(57)【要約】【課題】  パターン磁気記録媒体及びその製造方法を提供する。【解決手段】  所定間隔をおいて配列された多数の磁性柱を備えたパターン磁気膜と、前記パターン磁気膜を支持する基板と、前記パターン磁気膜の前記磁性柱の間の部分に充填される境界層とを含むパターン磁気記録媒体。このパターン磁気記録媒体では、境界層は、隣接する磁性柱の間に空間が生じないように、上面視において格子模様状に設けられている。したがって、パターン磁気膜の上に安定した空気軸受が形成されるので、このパターン磁気記録媒体を利用して、超高密度の磁気記録及び再生を容易に達成できる。【選択図】      図３
2005044496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔をおいて配列された多数の磁性柱を備えたパターン磁気膜と、
前記パターン磁気膜を支持する基板と、
前記パターン磁気膜の前記磁性柱の間の部分に充填される境界層と、を含むことを特徴とするパターン磁気記録媒体。
【請求項２】
前記パターン磁気膜と前記基板との間に、バッファ膜が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のパターン磁気記録媒体。
【請求項３】
前記バッファ膜と前記基板との間に、軟磁性下地膜が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のパターン磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁性柱は、ＴＣＮＥ系物質よりなることを特徴とする請求項１に記載のパターン磁気記録媒体。
【請求項５】
前記境界層は、ＳｉＯ2およびＳｉ3Ｎ4のうちの何れか一方であることを特徴とする請求項１に記載のパターン磁気記録媒体。
【請求項６】
（ａ）基板を準備する段階と、
（ｂ）所定間隔をおいて配列されたウェルを有する格子状の境界層を、前記基板上に形成する段階と、
（ｃ）前記境界層の上から磁性物質をコーティングして、前記磁性物質を前記ウェルの内部に充填する段階と、
（ｄ）前記磁性物質のエッチングにより、前記境界層と、前記ウェルの内部に充填された磁性物質からなる磁性柱とから構成される磁気膜を、平坦化する段階と
を含むパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記（ａ）段階は、さらに
（ａ−１）前記基板の表面に軟磁性膜を形成し、当該軟磁性膜の上にバッファ膜を形成する段階を含む
ことを特徴とする請求項６に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）段階は、さらに、
（ｂ−１）前記基板の上に非磁性物質を所定厚さにコーティングする段階と、
（ｂ−２）前記非磁性物質のパターンニングにより、前記ウェルを有する格子状の境界層を形成する段階とを含む
ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記（ｃ）段階は、
（ｃ−１）コーティングされた磁性物質を所定温度でアニーリングする段階をさらに含むことを特徴とする請求項６乃至請求項８のうちの何れか一項に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記（ｄ）段階は、プラズマエッチング法によって行われることを特徴とする請求項６
乃至請求項９のうちの何れか一項に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記境界層は電気的な絶縁性を有する誘電物質であり、ＳｉＯ2およびＳｉ3Ｎ4のうちの何れか一方よりなることを特徴とする請求項６乃至請求項１０のうちの何れか一項に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記境界層は、ＣＶＤ法、ＰＥＣＶＤ法、およびＰＶＤ法のうちの何れか一つの方法で形成されることを特徴とする請求項８に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記磁性物質は、ＴＣＮＥ系の磁性ポリマーよりなることを特徴とする請求項６乃至請求項１２のうち何れか一項に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記磁性物質は、スピンコーティングまたはＣＶＤ法のうち何れか一方の方法で形成することを特徴とする請求項１３に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１５】
前記磁性物質を再流動させるために、磁性物質を１００〜３００℃の範囲で熱処理する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載のパターン磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパターン磁気記録媒体（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  ｍｅｄｉｕｍ）及びその製造方法に係り、さらに詳細には平坦化されたパターン磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来一般の磁気層を採用する磁気記録媒体では、磁気粒子のサイズが一定臨界値よりも小さくなると、超常磁性効果が発生する。そのため、磁気粒子のサイズが制限され、単位面積当りのビット数、すなわち、単位面積当りの記録密度を増加させることが阻害されていた。
この超常磁性効果の発生を抑えてさらに高い記録密度を得るために、磁気粒子が構造的に相互に隔離しているパターン媒体が提案されている。
特許文献１および特許文献２は、このようなパターン媒体について開示している。このようなパターン媒体は、従来の磁気膜を採用する磁気記録媒体に比べて、１インチ四方あたり、約１０００Ｇｂｉｔ以上の記録密度を実現可能であることが知られている。
【０００３】
図１は、従来のパターン磁気記録媒体の構造を示す抜粋図面である。実際の磁気記録媒体は、スピンドルモータによって回転される円盤であるが、図１の場合、この円盤から抜粋された（切り出された）一部分が、便宜上示されている。
【０００４】
図１を参照して、基板１０またはプラッタの表面には、軟磁性下地膜（ｓｏｆｔ  ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｕｎｄｅｒ  ｌａｙｅｒ）１１が形成されており、この軟磁性下地膜１１の上には、バッファ膜１２が形成されている。
ここで、基板１０は、ガラスまたはアルミニウムより構成されるものである。
そして、バッファ膜１２の上には、パターン磁気膜１３が形成されている。
【０００５】
パターン磁気膜１３は、所定間隔（０．２ｎｍ）をおいて規則的に整列された複数の磁性柱（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｌｕｍｎ）１３ａを含んで構成される。ここで、磁性柱１３ａは、数ｎｍ〜数十ｎｍの高さを有している。したがって、磁性柱１３ａと磁性柱１３ａとの間には、エアギャップ（空間）が形成されている。
【０００６】
図２を参照して、このような構成の従来のパターン磁気記録媒体において、磁気記録／再生ヘッドが装着されたスライダ１４と、磁気記録媒体との間の相対的運動が生じると、すなわち、スライダ１４が磁気記録媒体の上面の近くを移動すると、スライダ１４とパターン磁気膜１３との間に空気軸受１５が形成される。
しかし、空気軸受１５の下方に位置する磁性柱１３ａの間のエアギャップを、空気が流れて乱流が生じるので、スライダ１４とパターン磁気膜１３との間にかかる空気軸受１５の圧力が乱流によって不安定になる。
【０００７】
空気軸受１５の圧力が低下して不安定になると、スイングアームを用いるスライダ１４は、パターン磁気膜１３の上側を全面に亘って安定してスイングすることができなくなる。さらに、スライダ１４がパターン磁気膜１３に衝突し、パターン磁気膜１３を損傷させることがあった。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／００６８１９５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００２／０１５４４４０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする目的は、安定的な空気軸受を発生させることのできるパターン磁気記録媒体及びこれを製造する方法を提供することである。
本発明が解決しようとする目的は、安定的な空気軸受によってスライダの安定的な飛行（移動）を保証し、これにより、スライダと磁気膜間の衝突を効果的に抑制できるパターン磁気記録媒体及びそれを製造する方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明が解決しようとする目的は、パターン磁気膜間に非磁性絶縁体の境界層を形成することにより、パターン磁気膜よりなる各ビット間の相互撹乱によるノイズを減少させるパターン磁気記録媒体及びそれを製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るパターン磁気記録媒体は、所定間隔をおいて配列された多数の磁性柱を備えたパターン磁気膜と、前記パターン磁気膜を支持する基板と、パターン磁気膜の前記磁性柱の間の部分に充填される境界層とを含んで構成される。
【００１１】
このパターン磁気記録媒体では、前記パターン磁気膜と前記基板との間にバッファ膜が設けられており、さらに、前記バッファ膜と基板との間に、軟磁性下地膜が設けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法は、（ａ）基板を準備する段階と、（ｂ）所定間隔をおいて配列されたウェルを有する格子状の境界層を、前記基板上に形成する段階と、（ｃ）前記境界層の上から磁性物質をコーティングして、前記磁性物質を前記ウェルの内部に充填する段階と、（ｄ）前記磁性物質のエッチングにより、前記境界層と、前記ウェルの内部に充填された磁性物質からなる磁性柱とから構成される磁気膜を平坦化する段階とを含んで構成される。
【００１３】
この方法においては、前記（ａ）段階は、さらに（ａ−１）前記基板の表面に軟磁性膜を形成し、当該軟磁性膜の上にバッファ膜を形成する段階を含み、前記（ｂ）段階は、さらに、（ｂ−１）前記基板の上に非磁性物質を所定厚さにコーティングする段階と、（ｂ−２）前記非磁性物質のパターンニングにより、前記ウェルを有する格子状の境界層を形成する段階とを含むことが好ましい。
【００１４】
また、前記（ｃ）段階は、（ｃ−１）コーティングされた磁性物質を所定温度でアニーリングする段階をさらに含み、前記（ｄ）段階は、プラズマエッチング法によって行われることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係るパターン磁気記録媒体及びその製造方法において、前記境界層は、電気的な絶縁性を有する誘電物質であり、これはシリコンオキシドまたはシリコンナイトライドのうちの何れか一方よりなることが好ましい。
そして、これらの物質は、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、例えばＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）法またはプラズマスパッタリング法によって形成されることが望ましい。
また、前記磁性物質は、ＴＣＮＥ（Ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｅｔｈａｎｉｄｅ）系の磁性ポリマーであって、スピンコーティングまたはＣＶＤによって形成される。前記磁性物質は、所定温度の範囲、例えば１００〜３００℃範囲で熱処理されることによって、再流動によって組織が緻密になり、前記ウェル内の空隙を完全に充填できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、極めて平坦化されかつ安定的な空気軸受の発生が可能な記録膜を得られる。このような本発明によれば、１０００Ｇｂ／ｉｎ2までの超記録密度の具現が容易になる。また、パターン磁気膜間に形成された非磁性絶縁体の境界層によってビット間の相互撹乱によるノイズを減少させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明に係るパターン磁気記録媒体及びその製造方法の望ましい実施例を詳細に説明する。
図３は、本発明による平坦化された磁気記録膜を有するパターン磁気記録媒体の一部分を抜粋した図である。
【００１８】
図３を参照して、ガラスまたはアルミニウムよりなる基板１００、またはプラッタの表面には、軟磁性下地膜１０１が形成されており、この軟磁性下地膜１０１の上には、バッファ膜１０２が形成されている。
そして、バッファ膜１０２の上には本発明を特徴づけるパターン磁気膜１０３が形成されている。
パターン磁気膜１０３は、上面視において格子模様状に設けられた境界層１０３ｂと、境界層１０３ｂによって形成された多数のウェル内に位置する磁性柱１０３ａとを含んで構成される。
ここで、ウェルとは境界層１０３ｂにより囲まれた空間を意味し、本実施の形態の場合、上面視において方形形状を有している（図３を参照）。
【００１９】
したがって、このパターン磁気膜１０３では、従来のパターン磁気膜のように磁性柱と磁性柱との間にエアギャップが存在しないので（図１参照）、このエアギャップ内を空気が流動することにより発生する圧力低下や乱流が、生じることがない。
したがって、図４に示すように、スライダ１０４とパターン磁気膜１０３との間に、安定した空気軸受１０５が形成される。
【００２０】
したがって、スライダ１０４は、パターン磁気膜１０３の上を安定して移動（スイング）することができ、さらに、スライダ１０４がパターン磁気膜１０３に衝突することや、スライダ１０４がパターン磁気膜１０３に接触することに起因する摩擦の発生などを効果的に防止することができる。
【００２１】
また、磁性柱１０３ａと磁性柱１０３ａとの間に、非磁性の絶縁体から構成される境界層１０３ｂが形成されているので、各磁性柱１０３ａに含まれるビット同士のノイズ干渉を減少させる効果もある。
【００２２】
ここで、１インチ四方あたり、おおよそ１０００Ｇｂｉｔの情報記録密度を達成するためには、境界層１０３ｂにより形成されるウェルのサイズ、すなわち磁性柱の一辺の長さは、約２５ｎｍであることが好ましい。
このために、境界層１０３ｂの厚さ、すなわちウェルとウェルとの間の間隔は、数ｎｍ程度に制限しなければならない。このような条件は、ナノリソグラフィ法によって達成可能である。
【００２３】
以下、本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造方法の一実施例を説明する。
図５Ａに示すように、その上面に軟磁性下地膜１０１及びバッファ膜１０２が形成されている基板１００を用意する。
図５Ｂに示すように、バッファ膜１０２の上に、のちに境界層となる境界層形成物質１０３ｂを、ＰＥＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法またはスパッタリング法を用いて、形成する。
【００２４】
図５Ｃに示すように、磁気バリア層を形成するために、境界層形成物質１０３ｂの上にフォトレジストマスク２００（以下、単に「マスク」ともいう）を形成する。
ここで、マスク２００は、ｎｍ単位のパターニング精度を達成するために、ナノリソグラフィ法を用いて形成される。なお、ナノリソグラフィ法として、電子ビームリソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、ＤＵＶ（Ｄｅｅｐ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）リソグラフィ、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅａｍ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）リソグラフィ、ナノインプリンティングなどが挙げられる。
【００２５】
図５Ｄに示すように、境界層形成物質１０３ｂのうち、マスク２００に覆われていない部分を、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎｇ）によってエッチングして、境界層形成物質１０３ｂにウェル１０３ｃを形成して、所望の境界層１０３ｂを得る。
そして、境界層１０３ｂを形成した後に、マスク２００をストリッピングによって除去する。
【００２６】
図５Ｅに示すように、ＴＣＮＥ（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｅｔｈａｎｉｄｅ）のような磁性物質からなる層（以下、磁性物質層１０３ａともいう）を、境界層１０３ｂの上に所定厚さで形成する。
この時、ウェル１０３ｃが磁性物質で満たされると共に、ウェル１０３ｃからあふれた磁性物質が境界層１０３ｂの上を覆うように、磁性物質の層（磁性物質層１０３ａ）を形成する。
【００２７】
続いて、図５Ｆに示すように、１００℃〜３００℃の温度で熱処理して、磁性物質層１０３ａをリフロー（再流動）させて、磁性物質層１０３ａの緻密化と、磁性物質層１０３ａ内の空隙の完全除去、そして磁性物質層の表面の緩慢化（平坦化）をする。
【００２８】
図５Ｇに示すように、磁性物質層１０３ａの全面のエッチバック処理（プラズマエッチング）を実施する。これにより、図５Ｈに示すように、境界層１０３ｂと、この境界層１０３ｂのウェル内に位置する磁性柱１０３ａとから構成されるパターン磁気膜１０３、すなわち、全体表面が平坦化されたパターン磁気膜１０３が形成される。
【００２９】
本発明では、従来用いられてきた金属またはセラミック系の磁性物質の代わりに、ポリマー系の磁性物質を使用する。
ここで、磁性ポリマーは、磁気記録物質としてだけでなく、作成されるパターン磁気記録媒体の幾何構造を平坦化させる物質としても使用している。したがって、パターン磁気記録媒体の作成工程が、従来のパターン磁気記録媒体の場合に比べて複雑にならずに、所望のパターン磁気記録媒体を得ることができる。
【００３０】
一方、磁性ポリマーは、工程速度が非常に遅いスピンコーティングやＣＶＤ法を利用して形成されるので、極微細な構造の境界部に段差部分が存在しても、この段差部分において磁性ポリマーが充填されていない領域（隙間）を生じることがない。
そして、磁性物質層１０３ａの再流動化、高密度化、平滑化のために、アニーリング（熱処理）が行われる。その結果、このような工程によって、面粗度が１ｎｍ以下に平坦化された記録膜を得ることができる。
ここで、エッチング処理を用いた平坦化をさらに行うことによって、面粗度が１ｎｍ以下となる非常に低い粗度の記録膜を得ることができる。
【００３１】
このような記録膜では、記録膜と、記録膜の上を移動するスライダとの間に空気軸受を安定的に発生させることができるので、スライダは、記録膜から所定の高さの位置を維持しながら、移動することができる。
【００３２】
このような本発明は、図面に示された実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、保存媒体、特に、磁気的な作用によりデータの保存などを行う保存媒体及びそれを利用する装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来のパターン磁気記録媒体の一部を抜粋して表す斜視図である。
【図２】従来の磁気記録媒体上の空気軸受の発生及びスライダとの関係を説明する図面である。
【図３】本発明による磁気記録媒体の主要部を抜粋して表す斜視図である。
【図４】本発明による磁気記録媒体の表面に形成される空気軸受及びそれに対応するスライダとの関係を説明する図面である。
【図５Ａ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｂ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｃ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｄ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｅ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｆ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｇ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【図５Ｈ】本発明に係るパターン磁気記録媒体の製造工程を説明する図面である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  基板
１０１  軟磁性下地膜
１０２  バッファ膜
１０３  パターン磁気膜
１０３ａ  磁性柱
１０３ｂ  境界層
【図１】
2005044496.tif 000003
【図２】
2005044496.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2005044496.tif 000008
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2005044496.tif 000010
【図５Ｅ】
2005044496.tif 000011
【図５Ｆ】
2005044496.tif 000012
【図５Ｇ】
2005044496.tif 000013
【図５Ｈ】
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