(57)【要約】【課題】本発明は、外部から印加された磁界により情報を記録する垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法に関し、サイドイレーズを抑制することのできる垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】垂直磁気記録媒体１００は、基板１と、基板１上に形成された磁性層３と、磁性層３上に形成され、基板面１ａに略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層５ｎ、５ｓと、隣接する記録層５ｎ、５ｓの間にそれぞれ形成され、複数の記録層５ｎ、５ｓのうちの情報の記録対象となる対象記録層５ｎに印加された磁界が、対象記録層５ｎに隣接する隣接記録層５ｓに到達するのを遮る磁気シールド層７とを有している。【選択図】図１
2009064497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板と、
前記非磁性基板上に形成された磁性層と、
前記磁性層上に形成され、前記基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層と、
隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成され、前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層と、
前記磁性層及び前記磁気シールド層と、前記記録層との間に形成された非磁性体の中間層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面から前記磁気シールド層の上端までの距離は、前記基板面から前記記録層の上端までの距離よりも短いこと
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項２記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面から前記磁気シールド層の上端までの距離は、前記基板面から前記記録層の上端までの距離よりも２ｎｍ以上３ｎｍ以下短いこと
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面内方向の前記磁気シールド層の幅は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下であること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記磁気シールド層は、前記磁性層に接して形成されていること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
情報を磁気的に記録再生可能な垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に前記情報を磁気的に記録し再生する磁気記録再生ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、
請求項１乃至５記載のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体を有していること
を特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項７】
非磁性基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層を形成し、
前記記録層を囲う非磁性材料の中間層を形成し、
前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層を隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成すること
を特徴とする垂直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、外部から印加された磁界により情報を記録する垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板面に略垂直な方向に印加された磁界により情報を記録する垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置が知られている。近年、この垂直磁気記録媒体の大容量化が要求されており、垂直磁気記録媒体の記録密度の向上が望まれている。
垂直磁気記録媒体の記録密度の向上を図ることのできる技術として、パターンドメディア媒体を用いる垂直磁気記録媒体が提案されている。また、ディスクリート基板の記録層に溝を掘ることによってサイドクロストークを低減させることのできる垂直磁気記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。パターンドメディアを用いた垂直磁気記録媒体は、孤立した微小記録ビットを規則的に配列しているため、従来の垂直磁気記録媒体と比べて高密度記録が可能である。
【０００３】
図１６は、パターンドメディアが用いられた従来の垂直磁気記録媒体２００の断面図である。図１６に示すように、垂直磁気記録媒体２００は、ガラス基板１０１上に形成された磁性層１０３と、磁性層１０３の上方に形成された複数の記録層（トラック）１０５ｎ、１０５ｓと、記録層１０５ｎ、１０５ｓの底面及び側面を囲んで形成された中間層１１３とを有している。図１６では、磁気ヘッド２０１によって磁界ｍｆが印加され、中央に形成された記録層１０５ｎに情報を記録している状態が示されている。
【０００４】
しかしながら、磁気ヘッド２０１から記録層１０５ｎに磁界を印加して情報を記録する際に、当該記録層１０５ｎに隣接する記録層１０５ｓにも当該磁界の一部が漏れて印加されてしまう。これにより、隣接する記録層１０５ｓには、記録磁区が反転してしまうサイドイレーズ現象が起こる。このため、垂直磁気記録媒体の再生時のＳ／Ｎｍ比は低下し、記録層１０５ｎに記録された情報の再生が困難となってしまう。
【特許文献１】特開２０００−４８３４０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、サイドイレーズを抑制することのできる垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、非磁性基板と、前記非磁性基板上に形成された磁性層と、前記磁性層上に形成され、前記基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層と、隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成され、前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層と、前記磁性層及び前記磁気シールド層と、前記記録層との間に形成された非磁性体の中間層とを有することを特徴とする垂直磁気記録媒体によって達成される。
【０００７】
上記目的は、情報を磁気的に記録再生可能な垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に前記情報を磁気的に記録し再生する磁気記録再生ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、上記本発明の垂直磁気記録媒体を有していることを特徴とする磁気記録再生装置によって達成される。
【０００８】
上記目的は、非磁性基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層を形成し、前記記録層を囲う非磁性材料の中間層を形成し、前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層を隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法によって達成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サイドイレーズを抑制することのできる垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法について図１乃至１５を用いて説明する。図１は、本実施の形態による垂直磁気記録媒体１００の要部断面図である。また、図２は、図１の上面図である。なお、図２では、理解を容易にするため、磁気記録再生ヘッド３０の図示を省略している。本実施の形態では、パターンドメディアを用いた垂直磁気記録媒体を例に説明する。
【００１１】
図１に示すように、垂直磁気記録媒体１００は、基板（非磁性基板）１と、基板１上に形成された磁性層３と、磁性層３上に形成され、基板面１ａに略垂直な方向に印加された磁界ｍｆにより磁化されて情報を記録する複数の記録層５ｎ、５ｓと、隣接する記録層５ｎ、５ｓの間にそれぞれ形成され、複数の記録層５ｎ、５ｓのうちの情報の記録対象となる対象記録層５ｎに印加された磁界が、対象記録層５ｎに隣接する隣接記録層５ｓに到達するのを遮る磁気シールド層７と、磁性層３及び磁気シールド層７と、記録層５ｎ、５ｓとの間に形成された非磁性体の中間層１３とを有している。対象記録層５ｎ及び隣接記録層５ｓは、構成、作用及び機能に相違はないが、説明の便宜上、情報が記録される記録層を対象記録層５ｎと呼び、対象記録層５ｎに隣接する記録層を隣接記録層５ｓと呼ぶことにする。また、必要に応じて、対象記録層５ｎ及び隣接記録層５ｓを総称して記録層５と呼ぶことにする。
垂直磁気記録媒体１００は、磁界を印加して対象記録層５ｎに情報を記録する磁気記録再生ヘッド３０と共に、例えばハードディスクドライブ等に内蔵される。
【００１２】
基板１は、例えばガラス基板であり、円盤形状に形成されている。基板１は、例えば約０．３ｍｍ（ミリメートル）の厚さに形成されている。
磁性層３は、基板１の基板面１ａ上に形成されている。磁性層３は、軟磁性裏打ち層とも呼ばれる。磁性層３は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｂ及びＰｔの少なくともいずれか１種の元素を含む合金を用いた軟磁性材料で形成されている。磁性層３の膜厚は１５ｎｍ（ナノメートル）〜３０ｎｍである。磁性層３上には複数の記録層５が形成されている。
【００１３】
記録層５は、矩形断面の角柱形状に形成されている。基板１の基板面１ａに垂直な方向の記録層５の厚さは、３００ｎｍよりも薄く形成されており、本実施形態では８ｎｍ〜２０ｎｍに形成されている。記録層５は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔＮｉ、ＣｏＣｒＰｔ又はＣｏＰｔの多層膜のいずれか、及び／又は、希土類金属合金あるいは遷移金属合金を含む材料で形成されている。記録層５は、ＣｏＰｔ、Ｆｅｐｔ又はＣｏＰｄの合金若しくはＣｏＰｄ多層膜等で形成されていてもよい。記録層５は、磁気記録再生ヘッド３０から印加された磁界により磁化される。記録層５は、基板１の基板面に略垂直な方向ｖに磁化されるようになっている。記録層５に基板１の基板面１ａに略垂直な方向に磁気記録再生ヘッド３０からの磁界ｍｆが印加されることにより、記録層５に情報を記録することができる。記録層５は、磁界の向きに応じて磁化の向きが変わる。このため、例えば磁化の向きの一方を「１」に対応付け、この向きとは逆の他方の向きを「０」に対応付けることにより、記録層５は、１ビットのデータを記憶することができる。
【００１４】
磁気シールド層７は、間隔を空けて隣接する各記録層５ｎ、５ｓの間に形成されており、隣接する各記録層５ｎ、５ｓをそれぞれ画定するように仕切っている。磁気シールド層７は、磁性層３に接して形成されている。磁気シールド層７は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｂ及びＰｔのいずれか１種又はこれらの少なくともいずれか１種の元素を含む合金を用いた軟磁性材料で形成されている。磁気シールド層７は、飽和磁束密度の高い材料（高Ｂｓ材料）で形成されることにより、磁界を遮ることができるようになっている。これにより、磁気シールド層７は、情報の記録対象となる対象記録層５ｎに磁気記録再生ヘッド３０により印加された磁界ｍｆが、対象記録層５ｎに隣接する隣接記録層５ｓに到達するのを遮ることができる。
【００１５】
磁気シールド層７は、基板１の基板面１ａから磁気シールド層７の上端７ａまでの距離が、基板面１ａから記録層５ｎ、５ｓの上端５ａまでの距離よりも短く形成されている。基板面１ａから磁性シールド層７の上端７ａまでの距離と、基板面１ａから記録層５ｎ、５ｓの上端５ａまでの距離との差ｄは、２ｎｍ以上３ｎｍ以下に形成されるのが好ましい。なお、本実施形態では、各上端５ａ、７ａまでの距離の差ｄは、２ｎｍの長さに形成されている。
【００１６】
保護膜９は、記録層５、中間層１３及び磁気シールド層７上に形成されている。保護膜９は、例えば、カーボン等を用いて形成されている。保護膜９は、記録層５、中間層１３及び磁気シールド層７まで形成された後に、基板１全面に形成されるので、磁気シールド層７の上端７ａ上の隣接する記録層５の間に埋め込まれて形成される。保護膜９の下端９ａは、磁気シールド層７の上端７ａの上面に接している。
【００１７】
図２に示すように、磁気シールド層７は、基板面１ａ（図１参照）の法線方向に見て、矩形断面を有する記録層５を画定しており、格子状に形成されている。図１及び図２に示すように、磁気シールド層７は、記録層５の磁化が形成される方向ｍに延在し、基板１の基板面１ａに沿って記録層５を囲むように形成されている。基板１の基板面１ａの面内方向ｈの磁気シールド層７の幅ｔは、１ｎｍ〜５ｎｍであり、特に１ｎｍ以上２ｎｍ以下が好ましい。
【００１８】
中間層１３は、磁性層３及び磁気シールド層７と、各記録層５ｎ、５ｓとの間に形成されている。これにより、中間層１３は、各記録層５ｎ、５ｓの側面及び底面を覆うように形成されている。このため、各記録層５ｎ、５ｓは、磁性層３及び磁気シールド層７に直接接触しないようになっている。さらに、各記録層５ｎ、５ｓは、磁性層３及び磁気シールド層７と磁気的に結合しないようになっている。中間層１３は、非磁性体であり、Ｒｕ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｔｉ及びＷの少なくともいずれか１種を含む合金や、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＡｌＮ、ＮｉＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＨｆＢ２、ＺｒＣのいずれかを含む材料を用いて形成されている。基板面１ａに平行な方向の中間層１３の幅と、基板面１ａの法線方向の中間層１３の厚さは、ともに１ｎｍ〜３ｎｍである。
【００１９】
次に、図３乃至図１２を参照して、垂直磁気記録媒体１００の製造方法を説明する。図３乃至図１２は、垂直磁気記録媒体１００の製造工程断面図である。図４から図１２では、理解を容易にするため、各製造工程により新たに形成された形成層をハッチングを付して表すことにする。まず、スパッタリング法を用いて、将来的に磁性層３（図１参照）となる軟磁性材料層Ｌ１を真空中で基板１上に成膜する。次いで、スパッタリング法により真空中で、将来的に中間層１３（図１参照）となる非磁性材料層Ｌ２を軟磁性材料層Ｌ１上に成膜する。次いで、将来的に記録層５（図１参照）となる磁気異方性材料層Ｌ３をスパッタリング法により真空中で非磁性材料層Ｌ２上に成膜する。
【００２０】
次に、図４に示すように、磁気異方性材料層Ｌ３上にレジストを塗布してパターニングし、将来的に記録層５が形成される領域にレジストが残されたレジスト層Ｌ４を形成する。次いで、レジスト層Ｌ４をマスクとして各層Ｌ３、Ｌ２、Ｌ１を露光する。次に、図５に示すように、露光された軟磁性材料層Ｌ１、非磁性材料層Ｌ２及び磁気異方性材料層Ｌ３の領域をエッチングにより除去して、基板１が露出する穴部Ｈ１を形成する。これにより、磁気異方性材料層Ｌ３は記録層５となり、非磁性材料で形成された基板１上に複数の記録層５が形成される。
【００２１】
次に、レジスト層Ｌ４を除去した後に、全面に下地層（不図示）を形成する。次に、図６に示すように、当該下地層を電極として用いて、メッキ法により記録層５上及び穴部Ｈ１に軟磁性材料層Ｌ５を形成する。軟磁性材料層Ｌ５は軟磁性材料層Ｌ１と同じ膜厚となるように形成される。これにより、軟磁性材料層Ｌ１のエッチングにより除去した部分が再度形成される。このとき、軟磁性材料層Ｌ１に充填された軟磁性材料と、記録層５上に形成された軟磁性材料層Ｌ５とは、膜厚がほぼ同じになる。以下、軟磁性材料層Ｌ１及び軟磁性材料層Ｌ５を軟磁性材料層Ｌ１と総称する。
【００２２】
次に、図７に示すように、各層Ｌ１、Ｌ５を電極として用いて、メッキ法により軟磁性材料層Ｌ５上及び穴部Ｈ１の軟磁性材料層Ｌ１上に非磁性材料層Ｌ６を形成する。非磁性材料層Ｌ６は、非磁性材料層Ｌ２及び磁気異方性材料層Ｌ３の膜厚とほぼ同じ膜厚となるように形成される。これにより、非磁性材料層Ｌ２のエッチングにより除去した部分が再度形成される。以下、非磁性材料層Ｌ２及び非磁性材料層Ｌ６を非磁性材料層Ｌ２と総称する。
【００２３】
次に、図８に示すように、表面エッチングにより、記録層５よりも上方にある軟磁性材料層Ｌ５及び非磁性材料層Ｌ６を除去する。
【００２４】
次に、図９に示すように、非磁性材料層Ｌ２及び記録層５上にレジストを塗布してパターニングし、将来的に磁気シールド層７が形成される領域を開口したレジスト層Ｌ７を形成する。次に、レジスト層Ｌ７をマスクとして各層Ｌ２、Ｌ１を露光する。次に、図１０に示すように、露光された軟磁性材料層Ｌ１及び非磁性材料層Ｌ２の領域をエッチングにより除去して、基板１が露出する穴部Ｈ２を形成する。非磁性材料層Ｌ２は中間層１３となる。これにより、記録層５を囲う非磁性材料の中間層１３が形成される。
【００２５】
次に、全面に下地層（不図示）を形成する。次いで、図１１に示すように、当該下地層を電極として用いて、メッキ法により記録層５及び中間層１３上と、穴部Ｈ２とに軟磁性材料層Ｌ８を形成する。軟磁性材料層Ｌ８は軟磁性材料層Ｌ１と中間層１３とを足し合わせた膜厚よりも例えば２ｎｍ低く形成される。これにより、軟磁性材料層Ｌ８のうちの軟磁性材料層Ｌ１に挟まれた部分と軟磁性材料層Ｌ１とにより磁性層３が形成される。また、軟磁性材料層Ｌ８のうちの中間層１３間に挟まれた部分は磁気シールド層７となる。磁気シールド層７は、記録層５よりも例えば２ｎｍ低く形成される。磁気シールド層は、隣接する記録層５の間にそれぞれ形成される。
【００２６】
次に、表面エッチングにより、記録層５及び中間層１３よりも上方にある軟磁性材料層Ｌ８を除去する。次いで、図１２に示すように、非磁性材料の保護膜９をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により形成する。このとき、保護膜９は、中間層１３の間であって磁気シールド層７上端の空間に埋め込まれる。また、必要に応じて保護膜９の上面を表面エッチングを用いて平坦化する。
以上の製造工程を経て、垂直磁気記録媒体１００が完成する。
【００２７】
図１３は、磁気シールド層７の高さを変化させたときの磁界分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、記録対象としての対象記録層５ｎに磁界を印加する磁気記録再生ヘッド３０の光学ライトコア幅は２１ｎｍ、メインポール長は４２ｎｍ、ネックハイトは８ｎｍであり、メインポールの飽和磁束密度は２．３Ｔである。また、磁気記録再生ヘッド３０に流す電流は全て５０ｍＡ（ミリアンペア）であり、磁気記録再生ヘッド３０の浮上量は１ｎｍである。なお、各記録層５ｎ、５ｓの厚さは１０ｎｍであり、磁気シールド層７と磁性層３との飽和磁束密度は２．３Ｔである。
【００２８】
図１３において、横軸は対象記録層５ｎの中心からのトラック方向の距離（ｎｍ）を表し、縦軸は印加磁界（ｋＯｅ（キロエルステッド））を表している。図１３では、各記録層５ｎ、５ｓは、トラック方向の幅が２４ｎｍと設定され、膜厚が１０ｎｍと設定されている。対象記録層５ｎに磁界ｍｆ（図１参照）を印加する磁気記録再生ヘッド３０（図１参照）の中心、及び、当該磁気記録再生ヘッド３０から磁界ｍｆが印加される対象記録層５ｎの中心は、それぞれトラック方向の距離を０ｎｍに設定されている。対象記録層５ｎの中心から１２ｎｍの位置が対象記録層５ｎの側面の位置である。中間層１３は、トラック方向の幅が１ｎｍであり、対象記録層５ｎの中心から１２ｎｍ〜１３ｎｍの位置に配置されている。磁気シールド層７は、トラック方向の幅が２ｎｍであり、対象記録層５ｎの中心からの距離が１４ｎｍの位置に配置されている。すなわち、図１３において、磁気シールド層７は、対象記録層５ｎの中心から１３ｎｍ〜１５ｎｍの位置に配置されている。対象記録層５ｎの中心に対して磁気シールド層７の外側には、対象記録層５ｎの中心から１６ｎｍの位置に隣接記録層５ｓの側面が配置されている。対象記録層５ｎの中心から１５ｎｍ〜１６ｎｍの位置に隣接記録層５ｓの中間層１３が配置されている。
【００２９】
図１３には、磁気シールド層７を形成しなかった場合の結果、及び、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端５ａとの高さの差ｄ（図１参照）を変化させた場合の結果がそれぞれ示されている。◆印を結ぶ曲線ｃ１は、磁気シールド層７を形成しなかった場合の磁界分布を示している。■印を結ぶ曲線ｃ２は、ｄ＝０ｎｍでの磁界分布を示している。▲印を結ぶ曲線ｃ３は、ｄ＝１ｎｍでの磁界分布を示している。大きな●印を結ぶ曲線ｃ４は、ｄ＝２ｎｍでの磁界分布を示している。小さな●印を結ぶ曲線ｃ５は、ｄ＝３ｎｍでの磁界分布を示している。○印を結ぶ曲線ｃ６は、ｄ＝４ｎｍでの磁界分布を示している。
【００３０】
ここで、対象記録層５ｎの中心から１６ｎｍ及び１９ｎｍのそれぞれの位置での印加磁界は、磁気シールド層７がない場合（曲線ｃ１）では、３．５ｋＯｅと２．０ｋＯｅであり、ｄ＝０ｎｍ（曲線ｃ２）では、２．５ｋＯｅと０．６ｋＯｅ（不図示）であり、ｄ＝１ｎｍ（曲線ｃ３）では３．０ｋＯｅと０．８ｋＯｅ（不図示）であり、ｄ＝２ｎｍ（曲線ｃ４）では、３．３ｋＯｅと１．３ｋＯｅであり、ｄ＝３ｎｍ（曲線ｃ５）では、２．７ｋＯｅと１．５ｋＯｅであり、ｄ＝４ｎｍ（曲線ｃ６）では、３．５ｋＯｅと２．０ｋＯｅである。これらの結果から、隣接記録層５ｓに印加された磁界は、一定の傾きで磁界が減少する。すなわち、隣接記録層５ｓへの漏れ磁界は、磁気シールド層７の高さによらずに略一定の傾きで減少する。このため、対象記録層５ｎに印加される印加磁界の隣接記録層５ｓへの影響は、中間層１３と隣接記録層５ｓとの境界の位置（１６ｎｍ）で判断できることがわかる。対象記録層５ｎの中心から１６ｎｍの位置で印加磁界の値が低いので、サイドイレーズが低いことがわかる。
【００３１】
曲線ｃ２と曲線ｃ１とで示すように、磁気シールド層７がある場合（曲線ｃ２）は、磁気シールド層７がない場合（曲線ｃ１）に比べて、隣接記録層５ｓへの磁界の漏れが少なくなる。曲線ｃ２及び曲線ｃ３で示すように、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端１１ａとの高さが同じ場合（曲線ｃ２）あるいは略同じ場合（曲線ｃ３）は、磁気記録再生ヘッド３０からの磁界の一部が磁気シールド層７に直接吸い込まれてしまうので、対象記録層５ｎへの印加磁界が低くなる。このように、磁気シールド層７を高くすると、対象記録層５ｎに印加される磁界が弱くなるので、対象記録層５ｎは、印加磁界によって磁化され難くなる。
【００３２】
曲線ｃ５及び曲線ｃ６で示すように、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端１１ａとの高さの差ｄを大きくする程、磁気シールド層７が形成されていない曲線ｃ１に近づく。特に、曲線ｃ６で示すように、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端１１ａとの高さの差ｄを４ｎｍにすると、曲線ｃ１、ｃ６で示す磁界分布が略一致する。すなわち、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端１１ａとの高さの差ｄを４ｎｍ以上にすると、磁気シールド層７を有していない場合と同等の磁界分布となることがわかる。
【００３３】
曲線ｃ４、曲線ｃ５及び曲線ｃ６で示すように、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端５ａとの高さの差ｄを２ｎｍ以上にすると、対象記録層５ｎに印加される磁界は、曲線ｃ１の磁界分布と同等の強度を維持する。特に、曲線ｃ４及び曲線ｃ５で示すように、磁気シールド層７の上端７ａと各記録層５ｎ、５ｓの上端１１ａとの高さの差ｄを２ｎｍ以上３ｎｍ以下とすることにより、対象記録層５ｎに印加される磁界強度を強く維持しつつ、隣接記録層５ｓへの磁界の漏れを少なくすることができる。従って、上端７ａと上端１１ａとの差ｄは、２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
図１４は、磁気シールド層７の幅を変化させたときの磁界分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、磁気記録再生ヘッド３０の各種条件、各記録層５ｎ、５ｓの厚さ及び磁気シールド層７と磁性層３との飽和磁束密度は、図１３で用いた値と同一である。
【００３５】
図１４において、横軸は対象記録層５ｎの中心からのトラック方向の距離（ｎｍ）を表し、縦軸は印加磁界（ｋＯｅ）を表している。図１４では、各記録層５ｎ、５ｓは、トラック方向の幅を２４ｎｍとし、膜厚を１０ｎｍと設定されている。各記録層５ｎ、５ｓに磁界ｍｆ（図１参照）を印加する磁気記録再生ヘッド３０（図１参照）の中心、及び、当該磁気記録再生ヘッド３０から磁界ｍｆが印加される対象記録層５ｎの中心は、それぞれトラック方向の距離を０ｎｍに設定されている。対象記録層５ｎの中心から１２ｎｍの位置が対象記録層５ｎの側面の位置である。対象記録層５ｎの中心からの距離が１４ｎｍの位置に磁気シールド層７の幅方向の中心が配置されている。対象記録層５ｎの中心に対して磁気シールド層７の外側には、隣接記録層５ｓが配置されている。対象記録層５ｎの中心から１６ｎｍの位置には、対象記録層５ｎに隣接する隣接記録層５ｓの側面が配置されている。図１４において、対象記録層５ｎの中心から１２ｎｍ〜１６ｎｍの位置に、磁気シールド層７と中間層１３とが配置されている。
【００３６】
図１４には、磁気シールド層７を形成しなかった場合の結果、及び、磁気シールド層７の幅ｔ（図１参照）を変化させた場合の結果がそれぞれ示されている。◆印を結ぶ曲線ｅ１は、磁気シールド層７を形成しなかった場合の磁界分布を示している。■印を結ぶ曲線ｅ２は、ｔ＝１ｎｍ、すなわち、磁気シールド層７の両側の中間層７の幅をそれぞれ１．５ｎｍとした場合の磁界分布を示している。▲印を結ぶ曲線ｅ３は、ｔ＝２ｎｍ、すなわち磁気シールド層７の両側の中間層７の幅をそれぞれ１．０ｎｍとした場合の磁界分布を示している。大きな●印を結ぶ曲線ｅ４は、ｔ＝３ｎｍ、すなわち磁気シールド層７の両側の中間層７の幅をそれぞれ０．５ｎｍとした場合の磁界分布を示している。小さな●印を結ぶ曲線ｅ５は、ｔ＝４ｎｍ、すなわち磁気シールド層７の両側に中間層７が形成されていない場合の磁界分布を示している。
【００３７】
ここで、対象記録層５ｎの中心から１９ｎｍの位置の印加磁界は、磁気シールド層７のない場合（曲線ｅ１）では、２．０ｋＯｅであり、ｔ＝１ｎｍ（曲線ｅ２）では、１．６ｋＯｅであり、ｔ＝２ｎｍ（曲線ｅ３）では、１．３ｋＯｅであり、ｔ＝３ｎｍ（曲線ｅ４）では、０．８ｋＯｅ（不図示）であり、ｔ＝４ｎｍ（曲線ｅ５）では、０．６ｋＯｅ（不図示）である。
【００３８】
曲線ｅ２、曲線ｅ３、曲線ｅ４及び曲線ｅ５で示すように、磁気シールド層７の幅ｔが厚くなるに従って、隣接記録層５ｓへの磁界の漏れが減少することがわかる。このとき、磁気シールド層７の幅ｔが厚くなるに従って、対象記録層５ｎに磁界が印加され難くなり、特に曲線ｅ４及び曲線ｅ５で示すように、磁気シールド層７の幅ｔを３ｎｍ以上にすると、記録層５ｎの記録磁区に印加される磁界が減少する。従って、磁気シールド７の幅ｔは、１ｎｍ以上２ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
本実施形態によると、垂直磁気記録媒体１００は、対象記録層５ｎと、対象記録層５ｎに隣接する隣接記録層５ｓとの間に磁気シールド層７を有し、対象記録層５ｎに磁界が印加される際に、磁界の一部が隣接記録層５ｓに到達するのを遮ることができる。これにより、対象記録層５ｎに磁界を印加して情報を記録する際に、隣接する記録層５ｓへの磁界の印加が防止される。このため、隣接記録層５ｓの記録磁区が反転してしまうサイドイレーズ現象を抑制することができる。
【００４０】
図１５は、本実施の形態による垂直磁気記録媒体１００を備えた磁気記録再生装置の一例としてのハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）５０の内部構造を概略的に示している。ＨＤＤ５０は、例えば直方体の内部空間を画定する箱状の筐体５２を有している。筐体５２内の収容空間には、１枚以上の円盤状の磁気ディスク５３が収容されている。磁気ディスク５３に、本実施形態の垂直磁気記録媒体１００が用いられる。磁気ディスク５３の中心はスピンドルモータ５４の回転軸に固定されている。
【００４１】
スピンドルモータ５４は、例えば４２００ｒｐｍ（回転数／分）〜７２００ｒｐｍ、あるいは１５０００ｒｐｍの高速度で磁気ディスク５３を回転させることができる。筐体５２には、筐体５２との間で収容空間を密閉する蓋体すなわちカバー（図示せず）が結合される。
【００４２】
収容空間には、垂直方向に延びる支軸５５回りで揺動するキャリッジ５６がさらに収容されている。キャリッジ５６は、支軸５５から水平方向に延びる剛体の揺動アーム５７と、揺動アーム５７の先端に取り付けられて揺動アーム５７から前方に延びる弾性サスペンション５８とを備えている。弾性サスペンション５８の先端では、いわゆるジンバルばね（図示せず）の働きで浮上ヘッドスライダ５９が片持ち支持されている。浮上ヘッドスライダ５９には、磁気ディスク５３の表面に向かって弾性サスペンション５８から押し付け力が作用する。磁気ディスク５３の回転に基づき磁気ディスク５３の表面で生成される気流の働きで浮上ヘッドスライダ５９には浮力が作用する。弾性サスペンション５８の押し付け力と浮力とのバランスで磁気ディスク５３の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ５９は浮上し続けることができる。
【００４３】
浮上ヘッドスライダ５９の浮上中に、キャリッジ５６が支軸５５回りで揺動すると、浮上ヘッドスライダ５９は半径方向に磁気ディスク５３の表面を横切ることができる。こうした移動に基づき浮上ヘッドスライダ５９は磁気ディスク５３上の所望の記録トラックに位置決めされる。このとき、キャリッジ５６の揺動は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）といったアクチュエータ６０の働きを通じて実現される。複数枚の磁気ディスク５３が筐体５２内に組み込まれる場合には、隣接する磁気ディスク５３同士の間で１本の揺動アーム５７に対して２つの弾性サスペンション５８が搭載される。
【００４４】
浮上ヘッドスライダ５９には、磁気記録再生ヘッド３０が搭載されている。磁気記録再生ヘッド３０の再生磁気ヘッドで磁気ディスク５３に記録された磁界に応じた電気抵抗の変化に基づき情報が読み出され、誘導型記録磁気ヘッドで生じる磁界を利用して磁気ディスク５３に情報が書き込まれる。
【００４５】
以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
上記実施の形態では、各記録層５ｎ、５ｓは基板１の基板面１ａに沿った断面が矩形形状となるように形成されているが、本発明はこれに限られず、円形断面等、その他の形状であってもよい。
また、上記実施の形態では、磁気シールド層７の上に保護膜９が形成されているが、本発明はこれに限られず、磁気シールド層７の上には、中間層と同一の非磁性材料等、その他の部材が形成されていてもよい。
【００４６】
以上、説明した本実施の形態による垂直磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録再生装置並びに垂直磁気記録媒体の製造方法は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
非磁性基板と、
前記非磁性基板上に形成された磁性層と、
前記磁性層上に形成され、前記基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層と、
隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成され、前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層と、
前記磁性層及び前記磁気シールド層と、前記記録層との間に形成された非磁性体の中間層と
を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）
付記１記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面から前記磁気シールド層の上端までの距離は、前記基板面から前記記録層の上端までの距離よりも短いこと
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記３）
付記２記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面から前記磁気シールド層の上端までの距離は、前記基板面から前記記録層の上端までの距離よりも２ｎｍ以上３ｎｍ以下短いこと
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面内方向の前記磁気シールド層の幅は、１ｎｍ以上２ｎｍ以下であること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記５）
付記１乃至４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記磁気シールド層は、前記磁性層に接して形成されていること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記６）
付記１乃至５のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記磁気シールド層の上方に形成された非磁性層をさらに有すること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記７）
付記１乃至６のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記中間層は、非磁性体であること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記８）
付記７記載の垂直磁気記録媒体において、
前記中間層は、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＡｌＮ、ＮｉＯ、Ｓｉ３Ｎ４、ＨｆＢ２及びＺｒＣのいずれかを含んでいること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記９）
付記１乃至８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記磁気シールド層は、飽和磁束密度の高い材料を含んでいること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１０）
付記９記載の垂直磁気記録媒体において、
前記磁気シールド層は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂ、Ｃｒ、Ｔａ及びＰｔのいずれか１種又はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｂ、Ｃｒ、Ｔａ及びＰｔの少なくともいずれか１種を有する合金を含んでいること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１１）
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記記録層は、ＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、ＦｅＰｔＮｉ、ＣｏＣｒＰｔ又はＣｏＰｔの多層膜のいずれか、及び／又は、希土類金属合金あるいは遷移金属合金を含んでいること
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１２）
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体において、
前記基板面に垂直な方向の前記記録層の厚さは、３００ｎｍよりも薄いこと
を特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記１３）
情報を磁気的に記録再生可能な垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体に前記情報を磁気的に記録し再生する磁気記録再生ヘッドとを有する磁気記録再生装置において、
付記１乃至１１記載のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体を有していること
を特徴とする磁気記録再生装置。
（付記１４）
非磁性基板面に略垂直な方向に印加された磁界により磁化されて情報を記録する複数の記録層を前記非磁性基板上に形成し、
前記記録層を囲う非磁性材料の中間層を形成し、
前記複数の記録層のうちの前記情報の記録対象となる対象記録層に印加された磁界が、前記対象記録層に隣接する前記記録層に到達するのを遮る磁気シールド層を隣接する前記記録層の間にそれぞれ形成すること
を特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の要部断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の要部の上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その１）である。
【図４】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その２）である。
【図５】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その３）である。
【図６】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その４）である。
【図７】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その５）である。
【図８】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その６）である。
【図９】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その７）である。
【図１０】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その８）である。
【図１１】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その９）である。
【図１２】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の製造工程断面図（その１０）である。
【図１３】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の磁気シールド層の高さを変化させたときの磁界分布を示す図である。
【図１４】本発明の一実施の形態による垂直磁気記録媒体の磁気シールド層の幅を変化させたときの磁界分布を示す図である。
【図１５】本発明の一実施の形態による磁気記録再生装置としてのハードディスク駆動装置の内部構造の概略構成を示す図である。
【図１６】従来の垂直磁気記録媒体の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  基板（非磁性基板）
１ａ  基板面
３、１０３  磁性層
５  記録層
５ｎ  対象記録層
５ｓ  隣接記録層
５ａ、７ａ  上端
７  磁気シールド層
９  保護膜
１３、１１３  中間層
３０  磁気記録再生ヘッド
５０  ハードディスク駆動装置
５２  筐体
５３  磁気ディスク
５４  スピンドルモータ
５５  支軸
５６  キャリッジ
５７  揺動アーム
５８  弾性サスペンション
５９  浮上ヘッドスライダ
６０  アクチュエータ
１００、２００  垂直磁気記録媒体
１０１  ガラス基板
Ｈ１、Ｈ２  穴部
Ｌ１、Ｌ５、Ｌ８  軟磁性材料層
Ｌ２、Ｌ６  非磁性材料層
Ｌ３  磁気異方性材料層
Ｌ４、Ｌ７  レジスト層
ｍｆ  磁界
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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