(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の少なくとも一方の表面上に、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基板の面内方向において規則的に配置された磁気記録層を有する磁気記録媒体であって、前記非記録領域は、透磁率が２Ｈ／ｍ以上、１００Ｈ／ｍ以下であり、さらに前記非記録領域の表面は、前記磁気記録領域の表面に対して凹部を形成し、かつ、前記凹部の深さは０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下である磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記磁気記録層の上に炭素を主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、
前記保護層成膜工程の後に、前記保護層の上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなるレジストマスク層を成膜するレジストマスク層成膜工程と、
前記レジストマスク層成膜工程の後に、前記レジストマスク層に、所定のパターンの、前記イオン照射したときにイオンを透過させない厚さを有する凸部と、イオンが透過するのに十分薄い厚さの凹部を形成するパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に前記レジストマスク層の上からイオンを照射し前記非記録領域を形成するイオン照射工程と、
前記イオン照射工程の後にアルカリ系溶剤で前記レジストマスク層を除去するとともに、非記録領域が前記磁気記録領域の表面に対して深さ１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の凹部を形成するように非記録領域を溶解させる、凹部形成工程
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記イオン照射工程におけるイオン照射は、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２から選択した１種又は２種以上の非磁性イオンを照射エネルギー１ｋｅＶ以上、５０ｋｅＶ以下、ドーズ量１×１０１５ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下で照射することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記パターニング工程において、ナノインプリント法で、前記レジストマスク層へ所定のパターンの凸部と凹部を形成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の製造方法。
【請求項４】
さらに、前記保護層の上に潤滑層を成膜する潤滑層成膜工程を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される磁気記録媒体であって、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と該磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが基板の面内方向に配列され、データ領域とサーボ領域が設けられた磁気記録層を有する磁気記録媒体及びその製造方法に関するものであり、特に、サーボ信号出力が向上した磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理の大容量化と機器の小型化に伴い、ＨＤＤに用いられる磁気ディスクにも高面記録密度と小型化の要求が高まっている。その一つの手段として、垂直磁気記録方式が提案され実用化されている。垂直磁気記録方式は、従来の面内記録方式に比べて、いわゆる熱揺らぎ現象（超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう現象）を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００３】
更なる面記録密度の向上を実現するためには、１ビット記録幅を狭める線記録密度の向上とトラック密度の向上が要求されている。その手段として、記録用の磁性トラック（記録領域）と非磁性トラック（非記録領域）を並行させるようにパターニングして隣接記録領域同士の干渉を防ぐＤＴＭ（ディスクリートトラックメディア）や、任意のパターンを人工的に規則正しく並べたＢＰＭ（ビットパターンメディア）等の、磁気記録媒体がある（以下、パターンド媒体とも記す）。
【０００４】
このような磁気記録媒体の製造方法として、非磁性基板の上に磁気記録層を形成した後、磁気記録層に部分的にイオンを照射し、イオン照射した領域を軟磁性化、又は非磁性化、非晶質化することにより磁気的に分離したパターンを形成する技術（例えば特許文献１、２、３）が提案されている。
【０００５】
その製造方法は、例えば特許文献２や特許文献３に記載されている。すなわち、非磁性基板上に磁気記録層を形成し、その上にレジストを成膜し、所望する凹凸パターンを形成する。その後、その表面からイオンを照射する。レジストの凸部では、イオンが遮蔽されるが、レジスト凹部は、レジスト膜厚が薄いためイオンがレジスト下部の磁気記録層に達し、磁性材料の磁性を弱め、非記録領域となる。その後レジストを剥離することで、パターンド媒体の面内に記録部分となる磁気記録領域と非記録領域が配置されたものが得られる。つまり、このレジストは、イオン照射におけるマスクの役割を担っており、このレジストにより形成される層をレジストマスク層と呼ぶ。
【０００６】
イオン照射により、照射部の磁性を弱め非記録領域とする方式（以下、イオン照射方式とも記す）は、プロセス制御がシンプルであり、また、コスト的にも有利であるため、他方式に比べてメリットも大きい。
【０００７】
ところで、ＨＤＤで用いられる磁気記録媒体には、図１に示すような、サーボパターンが書き込まれている。ＨＤＤの磁気ヘッドは、磁気記録媒体に磁気的に記録されたサーボパターンによる位置情報に従って、サーボ制御によりデータトラックに位置決めされる。
【０００８】
従来、サーボパターンは、磁気記録媒体の製造後に、ＳＴＷ（サーボトラックライター）を用いて書き込まれていた。
【０００９】
一方、パターンド媒体においては、データトラックを磁気的に分離する加工と同時に、高精度なサーボパターンを加工、形成することが可能である。そのため、従来のように、磁気記録媒体の製造終了後にＳＴＷによるサーボパターン書き込み作業を必要とせず、高精度なサーボパターンを低コストで形成することが可能である。
【００１０】
図２にサーボパターンのうち、プリアンブル部の再生信号出力を模式的に図示したものを示す。ＳＴＷでは、磁気的にサーボ信号を書くため、サーボパターンの磁化の向きは、図２（ａ）に示すように、上向き（＋１）又は下向き（−１）であった。
【００１１】
一方、パターンド媒体の場合、サーボパターンは物理的に形成して、溝部の磁性は消失させる。そのため、理想的な状態であっても磁化の向きは、図２（ｂ）に示すように、信号部（＋１）と溝部（０）である。磁気ヘッドは、磁化の向きの変化が大きいほど、大きな信号を出力するため、パターンド媒体のサーボ信号出力は、ＳＴＷによりサーボパターンを書き込まれた媒体の１／２となる。
【００１２】
また、パターンド媒体において高ＴＰＩ（Track Per Inch）化を行う場合、磁気記録領域の間隔（トラックピッチ）が狭くなるのと同時に、サーボパターンのサイズや間隔も狭くなる。すなわち、サーボ信号出力は低下する傾向にある。一般的に、サーボ信号出力が低下すると、位置決め精度が低下する。
【００１３】
特に、イオン照射によって非記録領域を設けて磁気分離するイオン照射方式において製造した磁気記録媒体は、図２（ｃ）に示すように、イオンを注入した非記録領域の磁化が完全に０にはなりにくいため、エッチング方式等によって磁性層を物理的に除去して非記録領域の磁性を完全になくした磁気記録媒体と比較して、サーボ信号出力がさらに低下しやすいという問題があった。
【００１４】
特許文献４には、エッチング方式により製造した、磁気記録領域の磁気パターンの分離性能を向上させた高記録密度特性に優れた磁気記録媒体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−２２６４２８号公報
【特許文献２】特開２００８−７７７８８号公報
【特許文献３】特開２００８−１３５０９２号公報
【特許文献４】特開２００９−１７００４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
記録密度の増加に伴って、磁気記録領域の間隔が狭くなっているため、サーボパターンによる位置決め精度の要求は従来と比較して、より高くなっている一方、前述のとおり、パターン間隔の減少によってサーボパターンの出力が低下し、位置決め精度が悪化している。そこで、磁気記録媒体において、サーボパターンによる位置決め精度を向上させるためには、積極的にサーボパターンの出力を大きくする必要があり、特に、他の方式に比べてメリットの大きいイオン照射方式により製造した磁気記録媒体において、サーボ信号の出力を向上させることは、極めて重要な課題となっている。
【００１７】
本発明は、イオン照射方式により製造した磁気記録媒体において、サーボ信号の出力を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討を行った結果、イオン照射方式により製造した磁気記録媒体において、非記録領域の高さを磁気記録領域と比較して低くし、磁気ヘッドからの距離を大きくすると、スペーシングロスの効果により、溝部に磁化が残存していても、磁気ヘッドへの影響が低減し、結果的に溝部の磁化が（０）に近づき、サーボ信号出力を増加させることを見出した。
【００１９】
本発明は上記の知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。
【００２０】
（１）基板の少なくとも一方の表面上に、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基板の面内方向において規則的に配置された磁気記録層を有する磁気記録媒体であって、
前記非記録領域は、透磁率が２Ｈ／ｍ以上、１００Ｈ／ｍ以下であり、
さらに前記非記録領域の表面は、前記磁気記録領域の表面に対して凹部を形成し、かつ、前記凹部の深さは０．５ｎｍ以上２．０ｎｍ以下である
ことを特徴とする磁気記録媒体。
【００２１】
これは、基板の少なくとも一方の表面上に、磁気情報の記録再生を行うための磁気記録領域と、前記磁気記録領域を磁気的に分離するための非記録領域とが、基板の面内方向において規則的に配置され、かつ、面内においてデータ領域とサーボ領域に区分されている磁気記録層を有する磁気記録媒体であって、
前記非記録領域は、セミハード磁性を持ち、
さらに、前記非記録領域は、前記磁気記録領域の表面に対して深さ１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の凹部を形成する
ことを特徴とする磁気記録媒体、とすることもできる。
【００２２】
ここで、前記非記録領域は、比透磁率を２以上１００以下としてもよい。
【００２３】
（２）前記（１）の磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記磁気記録層の上に炭素を主成分とする剥離層を成膜する剥離層成膜工程と、
前記剥離層成膜工程の後に、前記剥離層の上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなるレジストマスク層を成膜するレジストマスク層成膜工程と、
前記レジストマスク層成膜工程の後に、前記レジストマスク層の厚さを部分的に変化させて所定のパターンの凸部と凹部を形成するパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に、ドライエッチングで前記凹部において剥離層が露出するまで前記レジストマスク層を除去する底出し工程と、
前記底出し工程の後に、前記凹部の磁気記録層の一部を除去するエッチング工程と、
前記エッチング工程の後に前記レジストマスク層の上からイオンを照射し前記非記録領域を形成するイオン照射工程と、
前記イオン照射工程の後に前記レジストマスク層をアルカリ系溶剤により除去する、レジストマスク層除去工程と、
前記レジストマスク層除去工程の後に、前記剥離層を除去することで、前記磁気記録層の表面を露出させる剥離層除去工程と、
前記剥離層除去工程の後に、前記磁気記録層の上に保護層を成膜する保護層成膜工程
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００２４】
（３）前記（１）の磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記磁気記録層の上に炭素を主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、
前記保護層成膜工程の後に、前記保護層の上にＳＯＧ（スピン・オン・グラス）からなるレジストマスク層を成膜するレジストマスク層成膜工程と、
前記レジストマスク層成膜工程の後に、前記レジストマスク層に、所定のパターンの、前記イオン照射したときにイオンを透過させない厚さを有する凸部と、イオンが透過するのに十分薄い厚さの凹部を形成するパターニング工程と、
前記パターニング工程の後に前記レジストマスク層の上からイオンを照射し前記非記録領域を形成するイオン照射工程と、
前記イオン照射工程の後にアルカリ系溶剤で前記レジストマスク層を除去するとともに、非記録領域が前記磁気記録領域の表面に対して深さ１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下の凹部を形成するように非記録領域を溶解させる、凹部形成工程
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００２５】
（４）前記イオン照射工程におけるイオン照射は、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２から選択した１種又は２種以上の非磁性イオンを照射エネルギー１ｋｅＶ以上、５０ｋｅＶ以下、ドーズ量１×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以上、１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ２以下で照射することを特徴とする前記（２）又は（３）の磁気記録媒体の製造方法。
【００２６】
（５）前記パターニング工程において、ナノインプリント法で、前記レジストマスク層へ所定のパターンの凸部と凹部を形成することを特徴とする前記（２）〜（４）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。
【００２７】
（６）さらに、前記保護層の上に潤滑層を成膜する潤滑層成膜工程を有することを特徴とする前記（２）〜（５）のいずれかの磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、イオン照射によりサーボパターンをあらかじめ形成する磁気記録媒体において、サーボ信号出力を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】サーボトラックの概略を示す図である。
【図２】（ａ）ＳＴＷにより書き込まれたサーボ信号出力を示す図である。            （ｂ）理想的なパターンド媒体のサーボ信号出力を示す図である。            （ｃ）従来技術による、イオン照射方式で製造した、パターンド媒体のサーボ信号出力を示す図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の、磁気記録層の表面の概略を示す図。
【図４】本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の概略を示す図。
【図５】本発明に係る磁気記録媒体の他の製造方法における、凹部形成工程における表面変化の概略を示す図である。
【図６】本発明の方法で製造した磁気記録媒体を、磁気力顕微鏡で測定した結果を示す図である。
【図７】本発明の実施例１における、非記録領域表面の凹部の深さと、サーボ信号出力の関係を示す図である。
【図８】本発明の実施例２における、非記録領域表面の凹部の深さと、サーボ信号出力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図３を用いて、本発明の磁気記録媒体の構造を説明する。
【００３１】
図３は、本発明の磁気記録媒体の断面構造の概念を示す図である。本発明の磁気記録媒体は、円盤状のガラス基板３１の上に軟磁性層３２、中間層３３、磁気記録層３４、保護層３６の順に各層が積み上げられて構成されている。保護層の上に、さらに潤滑層を設けることもある。
【００３２】
磁気記録層には、イオン照射によりセミハード磁性を有する非記録領域３５が形成され、磁気記録層は、磁気記録領域と非記録領域に、磁気的に分離されている。なお、非記録領域３５については、比透磁率が２〜１００の範囲内としてもよい。
【００３３】
磁気記録層３４以下の各層は、また、いくつかの層に細分化されるが、本発明においては、その細分化された層構造は特に問わない。これら各層は、ＣＶＤ法やＰＶＤ法、マグネトロンスパッタリング法等で、それぞれの層に必要な材料を成膜することで作られる。
【００３４】
非磁性体の基板材料としては、通常ガラスやアルミニウムが使われる。ガラス基板の材料は、特に問わない。例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。これらガラスやアルミニウムを円板状に加工し、表面研磨等施し、ガラスにおいては化学強化等の処置をして非磁性の基板として用いる。
【００３５】
軟磁性層３２は、垂直磁気記録方式において磁気記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一次的に磁気回路を形成するための層である。磁性層の材料としては、例えば、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＣｒＦｅＢなどのＣｏ−Ｆｅ系合金などが用いられる。
【００３６】
中間層３３は、下層の軟磁性層３２と上層の磁気記録層３４の材料的な干渉作用を遮断する層である。また、上層の磁気記録層３４の粒径、粒径分散、結晶配向性を制御する言わば土台の機能を備えるものである。中間層をさらに上層と下層の２層に分けると磁気記録層の結晶配向性と粒径を同時に制御する上で好適である。例えば、中間層下層には、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂなどの金属単体や、それらにＷ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔａ、Ｍｏなどを加えた合金を用いることができる。また、中間層上層には、磁気記録層３４の結晶配向性制御のために、例えば、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｐｄ、Ｐｔなどのｈｃｐ又はｆｃｃ結晶材料や、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏなどの合金を用いることができる。特にＲｕは、磁気記録層３４の磁性粒の主成分となるＣｏと格子定数が近く、結晶構造も同じｈｃｐ構造であるので、Ｃｏの結晶配向性の向上には有効である。
【００３７】
磁気記録層３４は、磁気記録媒体の主要な機能である情報を記録する部位になる。磁気記録層は少なくとも２層からなる。第一磁気記録層は柱状構造を有した強磁性体の磁性粒を、非磁性物質からなる粒界がとり囲んだグラニュラ構造で構成されている。グラニュラ構造磁気記録層の材料としては、例えばＣｏ系合金、Ｆｅ系合金に、酸化物や炭素を添加したコンポジット材料が用いられている。この材料を中間層上に成膜してエピタキシャル成長させることにより、柱状グラニュラ構造を好適に得ることができる。
【００３８】
さらに、第二磁気記録層として、柱状グラニュラ構造膜の上に、磁気的に連続的な性質を有する第二磁気記録層を有する。この第二磁気記録層は、例えばＣｏ系合金からなる。
【００３９】
本発明の磁気記録媒体は、磁気記録層３４に、非記録領域３５が、基板の面内方向において規則的に配置されることで、磁気記録領域と非記録領域に分離されている。データ領域のみならず、サーボ領域についても同様に形成されている。なお、非記録領域３５の上方の媒体表面は、磁気記録領域の上方の媒体表面に対して凹部を形成している。
【００４０】
保護層３６は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）等の、主にカーボンからなる薄膜をＣＶＤ法により成膜して形成することができる。保護層３６は、磁気ヘッドの衝撃から磁気記録層３４を防護するとともに、磁気記録層の腐食を抑えて信頼性を高める役割を持つ。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて緻密で膜硬度が向上するので、より信頼性を高めることができる。
【００４１】
潤滑層は、通常、磁気記録媒体の完成品で保護層３６の上に成膜されるもので、磁気ヘッドが接触したときの、保護層３６の損傷や欠損を防止するためのものである。潤滑層はＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。
【００４２】
次に、図４を用いて、本発明に係る磁気記録媒体の製造方法について説明する。本発明に係る製造工程は、基板上に軟磁性層、中間層、磁気記録層を積層させた磁気記録媒体の中間体を、剥離層成膜工程、レジストマスク層成膜工程、パターニング工程、イオン照射工程、レジストマスク層除去工程、剥離層除去工程、保護層成膜工程をこの順に通して、完成品の磁気記録媒体を得るものである。図４は、磁気記録層より上層を示している。
【００４３】
図４（ａ）は、剥離層成膜工程である。剥離層成膜工程は、磁気記録層まで積層した中間体に剥離層３７を成膜する工程であり、ＣＶＤ法によりカーボンを成膜するものである。膜厚は数ｎｍ程度であり、均一な成膜技術が要求される。
【００４４】
図４（ｂ）は、レジストマスク層成膜工程である。レジストマスク層成膜工程は、剥離層３７に、この後のパターニングのためのレジストマスク層４１を成膜する工程である。レジストは、この後のパターニング方法に適したレジストを選択することになる。ここでは、ナノインプリント法でパターニングを施す場合を例に説明する。もちろん、パターニング方法は、ナノインプリント法に限定されるものでなく、半導体製造工程で用いられているリソグラフィー法等を用いることもできる。
【００４５】
室温ナノインプリントレジストは、スタンパを押し付け、そのまま型取りして、離型するのに好適である。単にスタンパを押し付けるだけなので、非常に簡便なプロセスである。ただ、スタンパの押し付け圧力が高いため、そのための装置開発が必要となる。しかしながら、扱いが容易で、かつ設備構成も複雑でない。
【００４６】
室温ナノインプリントレジストは、ケイ素（Ｓｉ）化合物と添加剤（拡散用不純物、ガラス質形成剤、有機バインダー等）とを有機溶剤（アルコール、エステル、ケトン等）に溶解した液状質であり、例えば、シリカガラス、水素化シルセスキオキサンポリマー（ＨＳＱ）、水素化アルキルシロキサンポリマー（ＨＯＳＰ）、アルキルシロキサンポリマー、アルキルシルセスキオキサンポリマー（ＭＳＱ）等があり、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）と呼ばれている。レジストマスク層成膜工程では、剥離層の上にＳＯＧをスピンコート法により塗布し、成膜する。厚さは、パターニングにもよるが、５０〜６０ｎｍ程度とするのが好適である。レジストマスク層は、レジストの役割と、イオン照射工程におけるマスクの役割を有する。
【００４７】
本発明では、ナノインプリントのためのナノインプリントレジストとして、室温ナノインプリントレジストを用いる。
【００４８】
図４（ｃ）は、パターニング工程である。図４（ｃ）に示すように、スタンパ４２を押し当てることによって、パターンを転写（インプリント）する。スタンパ４２には転写しようとする記録領域としてのトラック部と、非記録領域である非トラック部、すなわち、イオン透過領域とイオン遮蔽（マスク）領域のそれぞれのパターンに対応する凹凸パターンを有する。この時、スタンパのパターン面に剥離剤を塗布しておくと、後にスタンパの離型が容易となる。
【００４９】
イオン照射時に、イオンを透過させる部分はレジストマスク層の凹部になり、イオンを遮蔽する部分がレジストマスク層の凸部になるようにする。つまり、スタンパ５２の凹凸はこの逆となる。
【００５０】
つまり、レジストマスク層凸部の厚さは、イオン照射したときに、少なくともイオンを透過させない厚さを有し、凹部の厚さは、イオンが透過するのに十分薄い厚さとなるようにする。例えば、レジストマスク層の凹部の厚さは３０ｎｍ以下が望ましい。また、レジストマスク層の凸部の厚さは、イオン照射エネルギーにもよるが、イオン照射の後に５０ｎｍ以上残る厚さであれば、イオンの透過がなく、十分なマスク効果が得られるため好ましい。
【００５１】
スタンパ４２により、磁気記録トラックパターンを転写した後、スタンパをレジストマスク層４１から離す（離型する）ことにより、レジストマスク層４１に所望の凹凸パターンが形成される。
【００５２】
図４（ｄ）は底出し工程及びエッチング工程である。まず、パターニング工程に続いて、パターン凹部のレジストマスク層と剥離層をエッチングして磁性膜を露出させる。レジストマスク層、剥離層は、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などのドライエッチングで除去することができる。
【００５３】
さらに、底出し工程に続いて、パターン凹部の磁気記録層の一部をエッチングする。磁気記録層はＩＢＥ（Ion Beam Etching）やＲＩＥなどのドライプロセスで除去することができる。
【００５４】
図４（ｅ）は、イオン照射工程である。表面をレジストマスク層で覆われた中間体にイオン４３を照射し、媒体内部にイオンを注入する。この時、レジストマスク層４１の凸部は、レジストマスク層が厚く、イオン４３がレジストマスク層を透過せず、遮蔽される。一方、凹部は、上述したとおり磁気記録層の一部まで除去されているので、磁気記録層に直接イオンが注入される。
【００５５】
イオンが磁気記録層に注入されることにより、磁気記録層のイオンが注入された領域の磁性が弱まる。結果、イオンが注入されない強磁性層に比べ、はるかに弱い磁性となり、非記録領域が形成される。この際、非記録領域はセミハード磁性となるよう形成するとよい。また、比透磁率が２〜１００の範囲内になるように形成してもよい。イオンビームは直進性が強いため、レジストマスク層の凹部の形状に従い、非記録領域を形成することが可能となる。これにより、磁気記録層は、磁気記録領域と非記録領域に分離され、また、あらかじめスタンパ４２にパターンを形成しておくことで、データ領域とサーボ領域を形成することができる。
【００５６】
本発明は、非記録領域がセミハード磁性を有する、又は、非記録領域の比透磁率が２以上、１００以下の磁気記録媒体に対して有効である。非記録領域の非透磁率が２未満では、そもそも磁気記録領域の分離が不十分であり、１００を超えると、サーボ信号の出力はある程度高くなり、本発明の効果は大きくないためである。
【００５７】
また、照射するイオンは特に限定されないが、通常、Ｂ、Ｐ、Ｓｉ、Ｆ、Ｃ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｋｒ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｗ、Ａｓ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｎ２、Ｏ２、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２からなる群から選択されたいずれか１又は複数の非磁性イオンを照射する。なお、上記のイオンの価数はすべて＋１価である。上記イオンの中でも、扱いやすさの観点から、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｈ２を用いることが好ましい。さらにコストの観点から、Ａｒ、Ｎ２、Ｏ２を用いることがより好ましい。
【００５８】
イオン照射は、磁気記録層の中心深さで注入されるイオン密度が最大になるようにエネルギーを選択すると好ましい。イオン照射エネルギーは１〜５０ｋｅＶ、ドーズ量は１×１０15〜１×１０17ａｔｏｍｓ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００５９】
図４（ｆ）は、レジストマスク層除去工程である。イオン照射工程の後に、ウェットエッチングにより、レジストマスク層を除去することができる。レジストマスク層がＳＯＧである場合には、有機溶剤を使用することもできるが、エッチング速度が著しく低下するため、アルカリ溶液を溶剤として用いると好ましい。アルカリ溶液としては、通常含ＫＯＨ溶液、含ＮａＯＨ溶液等が用いられるが、特にこれら溶液に限定されることなく、ＳＯＧの種類により適宜選択すればよい。
【００６０】
図４（ｇ）は、剥離層除去工程及び保護層成膜工程である。レジストマスク層の後に、アッシングにより剥離層を除去する。剥離層は主としてカーボンで構成された膜であり、例えばカーボンを酸素で燃焼分解すること（アッシング）で除去できる。アッシング用のガスとしては、Ｏ２以外にも、Ｎ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ、ＣＦ４、ＮＨ３、Ｎｅなどが使用可能であり、いずれのガスでもカーボンと反応させて除去できる。また、磁気記録層はアッシングされないため、材料ガス及びプロセス条件を好適に制御することによって、磁気記録層表面にダメージを与えることはない。
【００６１】
剥離層を一度除去した後、露出した磁気記録層の表面に、保護層を成膜する。剥離層を除去すると、その上にエッチングされずに残ったレジストマスク層ごと除去されるため、レジスト残りによる表面平坦度の悪化を避けることができる。
【００６２】
その後、必要に応じて、通常の磁気記録媒体と同様に、潤滑剤の塗布工程、ベーキング工程を行うことができる。
【００６３】
本発明の磁気記録媒体の、磁気記録層表面に対して非記録領域が形成する凹部の深さは、１．０ｎｍ以上５．０ｎｍ以下とするのが好ましい。凹部の深さが１．０ｎｍ以下では、サーボ信号の出力増加の効果を十分に得ることができない。一方、５．０ｎｍ以上では、本発明の磁気記録媒体をＨＤＤの磁気ディスクとして使用したときに、ヘッドが浮上することができない。
【００６４】
凹部の深さは、例えば、エッチング工程のＩＢＥなどの処理時間を調整することで、変えることができる。
【００６５】
本発明の磁気記録媒体は、以下の方法で製造することもできる。
【００６６】
まず、上述した製造方法と同様の方法により、剥離層の代わりに保護層を形成し、さらに、レジストマスク層を形成した後、スタンパ４２を用いて、レジストマスク層４１に所望の凹凸パターンを形成し、イオン照射を行う（図５（ａ））。
【００６７】
なお、この製造方法では、凹凸パターン形成の後イオン照射の前に、凹部のレジストマスク層を除去する必要はないが、ＲＩＥプロセス装置を用いて、パターン凹部のＳＯＧとＤＬＣをエッチングして磁性膜を露出させてもかまわない。
【００６８】
イオン照射の後、ウェットエッチングによりレジストマスク層を除去する（図５（ｂ））。
【００６９】
このとき、アルカリ溶剤にある一定時間以上浸漬することにより、レジストマスク層が完全に除去された後、表面に凹部が形成される。これは、イオン照射を受けた、図５（ａ）で凹部であった部分の上方の保護層３６を通って、磁性原子が溶剤中に溶け出したためと考えられる（図５（ｃ））。
【００７０】
イオンが照射された領域、すなわち非記録領域の磁性原子が溶け出すことによって、非記録領域は、磁気記録領域の表面に対して凹部を形成する。凹部の深さは、アルカリ溶剤への浸漬時間を調整することで変えることができる。
【００７１】
その後、必要に応じて、通常の磁気記録媒体と同様に、潤滑剤の塗布工程、ベーキング工程を行うことができる。
【００７２】
以上説明したように、本発明によれば、非記録領域の表面が磁気記録領域の表面に対して凹部を形成した、良好なサーボ信号出力特性を有する磁気記録媒体を得ることができる。
【実施例】
【００７３】
以下、本発明の方法により、サーボ領域を有する磁気記録媒体を製造した実施例について説明する。
【実施例１】
【００７４】
ガラス基板上に密着層（ＣｒＴｉ）、軟磁性層（ＦｅＣｏＴａＺｒ）、下部中間層（ＮｉＷ）、上部中間層（Ｒｕ）、磁気記録層を成膜し、さらに、ＤＬＣからなる剥離層を３ｎｍ成膜し、その上にＳＯＧを５０ｎｍの厚さでスピンコートし、レジストマスク層を成膜した。
【００７５】
磁気記録層は組成の異なる２層構造とし、ガラス基板に近い第一磁気記録層は、組成を９０（７０Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０ＳｉＯ２とし、その上の第二磁気記録層は、組成を６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂとした。１段目の磁気記録層の厚さは１４ｎｍ、２段目の磁気記録層の厚さは７ｎｍとした。
【００７６】
パターニングはナノインプリント法で行い、モールド（１２０ｎｍトラックピッチ、記録領域幅：６５ｎｍ、非記録領域幅：５５ｎｍ）を押し付けて、プレス圧は１００ＭＰａ、プレス時間１０秒とした。
【００７７】
次に、ＲＩＥプロセス装置を用いて、パターン凹部のＳＯＧとＤＬＣをエッチングして磁性膜を露出させ、さらに、パターン凹部の磁性膜の一部をＩＢＥ装置を使ってエッチングした。
【００７８】
次に、エッチングを終えた磁気記録媒体の中間体の上にイオンビームを照射し、イオン注入を行った。イオン照射は、パターン凹部の磁気記録層の中心深さで注入されるイオン密度が最大となるように、窒素（Ｎ２）イオンを８ＫｅＶで照射し、ドーズ量は２×１０１６ａｔｏｍｓ／ｃｍ２とした。
【００７９】
イオン注入を終えた中間体を、ＫＯＨ溶液に２０分浸漬し、レジストマスク層を除去した。その後、ＤＬＣからなる剥離層をアッシングで除去し、その後、保護層としてＤＬＣを５ｎｍ成膜した。
【００８０】
保護層の成膜後、通常の磁気記録媒体の製造と同様の方法で、潤滑剤の塗布及びベーキングを行った。
【００８１】
本実施例では、ＩＢＥの処理時間を変えることで、凹部の深さが異なる、５種類の磁気記録媒体を製造した。
【００８２】
製造した磁気記録媒体を、ＭＦＭ（Magnetic Force Microscopy）で測定した結果を図６に示す。磁気記録領域と非記録領域とが磁気的に明確に分離されていることが確認できた。
【００８３】
また、媒体全面についてＤＣイレーズ処理を行った後、垂直磁気記録方式用の磁気ヘッド（リード素子幅８０ｎｍ）を備えたリードライトテスターにおいて、ヘッドの浮上可否の確認とサーボ再生信号出力の測定を行った。
【００８４】
表１に、ＡＦＭ（Atomic Force Microscope）で測定した非記録領域表面の凹部の深さ、ヘッド浮上可否、サーボ信号出力を示す。ここで、サーボ再生信号出力はプリアンブル部の信号出力である。プリアンブル部を選択したのは、パターンが連続的であり、他のパターン部位よりも信号出力が安定に得られるためである。また、凹部の深さとサーボ信号出力との関係を、図７に示す。
【００８５】
【表１】
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【００８６】
表１に示すように、非記録領域の表面が磁気記録領域に対して、本発明で規定する凹部を形成している磁気記録媒体（Ｎｏ．２〜４）では、ヘッド浮上に問題はなく、サーボ出力信号も高い値を示した。
【００８７】
凹部が形成されていない磁気記録媒体（Ｎｏ．１）はサーボ信号出力が不十分であり、凹部の深さが６．０ｎｍの磁気記録媒体（Ｎｏ．５）はヘッド浮上ができず不合格となった。
【実施例２】
【００８８】
実施例１と同様の方法で磁気記録層まで形成した後、剥離層成膜工程の代わりに保護層成膜工程を行い、その後、実施例１と同様の方法でレジストマスク層形成からイオン照射まで行った。ただし、レジストマスク層形成の後、イオン照射の前に、凹部のレジストマスク層は除去せず、イオン照射のエネルギーは１２ｋｅＶとした。その後は以下の方法で磁気記録媒体を作製した。
【００８９】
イオン照射の後、中間体を濃度１０％、温度５０℃のＫＯＨ溶液に浸漬して、ＳＯＧレジストマスクを完全に剥離し、さらに、イオン照射した非記録領域の表面が磁気記録領域の表面に対して凹部を形成するようにした。
【００９０】
その後、通常の磁気記録媒体の製造と同様の方法で、潤滑剤の塗布及びベーキングを行った。
【００９１】
本実施例では、ＫＯＨ溶液への浸漬時間を適宜変更することで、凹部の深さが異なる、５種類の磁気記録媒体を製造した。
【００９２】
製造した磁気記録媒体を、ＭＦＭで測定した結果、実施例１と同様に、磁気記録領域と非記録領域とが磁気的に明確に分離されていることが確認できた。
【００９３】
また、実施例１と同様に、ヘッドの浮上可否の確認とサーボ再生信号出力の測定を行った。
【００９４】
表２に、結果を示す。また、凹部の深さとサーボ信号出力との関係を、図８に示す。
【００９５】
【表２】
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【００９６】
表２に示すように、非記録領域の表面が磁気記録領域に対して、本発明で規定する凹部を形成している磁気記録媒体（Ｎｏ．７〜９）では、ヘッド浮上にも問題はなく、サーボ出力信号も高い値を示した。
【００９７】
凹部が形成されていない磁気記録媒体（Ｎｏ．６）はサーボ信号出力が不十分であり、凹部の深さが５．８ｎｍの磁気記録媒体（Ｎｏ．１０）はヘッド浮上ができず不合格となった。
【００９８】
以上のように、本発明に係る方法で製造した磁気記録媒体は、非常に良好なサーボ信号出力が得られ、機能的にも高密度磁気記録可能であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、イオン照射法で製造する高密度磁気記録媒体の製造に利用することができる。特に、サーボ信号出力を増加させることができるから、サーボパターンによる位置決め精度も向上させることができ、今後需要が高まる、高密度小型磁気ディスク等に適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１０    磁気記録媒体
１１    データ領域
１２    サーボ領域
１３    サーボパターン
３１    ガラス基板
３２    軟磁性層
３３    中間層
３４    磁気記録層
３５    非記録領域
３６    保護層
３７    剥離層
４１    レジストマスク層
４１ａ    レジストマスク層の、イオンを遮蔽する部分
４１ｂ    レジストマスク層の、イオンを透過させる部分
４２    スタンパ
４３    イオン
７１    非記録領域（セミハード磁性領域）
７２    磁気記録領域
【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７】
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【図８】
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【図１】
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【図６】
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