(57)【要約】 【課題】  ノイズの少ない磁気記録媒体を提供する。【解決手段】  実施形態によれば、基板と、基板上に設けられ、複数の凸状体からなる磁気記録層とを含む磁気記録媒体が得られる。複数の凸状体の配列は、凸状体が規則正しく配列された複数のドメインと、凸状体が不規則に配列された、ドメイン間の境界領域とを有する。境界領域は隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っている。【選択図】図１
2014186776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に設けられ複数の凸状体からなる磁気記録層とを含み、
前記複数の凸状体の配列は、該凸状体が規則正しく配列された複数のドメインと、該凸状体が不規則に配列された、該ドメイン間の境界領域とを有し、該境界領域は隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記凸状体は、前記磁気記録層上にマスク層を形成する工程、
該マスク層に凸状のパターンを形成する工程、
前記凸状のパターンを前記マスク層へ転写する工程、及び
前記凸状のパターンを介して前記磁気記録層をエッチングする工程より形成され、
前記マスク層の凸状のパターンの直径をＸ（ｎｍ）、前記磁気記録層のエッチング深さをＹ（ｎｍ）、前記マスク層の凸状のパターンのドットピッチをＺ（ｎｍ）、凸状体の底面に対する側面のテーパーをθとするとき下記式（１）を満足する請求項１に記載の磁気記録媒体。
Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθ…（１）
【請求項３】
前記マスク層に凸状のパターンを形成する工程は、前記マスク層上に自己組織化膜を形成し、自己組織化膜をミクロ相分離せしめ、ドット形状の相を残し、もう一方の相を除去することにより行なうことができる請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記凸状体は、頭頂領域の円錐台形状と、底領域の切頭多角錐形状とが複合した形状を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記ドメイン内の凸状体は、前記底領域の切頭多角錘形状が、切頭四角錐形状または切頭六角錘形状である請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
複数の前記凸状体と前記基板との間、または複数の前記凸状体上に、該凸状体の磁気異方性よりも低い磁気異方性を有する個別の磁性層を、各々さらに積層する請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
複数の前記凸状体と前記基板との間、または複数の前記凸状体上に１層の連続する磁性層をさらに含む請求項１ないし５のいずれか１項に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
基板上に磁気記録層を形成する工程、
前記磁気記録層上にマスク層を形成する工程、
該マスク層に凸状のパターンを形成する工程、
前記凸状のパターンを前記マスク層へ転写する工程、
凸状のパターンの前記マスク層を介して前記磁気記録層をエッチングする工程、及び
前記マスク層を除去する工程を具備し、
前記マスク層の凸状のパターンの直径をＸ（ｎｍ）、前記磁気記録層のエッチング深さをＹ（ｎｍ）、前記マスク層の凸状のパターンのドットピッチをＺ（ｎｍ）、凸状体の底面に対する側面のテーパーをθとするとき下記式（１）を満足することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθ…（１）
【請求項９】
前記マスク層に凸状のパターンを形成する工程は、前記マスク層上に自己組織化膜を形成し、自己組織化膜をミクロ相分離せしめ、ドット形状の相を残し、もう一方の相を除去することにより行なうことができる請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、磁気記録媒体、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハードディスク媒体、反射防止膜、触媒、マイクロチップ、光学デバイス等の技術分野で表面の微細なパターンの凹凸加工が行われている。
【０００３】
磁気記録装置の記録密度増加に伴い、高記録密度を達成するための磁気記録媒体として、パターンド媒体（パターンドメディア、ＢＰＭ（Ｂｉｔ Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｍｅｄｉａ））が提案されている。ハードディスク媒体の記録層表面を微細な凹凸状に加工することにより、パターンド媒体を得ることができる。微細な凹凸状に加工するにはいくつかの方法があるが、電子線やＵＶ光を使った描画方法や、ポリマーなどの自己組織化現象を応用した方法などが挙げられる。
【０００４】
例えば、自己組織的なプロセスを使用して作製されるパターンド媒体において、磁性体ドットが最密に配列するような「ドメイン」を持つことが予想される。ドメインは作製方法によって数十ｎｍ〜数百μｍまで様々な大きさを持つが、ドメインのサイズにかかわらず、ドメイン境界でドット配列の乱れが生じる。この配列の乱れは、部分的な磁気体積の減少となり、ヘッドで磁気信号を読み込む際にノイズの原因となることが予想される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１９３１４号公報
【特許文献２】特許第５０３５６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、ノイズの少ない磁気記録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】
【０００７】
実施形態によれば、基板と、該基板上に設けられ複数の凸状体からなる磁気記録層とを含み、前記複数の凸状体の配列は、該凸状体が規則正しく配列された複数のドメインと、該凸状体が不規則に配列された、該ドメイン間の境界領域とを有し、該境界領域は隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っていることを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に使用される凸状体の配列の一例を表す平面図である。
【図２】自己組織化膜のドットパターンの配列の例を表す図である。
【図３】自己組織化膜のドットパターンの配列の例を表す図である。
【図４】実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を表す図である。
【図５】実施形態に使用される条件を説明するための図である。
【図６】実施形態に使用される凸状体の模式図である。
【図７】実施形態に係る磁気記録媒体の平面ＳＥＭ写真である。
【図８】実施形態に使用される凸状体の断面の一例を模式的に表す図である。
【図９】実施形態に使用される凸状体の断面の他の一例を模式的に表す図である。
【図１０】実施形態に使用される凸状体の加工形状を説明するための模式図である。
【図１１】ビットパターンド媒体（ＢＰＭ）用凹凸パターンの一例を表す正面図である。
【図１２】実施形態に係る磁気記録媒体を適用可能な磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図である。
【図１３】実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の他の一例を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
第１の実施形態に係る磁気記録媒体は、基板と、基板上に設けられ、複数の凸状体からなる磁気記録層とを有する。複数の凸状体の配列は、凸状体が規則正しく配列された複数のドメインと、凸状体が不規則に配列された、ドメイン間の境界領域とを有することができる。ドメイン間の境界領域は隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っている。
【００１０】
実施形態によれば、ドメイン間の境界領域は隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っていることにより、凸状体が不規則に配列されたドメイン境界においても凸状体が隙間なく存在するため、磁気記録媒体の磁気的な信号強度が高くなる。これにより、ノイズの少ない磁気記録媒体を提供することが可能となる。
【００１１】
第１の実施形態に係る磁気記録媒体によれば、これにより、ノイズの少ない磁気記録媒体を提供することができる。
【００１２】
第２の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、上記第１の実施形態に係る磁気記録媒体を製造するための方法の一例であって、
基板上に磁気記録層を形成する工程、
磁気記録層上にマスク層を形成する工程、
マスク層に凸状のパターンを形成する工程、
凸状のパターンを前記マスク層へ転写する工程、
凸状のパターンの前記マスク層を介して磁気記録層をエッチングする工程、及び
マスク層を除去する工程を具備し、
磁気記録層加工前のマスク層の凸状のパターンの直径をＸ（ｎｍ）、前記磁気記録層のエッチング深さをＹ（ｎｍ）、前記マスク層の凸状のパターンのドットピッチをＺ（ｎｍ）、凸状体の底面に対する側面のテーパーをθとするとき下記式（１）を満足する。
【００１３】
Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθ…（１）
第２の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気記録層をパターン加工して、複数の凸状体を、凸状体が規則正しく配列された複数のドメインと、凸状体が不規則に配列された、ドメイン間の境界領域とを有する配列にすることができ、かつ互いに隣接する凸状体の境界は、互いに隣接する凸状体の中心間を結ぶ線の垂直二等分線に沿って設けることができるため、磁気記録媒体の磁気的な信号強度が高くなる。また、磁気体積の減少を緩和し、ノイズの少ない磁気記録媒体を提供することが可能となる。さらに、式（１）を満足することにより、自己修復的にドメイン境界を埋めるような構造の凸状体が作製できる。
【００１４】
凸状体は、好ましくは、頭頂領域の円錐台形状と、底領域の切頭多角錐形状とが複合した形状を有する。これにより、凸状体を媒体中に隙間なく存在させることができるため、磁気的な信号強度が高くなる。また、ヘッドで磁気信号を読み込む際にノイズの原因となる部分的な磁気体積の減少を抑制することができる。
【００１５】
ドメイン内の凸状体は、好ましくは、底領域の切頭多角錘形状が、切頭四角錐形状または切頭六角錘形状である。これにより、ドメイン境界と比較してドメイン内では凸状体が最密に充填され、隙間なく埋められるため、磁性体体積が稼げ、粒子の熱安定性が保てる。
【００１６】
また、複数の凸状体と基板との間、または複数の凸状体上に、凸状体の磁気異方性よりも低い磁気異方性を有する個別の磁性層を、各々さらに積層することができる。このような磁性層を用いると、磁気記録層の保磁力を低減させることができる。
【００１７】
複数の凸状体と基板との間、または複数の凸状体上にキャップ層として、一層の連続する磁性層をさらに形成することができる。これにより、保磁力分散の小さい磁気記録媒体が得られる。
【００１８】
マスク層に凸状のパターンを形成する工程は、マスク層上に自己組織的にパターンの配列する層を形成し、ドット形状の相を残し、もう一方の相を除去することにより行なうことができる。また、電子線（ＥＢ）描画などの手法を用いて、所望のパターンを得ることもできる。自己組織化やＥＢで作製したパターンをインプリントによって複製することもできるし、EBでガイドを形成した後に自己組織化材料を配列させることができる。
【００１９】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に、実施形態に使用される凸状体の配列の一例を表す平面図を示す。
【００２１】
図示するように、この磁気記録媒体の磁気記録層３４は、複数の凸状体３１からなる。凸状体３１の結晶構造は、それぞれが基板に垂直配向しており、基板と垂直な磁化状態を持つ。凸状体３１は数十ｎｍ〜数ｎｍの直径を有する。凸状体３１は数十ｎｍ〜数百μｍ以上の広い面積のドメイン３２を持って配列する。１つのドメイン３２内では、ドットの配列は規則的である。一方、ドメイン３２間の境界領域３３ではドットの配列は不規則である。
【００２２】
図２及び図３に、凸状体３１を形成するための自己組織化膜のドットパターンの配列の例を表す図を示す。
【００２３】
ドメイン３２内のドットパターン２０は、例えば図２の六方最密配列や、図３の正方配列のように、対称性をもった規則配列をする。凸状体間の境界は、図１に示すとおり隣接する凸状体の重心同士を結ぶ線の垂直二等分線に沿っている。
【００２４】
凸状体の上部あるいは下部に、連続的な構造を持つ磁性層を持つことができる。これらの磁性層を持つことで、磁性粒子と磁性粒子の交換結合を増し保磁力（Ｈｃ）分散を下げるなどの効果が得られる。あるいは、高い保磁力を持つ磁性体粒子に対し、反転磁界を下げる働きを持たせることができる。
【００２５】
実施例
実施例１
実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を、図４ならびに図５に従って説明する。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、図示しない厚さ４０ｎｍの例えばＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性層、厚さ２０ｎｍの例えばＲｕからなる配向制御用中間層２および厚さ１０ｎｍの例えばＣｏ８０Ｐｔ２０からなる磁気記録層３、厚さ２ｎｍの例えばＰｄからなる保護膜４、厚さ５ｎｍの例えばＭｏからなるリフトオフ層５、厚さ２０ｎｍの例えばＣからなる第１のハードマスク層６、厚さ３ｎｍの例えばＳｉからなる第２のハードマスク層７を成膜する。第２のハードマスク層７にポリスチレン（ＰＳ）Ｂｒｕｓｈ層を塗布することにより疎水処理する。疎水処理した第２のハードマスク層７上に自己組織化材料ＰＳ−ＰＤＭＳ（Ｐｏｌｙｓｔｙｌｅｎｅ−Ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａｎｅ）をスピンコートにより塗布し、自己組織化材料層１７を形成する。１５０℃で１０時間アニールし、自己組織化材料を相分離させると、ＰＳの海１６にＰＤＭＳの球１５が浮いた状態になる。この媒体を平面ＳＥＭで観察すると、ＰＳのドットが六方最密に配列したパターンが見られる。
【００２７】
図４（ｂ）に示すように、ドライエッチングにより、ＰＤＭＳ球１５の周囲のＰＳ相を除去し、ＰＤＭＳを孤立させる。この工程は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび１０Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。この工程により、ＰＳの海１６がエッチングされ、ＰＤＭＳ球１５が孤立し、凸状パターン１７’を形成する。
【００２８】
図４（ｃ）に示すように、引き続き、ＰＤＭＳ球１５のパターン１７’を第２のハードマスク層（Ｓｉ）７へと転写する。同様にＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ２００Ｗおよび２０Ｗとし、エッチング時間を３０秒として行われる。この工程により、ＰＤＭＳ球１５間の凹部のＳｉは除去され、第２のハードマスク層の凸状パターン７’が形成され、下層の第１のハードマスク層（Ｃ）６が露出する。
【００２９】
図４（ｄ）に示すように、第２のハードマスク凸状パターン７’をマスクとして、第１のハードマスク（Ｃ）６へ反転層の形状を転写する。ＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ５０Ｗおよび５Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。この工程により、凸状パターン７’ 間の凹部のＣは除去され、第１のハードマスク層の凸状パターン６’ が形成される。
【００３０】
図５（ａ）に、マスク層の凸状のパターンの直径ＸとドットピッチＺを模式的に表す図を示す。
【００３１】
図５（ｂ）に、磁気記録層の凸状体の加工深さＹを模式的に表す図を示す。
【００３２】
図６に、磁気記録層の凸状体の形状を模式的に表す斜視図を示す。
【００３３】
なお、この模式図では、簡略のため、基板１、保護層４，及びリフトオフ層５は図示していない。
【００３４】
磁気記録層と、その上に形成されたマスク層の凸状パターンは、図５（ａ）に示す形状から、図５（ｂ）に示す形状となるように、調整される。
【００３５】
具体的には、マスク層としての第１のハードマスク（ｃ）の凸状パターン６’の直径Ｘと、磁気記録層の加工深さＹと、第１のハードマスク（ｃ）６’の凸状パターンのドットピッチＺと、記録層加工後の磁性体ドットのテーパーθとが、
Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθ…（１）
を満たすような構成とする。
【００３６】
実施例１では、マスク層凸状パターン６’の直径Ｘ＝１５ｎｍ、マスク層凸状パターン６のドットピッチＺ＝２０ｎｍ、磁気記録層の加工深さＹ＝１５ｎｍ、θ＝８０°となる条件にて加工を進めた。図５（ａ）に示す凸状パターンのマスク６’をこの条件にて作製することにより、加工中に、図５（ｂ）に示すようなテーパー形状を持つ凸状体３’を形成することが可能となり、これにより、図６に示すように、頭頂領域の円錐台形状と、底領域の切頭多角錐形状とが複合した形状を有し、複数の凸状体３’からなる磁気記録層を作ることができる。
【００３７】
図４（ｅ）に示すように、イオンミリングにより、第１のハードマスク層の凸状パターン６’を、リフトオフ層５、保護層４、及び磁気記録層３へと転写し、リフトオフ層の凸状パターン５’、保護層の凸状パターン４’、及び磁気記録層の凸状体３’を形成する。たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ、加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を２０秒として行われる。
【００３８】
図４（ｆ）に示すように、Ｍｏからなるリフトオフ層５’ごと第１のハードマスク６’を剥離する。この工程は、たとえば濃度０．１％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、５分間保持することで行われる。
【００３９】
最後に、ＣＶＤ（化学気相堆積）により図示しない第２の保護膜を形成し、潤滑剤を塗布することで実施形態に係る磁気記録媒体５０が得られる。
【００４０】
図７に、図４（ｆ）に示す磁気記録媒体５０を上から見た平面ＳＥＭ写真を示す。
【００４１】
上記のような方法によって作製した磁気記録媒体の平面構造をＳＥＭによって観察したところ、実施例２により得られた磁気記録媒体は、図７のように六方最密配列の凸状体からなるドメインと、ドメイン間の境界領域とを含むことがわかった。
【００４２】
比較例１
実施例１と同等の方法でパターンド媒体を作製した。ただし、以下の部分のみ条件を変更し、媒体を作製した。
【００４３】
図４（ｄ）のマスク直径Ｘを１０ｎｍとする以外は実施例１と同様にして、磁気記録媒体を作成した。
【００４４】
この場合、Ｘ＜Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθとなり、式（１）を満足していない。加工後はドメイン境界で凸状体の底部領域形状は図１（ａ）のような多角形にはならず、マスクの凸状パターンを反映したドット形状となった。
【００４５】
比較例２
図４（ｅ）のイオンミリングの部分をＣｌ２ガスを用いたＲＩＥへと変更した。
【００４６】
アンテナ電力１００Ｗ、バイアス電力１００Ｗ、プロセスガス圧０．６Ｐａとした。
【００４７】
この場合、腐食性のＣｌ２ガスを用いたために、ドット形状が逆テーパーとなり、頭頂領域の円錐台形状と底領域の切頭多角錐形状とが複合した形状にはならなかった。θ＝９５°となった。ｔａｎθが負の値となることから、Ｘ＜Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθとなり、式（１）を満足していない。
【００４８】
実施例１、及び比較例１，２で得られた磁気記録媒体をドライブへ組み込み、信号強度を比較した。得られた結果を下記表１に示す。
【表１】
2014186776.tif 000003
【００４９】
ドメイン内とドメイン境界で信号振幅（Ｓｉｇｎａｌ）が表１に示されるような値になった。この結果より、実施形態に係る磁気記録媒体は、ドメイン境界においても強い信号強度が得られることが判った。
【００５０】
実施例２
実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の他の一例を、図１３に従って説明する。
【００５１】
図１３（ａ）に示すように、ガラス基板１上に、厚さ４０ｎｍの軟磁性層（ＣｏＺｒＮｂ）（図示せず）、厚さ５０ｎｍの配向制御用中間層２（ＭｇＯ）および厚さ５ｎｍの磁気記録層３（Ｌ１０構造のＦｅ５０Ｐｔ５０）、厚さ２ｎｍの保護膜４（Ｐｔ）、厚さ５ｎｍのリフトオフ層５（Ｗ）、厚さ２０ｎｍの第１のハードマスク層６（Ｃ）、厚さ３ｎｍの第２のハードマスク層７（Ｓｉ）を成膜する。さらに、自己組織化材料を配列させるためのガイド１８のパターンをインプリントによって形成する。この工程は、例えば光硬化レジスト３０ｎｍを基板上に均一塗布し、光を透過する樹脂性のスタンパをレジストへ押し当て、ＵＶ光を照射し、スタンパを剥離することで行われる。レジスト残渣はドライエッチングにより除去され、Ｓｉ表面が露出する。この工程は、例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび１０Ｗとし、エッチング時間を１０秒として行われる。残ったガイド１８は高さ１０ｎｍ、幅３〜５ｎｍとなった。
【００５２】
次に、図１３（ｂ）に示すように、自己組織化材料を第２のハードマスク層７（Ｓｉ）上に塗布し、自己組織化材料塗布層５７を形成する。この工程は、例えば、直径２５ｎｍのシリカ粒子５５を用いて、シリカ粒子５５が濃度５ｗｔ％になるようにＥＴＰＴＡ（Ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ Ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ）５６と共にＰＧＭＥＡ溶媒に混合し、スピンコートにより第２のハードマスク層７上にシリカ粒子の単層として塗布される。塗布されたシリカ粒子５５は、レジストのガイドパターン１８に沿って自己組織的に配列した。なお、シリカ粒子の周囲はＥＴＰＴＡにより充填されている。また、元々ガイドパターンであった場所はシリカが存在しないため、粒子間隔が最密の箇所よりも３ｎｍ程度広がった。
【００５３】
図１３（ｃ）に示すように、ドライエッチングにより、シリカ粒子５５の周囲に存在するＥＴＰＴＡ５６を除去する。これにより、シリカ粒子５５、及びシリカ粒子５５と第２のハードマスク層７との間に残留するＥＴＰＴＡ５６’からなる凸状のパターン５７を形成する。この工程は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗおよび１０Ｗとし、エッチング時間を１０秒として行われる。
【００５４】
図１３（ｄ）に示すように、ドライエッチングにより、凸状のパターン５７をＳｉマスク７へと転写させる。この工程は、例えば、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＣＦ４ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ２００Ｗおよび２０Ｗとし、エッチング時間を３０秒として行われる。この工程により、シリカ粒子１５とＳｉ層７を同時にエッチングし、ドットサイズを適度に縮小した状態でＳｉ層７にドットパターンを転写し、凸パターン７’を形成する。
【００５５】
図１３（ｅ）に示すように、第２のハードマスク（Ｓｉ）の凸パターン７’をマスクとして第１のハードマスク（Ｃ）６をエッチングし、第１のハードマスクの凸パターン６’を形成する。第１のハードマスク（Ｃ）６のエッチングは、ＩＣＰ−ＲＩＥ装置により、プロセスガスとしてＯ２ガスを使用し、チャンバー圧を０．１Ｐａとし、コイルＲＦパワーおよびプラテンＲＦパワーをそれぞれ５０Ｗおよび５Ｗとし、エッチング時間を６０秒として行われる。
【００５６】
この時、作製されたマスクは、図５のような構造となるように加工プロセスで調整する。加工マスクの直径Ｘ、加工深さＹ、ドットピッチＺ、加工後磁性体ドットのテーパーθに対し、Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθを満たすような構成とする。今回、加工マスク直径Ｘ＝１９ｎｍ、加工深さＹ＝１０ｎｍ、θ＝７０°となる条件にて加工を進めた。このような形状の加工マスクを作製すれば、加工中に磁気記録層のテーパーがつき、図６のような構造を作ることができる。
【００５７】
図１３（ｆ）に示すように、イオンミリングにより、第１のハードマスク（Ｃ）凸パターン６’の形状を磁気記録層３へと転写し、凸状体３’、保護層の凸パターン４’、及びリフトオフ層の凸パターン５’を形成する。ここでは、たとえばＡｒイオンミリング装置により、プロセスガスとしてＡｒを使用し、チャンバー圧を０．０４Ｐａとし、プラズマパワー４００Ｗ、加速電圧４００Ｖとし、エッチング時間を１０秒としてイオンミリングが行われる。
【００５８】
図１３（ｇ）に示すように、Ｗからなるリフトオフ層の凸パターン５’ごと第１のハードマスク（Ｃ）の凸パターン６’を剥離する。この工程は、たとえば濃度０．１％の過酸化水素水へ媒体を浸漬し、５分間保持することで行われる。
【００５９】
最後に、ＣＶＤ（化学気相堆積）により図示しない第２の保護膜を形成し、潤滑剤を塗布することで実施形態に係るパターンド媒体５１が得られる。
【００６０】
上記のような方法によって作製したパターンド媒体の平面構造をＳＥＭによって観察したところ、元々ガイドであった部分にドメイン境界が存在するような構造の媒体となった。
【００６１】
実施例３
実施例１と同様の方法により、パターンド媒体を作製した。
【００６２】
ただし、磁気記録層の構成を、（１）ＥＣＣ構造および（２）Ｃａｐｐｅｄ構造に適したものにした。
【００６３】
実施例３−１として、厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０の代わりに、厚さ６ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０層、厚さ１．５ｎｍのＲｕ層、厚さ２．５ｎｍのＣｏＣｒＰｔ合金層を積層したものを用い、第１のハードマスク（Ｃ）凸パターンの形状をＣｏ８０Ｐｔ２０層、Ｒｕ層、ＣｏＣｒＰｔ合金層の３層へと転写すること以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。
【００６４】
得られた磁気記録媒体の磁気記録層は、３層全てが分断された状態である。Ｃｏ８０Ｐｔ２０層とＣｏＣｒＰｔ合金層を磁気異方性は、各々、１×１０７ｅｒｇ／ｃｃ、５×１０６ｅｒｇ／ｃｃである。
【００６５】
実施例３−２として、厚さ３ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２層上に厚さ１０ｎｍのＣｏ８０Ｐｔ２０層を積層したものを用い、第１のハードマスク（Ｃ）凸パターンの形状をＣｏ８０Ｐｔ２０層へと転写すること以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体の磁気記録層は、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２層は連続しており、Ｃｏ８０Ｐｔ２０層は分断された状態である。
【００６６】
得られた磁気記録媒体について、保磁力Ｈｃ及びＳＦＤ（Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｆｉｅｌｄ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を測定した。
【００６７】
得られた結果を下記表２に示す。
【表２】
2014186776.tif 000004
【００６８】
実施例３−１の構成により、保磁力Ｈｃの低減、実施例３−２の構成により、ＳＦＤの低減、の効果を得ることができた。
【００６９】
以下、実施形態に使用される各工程、及び材料等について、より詳細に説明する。
【００７０】
＜マスク層の凸状パターン＞
実施形態に用いられるマスク層の凸状パターンは、以下のような特徴を持つ。
【００７１】
パターンド媒体として用いる場合、加工後の磁性体ドットは単磁区であることが好ましい。単磁区となるかどうかは磁性体材料の垂直磁気異方性Ｋｕや磁化Ｍｓ、膜厚ｔ等のパラメータによるが、磁性体ドットの直径は、円形近似で１００ｎｍ以下が好ましく、さらに好ましくは５０ｎｍ以下にすることができる。ドットとドットの重心を結ぶ距離（ピッチ）は、信号再生時のＳ／Ｎを十分にとるため、ドットの直径の２倍以内が好ましい。
【００７２】
実施形態に係る加工プロセスにおいては、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すマスク層の凸状パターン６’の直径Ｘ、磁気記録媒体の加工深さＹ、マスク層の凸状パターン６’のドットピッチＺ、加工後の凸状体３’のテーパーθに対し、下記式（１）を満たすことが望ましい。
【００７３】
Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθ…（１）
その理由は、マスク層の凸状パターン６’の直径Ｘが十分に大きくない場合、加工時のドメイン境界における自己修復機能を十分に活かせないためである。
【００７４】
図８と図９を用いて、ドメイン境界が自己修復的に磁性体体積を増加させる仕組みを説明する。
【００７５】
図８（ａ）に、磁気記録層の頭頂領域を加工したときの凸状体のドットパターンを模式的に表す正面図を示す。
【００７６】
図８（ｂ）に、図８（ａ）のＡ−Ａ’縦断面図を示す。
【００７７】
図８（ｃ）に、図８（ａ）のＢ−Ｂ’縦断面図を示す。
【００７８】
また、図９（ａ）に、磁気記録層の底領域を加工したときの凸状体のドットパターンを模式的に表す正面図を示す。
【００７９】
図９（ｂ）に、図９（ａ）のＣ−Ｃ’縦断面図を示す。
【００８０】
図９（ｃ）に、図９（ａ）のＤ−Ｄ’縦断面図を示す。
【００８１】
図８（ａ）のドメインのＡ−Ａ’間では、マスク層の凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度詰まっている。
【００８２】
同様に、図９（ａ）のドメインのＣ−Ｃ’間では、マスク層の凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度詰まっている。
【００８３】
図８（ｂ）のＡ−Ａ’縦断面図と図９（ｂ）のＣ−Ｃ’縦断面図とに示すように、マスクとなる凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度詰まっている場合、図のように、磁気記録層の凸状体３’のテーパーにより、凸状体３間の溝はだんだん狭まり、最終的にはＶ字となる。Ｖ字となった後は、数ｎｍ程度の短い深さをエッチングする場合、形状はそのままで深さのみが変化する。
【００８４】
一方、マスク層の凸状パターン６’のドメイン境界においては、ドット間隔が広いために当初は間隔が空いている。
【００８５】
図８（ａ）のドメインの境界領域のＢ−Ｂ’間では、マスク層の凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度空いている。
【００８６】
図９（ａ）のドメインの境界領域のＤ−Ｄ’間では、マスク層の凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度空いている。
【００８７】
図８（ｂ）のＢ−Ｂ’縦断面図と図９（ｂ）のＤ−Ｄ’縦断面図とに示すように、マスクとなる凸状パターン６’のドットとドットの間隔がある程度空いて場合、図のように、磁気記録層の隣接する凸状体３’のテーパーとの間に平らな部分がある。さらにエッチングを進めることにより、最終的にはＶ字となる。
【００８８】
このように、磁気記録層の加工終了時にはドット間隔が詰まる。これを上からＳＥＭ等で観察すると、図９（ａ）に示すように、隙間を埋めるようにドットが肥大し、マスク段階よりも記録層の磁性体密度が増加するように見える。
【００８９】
加工後テーパーが膜面と垂直の９０°に近い場合、ｔａｎθは大きな値になり、ＸはＺに近づく。実施形態に使用されるイオンミリングの加工テーパーは、好ましくは６０°〜８８°である。ｔａｎθは好ましくは１．７３〜２８．６である。加工深さＹは記録層の厚さによるところが大きいが、記録層を完全に分断する場合、記録層の厚みよりも大きい。また、磁気記録層を多層構造にし、最下層を残すＣａｐｐｅｄ構造の場合、加工深さＹは記録層の層膜厚よりは薄い。記録層のデザインによって異なるが、好ましくは、３０ｎｍ＞Ｙ＞２ｎｍの範囲に入る。これらのＹ、θ、Ｚの条件を用いて、磁性体加工前のマスクの直径Ｘは、Ｘ＞Ｚ−２Ｙ／ｔａｎθの式を満たすように定めることができる。
【００９０】
＜磁気記録層の凸状体の形状＞
図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１０（ｃ）に、凸状体の加工形状を説明するための模式図を示す。
【００９１】
図１０（ａ）は凸状体を上から見た図を示す。
【００９２】
図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ’断面図の一例を表す図を示す。
【００９３】
図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＥ−Ｅ’断面図の他の一例を表す図を示す。
【００９４】
加工後の凸状体の断面構造を調べた場合、図１０（ａ）ないし図１０（ｃ）のような構造になる。溝部分はＶ字になっており、図１０（ａ）のように記録層３が１層構造の場合、記録層３の部分は完全に分離し、溝部分の先端は下地層２へ入り込んでいる。この時、オーバーエッチとなる深さ（下地層の凹凸）は、２ｎｍ以下となることが好ましい。また、分離された記録層３の距離は、最下部で１ｎｍ以上であることが好ましい。これは、ドット間の磁気的相関を防ぐためである。媒体内にエッチング深さや記録層膜厚の分布がある場合、これらの値は媒体中周の平均値である。
【００９５】
記録層３が２層以上の構造の場合、溝部分の先端は、ドットの磁気的なデザインによって異なる。例えば、下層から順にハード層、結合制御層、ソフト層のように積層されたＥＣＣ構造のような場合には、ドット間の交換結合を切らなければならないため、図１０（ａ）のように下地層まで分断する必要がある。例えば図１０（ｂ）のようなキャップ層４１と上部記録層４２の積層を含むＣａｐｐｅｄ構造のように、多層の記録層のうち一部のみが交換しているような構造の場合、キャップ層が溝部分で残るように、キャップ層の途中で分断を止めることができる。また、図１０（ａ）のような構造を作った後、溝部分のみに埋め込み材料を充填し、その上からキャップ層を成膜しＣａｐｐｅｄ構造とすることもできる。
【００９６】
＜凸状のパターン形成＞
実施形態に使用される凸状のパターンは、自己組織化的な手法や電子線（ＥＢ）等の描画によるもの、あるいはインプリント等の手法による複製によって形成される。
【００９７】
自己組織化的な手法には、合金の共晶を用いたもの、ブロックコポリマー等の有機物の相分離構造を利用したもの、同一粒径の球状、あるいは多角形状の微粒子を単層配列させたもの、メソポーラスシリカ、ポーラスアルミナ、Ａｌ−Ｓｉをはじめとする共晶構造を利用したもの等のさまざまな手法がある。
【００９８】
ブロックコポリマーは、２種類以上のポリマーからなるブロック共重合体である。実施形態においては、ＰＳ−ＰＤＭＳが実施例で挙げられている。もちろんＰＳ−ＰＤＭＳに限ったものではなく、ＰＳ−ＰＭＭＡ、ＰＳ−ＰＥＯなど様々な種類がある。
【００９９】
微粒子であれば、ＳｉＯ２やＳｉ、Ａｕ、Ａｇなどが挙げられる。また、ＦｅやＺｒ、Ｔｉなどの酸化物粒子を使うこともできる。微粒子の多くは球状であるため、その場合配列は六方最密となる。例えばＦｅ酸化物微粒子の一種を用いれば立方体の粒子が得られるため、配列は六方晶ではなく正方晶となる。
【０１００】
これらの自己組織化材料を用いれば、大面積に一括して数ｎｍ〜数１０ｎｍのピッチで均一な図２のようなパターンを形成することができる。このようなパターンが自己組織化的にサイズ分散よく作製することができれば、ＨＤＤをはじめとして様々な用途に応用可能である。また、ＥＢ描画であれば、電子線レジスト上に所望のパターンを精度よく描画することができる。
【０１０１】
図１１に、電子ビーム（ＥＢ）描画によるビットパターンド媒体（ＢＰＭ）用凹凸パターンの一例を表す正面図を示す。
【０１０２】
図示するように、ＥＢ描画パターンとして、データ領域に設けられたビットパターン２１と、サーボ領域に設けられた例えばプリアンブルアドレスパターン２２、及びバーストパターン２３を含むサーボ領域パターン２４に対応するパターン等が挙げられる。
【０１０３】
ＨＤＤ用途としては、図１１のようなパターンを描画する。
【０１０４】
ＥＢ描画は一般的に描画速度が遅いため、一旦Ｓｉや石英のマスター原盤とし、インプリント等の方法によって複製するのが一般的である。さらに、ＨＤＤ用途であれば、サーボパターンのみをＥＢで描画し、その上に自己組織化材料を配列させるといった組み合わせの方法も使うことができる。
【０１０５】
＜インプリント＞
インプリントにはモールドとレジストを用いる。マスク形成された基板上にインプリントレジストを塗布し、モールドを接触させ、レジストを硬化させ、モールドを取り外す。最近ではレジストを光によって硬化させるＵＶインプリントが一般的であるが、熱によってレジストを硬化させる手法、熱でレジストを軟化させてモールドを接触、冷却して硬化させる手法のような熱インプリントを用いてもよい。モールドには種々の材料が使われるが、ＵＶインプリントであれば光を透過させる石英や樹脂材料が用いられる。熱インプリントであれば、ＳｉやＮｉ等が主材料として用いられる。
【０１０６】
インプリントでは、インプリント後にドットが凸になるよりも、凹になる方がインプリントを行いやすい。特に、微細なパターンではその傾向が顕著である。そのため、本提案のような手法はインプリントパターンの凹凸逆転が必要な場合にも応用できる。
【０１０７】
＜リフトオフ層＞
リフトオフ層は、Ｍｇ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｗ、Ｒｅ、Ｔｌ、Ｐｂ、それらの群からなる合金、及びその成分を５０原子％以上含む化合物であることが好ましい。
【０１０８】
それら以外の組成の割合が５０原子％より多くなると、剥離液に溶解不能になる傾向がある。リフトオフ層はＭｏとＷが特に好ましい。他にも、レジストなどの有機膜を用いることができる。レジストを用いる場合、加工にはＯ２やＣＦ４ガスのＲＩＥを使用し、剥離にはアセトンやＰＧＭＥＡ等の有機溶媒を用いることができる。
【０１０９】
＜ハードマスク＞
磁気記録層の上に、必要に応じてハードマスク層を設けることができる。ハードマスク層を設けることでマスクの高さを確保し、パターンのテーパーを立てることができる。ハードマスクは続く記録層加工の際のマスクとなるため、記録層加工時のプロセスに応じて材料を変更する。例えばＡｒ等のイオンミリングを用いる場合、硬度の高いＣやＴａを用いるのが好ましい。Ｔａ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗの酸化物、窒化物等も好適である。反応性ガスを用いる場合、例えばＣｌ２やメタノールのＲＩＥ等を用いる場合には、ＲｕやＴａ等が好ましい。
【０１１０】
ハードマスクは、少なくとも１層以上の膜をスパッタ等の方法で記録層の上に着けるものである。ハードマスクにある程度の高さが必要な場合、ハードマスクを２層以上の構造にすることが好適である。例えば実施例にあるように、下層をＣ、上層をＳｉとすることで、アスペクトの高いマスクを作製することができる。あるいは、下層をＴａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ等の金属類あるいはそれらの化合物とする場合、上層はＮｉやＣｒ等の材料を用いることができる。金属材料をマスクとして用いる場合、成膜レートが早いのが利点である。
【０１１１】
＜ハードマスクのパターニング＞
ハードマスクのパターニングは、必要に応じて種々のドライエッチングプロセスを使うことが好ましい。例えば、実施例にあるように、第１のハードマスクをＣ、第２のハードマスクをＳｉとした場合、第２のハードマスクはハロゲンガス（ＣＦ４、ＣＦ４／Ｏ２、ＣＨＦ３、ＳＦ６、Ｃｌ２）を使ったドライエッチングを用いるのが好ましい。その後、第一のハードマスクをＯ２、Ｏ３等の酸素系ガス、あるいはＨ２、Ｎ２等のガスでドライエッチングするのが好ましい。ハードマスクにＣｒやＡｌの化合物を用いる場合、Ｃｌ系ガスを、Ｔａ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗを用いる場合はＳｉと同様のハロゲンガスを用いることが好ましい。
【０１１２】
＜磁気記録層のパターニング＞
磁気記録層のパターニングは、イオンミリングあるいはＲＩＥによって、マスクされた部分以外をエッチングし記録層に凹凸によるパターンを作製する。凹凸によるパターン作製とは、通常、記録層の材料を全てエッチングすることを言う。場合によっては凹部に記録層の材料を一部残す、あるいはＣａｐｐｅｄ構造のように１層目は全てエッチングし、２層目以降は残す、等といった構造を作ることもできる。
【０１１３】
イオンミリングにはＮｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅなどの希ガスや、Ｎ２等の不活性ガスを用いることができる。
【０１１４】
実施形態では、所定の形状を作るため、記録層加工の条件をある程度定めることができる。
【０１１５】
イオンミリングの場合、入射角は膜面に垂直（入射角９０°）〜３０°傾けた状態（入射角６０°）で行われるのが適当である。例えば入射角４５°の角度を持ってされた場合、記録層にテーパーがつきすぎるため不適当である。しかし、イオンミリングの際、最初は大きな入射角でエッチングを行い、最後に入射角２０°で側壁の付着物を除去する、といった手法は有効である。入射角が低い場合、記録層凹凸の底の部分まではイオンビームが当たらないため、本提案の構造は損なわれない。ただし、記録層のテーパーθは変わるため、マスクを大きめに設計するのが適当である。イオンミリング時のガス圧、ビームのエネルギーも形状に影響を及ぼす。ガス圧が高すぎるとビームの直進性が悪くなりサイドエッチが進行しやすい。０．０１〜３Ｐａ程度のガス圧が適当である。また、ビームのエネルギーは、高すぎるとダメージやマスク形状の劣化をもたらし、低すぎればエッチングレートが稼げない。実施形態に使用されるプロセスにおいては、１００〜６００ｅＶ程度の低いエネルギーが適当である。
【０１１６】
ＲＩＥを使う場合には、Ｃｌ２系、ＣＨ３ＯＨ、ＮＨ３＋ＣＯなどのガスを用いる。ＲＩＥの場合、エッチング後にＨ２ガス洗浄やベーク処理、水洗処理が必要になることもある。ＲＩＥの場合、アンテナ電力とバイアス電力の比率によって、テーパーや選択比を変化させることができる。記録層の加工の場合、形状はなるべく垂直に近いエッチングが好ましいため、１〜０．０５Ｐａ程度の低圧で、エネルギーを下げ、バイアス電力を高めにし、異方性エッチングとなるような条件でプロセスを行うのが適当である。
【０１１７】
＜剥離液＞
剥離液は上記リフトオフ層を溶解可能なものが好ましい。例えば、過酸化水素水や蟻酸に代表される、弱酸が好ましい。これに対し、塩酸は表面に細孔を空けるため、好ましくない。また、ｐＨの高い領域で硝酸、硫酸、リン酸なども用いることができる。好ましくはｐＨ３〜６の間である。
【０１１８】
磁気記録層のパターニング後、媒体は剥離液に浸漬され、数秒〜数分の間保持される。リフトオフ層やマスクを十分に溶解させた後、媒体表面は純水によって洗浄され、後の工程に回される。
【０１１９】
＜埋め込み工程＞
実施形態に係る磁気記録媒体は、埋め込みにより平坦化するプロセスを加えることができる。埋め込みには、埋め込み材料をターゲットとしたスパッタリング法が簡便なため使用されるが、他にもめっき、イオンビーム蒸着、ＣＶＤ、ＡＬＤ等の方法によっても良い。ＣＶＤやＡＬＤを用いれば、高テーパーの磁気記録層の側壁に対し、高レートで成膜可能である。また、埋め込み成膜時に基板にバイアスをかけることで、高アスペクトのパターンでも隙間なく埋め込むことができる。ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）やＳＯＣ（Ｓｐｉｎ−Ｏｎ−Ｃａｒｂｏｎ）等の所謂レジストをスピンコートし、熱処理で硬化させる方法を用いても良い。
【０１２０】
埋め込み材料としてはＳｉＯ２を用いることができる。埋め込み材料はこれに限らず、硬度と平坦性の許す限りの材料を使用してよい。例えば、ＮｉＴａやＮｉＮｂＴｉ等のアモルファス金属は平坦化し易く埋め込み材料として適している。Ｃを主成分とする材料（例えばＣＮｘ、ＣＨｘなど）も、硬度が高くダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）との密着性が良いため適している。ＳｉＯ２やＳｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ等の酸化物、窒化物も埋め込み材料として好適である。ただし、磁気記録層と接する際に磁気記録層と反応生成物を作る場合、埋め込み層と磁気記録層の間に保護層を１層挟んでも良い。
【０１２１】
＜保護膜形成および後処理＞
カーボン保護膜は、凹凸へのカバレッジをよくするためにＣＶＤ法で成膜することが望ましいが、スパッタ法または真空蒸着法により成膜してもよい。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ３結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。膜厚は２ｎｍ以下だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍ以上だと、記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護膜上に潤滑剤を塗布することができる。潤滑剤としては、たとえばパーフルオロポリエーテル、フッ化アルコール、フッ素化カルボン酸などを用いることができる。
【０１２２】
＜基板＞
基板の形状には何ら限定は無いが、通常は円形で、硬質のものが用いられる。例えば、ガラス基板、金属含有基板、カーボン基板、セラミックス基板などが用いられる。パターンの面内均一性を良好にするため、基板表面の凸パターンは小さくすることが望ましい。また、必要に応じて基板表面には酸化膜をはじめとした保護膜を形成しておくことも可能である。
【０１２３】
ガラス基板には、ソーダライムガラスやアルミノシリケートガラスに代表されるアモルファスガラスや、リチウム系ガラスに代表される結晶化ガラスを用いることができる。また、セラミックス基板にはアルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素を主成分とする焼結体基板を用いることが可能である。
【０１２４】
＜磁気記録層＞
磁気記録層としては、合金系の場合、ＣｏまたはＦｅ、Ｎｉを主成分とし、かつＰｔあるいはＰｄを含むことが好ましい。磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒや酸化物を含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。さらに、酸化物の他に、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｐｄから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。
【０１２５】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＦｅＰｔ系合金、ＣｏＣｒＰｔ系合金、ＦｅＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＦｅＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＦｅＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＦｅＰｔＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金と、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉとの多層構造などを使用することもできる。また、Ｋｕの高いＭｎＡｌ合金、ＳｍＣｏ合金、ＦｅＮｂＢ合金、ＣｒＰｔ合金などを使用することもできる。
【０１２６】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは３ないし３０ｎｍ、より好ましくは５ないし１５ｎｍである。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。垂直磁気記録層の厚さが３ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。垂直磁気記録層の厚さが３０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。
【０１２７】
＜中間層＞
軟磁性裏打ち層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性裏打ち層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｍｇこれらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【０１２８】
＜軟磁性裏打ち層＞
軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）は、垂直磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。軟磁性裏打ち層には、Ｆｅ、ＮｉまたはＣｏを含む材料を用いることができる。このような材料として、ＦｅＣｏ系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることもできる。軟磁性裏打ち層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により成膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。アモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【０１２９】
軟磁性裏打ち層の下に、軟磁性裏打ち層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【０１３０】
スパイクノイズ防止のために軟磁性裏打ち層を複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍのＲｕを挿入することで反強磁性結合させてもよい。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層と軟磁性層とを交換結合させてもよい。交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層することができる。
【０１３１】
図１２は、実施形態に係る磁気記録媒体を適用可能な磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。
【０１３２】
図１２に示されるように、磁気記録再生装置１３０は、上面の開口した矩形箱状の筐体１３１と、複数のねじにより筐体１３１にねじ止めされる筐体の上端開口を閉塞する図示しないトップカバーを有している。
【０１３３】
筐体１３１内には、実施形態に係る磁気記録媒体１３２、この磁気記録媒体１３２を支持及び回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ１３３、磁気記録媒体１３２に対して磁気信号の記録及び再生を行う磁気ヘッド１３４、磁気ヘッド１３４を先端に搭載したサスペンションを有し且つ磁気ヘッド１３４を磁気記録媒体１３２に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ１３５、ヘッドアクチュエータ１３５を回転自在に支持する回転軸１３６、回転軸１３６を介してヘッドアクチュエータ１３５を回転、位置決めするボイスコイルモータ１３７、及びヘッドアンプ回路基板１３８等が収納されている。
【０１３４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１３５】
１…基板、３…磁気記録層、３’…凸状体、６，７…マスク層、６’，７’…凸状のパターン
【図１】
2014186776.tif 000005
【図２】
2014186776.tif 000006
【図３】
2014186776.tif 000007
【図４】
2014186776.tif 000008
【図５】
2014186776.tif 000009
【図６】
2014186776.tif 000010
【図７】
2014186776.tif 000011
【図８】
2014186776.tif 000012
【図９】
2014186776.tif 000013
【図１０】
2014186776.tif 000014
【図１１】
2014186776.tif 000015
【図１２】
2014186776.tif 000016
【図１３】
2014186776.tif 000017