(57)【要約】【課題】ライトタイミングマージンを増加させることが可能なビットパターンドメディアを提供する。【解決手段】孤立した磁性体が規則正しく整列せしめられた磁気記録媒体であるビットパターンドメディアにおいて、非磁性の基板の上層側に設けられる磁気記録層が、孤立した磁性体３００が半径方向に対して傾斜した方向を向いて配列されるように構成する。その磁性体３００の形状は、楕円形又は長方形である。【選択図】図３
2009199652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性の基板と、
前記基板の上層側に設けられ、孤立した磁性体が半径方向に対して傾斜した方向を向いて配列された磁気記録層と、
を具備する磁気記録媒体。
【請求項２】
前記磁性体の形状が楕円形又は長方形である、請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
非磁性の基板の上層側に磁気記録層を設けるステップと、
前記磁気記録層を、半径方向に対して傾斜した方向を向いて配列された、複数の孤立した磁性体へとパターン化するステップと、
を具備する、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記パターン化するステップが電子ビーム露光法を用いる、請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対して情報の書込み又は読出しを行う手段と、
を具備する磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスク等の磁気記録媒体、その製造方法、及び当該磁気記録媒体を用いて情報の記録又は再生を行う磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記憶装置の大容量化への要求に伴い、磁気記録媒体における記録密度の向上が求められている。かかる高記録密度化には、データ記録領域における磁性体の結晶粒（磁性粒子）を実質的に小さくする必要がある。しかしながら、当該磁性粒子の微細化が進むと、磁性粒子の磁化方向が熱エネルギーによって変化しやすくなり、いわゆる熱揺らぎと呼ばれるデータ消失の不具合を招くおそれがある。この熱揺らぎに対する耐性を高めるとともに高記録密度化を図るのに好ましい媒体として、ビットパターンドメディア（ＢＰＭ）が知られている。
【０００３】
ＢＰＭにおいては、例えば、記録層となるべき非磁性層中に、磁性領域からなる複数の記録ドットがディスク円周方向及びディスク半径方向に沿ってドット状に配列された構成とされている。ここで、各記録ドットは、非磁性層によって物理的に分離されて磁気的に孤立している。したがって、ＢＰＭにおいて、従来型の磁気ディスクに比べて記録ドット間の磁気的な干渉を低減することが可能となる。更に、ＢＰＭは、記録単位が磁性ドット１つで構成されるため、熱ゆらぎ耐性を満足するところまで磁性ドットを縮小することができるので、高記録密度化を図るのに好ましい。
【０００４】
ＢＰＭでは、データが記録される記録ドットは、同一トラック内においても分離されており、その位置が絶対的に決まっている。このため、ＢＰＭにおけるデータ記録の際には、記録ドットに対して磁気ヘッドからの記録磁界の印加のタイミングを正確に同期させる必要がある。同期させる方法として、クロック信号の位相をずらしながら記録及び再生を行いエラーレートが最も低くなる位相を選択するという方法等が提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００５】
このようにクロック信号を正確に同期させるために様々な方法が提案されているが、どの方法を用いても、ドットサイズや位置にバラつきが発生するため、同期するタイミングが非常に短くなり、マージンが少ないという問題がある。この問題は、高記録密度化を図るほど顕著になる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６４３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ライトタイミングマージンを増加させることが可能なビットパターンドメディア（孤立した磁性体が規則正しく整列せしめられた磁気記録媒体）、その製造方法、及びそれを用いた磁気記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明によれば、非磁性の基板と、前記基板の上層側に設けられ、孤立した磁性体が半径方向に対して傾斜した方向を向いて配列された磁気記録層と、を具備する磁気記録媒体が提供される。
【０００９】
一つの好適な態様では、前記磁性体の形状が楕円形又は長方形である。
【００１０】
また、本発明によれば、非磁性の基板の上層側に磁気記録層を設けるステップと、前記磁気記録層を、半径方向に対して傾斜した方向を向いて配列された、複数の孤立した磁性体へとパターン化するステップと、を具備する、磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００１１】
一つの好適な態様では、前記パターン化するステップが電子ビーム露光法を用いる。
【００１２】
また、本発明によれば、前述の磁気記録媒体と、その磁気記録媒体に対して情報の書込み又は読出しを行う手段と、を具備する磁気記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
開示の磁気記録媒体及び磁気記憶装置によれば、従来技術と比較して、孤立した磁性体に対して磁気情報を記録する際のライトタイミングマージンを増加させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
最初に、図１を用いて、ビットパターンドメディア（孤立した磁性体が規則正しく整列せしめられた磁気記録媒体）の一実施形態が適用される磁気ディスク装置の概略構造について説明する。磁気ディスク装置は、再生ヘッド及び記録ヘッドを搭載したヘッドスライダが回転型記録媒体上を浮上走行して磁気情報のリード（読出し）及びライト（書込み）を行う形態の情報記憶装置の一種であり、図１は、内部構造を説明するため、矢印Ａで示される方向から取付けられるカバーが取り外された状態で示されている。
【００１５】
図１において、磁気記録媒体（磁気ディスク）としてのビットパターンドメディア（ＢＰＭ）１００は、クランプ１０２によりスピンドルモータに固定され、稼働中、スピンドルモータによって駆動されて所定の回転速度で回転し続ける。ＢＰＭ１００上をｎｍオーダでヘッドスライダ１０４が浮上走行する。ヘッドスライダ１０４に搭載された再生ヘッド及び記録ヘッドは、ＢＰＭ１００に対し所定の間隔を有して動作する。
【００１６】
スライダ１０４は、一定の押し付け力をスライダ１０４に印加するサスペンション１０６を介して駆動アーム１０８に接続されている。駆動アーム１０８がボイスコイルモータ１１０により駆動されてＢＰＭ１００上をスキャンすることで、所望の位置にあるデータのリード及びライトが実現される。これらのコンポーネントは、ベース１１２に取付けられている。
【００１７】
図２は、従来のＢＰＭにおける磁性ドットの配列の一般的な例を示す。同図において、符号２００で示される楕円は、磁性ドット（孤立した磁性体）を表わす。また、符号２１０で示される台形は、上から見た記録ヘッドの形状を表している。さらに、符号２２０で示される点線領域は、記録ヘッドからの印加磁界によってビットの垂直磁化方向を反転することができる領域を表している。この場合、ライトタイミングとして許容される幅すなわちマージンは、図２における“ａ”となる。
【００１８】
これに対し、図３は、本実施形態によるＢＰＭ１００における磁性ドット３００の配列を示す。同図に示されるように、本実施形態では、磁性ドット（孤立した磁性体）３００が半径方向に対して角度“θ”だけ傾斜した方向を向いて配列されている。そのため、ライトタイミングとして許容される幅すなわちマージンは、図３における“ｂ”となる。図２と図３とを比較してわかるように、“ａ＜ｂ”となり、図３のドット配列では、ライトタイミングのマージンが増加することになる。
【００１９】
また、図４は、従来技術の延長上でライトタイミングマージンを増加させようとした場合の磁性ドットの配列を示す図である。すなわち、図２におけるドット配列と同様のドット配列を有し、図３におけるライトタイミングマージン“ｂ”と同一の大きさのライトタイミングマージン“ｃ”（ｂ＝ｃ）を得ようとした場合、磁性ドットの形状は、図４において符号４００に示されるものとなる。これでもライトタイミングマージンは増加するが、磁性ドット４００間の溝の幅が図２や図３の場合に比較して狭くなり、製造が困難になる。
【００２０】
図５は、本実施形態によるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）１００の構造を記録ヘッドとともに示す断面図である。同図に示されるように、本実施形態におけるＢＰＭ１００は、基材（非磁性の基板）５０２上に、軟磁性裏打ち層５０４、非磁性中間層５０６、磁気記録層５０８及び保護膜５１０が積層された構造を有している。磁気記録層５０８は、多層に積層されていてもよい。多層に積層された場合、磁気記録層間に交換結合を制御する非磁性層を積層してもよい。また、軟磁性裏打ち層５０４も、多層構造とされてよい。
【００２１】
基材５０２は、例えば、プラスチック、結晶化ガラス、Ｓｉ、アルミニウム合金等から構成される。
【００２２】
軟磁性裏打ち層５０４は、例えば、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＡｌＳｉ、ＮｉＦｅ等から構成され、その厚さは１０〜５００ｎｍである。この層は、一つの層から構成されることに限定されず、複数層を積層した構成でもよい。積層する場合、例えば、Ｒｕ膜などをそれらの軟磁性裏打ち層間に積層したものでもよい。
【００２３】
非磁性中間層５０６は、例えば、ＮｉＣｒ、ＮｉＣｕ、Ｒｕ、ＲｕＣｏ、ＲｕＣｏＣｒ、ＲｕＣｏＢ、ＲｕＣｏＣｒＴａ等から構成され、その厚さは１〜２０ｎｍである。また、非磁性中間層５０６と軟磁性裏打ち層５０４との間に、例えば、Ｔａ、Ｗ又はＭｏのいずれかを主成分とする非磁性材料の層を積層してもよい。その層の厚さは１〜１０ｎｍである。
【００２４】
磁気記録層５０８は、例えば、ＣｏＣｒＰｔ、或いはそれとＳｉｏ２、ＭｇＯ等の酸化物との組成物等から構成される。磁気記録層５０８の厚さは、３〜２０ｎｍである。また、磁気記録層５０８は、孤立したドットが円周方向及び半径方向に配列された構造を有し、そのドット形状は、例えば、図３に示されるように楕円形であったり、長方形であったりする。
【００２５】
保護膜５１０は、磁気ヘッド（再生ヘッド及び記録ヘッド）が走査する際に表面を保護する層で、例えば、炭素膜等によって構成される。保護膜５１０の厚さは、５ｎｍ以下である。以上より、本実施形態に係る磁気記録媒体の基本的な構造が完成する。
【００２６】
次に、本実施形態によるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）１００の製造方法について説明する。まず、ガラス基板５０２の上に、スパッタ法などにより膜厚１００ｎｍ程度の軟磁性材料を堆積することにより、軟磁性裏打ち層５０４を形成する。
【００２７】
次に、軟磁性裏打ち層５０４の上に、スパッタ法などにより膜厚２０ｎｍ程度の非磁性材料を堆積することにより、非磁性中間層５０６を形成する。
【００２８】
次に、非磁性中間層５０６の上にスパッタ法などにより膜厚１０ｎｍ程度の磁気記録層５０８を形成する。次に、磁気記録層５０８をパターン化する。そのパターン化の方法としては、電子ビーム（ＥＢ）露光（electron beam exposure）法やナノインプリント（nanoimprint）法等が使用される。
【００２９】
ここで、一例として、ＥＢ露光法を用いた場合について説明する。ドットを作る部分に露光する場合を考える。磁気記録層にビームを当てると、ビーム径に応じた露光が可能となる。しかし、このままでは、ドットの形状は、図６（ａ）に示されるように円形になる。半径方向に長いドットを作成する場合、ビームを当てる位置を変更して、再度照射する。例えば、３回分照射すれば、図６（ｂ）に示されるように、半径方向に長いドットが形成される。また半径方向だけでなく、同時に円周方向にもビームを当てる位置を変更すれば、図６（ｃ）に示されるように、斜め方向のドットが形成される。ここで、ビームを当てる位置を変更する方法としては、ビーム方向に垂直な成分をもった静磁界をかけることによってビームを偏向させる静電偏向等が使用される。
【００３０】
最後に、パターン化された磁気記録層５０８の上に保護膜５１０を形成することで、ビットパターンドメディア（ＢＰＭ）１００が完成する。
【００３１】
次に、本実施形態によるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）１００への書込み（記録）動作について、図５を用いて説明する。まず、記録ヘッド５５０の主磁極５５２を励磁する。励磁の方法としては、例えば、コイル（図示せず）に電流を流し、それにより発生する磁束を使って励磁する方法がある。コイルの配置例として、例えば、主磁極５５２の片側に置く（シングルコイル）、主磁極５５２の両方に置く（ダブルコイル）、主磁極５５２にコイルを巻きつける（ヘリカルコイル）、等の方法がある。
【００３２】
それによって発生した磁束は主磁極５５２の先端に集まり、ＢＰＭ１００へ向かう磁界が発生する。磁気記録層５０８を構成する一つのドットの上に磁界をかけることで、当該ドットにおける垂直磁化の方向を反転させることができる。磁気記録層５０８を通った磁界は、軟磁性裏打ち層５０４へと流れ、その中を通り、記録ヘッド５５０のリターンヨーク５５４へと流れていく。
【００３３】
上述した記録動作は、従来から、ビットパターンドメディアに対して行われてきたものであるが、本実施形態によるビットパターンドメディア１００は図３に示されるドット配列を有するため、前述のように、ライトタイミングマージンが従来技術に比較して増大する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】ビットパターンドメディアの一実施形態が適用される磁気ディスク装置の概略構造を例示する図である。
【図２】従来のビットパターンドメディアにおけるドット配列の一般的な例を示す図である。
【図３】本実施形態によるビットパターンドメディアにおける磁性ドットの配列を示す図である。
【図４】従来技術の延長上でライトタイミングマージンを増加させようとした場合の磁性ドットの配列を示す図である。
【図５】本実施形態によるビットパターンドメディアの構造を記録ヘッドとともに示す断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、電子ビーム露光法による磁性ドットの形成について説明するための図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００    ビットパターンドメディア
１０２    クランプ
１０４    ヘッドスライダ
１０６    サスペンション
１０８    駆動アーム
１１０    ボイスコイルモータ
１１２    ベース
２００    磁性ドット（孤立した磁性体）
２１０    上から見た記録ヘッドの形状
２２０    記録ヘッドからの印加磁界によってビットの垂直磁化方向を反転することができる領域
３００    磁性ドット（孤立した磁性体）
４００    磁性ドット（孤立した磁性体）
５０２    基材（非磁性の基板）
５０４    軟磁性裏打ち層
５０６    非磁性中間層
５０８    磁気記録層
５１０    保護膜
５５０    記録ヘッド
５５２    主磁極
５５４    リターンヨーク
【図１】
2009199652.tif 000003
【図２】
2009199652.tif 000004
【図３】
2009199652.tif 000005
【図４】
2009199652.tif 000006
【図５】
2009199652.tif 000007
【図６】
2009199652.tif 000008