(57)【要約】【課題】書き込みタイミング揺らぎに強いためにシンクロ記録を行う必要がなく、現行のＨＤＤ記録システムで記録再生を行うことができるパターンド媒体を提供する。【解決手段】基板と、前記基板上に形成され、平面形状がダウントラック方向に対して傾斜する複数の辺と、クロストラック方向の第１の幅の部分と、クロストラック方向の第１の幅よりも狭い第２の幅の部分とを有し、凸パターンをなす記録ビットを含む記録層とを具備したことを特徴とするパターンド磁気記録媒体。【選択図】      図２
2008016064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、平面形状がダウントラック方向に対して傾斜する複数の辺と、クロストラック方向の第１の幅の部分と、クロストラック方向の第１の幅よりも狭い第２の幅の部分とを有し、凸パターンをなす記録ビットを含む記録層と
を具備したことを特徴とするパターンド磁気記録媒体。
【請求項２】
前記記録ビットの平面形状は、ダウントラック方向の下流側にクロストラック方向に平行な第１の幅の辺と、ダウントラック方向の上流側にクロストラック方向に平行で第１の幅の辺よりも短い第２の幅の辺と、ダウントラック方向に対して傾斜する２つの辺とを有する台形であることを特徴とする請求項１記載のパターンド磁気記録媒体。
【請求項３】
前記記録ビットの平面形状は、ダウントラック方向の上流側および下流側に、クロストラック方向に平行で幅の等しい２つの辺を有する形状であることを特徴とする請求項１記載のパターンド磁気記録媒体。
【請求項４】
前記記録ビットの平面形状は、クロストラック方向における中心の幅が、前記ダウントラック方向の上流側および下流側における２つの辺よりも長い六角形であることを特徴とする請求項３記載のパターンド磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のパターンド磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを具備す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】
本発明は磁気記録媒体、特にパターンド磁気記録媒体に関する。また本発明は、パターンド媒体を組み込んだ磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の面記録密度を向上させて、ＨＤＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）の記録容量を増大させる研究が進んでいる。その結果、磁気記録媒体上の各記録ビットサイズは数１０ｎｍ程度の極めて微細なものになってきている。このような微細な記録ビットから再生出力を得るには、各ビットに対して可能な限り大きい飽和磁化と膜厚を確保することが必要となる。しかし、記録ビットの微細化に伴い、１ビットあたりの磁化量は小さくなる。１ビットあたりの磁化量が小さくなるに従って「熱揺らぎ」による磁化反転が起きやすくなり、磁化情報が消失してしまうという問題がある。すなわち、磁性粒子の磁化の向きを一方向に保つのに必要な磁気異方性エネルギーが室温の熱揺らぎエネルギー程度になり、時間とともに磁化が揺らぎ、それにより記録した情報が消失するという現象が起きる。一般に、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴ（ここで、Ｋｕは異方性定数、Ｖは磁化最小単位体積、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度である）の値が小さい程、この熱揺らぎの影響が大きくなり、経験的には、Ｋｕ・Ｖ／ｋＴが１００未満になると、「熱揺らぎ」による磁化の反転が起きると言われている。
【０００３】
この熱揺らぎによる磁化反転の問題を解決する媒体として、「パターンド媒体」と呼ばれる磁気記録媒体が注目されている（例えば、特許文献１参照）。パターンド媒体は、一般には、非磁性体層中に記録ビット単位となる複数の磁性体領域をそれぞれ独立に形成した磁気記録媒体であるが、磁気的に連続した磁性薄膜を記録磁区の大きさに分断した媒体と言うこともできる。一般のパターンド媒体では、非磁性体層として、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの酸化物や、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＴｉＣなどの炭化物、ＢＮ等の硼化物が用いられ、これらの非磁性体層中に選択的に強磁性体領域が形成されている。パターンド媒体は磁性薄膜を記録磁区の大きさに分断したものであるから、磁化最小単位体積Ｖを大きくでき、熱揺らぎの問題を回避することができる。
【０００４】
一方、近年のＨＤＤのトラック密度の向上においては、隣接トラックとの干渉という問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界フリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。例えば特許文献２に記載されている、記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック型パターンド磁気記録媒体（ＤＴＲ媒体）は、記録時におけるサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報が混合してしまうサイドリード現象などを低減できるため、クロストラック方向の密度を高めることが可能となり、高密度な磁気記録媒体を提供できる。なお、ＤＴＲ媒体はパターンド媒体の一つの形態である。
【０００５】
従来のＨＤＤの記録システムは、例えるなら白紙（連続膜）に記録を行っている。白紙上の任意の位置に番地（サーボ情報）を記載し、それを元に記録を書き込んでいる。サーボ情報と記録マークは同期しているため、情報を見失うことがない。一方パターンド媒体は、白紙ではなく、あらかじめ番地が記載された方眼紙に例えられる。あらかじめ決められたマスの中（記録ビット）に記録ができないと、情報を見失ってしまう。この点がパターンド媒体技術の最大の課題である。現行の記録再生ヘッドの位置決め精度は１０ｎｍ程度であるが、これは媒体の半径方向（クロストラック方向）に対してであり、媒体の回転方向（ダウントラック方向）に関しては位置決めという概念は必要ない。しかしながら、パターンド媒体の場合、記録ビットが物理的に分離しているため、媒体の回転方向に対して、記録ビットの存在する部分にのみ記録を書き込む、つまりシンクロ記録を行う必要がある。そのため、従来のパターンド媒体に記録書き込みを行う場合、書き込みタイミングが少しでもずれると記録エラーとなる。そのため、厳密なシンクロ記録が必要となり、現行のＨＤＤの記録システムをそのまま利用することができない。このシンクロ記録がパターンド媒体実用化の最大の課題となっている。
【０００６】
非特許文献１は、ビットパターンド媒体でのシンクロ記録について議論している。非特許文献１には、パターンド媒体では、ビットの半分まで記録ヘッドが被らなければ磁化反転が起こらないことが記載されている。
【０００７】
非特許文献２は、軟磁性細線に関して、非対称構造が磁壁移動の際に非対称ポテンシャル障壁として働く現象について議論している。
【特許文献１】特開２００１−１７６０４号公報
【特許文献２】特開７−８５４０６号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  ｔｒａｎｓ．  ｍａｇｎ．、  ｖｏｌ．３８、ＮＯ．４、  １７２５(２００２)
【非特許文献２】Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．  ９７，  ０６６１０１（２００５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、書き込みタイミング揺らぎに強いためにシンクロ記録を行う必要がなく、現行のＨＤＤ記録システムで記録再生を行うことができるパターンド媒体を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、書き込みタイミング揺らぎに強いためにシンクロ記録を行う必要がなく、現行のＨＤＤ記録システムで記録再生を行うことができるパターンド媒体を搭載した磁気記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るパターンド磁気記録媒体は、基板と、前記基板上に形成され、平面形状がダウントラック方向に対して傾斜する複数の辺と、クロストラック方向の第１の幅の部分と、クロストラック方向の第１の幅よりも狭い第２の幅の部分とを有し、凸パターンをなす記録ビットを含む記録層とを具備したことを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の態様に係る磁気記録再生装置は、上記のパターンド磁気記録媒体と、記録再生ヘッドとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、書き込みタイミング揺らぎに強いためにシンクロ記録を行う必要がなく、現行のＨＤＤ記録システムで記録再生を行うことができる媒体を提供できる。
【００１３】
また、本発明によると、書き込みタイミング揺らぎに強いためにシンクロ記録を行う必要がなく、現行のＨＤＤ記録システムで記録再生を行うことができる媒体を搭載した磁気記録装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を説明する。ここでは、記録ビットに記録を行う記録ヘッドの進行方向をダウントラック方向、ダウントラック方向に直交する方向をクロストラック方向と呼ぶ。
【００１５】
図１に、本発明のパターンド媒体の一実施形態の概略断面図を示す。図１のパターンド媒体において、基板１上に下地層２および凸パターンをなす記録ビット３が形成されている。凸パターンをなす記録ビット３の間の凹部には、非磁性体の埋め込み層７が埋め込まれており、記録ビット３は埋め込み層７を介して互いに分離されている。さらに、図１の媒体は、記録ビット３および非磁性埋め込み層７を覆うように保護膜８が形成されている。保護膜８上には潤滑剤（図示せず）が塗布される。
【００１６】
記録ビット３のパターンを概略的に図２に示す。図２は、データ部１１、プリアンブル部１２、アドレス部１３、バースト部１４が強磁性記録層のパターンとして形成されている、ディスクリートビット型パターンド磁気記録媒体の表面パターンである。
【００１７】
図３（Ａ）に図２の記録ビット３の拡大平面図を示す。図３（Ａ）の上方の矢印はダウントラック方向を示す。図３（Ａ）の記録ビット２１は、その平面形状が、ダウントラック方向の下流側にクロストラック方向に平行で幅がｗ１の第１の辺と、ダウントラック方向の上流側にクロストラック方向に平行で幅がｗ２（ｗ２はｗ１よりも小さい）の第２の辺と、ダウントラック方向に対して傾斜する２つの辺とを有する台形となっている。
【００１８】
本発明者らは、幅が狭い部分へ向かう方向への磁壁移動に必要なエネルギーが、幅の広い部分へ向かう方向への磁壁移動に必要なエネルギーよりも低いことに着目し、図２のように、記録ビットのクロストラック方向の幅に差を持たせることで、記録ビット中に発生した磁壁の移動方向を制御することができ、記録エラーを起こさず確実に記録が可能なタイミングを広くとることができることを見出した。
【００１９】
記録ビットへの記録は、記録ヘッドから発生させる記録磁界によって記録ビットの磁化を反転させることにより行う。パターンド媒体の場合、記録磁界を発生させる際の記録ヘッドの位置により記録ビットの磁化反転状態が異なる。記録ヘッドの上から見て、記録ヘッドが記録しようとする記録ビット全体を覆うように位置するタイミングで記録磁界を発生させれば、その記録ビットはビット内において全ての部分が磁化反転し、記録が成功する。しかし、上述のタイミングからずれたときに記録磁界を発生させると、記録ビット内に磁化反転が起きた部分と反転が起きない部分とが発生し、その境界に磁壁が発生する。磁壁が存在するこの状態は多磁区構造と呼ばれ、記録ビットが小さくなるにつれて不安定になる。パターンド媒体の記録ビットは多磁区構造をとることができない大きさであるため、多磁区構造の記録ビットは、磁壁がダウントラック方向の上流側または下流側のどちらかに移動することにより、より安定な単磁区構造へと遷移する。記録ヘッドの移動方向を考えると、磁壁がダウントラック方向の上流側に移動すれば記録ビット全体が磁化反転して記録が成功し、一方磁壁がダウントラック方向の下流側に移動すれば記録ビットは磁化反転せずに記録エラーとなることがわかる。
【００２０】
磁壁が移動するために必要なエネルギーの大きさは、記録ビットのクロストラック方向の幅に依存する。従って、記録ビットがクロストラック方向において均一な幅を持つ従来のビットの場合、ダウントラック方向の上流側への磁壁の移動と下流への磁壁の移動とで必要なエネルギーの大きさは変わらない。よってどちらに磁壁が移動するかは確率的であり、記録が成功するか否かは確率的なものとなる。
【００２１】
一方、図３（Ａ）に示したように、本実施形態のパターンド媒体の記録ビットの平面形状は、ダウントラック方向の上流側のクロストラック方向と平行な辺の幅がダウントラック方向の下流側のクロストラック方向と平行な辺の幅より小さい台形なので、記録ビット中に発生した磁壁はより必要なエネルギーが低いダウントラック方向の上流側に移動し、結果記録ビット全体の磁化が反転する。従って、記録ビットへの書き込みタイミングがずれた場合でも、記録ビットの一部の磁化が反転しさえすれば、記録エラーを起こすことなく記録が成功する。
【００２２】
ここで、本実施形態のパターンド媒体と従来のパターンド媒体とを比較しながら、本実施形態の書き込みタイミングのずれの許容範囲の大きさを説明する。
【００２３】
図４に記録ヘッド２０と記録ビットとの位置関係を概略的に示す。図４（Ａ）の記録トラック２０の上方に記載した矢印はダウントラック方向を示す。
【００２４】
図４（Ａ）のタイミングで記録磁界を発生させた場合、記録ビット２１には記録磁界が及ばず、記録ビット２２には全体に記録磁界が及ぶ。従って図４（Ａ）のタイミングで記録磁界を発生させれば、記録ビットの形状がどのような形であっても、記録ビット２１は磁化反転が起きないために記録が行われない一方で、記録ビット２２は全体が磁化反転を起こすため記録が成功する。
【００２５】
図４（Ｂ）は、記録ヘッド２０の上から見た場合に、記録ヘッド２０のダウントラック方向の上流側の末端と記録ビット２２のダウントラック方向の上流側の末端とが重なった位置関係を示す。図４（Ｂ）のタイミングで記録磁界を発生させれば、図４（Ａ）と同様に記録ビット２２全体に記録磁界が及ぶため、記録ビット２２はいかなる形状であっても磁化反転する。従って、図４（Ａ）から図４（Ｂ）の間のタイミングで記録磁界を発生させれば、記録ビット２２がいかなる形状であっても、記録は成功する。
【００２６】
記録ヘッド２０が図４（Ｂ）の位置からさらにダウントラック方向に移動した場合の位置関係を図４（Ｃ）に示す。図４（Ｃ）のタイミングで記録磁界を発生させた場合、記録ビット２２の中に磁壁が発生する。上で説明したように、パターンド媒体の記録ビットは多磁区構造をとれないので、記録ビット２２は磁壁が移動することにより単磁区状態へと遷移する。
【００２７】
図５（Ａ）および（Ｂ）は、図４（Ｃ）のタイミングで記録磁界を発生させた場合の、従来のパターンド媒体および本実施形態のパターンド媒体の記録ビット２２の磁化状態をそれぞれ模式的に表した表面図である。図５（Ａ）に示すように、記録ビットの表面形状が長方形である従来のパターンド媒体の場合、磁壁がダウントラック方向の上流側（左側）とダウントラック方向の下流側（右側）のどちらに移動するかは確率的であり、記録エラーが発生する可能性がある。つまり、従来のパターンド媒体にとっては、図４（Ｃ）のタイミングは確実な記録を行うことができるタイミングであるとはいえないことがわかる。一方、記録ビットの表面形状が台形である本実施形態のパターンド媒体の場合、記録ビット２２の中に磁壁が発生すると、図５（Ｂ）に示すように、磁壁はダウントラック方向の上流側に移動し、結果記録ビット２２全体で磁化反転が起きる。つまり、本発明のパターンド媒体にとっては、図４（Ｃ）のタイミングは確実な記録を行うことができるタイミングであることがわかる。
【００２８】
記録ヘッド２０がさらに移動して図４（Ｄ）や（Ｅ）のタイミングで記録磁界を発生させると、磁壁の発生する位置が変化する。図５（Ｃ）および（Ｄ）は、図４（Ｅ）のタイミングで記録磁界を発生させた場合の従来のパターンド媒体および本実施形態のパターンド媒体の記録ビット２２の磁化状態をそれぞれ模式的に表した平面図である。図５（Ｃ）に示すように、記録ビットの平面形状が長方形である従来のパターンド媒体の場合、記録が成功するか記録エラーとなるかは不確定である。つまり、従来のパターンド媒体にとっては、図４（Ｅ）のタイミングは確実な記録を行うことができるタイミングであるとはいえないことがわかる。一方、記録ビットの表面形状が台形である本実施形態のパターンド媒体の場合には、図５（Ｄ）に示すように磁壁がダウントラック方向の上流側に移動するため、結果記録ビット全体で磁化反転が起きる。つまり、本発明のパターンド媒体にとっては、図４（Ｅ）のタイミングは確実な記録を行うことができるタイミングであることがわかる。
【００２９】
以上から、記録ビットの表面形状が台形である本実施形態のパターンド媒体であれば、磁壁は記録ビット２２のどこに発生したとしてもダウントラック方向の上流側に移動し、結果ビット２２全体が磁化反転することがわかる。つまり、記録ヘッド２０の上から見た場合に記録ヘッド２０のダウンドラック上流側の末端と記録ビット２２のダウントラック方向の下流側の末端とが重なる位置関係、つまり図４（Ｆ）の位置関係になる直前のタイミングで記録磁化を発生させても、記録が成功することがわかる。図４（Ｆ）の位置関係に達した以降は、記録ビット２２に記録磁界が及ばないため、記録は成功しない。
【００３０】
上の事実を記録マージンの観点で考える。ここで記録マージンとは、記録エラーなしに記録が可能な書き込みタイミングの許容範囲を記録ヘッドの移動距離で示したものである。パターンド媒体において記録ビットの大きさは均一であり、また、媒体内で記録ビットは等間隔に配置されている。以下、本実施形態の記録ビット２１および記録ビット２２のダウントラック方向の長さをビット長ｍ、記録ビット２１と記録ビット２２と間の距離をビット間スペーシングｎとする。
【００３１】
記録ビットの平面形状が台形である本実施形態のパターンド媒体の場合、上述のように図４（Ａ）から図４（Ｆ）のタイミングで記録磁界を発生させれば、記録エラーなしに記録が可能である。図４（Ａ）〜図４（Ｂ）までの記録ヘッド２０の移動距離はビット間スペーシングｎに相当し、図４（Ｂ）〜図４（Ｆ）までの記録ヘッド２０の移動距離はビット長ｍに相当する。従って本実施形態のパターンド媒体は、記録マージンをビット間スペーシングｎ＋ビット長ｍだけとることができる。
【００３２】
一方、記録ビットの平面形状が長方形である従来のパターンド媒体の場合、上述の通り、図４（Ａ）〜図４（Ｂ）のタイミングで記録磁界を発生させないと記録エラーを起こす可能性があるため、記録マージンをビット間スペーシングｎしかとれない。
【００３３】
このように本実施形態のパターンド媒体は従来のパターンド媒体よりも記録マージンをビット長に相当する距離だけ長く確保できる。従って、従来のパターンド媒体は記録マージンが狭く記録エラーを防ぐためにシンクロ記録が必要であったが、本実施形態のパターンド媒体は記録マージンを広くとることができ、シンクロ記録を行わずとも記録エラーを抑えることができることがわかる。
【００３４】
次に、上で説明した本発明の一実施形態の変形例について説明する。図６に本変形例のパターンド媒体の表面パターンを示す。図６のパターンは、記録トラック１５、プリアンブル部１２、アドレス部１３、バースト部１４が強磁性記録層のパターンとして形成されている、ディスクリートトラック型パターンド磁気記録媒体の表面パターンである。
【００３５】
ディスクリートトラック型のパターン媒体はダウントラック方向に記録ビットが繋がっている構造を有しているので、ディクリートビット型のパターンド媒体ほど厳密なシンクロ記録を必要としない。しかし、記録トラックのクロストラック方向の幅が均一な従来のＤＴＲ媒体では、記録タイミングがずれて記録単位である記録ビット中に磁壁が発生すると、磁壁の移動方向が定まらないために記録エラーが発生する可能性がある。
【００３６】
一方、図６からわかるように、本変形例のパターンド媒体は、平面形状が台形である図２の記録ビット３がダウントラック方向に隙間なく並んで形成されている記録トラック１５を有する。記録ビット３の形状は上で説明した本発明の一実施形態と同じ形状であるため、記録タイミングのずれにより記録ビット３中に磁壁が発生しても、磁壁はそれぞれの記録ビット全体が磁化反転する方向に移動し、それぞれの記録単位である記録ビットごとに記録を成功させることができる。従って、従来のディスクリートトラック型のパターンド媒体よりも記録マージンを広くとることができる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。図３（Ｂ）に本実施形態のパターンド媒体の記録ビットの平面形状の概略図を示す。図３（Ｂ）の記録ビットは、ダウントラック方向の上流側と下流側にクロストラック方向に対して平行で幅がｗ１で等しい２辺を有し、中心部のクロストラック方向の幅ｗ２が前記２辺の幅ｗ１よりも大きい、六角形の表面形状を有する。
【００３８】
図７に、記録ビット内に磁壁が発生した場合の、本実施形態のパターンド媒体の記録ビットの磁化状態を示す。図７（Ａ）は図４（Ｃ）のタイミングで記録磁界を発生させた場合の磁化状態を示し、図７（Ｂ）は図４（Ｄ）になる直前のタイミングで記録磁界を発生させた場合の磁化状態を示す。図７からわかるように、中心からダウントラック方向の上流側であれば、記録ビット２２中のどこに磁壁が発生しても、磁壁はクロストラック方向の幅が狭いダウントラック方向の上流側に移動し、結果記録ビット２２全体の磁化が反転することがわかる。従って、本実施形態のパターンド媒体にとっては、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）の間のタイミングは、記録エラーなしに、確実な記録を行うことができるタイミングであることがわかる。本実施形態の記録ビットのビット長をｍ’とすると、本実施形態のパターンド媒体は記録マージンをビット間スペーシングｎ＋ビット長の半分ｍ’／２とることができる。つまり、本実施形態のパターンド媒体は、従来のパターンド媒体に比べて、ビット長の半分ｍ’／２だけ記録マージンを広くとることができるので、シンクロ記録を行わずとも記録エラーを抑えることができることがわかる。
【００３９】
次に、本発明のさらに他の実施形態を説明する。図３（Ｃ）に本実施形態のパターンド媒体の記録ビットの平面形状の概略図を示す。図３（Ｃ）の記録ビットは、ダウントラック方向の上流側と下流側にクロストラック方向に平行で幅がｗ２で等しい２辺を有し、中心部のクロストラック方向の幅ｗ１が前記２辺の幅ｗ２よりも小さい表面形状を有する。本実施形態のパターンド媒体は、記録ビットのビット長をｍ’’とすると、記録マージンをビット間スペーシングｎ＋ビット長の半分ｍ’’／２とることができる。つまり、本実施形態のパターンド媒体は、従来のパターンド媒体に比べて、ビット長の半分ｍ’’／２だけ記録マージンを広くとることができるので、シンクロ記録を行わずとも記録エラーを抑えることができる。
【００４０】
以下、図面を参照しながら本発明のパターンド媒体の製造方法の一例を説明する。なお、パターンド媒体の各構成の材料は後述する。
【００４１】
まず図８（Ａ）に示すように、基板１上に下地層２（軟磁性下地層や配向制御用下地層を含む）、記録ビット３および保護層４を順次成膜する。例えば、ガラス基板１上に、軟磁性層としてＣｏＺｒＮｂ層を１２０ｎｍ、配向制御用下地層としてＲｕを２０ｎｍ、強磁性記録層としてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２層を２０ｎｍ順次成膜し、その上に保護層としてＣ保護層を４ｎｍ成膜する。
【００４２】
図８（Ｂ）に示すように、保護層４上に、スピンコート法によって、インプリントレジスト層５を成膜する。インプリントレジストとしては例えば、一般的なノボラック系のフォトレジスト、スピンオングラス（ＳＯＧ）を用いることができる。
【００４３】
図８（Ｃ）に示すように、インプリントレジスト層５にスタンパ６をプレスすることによってパターンを転写する（インプリント法）。スタンパ６は、転写しようとするトラック部、プリアンブル部、アドレス部、およびバースト部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。スタンパの表面に予めフッ素系の剥離剤を塗布することで、スタンパ６とインプリントレジスト層５との良好な剥離ができる。
【００４４】
ここで、本発明のパターンド媒体を製造するために使用するパターン転写用のインプリントスタンパの製造方法について図９を参照しながら説明する。
【００４５】
通常のインプリントスタンパの製造方法では、電子ビーム（electron beam；ＥＢ）描画を用いて所望のパターンをスタンパの原盤に形成する。この方法では、ＥＢの位置を固定させ、円盤状の原盤を回転させながら、パターンを描画する。
【００４６】
本発明のパターンド媒体を製造するためのスタンパの製造では、ＥＢの照射位置を原盤の半径方向に微調節して、図９に示すようにＥＢスポットの半径方向の位置を変えて原盤を回転させながら描画する。こうして、本発明のパターンド媒体の記録ビットの形状を描画することができる。この際、ＥＢスポットが重なる場所は露光量が増えるため、露光量に応じてブランキング（ビーム電流の間引き）を行う。それにより深さが均一な描画が可能となる。この方法により、台形、六角形などの表面形状を有する記録ビットのパターンを描画することができる。
【００４７】
ＥＢで描画したパターンは原盤上の凹部となるため、この原盤からスタンパを起こすと記録ビットが凸部で形成されたスタンパ（ファザースタンパ）が製造できる。ファザースタンパからさらにスタンパを起こすことにより、記録ビットが凹部で形成されたマザースタンパを製造し、これをインプリントに使用する。
【００４８】
さらにここで、インプリント法によるパターンの転写を説明する。インプリントはダイセットを用いて行う。ダイセットの下板上に、スタンパ６、基板１、バッファ層を順に積層させ、その上に、これらをダイセットの下板との間に挟み込むようにダイセットの上板を設置する。このとき、スタンパ６の凹凸と基板１上に成膜したインプリントレジスト層５とを対向させて積層させる。プレスは例えば、２０００ｂａｒで６０秒間行う。６０秒はレジストの移動時間である。
【００４９】
インプリント工程後にスタンパ６を取り除くことにより、図８（Ｄ）に示すように、凹凸パターンが転写されたインプリントレジスト層５を有する基板１を得る。
【００５０】
図８（Ｅ）に示すように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を行い、インプリントレジスト層５に転写されたパターン凹部に残留するレジスト残渣を除去する。ＲＩＥに用いるガスは、インプリントレジスト層５の材料に応じて適時選択する。インプリントレジストとしてＳＯＧを用いた場合は、フッ素系ガス、例えばＣＦ４やＳＦ６が好適だが、大気中の水と反応してＨＦ、Ｈ２ＳＯ４などの酸が生じることがあるため、水洗を行う必要がある。インプリントレジストとしてノボラック系フォトレジストを用いた場合には、酸素ガスを用いるＲＩＥが好適である。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマが生成可能な誘導結合プラズマ（Inductively Coupled Plasma；ＩＣＰ）が好適だが、電子サイクロトン共鳴（Electron Cyclotron Resonance；ＥＣＲ）プラズマ、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いることもできる。
【００５１】
図８（Ｆ）に示すように、残渣を除去したインプリントレジスト層５をエッチングマスクとして用い、磁性体加工を行う。磁性体加工にはＡｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）が好適だが、Ｃｌガス、もしくはＣＯとＮＨ３との混合ガスを用いたＲＩＥでも良い。ＣＯとＮＨ３との混合ガスを用いたＲＩＥの場合、エッチングマスクにはＴｉ、Ｔａ、Ｗなどのハードマスクを用いなくてはならない。これら磁性体ＲＩＥを用いた場合、磁性体凹凸にテーパは付かない。如何なる材料でもエッチング可能なＡｒイオンミリングで磁性体加工を行う場合は、例えば加速電圧４００Ｖ、イオン入射角度は３０°から７０°まで変化させてエッチングを行う。ＥＣＲイオンガンを用いたミリングは、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすることで、殆ど磁性体凹凸にテーパが付かない加工が可能である。この結果、記録ビット３の凹凸パターンが形成される。
【００５２】
図８（Ｇ）に示すように、記録ビット３の凸部上に残留するインプリントレジスト層５を除去する。レジスト除去には、レジスト残渣除去と同様の方法を使用することができる。
【００５３】
図８（Ｈ）に示すように、記録再生ヘッドの安定浮上を実現するために、非磁性埋め込み層７による記録ビット３の凹凸パターンの埋め込みを行う。埋め込みは、非磁性材料をバイアススパッタ法、または通常のスパッタ法で成膜することにより行う。バイアススパッタ法は、基板にバイアスをかけながらスパッタ成膜する方法で、容易に凹凸を埋め込みながら成膜できる。しかし、基板バイアスによる基板の溶解、スパッタダストが生じやすいので、通常のスパッタ法を用いるのが好適である。
【００５４】
図８（Ｉ）に示すように、記録ビット３が露出するまでエッチバックを行う。エッチバック工程では、Ａｒイオンミリングを用いることが好ましい。本発明の方法ではシリコン系埋め込み層を使用しているので、フッ素系ガスを用いたＲＩＥを行うこともできる。ＥＣＲを用いたエッチングでも良い。
【００５５】
図８（Ｊ）に示すように、Ｃ保護層４の形成を行う。Ｃ保護層４は、凹凸へのカバレッジを良くするためにＣＶＤ法で成膜することが望ましいが、スパッタ法、真空蒸着法でも構わない。ＣＶＤ法でＣ保護層４を形成した場合、ｓｐ３結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。膜厚は２ｎｍ以下である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。また、保護層３上には、潤滑剤（図示せず）を塗布する。
【００５６】
次に、本発明のパターンド媒体を使ったドライブの構成を図１０を用いて説明する。
【００５７】
図１０は、本発明に関する磁気記録装置の一つの実施形態を示す外観斜視図である。この磁気記録装置は、筐体の内部に磁気ディスク５０と、磁気ヘッド５５と、磁気ヘッド５５を搭載するヘッドサスペンションアッセンブリ（サスペンションとアーム）５４と、アクチュエータ５３と、回路基板５６とを備える。磁気ディスク５０はスピンドルモータ５１に取り付けられて回転され、垂直磁気記録方式により各種のディジタルデータが記録される。磁気ヘッド５５はいわゆる複合型ヘッドであり、単磁極構造のライトヘッドと、ＧＭＲ膜やＴＭＲ膜などを用いたリードヘッドとが共通のスライダ機構に搭載される。リードヘッドにはシールド型ＭＲ再生素子などが用いられる。ヘッドサスペンションアッセンブリ５４は磁気ヘッドを磁気ディスクの記録面に対向支持する。アクチュエータ５３はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５２により、ヘッドサスペンションアッセンブリ５４を介して磁気ヘッド５３を磁気ディスク５０の任意の半径位置に位置決めする。回路基板５６にはヘッドＩＣを備え、アクチュエータ５３の駆動信号および、磁気ヘッド５５の読み書き制御を行う制御信号などを生成する。
【００５８】
（実施例）
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００５９】
（実施例１）
本実施例では、図８に示した方法に従い、パターンド媒体を作製した。
【００６０】
まず、ガラス基板上に軟磁性層として１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ層、配向制御用下地層として２０ｎｍのＲｕ層、強磁性記録層として２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２層、保護層として４ｎｍの炭素を順次成膜した。
【００６１】
その後、保護膜上にスピンコート法で、インプリントレジスト層としてＳＯＧを厚さ１００ｎｍになるように塗布した。
【００６２】
次に、記録ビットの表面形状が図１１（Ａ）に示すような台形である凹凸パターンが形成されたインプリントスタンパをＳＯＧ層にプレスしてインプリントを行い、ＳＯＧ層に凹凸パターンを転写した。
【００６３】
パターン転写後、ＩＣＰエッチング装置においてＲＩＥを行い、転写された凹凸パターンの凹部にあるインプリント残渣を除去した。ＲＩＥは以下の条件で３０秒間行った：プロセスガス；ＣＦ４、チャンバー圧；２ｍＴｏｒｒ、Ｃｏｉｌ  ＲＦ；１００Ｗ、Ｐｌａｔｅｎ  ＲＦ；１００Ｗ。
【００６４】
レジスト残渣除去後、インプリントレジストをエッチングマスクとして用い、イオンミリングによる磁性体加工を磁性層に対して行った。イオンミリングはエッチング装置において以下の条件で３分間行った：プロセスガス；Ａｒ、プラズマソース；ＥＣＲイオンガン、マイクロ波パワー；８００Ｗ、加速電圧；５００Ｖ。イオンミリングによるエッチング後、凹部において保護層および強磁性記録層が完全に除去され、凸部上面から凹部上面までの高さの差が２４ｎｍである凹凸パターンが磁性層に形成された。
【００６５】
磁性体加工後、磁性層凸部に残るＳＯＧをＲＩＥによって除去した。ＲＩＥは以下の条件で１分間行った：プロセスガス；ＣＦ４、チャンバー圧；２ｍＴｏｒｒ、Ｃｏｉｌ  ＲＦ；１００Ｗ、Ｐｌａｔｅｎ  ＲＦ；１００Ｗ。
【００６６】
レジスト除去後、スパッタ装置において、記録再生ヘッドの安定浮上を目的として、磁性層のパターンの凹部に非磁性埋め込み材を埋め込んだ。本実施例では、ＨＤＤ用スパッタ成膜装置で５００Ｗ、０．５ＰａでＣを１００ｎｍ成膜することで埋め込みを行った。
【００６７】
次に、非磁性体埋め込み層をエッチバックした。エッチバックは以下の条件で約５分間ＥＣＲイオンガンを用いてイオンミリングすることによって行った：プロセスガス；Ａｒ、マイクロ波パワー；８００Ｗ、加速電圧；７００Ｖ。エッチバックの終点検出は、四重極式質量分析計（Ｑ−ｍａｓｓ）を用いて、磁性層表面のＣｏが検出されたところとした。
【００６８】
エッチバック後、ＣＶＤ（化学気相堆積法）で表面にＤＬＣ保護層を形成し、その上に潤滑剤を塗布することで本実施例のパターンド媒体を得た。
【００６９】
作製したパターンド媒体の記録ビットの表面形状は、図１１（Ａ）に示すように、ダウントラック方向の上流側のクロストラック方向に平行な辺の幅が８０ｎｍ、ダウントラック方向の下流側のクロストラック方向に平行な辺の幅が１２０ｎｍ、ダウントラック方向の最大ビット長が２５ｎｍの台形であった。このパターンド媒体は１３０Ｇｂｐｓｉ相当の記録密度がある。
【００７０】
この媒体をＨＤＤに組み込み、ビットエラーレート（ＢＥＲ）を測定したところ、１．０×１０−６という良好な値を得た。
【００７１】
（比較例１）
インプリント工程において、記録ビットに相当するパターンの表面形状が長方形であるスタンパを用いた以外、実施例１と同じ方法でパターンド媒体を作製した。
【００７２】
作製したパターンド記録媒体の記録ビットの形状は、クロストラック方向の幅が１２０ｎｍ、ダウントラック方向の幅（ビット長）が２５ｎｍの長方形であった。
【００７３】
この媒体をＨＤＤに組み込み、ＢＥＲを測定したところ、１．０×１０−４という値を得た。
【００７４】
実施例１と比較例１の結果を比較すると、実施例１の媒体は比較例１の媒体よりも二桁ＢＥＲが良好であることがわかる。これは、シンクロ記録のシークエンスを記録ヘッドに組み込んでいなかったため、従来のパターンド媒体である比較例１の媒体は、記録ビットからずれたタイミングで記録磁界を発生した際に、記録エラーが発生し、それによりＢＥＲが劣化したと考えられる。一方、実施例１の媒体は記録ビットへの記録マージンを従来媒体よりもビット長だけ、つまり２５ｎｍだけ広くとれるため、シンクロ記録を行わなくても記録エラーを防ぐことができ、それにより従来の媒体よりも良好なＢＥＲを示したと考えられる。
【００７５】
（実施例２）
インプリント工程において、記録ビットに相当するパターンの表面形状が図１１（Ｂ）に示すような六角形であるスタンパを用いた以外、実施例１と同じ方法でパターンド媒体を作製した。
【００７６】
作製したパターンド媒体の記録ビットの表面形状は、図１１（Ｂ）に示すように、ダウントラック方向の上流側および下流側のクロストラック方向に平行な２つの辺の幅がそれぞれ８０ｎｍ、中心のクロストラック方向の幅が１２０ｎｍ、ダウントラック方向の最大ビット長が５０ｎｍの六角形であった。このパターンド媒体は６５Ｇｂｐｓｉ相当の記録密度がある。
【００７７】
この媒体をＨＤＤに組み込み、ＢＥＲを測定したところ、１．０×１０−６という良好な値を得た。
【００７８】
（実施例３）
インプリント工程において、記録ビットに相当するパターンの表面形状が図１１（Ｃ）に示すものであるスタンパを用いた以外、実施例１と同じ方法でパターンド媒体を作製した。
【００７９】
作製したパターンド媒体の記録ビットの表面形状は、図１１（Ｃ）に示すように、ダウントラック方向の上流側および下流側のクロストラック方向に平行な幅が１２０ｎｍ、中心のクロストラック方向の幅が８０ｎｍ、ダウントラック方向の最大ビット長が５０ｎｍであった。このパターンド媒体は６５Ｇｂｐｓｉ相当の記録密度がある。
【００８０】
この媒体をＨＤＤに組み込み、ＢＥＲを測定したところ、１．０×１０−６という良好な値を得た。
【００８１】
実施例２および実施例３の結果から、記録ビットの表面形状が六角形である媒体は、記録マージンを従来媒体よりもビット長の半分だけ、つまり２５ｎｍだけ広くとれるので、シンクロ記録を行わなくても記録エラーを防ぐことができ、それにより従来の媒体よりも良好なＢＥＲを示すことがわかった。
【００８２】
現行のＥＢ描画で描画できるのは実施例１から３のサイズが限界である。つまり、実施例１の記録ビットの平面形状が台形であるパターンド媒体は１３０Ｇｂｐｓｉ相当の記録密度が確認できたが、その他のビット形状では、半分の６５Ｇｂｐｓｉ相当の記録密度までしか確認できなかった。その点からは、記録ビットの平面形状が台形である媒体が一番優れているといえる。しかしながら、更なる微細描画が可能なＥＢ描画装置があれば、ビットの平面形状が六角形の媒体であれば、記録ビットの平面形状が台形の媒体と同等の性能がでると思われる。
【００８３】
（実施例４）
インプリント工程において、記録ビットに相当するパターンの代わりに、図１２に示す表面形状の記録トラックのパターンを有するスタンパを用いた以外、実施例１と同じ方法でパターンド媒体を作製した。
【００８４】
作製したＤＴＲ型パターンド媒体の記録トラックの表面形状は、図１２に示すように、ダウントラック方向の上流側のクロストラック方向に平行な辺の幅が８０ｎｍ、ダウントラック方向の下流側のクロストラック方向に平行な辺の幅が１２０ｎｍ、ダウントラック方向の最大ビット長が５０ｎｍの台形がダウントラック方向に隙間なく並んでいる形状であった。
【００８５】
このＤＴＲ媒体をＨＤＤに組み込み、ＢＥＲを測定したところ、１．０×１０−６という良好な値を得た。
【００８６】
実施例４の結果から、記録トラックのクロストラック方向の幅を変えて磁壁の移動を制御することで、記録タイミングのズレによる記録エラーを抑えることができることがわかる。ＤＴＲ媒体は、ダウントラック方向に対して繋がった構造を有するので、ディスクリートビット型パターンド媒体ほどは厳密なシンクロ記録を必要としない。しかし、実施例４のＤＴＲ媒体が記録エラーを抑えて良好なＢＥＲを示したことは大きな利点であると考えられる。
【００８７】
以下、本発明の実施形態に係るパターンド媒体の各層に用いられる材料や、各層の積層構造について説明する。
【００８８】
＜基板＞
基板としては、例えばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック、カーボンや、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板、およびこれらの基板にＮｉＰ等のメッキが施されたもの等を用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスがあり、アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また、結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが使用可能である。基板としては、上記金属基板、非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層が形成されたものを用いることもできる。また，基板上への薄膜の形成方法として以下ではスパッタリング法のみを取り上げたが，真空蒸着法や電解メッキ法などでも同様の効果を得ることができる。
【００８９】
＜軟磁性下地層＞
軟磁性下地層（SUL）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド例えば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、磁界の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役目を果たし得る。
【００９０】
軟磁性下地層には、Ｆｅ、Ｎｉ、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系合金例えばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金例えばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金例えばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金例えばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金例えばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。また、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、あるい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ができる。
【００９１】
また、軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、及びＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることができる。Ｃｏは、好ましくは８０ａｔ％以上含まれる。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすく、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。また、このアモルファス軟磁性材料を用いることにより、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、例えばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００９２】
軟磁性下地層の下には、軟磁性下地層の結晶性の向上あるいは基板との密着性の向上のためにさらに下地層を設けることができる。下地層材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、あるいはこれらを含む合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００９３】
軟磁性下地層と記録層との間には、非磁性体からなる中間層を設けることができる。中間層の役割は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断することと、記録層の結晶性を制御することとの二つがある。中間層材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、あるいはこれらを含む合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物を用いることができる。
【００９４】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地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良い。また、ＣｏＣｒＰｔやＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持った硬磁性膜、あるいはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等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良い。その際に、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の前後に磁性(たとえばＣｏ)あるいは非磁性の膜(たとえばＰｔ)を積層させても良い。
【００９５】
＜強磁性記録層（一般的な構造）＞
垂直磁気記録層は、Ｃｏを主成分とし、Ｐｔを含む合金からなると、高異方性が達成できるので好ましい。記録層はさらに、酸化物を含んだ材料からなっていても良い。この酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンまたは磁気記録層を構成する金属の酸化物が好適である。
【００９６】
垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。酸化物の含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下である。垂直磁気記録層中の酸化物の含有量として上記範囲が好ましいのは、層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子の孤立化、微細化をすることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには、磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。垂直磁気記録層のＣｒの含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましい。さらに好ましくは１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下である。Ｃｒ含有量が上記範囲であるのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるために好適だからである。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。垂直磁気記録層のＰｔの含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量が上記範囲であるのは、垂直磁性層に必要なＫｕを得、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるために好適であることによる。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るためのＫｕが得られないため好ましくない。
【００９７】
垂直磁気記録層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、酸化物のほかに、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅから選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含む事により、磁性粒子の微細化を促進、あるいは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。上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００９８】
また、垂直磁気記録層としては、上記の他、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ，およびＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕ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との多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することができる。
【００９９】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍ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として動作し得る。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ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り、垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍ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。垂直磁気記録層の保磁力は、２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）以上とすることが好ましい。保磁力が２３７０００Ａ／ｍ（３０００Ｏｅ）未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【０１００】
＜非磁性埋め込み層＞
非磁性埋め込み層に用いる非磁性材料は、ＳｉＯ２、ＴｉＯｘ、Ａｌ２Ｏ３などの酸化物やＳｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮなどの窒化物、ＴｉＣなどの炭化物、ＢＮなどの硼化物、Ｃ、Ｓｉなどの単体などから幅広く選択できる。
【０１０１】
＜保護層＞
保護層としては、垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐ目的設けられる。その材料としては、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものがあげられる。保護層の厚さは、１ないし１０ｎｍとすることが好ましい。これにより、ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高密度記録に好適である。
【０１０２】
カーボンは、ｓｐ２結合炭素（グラファイト）とｓｐ３結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。耐久性、耐食性はｓｐ３結合炭素のほうが優れるが、結晶質であることから表面平滑性はグラファイトに劣る。通常、カーボンの成膜はグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法で形成される。この方法では、ｓｐ２結合炭素とｓｐ３結合炭素が混在したアモルファスカーボンが形成される。ｓｐ３結合炭素の割合が大きいものはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれる。耐久性、耐食性に優れ、アモルファスであることから表面平滑性にも優れるため、磁気記録媒体の表面保護膜として利用されている。ＣＶＤ（Chemical vapor Deposition）法によるＤＬＣの成膜は、原料ガスをプラズマ中で励起、分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるため、条件を合わせることで、よりｓｐ３結合炭素に富んだＤＬＣを形成することができる。
【０１０３】
＜潤滑層＞
潤滑層に使用する潤滑剤としては、従来公知の材料、例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が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態のパターンド媒体の概略断面図。
【図２】本発明の一実施形態のパターンド媒体の磁性パターンの例を示す平面図。
【図３】本発明のパターンド媒体の記録ビットの表面形状の例を示す図。
【図４】本発明のパターンド媒体に対しての記録のタイミングを示す図。
【図５】図４（Ｃ）および（Ｅ）のタイミングで、平面形状が長方形である従来の記録ビットと平面形状が台形である本発明の記録ビットとに対し記録磁界を発生させた際の、記録ビットの磁化状態を示す模式図。
【図６】本発明の一実施形態の変形例であるＤＴＲ型のパターンド媒体の磁性パターンの例を示す平面図。
【図７】図４（Ｃ）のタイミングおよび図４（Ｄ）に達する直前のタイミングで、平面形状が六角形である本発明の記録ビットに対し記録磁界を発生させた際の、記録ビットの磁化状態を示す模式図。
【図８】本発明のパターンド媒体の製造方法の一例を示す図。
【図９】本発明のパターンド媒体の製造方法の一例で使用する、インプリントスタンパの製造方法の一例を示す図。
【図１０】本発明の磁気記録再生装置の一例の構成を表す断面図。
【図１１】本発明の実施例で作製したパターンド媒体の記録ビットの平面図。
【図１２】本発明の実施例で作製したＤＴＲ型のパターンド媒体の記録トラックの平面図。
【符号の説明】
【０１０５】
１…基板、２…下地層、３…強磁性記録層、４…保護層、７…ＳｉＯＣ埋め込み層、８…保護層、１１、２１、２２…記録ビット、２０…記録ヘッド、５５…磁気ヘッド。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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