(57)【要約】【課題】高密度でＳＮ比に優れ、しかも低コストで製造できる磁気記録媒体を提供する。【解決手段】ディスクリートトラックを有する磁気記録媒体に用いられる、表面に凹凸パターンが加工された凹凸パターン基板であって、表面の凹部にテクスチャー構造が形成されている凹凸パターン基板と、その上に成膜された磁性膜とを有することを特徴とする磁気記録媒体。【選択図】      図６
2007035164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクリートトラックを有する磁気記録媒体に用いられる、表面に凹凸パターンが加工された凹凸パターン基板であって、表面の凹部にテクスチャー構造が形成されていることを特徴とする凹凸パターン基板。
【請求項２】
さらに表面の凸部にテクスチャー構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の凹凸パターン基板。
【請求項３】
表面の凸部にテクスチャー構造が形成されており、凹部のテクスチャー構造と凸部のテクスチャー構造が同じ方向性を持つことを特徴とする請求項１または２に記載の凹凸パターン基板。
【請求項４】
前記凹部のテクスチャー構造の表面粗さＲａが前記凸部のテクスチャー構造の表面粗さＲａよりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の凹凸パターン基板。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の凹凸パターン基板と、その上に成膜された磁性膜とを有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項５の磁気記録媒体を具備したことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項７】
凹凸パターンを有するスタンパの凸部にテクスチャー構造を形成し、
基板上に塗布されたインプリントレジストに前記スタンパを押し付けて、前記スタンパの凹凸パターンおよび凸部のテクスチャー構造を前記インプリントレジストに転写し、
前記転写後のインプリントレジストをマスクとして前記基板をエッチングすることにより、表面に凹凸パターンが加工され、表面の凹部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン基板を形成する
ことを特徴とする凹凸パターン基板の製造方法。
【請求項８】
原盤表面にテクスチャー構造を形成し、
前記原盤上にレジストを塗布し、凹凸パターンを描画して現像することにより、凹凸を有するレジストパターンを形成し、
前記レジストパターをマスクとして前記原盤をエッチングして、凹凸パターンを有し、凹部および凸部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン原盤を形成し、
前記凹凸原盤から第１のスタンパを作製し、第１のスタンパから第２のスタンパを作製し、
基板上に塗布されたインプリントレジストに前記第２のスタンパを押し付けて、前記第２のスタンパの凹凸パターンならびに凹部および凸部のテクスチャー構造を前記インプリントレジストに転写し、
前記転写後のインプリントレジストをマスクとして前記基板をエッチングすることにより、表面に凹凸パターンが加工され、表面の凹部および凸部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン基板を形成する
ことを特徴とする凹凸パターン基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクリートトラック媒体に用いられる凹凸パターン基板およびその製造方法、この凹凸パターン基板を用いた磁気記録媒体（基板加工型ディスクリートトラック媒体）、ならびにこの磁気記録媒体を用いた磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の磁気記録媒体には、高密度化と信号対雑音比（ＳＮ比）の向上がさらに求められている。磁気記録媒体の高密度化には、隣接するトラック同士を分離溝または非磁性体で分離したディスクリートトラック構造を採用することが有効である。
【０００３】
また、ＳＮ比の向上には基板のテクスチャー処理が有効であることが知られている。これは以下のような理由による。平坦な基板上に下地層を成膜すると、下地層材料がランダムに配向し、さらにその上に磁気記録層が成膜される。このため、下地層中で互いに配向の異なる領域が隣接した部分において磁束の乱れが発生し、記録再生時にノイズの原因となる。これに対して、基板上に方向性を持ったテクスチャー構造を設けると、基板上に成膜される軟磁性下地層の配向を揃えることができ、異なる配向領域間で生じるノイズを抑えることができる。
【０００４】
従来、ＳＮ比を改善するためにテクスチャー構造を形成した磁気記録媒体が知られている（特許文献１）。しかし、この磁気記録媒体はディスクリートトラック媒体ではないため、高密度化はできない。また、この磁気記録媒体ではディスク１枚ごとにテクスチャー処理を施す必要があるため、コストがかかる。
【特許文献１】特開２００３−１０９２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高密度でＳＮ比に優れ、しかも低コストで製造できる磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る凹凸パターン基板は、ディスクリートトラックを有する磁気記録媒体に用いられる、表面に凹凸パターンが加工された凹凸パターン基板であって、表面の凹部にテクスチャー構造が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様に係る凹凸パターン基板の製造方法は、凹凸パターンを有するスタンパの凸部にテクスチャー構造を形成し；基板上に塗布されたインプリントレジストに前記スタンパを押し付けて、前記スタンパの凹凸パターンおよび凸部のテクスチャー構造を前記インプリントレジストに転写し；前記転写後のインプリントレジストをマスクとして前記基板をエッチングすることにより、表面に凹凸パターンが加工された表面の凹部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン基板を形成することを特徴とする。
【０００８】
本発明のさらに他の態様に係る凹凸パターン基板の製造方法は、原盤表面にテクスチャー構造を形成し；前記原盤上にレジストを塗布し、凹凸パターンを描画して現像することにより、凹凸を有するレジストパターンを形成し；前記レジストパターをマスクとして前記原盤をエッチングして、凹凸パターンを有し、凹部および凸部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン原盤を形成し；前記凹凸原盤から第１のスタンパを作製し、第１のスタンパから第２のスタンパを作製し；基板上に塗布されたインプリントレジストに前記第２のスタンパを押し付けて、前記第２のスタンパの凹凸パターンならびに凹部および凸部のテクスチャー構造を前記インプリントレジストに転写し；前記転写後のインプリントレジストをマスクとして前記基板をエッチングすることにより、表面に凹凸パターンが加工され、表面の凹部および凸部にテクスチャー構造が形成された凹凸パターン基板を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高密度でＳＮ比に優れ、しかも低コストで製造できる磁気記録媒体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】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体（ディスクリートトラック媒体）を模式的に示す斜視図である。この磁気記録媒体２０の表面には、ユーザデータが書き込まれるデータ領域２１と、プリアンブル、アドレス、バースト信号などを含むトラッキングやデータアクセス制御のためのサーボ領域２２とが存在する。データ領域２１ではトラックが同心円状に並んでいる。サーボ領域２２は媒体の径方向に沿って形成されている。図１には、ディスク面の一部におけるこれらの領域の配置を模式的に示している。
【００１１】
図２は、図１の磁気記録媒体におけるデータ領域とサーボ領域の一例を拡大して示す平面図である。この図では、凸部の磁性薄膜のみにハッチングを施している。本発明においては、基板に予め凹凸パターンを加工し、その上に下地層および磁性薄膜を成膜することにより、図２に示したような凹凸パターンをなす磁性薄膜が形成される。図２のデータ領域２１には、基板表面の周方向に沿って形成された凸部上に成膜された磁性薄膜のパターンによってトラックが形成されており、各トラックは基板表面の周方向に沿って形成された凹部上に成膜された磁性薄膜（分離領域）によって分離されている。図２のサーボ領域２２には、基板表面の凸部上に成膜された磁性薄膜のパターンからなるサーボパターンが形成され、各サーボパターンは基板表面の凹部上に成膜された磁性薄膜によって分離されている。図２のサーボパターンは現行の磁気記録装置と同様のパターンを有する。
【００１２】
本発明の実施形態に係る凹凸パターン基板には、少なくとも表面の凹部にテクスチャー構造が形成されている。テクスチャー構造は、砥粒などを用いて表面を荒らすことによって形成される溝、およびこの溝構造を用いて作製される溝構造のレプリカの集団からなる。それぞれの溝は方向性を持っている。テクスチャー構造をなす溝の方向性は、同心円状であってもよいし、中心から放射状であってもよい。ただし、溝の方向はほぼ揃っていればよく、平行である必要はなく、交差していてもよい。また、それぞれの溝の形状も揃っている必要はなく、溝の幅および深さはランダムでよい。この点で、リソグラフィーなどによって加工される、周期、幅、深さの揃った溝とは区別される。テクスチャー構造の凹凸深度は０．５ｎｍ〜１０ｎｍ程度であることが好ましく、隣接する溝の間隔は５ｎｍ〜１００ｎｍ程度であることが好ましい。テクスチャー構造の表面粗さ深さを規定するにはＲａ（算術平均粗さ）が用いられる。Ｒａは、対象とされる表面の断面図における、凹凸の平均線からの絶対値偏差の平均値を示す。
【００１３】
図３に、本発明の一実施形態に係る凹凸パターン基板の断面図を示す。この凹凸パターン基板１１では、表面に形成されている凸部１１ａと凹部１１ｂのうち、凹部１１ｂにのみテクスチャー構造が形成され、凸部１１ａにはテクスチャー構造が形成されていない。
【００１４】
図４に、本発明の他の実施形態に係る凹凸パターン基板の断面図を示す。この凹凸パターン基板１１では、凹部１１ｂだけでなく凸部１１ａにもテクスチャー構造が形成されている。凹部１１ｂのテクスチャー構造と凸部１１ａのテクスチャー構造は、方向が異なっていても下地層の配向を揃える効果はあるが、凹部と凸部で同じ方向性を持つことが、下地層の配向をより均一に揃えるため、好ましい。
【００１５】
図５に、本発明の他の実施形態に係る凹凸パターン基板の断面図を示す。この凹凸パターン基板１１でも凹部１１ｂおよび凸部１１ａにテクスチャー構造が形成されているが、凹部１１ａのテクスチャー構造のＲａは凸部１１ｂのテクスチャー構造のＲａよりも大きい。
【００１６】
磁気記録媒体駆動時には、媒体表面を記録再生ヘッドが浮上、掃引するため、記録再生ヘッドと対面する凸部のＲａは小さい方が、ヘッドと媒体間の浮上距離が縮まり、記録再生に好ましい。しかし凸部のＲａがゼロである場合に比べ、Ｒａがゼロ以上の方が下地層の配向制御には好ましい。従って、凹部１１ａのテクスチャー構造のＲａは凸部１１ｂのテクスチャー構造のＲａよりも大きいことにより、本発明では記録再生ヘッドの浮上高さを抑え、かつ下地層の配向を揃えることが可能となる。
【００１７】
図６に、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体（ディスクリートトラック媒体）の断面図を示す。この磁気記録媒体は、図５に示した凹凸パターン基板１１の上に、下地層１２、磁気記録層１３、および保護層１４を成膜した構造を有する。保護層１４上には潤滑剤が塗布される。
【００１８】
図７に、本発明の実施形態に係る磁気記録装置の斜視図を示す。この磁気記録装置は、筐体５０の内部に、磁気記録媒体２０と、磁気記録媒体２０を回転させるスピンドルモータ５１と、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を用いた再生ヘッドを含むヘッドスライダー５５と、ヘッドスライダー５５を支持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５４とアクチュエータアーム５３）と、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５６と、回路基板とを備える。
【００１９】
磁気記録媒体２０はスピンドルモータ５１に取り付けられて回転され、垂直または長手磁気記録方式により各種のデジタルデータが記録される。ヘッドスライダー５５に組み込まれている磁気ヘッドはいわゆる複合型ヘッドである。記録ヘッドとしては、垂直磁気記録の場合には単磁極ヘッドが、長手磁気記録の場合にはリングヘッドが搭載される。これ以外の方式の記録ヘッド構造を用いてもよい。再生ヘッドとしては、上述したＧＭＲ素子を用いてもよいし、ＴＭＲ素子やそれ以外の方式のものを用いてもよい。再生ヘッドは、再生素子を挟む一対の磁気シールドを有する。
【００２０】
アクチュエータアーム５３の一端にサスペンション５４が保持され、サスペンション５４によってヘッドスライダー５５を磁気記録媒体２０の記録面に対向するように支持する。アクチュエータアーム５３はピボット５２に取り付けられる。アクチュエータアーム５３の他端にはアクチュエータとしてボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５６が設けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）５６によってヘッドサスペンションアッセンブリを駆動して、磁気ヘッドを磁気記録媒体２０の任意の半径位置に位置決めする。回路基板はヘッドＩＣを備え、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の駆動信号、および磁気ヘッドによる読み書きを制御するための制御信号などを生成する。
【実施例】
【００２１】
（実施例１）
図８（ａ）〜（ｊ）を参照して、凹凸パターン基板の製造方法の一例を説明する。本実施例の方法は、（ａ）原盤、（ｂ）レジスト塗布、（ｃ）凹凸パターン描画および現像、（ｄ）凹凸パターンエッチング、（ｅ）ファザースタンパ電鋳、（ｆ）サンスタンパ電鋳、（ｇ）テクスチャー処理、（ｈ）基板レジスト塗布、（ｉ）インプリント、（ｊ）凹凸パターンエッチングに細分化される。各工程について説明する。
【００２２】
（ａ）原盤１として６インチ径、１．０ｍｍ厚さのシリコンウェハを用意した。（ｂ）電子線に感度を持つレジスト２を７０ｎｍの厚さになるように原盤１上にスピンコートした。（ｃ）このレジスト２に電子線描画装置でパターンを露光した。パターンはトラックおよびサーボマークを含む。原盤１を現像液に浸漬してレジスト２を現像した後、リンス液に浸漬してリンスを行い、エアーブローにより乾燥し、深さ７０ｎｍの凹凸を有するレジストパターンを形成した。（ｄ）このレジストパターンをマスクとして、ＣＦ4ガスにより原盤１をエッチングした後、残存レジストを酸素によりアッシングした。
【００２３】
（ｅ）得られた凹凸原盤の表面にスパッタリングによって厚さ２０ｎｍのＮｉ導電膜を形成した。続いて電鋳法により、Ｎｉ導電膜の上に厚さ０．６ｍｍのＮｉ電鋳膜を形成した。このＮｉ電鋳膜をＮｉ導電膜とともに原盤より剥離し、ファザースタンパ３１を得た。（ｆ）ファザースタンパ３１に対して上記と同様の処理を行い、サンスタンパ３２を得た。
【００２４】
（ｇ）このサンスタンパ３２の凸部にテクスチャー処理を施した。テクスチャー処理はテープ式テクスチャー装置を用いて行った。サンスタンパ３２の半径に沿ってテープを配置して挟み込んだ。半径方向に移動するテープに平均粒径１００ｎｍのダイヤモンド砥粒を含む研磨剤を供給しながら、サンスタンパ３２を回転させて摩擦することにより、サンスタンパ３２の凸部にテクスチャー構造を形成した。サンスタンパ３２の表面をＡＦＭ観察すると、テクスチャー処理によりサンスタンパ３２の凸部に、トラックを横切る方向に溝が並んだテクスチャー構造が観測された。凸部のＲａは１．０ｎｍであった。一方、凹部にはテクスチャーパターンは観測されなかった。
【００２５】
（ｈ）一方、磁気記録媒体のガラス基板１１上に厚さ１００ｎｍのインプリントレジスト３３を塗布した。（ｉ）ナノインプリント法により、インプリントレジスト３３に対してサンスタンパ３２を押し当て、サンスタンパ３２の凹凸パターン（テクスチャーを含む）をインプリントレジスト３３へ転写した。（ｊ）凹凸パターンを転写したインプリントレジスト３３のパターンをマスクとして、ＣＦ4ガスによりガラス基板１１をエッチングした後、残存レジストを酸素によりアッシングした。こうして表面に凹凸パターンを有し、凹部にテクスチャー構造が形成されたガラス基板１２を得た。凹部のテクスチャー構造のＲａは０．９ｎｍであった。一方、凸部にはテクスチャー構造が観測されず、平坦であった。
【００２６】
（実施例２）
図９（ａ）〜（ｊ）を参照して、凹凸パターン基板の製造方法の他の例を説明する。本実施例の方法は、（ａ）原盤、（ｂ）テクスチャー処理、（ｃ）レジスト塗布、（ｄ）凹凸パターン描画および現像、（ｅ）凹凸パターンエッチング、（ｆ）ファザースタンパ電鋳、（ｇ）サンスタンパ電鋳、（ｈ）基板レジスト塗布、（ｉ）インプリント、（ｊ）凹凸パターンエッチングに細分化される。各工程について説明する
（ａ）原盤１として６インチ径、１．０ｍｍ厚さのシリコンウェハを用意した。（ｂ）この原盤１にテクスチャー処理を施した。テクスチャー処理はテープ式テクスチャー装置を用いて行った。原盤１の半径に沿ってテープを配置して挟み込んだ。半径方向に移動するテープに平均粒径１００ｎｍのダイヤモンド砥粒を含む研磨剤を供給しながら、原盤１を回転させて摩擦することにより、原盤１表面にテクスチャー構造を形成した。水洗後、原盤１の表面をＡＦＭ観察すると、トラックを横切る方向に溝が並んだテクスチャー構造が観測された。Ｒａは１．０ｎｍであった。（ｃ）電子線に感度を持つレジスト２を７０ｎｍの厚さになるように原盤１上にスピンコートした。（ｄ）このレジスト２に電子線描画装置でパターンを露光した。パターンはトラックおよびサーボマークを含む。原盤１を現像液に浸漬してレジスト２を現像した後、リンス液に浸漬してリンスを行い、エアーブローにより乾燥し、深さ７０ｎｍの凹凸を有するレジストパターンを形成した。レジストパターンの凹部で露出している原盤１表面にはテクスチャー構造が露出していることをＡＦＭにより確認した。
【００２７】
（ｅ）このレジストパターンをマスクとして、ＣＦ4ガスにより原盤１をエッチングした後、残存レジストを酸素によりアッシングした。原盤１の凹部のテクスチャー構造はエッチング中に表面凹凸が減少し、Ｒａは０．５ｎｍになっていた。原盤１の凸部にもテクスチャー構造は表面凹凸が減少することなく、Ｒａは１．０ｎｍのままであった。
【００２８】
（ｆ）得られた凹凸原盤の表面にスパッタリングによって厚さ２０ｎｍのＮｉ導電膜を形成した。続いて電鋳法により、Ｎｉ導電膜の上に厚さ０．６ｍｍのＮｉ電鋳膜を形成した。このＮｉ電鋳膜をＮｉ導電膜とともに原盤より剥離し、ファザースタンパ３１を得た。（ｇ）ファザースタンパ３１に対して上記と同様の処理を行い、サンスタンパ３２を得た。このサンスタンパ３２について、凹部のテクスチャー構造のＲａは０．５ｎｍ、凸部のテクスチャー構造のＲａは１．０ｎｍであった。
【００２９】
（ｈ）一方、磁気記録媒体のガラス基板１１上に厚さ１００ｎｍのインプリントレジスト３３を塗布した。（ｉ）ナノインプリント法により、インプリントレジスト３３に対してサンスタンパ３２を押し当て、サンスタンパ３２の凹凸パターン（テクスチャーを含む）をインプリントレジスト３３へ転写した。（ｊ）凹凸パターンを転写したインプリントレジスト３３のパターンをマスクとして、ＣＦ4ガスによりガラス基板１１をエッチングした後、残存レジストを酸素によりアッシングした。こうして表面に凹凸パターンを有し、凹部および凸部にテクスチャー構造が形成されたガラス基板１２を得た。凹部のテクスチャー構造のＲａは０．９ｎｍであった。凸部のテクスチャー構造はＲａ０．４ｎｍであった。
【００３０】
（実施例に係る磁気記録媒体の製造方法）
図１０（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の一例を説明する。この図では、凹凸パターン基板１１として実施例２で得られたものを用いているが、実施例１で得られたものを用いてもよい。
【００３１】
凹凸パターン基板１１を用意し（ａ）、下地層１２を成膜し（ｂ）、磁気記録層１３を成膜し（ｃ）、保護膜１４を成膜して（ｄ）、磁気記録媒体を製造した。
【００３２】
本実施例においては以下の３種の磁気記録媒体を作製した。  
（ａ）ＣｏＺｒＮｂ軟磁性下地層  １００ｎｍ／ＣｏＢ  ５ｎｍ／Ｔａ  ５ｎｍ／Ｐｄ  ５ｎｍ／Ｒｕ  １０ｎｍ／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層  １５ｎｍ／Ｃ保護層  ４ｎｍ。この媒体では、軟磁性下地層は二層を反強磁性結合させた構造としている。
【００３３】
（ｂ）ＦｅＴａＮ軟磁性下地層  ８０ｎｍ／Ｔｉ  ５ｎｍ／Ｐｄ  １０ｎｍ／［Ｃｏ  ０．３ｎｍ／Ｐｄ  ０．９ｎｍ］20記録層／Ｃ保護層  ４ｎｍ。この媒体では、記録層はＣｏ  ０．３ｎｍとＰｄ  ０．９ｎｍを交互に２０回積層した、いわゆる磁性人工格子膜である。
【００３４】
（ｃ）ＮｉＡｌ  ６０ｎｍ／Ｃｒ  １０ｎｍ／ＣｒＭｏ  ２０ｎｍ／ＣｏＣｒＰｔＴａ記録層  １５ｎｍ／Ｃ保護層  ４ｎｍ。
【００３５】
このうち、（ａ）と（ｂ）は磁化容易軸が膜面垂直を向いているいわゆる垂直磁気記録媒体であり、（ｃ）は磁化容易軸が面内を向いているいわゆる面内磁気記録媒体である。
【００３６】
（比較例の磁気記録媒体）
比較例として、テクスチャー処理を除いて実施例１と同様の方法によって（ａ）の垂直ディスクリート媒体を作製した。
【００３７】
上記の各磁気記録媒体について、電磁変換特性およびオーバーライト（ＯＷ）特性を評価した。評価方法は以下の通りである。
【００３８】
電磁変換特性
各磁気記録媒体について、単磁極ヘッドを用いて信号を書き込み、ＧＭＲヘッドを用いて信号を読み取る方法により、リードライト（Ｒ／Ｗ）テストを行った。測定は、半径位置２０ｎｍの一定位置で、ディスクを４２００ｒｐｍに回転させて行った。５５２ｋＦＣＩの高周波信号と９２ｋＦＣＩの低周波信号について測定を行い、それぞれの出力を示した。媒体ＳＮ比（Ｓ／Ｎｍ）は、Ｓ値として１０ｋＦＣＩの孤立波形の１磁化反転におけるｐｐ値（＋、−のそれぞれ最高値の差）を半分にした値、Ｎｍ値として４００ｋＦＣＩでのノイズのｒｍｓ値（root mean square）を用いて評価した。
【００３９】
オーバーライト（ＯＷ）特性は、４００ｋＦＣＩ信号に９２ｋＦＣＩ信号を上書きし、上書き前の信号出力と上書き後の消え残り信号出力の比より求めた。
【００４０】
得られた結果を表１に示す。表１からわかるように、凹凸パターンを有し、少なくとも凹部にテクスチャー構造を形成した凹凸パターン基板を用いて製造した各実施例の磁気記録媒体は、比較例の磁気記録媒体に比べて、ＳＮＲおよびＯＷ特性に優れている。
【００４１】
【表１】
2007035164.tif 000003
【００４２】
また、凹凸パターンを有し、凹部にテクスチャー構造を形成し、凸部にはテクスチャー構造を形成しないか、または凸部のテクスチャー構造の表面粗さＲａを凹部のテクスチャー構造の表面粗さＲａよりも小さくすると、スライダの浮上が安定することがわかった。
【００４３】
以下、本発明に実施形態に係る磁気記録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。
【００４４】
基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、Ｓｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板には、アモルファスガラスまたは結晶化ガラスを用いることができる。アモルファスガラスとしては、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスなどがある。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスなどがある。セラミック基板としては、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、これらの焼結体を繊維強化したものなどを用いることができる。Ｓｉ単結晶基板、いわゆるシリコンウェハは表面に酸化膜を有していても構わない。また、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。
【００４５】
下地層は磁気記録層の結晶の制御、粒径の制御、密着性向上などの理由で設けられ、通常の磁気記録媒体で知られている下地層を用いることができる。下地層は上記の目的を効率よく達成するために、複数の層から構成されてもよい。下地層は金属であっても、誘電体であっても、またそれらの混合であっても構わない。下地層を構成する層の表面がイオン照射、ガス暴露等によって改質されているものでもよい。
【００４６】
また、下地層は磁性層であってもよい。特に磁気記録層が垂直磁化膜であり、本発明を垂直磁気記録装置として用いる場合には、高透磁率の軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）を設けることにより、軟磁性裏打ち層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる垂直二層媒体を構成することができる。この垂直二層媒体において、軟磁性裏打ち層は、垂直磁磁気記録層を磁化するための磁気ヘッドたと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。
【００４７】
軟磁性裏打ち層には、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系合金たとえばＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。
【００４８】
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。
【００４９】
また、軟磁性裏打ち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、スパッタ法により成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、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、及びＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００５０】
ＳＵＬの下は、ＳＵＬ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。
【００５１】
ＳＵＬと記録層との間に、下地層を構成する複数の層の一部として、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、ＳＵＬ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。
【００５２】
スパイクノイズ防止のためにＳＵＬ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よい。また、ＣｏＣｒＰｔやＳｍＣｏ、ＦｅＰｔ等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よい。その際に、交換結合力を制御するために、Ｒｕ層の上下に磁性膜（たとえばＣｏ）または非磁性膜（たとえばＰｔ）を積層させてもよい。
【００５３】
磁気記録層は、磁化容易軸が主に媒体垂直方向に向いている垂直磁化膜、あるいは磁化容易軸が主に媒体面内方向に向いている面内磁化膜のいずれでも用いることができる。磁気記録層は、Ｃｏを主成分とする合金、たとえばＣｏＰｔ合金からなると大きな異方性を得ることができて好ましい。磁気記録層はさらに、酸化物を含んだ材料からなってもよい。この酸化物としては、酸化Ｃｏ、酸化シリコン、酸化チタン、あるいは磁気記録層を構成する金属の酸化物が好適である。
【００５４】
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、いわゆるグラニュラー媒体であってもよい。特にディスクリートトラック媒体の場合には、線記録密度が従来媒体と同様のメカニズムで決定されると思われるので、従来媒体において線記録密度を高くできることが知られているグラニュラー媒体が好ましい。狭義のパターンド媒体の場合には、線記録密度は加工精度で決まるので、グラニュラーでない微細構造の磁性薄膜を用いてもよい。
【００５５】
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。上記元素を含むことにより、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。また、ＣｏとＰｔやＰｄの貴金属を多数積層した、いわゆる磁性人工格子を磁気記録層としてもよい。また、ＦｅやＣｏとＰｔやＰｄによって形成される規則層合金を用いることもできる。
【００５６】
また、磁気記録層は多層構造であっても構わない。異なる磁気特性を持つ二層以上の磁性層の積層膜を磁気記録層とすることでより高密度の記録が行えるようになる。また、複数の磁気記録層と複数の非磁性層との積層膜全体を磁気記録層とする構成であっても構わない。たとえば、長手媒体の場合、複数の磁性層の間にＲｕ層を挿入することにより、反強磁性結合を誘起させ、線記録密度を向上させることができることが知られており、この技術を用いてもよい。
【００５７】
磁気記録層の厚さは、好ましくは２ないし６０ｎｍ、より好ましくは５ないし３０ｎｍ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。磁気記録層の厚さが２ｎｍ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、磁気記録層の厚さが６０ｎｍ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。
【００５８】
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。
【００５９】
保護層は、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で設けられる。その材料としては、たとえばＣ、Ｓｉ−Ｏ、Ｚｒ−Ｏ、Ｓｉ―Ｎといった硬質の材料を含むものがあげられる。保護層の厚さは、０．５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。
【００６０】
保護層上には、潤滑層を設けることができる。潤滑層に使用される潤滑剤としては、従来公知の材料、たと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を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体（ディスクリートトラック媒体）を模式的に示す斜視図。
【図２】図１の磁気記録媒体におけるデータ領域とサーボ領域の一例を拡大して示す平面図。
【図３】本発明の実施形態に係る凹凸パターン基板の一例を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る凹凸パターン基板の他の例を示す断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る凹凸パターン基板のさらに他の例を示す断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の一例を示す断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る磁気記録装置の一例を示す斜視図。
【図８】実施例１における凹凸パターン基板の製造方法を示す断面図。
【図９】実施例２における凹凸パターン基板の製造方法を示す断面図。
【図１０】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…原盤、２…レジスト、１１…凹凸パターン基板、１１ａ…凸部、１１ｂ…凹部、１２…下地層、１３…磁気記録層、１４…保護層、２０…磁気記録媒体、２１…データ領域、２２…サーボ領域、３１…ファザースタンパ、３２…サンスタンパ、３３…インプリントレジスト、５０…筐体、５１…スピンドルモータ、５２…ピボット、５３…アクチュエータアーム、５４…サスペンション、５５…ヘッドスライダー、５６…ボイスコイルモータ。
【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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