて適宜選択される。例えば、線記録密度（周方向の記録密度）が４０ｋビット／ｍｍ（１．０Ｍビット／ｉｎｃｈ）の場合、記録セル８３の長さ（周方向の長さ）を例えば２０ｎｍ、セル間領域８４の長さ（記録セル８３の周方向の間隙）を例えば５ｎｍに設定する。セル間領域８４の長さは、隣接する記録セル８３間の磁気的相互作用を切る点では、０．５ｎｍ以上に設定することが好ましい。なお、線記録密度の単位中、"ビット"は１つの磁束反転を意味する。【００９２】
また、トラック密度（径方向のトラック密度）が４０ｋトラック／ｍｍ（１．０Ｍトラック／ｉｎｃｈ）の場合、記録セル８３の幅（径方向の長さ）、すなわちトラック領域６１の幅を例えば２０ｎｍ、トラック間領域８２の幅を例えば５ｎｍに設定する。このように設定することで、線記録密度およびトラック密度が各々４０ｋビット／ｍｍ、４０ｋトラック／ｍｍの垂直磁気記録媒体となり、単位面積当たりの記録密度が１．６Ｍビット／ｍｍ2、（１Ｔビット／ｉｎｃｈ2）となる。【００９３】
さらに、垂直磁気記録媒体８０は、図２に示す垂直磁気記録媒体２０と同様に、軟磁性裏打層２２の磁化容易軸はテクスチャ２１ａにより周方向に配向する。テクスチャ２１ａの溝により、磁化容易軸の周方向の配向性が向上して異方性磁界Ｈｋが増加する。そのため、軟磁性裏打層２２は、周方向の高周波透磁率が向上する。そのため、広域トラック消去をより低減できる。【００９４】
なお、垂直磁気記録媒体５０の製造方法は、図２に示す垂直磁気記録媒体２０の製造方法と略同様であるので、詳細な説明は省略するが、イオンビームによるテクスチャの形成では、イオンビームを照射するため、凹凸を有する基板の表面のランド領域２１Ｌ（凸部）の表面にも容易にテクスチャを形成可能である。そのため、機械的テクスチャよりも、イオンビームによるテクスチャの法が好ましい。【００９５】
図１５は、磁気ヘッドの素子部の他の構成例を示す図である。先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。【００９６】
図１５を参照するに、磁気ヘッドは、素子部９０がヘッドスライダの空気流出端ＴＲの側部ＳＤ寄りに配設されている。媒体対向面においてサイドリターンヨーク７２は、主磁極７１の一方の側に設けられ、下部ヨーク７３Ａの幅が図１０に示す下部ヨーク７３の幅の約半分となっている以外は、図１０〜図１２に示す素子部５５と同様の構造を有し、同様の効果を奏する。なお、サイドリターンヨーク７２を側部ＳＤ側に配置してもよい。なおまた、素子部９０を図１０〜図１２に示す素子部５５と同様にヘッドスライダの幅方向の中央に配置してもよい。【００９７】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。【００９８】
なお、上述した実施の形態では、垂直磁気記録媒体は円盤状の基板に形成された垂直磁気記録媒体を例として説明したが、本発明は、円盤状の基板の代わりにテープ状の基板、例えば、テープ状のＰＥＴ、ＰＥＮ、ポリイミド等のプラスチックフィルムを用いた磁気テープにも適用できることはいうまでもない。その場合、"周方向"を"記録方向"、"径方向"を"記録方向に直交する方向"とすればよい。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
以上詳述したところから明らかなように、本発明によれば、広域トラック消去を抑制可能な新規で有用な垂直磁気記録媒体を備える磁気記憶装置を提供できる。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月1日(2009.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の基板と、該基板上に形成された軟磁性裏打層と、該軟磁性裏打層上に形成された磁化容易軸が膜面に垂直な記録層と、からなる垂直磁気記録媒体と、
媒体対向面に露出する記録素子および再生素子を有する磁気ヘッドと、を備え、
前記軟磁性裏打層は、周方向に沿って磁化容易軸が配向してなり、
前記記録素子は記録磁界を印加する軟磁性材料からなる主磁極部と記録磁界を還流する軟磁性材料からなるリターンヨーク部とを有し、
前記リターンヨーク部は、媒体対向面において主磁極部の径方向に配置されてなるリターンサイドヨークを有し、前記記録磁界に係る磁束が軟磁性裏打層中を径方向に流れる磁気記憶装置。
【請求項２】
前記基板の表面に周方向に沿って延在する複数の溝を有するテクスチャを備え、該テクスチャに接して軟磁性裏打ち層が形成されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項３】
前記基板は、周方向に沿って交互に延在する凸部および凹部を有し、
前記凸部および凹部は、径方向に沿って交互に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【請求項４】
前記凸部の表面にテクスチャが形成されてなり、該テクスチャに接して軟磁性裏打ち層が形成されてなることを特徴とする請求項３記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
前記リターンサイドヨークは、媒体対向面において主磁極部の径方向両側に配置されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶装置。
【国際調査報告】
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