(57)【要約】【課題】表面が平坦な磁気記録媒体を提供する。【解決手段】基板上に形成された凸状の磁性パターンと、前記磁気パターン間の凹部に充填された、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される２種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金からなる非磁性体とを有することを特徴とする磁気記録媒体。【選択図】      図３
2009009653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された凸状の磁性パターンと、
前記磁気パターン間の凹部に充填された、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される２種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金からなる非磁性体と
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記多元系アモルファス合金の硬度が５．５ＧＰａ以上、２０ＧＰａ以下であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記多元系アモルファス合金が、
Ｎｉ100-a-b-c-dＴａaＮｂbＴｉcＨｆd
（ここで、０原子％≦ａ≦４０原子％、５原子％≦ｂ≦４０原子％、０原子％≦ｃ≦４０原子％、０原子％＜ｄ＜３０原子％）、または
Ｃｕ100-x-y（Ｈｆ＋Ｚｒ）xＴｉy
（ここで、５原子％≦ｘ≦６０原子％、０原子％≦ｙ≦５０原子％）
であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
基板上に凸状の磁性パターンを形成し、
前記磁性パターン間の凹部に、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される３種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金からなる非磁性体を充填し、
前記非磁性体をエッチバックする
ことを含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記非磁性体の充填と、前記非磁性体のエッチバックとを繰り返すことを特徴とする請求項４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体を回転させるスピンドルモータと、アクチュエータと、前記アクチュエータにより駆動されるアクチュエータアームと、前記アクチュエータアームにより前記磁気記録媒体上に浮上した状態で支持される記録再生ヘッドを組み込んだヘッドスライダとを具備したことを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に組み込まれる磁気記録媒体において、隣接トラック間の干渉によりトラック密度の向上が妨げられるという問題が顕在化している。特に記録ヘッド磁界のフリンジ効果による書きにじみの低減は重要な技術課題である。
【０００３】
このような問題に対して、記録トラック間を物理的に分離するディスクリートトラック型パターンド媒体（ＤＴＲ媒体）が提案されている。ＤＴＲ媒体では、記録時に隣接トラックの情報を消去するサイドイレース現象、再生時に隣接トラックの情報を読み出すサイドリード現象などを低減できるため、トラック密度を高めることができる。したがって、ＤＴＲ媒体は高記録密度を提供しうる磁気記録媒体として期待されている。
【０００４】
ＤＴＲ媒体を浮上ヘッドで記録再生するためには、ＤＴＲ媒体の表面を平坦にすることが好ましい。すなわち、隣接するトラック間を完全に分離するためには、たとえば厚さ約４ｎｍの保護層と厚さ約２０ｎｍの強磁性層とを除去し、約２４ｎｍの深さの溝を形成して磁性パターンを形成する。一方、浮上ヘッドの設計浮上量は１０ｎｍ程度であるため、深い溝が残っているとヘッドの浮上が不安定になる。このため、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填し、媒体表面を平坦にしてヘッドの浮上安定性を確保することが行われている。
【０００５】
従来、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填して平坦な表面を有するＤＴＲ媒体を得るには、以下のような方法が提案されている。たとえば、２段階のバイアススパッタにより、磁性パターン間の溝を非磁性体で充填して表面の平坦なＤＴＲ媒体を製造する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３６８６０６７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、本発明者らが検討した結果、バイアススパッタリングを用いて磁性パターン間の溝を非磁性体で充填すると、基板バイアスに伴う温度上昇によって磁気記録層が劣化、変質してしまうことがわかった。また、バイアススパッタリングを用いた場合、プロセス中にダストが発生して表面に付着するため、ヘッドクラッシュが起こりやすいことがわかった。
【０００７】
本発明の目的は、表面が平坦な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】
【０００８】
本発明の一態様に係る磁気記録媒体は、基板上に形成された凸状の磁性パターンと、前記磁気パターン間の凹部に充填された、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される２種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金からなる非磁性体とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の態様に係る磁気記録媒体の製造方法は、基板上に凸状の磁性パターンを形成し、前記磁性パターン間の凹部に、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される３種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金からなる非磁性体を充填し、前記非磁性体をエッチバックすることを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面が平坦な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】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１に、本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図を示す。図１に示すように、ＤＴＲ媒体１の周方向に沿って、サーボ領域２と、データ領域３が交互に形成されている。サーボ領域２には、プリアンブル部２１、アドレス部２２、バースト部２３が含まれる。データ領域３にはディスクリートトラック３１が含まれる。
【００１３】
図２（ａ）〜（ｅ）および図３（ｆ）〜（ｊ）を参照して本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す。
【００１４】
ガラス基板５１上に、厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂからなる軟磁性下地層、厚さ２０ｎｍのＲｕからなる配向制御用の下地層、厚さ２０ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる強磁性層５２、厚さ４ｎｍのカーボン（Ｃ）からなる保護層５３を順次成膜する。ここでは、簡略化のために、軟磁性下地層および配向制御層は図示していない。保護層５３上に、レジスト５４として厚さ１００ｎｍのスピンオングラス（ＳＯＧ）をスピンコーティングする。このレジスト５４に対向するようにスタンパ６１を配置する。このスタンパ６１には図１に示した磁性パターンと逆転した凹凸を有するパターンが形成されている（図２ａ）。
【００１５】
スタンパ６１を用いてインプリントを行い、スタンパ６１の凹部に対応してレジスト５４の凸部５４ａを形成する（図２ｂ）。
【００１６】
ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング装置でエッチングを行い、パターン化されたレジスト５４の凹部の底に残っているレジスト残渣を除去する。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4を用い、チャンバー圧を２ｍＴｏｒｒ、コイルのＲＦパワーとプラテンのＲＦパワーをそれぞれ１００Ｗ、エッチング時間を３０秒とする（図２ｃ）。
【００１７】
残ったレジストパターン（ＳＯＧ）を耐エッチングマスクとして、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）イオンガンでイオンミリングを行い、厚さ４ｎｍの保護層５３および厚さ２０ｎｍの強磁性層５２をエッチングする（図２ｄ）。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を５００Ｖ、エッチング時間を３分とする。
【００１８】
その後、ＲＩＥ装置でレジストパターン（ＳＯＧ）を剥離する（図２ｅ）。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＣＦ4ガスを用い、チャンバー圧を１００ｍＴｏｒｒ、パワーを４００Ｗとする。
【００１９】
次に、基板バイアスを印加せずに、高圧スパッタリングにより、磁性パターン間の凹部を充填するように、多元系アモルファス合金を５０ｎｍ成膜する（図３ｆ）。このときの条件は、ＨＤＤ用スパッタリング装置を用い、Ａｒ圧力を１〜１０Ｐａ、たとえば７Ｐａの高圧とし、基板バイアスを印加せずに、パワーをたとえば５００Ｗに設定する。高圧スパッタリングを行うと、スパッタ粒子が様々な方向から溝に入射し、溝側壁へのカバレッジが良くなるため、凹部に欠陥なく非磁性体を埋め込むのに有利である。
【００２０】
非磁性体５５である多元系アモルファス合金は、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される２種以上の金属とを含み、原子サイズが１２％以上異なる３元系以上のアモルファス合金であれば特に限定されない。このような多元系アモルファス合金は、温度上昇しても結晶化されにくい。また、これらの多元系アモルファス合金は凹部への充填性が良好で、適度な硬度を有する。多元系アモルファス合金の硬度は５．５ＧＰａ以上、２０ＧＰａ以下であることが好ましい。
【００２１】
具体的な多元系アモルファス合金としては、
Ｎｉ100-a-b-c-dＴａaＮｂbＴｉcＨｆd
（ここで、０原子％≦ａ≦４０原子％、５原子％≦ｂ≦４０原子％、０原子％≦ｃ≦４０原子％、０原子％＜ｄ＜３０原子％）、または
Ｃｕ100-x-y（Ｈｆ＋Ｚｒ）xＴｉy
（ここで、５原子％≦ｘ≦６０原子％、０原子％≦ｙ≦５０原子％）
が挙げられる。より具体的には、Ｎｉ60Ｎｂ25Ｔｉ15、Ｎｉ60Ｎｂ20Ｔｉ12.5Ｈｆ7.5などのＮｉ系アモルファス合金や、Ｃｕ60Ｈｆ15Ｚｒ10Ｔｉ15などのＣｕ系アモルファス合金が挙げられる。このほかにＮｉＮｂＣｒＭｏＰなどを用いることもできる。多元系アモルファス合金の膜厚は３０ｎｍ〜１００ｎｍが好適である。多元系アモルファス合金の膜厚が薄いと、次の工程で強磁性層にダメージを与える可能性があるので好ましくない。図３ｆの段階では、媒体の表面は平坦にならないが、パターン間隔が狭くなる。
【００２２】
次いで、非磁性体５５である多元系アモルファス合金をエッチバックする（図３ｇ）。このときの条件は、ＥＣＲイオンガンを用い、Ａｒ圧力を３〜４Ｐａ、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を５００Ｖに設定し、Ａｒイオンを１分間照射する。この条件では、非磁性体５５が約１０ｎｍエッチングされる。この結果、非磁性体５５の凹部の深さが減少し、表面粗さも低減できる。この工程は非磁性体５５をエッチバックして表面改質するのが目的であるため、ＥＣＲイオンガンの条件（プロセス時間）はそれほど重要なパラメータにはならない。イオン照射時間を長くするほど、表面粗さの低減効果と、凹部深さの減少効果は増すが、非磁性体５５の充填工程（図３ｆ）で非磁性体を厚く成膜する必要がある。
【００２３】
なお、プロセスガスはＡｒ単体に限らず、Ａｒと酸素との混合ガスを用いてもよい。Ａｒと酸素との混合ガスを用いた場合、Ａｒ単体を用いた場合と比較して、表面粗さの低減効果は劣るが凹部深さの減少効果は大きくなる。
【００２４】
次いで、基板バイアスを印加せずに、非磁性体５５上に再び非磁性体５６として多元系アモルファス合金を成膜する（図３ｈ）。この結果、非磁性体５６の表面粗さを大幅に低減できる。
【００２５】
その後、ＥＣＲイオンガンを用いてイオンミリングを行い、非磁性体５６および非磁性体５５をエッチバックする（図３ｉ）。このときの条件は、たとえば、プロセスガスとしてＡｒを用い、マイクロ波パワーを８００Ｗ、加速電圧を７００Ｖ、エッチング時間を５分とする。Ｑ−ＭＡＳＳ（四重極式質量分析計）を用い、強磁性層に含まれるＣｏが検出された時点をエッチバックの終点とする。本発明の実施形態に係る方法では、最初のエッチバック工程（図３ｇ）で非磁性体５５がどの程度エッチングされるか正確に判定できないため、この工程においてエッチバックを時間に基づいて制御すると、エッチバック終点の精度が悪くなる。したがって、上記のようにＱ−ＭＡＳＳを用いるか、または他のエッチング終点検出器（たとえば二次イオン質量分析器ＳＩＭＳ）を用いて、エッチバック終点を検出することにより高精度のエッチバックが可能となる。
【００２６】
こうした非磁性体の成膜およびエッチバックの繰り返し回数を増やすと、表面を平坦にすることができ、表面粗さも低減できる。
【００２７】
最後に、ＣＶＤ（化学気相堆積法）によりカーボン（Ｃ）を堆積して保護層５７を形成する（図３ｊ）。さらに、保護層５７上に潤滑剤を塗布してＤＴＲ媒体を得る。
【００２８】
次に、本発明の実施形態において用いられる好適な材料について説明する。
【００２９】
＜基板＞
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、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などを用いることができる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが用いられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、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、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や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。
【００３０】
＜軟磁性下地層＞
軟磁性下地層（ＳＵＬ）は、垂直磁磁気記録層を磁化するための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作用を有する。軟磁性下地層には、Ｆｅ、Ｎｉまたは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。Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造また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もできる。軟磁性下地層の他の材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、ＴｉおよびＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を用いることもできる。Ｃｏ合金には８０ａｔ％以上のＣｏが含まれることが好ましい。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。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とともに、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およびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。
【００３１】
軟磁性下地層の下に、軟磁性下地層の結晶性の向上または基板との密着性の向上のために、さらに下地層を設けてもよい。こうした下地層の材料としては、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。軟磁性下地層と記録層との間に、非磁性体からなる中間層を設けてもよい。中間層は、軟磁性下地層と記録層との交換結合相互作用を遮断し、記録層の結晶性を制御する、という２つの作用を有する。中間層の材料としては、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｓｉ、これらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００３２】
スパイクノイズ防止のために軟磁性下地層を複数の層に分け、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、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなど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。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）を積層してもよい。
【００３３】
＜強磁性層＞
垂直磁気記録層としては、Ｃｏを主成分とし、少なくともＰｔを含み、さらに酸化物を含む材料を用いることが好ましい。垂直磁気記録層は、必要に応じて、Ｃｒを含んでいてもよい。酸化物としては、特に酸化シリコン、酸化チタンが好適である。垂直磁気記録層は、層中に磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）が分散していることが好ましい。この磁性粒子は、垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造であることが好ましい。このような構造を形成することにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向および結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）を得ることができる。このような構造を得るためには、含有させる酸化物の量が重要となる。
【００３４】
垂直磁気記録層の酸化物含有量は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの総量に対して、３ｍｏｌ％以上１２ｍｏｌ％以下であることが好ましく、５ｍｏｌ％以上１０ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。垂直磁気記録層の酸化物含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁気記録層を形成した際、磁性粒子の周りに酸化物が析出し、磁性粒子を分離させ、微細化させることができるためである。酸化物の含有量が上記範囲を超えた場合、酸化物が磁性粒子中に残留し、磁性粒子の配向性、結晶性を損ね、さらには、磁性粒子の上下に酸化物が析出し、結果として磁性粒子が垂直磁気記録層を上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。酸化物の含有量が上記範囲未満である場合、磁性粒子の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号ノイズ比（ＳＮ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００３５】
垂直磁気記録層のＣｒ含有量は、０ａｔ％以上１６ａｔ％以下であることが好ましく、１０ａｔ％以上１４ａｔ％以下であることがより好ましい。Ｃｒ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁性粒子の一軸結晶磁気異方性定数Ｋｕを下げすぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。Ｃｒ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子のＫｕが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性、配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。
【００３６】
垂直磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、垂直磁性層に必要なＫｕが得られ、さらに磁性粒子の結晶性、配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるためである。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性、配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。Ｐｔ含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られないため好ましくない。
【００３７】
垂直磁気記録層は、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し、また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。上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。８ａｔ％を超えた場合、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性、配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００３８】
垂直磁気記録層としては、ＣｏＰｔ系合金、ＣｏＣｒ系合金、ＣｏＰｔＣｒ系合金、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＰｔＣｒＯ、ＣｏＰｔＳｉ、ＣｏＰｔＣｒＳｉ、ならびにＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、およびＲｕからなる群より選択された少なくとも一種を主成分とする合金とＣｏとの多層構造、さらに、これらにＣｒ、ＢおよびＯを添加したＣｏＣｒ／ＰｔＣｒ、ＣｏＢ／ＰｄＢ、ＣｏＯ／ＲｈＯなどを使用することもできる。
【００３９】
垂直磁気記録層の厚さは、好ましくは５ないし６０ｎｍ、より好ましくは１０ないし４０ｎｍ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を作製することができる。垂直磁気記録層の厚さが５ｎｍ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る。垂直磁気記録層の厚さが４０ｎｍ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。垂直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。垂直磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００４０】
＜保護層＞
保護層は、垂直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。保護層の材料としては、たとえばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2を含むものが挙げられる。保護層の厚さは１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。カーボンは、ｓｐ2結合炭素（グラファイト）とｓｐ3結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。耐久性、耐食性はｓｐ3結合炭素のほうが優れるが、結晶質であることから表面平滑性はグラファイトに劣る。通常、カーボンの成膜はグラファイトターゲットを用いたスパッタリング法で形成される。この方法では、ｓｐ2結合炭素とｓｐ3結合炭素が混在したアモルファスカーボンが形成される。ｓｐ3結合炭素の割合が大きいものはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ばれ、耐久性、耐食性に優れ、アモルファスであることから表面平滑性にも優れるため、磁気記録媒体の表面保護層として利用されている。ＣＶＤ（chemical vapor deposition）法によるＤＬＣの成膜は、原料ガスをプラズマ中で励起、分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるため、条件を合わせることで、よりｓｐ3結合炭素に富んだＤＬＣを形成することができる。
【００４１】
次に、本発明の実施形態における各工程の好適な製造条件について説明する。
【００４２】
＜インプリント＞
基板の表面にレジストをスピンコート法で塗布し、スタンパを押し付けることにより、レジストにスタンパのパターンを転写する。レジストとしては、たとえば一般的なノボラック系のフォトレジストや、スピンオングラス（ＳＯＧ）を用いることができる。サーボ情報と記録トラックに対応する凹凸パターンが形成されたスタンパの凹凸面を、基板のレジストに対向させる。このとき、ダイセットの下板にスタンパ、基板、バッファ層を積層し、ダイセットの上板で挟み、たとえば２０００ｂａｒで６０秒間プレスする。インプリントによってレジストに形成されるパターンの凹凸高さはたとえば６０〜７０ｎｍである。この状態で約６０秒間保持することにより、排除すべきレジストを移動させる。また、スタンパにフッ素系の剥離材を塗布することで、スタンパをレジストから良好に剥離することができる。
【００４３】
＜残渣除去＞
ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、レジストの凹部の底に残存している残差を除去する。このとき、レジストの材料に応じて適切なプロセスガスを用いる。プラズマソースは、低圧で高密度プラズマを生成可能なＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）が好適であるが、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）プラズマや、一般的な並行平板型ＲＩＥ装置を用いてもよい。
【００４４】
＜強磁性層エッチング＞
残渣を除去した後、レジストパターンをエッチングマスクとして用い、強磁性層を加工する。強磁性層の加工には、Ａｒイオンビームを用いたエッチング（Ａｒイオンミリング）が好適であるが、Ｃｌガス、またはＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥでもよい。ＣＯとＮＨ3の混合ガスを用いたＲＩＥの場合、エッチングマスクにはＴｉ、Ｔａ、Ｗなどのハードマスクを用いる。ＲＩＥを用いた場合、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。いかなる材料でもエッチング可能なＡｒイオンミリングで強磁性層を加工する場合、たとえば加速電圧を４００Ｖとし、イオン入射角度を３０°から７０°まで変化させてエッチングを行うと、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。ＥＣＲイオンガンを用いたミリングにおいては、静止対向型（イオン入射角９０°）でエッチングすると、凸状の磁性パターンの側壁にテーパが付きにくい。
【００４５】
＜レジスト剥離＞
強磁性層をエッチングした後、レジストを剥離する。レジストとして一般的なフォトレジストを用いた場合、酸素プラズマ処理を行うことによって容易に剥離することができる。具体的には、酸素アッシング装置を用い、たとえばチャンバー圧を１Ｔｏｒｒ、パワーを４００Ｗとし、処理時間を５分としてフォトレジストを剥離する。レジストとしてＳＯＧを用いた場合、フッ素系ガスを用いたＲＩＥでＳＯＧを剥離する。フッ素系ガスとしてはＣＦ4やＳＦ6が好適である。なお、フッ素系ガスが大気中の水と反応してＨＦ、Ｈ2ＳＯ4などの酸が生じることがあるため、水洗を行うことが好ましい。
【００４６】
＜非磁性体エッチバック＞
強磁性膜（またはその上のカーボン保護膜）が露出するまでエッチバックを行う。このエッチバックプロセスは、ＡｒイオンミリングまたはＥＣＲイオンガンを用いたエッチングが好ましい。
【００４７】
＜保護層形成および後処理＞
エッチバック後、カーボン保護層を形成する。カーボン保護層は、ＣＶＤ法、スパッタ法、または真空蒸着法により成膜することができる。ＣＶＤ法によれば、ｓｐ3結合炭素を多く含むＤＬＣ膜が形成される。カーボン保護層の膜厚が２ｎｍ未満だとカバレッジが悪くなり、１０ｎｍを超えると記録再生ヘッドと媒体との磁気スペーシングが大きくなってＳＮＲが低下するので好ましくない。保護層上に潤滑剤を塗布する。潤滑剤としては、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。
【００４８】
図４に本発明の実施形態に係る磁気記録装置（ハードディスクドライブ）の斜視図を示す。この磁気記録装置は、筐体７０の内部に、上記の磁気記録媒体（ＤＴＲ媒体）７１と、磁気記録媒体７１を回転させるスピンドルモータ７２と、磁気ヘッドを組み込んだヘッドスライダ７６と、ヘッドスライダ７６を支持する、サスペンション７５およびアクチュエータアーム７４を含むヘッドサスペンションアッセンブリと、ヘッドサスペンションアッセンブリのアクチュエータとしてのボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７とを備えている。
【００４９】
磁気記録媒体７１はスピンドルモータ７２によって回転される。ヘッドスライダ７６にはライトヘッドとリードヘッドを含む磁気ヘッドが組み込まれている。アクチュエータアーム７４はピボット７３に回動自在に取り付けられている。アクチュエータアーム７４の一端にサスペンション７５が取り付けられる。ヘッドスライダ７６はサスペンション７５に設けられたジンバルを介して弾性支持されている。アクチュエータアーム７４の他端にはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７が設けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）７７はアクチュエータアーム７４にピボット７３周りの回転トルクを発生させ、磁気ヘッドを磁気記録媒体７１の任意の半径位置上に浮上した状態で位置決めする。
【実施例】
【００５０】
実施例１
図１に示したようなサーボパターン（プリアンブル、アドレス、バースト）と記録トラックの凹凸パターンが形成されたスタンパを用い、図２および図３に示した方法でＤＴＲ媒体を作製した。具体的には、非磁性体５５の埋め込み工程（図３ｆ）において高圧（７．０Ｐａ）で多元系アモルファス合金としてＮｉ60Ｎｂ25Ｔｉ15を５０ｎｍ成膜し、エッチバック工程（図３ｇ）においてＥＣＲイオンガンを用いマイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを１分間照射した。これらの工程を５回繰り返した。
【００５１】
この段階で媒体の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したところ、Ｒａが１．４７８ｎｍであり表面が滑らかであった。トラックピッチ１９０ｎｍで凹部の深さは約５ｎｍであり、良好に平坦化されていることが確認された。
【００５２】
このように、非磁性体に多元系アモルファス合金を用いれば、５回程度の繰り返し工数でも良好な平坦性を得ることができ、繰り返し工数を減少させることができる。
【００５３】
比較例１
非磁性体としてＮｉ50Ａｌ50を用いた以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。
【００５４】
媒体の表面をＡＦＭで測定したところ、Ｒａが２．４２ｎｍであり表面が粗かった。アドレスのパターン間隔が広い部分では凹部の深さが１５ｎｍと大きくなっていた。表面には結晶粒のような突起も認められた。非磁性体に結晶性の合金材料を用いると、エッチングが結晶方向に影響されるため、表面の平坦化には適していないことがわかる。
【００５５】
実施例２
非磁性体の埋め込み工程と、エッチバック工程とを９６回繰り返した以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。すなわち、非磁性体５５の埋め込み工程（図３ｆ）において高圧（７．０Ｐａ）でＮｉ60Ｎｂ25Ｔｉ15を５０ｎｍ成膜し、エッチバック工程（図３ｇ）においてＥＣＲイオンガンを用いマイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを１分間照射することを９６回繰り返した。
【００５６】
この段階で媒体の表面をＡＦＭで測定したところ、表面が非常に平坦であることが確認された。グライドテストを行ったところ、ノイズは見られるが凹凸に起因する信号ピークは見られなかった。レーザドップラ振動計（ＬＤＶ）でヘッド浮上量を測定したところ、ヘッドの降下が見られなかった。表面に深さ１０ｎｍの凹部が存在すると、ヘッドの降下量は約１．０ｎｍである。このことを考慮すると、ヘッドの降下がないことから、表面が非常に平坦になっていると考えられる。非磁性体の埋め込みに必要な繰り返し工数はパターンのピッチに依存しており、ピッチが小さいと繰り返し工数を減らすことができる。
【００５７】
実施例３
図１に示したようなサーボパターン（プリアンブル、アドレス、バースト）と記録トラックの凹凸パターンが形成されたスタンパを用い、図２および図３に示した方法でＤＴＲ媒体を作製した。具体的には、非磁性体５５の埋め込み工程（図３ｆ）において高圧（７．０Ｐａ）でＮｉＮｂＴｉＨｆを５０ｎｍ成膜し、エッチバック工程（図３ｇ）においてＥＣＲイオンガンを用いマイクロ波パワー８００Ｗ、加速電圧５００ＶでＡｒイオンを１分間照射した。これらの工程を複数回繰り返した。
【００５８】
この段階で媒体の表面を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したところ、実施例１と同様にＲａが小さいことが確認された。
【００５９】
磁気パターン間の凹部に充填する非磁性体としては、ＮｉまたはＣｕと、Ｔａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，ＭｏおよびＡｇからなる群より選択される２種以上の金属とを含む多元系アモルファス合金が適している。
【００６０】
なお、各種の多元系アモルファス合金の硬度をナノインデンターで測定した結果は以下のとおりであった。
【００６１】
Ｎｉ60Ｎｂ25Ｔｉ15：８．５ＧＰａ、
Ｎｉ60Ｎｂ20Ｔｉ12Ｈｆ8：８．３ＧＰａ、
Ｎｉ60Ｎｂ20Ｔｉ15Ｈｆ5：８．１ＧＰａ、
Ｃｕ60Ｈｆ15Ｚｒ10Ｔｉ15：７．８ＧＰａ。
【００６２】
比較例２
非磁性体としてＳｉＯ2を用いたこと以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。
【００６３】
得られたＤＴＲ媒体を浮上ヘッドにより評価したところ、数分でヘッドクラッシュを起こし、ＤＴＲ媒体に傷がついた。ナノインデンターで測定したＳｉＯ2の硬度は５．５ＧＰａと低いことがわかった。
【００６４】
また、非磁性体として、より硬度の高いカーボン（硬度：２０ＧＰａ）を用いたこと以外は実施例１と同様にしてＤＴＲ媒体を作製した。
【００６５】
得られたＤＴＲ媒体を浮上ヘッドにより評価したところ、ヘッドの降下量が０．８ｎｍであり、浮上特性が不安定であった。これは、非磁性体として用いたカーボンの充填性が悪いことを示している。非磁性体としてカーボンを用いた場合に、表面を非常に平坦にするためには、数十回から百回の繰り返し工数が必要になる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の周方向に沿う平面図。
【図２】本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図３】本発明の実施形態に係るＤＴＲ媒体の製造方法を示す断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る磁気記録装置の斜視図。
【符号の説明】
【００６７】
１…ＤＴＲ媒体、２…サーボ領域、２１…プリアンブル部、２２…アドレス部、２３…バースト部、３…データ領域、３１…ディスクリートトラック、５１…ガラス基板、５２…強磁性層、５３…保護層、５４…レジスト、５５、５６…非磁性体、５７…保護層、６１…スタンパ、７０…筐体、７１…磁気記録媒体、７２…スピンドルモータ、７３…ピボット、７４…アクチュエータアーム、７５…サスペンション、７６…ヘッドスライダ、７７…ボイスコイルモータ。
【図１】
2009009653.tif 000003
【図２】
2009009653.tif 000004
【図３】
2009009653.tif 000005
【図４】
2009009653.tif 000006