(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の非磁性基板の上に、軟磁性裏打ち層と、垂直磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、
該媒体の軟磁性裏打ち層は、記録再生が行われるデータトラックとデータトラックの間に位置する領域、またはサーボ信号が記録される領域にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を有するとともに、その凹部には非磁性材が充填されて非磁性層が形成されており、
前記垂直磁気記録層は、少なくとも基板の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記欠如凹部は、それが形成される場所において、軟磁性裏打ち層の厚さ方向の一部を欠如させるように形成されている請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記欠如凹部は、それが形成される場所において、軟磁性裏打ち層の厚さ方向の実質的全部を欠如させるように形成されている請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
平板状の非磁性基板の上に、軟磁性裏打ち層と、垂直磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、
該媒体の軟磁性裏打ち層は、記録再生が行われるデータトラックとデータトラックの間に位置する領域、およびサーボ信号が記録される領域にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を有するとともに、その凹部には非磁性材が充填されて非磁性層が形成されており、
前記垂直磁気記録層は、少なくとも基板の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜であることを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、特に磁気記録媒体面に対して垂直な方向に磁化を記録するいわゆる垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスク等の磁気記録媒体において、面記録密度の向上を図る為には、線記録密度およびトラック記録密度の両方か、あるいはどちらか一方を向上させる必要がある。
【０００３】
線記録密度を飛躍的に向上させるための有効な手段として、いわゆる垂直磁気記録方式が従来より提案されている。この記録方式に用いられる記録媒体は、一般に、非磁性基板の上に形成された軟磁性裏打ち層と、この上に形成された基板鉛直方向に磁気異方性を有する垂直磁気記録層を有する構造をなしている。
【０００４】
一方、トラック密度を向上させるための有効な記録媒体構造として、磁気トラックが磁気的に分離された、いわゆるディスクリートトラック（Discrete track）型と呼ばれる媒体構造がある（特開昭５６−１１９９３４号公報、特開平２−２０１７３０号公報など）。
【０００５】
ディスクリートトラック型の垂直記録媒体においては、リソグラフィ技術等によって、軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層が積層された垂直二層磁気記録媒体のデータトラックとデータトラックとの間（データトラック間）を二層まとめてエッチングして凹状の欠如部を設けるように形成したものや（例えば、特開平４−３１０６１２１号公報）、垂直磁気記録層のみをエッチングして除去して凹状の欠如部を形成したもの（例えば、特開平７−１２９９５３号公報）がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のリソグラフィ技術等によって磁性層（垂直磁気記録層）をエッチングして記録再生が行われるデータトラック間（ガードバンド部）に凹状の欠如部を設けたり、サーボ信号部分（いわゆるサーボ領域）にサーボ信号付与のための凹状の欠如部（サーボ信号パターンに応じた凹状欠如部）を設けることは、直接、垂直磁気記録層にエッチングによるダメージを与える。そのため、垂直磁気記録層の磁気特性が劣化することがある。
【０００７】
また、凹状の欠如部には、一般に、パーティクル等のゴミが溜まることを防ぐため、および、磁気ヘッドの浮上を安定させるためにＳｉＯ2等の非磁性材料を埋め込んだ後、ＣＭＰ（chemical mechanical polishing:化学的機械的研磨）等により垂直磁気記録層を含む表面を平滑化あるいは平坦化することが行われる。この研磨時に、垂直磁気記録層のダメージが生じ、磁気特性が劣化するおそれがある。
【０００８】
また、平滑化、平坦化を行っても磁性材料と非磁性材料との物性の違いにより、ディッシング（へこみ）等により媒体表面に凹凸が残ってしまい、その上にダイアモンドライクカーボン等の保護膜やパーフルオロポリエーテル等の潤滑膜の形成が均一にできないことがある。
【０００９】
このような実状のもとに本発明は創案されたものであり、その目的は、サイドクロストークの低減化（cross write/cross read の低減化）、およびトラッキング精度の向上を図り面記録密度の向上を図ることはもとより、垂直磁気記録層の製造面からの磁気特性の劣化を防止することができるとともに、媒体表面の平滑性を向上させることができる新規な媒体構成を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明は、平板状の非磁性基板の上に、軟磁性裏打ち層と、垂直磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、該媒体の軟磁性裏打ち層は、記録再生が行われるデータトラックとデータトラックの間に位置する領域、またはサーボ信号が記録される領域にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を有するとともに、その凹部には非磁性材が充填されて非磁性層が形成されており、前記垂直磁気記録層は、少なくとも基板の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜として構成される。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様として、前記欠如凹部は、それが形成される場所において、軟磁性裏打ち層の厚さ方向の一部を欠如させるように形成される。
また、本発明の好ましい態様として、前記欠如凹部は、それが形成される場所において、軟磁性裏打ち層の厚さ方向の実質的全部を欠如させるように形成される。
【００１２】
また、本発明は、平板状の非磁性基板の上に、軟磁性裏打ち層と、垂直磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、該媒体の軟磁性裏打ち層は、記録再生が行われるデータトラックとデータトラックの間に位置する領域、およびサーボ信号が記録される領域にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を有するとともに、その凹部には非磁性材が充填されて非磁性層が形成されており、前記垂直磁気記録層は、少なくとも基板の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜として構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１（Ａ）には本発明のディスク状の磁気記録媒体１の全体形状を表す概略平面図が示され、図１（Ｂ）には、図１（Ａ）の四角で囲まれた微小部分１００の部分拡大概略図が示される。特に、図１（Ｂ）においては、サーボ信号領域９０およびデータ領域８０（記録再生のためのデータトラック群）の位置を概念的に現すために、本発明において、これらの上に被着されている垂直磁気記録層は除かれた状態で描かれている。図２（Ａ）および（Ｂ）には、それぞれ、本発明の磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図が示され、これらの図は、図１（Ｂ）のα−α矢視断面図に実質的に相当する。図３（Ａ）〜（Ｈ）は、本発明の磁気記録媒体の好適な製造プロセスの一例を経時的に説明するための概略断面図である。
【００１５】
図１（Ａ）において、図示されてはいないがディスク基板上には記録再生のための複数のデータトラック群が同心円状に配置・形成されている。また、ディスクの中心から外方に向けて、放射状にサーボ信号領域（図面で線状に描かれている箇所）が形成されている。
【００１６】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、本発明の磁気記録媒体１は、非磁性基板２上に、軟磁性裏打ち層１０と、垂直磁気記録層２０とを備える磁気記録媒体である。
【００１７】
本発明における軟磁性裏打ち層１０は、記録再生が行われるデータトラック２２とデータトラック２２の間に位置する箇所（いわゆるガードバンド部）に、隣接するデータトラックが磁気的に分離されるごとくディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部１０ａを備えるとともに、その凹部１０ａには非磁性材が充填され非磁性層１５が形成されている。
【００１８】
なお、ディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部１０ａは、上記のデータトラック間のみならず、さらに、サーボ信号が記録される領域（図１のサーボ信号領域９０）において、その信号が機能する形態に設けてもよい。すなわち、サーボ信号領域９０においてサーボ信号パターンに応じた欠如凹が形成されるようにしてもよい。サーボ信号パターンは、通常、直流磁化した後に用いられる。
【００１９】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、本発明における軟磁性裏打ち層１０および非磁性層１５の上に形成される垂直磁気記録層２０は、少なくとも基板２の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜として構成される。ここで、「意図的に形成された欠如凹部が存在しない」とは、従来公知の技術である特開平７−１２９９５３号公報に開示されているごとく、例えば、リソグラフィー法等によって、意識的に磁性層を欠いて凹部を形成したものを排除する趣旨である。それゆえ、垂直磁気記録層２０の成膜により生じる、例えば、ナノメートル（ｎｍ）単位の表面凹凸部は意図的に形成されたものではない。
【００２０】
図２（Ａ）における欠如凹部１０ａは、それが形成される場所において、軟磁性裏打ち層１０の厚さ方向（図面の上下方向）の一部を欠如させるように形成されている。この態様に限定されることなく、前記欠如凹部１０ａは、図２（Ｂ）に示されるようにそれが形成される場所において、軟磁性裏打ち層１０の厚さ方向の実質的全部を欠如させるように形成してもよい。ここで、「実質的全部」とは、本発明の作用効果を逸脱しない範囲で、基板２の一部までをわずかにエッチングして基板の一部に非磁性材が充填されている態様をも含む趣旨である。厳密に軟磁性裏打ち層１０のみを完全に除去することは極めて困難であるからである。
【００２１】
図２（Ａ）の態様において、実質的なディスクリート作用を働かせるための欠如凹部１０ａの深さ（非磁性材１５の厚さ）Ｄは、媒体を構成する各部材の材料選定によっても異なるが、軟磁性裏打ち層１０の厚さをＤsとした場合、Ｄ＝０．２〜０．９Ｄs程度とすることが望ましい。また、図２（Ａ）の態様のごとく軟磁性裏打ち層１０は下部で繋がっていることが望ましい。使用する単磁極ヘッドと、垂直磁気記録層２０、軟磁性裏打ち層１０との間で磁束が閉ループを形成しやすく磁束密度の高い良好な記録ができるからである。
【００２２】
一方、図２（Ｂ）の態様の場合、軟磁性裏打ち層内に磁壁を形成することが困難となり、軟磁性裏打ち層の磁区に起因するノイズを抑制することができるというメリットがある。
【００２３】
本発明における非磁性基板２としては、アルミニウム、強化ガラス、結晶化ガラス、カーボンプラスチック等、通常この種の磁気記録媒体に使用されるものを用いれば良い。
【００２４】
本発明における軟磁性裏打ち層１０としては、ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＮｂ，ＮｉＦｅＭｏ，ＦｅＡｌＳｉ,ＦｅＴａＣ等が好適に用いられる。データトラックにおける軟磁性裏打ち層１０の厚さは、０．１〜１０μｍ程度とされる。この厚さが０．１μｍ未満となると、使用する単磁極ヘッドと、垂直磁気記録層２０、軟磁性裏打ち層１０との間で磁束が閉ループを形成しにくくなり、良好な再生出力を得ることができなくなってしまう。また、１０μｍを超えると膜の内部応力が増大して、膜にクラックが発生し易くなる傾向が生じてしまう。
【００２５】
本発明における垂直磁気記録層２０としては、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＰｔ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔＣｒＯ，ＴｂＦｅＣｏ等、通常この種の磁気記録媒体の垂直磁気記録層に使用されるものであればいかなるものであっても良い。このような垂直磁気記録層２０の厚さは、使用するヘッドや用いられる記録波長等を考慮しつつ適宜選定すれば良い。通常は、１０〜１００ｎｍ程度とされる。厚さが１０ｎｍ未満となると垂直磁気記録層２０に信号が記録された際の残留磁化量が非常に小さくなるために、信号の再生出力が著しく劣化してしまう傾向が生じる。
【００２６】
本発明の欠如凹部１０ａに充填される非磁性材（非磁性層１５を構成する材料）としては、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃ等が好適に用いられる。
【００２７】
また、垂直磁気記録層２０の上には、磁性層を保護する目的でＣ、ＺｒＯ2、ＳｉＯ2等を主体とする保護膜を１〜１０ｎｍ程度の厚さに形成することが望ましい。あまり厚く形成し過ぎるとすると、スペーシングロスの問題が生じる傾向にあり、また、あまりに薄く形成し過ぎると、耐久性等の問題が生じる傾向にある。さらにこの保護膜の上に公知の種々の有機潤滑剤を含有させた潤滑膜を形成してもよい。
【００２８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法
本発明の磁気記録媒体の製造方法の好適な一例を図３（Ａ）〜（Ｈ）に基づいて説明する。
【００２９】
まず、最初に図３（Ａ）に示されるように非磁性基板２の上に軟磁性裏打ち層１０をスパッタ法等により形成する。
【００３０】
次いで、図３（Ｂ）に示されるように軟磁性裏打ち層１０の上にレジスト層５０を形成する。
【００３１】
次いで、図３（Ｃ）に示されるようにトラック間隙、サーボ信号等の凹凸形状が微細加工された成形金型６０を準備して、このものを、レジスト層５０の表面に加熱しつつ加圧してインプリント（imprint）する。成形金型６０を外す（remove）ことによって図３（Ｄ）のインプリント形状（レジストパターン）が形成される。なお、レジストパターンは、電子ビームリソグラフィ等で形成してもよい。
【００３２】
次いで、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）等により、軟磁性裏打ち層１０をレジストパターンに沿ってエッチングしていき、図３（Ｅ）に示されるごとく複数の欠如凹部１０ａを形成する。この時、軟磁性裏打ち層１０のエッチング箇所において、深さ方向に一部の軟磁性裏打ち層１０を残せば、前述した図２（Ａ）に示される形態となり、また、深さ方向に実質的に全ての軟磁性裏打ち層１０を除去すれば、前述の図２（Ｂ）に示される形態となる。
【００３３】
軟磁性裏打ち層１０の上の残余のレジストを除去した後、図３（Ｆ）に示されるように非磁性材をスパッタ堆積させ、軟磁性裏打ち層１０の欠如凹部１０ａに非磁性層１５を形成させる。
【００３４】
次いで、ＣＭＰ（chemical mechanical polishing）等の手法で軟磁性裏打ち層１０および非磁性層１５の平坦化処理（planarization）をすることにより、表面の平坦化が図られるとともに不要な非磁性層１５（非磁性材）が除去され、図３（Ｇ）の状態に至る。
【００３５】
次いで、図３（Ｈ）に示されるように垂直磁気記録層２０がスパッタ等で堆積形成される。なお、図面には、示されていないが垂直磁気記録層２０の形成前に、良好な垂直磁気記録層２０を得るために予め、結晶配向層を下地層として設けるようにすることが好ましい。
【００３６】
【実施例】
以下に具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３７】
図３（Ａ）〜（Ｈ）に示される製造プロセスに準じて本発明の磁気記録媒体サンプルを作製した。非磁性基板２として、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍのハードディスク用の結晶化ガラスを用いた。軟磁性裏打ち層１０として、ＮｉＦｅパーマロイを用いてスパッタ成膜し、平坦部の厚さを５００ｎｍ、欠如凹部１０ａの深さを２５０ｎｍとした。欠如凹部１０ａに充填する非磁性材としてはＳｉＯ2を用いた。垂直磁気記録層２０として、ＣｏＣｒＰｔを厚さ５０ｎｍにスパッタ成膜した。
【００３８】
このようにして作製した本発明サンプルについて磁気特性を実験的に確認したところ、本発明サンプルは、軟磁性裏打ち層１０のみをエッチングしてディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を設け、垂直磁気記録層２０には成膜後、エッチング処理を施さないようにしているので、垂直磁気記録層２０の磁気特性の劣化を防止することが確認できた。
【００３９】
また、本発明のサンプルは、軟磁性裏打ち層１０の欠如凹部１０ａのみに非磁性材を埋め込み、ＣＭＰ等により平滑・平坦化処理を行ってから垂直磁気記録層を形成する構造を備えている。そのため、従来技術のように例えば垂直磁気記録層に形成した欠如部に非磁性材を埋め込んでから平滑・平坦化を行うことにより発生し得る垂直磁気記録層へのダメージを回避することができ、この観点からも垂直磁気記録層２０の磁気特性の劣化を防止することができることが確認できた。
【００４０】
さらに、本発明のサンプルは、従来技術の媒体構成より必然的に発生していた垂直磁気記録層および非磁性層のディッシング等による媒体表面の凹凸を無くすことができる。そのため、本発明では、ダイアモンドライクカーボン等の保護膜層およびパーフルオロポリエーテル等の潤滑膜層を極めて均一に形成できることが確認できた。
【００４１】
もちろん、上記の構成よりなる本発明サンプルは、いわゆるサイドクロストークの低減化（cross write/cross read の低減化）、およびトラッキング精度の向上を図り面記録密度の向上を図ることができることも実験的に確認された。
【００４２】
【発明の効果】
上記の結果より本発明の効果は明らかである。すなわち、本発明は、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層と、垂直磁気記録層とを備える磁気記録媒体であって、該媒体の軟磁性裏打ち層は、記録再生が行われるデータトラックとデータトラックの間に位置する領域、またはサーボ信号が記録される領域にディスクリート作用を発揮させるための欠如凹部を有するとともに、その凹部には非磁性材が充填されて非磁性層が形成されており、前記垂直磁気記録層は、少なくとも基板の鉛直方向に磁気異方性を有するとともに、意図的に形成された欠如凹部が存在しない平面膜として構成されているので、サイドクロストークの低減化（cross write/cross read の低減化）、およびトラッキング精度の向上を図り面記録密度の向上を図ることはもとより、垂直磁気記録層の製造面からの磁気特性の劣化を防止することができるとともに、媒体表面の平滑性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）は本発明のディスク状の磁気記録媒体の全体形状を表す概略平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の四角で囲まれた微小部分の部分拡大概略図である。
【図２】図２（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明の磁気記録媒体の好適な実施の形態を概念的に示す断面図である。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｈ）は、本発明の磁気記録媒体の好適な製造プロセスの一例を経時的に説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
１…磁気記録媒体
２…非磁性基板
１０…軟磁性裏打ち層
１０ａ…欠如凹部
１５…非磁性層
２０…垂直磁気記録層
【図１】
0003958943.tif 000002
【図２】
0003958943.tif 000003
【図３】
0003958943.tif 000004