(57)【要約】【課題】  垂直磁気記録媒体において、記録トラックと記録トラックの間に磁路を変化させる材料を配置することによって、実効記録磁界強度をあげ、それにより高保磁力媒体でも記録できるようにする。【解決手段】  本発明は、記録部と溝部とが交互に所定のピッチで並んで構成されるディスクリート型の垂直磁気記録媒体であって、該溝部分に永久磁石または軟磁性体が取り付けられたことを特徴とする垂直磁気記録媒体に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に順次積層された軟磁性体の裏打ち層と磁気異方性の記録層とからなる垂直磁気記録媒体であって、
前記記録層は、
垂直磁気異方性材料からなる記録部と該記録部の周辺を物理的に分断する溝部とが前記裏打ち層の表面に複数配列された分離型記録層として構成し、
記録時に前記記録部の磁極反転を補助する磁性体層を前記溝部において部分的に形成させたことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層の高さは、前記記録部の高さより低く設けられたことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層は、前記記録部の側面に配置したことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層は、永久磁石または軟磁性体の材料が適用されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
非磁性基板上に順次積層された軟磁性体の裏打ち層と垂直磁気異方性の記録層とからなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記記録層の表面に塗布したレジスト層をパターン露光し、前記パターン露光した部分をエッチングして記録部と溝部とが前記裏打ち層の表面に複数配列する分離型記録層を形成するステップと、
前記分散型記録層の溝部において前記記録部の磁極反転を補助する磁性体層を部分的に成膜するステップと、
を有することを特徴とする垂直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、ディスクリート媒体あるいは、パターンドメディア媒体を用いた垂直磁気記録媒体に適用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクの大容量化が要求されており、その記録密度の向上が課題となっている。従来、記録密度の向上を狙いとした技術として、ディスクリート媒体（例えば、特許文献１を参照）やパターンドメディア媒体（例えば、特許文献２を参照）を用いる垂直磁気記録媒体が提案されている。ディスクリート媒体とは、記録層部分に溝を掘ることによってサイドクロストークの低減化などを狙ったものである。また、パターンドメディア媒体は、記録部をパターン化し個々の記録層の分離によってサイドクロストークの低減化するものである。
【０００３】
しかし、現行の磁気記録媒体は、どちらの方式の媒体においても、記録層は、１記録ビットが多数の磁性粒子から構成される連続媒体であるため、高記録密度化にともない、熱減磁防止の観点から一軸異方性定数の値が大きな磁性材料を記録膜に用いる必要がある。このため、記録磁界強度も増加せざるを得ず、大きな記録磁界強度が得られる記録ヘッドの設計、製造がヘッド開発上の問題となっている。
【０００４】
また、上記ディスクリート媒体において、溝部分を軟磁性で充填し、磁気回路を可能な限り閉磁路にして記録・ 再生効率を上げようとする媒体も提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
【０００５】
しかしながら、特許文献３のように、溝に記録層と同じ高さまで軟磁性を充填させると、記録ヘッドからの磁界のほとんどが記録層を通らずに、軟磁性体へと流れ込んでしまう。そのために記録磁界が減少し、磁化反転を起こせなくなってしまう。
図６は、こうした従来の垂直磁気記録媒体における磁界の状態を示したもので、垂直記録媒体Ａは、基板１０、軟磁性体による裏打ち層２０、および溝部４０で分離された記録層３０からなり、この溝部４０が記録層３０と面一に軟磁性体で埋められている。この垂直磁気媒体Ａに対し、磁気ヘッドＢからの磁界１００は、記録部３０に有効にかかるよりも、溝を埋める軟磁性体２０に流れることを模式的に示している。
【特許文献１】特開２００３−１６６２１号公報
【特許文献２】特開２０００−４８３４０号公報
【特許文献３】特開平５−８１６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題を解決するため、本発明では、記録層の磁化は垂直方向に磁界をかけるよりも、斜め方向に磁界をかけた方が、磁化が反転しやすいことを利用し、ディスクリート媒体やパターンドメディア媒体などの溝を有する媒体の溝部分に、軟磁性あるいは永久磁石を配置し、磁路を変更することによって、記録磁界が低くても高異方性磁界の材料からなる記録層に磁気記録が可能となる垂直磁気記録媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明は、非磁性基板上に順次積層された軟磁性体の裏打ち層と磁気異方性の記録層とからなる垂直磁気記録媒体であって、前記記録層は、垂直磁気異方性材料からなる記録部と該記録部の周辺を物理的に分断する溝部とが前記裏打ち層の表面に複数配列された分離型記録層として構成し、記録時に前記記録部の磁極反転を補助する磁性体層を前記溝部において部分的に形成させたことを特徴とする垂直磁気記録媒体に関する。
【０００８】
すなわち、第一の発明によれば、垂直磁気異方性の記録層は、分離した記録部とその周辺部を物理的に分断させる溝部とが軟磁性体の裏打ち層上に複数連続的に形成され、その溝部に、例えば、永久磁石や軟磁性体を溝部の一部を満たすように形成させる分離型記録層として構成とすることによって、記録ヘッドによって磁気書込みを行う際に、記録部において磁極反転が低磁界でも容易となり、従来困難とされていた高異方性材料の適用が可能となり、高密度に対応した垂直磁気記録媒体の実現が可能となる。
【０００９】
第二の発明は、前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層の高さは、前記記録部の高さより低く設けられたことを特徴とする上記第一の発明に記載の垂直磁気記録媒体に関する。
【００１０】
すなわち、第二の発明によれば、溝部の一部を埋めるように形成させる例えば、永久磁石、あるいは軟磁性体からなる磁性体層の高さが、記録部の高さより低く設ける構成とすることによって、記録磁界を斜め方向に向けることが可能となり、磁気書込み時における磁極反転が低磁界でも容易となる。
【００１１】
第三の発明は、前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層は、前記記録部の側面に配置したことを特徴とする上記第一の発明に記載の垂直磁気記録媒体に関する。
【００１２】
すなわち、第三の発明によれば、溝部に形成する磁性体層を、記録部の側面に、例えば、スパッタリング装置等の処方によって形成させる構成とすることによって、記録部への磁化反転の磁界をより効率的に印加させることが可能となる。例えば、磁性体層の形状は、軟磁性体の裏打ち層に近い側を台形上に厚くすることによって、より効果が強くなる。また、上記第二の発明に述べた溝部の一部を埋める磁性体層とを組み合わせてもよい。
【００１３】
第四の発明は、前記分離型記録層の溝部に形成する前記磁性体層は、永久磁石または軟磁性体の材料が適用されることを特徴とする上記第一乃至第三の発明のいずれかに記載の垂直記録媒体に関する。
【００１４】
すなわち、第四の発明によれば、分離型記録層において、溝部分、または記録部の側面に永久磁石、あるいは軟磁性体材料を適用することによって、記録ヘッドによる記録磁界を当該分離した記録部において斜め方向に向けることが可能となり、低磁界においての記録が可能となる。
【００１５】
第五の発明は、非磁性基板上に順次積層された軟磁性体の裏打ち層と垂直磁気異方性の記録層とからなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記記録層の表面に塗布したレジスト層をパターン露光し、前記パターン露光した部分をエッチングして記録部と溝部とが前記裏打ち層の表面に複数配列する分離型記録層を形成するステップと、前記分散型記録層の溝部において前記記録部の磁極反転を補助する磁性体層を部分的に成膜するステップと、を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【００１６】
すなわち、第五の発明によれば、一様に連続した垂直磁気異方性の記録層にレジスト塗布、パターン露光、レジスト除去後のエッチングなどの工程によって、記録部と溝部とが前記裏打ち層の表面に複数配列する分離型記録層を形成し、当該溝部に、スパッタリングや塗膜コーティングなどの加工装置によって記録部の磁性体層を部分的に形成させる垂直磁気記録媒体の製造方法が実現される。
【発明の効果】
【００１７】
以上、本発明により、ディスクリート媒体やパターンドメディア媒体などの溝を有する媒体の溝部分に、永久磁石あるいは軟磁性体の層を配置し、記録ヘッドによる磁路を変更することが可能となる。つまり、従来では、垂直方向に記録磁界が発生していたが、本発明により、記録磁界が強制的に斜め方向を向けることを可能とし、その結果、より低い記録磁界で磁化を反転させることができ、高異方性磁界の記録層にも容易に磁気記録が行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面にもとづいて本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態になる垂直磁気記録の一基本構成を示す。垂直磁気記録は、垂直磁気異方性の材料を記録層３とする垂直磁気記録媒体Ａと、その記録層３に磁極反転させて書込みを行う記録ヘッドＢとから構成される。
【００２０】
垂直磁気記録媒体Ａは、ガラス、セラミック等の非磁性体からなる基板１上に、ＣｏＺｒＮｂ等の軟磁性体からなる裏打ち層２と記録層３とが順次積層された構成となっており、また、記録層３は、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2 等の垂直磁気異方性材料からなる記録部３’とその記録部３’を物理的に分断させる溝部４とが、裏打ち層２上に複数配列された分離型記録層として構成されている。さらに、この分離型記録層の溝部４に、記録ヘッドＢによる記録時に、記録部３’において効率的な磁化反転を補助するよう永久磁石または軟磁性体の膜を溝部４（あるいは記録部３’側面）に部分的に形成させている。
【００２１】
なお、各層の厚さとして、例えば、一般的に、裏打ち層は２００ｎｍ程度以下、また記録層は３０ｎｍ程度以下のものが適用されるが、本発明はとくにこれに限定されるものではない。
【００２２】
また、垂直磁気記録媒体Ａを磁化させるための記録ヘッドＢは、ヨーク６に備わる励磁コイル７の起動によって主磁極５に垂直磁気記録媒体Ａの記録層３を垂直方向に磁化する磁界を発生させる構成となっている。
【００２３】
垂直磁気記録では、垂直磁気異方性の媒体において磁化の向きが垂直方向にしか向かないため、垂直磁気記録媒体Ａの記録層３（または記録部３’）の磁化の向きをいかに反転させるかがポイントとなる。磁化を反転させるには、外部から磁界を印加すればよいが、磁化に垂直にかけるより斜め方向に印加することによって磁極反転のトルクがより大きく働き、反転させやすくなる。本発明の目的は、記録層の磁化は垂直方向に磁界をかけるよりも、斜め方向に磁界をかけた方が、磁化が反転しやすいという性質を利用し、記録磁界が低くても高異方性の記録層３に磁気記録が可能となるような垂直磁気記録媒体を提供することである。
【００２４】
そこで、本発明では、垂直記録媒体Ａの記録層３は、垂直磁気異方性材料からなる記録部３’と該記録部３’の周辺を物理的に分断する溝部４とが裏打ち層２の表面にあるピッチで複数配列された分離型記録層として構成し、記録ヘッドＢによる記録時に記録部３’の磁極反転を起こし易くさせるため、永久磁石または軟磁性体からなる磁性体層４’を溝部４において部分的に配置させた構成としている。
【００２５】
図２は、本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体の溝部に形成する磁性体の配置例を示す。本実施例は、記録部３’に対する記録磁界を集中させ、実効記録磁界強度を向上させるための構成例を示すもので、溝部４に形成する永久磁石や軟磁性体等の磁性体層４’の配置例を示している。
【００２６】
図２（ａ）は、磁性体を溝部４に部分的に埋め込んだ例を示しており、図２（ｂ）は、磁性体を記録部３’の側面に配置した例を示している。
【００２７】
なお、図２（ｂ）の場合の記録部３’の側面に配置する磁性体層４’（永久磁石あるいは軟磁性体）の形状は、図では長方形を例として示したが、例えば、台形状とするなど軟磁性体の裏打ち層２に近い側を厚くするような形状が好適であり、記録層４’における記録時の磁化反転を補助する効果がより強められる。これは、記録ヘッドＢに近い部分よりも、裏打ち層２に近い部分の方が磁界をより強く吸収されるためである。
【００２８】
また、磁性体層４’は、裏打ち層２につながっていても離れていてもよい。さらに、図２（ａ）の場合の溝部４の一部を埋める磁性体層４’とを組み合わせ、溝部４を含む記録部３’の周辺を薄く覆うように配置してもよい。
【００２９】
図３は、本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体の溝部に配置した磁性体層による磁界の状態を示す。図３（ａ）は、溝部４に配置した磁性体層４’に対し、励磁コイル７で発生させた外部磁界を印加することによって磁化する着磁の構成例を示し、図３（ｂ）は、溝部４に配置した磁性体層４’によって、記録部３’にかかる磁界の向きが変更され、磁界が傾いた状態を模式的に示したものである。
【００３０】
図３（ａ）に示すように、基板１に水平な方向から強力な磁界を印加するなどして、永久磁石または軟磁性体の磁化の向きを基板１と水平方向に向ける。このとき、垂直磁気記録のため、記録部３’はＡＣ消去状態となる。すなわち、磁化の向く方向は垂直方向のみであり、そこに真横から磁界が印加されればトルクが働き、その結果、磁化が反転するが、磁界の方向と磁化可能な方向が垂直であるため、磁化の向きはランダムに上下を向くことになる。この状態は、ＡＣ消去状態と同じ状態となる。
【００３１】
それ故に、永久磁石または軟磁性体を着磁すれば、記録部３’もＡＣ消去状態とすることができ、垂直磁気記録の工程数が減らすことが可能となる。また、上記の方法を用いれば、溝部４において、永久磁石や軟磁性体等の磁性体層４’を、図２（ａ）、（ｂ）に示したように、どのように形成させた場合においても着磁が可能となる。
【００３２】
また、垂直磁気記録では、磁化の向きが記録媒体の垂直方向にしか向かないため、記録時に、記録媒体の磁化の向きを反転させることになる。したがって、その磁化を反転させるには、外部から磁界を印加すればよいが、磁界を垂直にかけるよりも斜め方向にかける方がトルクが働き、より反転させやすくなる。
【００３３】
以上、図３（ｂ）に示すように、記録部３’の周りに、永久磁石あるいは軟磁性体を配置することにより、磁路が変更され、従来と同じ記録磁界であっても、より保磁力の大きい媒体への記録が可能となる。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体を実現する製造プロセスの例（その１）を示す。本実施例は、溝部４の一部に永久磁石または軟磁性体等の磁性体層４’を形成させる場合の製造方法を示す。
プロセス（１）：ガラス、セラミック等の非磁性基板１上に、ＣｏＺｒＮｂ等の軟磁性体の裏打ち層２と、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2 等の垂直磁気異方性材料からなる連続媒体としての記録層３とが順次積層された垂直磁気記録媒体を用意する。
プロセス（２）：上記垂直記録媒体の上にレジスト層８を塗布によって形成する。
プロセス（３）：電子ビーム露光装置を用いて、上記レジスト層８に対し、溝部４の形成部分をパターン露光する。
プロセス（４）：露光部分のレジストを除去後、記録層３をエッチングすることによって、記録部３’を分断する溝部４が形成され、分離型記録層が作られる。溝部４の幅は、記録層からの信号が読み取れる範囲において、できるだけ広くとった方がよい。
プロセス（５）：上記分離型記録層の溝部４の途中まで、永久磁石または軟磁性体材料をスパッタリング装置などにより蓄積させる。こうして、記録ヘッドの印加磁界を斜め方向に向けることが可能な垂直磁気記録媒体を構成することができる。
【００３５】
図５は、本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体を実現する製造プロセスの例（その２）を示す。本実施例は、記録部３’の側面に永久磁石または軟磁性体等の磁性体層４’を形成させる場合の製造方法を示す。
プロセス（６）：前述したプロセス（５）において、溝部４における磁性体層４’の形成では、永久磁石または軟磁性体等の磁性体層４’を途中まで蓄積するのではなく、記録部３’と同じ高さ、あるいはそれより低くなるまで蓄積させる。
プロセス（７）：上記垂直記録媒体の上にレジストを塗布し、電子ビーム露光装置により、溝部４を形成したい部分（図４の溝部４より幅狭に設定）をパターン露光する。
プロセス（８）：こうして、記録部３’の側面に永久磁石あるいは軟磁性体の膜がついた構造が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態になる垂直磁気記録の一基本構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体の溝部に形成する磁性体の配置例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体の溝部に配置した磁性体層による磁界の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体を実現する製造プロセスの例（その１）を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態になる垂直磁気記録媒体を実現する製造プロセスの例（その２）を示す図である。
【図６】従来の垂直磁気記録媒体における磁界の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ  垂直磁気記録媒体
Ｂ  記録ヘッド
１  基板
２  裏打ち層
３  記録層
３’  記録部
４  溝部
４’  磁性体層
５  主磁極
６  ヨーク
７  励磁コイル
８  レジスト層
【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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