(57)【要約】【課題】磁気記録層の結晶配向性ならびに垂直磁気異方性が良好であり、加工によって磁気記録層の磁気特性が劣化せず、製造コストが安価で、複雑な製造工程を必要としないディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体及びこれの作成方法を提供する。【解決手段】軟磁性裏打ち層５２の媒体浮上面側の表面に、磁気情報を記録するデータトラック５５の位置に対応した凸部と、データトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造を備え、結晶配向制御用下地層５３及び磁気記録層５４を凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層した。【選択図】図５
2006127681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と結晶配向制御用下地層と垂直磁気記録層とを順次に積層して成る磁気記録媒体において、
前記軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面に、磁気情報を記録するデータトラックの位置に対応した凸部と当該データトラック間の位置に対応した凹部からなり、繰返し周期が前記データトラックのトラックピッチと等しい凹凸パターン構造を備え、
前記結晶配向制御用下地層及び垂直磁気記録層は前記凹凸パターン構造に沿って前記凹部並びに凸部に欠如なく積層されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記凹凸パターン構造は、磁気記録媒体の回転中心に対して同心円状に形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記凹凸パターン構造は、磁気記録媒体の回転中心側を始点とするスパイラル状の構造であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記凸部のトラック幅方向の幅が、前記データトラックのピッチの０．３倍以上０．８５倍以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記凹部の基板面に対し垂直方向の高さが、前記垂直磁気記録層の厚さの０．７倍以上５倍以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１記載の磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｚｒのうち少なくとも１種類の元素を含み、前記垂直磁気記録層はＦｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｓｉ，Ｏのうち少なくとも１種類の元素を含み且つ基板面に対し垂直方向に磁気異方性を持ち、前記垂直磁気記録層上に炭素を主成分とする保護膜が積層され、前記保護膜上にフッ素を含む炭水化物からなる潤滑剤層が形成されていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
非磁性基板上に軟磁性裏打ち層を形成する工程と、
前記軟磁性裏打ち層の表面に、磁気情報を記録するデータトラックの位置に対応した凸部と、当該データトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造を形成する工程と、
前記凹凸パターン構造の上に、結晶配向制御用下地層を当該凹凸パターン構造に沿って凹部及び凸部に欠如なく積層して形成する工程と、
前記結晶配向制御用下地層の上に、垂直磁気記録層を前記凹凸パターン構造に沿って凹部及び凸部に欠如なく積層して形成する工程と、
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８】
請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記凹凸パターン構造を形成する工程は、前記軟磁性裏打ち層の表面を切削加工して形成する工程であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記切削加工は、集束イオンビーム又は反応性イオンエッチングを用いた切削加工であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記凹凸パターン構造を形成する工程は、前記軟磁性裏打ち層上の所定の場所に、磁性又は非磁性の材料から成る凸部を形成する工程であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記凸部を形成する工程は、前記軟磁性裏打ち層の上に磁性又は非磁性の材料から成る加工層を平坦に形成し、前記加工層の表面を切削加工して形成する工程であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記切削加工は、集束イオンビーム又は反応性イオンエッチングを用いた切削加工であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記凸部を形成する工程は、前記軟磁性裏打ち層の表面に、磁性又は非磁性の材料から成る凸部を部分的に積層して形成する工程であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の磁気記録媒体の製造方法において、前記凸部を部分的に積層して形成する工程は、メッキ法を用いて前記軟磁性裏打ち層の表面の所定の位置に凸部を形成する工程であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれか１項記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を駆動する媒体駆動部と、記録ヘッドと再生ヘッドを搭載した磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記磁気記録媒体上の所定の位置に駆動する磁気ヘッド駆動部と、前記記録ヘッドへの記録信号及び前記再生ヘッドからの再生信号を処理する信号処理部とを備える磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置等に用いられる磁気記録媒体又は熱ないし光磁気記録媒体並びに、これらの記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録再生装置の大容量化に伴い磁気記録媒体の記録密度の向上が進められている。現行の面内磁気記録方式では、磁化情報は媒体基板面に平行な方向かつ記録ヘッド走行方向に沿って安定化して存在する。記録密度が上昇すると、１記録ビットのサイズが小さくなるため、媒体磁気記録層上の磁化状態が熱的に不安定となる熱減磁現象が顕著になる。そこでより高密度記録に適用可能な方式として、垂直磁気記録方式が提案された。垂直磁気記録では、磁化情報が媒体基板面に対し垂直な方向に安定化して存在するため、面内磁気記録と比較して熱減磁に強いという特徴がある。この垂直磁気記録方式を用いることにより、記録密度１００〜２００Ｇｂ／ｉｎ２の磁気記録が可能と言われている。
【０００３】
２００Ｇｂ／ｉｎ２以上の更なる高記録密度を達成するためには、上記のような面内から垂直への磁気記録方式の転換だけでなく、記録媒体への工夫も必要となる。現行の記録媒体は、スパッタ法により媒体を構成する各層を基板全面に一様に平坦に形成した連続媒体と呼ばれるものである。記録密度が２００Ｇｂ／ｉｎ２以上になると、磁気記録ヘッドの側面から発生するサイドフリンジングにより、隣接するデータトラックへの書き込み現象が顕著になり、記録された磁化情報の劣化を招く。また、再生ヘッドでデータトラック上の磁化情報を読み出す際にも、隣接トラックからの漏洩磁束によりＳＮ比の低下が生じる。このような現象を回避し更なる記録密度の向上を達成するために、図１に示すように、磁気情報を有するデータトラックと隣接するデータトラックの間に磁気記録層が存在しないディスクリート・トラック媒体が提唱されている。図１において、符号１１は基板、１２は軟磁性裏打ち層、１３は結晶配向制御用下地層、１４はデータトラック、１５はデータトラック間の溝、１６はクロストラック方向をそれぞれ示す。
【０００４】
ディスクリート・トラック媒体の例として、特開昭56-119934号公報では、基板面に同心円状又はスパイラル状の凹凸パターン構造を形成し、図２に示すようにその凹部に磁気記録層となる磁性体を埋め込んだタイプの媒体が開示されている。図２において、符号２１は基板又は非磁性体、２２は凸部、２３は凹部、２４は凹部に埋め込まれた磁性体、２５はデータトラックをそれぞれ指す。
【０００５】
また、作成方法の異なるディスクリート・トラック媒体の例として、特開昭58-118028号公報、特開平5-81640号公報に開示されているように、媒体基板面の全面にわたって一様に平坦に磁気記録層を形成した後、この磁気記録層を直接切削加工してトラック間に凹部を設ける方法が挙げられる。前記の方法で作成されたディスクリート・トラック媒体の例を図３に示す。図３において、符号３１は基板、３２は軟磁性裏打ち層、３３は切削加工後に残った磁気記録層（凸部、磁気情報を有するデータトラックに該当）、３４は切削加工された磁気記録層の凹部（凹部：トラック間に該当）、３５は凹部に埋め込まれた材料をそれぞれ示す。切削加工された凹部には、非磁性体、磁気記録層よりも高透磁率な材料、それらの組み合わせなどを充填することが可能である。
【０００６】
その他に、特開2003-16622号公報にあるように、媒体基板上に製膜された軟磁性裏打ち層の表面を切削加工して凹凸パターン構造を形成したのち、凹部に非磁性層を埋め込み、平坦化した後に磁気記録層を平坦に形成する方法も開示されている。前記の方法によるディスクリート・トラック媒体の模式図を図４に示す。図４において、符号４１は基板、４２は凹凸パターン構造を持つ軟磁性裏打ち層、４３は凹部に埋め込まれた非磁性層、４４は磁気記録層、４５はデータトラックをそれぞれ示す。
【０００７】
【特許文献１】特開昭56-119934号公報
【特許文献２】特開昭58-118028号公報
【特許文献３】特開平5-81640号公報
【特許文献４】特開2003-16622号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開昭56-119934号公報に開示されたディスクリート・トラック媒体では、図２に示すように、基板面に同心円状又はスパイラル状の凹凸パターン構造を形成し、その凹部に磁気記録層となる磁性体を埋め込んで、磁気情報の書き込み、読み出しを行うデータトラックを形成している。結晶配向及び磁気異方性が制御された結晶を成長させるためには、下地層の選択やスパッタ条件の最適化が必要であるため、幅が数百ナノメートル以下の微細な溝中に良好な垂直異方性を持った磁性体を形成することは大変困難と考えられる。
【０００９】
また、特開昭58-118028号公報、特開平5-81640号公報に開示されたディスクリート・トラック媒体は、図３のように媒体基板面の全面にわたって一様に平坦に磁気記録層を形成した後、この磁気記録層を直接切削加工してトラック間に凹部を設けている。この媒体作成方法では、切削加工方法として、ウエットエッチング、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）、集束イオンビーム（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）を含む各種ドライエッチングなどの加工技術を用いることが考えられる。これらの方法は、磁気記録層を化学的、物理的な手段によって削るため、切削加工中にデータトラック相当部分がレジストで保護されていたとしても、切削加工中の熱履歴、化学的な侵食などによりデータトラックとして用いる磁気記録層の磁気特性が劣化する恐れがある。
【００１０】
特開2003-16622号公報に開示された媒体作成方法は、図４に示すように軟磁性裏打ち層上に、微細加工で凹凸パターン構造を形成し、凹部分に非磁性体を埋め込んだのち、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）で平坦化処理を行ったあと、磁気記録層を平坦に形成している。この方法では磁気記録層は微細加工されていないが、データトラックとなる磁気記録層部分と接している軟磁性裏打ち層、又は結晶配向制御用下地層の表面がＣＭＰ加工されている。ＣＭＰ加工により加工後の表面は平坦化されるが、研磨による熱履歴や化学侵食などで表面の結晶構造が荒らされるため、その上に形成される磁気記録層の結晶配向性ならびに垂直磁気異方性が劣化する可能性が高い。
【００１１】
図２、３に示した媒体例においても、凹凸パターン構造の凹部に何らかの物質を埋め込むため、磁気記録層表面のＣＭＰ加工が必須となる。この場合は磁気記録層表面を直接ＣＭＰ加工するため、磁気記録層の磁気特性の劣化は免れない。
【００１２】
また、媒体製造プロセス中にＣＭＰ加工工程を加えると、製造コストの増加が懸念される。更に、ＣＭＰ加工では削り屑が発生するため、発生したゴミを除去するために加工表面を入念に洗浄する必要があり、製造工程が複雑化する。
【００１３】
そこで本発明は、磁気記録層の結晶配向性ならびに垂直磁気異方性が良好であり、加工によって磁気記録層の磁気特性が劣化せず、製造コストが安価で、複雑な製造工程を必要としないディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。また、前記の垂直磁気記録媒体の作製方法を提供することを目的とする。更に、前記の磁気記録媒体を用いた磁気記録再生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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板上に少なくとも軟磁性裏打ち層と結晶配向制御用下地層と磁気記録層とを順次に積層して成る垂直磁気記録媒体において、軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面に、磁気情報を有するデータトラックの位置に対応した凸部と、当該データトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造を備え、結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層は上記凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層された構造を有する。
【００１５】
また、本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基板上に軟磁性裏打ち層を形成する工程と、前記軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面に、磁気情報を有するデータトラックの位置に対応した凸部と、当該データトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造を形成する工程と、前記凹凸パターン構造の上に、結晶配向制御用下地層を凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層して形成する工程と、前記結晶配向制御用下地層の上に、磁気記録層を凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層して形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、磁気記録層の結晶配向性ならびに垂直磁気異方性が良好であり、加工によって磁気記録層の磁気特性が劣化せず、再生ＳＮ比が高く、製造コストが安価で、複雑な製造工程を必要としないディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体を提供することができる。更に、この媒体を用いて大容量の磁気記録再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図５を用いて、本発明によるディスクリート・トラック媒体の構造を説明する。図５において、符号５０は磁気記録層の厚さ、５１は基板、５２は媒体浮上面側の表面に凹凸パターン構造を持つ軟磁性裏打ち層、５３は結晶配向制御用下地層、５４は記録層、５５はデータトラック、５６はデータトラックのピッチ、５７は凹凸パターン構造の繰り返し周期、５８は凸部のクロストラック方向の幅、５９は凹部における基板面に対し垂直方向の高さ、をそれぞれ示す。
【００１８】
このとき前記凹凸パターン構造は、図６（ａ）に示すように、磁気記録媒体の回転中心に対して同心円状の構造とすることが可能である。また、前記凹凸パターン構造は、図６（ｂ）に示すように磁気記録媒体の回転中心側を始点とするスパイラル状の構造とすることも可能である。図６において符号６１は基板、６２は同心円状に形成された軟磁性裏打ち層の凸部、６３は同心円状に形成された軟磁性裏打ち層の凹部、６４は基板の回転中心、６５はスパイラル状に形成された軟磁性裏打ち層の凸部、６６はスパイラル状に形成された軟磁性裏打ち層の凹部をそれぞれ示す。
【００１９】
前記の軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面に形成された凹凸パターン構造は、図５において符号５７で示されるピッチ（繰り返し周期）が媒体浮上面からみたときのデータトラックのピッチ（符号５６）と等しくなるよう構成することが望ましい。また、前記凹凸パターン構造は、データトラックに対応する凸部のクロストラック方向の幅（符号５８）が、データトラックのピッチ（符号５６）の０．３倍以上０．８５倍以下の寸法であることが望ましい。良好な垂直磁気異方性を持ち記録再生特性に優れる磁気記録層を得るためには、結晶配向制御用下地層と磁気記録層の膜厚の和が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の範囲にあることが望ましい。凸部の幅がデータトラックのピッチの０．３倍以上０．８５倍以下の値であれば、合計して２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の膜厚を持つ結晶配向制御用下地層と磁気記録層が、凹凸パターン構造に沿って欠如無く均一な膜厚で積層することが可能となる。凸部の幅がデータトラックのピッチの０．３倍未満であると、凸部の上に積層する結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層の積層状態が悪くなり、結晶配向性並びに垂直磁気異方性が良好でない磁気記録層が形成される恐れがある。また凸部の幅がデータトラックのピッチの０．８５倍を越えると、凸部の上に結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層を積層した場合、データトラックとなる凸部の端部において磁気記録層が盛り上がり表面のラフネスが増加して、磁気ヘッドを用いた記録再生の際に磁気ヘッドのクラッシュを招くこととなり好ましくない。
【００２０】
更に、前記構造において、データトラック間に対応する凹部は、基板面に対し垂直方向の高さ（符号５９）が磁気記録層の厚さ（符号５０）の０．７倍以上５倍以下の寸法であることが望ましい。上記のように、良好な垂直磁気異方性を持ち記録再生特性に優れる磁気記録層を得るためには、結晶配向制御用下地層と磁気記録層の膜厚の和が２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の範囲になることが望ましい。凹部の高さが磁気記録層の厚さの０．７倍以上５倍以下の値であれば、合計して２０ｎｍ以上７０ｎｍ以下の膜厚を持つ結晶配向制御用下地層と磁気記録層を、図５に示すように、凹凸パターン構造の凹部並びに凸部の上にほぼ均一の膜厚で全面にわたって一様に積層することが可能となる。凹部の基板面に対する垂直方向の高さが磁気記録層の厚さの０．７倍未満であると、結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層を積層した場合、データトラックとなる凸部の端部において磁気記録層が盛り上がり表面のラフネスが増加して、磁気ヘッドを用いた記録再生の際に磁気ヘッドのクラッシュを招くこととなり好ましくない。また５倍を越えると、結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層の積層状態が悪くなり、結晶配向性並びに垂直磁気異方性が良好でない磁気記録層が形成される恐れがある。
【００２１】
本発明において、軟磁性裏打ち層上のパターン構造の凹部には、従来のディスクリート・トラック媒体のように非磁性体又は軟磁性体を埋め込まない。前記凹凸パターン構造のサイズ、ピッチ（周期）、形状が上述のように最適化されていれば、図５に示されるように凹凸パターン形状にそって一様に磁気記録層を形成することが可能であり、媒体浮上面におけるデータトラック上のラフネスも従来の連続媒体とほぼ近い値を得ることができる。また、本発明のようにデータトラック間に溝が残存したままでも、データトラックならびにこの端部のラフネスが従来媒体とさほど変わらなければ、後述するように本発明のディスクリート・トラック媒体の浮上面に媒体保護膜と潤滑剤層を形成し、記録再生ヘッドと組み合わせて、媒体を回転させヘッドを浮上させて磁気情報の記録再生動作を行うことが可能である。
【００２２】
本発明では、このようにデータトラック間に物質を埋め込まないため、磁気記録層を切削加工して作成するディスクリート・トラック媒体で必須である磁気記録層のＣＭＰ加工が不要となり、磁気記録層の磁気特性が劣化することがない。また、本発明では結晶配向制御用下地層にもＣＭＰ加工を施さないため、磁気記録層の結晶配向性ならびに垂直磁気異方性が良好なディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体を得ることができる。本発明において結晶配向制御用下地層は凹凸パターン構造に沿って作成されるため、データトラックとなる凸構造の端部においてもＣＭＰ加工履歴や切削による熱履歴のない良好な下地層が存在する。従ってデータトラック端部においても結晶配向性並びに垂直磁気異方性が良好な磁気記録層を得ることができる。
【００２３】
更に本発明は、前記のように軟磁性裏打ち層の表面のみに微細加工で凹凸パターン構造を形成し、磁気記録層や結晶配向制御用下地層などの表面のＣＭＰ加工が不要なため、製造コストが安価で、複雑な製造工程を必要としないディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体を提供することができる。
【００２４】
本発明の垂直磁気記録媒体において、軟磁性裏打ち層はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｚｒのうち少なくとも１種類の元素を含むことが望ましい。これら以外の元素を含む軟磁性裏打ち層も可能である。軟磁性裏打ち層は特定の組成を持つ単層膜で構成することが可能である。
【００２５】
軟磁性裏打ち層には多数の磁区が存在することが知られており、媒体ノイズの低減のためにはこれらの磁区を制御することが重要である。この目的のために、本発明の媒体における軟磁性裏打ち層を、それぞれ異なった組成の膜からなる複数の磁性膜を積層して構成することも可能である。例えば、磁区制御の目的で反強磁性膜、強磁性体などを軟磁性裏打ち層に含めることも可能である。
【００２６】
前記磁気記録層は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｓｉ，Ｏのうち少なくとも１種類の元素を含み、かつ基板面に対して垂直方向に磁気異方性を持つ膜から構成されることが望ましい。これら以外の元素を含む垂直磁気異方性を持つ膜も使用可能である。
【００２７】
前記結晶配向制御用下地層は、磁気記録層を構成する元素群及び結晶構造に合わせて最適な元素、膜厚を選択することが可能である。
【００２８】
本発明によるディスクリート・トラック媒体を記録再生ヘッドと組み合わせて垂直磁気記録を行う際、前記磁気記録層の上には炭素を主成分とする保護膜をスパッタ法などで積層することが望ましい。また、保護膜の上にフッ素系の化合物からなる潤滑剤を塗布することも可能である。
【００２９】
本発明のディスクリート・トラック媒体では、基板上に積層された軟磁性裏打ち層の表面に凹凸パターン構造を作成し、その上に結晶配向制御用下地層、磁気記録層を凹凸構造に沿って形成している。この媒体表面を上から見たとき、磁気情報を有するデータトラック領域は凸部になり、データトラック間は凹部になる。本発明の媒体は、上記のように軟磁性裏打ち層の表面に凹凸パターン構造を形成したことによりデータトラック間に凹部が存在するため、記録ヘッドを用いて磁気情報を記録する際、従来の連続媒体と比較して記録磁界勾配が大きくなるという利点が存在する。記録磁界勾配が大きければ、データトラック上に形成される記録ビットと記録ビットの間の境界領域のノイズが低減されるため、再生ＳＮの向上が期待できる。また、記録磁界勾配が大きければ記録磁界強度を下げることが可能になるため、高密度磁気記録のために大きな磁界強度を要求される記録ヘッドの設計に余裕が生じる。
【００３０】
本発明の媒体では、軟磁性裏打ち層の表面に凹凸パターン構造を形成し、データトラック間が凹部になるため、磁気情報が存在するデータトラック上の磁気記録層と軟磁性裏打ち層との距離が実質的に離れることになる。このため、軟磁性裏打ち層からノイズの低減が可能となり再生ＳＮが向上する。
【００３１】
本発明を用いれば、軟磁性裏打ち層の表面を直接微細加工して凹凸パターン構造を形成するだけでなく、組成の異なる複数の膜から成る軟磁性裏打ち層の最上層に非磁性層を平坦に設け、この層の上に凹凸パターン構造を形成することも可能である。垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打ち層には多数の磁区が存在し、これら磁区の変動が各種の記録情報劣化現象の原因と考えられている。これを防ぐために、軟磁性裏打ち層を透磁率の高い軟磁性体の単層で構成するのではなく、軟磁性体と反強磁性体といった異なる組成を持つ複数の膜で多層化する試みが行われている。本発明のように、多層化された軟磁性裏打ち層の最上層に非磁性膜を用いると、データトラック上の磁気記録層と透磁率の高い軟磁性層の間に非磁性層が存在することになり、アンテナ効果のような記録ヘッド以外の浮遊磁界に誘発される軟磁性裏打ち層の磁区変動の影響を受けにくくなり、記録情報の安定性向上が可能となる。
【００３２】
本発明のディスクリート・トラック媒体では、磁気情報を有するデータトラック間に物理的な溝、あるいは磁気的な断絶が存在する。このため、連続媒体のように隣接するデータトラックからの磁気的な干渉を受けにくく、再生ＳＮが高くなる利点がある。
【００３３】
連続媒体を使用した記録再生の場合、磁気情報が存在するデータトラック間に溝が存在しない。従って、隣接するデータトラックからの干渉を防ぐために、再生ヘッドの磁気的な幅は連続媒体上のデータトラックの幅よりも狭くなる。一方、ディスクリート・トラック媒体では、データトラック間に溝が存在するため、データトラックの幅よりも広い幅を持つ再生ヘッドが使用可能となる。一般的に、再生ヘッドは幅が広いほど感度が高いものが得られるため、幅広の再生ヘッドを用いることにより、更にＳＮ比の向上が可能となる。
【００３４】
以下に、図７を用いて、本発明におけるディスクリート・トラック媒体の作成方法の概略を説明する。まず図７（ａ）に示したように、基板７１上に軟磁性裏打ち層７２を平坦に形成する。次に図７（ｂ）又は図７（ｃ）のように、軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面に、データトラックの位置に対応した凸部並びにデータトラック間の位置に対応した凹部からなる凹凸パターン構造７３を形成する。このとき、凹凸パターン構造は、図７（ｂ）のように軟磁性裏打ち層を微細加工して形成することが可能である。また図７（ｃ）のように、平坦に軟磁性裏打ち層を形成した後、軟磁性裏打ち層と組成の異なる磁性また非磁性の材料を使用して凸部７４を形成し、凹凸パターン構造を構成することも可能である。次に図７（ｄ）に示されるように、凹凸パターン構造の上に、結晶配向制御用下地層７５を凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層する。更に、図７（ｅ）のように磁気記録層７６を前記結晶配向制御用下地層の上に凹凸パターン構造に沿って凹部並びに凸部に欠如なく積層し、ディスクリート・トラック媒体を得る。図７において、符号ｔで示される部分は、磁気情報を有するデータトラックである。図７には示されないが、この後、炭素を主体とする保護膜とフッ素化合物を主体とする潤滑剤をこの順序で積層することが可能である。
【００３５】
前記の凹凸パターン構造の作成方法として、媒体基板上に平坦に形成された軟磁性裏打ち層の媒体浮上面側の表面を切削加工して形成する場合、図８に示す方法を用いることが可能である。まず、図８（ａ）に示すように、基板８１上の軟磁性裏打ち層８２の上にレジスト膜８３を形成し、図８（ｂ）のように電子線（ＥＢ）リソグラフィーや光リソグラフィー８４を用いて所望の微細パターンの潜像８５をレジスト膜に作製した後、図８（ｃ）に示すようにレジスト層を現像して磁性層上にレジスト微細パターン８６を顕在化させる。ＥＢリソグラフィーや光リソグラフィーの代わりに、凹凸構造を持つモールドをレジストに押し付けるナノインプリント法により直接レジスト微細パターンを形成することも可能である。
【００３６】
次に、図８（ｄ）に示すようにレジスト微細パターンをマスクとして、軟磁性裏打ち層表面を切削加工する。このとき、切削方法として、Ｇａイオンを用いた集束イオンビーム（Focused Ion Beam、ＦＩＢ）８７又は反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching、ＲＩＥ）を用いることが可能である。切削加工法としてＲＩＥを用いた場合、裏打ち用軟磁性層のエッチングガスは塩素に代表されるハロゲン、或いはＣＯやＣＯ２とＮＨ３の混合ガスを使用することが可能である。これら以外のエッチングガスも使用可能である。切削加工の結果、図８（ｅ）に示されるような凹凸パターン構造８８を軟磁性裏打ち層表面に形成することができる。この後、結晶配向制御用下地層８９と磁気記録層８０を積層して、図８（ｆ）の構造をもつディスクリート・トラック媒体を得る。図８において、符号ｗは軟磁性裏打ち層の表面に形成されたパターンの断面幅、ｓはトラック間隔を示す。また符合ｄは溝の深さ、符号ｔはデータトラック、符号ｐはデータトラックのピッチを示す。
【００３７】
前記の凹凸パターン構造の作成方法として、図９に示す方法も可能である。まず、図９（ａ）のように、基板９１上に平坦に形成された軟磁性裏打ち層９２の上に、磁性又は非磁性の材料からなる加工層９３を平坦に積層する。次に、図９（ｂ）のように、レジスト膜９４を加工層９３上に形成した後、電子線（ＥＢ）リソグラフィーや光リソグラフィーやナノインプリント法を使用して、図９（ｃ）のようにレジスト微細パターン９５を形成する。次に図９（ｄ）に示すようにレジスト微細パターンをマスクとして、加工層表面を切削加工９６すると、図９（ｅ）に示されるように軟磁性裏打ち層９２上に凸部９７が形成され、凹凸パターン構造９８を得ることができる。このとき、符号９６で示される切削方法として、ＦＩＢ又はＲＩＥが可能である。加工層の組成は、切削方法により最適化することができる。塩素系やフッ素系のハロゲンガスを用いたＲＩＥを用いる場合は、アルミナ膜、ＳｉＯ２膜などを加工層とするのが望ましい。ＣＯやＣＯ２とＮＨ３の混合ガスを用いたＲＩＥの場合は、この混合ガスで容易に切削可能なパーマロイ（ＦｅＮｉ）膜や、Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ元素を主成分とする軟磁性膜を加工層とすることが望ましい。前記の凹凸パターン構造を形成した後、結晶配向制御用下地層９９と磁気記録層９０を積層して、図９（ｆ）の構造をもつディスクリート・トラック媒体を得ることができる。
【００３８】
更に前記の凹凸パターン構造は、磁性又は非磁性の材料を軟磁性裏打ち層上部の所望の位置に配置して凸部を形成することにより作成することが可能である。図１０（ａ）に示すように、基板１０１上の軟磁性裏打ち層１０２にレジスト膜１０３を形成した後、電子線（ＥＢ）リソグラフィーや光リソグラフィーやナノインプリントを用いて図１０（ｂ）のように磁性層上にレジスト微細パターン１０４を作成する。次に、図１０（ｃ）に示すように、めっき法により、レジスト微細パターン間に磁性あるいは非磁性物質１０５を積層させる。この後、レジストを剥離すると図１０（ｄ）に示すよう軟磁性裏打ち層１０２上に凸部１０６が形成され、凹凸パターン構造１０７を得ることができる。このときめっき法で作成される凸部には、軟磁性であるパーマロイ（ＦｅＮｉ）などを使用することが望ましい。また、Ａｕ，Ｐｔ，Ｐｄなどの非磁性金属元素をめっきして凸部を作成することも可能である。前記の凹凸パターン構造を形成した後、結晶配向制御用下地層１０８と磁気記録層１０９を積層して、図１０（ｆ）の構造をもつディスクリート・トラック媒体を得ることができる。
【００３９】
図１０に示しためっき法による凹凸パターン構造作成の際、めっきで形成された凸部の表面のラフネスが大きい場合は以下に述べる方法を用いることも可能である。まず軟磁性裏打ち層表面にＳｉＯ２を主成分とする塗布型レジストを用いてレジスト微細パターンを形成し、めっき法でレジスト微細パターン間に物質を積層させる。次に、ＣＭＰ加工により表面を平坦化し、フッ素ガスを主成分とするＲＩＥでレジスト微細パターンだけをエッチングして、凸部を露出させることによって凹凸パターン構造を得る。
【００４０】
本発明のディスクリート・トラック媒体は、図５に代表される構造を持ち、前記凹凸微細パターン構造の構成によって図８（ｆ）、図９（ｆ）、図１０（ｆ）に示される構造に細分される。図８（ｆ）場合は、軟磁性裏打ち層の表面を直接加工して凹凸パターン構造を形成したものである。この場合、データトラック部分（符号ｔ）の磁気記録層に注目すると、この磁気記録層の近傍直下に軟磁性裏打ち層が存在するのに対し、凹構造になっているデータトラック間（ガードバンド）部分の軟磁性裏打ち層は前記磁気記録層から距離が遠くなっている。この構造によって、垂直磁気記録ヘッドで磁化情報を磁気記録層に書き込む際、記録磁界勾配を大きくすることが可能となる。記録磁界勾配が大きいと記録ビットサイズが小さくできるため高密度磁気記録が可能となる。また、磁化情報を再生する際も、ＳＮＲの向上が期待できる。図９（ｆ）、図１０（ｆ）において凸部が磁性物質で構成された場合も同様の効果が得られる。
【００４１】
図９（ｆ）並びに図１０（ｆ）は、凹凸パターン構造の凸部が軟磁性裏打ち層と異なる物質で形成されたディスクリート・トラック媒体の構造を図示したものである。このとき凸部が非磁性物質である場合、データトラック部分において、磁気記録層と軟磁性裏打ち層の間隔が従来のＤＴＭ媒体よりも広がることになり、これによって軟磁性裏打ち層に起因する媒体ノイズを低減することが可能となる。また、更に記録後消去やアンテナ効果といったような、記録磁化情報の撹乱現象、劣化現象を防ぐ効果も期待できる。
【００４２】
本発明において、図１１に示す凹凸パターン構造も可能である。図１１に示すように、基板１１１上に形成した複数の膜から成る軟磁性裏打ち層１１２において、媒体浮上面側の最上層を平坦な非磁性体１１３とし、その上に軟磁性体からなる凸構造１１４を所定の位置に形成して凹凸パターン構造とする。その後、結晶配向制御用下地層１１５と磁気記録層１１６を積層して、図１１の構造をもつディスクリート・トラック媒体を得る。図１１に示した構造を持つ媒体の場合も、データトラックの磁気記録層と軟磁性裏打ち層の間に非磁性体が介在するため、軟磁性裏打ち層に起因する媒体ノイズを低減することが可能である。また、更に記録後消去やアンテナ効果といったような、記録磁化情報の撹乱現象、劣化現象を防ぐ効果も期待できる。
【００４３】
上記のように本発明の構造に基づいて作成された媒体は、データトラックが隣接トラックと部分的に分断されたディスクリート・トラック媒体として使用することが可能である。このとき記録方式として、垂直磁気記録、光又は熱アシスト垂直磁気記録が使用可能である。
【００４４】
以下に、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００４５】
［実施例１］
本発明のディスクリート・トラック媒体では、軟磁性裏打ち層表面に凹凸パターン構造を形成し、この構造に沿って結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層を欠如なく均一な膜厚で積層する。このためには、積層する結晶配向制御用下地層と磁気記録層の合計膜厚を考慮して、凹凸パターン構造における凸部、凹部の寸法を、最適化する必要がある。記録再生に使用可能なディスクリート・トラック媒体を作成する前に、シリコン基板表面に凹凸パターン構造を形成し、その上に結晶配向制御用下地層と磁気記録層をこの順で積層して、表面のラフネスの確認を試みた。
【００４６】
Ｓｉ基板上に電子線描画用ネガ型レジストをスピンコートし、電子線リソグラフィーによりレジスト微細パターンを形成し、これをマスクとしてフッ素系ガスを用いて反応性イオンエッチングを行い、Ｓｉ基板表面に凹凸パターン構造を得た。凹凸パターン構造において、凸部のパターン断面幅は５０〜３００ｎｍ、凹部の幅（トラック間隔）は５０〜３００ｎｍ、凹部の溝の深さは５０〜２００ｎｍの範囲の値で変化させ、様々な寸法を持つ凹凸パターン構造を作成した。
【００４７】
トラックピッチが３００ｎｍとなるように凸部の断面幅を２５０ｎｍ、トラック間隔を５０ｎｍとし、溝の深さを８０ｎｍとした。合計膜厚が４０ｎｍとなるように結晶配向制御用下地層を膜厚１５ｎｍ、磁気記録層を膜厚２５ｎｍと設定して、スパッタ法によって順次製膜したところ、凹凸パターン構造に沿って均一な膜厚で積層できた。凸部の表面のラフネスは、連続媒体の磁気記録層表面のラフネスと同じ値であった。同様にして、トラックピッチが３００ｎｍとなるように凸部の断面幅を２７０ｎｍ、トラック間隔が３０ｎｍとし、溝の深さを８０ｎｍとした。凹凸パターン構造の上に結晶配向制御用下地層（膜厚１５ｎｍ）と磁気記録層（膜厚２５ｎｍ）を積層した。その結果、凸部の端部において磁気記録層の盛り上がりが確認された。断面ＳＥＭ観察を行うと、凸部中央部分より端部が１０ｎｍ高くなっていることが判明した。これより、凸部のトラック方向の幅がデータトラックピッチの０．８５倍以下であれば、凹凸パターン構造に沿って結晶配向制御用下地層並びに磁気記録層を欠如なく均一な膜厚で積層可能なことが判明した。
【００４８】
次に、トラックピッチが３００ｎｍとなるように凸部の断面幅を２５０ｎｍ、トラック間隔を５０ｎｍとし、溝の深さを１３０ｎｍとして、凹凸パターン構造の上に結晶配向制御用下地層（膜厚１５ｎｍ）と磁気記録層（膜厚２５ｎｍ）を積層した。断面ＳＥＭ写真を撮ったところ、凹凸パターン構造の凸部上には結晶配向制御用下地層と磁気記録層が存在したが、凹部を見ると場所によっては前記２つの層が存在しない場合も見うけられた。これより、凹部の高さが磁気記録層の厚さの５倍以上であると、凹凸パターン構造に沿って均一な膜厚で結晶配向制御用下地層と磁気記録層が形成できないことがわかった。
【００４９】
［実施例２］
図８（ａ）に示すように、ガラス基板（符号８１）上に、スパッタ法を用いてＣｏＴａＺｒを主成分とする軟磁性裏打ち層８２を３００ｎｍの膜厚で作成し、その上にポジ型レジスト膜８３をスピンコート法により塗布した。レジストの膜厚は２００ｎｍとした。次に、レジスト層８３に対し、図８（ｂ）のように電子線（ＥＢ）リソグラフィー８４を用いて所望の微細パターンの潜像８５を作製し、図８（ｃ）で示したようにレジスト層を現像して軟磁性裏打ち層表面上にレジスト微細パターン８６を形成した。このパターンは、基板の回転中心に対して同心円状のライン・アンド・スペースパターンである。
【００５０】
次に、図８（ｄ）のように、上記のレジスト微細パターンをマスクにして、軟磁性裏打ち層８２の表面をＣＯとＮＨ３の混合ガスを用いて異方性ドライエッチング（ＲＩＥ）を行った。これによって図８（ｅ）に示すように、軟磁性裏打ち層の表面にパターン断面幅ｗが２００ｎｍ、トラック間隔ｓが１００ｎｍ、溝の深さｄが８０ｎｍの良好な凹凸パターン構造を作製することができた。この後、Ｒｕを主成分とする結晶配向制御用下地層８９と、ＣｏＣｒＰｔを主成分とする磁気記録層８０をこの順にスパッタ法で積層し、図８（ｆ）に示す構造のディスクリート・トラック媒体を得た。このとき、結晶配向制御用下地層８９の膜厚は１５ｎｍ、磁気記録層８０の膜厚は２５ｎｍであった。この凹凸パターン構造のピッチは、パターン断面幅ｗとトラック間隔ｓの和（ｗ＋ｓ）で定義される。（ｗ＋ｓ）の値は、データトラックｔのピッチｐと等しくなるように作成した。
【００５１】
このディスクリート・トラック媒体に対し、試料振動型磁力計を用いて磁気特性を評価した。その結果、垂直保持力２００ｋＡ／ｍ（２５００Ｏｅ）、保持力角型比Ｓ＊が０．７５、残留磁化が１００ｅｍｕ／ｃｃである良好な磁気特性を示す磁化曲線が得られた。このため、上記の媒体作成方法によって良好な磁気特性を示すディスクリート・トラック垂直磁気記録媒体を作製することができた。
【００５２】
本実施例で作製したディスクリート・トラック媒体に対し、炭素が主成分の保護膜をつけ、フッ素系潤滑剤を塗布して、評価用のディスクリート・トラック媒体とした。この媒体と、記録ヘッドとして垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドを用い再生ヘッドとしてＧＭＲ素子を用いた記録再生分離型ヘッドを組み合わせて、図１２に略示した磁気ディスク装置を組立てた。このとき、ディスクリート・トラック媒体のデータトラックの幅よりも狭い幅を持つ再生ヘッドを用いた。ここで言う再生ヘッドの幅は、磁気的な感度の幅を意味する。図１２において、符号１２０は記録媒体を駆動させるモーター、１２１は記録媒体である磁気ディスク、１２２は再生部分と記録部分を持つ磁気ヘッド、１２３はヘッドを搭載するサスペンション、１２４と１２５は磁気ヘッドの駆動と位置決めに関係するアクチュエーター、ボイスコイルモーターをそれぞれ示す。また符号１２６は記録再生回路、１２７は位置決め回路、１２８はインターフェース制御回路をそれぞれ示す。この磁気ディクス装置を用いて再生ヘッドの出力を調べた結果、記録密度が１００ｋｆｃｉのときpeek to peekで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は、従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
【００５３】
［比較例］
比較用に、実施例２で作成した磁気記録媒体と同じ膜構成をもつ連続媒体をスパッタ法により作成した。すなわちこの比較用媒体は、基板から媒体浮上面に向かって、ＣｏＴａＺｒを主成分とする軟磁性裏打ち層（膜厚３００ｎｍ）、Ｒｕを主成分とする結晶配向制御用下地層（膜厚１５ｎｍ）、ＣｏＣｒＰｔを主成分とする磁気記録層（膜厚２５ｎｍ）の順に積層されている。この比較用媒体に炭素が主成分の保護膜をつけ、フッ素系潤滑剤を塗布して、評価用媒体を作成し、実施例２のディスクリート・トラック媒体の評価に用いたものと同じ記録再生ヘッドと組み合わせて図１２に略示した磁気ディスク装置を組立てた。この媒体と実施例２で作成したディスクリート・トラック媒体について、再生ＳＮを測定した。その結果、実施例２で作成したディスクリート・トラック媒体の方が、同じ膜構成を持つ連続媒体よりも２ｄＢ、ＳＮ比が向上することが判明した。
【００５４】
実施例２で作成したディスクリート・トラック媒体に対し、この媒体のデータトラック幅よりも広い感度の幅を持つ再生ヘッドを用いて、再生ＳＮを測定した。その結果、幅広ヘッドの適用によりＳＮ比４ｄＢの向上が見出された。同じ再生ヘッドを用いて上記比較用媒体を再生したところ、逆に再生ＳＮ比が２ｄＢ低下した。この理由は、比較媒体は連続膜から成りデータトラック間に溝がないため、トラック幅よりも広い感度の幅を持つ再生ヘッドでは再生ＳＮ比が悪化するからである。これより、本発明のディスクリート・トラック媒体は、データトラック幅よりも広い感度の幅を持つ再生ヘッドの適用が可能であることがわかった。高記録密度達成のために再生ヘッドの幅を狭く設計する現在の磁気記録において、ディスクリート・トラック媒体にはデータトラック幅よりも広い幅の再生ヘッドが適用可能ということは、設計上の余裕をもたらす大きな利点と成り得る。
【００５５】
［実施例３］
実施例２で使用した同心円状のライン・アンド・スペース構造を持つレジスト微細パターンの代わりに、スパイラル構造を持つレジスト微細パターンを軟磁性裏打ち層表面にリソグラフィーで作成した。このレジストパターンをマスクに、Ｇａイオンによる集束イオンビーム（ＦＩＢ）で軟磁性裏打ち層の表面を微細加工した。その結果、図８（ｅ）に示したように、軟磁性裏打ち層の表面にパターン断面幅ｗが２１０ｎｍ、トラック間隔ｓが９０ｎｍ、溝の深さｄが１００ｎｍの良好な凹凸パターン構造を作製することができた。この後、実施例２と同様の組成を持つ結晶配向制御用下地層８９と磁気記録層８０をこの順にスパッタ法で積層し、図８（ｆ）に示す構造のディスクリート・トラック媒体を得た。このとき、結晶配向制御用下地層８９の膜厚は１５ｎｍ、磁気記録層８０の膜厚は２５ｎｍであった。
【００５６】
実施例２と同様に、上記方法により微細パターンが形成された基板に対し、試料振動型磁力計を用いて磁気特性を評価した。その結果、垂直保持力２００ｋＡ／ｍ（２５００Ｏｅ）、保持力角型比Ｓ＊が０．７５、残留磁化が１００ｅｍｕ／ｃｃである良好な磁気特性を示す磁化曲線が得られた。このため、上記のパターン形成方法によって良好な磁気特性を示すディスクリート・トラック媒体を作製することができた。
【００５７】
本実施例で作製したディスクリート・トラック媒体に対し、実施例２と同様に保護膜とフッ素系潤滑剤をつけて評価用のパターン型垂直記録媒体とした。この媒体と、垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドとＧＭＲ素子からなる記録再生分離型ヘッドを組み合わせ、図１２に略示した磁気ディスク装置を組立て、出力を調べた。その結果、記録密度が１００ｋｆｃｉのときpeek to peekで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は、従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
【００５８】
［実施例４］
実施例２、３では、軟磁性裏打ち層を直接微細加工し、凹凸パターン構造を作成した。本実施例においては、軟磁性裏打ち層上に加工層を設け、これを微細加工することにより凸部を作成して、凹凸パターン構造を形成した例について述べる。なお、基板上に積層された軟磁性裏打ち層、結晶配向制御用下地層、磁気記録層には実施例２と同様の膜を用いた。
【００５９】
図９（ａ）のように、スパッタ法により基板９１上にＣｏＣｒＴａと主成分とする軟磁性裏打ち層９２を３００ｎｍの膜厚で積層し、その上にＮｉ膜を加工層９３として１００ｎｍの膜厚で積層した。次に、図９（ｂ）に示すように、ポジ型レジスト膜９４を加工層上にスピンコートした。このレジスト層９４に対し、既にＳｉＮ基板上に所望の微細パターンが形成されたモールド型を押し当てるナノインプリント法を用いて、同心円状のレジスト微細パターンを作成した（図９（ｃ））。次に、図９（ｄ）のように、上記のレジスト微細パターン９５をマスクにして、加工層９３の表面をＣＯとＮＨ３の混合ガスを用いて、異方性ドライエッチング（ＲＩＥ）９６により微細加工した。これによって図９（ｅ）に示すように、軟磁性裏打ち層の表面にパターン断面幅ｗが２００ｎｍ、トラック間隔ｓが１００ｎｍ、深さｄが８０ｎｍの良好な凹凸パターン構造９８を作製することができた。このとき、凸部９７はＮｉ膜を切削加工して得られたものである。
【００６０】
この後、結晶配向制御用下地層９９と磁気記録層９０をこの順にスパッタ法で積層し、図９（ｆ）に示す構造のディスクリート・トラック媒体を得た。このとき、結晶配向制御用下地層の膜厚は２０ｎｍ、磁気記録層の膜厚は３０ｎｍであった。この凹凸パターン構造のピッチ（ｗ＋ｓ）は、データトラックｔのピッチｐと等しくなるように作成した。
【００６１】
実施例２と同様に、上記方法により微細パターンが形成された基板に対し、試料振動型磁力計を用いて磁気特性を評価した。その結果、垂直保持力２００ｋＡ／ｍ（２５００Ｏｅ）、保持力角型比Ｓ＊が０．７５、残留磁化が１００ｅｍｕ／ｃｃである良好な磁気特性を示す磁化曲線が得られた。このため、上記のパターン形成方法によって良好な磁気特性を示すディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体を作製することができた。
【００６２】
本実施例で作製したディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体に対し、実施例２と同様に保護膜とフッ素系潤滑剤をつけて評価用のパターン型垂直記録媒体とした。この媒体と、垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドとＧＭＲ素子からなる記録再生分離型ヘッドを組み合わせ、図１２に略示した磁気ディスク装置を組立て、出力を調べた。その結果、記録密度が１００ｋｆｃｉのときpeek to peekで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は、従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
【００６３】
本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体と同じ膜構成を持つ連続媒体をスパッタ法で作成し、本実施例のディスクリート・トラック媒体と再生ＳＮを比較した。このとき用いた再生ヘッドは、データトラック幅よりも狭いものを用いた。その結果、本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体のほうが、同じ膜構成を持つ連続媒体よりも２ｄＢ、ＳＮ比が向上することが判明した。
【００６４】
［実施例５］
めっき法により軟磁性裏打ち層の表面に凹凸パターン構造を形成した実施例について説明する。図１０（ａ）に示すように、基板１０１上に軟磁性裏打ち層１０２を形成し、この上にＳｉＯ２を主成分とする塗布型レジストをスピンコートし、レジスト層１０３を作成した。次に、ナノインプリント法を用いて、図１０（ｂ）に示すようにレジスト微細パターンを作成した。この微細パターンは同心円状のライン・アンド・スペースパターンである。次に、図１０（ｃ）に示すように基板をめっき溶液に浸し、レジスト微細パターン間にめっき法を用いて符号１０５で示すように軟磁性であるパーマロイ（ＦｅＮｉ）を積層させた。次にＣＭＰ加工により表面を平坦化し、フッ素ガスを主成分とするＲＩＥでレジスト微細パターンだけをエッチングして凸部を露出させた。
【００６５】
その結果、軟磁性裏打ち層の表面に図１０（ｄ）に示される良好な凹凸パターン構造１０７を得た。このパターン構造は、断面幅ｗが１５０ｎｍ、トラック間隔ｓが１５０ｎｍ、深さｄが７０ｎｍであった。この後、結晶配向制御用下地層１０８磁気記録層１０９をこの順にスパッタ法で積層し、図１０（ｆ）に示す構造のディスクリート・トラック媒体を得た。このとき、結晶配向制御用下地層の膜厚は２０ｎｍ、磁気記録層の膜厚は３０ｎｍであった。この凹凸パターン構造のピッチ（ｗ＋ｓ）は、データトラックのピッチｐと等しくなるように作成した。
【００６６】
本実施例で作製したディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体に対し、実施例２と同様に保護膜とフッ素系潤滑剤をつけて評価用のパターン型垂直記録媒体とした。この媒体と、垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドとＧＭＲ素子からなる記録再生分離型ヘッドを組み合わせ、図１２に略示した磁気ディスク装置を組立て、出力を調べた。その結果、記録密度が１００ｋｆｃｉのときpeek to peekで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は、従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
【００６７】
本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体と同じ膜構成を持つ連続媒体をスパッタ法で作成し、本実施例のディスクリート・トラック媒体と再生ＳＮを比較した。このとき用いた再生ヘッドは、データトラック幅よりも狭いものを用いた。その結果、本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体の方が、同じ膜構成を持つ連続媒体よりも２ｄＢ、ＳＮ比が向上することが判明した。
【００６８】
［実施例６］
軟磁性裏打ち層の上に非磁性層を介して凹凸パターン構造を形成した実施例について説明する。図１１に示すように、基板１１１上に、組成の異なる複数の膜から成る軟磁性裏打ち層１１２をスパッタ法により形成した。複数の膜から構成される軟磁性裏打ち層のうち、媒体浮上面側の最上層はアルミナ層（Ａｌ２Ｏ３）１１３で膜厚３０ｎｍとした。軟磁性裏打ち層の総膜厚は２００ｎｍであり、そのうちＣｏＴａＺｒを主成分とする軟磁性層の膜厚は１４０ｎｍであった。
【００６９】
図１１に示されるアルミナ層１１３の上に、実施例５と同様にしてめっき法とＣＭＰ法を組み合わせてパーマロイＦｅＮｉからなる凸構造１１４を所定の位置に形成し、凹凸パターン構造とした。このとき、凹凸パターン構造は、断面幅ｗが２００ｎｍ、トラック間隔ｓが１００ｎｍ、深さｄが８０ｎｍであった。その後、実施例２と同様の組成を持つ結晶配向制御用下地層１１５と磁気記録層１１６を積層して、図１１の構造をもつディスクリート・トラック媒体を得た。このとき、結晶配向制御用下地層の膜厚は１５ｎｍ、磁気記録層の膜厚は２０ｎｍであった。本実施例においても、凹凸パターン構造のピッチ（ｗ＋ｓ）は、データトラックのピッチｐと等しくなるように作成した。
【００７０】
本実施例で作製したディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体に対し、実施例２と同様に保護膜とフッ素系潤滑剤をつけて評価用のパターン型垂直記録媒体とした。この媒体と、垂直磁気記録用薄膜単磁極ヘッドとＧＭＲ素子からなる記録再生分離型ヘッドを組み合わせ、図１２に略示した磁気ディスク装置を組立て、出力を調べた。その結果、記録密度が１００ｋｆｃｉのときpeek to peekで約１ｍＶの出力を得ることができた。また耐磨耗性は、従来のスパッタ蒸着媒体と同様のレベルであることがわかった。
【００７１】
本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体と同じ膜構成を持つ連続媒体をスパッタ法で作成し、本実施例のディスクリート・トラック媒体と再生ＳＮを比較した。このとき用いた再生ヘッドは、データトラック幅よりも狭いものを用いた。その結果、本実施例で作成したディスクリート・トラック媒体の方が、同じ膜構成を持つ連続媒体よりも１ｄＢ、ＳＮ比が向上することが判明した。
【００７２】
本実施例で作成したディスクリート・トラック型垂直磁気記録媒体について、浮遊磁界耐性を測定した。磁気ディスク装置において主な浮遊磁界発生源はボイスコイルモーターと考えられ、その磁場強度は数十エルステッドと考えられる。そこで擬似磁界発生源としてコイルを媒体裏面に近づけ、コイルに電流を流して基板面に対して垂直方向に磁界を発生させ、再生出力の減衰を測定した。その結果、本実施例で作成した媒体は、外部磁界強度が７０エルステッドでも再生出力の減衰が起こらず、良好な浮遊磁界耐性を持つことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】ディスクリート・トラック媒体の概略を示した図。
【図２】磁性体を埋め込んだディスクリート・トラック媒体の概略図。
【図３】磁気記録層を切削加工したディスクリート・トラック媒体の概略図
【図４】パターン化された軟磁性裏打ち層と平坦な磁気記録層を持つディスクリート・トラック媒体の概略を示した図。
【図５】本発明のディスクリート・トラック媒体の概略図。
【図６】軟磁性裏打ち層に形成される凹凸パターン構造の形状を示した図。
【図７】本発明のディスクリート・トラック媒体の作成方法を示した概略図。
【図８】軟磁性裏打ち層を微細加工して凹凸パターン構造を形成したディスクリート・トラック媒体の模式図。
【図９】軟磁性裏打ち層上の加工層を切削して凹凸パターン構造を形成したディスクリート・トラック媒体の模式図。
【図１０】めっきにより凸部を作成して凹凸パターン構造を形成したディスクリート・トラック媒体の模式図。
【図１１】最上層が非磁性体である軟磁性裏打ち層上に凹凸パターン構造を形成したディスクリート・トラック媒体の模式図。
【図１２】本発明による磁気ディスクの概略図。
【符号の説明】
【００７４】
１１  基板
１２  軟磁性裏打ち層
１３  結晶配向制御用下地層
１４  データトラック
１５  データトラック間の溝
１６  クロストラック方向
２１  基板又は非磁性体
２２  凸部
２３  凹部
２４  凹部に埋め込まれた磁性体
２５  データトラック
３１  基板
３２  軟磁性裏打ち層
３３  切削加工後に残った磁気記録層（凸部、データトラックに該当）
３４  切削加工された磁気記録層の凹部（凹部：データトラック間に該当）
３５  凹部に埋め込まれた材料
４１  基板
４２  凹凸パターン構造を持つ軟磁性裏打ち層
４３  凹部に埋め込まれた非磁性層
４４  磁気記録層
４５  データトラック
５０  磁気記録層の厚さ
５１  基板
５２  軟磁性裏打ち層
５３  結晶配向制御用下地層
５４  記録層
５５  データトラック
５６  データトラックのピッチ
５７  凹凸パターン構造の繰り返し周期
５８  凸部のクロストラック方向の幅
５９  凹部における基板面に対し垂直方向の高さ
６１  基板
６２  同心円状に形成された軟磁性裏打ち層の凸部
６３  同心円状に形成された軟磁性裏打ち層の凹部
６４  基板の回転中心
６５  スパイラル状に形成された軟磁性裏打ち層の凸部
６６  スパイラル状に形成された軟磁性裏打ち層の凹部
７１  基板
７２  軟磁性裏打ち層
７３  凹凸パターン構造
７４  軟磁性裏打ち層と組成の異なる磁性また非磁性の材料を使用して形成された凸部
７５  結晶配向制御用下地層
７６  磁気記録層
８０  磁気記録層
８１  基板
８２  軟磁性裏打ち層
８３  レジスト膜
８４  電子線（ＥＢ）リソグラフィーや光リソグラフィー
８５  微細パターンの潜像
８６  レジスト微細パターン
８７  ＦＩＢ又はＲＩＥ
８８  凹凸パターン構造
８９  結晶配向制御用下地層
９０  磁気記録層
９１  基板
９２  軟磁性裏打ち層
９３  磁性又は非磁性の材料からなる加工層
９４  レジスト膜
９５  レジスト微細パターン
９６  切削加工
９７  凸部
９８  凹凸パターン構造
９９  結晶配向制御用下地層
１０１  基板
１０２  軟磁性裏打ち層
１０３  レジスト膜
１０４  磁性層上にレジスト微細パターン
１０５  レジストパターン間に積層された磁性あるいは非磁性物質
１０６  凸部
１０７  凹凸パターン構造
１０８  結晶配向制御用下地層
１０９  磁気記録層
１１１  基板
１１２  複数の膜から成る軟磁性裏打ち層
１１３  非磁性体
１１４  軟磁性体からなる凸構造
１１５  結晶配向制御用下地層
１１６  磁気記録層
１２０  モーター
１２１  磁気ディスク
１２２  磁気ヘッド
１２３  サスペンション
１２４  アクチュエーター
１２５  ボイスコイルモーター
１２６  記録再生回路
１２７  位置決め回路
１２８  インターフェース制御回路
ｗ  パターン断面幅
ｓ  トラック間隔
ｄ  溝の深さ
ｔ  データトラック
ｐ  データトラックのピッチ
【図１】
2006127681.tif 000003
【図２】
2006127681.tif 000004
【図３】
2006127681.tif 000005
【図４】
2006127681.tif 000006
【図５】
2006127681.tif 000007
【図６】
2006127681.tif 000008
【図７】
2006127681.tif 000009
【図８】
2006127681.tif 000010
【図９】
2006127681.tif 000011
【図１０】
2006127681.tif 000012
【図１１】
2006127681.tif 000013
【図１２】
2006127681.tif 000014