(57)【要約】【課題】表面平滑度が高くヘッド浮上特性に優れた有用な磁気記録媒体を高い生産性で製造することを可能とした磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】非磁性基板１上に磁性層３を形成した後、磁性層３に部分的にイオンを注入することによって、この磁性層３のイオンを注入した箇所の磁気特性を改質して磁気的に分離された磁気記録パターン３ａを形成する磁気記録媒体３０の製造方法であって、磁性層３に部分的にイオンを注入する際に、磁性層３の表面に炭素膜を形成し、炭素膜の厚みをパターニングにより部分的に薄くした後、この炭素膜を薄くした箇所を通して磁性層３に部分的にイオンを注入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に磁性層を形成した後、前記磁性層に部分的にイオンを注入することによって、この磁性層のイオンを注入した箇所の磁気特性を改質して磁気的に分離された磁気記録パターンを形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性層に部分的にイオンを注入する際に、前記磁性層の表面に炭素膜を形成し、前記炭素膜の厚みをパターニングにより部分的に薄くした後、この炭素膜を薄くした箇所を通して前記磁性層に部分的にイオンを注入することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記磁気特性の改質が、前記磁性層の非磁性化又は非晶質化によるものであ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】
前記炭素膜を部分的に薄くした箇所の厚みが５〜１０ｎｍの範囲内であ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】
前記炭素膜をパターニングする際に、前記炭素膜の表面にレジストを塗布し、表面に凹凸形状を有するスタンプを用いて、この凹凸形状を表面に転写したレジストを形成した後、前記レジストの凹部及びその下の前記炭素膜をエッチングすることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記磁性層に部分的にイオンを注入した後、前記レジスト及び前記炭素膜を除去することを特徴とすることを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記注入するイオンが、Ｎ、Ｏ、Ａｒ、Ｎｅからなる群から選ばれた何れか一種以上の原子を含むイオンであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の製造方法により製造された磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段とを備えることを特徴とす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、ハードディスク装置等に用いられる磁気記録媒体の製造方法、並びにそのような製造方法により製造された磁気記録媒体を備える磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置、フレキシブルディスク装置、磁気テープ装置等の磁気記録装置の適用範囲は著しく増大されその重要性が増すと共に、これらの装置に用いられる磁気記録媒体について、その記録密度の著しい向上が図られつつある。特にＭＲヘッド、及びＰＲＭＬ技術の導入以来、面記録密度の上昇は更に激しさを増し、近年では更にＧＭＲヘッド、ＴｕＭＲヘッドなども導入され、１年に約１．５倍ものペースで増加を続けている。
【０００３】
これらの磁気記録媒体については、今後更に高記録密度を達成することが要求されており、そのために磁気記録層の高保磁力化や、高信号対雑音比(ＳＮＲ)、高分解能を達成することが要求されている。また、近年では線記録密度の向上と同時にトラック密度の増加によって面記録密度を上昇させようとする努力も続けられている。
【０００４】
最新の磁気記録装置においては、トラック密度が２５０ｋＴＰＩにも達している。しかしながら、トラック密度を上げていくと、隣接するトラック間の磁気記録情報が互いに干渉し合い、その境界領域の磁化遷移領域がノイズ源となってＳＮＲを損なうという問題が生じ易くなる。このことは、そのままビット・エラー・レート（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  ｒａｔｅ）の悪化につながるため、記録密度の向上に対して障害となっている。
【０００５】
面記録密度を上昇させるためには、磁気記録媒体上の各記録ビットのサイズをより微細なものとし、各記録ビットに可能な限り大きな飽和磁化と磁性膜厚を確保する必要がある。しかしながら、記録ビットを微細化していくと、１ビット当たりの磁化最小体積が小さくなり、熱揺らぎによる磁化反転で記録データが消失するという問題が生じる。
【０００６】
また、トラック間距離が近づくために、磁気記録装置は極めて高精度のトラックサーボ技術が要求されると同時に、記録を幅広く実行し、再生時に隣接トラックからの影響をできるだけ排除するために記録時よりも狭く実行する方法が一般的に用いられている。この方法では、トラック間の影響を最小限に抑えることができる反面、再生出力を十分得ることが困難であり、そのために十分なＳＮＲを確保することが難しいという問題がある。
【０００７】
このような熱揺らぎの問題を解消し、ＳＮＲの確保、並びに十分な出力の確保を達成する方法の一つとして、磁気記録媒体の表面にトラックに沿った凹凸パターンを形成し、記録トラック同士を物理的に分離することによってトラック密度を上げようとする試みがなされている。このような技術をディスクリートトラック法と呼び、それによって製造された磁気記録媒体のことをディスクリートトラック媒体と呼ぶ。
【０００８】
ディスクリートトラック媒体の一例として、表面に凹凸パターンを形成した非磁性基板に磁気記録層を形成して、物理的に分離した磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを形成してなる磁気記録媒体が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００９】
この磁気記録媒体は、複数の凹凸パターンが形成された基板の表面に軟磁性層を介して強磁性層を形成し、その上に保護層を形成したものである。この磁気記録媒体では、凸部領域に周囲と物理的に分断された磁気記録領域が形成されている。この磁気記録媒体によれば、軟磁性層での磁壁発生を抑制できるため、熱揺らぎの影響が出にくく、隣接する信号間の干渉もないので、ノイズの少ない高密度磁気記録媒体を形成できるとされている。
【００１０】
ディスクリートトラック法には、何層かの薄膜からなる磁気記録媒体を形成した後にトラックを形成する方法と、基板表面に凹凸パターンを直接形成、又はトラック形成のための薄膜層に凹凸パターンを形成した後に、磁気記録媒体の薄膜形成を行う方法とがある（例えば、特許文献２や特許文献３を参照。）。
【００１１】
このうち、前者の方法は、しばしば磁性層加工型と呼ばれ、表面に対する物理的加工が媒体形成後に実施されるため、媒体が製造工程において汚染され易いという欠点があり、なお且つ製造工程が非常に複雑であった。
【００１２】
一方、後者の方法は、しばしばエンボス加工型と呼ばれ、製造工程中の汚染はしにくいが基板に形成された凹凸形状が成膜された膜にも引き継がれることになるため、媒体上を浮上しながら記録再生を行う記録再生ヘッドの浮上姿勢、浮上高さが安定しないという問題点があった。
【００１３】
また、ディスクリートトラック媒体の磁気トラック間領域を、予め形成した磁性層に窒素イオンや酸素イオンを注入し、または、レーザを照射することにより形成する方法が開示されている（特許文献４を参照。）。しかしながら、この特許文献４には、イオン注入等に際し、レジストやマスク等を設けることの記載がなく、レジストやマスク等を設けないと、イオン注入等を磁気トラック間領域のみに制御することが難しい。
【００１４】
さらに、磁気記録パターンが１ビット毎に一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアの製造において、磁気記録パターンをイオン照射によるエッチングや、磁性層を非晶質化することで形成することが開示されている（非特許文献１及び特許文献５を参照。）。
【００１５】
このうち、特許文献５には、磁性層上の磁気トラック間領域以外の領域にマスクを設けて、イオン等の照射を行うこと、並びに、イオン注入によるマスクとして、有機レジストや、金属、ＳｉＯ２などを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００４−１６４６９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１７８７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１７８７９４号公報
【特許文献４】特開平５−２０５２５７号公報
【特許文献５】米国特許第６，３３１，３６４号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】信学技報、IEICE Technical Report MR2005-55(2006-02)、２１頁〜２６頁（社団法人  電子情報通信学会）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ディスクリートトラックメディアやビットパターンメディアの製造には、上述した特許文献５等に記載されたイオン照射を用いることで、平滑性の高い磁気記録媒体が製造できると考えられる。すなわち、この特許文献５に記載の方法では、磁性層をパターニングする際に磁性層の物理的な加工は不要であり、また基板そのものに凹凸加工を施す必要がないからである。
【００１９】
しかしながら、現実には磁性層に部分的にイオン照射を行うと、その箇所がエッチングされ、磁性層に凹部が形成される。これはイオン照射とイオンエッチングは相互に類似した処理だからである。
【００２０】
ここで、イオンの加速量や照射量を減らして磁性層表面のエッチング量を減らすことは可能であるが、これによって磁性層の磁気特性の改質効果が低下し、磁性層のパターニングが不十分となり、また改質時間が長くなり生産性が低下してしまう。
【００２１】
本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、上記の問題点を解決し、表面平滑度が高くヘッド浮上特性に優れた有用な磁気記録媒体を高い生産性で製造することを可能とした磁気記録媒体の製造方法、並びにそのような製造方法により製造された磁気記録媒体を備える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】
【００２２】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）  非磁性基板上に磁性層を形成した後、前記磁性層に部分的にイオンを注入することによって、この磁性層のイオンを注入した箇所の磁気特性を改質して磁気的に分離された磁気記録パターンを形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
前記磁性層に部分的にイオンを注入する際に、前記磁性層の表面に炭素膜を形成し、前記炭素膜の厚みをパターニングにより部分的に薄くした後、この炭素膜を薄くした箇所を通して前記磁性層に部分的にイオンを注入することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
（２）  前記磁気特性の改質が、前記磁性層の非磁性化又は非晶質化によるものであることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（３）  前記炭素膜を部分的に薄くした箇所の厚みが５〜１０ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（４）  前記炭素膜をパターニングする際に、前記炭素膜の表面にレジストを塗布し、表面に凹凸形状を有するスタンプを用いて、この凹凸形状を表面に転写したレジストを形成した後、前記レジストの凹部及びその下の前記炭素膜をエッチングすることを特徴とする（１）〜（３）の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（５）  前記磁性層に部分的にイオンを注入した後、前記レジスト及び前記炭素膜を除去することを特徴とすることを特徴とする（４）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（６）  前記注入するイオンが、Ｎ、Ｏ、Ａｒ、Ｎｅからなる群から選ばれた何れか一種以上の原子を含むイオンであることを特徴とする（１）〜（５）の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（７）  （１）〜（６）の何れか一項に記載の製造方法により製造された磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体を記録方向に駆動する媒体駆動部と、
前記磁気記録媒体に対する記録動作と再生動作とを行う磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを磁気記録媒体に対して相対移動させるヘッド移動手段と、
前記磁気ヘッドへの信号入力と前記磁気ヘッドから出力信号の再生とを行うための記録再生信号処理手段とを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明では、磁性層への部分的なイオン照射に際して、磁性層の表面に部分的に厚みを薄くした炭素膜を設け、この炭素膜を薄くした箇所を通して磁性層に部分的にイオンを注入することによって、磁性層の表面を保護し、この磁性層のイオン注入箇所がエッチングされることを防ぐことが可能である。したがって、イオン注入後に炭素膜を除去すれば、磁性層の磁気特性を部分的に改質しながら、表面平滑性が高い磁性層を得ることができる。さらに、この磁性層の表面に保護膜を形成することで、表面平滑性の高い磁気記録媒体を高い生産性で製造することが可能となる。
【００２４】
また、本発明では、上記方法により製造された磁気記録媒体を用いることで、ヘッドの浮上特性に優れ、磁気記録パターンの分離性能に優れ、隣接パターン間の信号干渉の影響を受けない、高記録密度特性に優れた磁気記録再生装置を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明は、非磁性基板の少なくとも一方の表面に、磁気的に分離した磁気記録パターンを有する磁気記録媒体の製造方法に関し、磁気記録パターンを磁気的に分離する磁気特性の改質（例えば非磁性化等）を、すでに成膜された磁性層にイオンを注入することにより行う。また、磁気記録パターンを磁気的に分離するのに際して、従来の製造方法とは異なり、ドライエッチングやスタンプ加工等により磁性層を直接且つ物理的に分離することは行わず、磁性層の表面に部分的に厚みを薄くした炭素膜を設け、この炭素膜を薄くした箇所を通して磁性層に部分的にイオンを注入することにより行う。
【００２７】
具体的に、本発明において、磁気的に分離された磁気記録パターンを有する磁気記録媒体とは、磁気記録パターンが１ビットごとに一定の規則性をもって配置された、いわゆるパターンドメディアや、磁気記録パターンが、トラック状に配置されたメディアや、その他、サーボ信号パターン等を含むメディアを言う。
【００２８】
この中でも、磁気的に分離された磁気記録パターンが、磁気記録トラック及びサーボ信号パターンである、いわゆるディスクリート型磁気記録媒体に本発明を適用することが、その製造における簡便性から好ましい。
【００２９】
以下、本発明を適用して製造される磁気記録媒体として、図１に示すディスクリート型磁気記録媒体３０を例に挙げて説明する。
【００３０】
この磁気記録媒体３０は、非磁性基板１の表面に、軟磁性層及び中間層２と、この上に磁気的パターンが形成された磁性層３及びこの磁性層３の磁気特性を改質した箇所（例えば非磁性化領域）４の間に磁気記録パターン３ａと、この上に保護膜層５とが形成されて、更に最表面に図示を省略する潤滑膜が形成された構造を有している。
【００３１】
この磁気記録媒体３０では、記録密度を高めるため、磁性層３の磁性部分（磁気記録パターン３ａ）の幅Ｗを２００ｎｍ以下、改質した非磁性部分（非磁性化領域４）の幅Ｌを１００ｎｍ以下とすることが好ましい。したがって、トラックピッチ（Ｗ＋Ｌ）は３００ｎｍ以下の範囲で、記録密度を高めるためにはできるだけ狭くする。
【００３２】
本発明で使用される非磁性基板１としては、Ａｌを主成分とした例えばＡｌ−Ｍｇ合金等のＡｌ合金基板や、通常のソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、結晶化ガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、各種樹脂からなる基板など、非磁性材料からなる基板であれば任意のものを用いることができる。その中でも、非磁性基板１として、Ａｌ合金基板や、結晶化ガラス等のガラス製基板、シリコン基板を用いることが好ましい。また、これら非磁性基板１の平均表面粗さ（Ｒａ）は、１ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ以下であり、更に好ましくは０．１ｎｍ以下である。
【００３３】
本発明では、この非磁性基板１の表面に、垂直方式の磁気記録媒体で必要となる軟磁性層及び中間層２を形成する。例えば、軟磁性層としてＦｅＣｏＢ層、中間層としてＲｕ層を形成する。
【００３４】
磁性層３は、面内磁気記録層でも垂直磁気記録層でもかまわないがより高い記録密度を実現するためには垂直磁気記録層が好ましい。これらの磁気層３は、主としてＣｏを主成分とする合金から形成することが好ましい。例えば、面内磁気記録媒体用の磁気層３としては、非磁性のＣｒＭｏ下地層と、強磁性のＣｏＣｒＰｔＴａ記録磁性層とからなる積層構造を利用することができる。
【００３５】
垂直磁気記録媒体用の磁気層３としては、例えば７０Ｃｏ−１５Ｃｒ−１５Ｐｔ合金（Ｃｏが７０原子％、Ｃｒが１５原子％、Ｐｔが１５原子％の合金。以下、同じ）や７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金などを利用することができる。
【００３６】
磁気層３の厚みは、３ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以上１５ｎｍ以下とする。磁気層３は、使用する磁性合金の種類と積層構造に合わせて、十分なヘッド出入力が得られるように形成すればよい。磁性層３の厚みは、再生の際に一定以上の出力を得るにはある程度以上の層厚が必要であり、一方で記録再生特性を表す諸パラメーターは出力の上昇と共に劣化するのが通例であるため、最適な厚みに設定する必要がある。
【００３７】
通常、磁気層３は、スパッタ法により薄膜として形成する。 本発明では、この磁気層３に、磁気的に分離した磁気記録パターン３ａとして、トラック及びサーボ信号パターンを形成する。
【００３８】
保護膜層５としては、炭素（Ｃ）、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボン、炭化珪素（ＳｉＣ）等の炭素質層やＳｉＯ２、Ｚｒ２Ｏ３、ＴｉＮなど、通常用いられる保護膜層材料を用いることができる。また、保護膜層５が２層以上の層から構成されていてもよい。
【００３９】
保護膜層５の厚みは、１０ｎｍ以下とすることが好ましい。保護膜層５の厚みが１０ｎｍを越えるとヘッドと磁性層３との距離が大きくなり、十分な出入力信号の強さが得られなくなるからである。通常、保護膜層５は、スパッタ法もしくはＣＶＤ法により形成される。
【００４０】
保護膜層５の上には潤滑膜を形成することが好ましい。潤滑膜に用いる潤滑剤としては、フッ素系潤滑剤、炭化水素系潤滑剤及びこれらの混合物等を挙げることができ、通常１〜４ｎｍの厚みで潤滑膜を形成する。
【００４１】
次に、上記磁気記録媒体３０を製造する際に、本発明の特徴部分として、磁気層３に磁気的に分離された磁気記録パターン３ａを形成する工程について具体的に説明する。
【００４２】
本発明では、磁性層３として、例えば７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金膜を成膜する。その後、磁性層３の表面に磁気記録パターン３ａのマスクとなる炭素膜を形成する。
【００４３】
炭素膜は、炭素（Ｃ）の他、水素化炭素（ＨＸＣ）、窒素化炭素（ＣＮ）、アルモファスカーボンを用いることができる。炭素膜の厚みは、その後のイオン注入工程で注入イオンを遮蔽するのに十分な厚みとする必要があり、通常は２０ｎｍ以上の厚みとする。なお、炭素膜の厚みを厚くし過ぎると、その後の炭素膜のパターニング工程に時間がかかり生産性が低下するばかりか、炭素膜の加工量が増してパターンのエッジ部分が丸くなり凹凸パターンの矩形性が低下する。このため、炭素膜の厚みの上限は２００ｎｍ程度とすることが好ましい。炭素膜の成膜には、公知の方法を採用することができるが、例えばスパッタ法もしくはＣＶＤ法を採用することが好ましい。
【００４４】
その後、炭素膜の表面にレジストを塗布し、ナノインプリント技術やフォトリソグラフィー技術を用いて、レジストに磁気記録パターン３ａに対応した凹凸形状を形成する。
【００４５】
レジストとしては、例えばＳＯＧを用いることができる。ＳＯＧとは、スピン・オン・グラスの略称であり、ガラス膜をスピンコートで形成する材料である。本発明では、ＳＯＧが有する液体の塗布という特徴を活かして、このＳＯＧを、炭素膜をパターニングする際のマスク材として利用する。すなわち、ＳＯＧは、炭素膜を部分的に酸素エッチングする際のエッチング耐性が高く、また、加熱等によりその軟化度を制御することが可能であり、さらに、ナノインプリントのスタンプにより表面に凹凸形状を転写する際の形状維持性が優れ、またフォトリソグラフィー技術による加工性にも優れている。ＳＯＧには、シリケート系ＳＯＧ、メチルシロキサン系ＳＯＧ、ハイメチルシロキサン系ＳＯＧ等があるが、これらの何れも使用できる。
【００４６】
本発明は、このレジストをパターニングし、このパターンを用いて炭素膜の厚みを部分的に薄くし、その表面にイオンを照射することにより、レジストを除去しながら、炭素膜の厚みを薄くした箇所を通して磁性層３に部分的にイオンを注入することを特徴とする。
【００４７】
イオン注入は、原理的にはイオンエッチングやイオンミリングと同じであり、イオン注入を行うと、その部分の表面は多かれ少なかれダメージを受けその表面が削られる。本発明では、磁性層３のイオン注入部の表面を炭素膜で保護しているため、磁性層３の表面が注入イオンによって削られることがない。したがって、磁性層３の部分的な改質工程の後にマスクとした炭素膜を除去すれば、磁気特性が部分的に改質された平滑性の高い磁性層３の表面が得られる。
【００４８】
本発明では、炭素膜を部分的に薄くした箇所の厚みを５〜１０ｎｍの範囲内とすることが好ましい。炭素膜の厚みがこの範囲にある場合は、注入イオンが炭素膜を透過して磁性層３内に注入され、加えて磁性層３の表面が注入イオンによってエッチングされるのを防ぐことができる。一方、炭素膜の厚みが５ｎｍより薄くなると、炭素膜による磁性層３の表面保護効果が低下する。また、炭素膜の厚みが１０ｎｍを超えると、注入イオンの磁性層３への到達量が低下して磁性層３の改質時間が長くなる。また、注入イオンが炭素原子によって散乱され、磁性層３に形成するパターンの解像度が低下する。
【００４９】
また、炭素膜の厚みが厚い箇所の幅は、上記磁性層３の磁性部分（磁気記録パターン３ａ）の幅Ｗと等しく２００ｎｍ以下とし、炭素膜の厚みが薄い箇所の幅は、上記磁性層３の改質した非磁性部分（非磁性化領域４）の幅Ｌと等しく１００ｎｍ以下とすればよい。
【００５０】
本発明において、レジストに磁気記録パターンに対応する凹凸形状を形成する方法は、塗布したレジストの表面に、凹凸形状を表面に形成したスタンプを用いて、その凹凸形状をレジスト表面に転写することにより行うことができる。例えば、炭素膜の表面に液状のレジストを塗布した後、このレジストが完全に硬化する前に、その表面を、凹凸形状を表面に有したスタンプで押すことにより、その凹凸形状をレジスト表面に転写することができる。また、通常のフォトリソグラフィー技術によりエッチングパターンを光転写し、その後、光転写したパターンをエッチングすることによってパターニングする方法がある。
【００５１】
レジストを塗布した後のパターン形成には、塗布したレジストの表面に直接スタンパーを密着させ、高圧でプレスすることにより、レジスト表面に凹凸形状を形成する。又は、熱硬化型樹脂やＵＶ硬化型樹脂などを利用して、エッチングにより凹凸形状を形成してもよい。
【００５２】
上記プロセスで用いられるスタンパーは、例えば、金属プレートに電子線描画などの方法を用いて微細な凹凸パターンを形成したものを使用することができ、その材料としてはプロセスに耐え得る硬度及び耐久性が要求される。このため、例えばＮｉなどが使用できるが、上述した目的に合致するものであれば材料は問わない。スタンパーには、通常のデータを記録するトラックの他にバーストパターン、グレイコードパターン、プリアンブルパターンといったサーボ信号の凹凸パターンも形成する。
【００５３】
本発明では、炭素膜の表面に、イオンビーム法等を用いてイオンを注入すると、凹凸パターンのうち、磁気記録トラック及びサーボ信号パターンを含む凸部の間の部分（凹部）のみにイオンが注入される。本発明では、磁性層３にイオンを注入するに際し、原子を加速するために、原子をイオン化するが、磁気層３内に打ち込まれたイオンは、中性化していると考えられる。
【００５４】
本発明では、このような方法を用いてディスクリートトラック型の磁気記録媒体３０を製造することにより、磁性層３のイオンを注入した箇所の保磁力や残留磁化を極限まで低減させることができるため、磁気記録の際の書きにじみをなくし、高い面記録密度の磁気記録媒体３０を提供することが可能となる。これは、磁性層３にイオンを注入することにより、磁性層３が非磁性の材料に変化したり、磁性層３の結晶構造が変化することにより磁性層３が磁性を失ったり、また、磁性層３が非晶質化してその磁性を失うためである。
【００５５】
すなわち、本発明では、磁気記録パターン３ａの間を磁気的に分離する非磁性化領域４を、すでに成膜された磁性層３に、磁性層３の厚み方向に均一にイオンを注入して、この磁性層３を部分的に非晶質化することにより形成する。このようなイオン注入を実現するためには、イオンエネルギーの選別を行わない直線状のイオン加速器を用いて加速エネルギーに分布を有するイオンを用いることが好ましい。
【００５６】
本発明において、磁性層３を非晶質化するとは、磁性層３の原子配列を、長距離秩序を持たない不規則な原子配列の形態とすることを指す。より具体的には、２ｎｍ未満の微結晶粒がランダムに配列した状態とすることを指す。そして、この原子配列状態を分析手法により確認する場合は、Ｘ線回折又は電子線回折により、結晶面を表すピークが認められない状態、またハローのみが認められる状態とする。
【００５７】
本発明において、例えばイオンビーム法等を用いて注入するイオンとしては、Ｎ、Ｏ、Ａｒ、Ｎｅ等の炭素膜を透過し易い原子半径の小さなもののイオンが好ましい。また、上記イオンビームによるＮ等のイオンの注入には、市販のイオン注入器を用いて磁性層３に注入する。
【００５８】
本発明では、磁性層３へイオンを注入し、その部分の結晶を非晶質化し、且つ、その非晶質部分に注入したイオンの原子を均一に分布させることが目的であるので、侵入深さは磁性層３の厚み方向に均一にする必要がある。注入されるイオンの深さは、そのイオン注入器での加速電圧により、侵入させる深さに対して適時決定される。
【００５９】
磁性層３に磁気記録パターン３ａを形成した後、磁性層３の表面に残留するレジスト及び炭素膜を除去する際は、ドライエッチングや、反応性イオンエッチング、イオンミリングなどの手法を用いることができる。これらの処理の結果、パターニングされた平滑な磁性層３が表出する。その後、磁性層３の表面に保護膜層５を形成する。保護膜層５の形成は、一般的にはＤｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎの薄膜をＰ−ＣＶＤなどを用いて成膜する方法が行われるが、特に限定されるものではない。
【００６０】
次に、本発明を適用して製造された磁気記録媒体３０を備える磁気記録再生装置の構成を図２に示す。
この磁気記録再生装置は、上記本発明の磁気記録媒体３０と、これを記録方向に駆動する媒体駆動部１１と、記録部と再生部からなる磁気ヘッド２７と、磁気ヘッド２７を磁気記録媒体３０に対して相対運動させるヘッド駆動部２８と、磁気ヘッド２７への信号入力と磁気ヘッド２７からの出力信号再生を行うための記録再生信号処理手段を組み合わせた記録再生信号系２９とを備えたものである。
【００６１】
これらを組み合わせることにより、記録密度の高い磁気記録装置を構成することが可能となる。また、磁気記録媒体３０の記録トラックを磁気的に不連続に加工したことによって、従来はトラックエッジ部の磁化遷移領域の影響を排除するために再生ヘッド幅を記録ヘッド幅よりも狭くして対応していたものを、両者をほぼ同じ幅にして動作させることができる。これにより、十分な再生出力と高いＳＮＲを得ることができるようになる。
【００６２】
さらに、上述した磁気ヘッド２７の再生部をＧＭＲヘッド又はＴｕＭＲヘッドで構成することにより、高記録密度においても十分な信号強度を得ることができ、高記録密度を持った磁気記録装置を実現することができる。また、この磁気ヘッド２７の浮上量を０．００５μｍ〜０．０２０μｍと従来より低い高さで浮上させると、出力が向上して高い装置ＳＮＲが得られ、大容量で高信頼性の磁気記録装置を提供することができる。また、最尤復号法による信号処理回路を組み合わせると、更に記録密度を向上でき、例えば、トラック密度１００ｋトラック／インチ以上、線記録密度１０００ｋビット／インチ以上、１平方インチ当たり１００Ｇビット以上の記録密度で記録・再生する場合にも十分なＳＮＲが得られる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００６４】
本実施例では、先ず、ＨＤ用ガラス基板をセットした真空チャンバを予め１．０×１０−５Ｐａ以下に真空排気した。ここで、使用したガラス基板は、Ｌｉ２Ｓｉ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ−Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３−ＺｎＯを構成成分とする結晶化ガラスを材質とし、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、平均表面粗さ（Ｒａ）は２オングストロームである。
【００６５】
次に、このガラス基板にＤＣスパッタリング法を用いて、軟磁性層としてＦｅＣｏＢ、中間層としてＮｉ６Ｗ、Ｒｕ、磁性層として７０Ｃｏ−５Ｃｒ−１５Ｐｔ−１０ＳｉＯ２合金、Ｐ−ＣＶＤ法を用いて炭素膜を積層した。それぞれの層の厚みは、ＦｅＣｏＢ軟磁性層を６０ｎｍ、Ｎｉ６Ｗ第１中間層を５ｎｍ、Ｒｕ第２中間層を１０ｎｍ、磁性層を１５ｎｍ、炭素膜を５０ｎｍとした。その後、磁性層に磁気記録パターンを形成した。
【００６６】
すなわち、磁性層に磁気記録パターンを形成する際は、先ず、炭素膜の上にメチルシロキサン系ＳＯＧをスピンコートにより塗布した。その際のＳＯＧの厚みを４００ｎｍとした。このＳＯＧは、Ｓｉ−Ｏ結合を、ＳＯＧの全体の結合に対して数（以下同じ）で１０％含んでいる。このＳＯＧを加熱硬化させ、ＳＯＧに含まれるＳｉ−Ｏ結合を、ＳＯＧに含まれる全体の結合に対して２５％まで高めた。
【００６７】
次に、このＳＯＧの表面に、深さ２００ｎｍでパターニングしたＮｉ合金製スタンプを用いて、そのパターンを転写した。転写後の凸部のレジストの厚さは２５０ｎｍ、凹部のレジストの厚さは５０ｎｍであった。その後、ＳＯＧを更に加熱硬化させ、ＳＯＧに含まれるＳｉ−Ｏ結合を、ＳＯＧに含まれる全体の結合に対して８０％まで高めた。加熱硬化後の凸部のレジストの厚みは１５０ｎｍ、凹部のレジストの厚みは３０ｎｍであった。
【００６８】
次に、レジストの凹部及びその直下に積層されている炭素膜の一部をドライエッチングで除去した。このときのドライエッチング条件は、酸素ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．３Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを３０Ｗ、エッチング時間を３０秒とし、炭素膜の厚みを８ｎｍとした。
【００６９】
次に、磁性層への部分的なイオン注入を行った。イオン注入条件は、窒素ガスを１０ｓｃｃｍ、圧力を０．１Ｐａ、加速電圧を３００Ｖ、イオン注入時間を３０秒とした。この処理により、磁性層でイオン注入を行った箇所は保磁力が９５％程度低下し、ほぼ非磁性化した。
【００７０】
次に、レジスト及び炭素膜を、ドライエッチングにより除去した。ドライエッチング条件は酸素ガスを４０ｓｃｃｍ、圧力を０．５Ｐａ、高周波プラズマ電力を３００Ｗ、ＤＣバイアスを５０Ｗ、エッチング時間を４５秒とした。これにより、磁性層に磁気的に分離された磁気記録パターンが形成される。
【００７１】
次に、ＣＶＤ法により、カーボンより構成される厚み５ｎｍの保護膜層を磁性層上に成膜し、最後にフッ素系の潤滑膜を２ｎｍの厚みで塗布して、磁気記録媒体の製造を完了した。
【００７２】
本実施例で製造した磁気記録媒体について、スピンスタンドを用いて電磁変換特性の評価を実施した。このとき、評価用のヘッドには、記録側に垂直記録ヘッド、読み込み側にＴｕＭＲヘッドを用いた。そして、７５０ｋＦＣＩの信号を記録したときのＳＮＲ値及び３Ｔ−ｓｑｕａｓｈ（トリプルトラック−スカッシュ）を測定した。なお、３Ｔ−ｓｑｕａｓｈとは、両側隣接トラック書き込み時の中心トラックの信号劣化を指し、数値としては（残存信号強度Ｖｐ−ｐ）／（元々の信号強度Ｖｐ−ｐ）×１００（％）で表される値である。この値が１００％に近ければ近いほど耐隣接トラック書き込みが強いと評価される。
【００７３】
その結果、本実施例で得られた磁気記録媒体は、ＳＮＲが１３．１ｄＢ、３Ｔ−ｓｑｕａｓｈが８５％であり、ＲＷ特性に優れていた。これは、磁気記録媒体の表面が平滑でヘッド浮上特性が安定し、所定の浮上高さにてリードライトできたため、また、磁気トラック間領域の磁化状態が完全に消失したためと考えられる。
【００７４】
また、ＳＮＲや３Ｔ−ｓｑｕａｓｈなどのＲＷ特性が確認されたことにより、本実施例のサンプルは、トラック間の非磁性化領域による分離が確認された。すなわち、本実施例のサンプルでは、磁性層にイオンビームによるイオン注入を行うことによって、凹凸状に形成されたレジストのパターン形状に応じて磁気的に分離された磁気記録パターンが形成されたことも確認された。
【００７５】
また、電磁変換特性の測定終了後、本実施例の磁気記録媒体について、ＡＦＭを用いて表面粗さを測定した。具体的には、Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ社製のＡＦＭを用い、１０μｍ視野にて本実施例の磁気記録媒体の表面粗さ（Ｒａ）を測定した。その他の設定は、解像度２５６×２５６タッピングモード、掃引速度１μｍ／ｓｅｃにて行った。その結果、本実施例の磁気記録媒体は、表面粗さＲａが０．２８ｎｍであり、著しく低い値を示した。したがって、これによってヘッド浮上特性が安定したと考えられる。
【００７６】
また、本実施例の磁気記録媒体について、グライドアバランチ特性を評価した。評価には、グライドライト社製の５０％スライダーヘッドを用い、ソニーテクトロ社製のＤＳ４１００装置にて測定した。その結果、本実施例の磁気記録媒体は、グライドアバランチが４．９ｎｍと低く、ヘッド浮上特性が良好であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明によれば、ヘッド浮上の安定性を確保でき、優れた磁気記録パターンの分離性能を有し、隣接パターン間の信号干渉の影響を受けずに、高記録密度特性に優れた磁気記録媒体を提供することができる。また、生産プロセスを簡略化できるため、生産性向上に大きく寄与できる。
【符号の説明】
【００７８】
１…非磁性基板  
２…軟磁性層及び中間層  
３…磁性層  
４…非磁性化領域  
５…保護層  
１１…媒体駆動部  
２７…磁気ヘッド  
２８…ヘッド駆動部  
２９…記録再生信号系  
３０…磁気記録媒体
【図１】
2011129227.tif 000003
【図２】
2011129227.tif 000004