磁気記録媒体、磁気記録装置、および磁気記録媒体製造方法
【課題】ユーザデータ領域およびサーボ領域の各々において複数の記録磁性部が離隔して設けられている磁気記録媒体において、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制する。
【解決手段】本発明の磁気記録媒体Ｘ１は、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む記録層２０を備える。ユーザデータ領域Ｓ１は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる垂直磁性層２１ａと、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ垂直磁性層２１ａと交換結合する垂直磁性層２１ｂと、を含む積層構造を有する複数の記録磁性部２１を含む。サーボ領域Ｓ２は、例えば、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の記録磁性部２２を含む。
【解決手段】本発明の磁気記録媒体Ｘ１は、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む記録層２０を備える。ユーザデータ領域Ｓ１は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる垂直磁性層２１ａと、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ垂直磁性層２１ａと交換結合する垂直磁性層２１ｂと、を含む積層構造を有する複数の記録磁性部２１を含む。サーボ領域Ｓ２は、例えば、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の記録磁性部２２を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニングされた記録磁性部を有する磁気記録媒体、そのような磁気記録媒体を備えた磁気記録装置、および、そのような磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクなどの記憶装置を構成するための記録媒体として、磁気ディスク（磁気記録媒体）が知られている。磁気ディスクは、ディスク基板と所定の磁性構造を有する記録層とを含む積層構造を有する。コンピュータシステム等における情報処理量の増大に伴い、磁気ディスクについては高記録密度化の要求が高まっている。
【０００３】
磁気ディスクの技術分野においては、高記録密度化を図るのに適した磁気ディスクとして、いわゆるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）が知られている。ＢＰＭたる磁気ディスクについては、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１００４９９号公報
【特許文献２】特開２００８−１２３６３８号公報
【特許文献３】特開２００８−２３４７７４号公報
【０００５】
図１６および図１７は、ＢＰＭたる従来の磁気ディスク８０を表す。図１６は、磁気ディスク８０の部分拡大平面図である。図１７は、図１６の線XVII−XVIIに沿った断面図である。
【０００６】
磁気ディスク８０は、ディスク基板８１、記録層８２、および保護膜８３（図１６では図示略）からなる積層構造を有する。記録層８２は、磁気ディスク８０の周方向Ｄ1に隣り合って交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含み、相互に離隔する複数の記録磁性部８２Ａと、相互に離隔する複数の記録磁性部８２Ｂと、これらの間に介在する非磁性部８２Ｃとからなる。記録磁性部８２Ａは、垂直磁気異方性を有し、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる。ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部８２Ａの各々は図１６に示すようにドット状の単一の記録セルをなすように設けられ、各記録磁性部８２Ａが所定方向に磁化されて、周方向Ｄ1に連なる記録磁性部８２Ａにおいて所定のユーザデータが記録されている。一方、記録磁性部８２Ｂは、垂直磁気異方性を有し、サーボ領域Ｓ２に含まれる。サーボ領域Ｓ２において周方向Ｄ1に連なる記録磁性部８２Ｂにおいてサーボ情報が保持される。図１６に示すように、記録磁性部８２Ｂは磁気ディスク８０の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部８２Ｂは、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。ＢＰＭたる磁気ディスク８０では、サーボ情報をなすための記録磁性部８２Ｂは、記録セルをなすための記録磁性部８２Ａよりも、磁気ディスク８０の径方向Ｄ2において長い。
【０００７】
図１８から図２０は、従来の磁気ディスク８０の製造方法を表す。磁気ディスク８０の製造においては、まず、図１８（ａ）に示すように、垂直磁気異方性を有する磁性膜８２’がディスク基板８１上に形成される。次に、図１８（ｂ）に示すように、スピンコーティング法により、磁性膜８２’上に所定のレジスト膜８４が形成される。次に、図１８（ｃ）および図１９（ａ）に示すように、スタンパ８５を使用したインプリント工程が行われる。スタンパ８５は複数の凹部８５ａを有する。凹部８５ａは、上述の記録層８２における記録磁性部８２Ａ，８２Ｂに対応するパターン形状を有し、且つ、各凹部８５ａの深さは全て同じである。本工程では、このようなスタンパ８５がレジスト膜８４に押し付けられる。これにより、スタンパ８５の凹凸情報がレジスト膜８４に転写されて、磁性膜８２’上にレジストパターン８４Ａが形成される。レジストパターン８４Ａは、上述の記録層８２における記録磁性部８２Ａ，８２Ｂに対応するパターン形状を有する。インプリント工程の後、レジストパターン８４Ａからスタンパ８５が取り外される。
【０００８】
本方法では、次に、図１９（ｂ）に示すように、レジストパターン８４Ａがマスクとして利用されて磁性膜８２’に対してドライエッチングが施され、磁性膜８２’がパターニングされる。これにより、上述の記録磁性部８２Ａ，８２Ｂがパターン形成されることとなる。次に、図２０（ａ）に示すように、レジストパターン８４Ａが除去される。次に、図２０（ｂ）に示すように、記録磁性部８２Ａ，８２Ｂ間に非磁性部８２Ｃが形成される。次に、図２０（ｃ）に示すように、保護膜８３が形成される。以上のような方法により、パターニングされた記録磁性部８２Ａ，８２Ｂを有する従来の磁気ディスク８０は製造される。
【０００９】
磁気ディスク８０において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる記録磁性部８２Ａと、サーボ領域Ｓ２に含まれる記録磁性部８２Ｂとは、上述のように同じ磁性膜８２’に由来して形成され、同じ組成の磁性材料よりなる。記録磁性部８２Ａ，８２Ｂが同じ組成の磁性材料よりなるため、記録磁性部８２Ａの異方性磁界と記録磁性部８２Ｂの異方性磁界とは同じである。しかしながら、記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力とは有意に異なる。記録磁性部８２Ａ，８２Ｂは同じ組成の磁性材料よりなるけれども、記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力とは有意に異なるのである。
【００１０】
膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の保磁力は、当該磁性部のパターン形状によって異なり得るところ、当該磁性部の磁気的な孤立度が高いほど、当該磁性部の保磁力は高い傾向にあることが知られている。すなわち、膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の広がり面積が大きいほど、当該磁性部の保磁力は小さい傾向にあることが知られている。そして、膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の保磁力は、当該磁性部における磁化反転の生じやすさに影響を与える。保磁力が小さいほど、磁性部は磁化反転しやすい。
【００１１】
従来の磁気ディスク８０においては、サーボ領域Ｓ２に含まれる記録磁性部８２Ｂは、上述のように径方向Ｄ2に延びる形状を有し、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれるドット状の記録磁性部８２Ａよりも、広がり面積が大きい。そのため、記録磁性部８２Ｂの保磁力は、記録磁性部８２Ａの保磁力よりも有意に小さい。そして、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる記録磁性部８２Ａについては、記録や再生を実行するために稼働する記録装置における記録用の磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に、保磁力が小さく設定される。このような記録磁性部８２Ａよりも、記録磁性部８２Ｂは保磁力が小さくなる。このような記録磁性部８２Ｂは、磁気ヘッドからの漏れ磁界などの磁気的外乱の作用によって、磁化反転してしまう場合がある。
【００１２】
このように、ＢＰＭたる従来の磁気ディスク８０においては、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部８２Ｂに磁気的外乱が作用することによって記録磁性部８２Ｂが磁化反転しやすい。サーボ領域Ｓ２にてサーボ情報を保持する複数の記録磁性部８２Ｂにおいて、磁化方向が本来的な方向から反転している記録磁性部８２Ｂが存在すると、磁気ディスク８０について記録や再生を実行するために稼働する記録装置の磁気ヘッドが当該サーボ領域Ｓ２において適切なサーボ情報を読み取ることができない。すなわち、記録装置においてサーボ情報検出エラーが頻発する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上のような事情の下で考え出されたものであり、ユーザデータ領域およびサーボ領域の各々において複数の記録磁性部が離隔して設けられた、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適した磁気記録媒体、そのような磁気記録媒体を備える磁気記録装置、および、そのような磁気記録媒体を製造するための方法を提供することを、目的とする。
【００１４】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は複数の第２記録磁性部を含む。第１記録磁性部は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する。第２記録磁性部は、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、且つ、垂直磁気異方性を有する。
【００１５】
本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体において、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部の第１垂直磁性層は、第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第１記録磁性部の第２垂直磁性層は、第１垂直磁性層をなす第１磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第１記録磁性部では、これら第１および第２垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第１記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第１垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第２垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。
【００１６】
ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、下記の式（１）で表されることが知られている。式（１）において、Ｈk0は、ソフト層（第１記録磁性部では第２垂直磁性層）がない場合の異方性磁界であり、γは、ハード層（第１記録磁性部では第１垂直磁性層）に対するソフト層（第１記録磁性部では第２垂直磁性層）の厚さの比である。
【００１７】
【数１】
【００１８】
式（１）からは、γが大きいほどＨkは小さい傾向にあることが分かる。γの増加により、Ｈk0に対してＨkは１＋γに反比例して減少するのである。そのため、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部の異方性磁界Ｈkは、ソフト層が存在しないとした場合（γ＝０の場合）における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該磁性部の保磁力Ｈｃも小さい傾向にある。
【００１９】
したがって、本発明の第１の側面においては、第１記録磁性部（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、第２垂直磁性層（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0よりも小さい。そして、第１記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。本磁気記録媒体では、複数のこのような第１記録磁性部において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００２０】
また、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体において、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。このような第２記録磁性部については、異方性磁界の比較的に大きな磁性部として設けることが可能である。第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２１】
以上のように、本磁気記録媒体は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい第１記録磁性部をユーザデータ領域に有し、且つ、異方性磁界を大きく設定しやすく従って保磁力を大きく設定しやすい第２記録磁性部をサーボ領域に有する。このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２２】
本発明の第２の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は複数の第２記録磁性部を含む。第１記録磁性部は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する。第２記録磁性部は、第３垂直磁性層と第４垂直磁性層とを含む積層構造を有する。第３垂直磁性層は、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる。第４垂直磁性層は、第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、第３垂直磁性層と交換結合し、且つ第２垂直磁性層より薄い。
【００２３】
本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体において、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部の第１垂直磁性層は、第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第１記録磁性部の第２垂直磁性層は、第１垂直磁性層をなす第１磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第１記録磁性部では、これら第１および第２垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第１記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第１垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第２垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、上述のように上記式（１）で表される。したがって、本発明の第２の側面においては、第１の側面に関して上述したのと同様に、第１記録磁性部（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、第２垂直磁性層（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、第１記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。本磁気記録媒体では、複数のこのような第１記録磁性部において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００２４】
また、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体において、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部の第３垂直磁性層は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第２記録磁性部の第４垂直磁性層は、第３垂直磁性層をなす第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第２記録磁性部では、これら第３および第４垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第２記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第３垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第４垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このようにハード／ソフト スタック構造をとる第２記録磁性部の異方性磁界Ｈkは、第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkと同様、上記式（１）で表される。一方、第２記録磁性部の第４垂直磁性層（ソフト層）は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層（ソフト層）よりも薄い。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部におけるソフト層が薄いほど、即ち、ハード層に対するソフト層の厚さの比γが小さいほど、当該磁性部の異方性磁界Ｈkは大きい傾向にある。そのため、共にハード／ソフト スタック構造をとる第１および第２記録磁性部であっても、第１記録磁性部よりも第２記録磁性部を、異方性磁界の大きな磁性部として設けやすい。第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２５】
以上のように、本磁気記録媒体は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい第１記録磁性部をユーザデータ領域に有し、且つ、異方性磁界を大きく設定しやすく従って保磁力を大きく設定しやすい第２記録磁性部をサーボ領域に有する。このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２６】
本発明の第３の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、第２記録磁性部の異方性磁界は第１記録磁性部の異方性磁界より大きい。
【００２７】
本磁気記録媒体においては、第２記録磁性部の異方性磁界は第１記録磁性部の異方性磁界よりも大きいところ、第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力も大きい傾向にある。第２記録磁性部の保磁力が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２８】
このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２９】
本発明の第４の側面によると磁気記録装置が提供される。この磁気記録装置は、本発明の第１の側面、第２の側面、または第３の側面に係る磁気記録媒体を備える。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述した効果が奏される。本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第２の側面に関して上述した効果が奏される。本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第３の側面に関して上述した効果が奏される。
【００３０】
本発明の第５の側面によると磁気記録媒体製造方法が提供される。この磁気記録媒体製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程、および第４工程を含む。第１工程では、相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する。第２工程では、相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する。第３工程では、第１領域および第２領域を含み、第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、第２磁性材料層上に形成する。第４工程では、第１磁性材料層、第２磁性材料層、およびマスクを含む積層構造部に対して、マスクの側から異方性エッチング処理を施す。これにより、第４工程では、マスクの第１領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成する。これとともに、第４工程では、マスクの第２領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する。このような方法によると、本発明の第１の側面または第３の側面に係る磁気記録媒体を適切に製造することができる。
【００３１】
本発明の第６の側面によると磁気記録媒体製造方法が提供される。この磁気記録媒体製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程、および第４工程を含む。第１工程では、相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する。第２工程では、相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する。第３工程では、第１領域および第２領域を含み、第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、第２磁性材料層上に形成する。第４工程では、第１磁性材料層、第２磁性材料層、およびマスクを含む積層構造部に対して、マスクの側から異方性エッチング処理を施す。これにより、第４工程では、マスクの第１領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成する。これとともに、第４工程では、マスクの第２領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および第２磁性材料層に由来して第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する。このような方法によると、本発明の第２の側面または第３の側面に係る磁気記録媒体を適切に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１から図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスクＸ１を表す。図１は、磁気ディスクＸ１の平面図である。図２は、磁気ディスクＸ１の部分拡大平面図である。図３は、図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【００３３】
磁気ディスクＸ１は、ディスク基板１０、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０（図１および図２では図示略）を含む積層構造を有する、情報記録と情報再生とを実行可能なビットパターンドメディア（ＢＰＭ）である。
【００３４】
ディスク基板１０は、主に、磁気ディスクＸ１の剛性を確保するための部位であり、例えば、アルミニウム合金、ガラス、シリコン、またはポリカーボネート樹脂よりなる。
【００３５】
記録層２０は、ディスク基板１０側の第１面２０ａおよび保護膜４０側ないし記録面側の第２面２０ｂを有し、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1において交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む。また、記録層２０は、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２１と、サーボ領域Ｓ２に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２２と、これらの間に介在する非磁性部２３とを含んでなる。このような記録層２０には、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２にわたって延び且つ磁気ディスクＸ１の回転中心Ａを共通中心として同心円状に配された複数のトラック（図示略）が設けられている。
【００３６】
ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部２１の各々は、図２に示すように、ドット状の単一の記録セルをなすように設けられている。図２に表れている記録磁性部２１の直径は、例えば１０〜３０ｎｍである。また、記録磁性部２１は、図３に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２１ａは、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなる。第１磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２１ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。第２磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２１ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。記録磁性部２１では、これら垂直磁性層２１ａ，２１ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２１は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２１ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２１の全体厚さは、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており、例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２１ａの厚さは例えば４〜１５ｎｍである。垂直磁性層２１ｂの厚さは例えば１〜５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２１ｂは垂直磁性層２１ａよりも薄いのが好ましい。ユーザデータ領域Ｓ１においては、各記録磁性部２１が所定方向に磁化されて、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２１において所定のユーザデータが書き換え可能に記録されている。
【００３７】
サーボ領域Ｓ２における複数の記録磁性部２２の各々は、図２に示すように、磁気ディスクＸ１の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部２２は、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。そして、記録磁性部２２は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂの第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、且つ、垂直磁気異方性を有する。第３磁性材料は例えば硬磁性材料であり、記録磁性部２２のための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。記録磁性部２２のための第３磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａのための第１磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。また、記録磁性部２２は、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような記録磁性部２２の厚さは例えば５〜２０ｎｍである。サーボ領域Ｓ２においては、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２２においてサーボ情報が保持される。
【００３８】
非磁性部２３は、例えばＳｉＮ、Ｃ、ＳｉＯ2などの非磁性材料よりなる。非磁性部２３の存在により、記録磁性部２１間、記録磁性部２２間、および記録磁性部２１，２２間の磁気的相互作用が充分に抑制されて、各記録磁性部２１および各記録磁性部２２について充分に高い磁気的孤立度が確保されている。
【００３９】
軟磁性層３０は、磁気ディスクＸ１への記録時等に保護膜４０に対向する磁気ヘッド（図示略）からの磁束を再び当該ヘッドに環流させる磁路を効率よく形成するためのものであり、高透磁率を有して大きな飽和磁化を有するとともに小さな保磁力を有する軟磁性材料よりなる。記録時には、記録用磁気ヘッドによる記録磁界の印加によって、ユーザデータ領域Ｓ１の各記録磁性部２１が所定方向に磁化されるところ、軟磁性層３０が存在することにより、記録磁性部２１を磁化反転させるのに必要な実効的な記録磁界を低減させることが可能となる。このような軟磁性層３０のための軟磁性材料としては、例えば、ＦｅＣ、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＣ、ＦｅＣｏ−ＡｌＯを採用することができる。
【００４０】
保護膜４０は、記録層２０や軟磁性層３０を外界から物理的および化学的に保護するための部位であり、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）よりなる。
【００４１】
以上のようなディスク基板１０、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む磁気ディスクＸ１の積層構造中には、必要に応じて他の層が含まれてもよい。また、磁気ディスクＸ１は、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造をディスク基板１０の片面または両面に有する。
【００４２】
磁気ディスクＸ１において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる各記録磁性部２１は、上述のように、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、下記の式（１）で表されることが知られている。式（１）において、Ｈk0は、ソフト層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ｂ）がない場合の異方性磁界であり、γは、ハード層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ａ）に対するソフト層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ｂ）の厚さの比である。
【００４３】
【数２】
【００４４】
式（１）からは、γが大きいほどＨkは小さい傾向にあることが分かる。γの増加により、Ｈk0に対してＨkは１＋γに反比例して減少するのである。そのため、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部の異方性磁界Ｈkは、ソフト層が存在しないとした場合（γ＝０の場合）における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該磁性部の保磁力Ｈｃも小さい傾向にある。
【００４５】
したがって、磁気ディスクＸ１においては、記録磁性部２１（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0よりも小さい。そして、非磁性部２３の存在によって記録磁性部２１は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkが小さいほど記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。磁気ディスクＸ１では、複数のこのような記録磁性部２１において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００４６】
また、磁気ディスクＸ１において、サーボ領域Ｓ２に含まれる各記録磁性部２２は、上述のように、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂをなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。このような記録磁性部２２については、異方性磁界の比較的に大きな磁性部として設けることが可能である。好ましくは、記録磁性部２２の異方性磁界は、記録磁性部２１の異方性磁界より大きい。非磁性部２３の存在によって記録磁性部２２は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２２の異方性磁界が大きいほど記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。好ましくは、記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2は、記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きい。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、記録磁性部２２は磁化反転しにくい。磁気ディスクＸ１は、複数のこのような記録磁性部２２において、サーボ情報を保持することができる。
【００４７】
以上のように、磁気ディスクＸ１は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい記録磁性部２１をユーザデータ領域Ｓ１に有し、且つ、異方性磁界したがって保磁力を大きく設定しやすい記録磁性部２２をサーボ領域Ｓ２に有する。このような磁気ディスクＸ１では、記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2を記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きく設定することが可能である。或は、磁気ディスクＸ１では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定することが可能である。したがって、磁気ディスクＸ１は、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、磁気ディスクＸ１は、ユーザデータ領域Ｓ１の記録磁性部２１について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００４８】
磁気ディスクＸ１の記録層２０の記録磁性部２２は、図３に示すように、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような構成は、記録磁性部２２について磁化反転を抑制するのに資する。このような構成によると、磁気ディスクＸ１への記録時等に保護膜４０に対向して走行する磁気ヘッド（図示略）と記録磁性部２２との間の距離を大きく設定しやすいからである。磁気ヘッドと記録磁性部２２との間の距離が大きいほど、磁気ヘッドからの漏れ磁界が記録磁性部２２へ作用することは抑制され、記録磁性部２２の磁化反転は抑制される。
【００４９】
図４から図６は、磁気ディスクＸ１の製造方法を表す。本方法においては、まず、図４（ａ）に示すように、ディスク基板１０上に、軟磁性層３０、磁性膜５１、磁性膜５２、およびレジスト膜５３を順次形成する。軟磁性層３０の形成においては、例えばスパッタリング法により、軟磁性層３０に関して上述した軟磁性材料をディスク基板１０上に成膜する。磁性膜５１の形成においては、例えばスパッタリング法により、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａまたは記録磁性部２２に関して上述した磁性材料を軟磁性層３０上に成膜する。磁性膜５２の形成においては、例えばスパッタリング法により、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂに関して上述した磁性材料を磁性膜５１上に成膜する。レジスト膜５３の形成においては、熱硬化型レジスト材料または紫外線硬化型レジスト材料をスピンコーティング法によって磁性膜５２上に成膜する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）および図５（ａ）に示すように、スタンパ６０を使用してインプリント工程を行う。スタンパ６０は、製造すべき磁気ディスクＸ１におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１’とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２’とを含む。また、スタンパ６０は、転写面６０ａを有し、転写面６０ａ側に複数の凹部６１および複数の凹部６２を有する（即ち、転写面６０ａは凹凸形状を伴う）。複数の凹部６１は第１領域Ｓ１’に設けられており、複数の凹部６２は第２領域Ｓ２’に設けられている。凹部６１は凹部６２よりも深い。レジスト膜５３として紫外線硬化型レジスト材料よりなるものを採用する場合、スタンパ６０としては、紫外線が透過可能なものを使用する。
【００５１】
本インプリント工程では、このようなスタンパ６０の転写面６０ａをレジスト膜５３に押し付ける。レジスト膜５３が熱硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態で加熱してレジスト膜５３を硬化させる。レジスト膜５３が紫外線硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態でレジスト膜５３に対して紫外線を照射してレジスト膜５３を硬化させる。このようなインプリント工程によって、転写面６０ａの凹凸形状がレジスト膜５３に転写されて、レジストマスク５３Ａが形成される。レジストマスク５３Ａは、製造すべき磁気ディスクＸ１におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１”とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２”とを含む。第１領域Ｓ１”には、スタンパ６０の凹部６１に応じて形成された凸部５３ａが含まれる。第２領域Ｓ２”には、スタンパ６０の凹部６２に応じて形成された凸部５３ｂが含まれる。凸部５３ａの長さＬ1は、凸部５３ｂの長さＬ2よりも大きい。
【００５２】
また、本インプリント工程では、図５（ａ）に示すように、スタンパ６０は磁性膜５２に至らず、磁性膜５２とスタンパ６０との間にはレジスト材料が残存するのが好ましい。スタンパ６０が磁性膜５２に至ると、形成されるレジストマスク５３Ａと磁性膜５２との接触面積が低下するなどしてレジストマスク５３Ａが磁性膜５２から剥離しやすくなってしまう。そのような剥離が生じないように、スタンパ６０と磁性膜５２との間にレジスト材料が意図的に残されるのが好ましいのである。
【００５３】
図７は、スタンパ６０の作製方法の一例を表す。本方法においては、まず、図７（ａ）に示すように、スピンコーティング法によってディスク状の石英基板６０’上にフォトレジスト膜７０を形成する。
【００５４】
次に、図７（ｂ）に示すように、フォトリソ法によってフォトレジスト膜７０に凹部７１，７２を形成する。具体的には、所定の電子ビーム描画装置を使用して行う露光処理によって所定パターン（潜像）をフォトレジスト膜７０に露光形成した後、当該フォトレジスト膜７０に現像処理を施す。露光処理においては、露光強度および露光時間を調節することによって、凹部７２形成予定箇所における露光深さよりも、凹部７１形成予定箇所における露光深さを大きくする。このような手法により、深さの異なる凹部７１と凹部７２とをフォトレジスト膜７０に形成することができる。
【００５５】
次に、図７（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜７０側から石英基板６０’に対して異方性ドライエッチングを施して、石英基板６０’において凹部６１，６２を形成する。以上のようにして、スタンパ６０を作製することができる。
【００５６】
磁気ディスクＸ１の製造においては、スタンパ６０を使用して行う上述のインプリント工程の後、図５（ｂ）に示すように、スタンパ６０をレジストマスク５３Ａから取り外す。
【００５７】
次に、凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａの側から磁性膜５１，５２に対して異方性ドライエッチングを施すことにより、図６（ａ）に示すように、上述の記録磁性部２１，２２をパターン形成する。レジストマスク５３Ａの凸部５３ａ，５３ｂの高さや、磁性膜５２の厚さ、本工程でのエッチング時間等を調整することにより、磁性膜５１，５２由来の部分を有する記録磁性部２１と、磁性膜５２由来の部分を有さない記録磁性部２２とを形成することができる。この後、例えば所定の溶解液を作用させることにより、レジストマスク５３Ａの残渣を除去する。
【００５８】
次に、図６（ｂ）に示すように非磁性部２３を形成する。具体的には、記録磁性部２１，２２間の隙間を充填しつつ記録磁性部２１，２２を覆うように、非磁性部２３に関して上述した非磁性材料を堆積させた後、過剰分を例えば研磨除去する。本工程にて、記録層２０が形成されることとなる。
【００５９】
次に、図６（ｃ）に示すように保護膜４０を形成する。保護膜４０の形成においては、例えばスパッタリング法により、保護膜４０に関して上述した材料を記録層２０上に成膜する。以上のようにして、記録層２０におけるユーザデータ領域Ｓ１に複数の記録磁性部２１を有し且つサーボ領域Ｓ２に複数の記録磁性部２２を有する磁気ディスクＸ１を、適切に製造することができる。
【００６０】
本方法においては、記録磁性部２１，２２をパターニングする際に必要なマスク（所定の凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａ）の形成にあたり、スタンパ６０を使用して行うインプリント法を採用するため、電子ビーム描画装置を使用する必要はない。すなわち、磁気ディスクＸ１ごとの製造過程において、長時間にわたる電子ビーム描画装置による露光処理を行う必要はない。したがって、本方法は、磁気ディスクＸ１を効率よく製造するのに適し、磁気ディスクＸ１の量産化を図りやすい。
【００６１】
図８および図９は、本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスクＸ２を表す。図８は、磁気ディスクＸ２の拡大平面図であり、第１の実施形態に係る上述の磁気ディスクＸ１にとっての図２に相当する。図９は、図８の線IX−IXに沿った断面図であり、磁気ディスクＸ１にとっての図３に相当する。
【００６２】
磁気ディスクＸ２は、ディスク基板１０、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造を有する、情報記録と情報再生とを実行可能なＢＰＭである。磁気ディスクＸ２は、記録層２０に代えて記録層２０’を備える点において、磁気ディスクＸ１と異なる。
【００６３】
記録層２０’は、ディスク基板１０側の第１面２０ａおよび保護膜４０側ないし記録面側の第２面２０ｂを有し、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1において交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む。また、記録層２０’は、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２１と、サーボ領域Ｓ２に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２２’と、これらの間に介在する非磁性部２３とを含んでなる。このような記録層２０’には、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２にわたって延び且つ磁気ディスクＸ２の回転中心を共通中心として同心円状に配された複数のトラック（図示略）が設けられている。記録層２０’は、記録磁性部２２に代えて記録磁性部２２’を備える点において、磁気ディスクＸ１における上述の記録層２０と異なる。
【００６４】
ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部２１の各々は、図８に示すように、ドット状の単一の記録セルをなすように設けられている。図８に表れている記録磁性部２１の直径は、例えば１０〜３０ｎｍである。また、記録磁性部２１は、図９に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２１ａは、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなる。第１磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２１ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。第２磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２１ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。記録磁性部２１では、これら垂直磁性層２１ａ，２１ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２１は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２１ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２１の全体厚さは、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており、例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２１ａの厚さは例えば４〜１５ｎｍである。垂直磁性層２１ｂの厚さは例えば１〜５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２１ｂは垂直磁性層２１ａよりも薄いのが好ましい。ユーザデータ領域Ｓ１においては、各記録磁性部２１が所定方向に磁化されて、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２１において所定のユーザデータが書き換え可能に記録されている。
【００６５】
サーボ領域Ｓ２における複数の記録磁性部２２’の各々は、図８に示すように、磁気ディスクＸ２の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部２２’は、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。また、記録磁性部２２’は、図９に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２２ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２２ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２２ａは、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂをなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、当該第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなる。第３磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２２ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。垂直磁性層２２ａのための第３磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａのための第１磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。第４磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２２ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。垂直磁性層２２ｂのための第４磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂのための第２磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。また、記録磁性部２２’は、記録層２０’の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。記録磁性部２２’では、これら垂直磁性層２２ａ，２２ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２２’は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２２ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２２’の全体厚さは、垂直磁性層２２ａ（ハード層）と垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２２ａの厚さは例えば４.５〜１５.５ｎｍである。垂直磁性層２２ｂの厚さは、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂの厚さより小さい限りにおいて、例えば０.５〜４.５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２２ｂは垂直磁性層２２ａよりも薄いのが好ましい。サーボ領域Ｓ２においては、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２２’においてサーボ情報が保持される。
【００６６】
記録層２０’以外の磁気ディスクＸ２の構成は、記録層２０以外の磁気ディスクＸ１の構成と同じである。ディスク基板１０、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む磁気ディスクＸ２の積層構造中には、必要に応じて他の層が含まれてもよい。また、磁気ディスクＸ２は、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造をディスク基板１０の片面または両面に有する。
【００６７】
磁気ディスクＸ２において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる各記録磁性部２１は、上述のように、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、上述のように上記式（１）で表される。したがって、磁気ディスクＸ２においては、磁気ディスクＸ１に関して上述したのと同様に、記録磁性部２１（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、非磁性部２３の存在によって記録磁性部２１は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkが小さいほど記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。磁気ディスクＸ２では、複数のこのような記録磁性部２１において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００６８】
また、磁気ディスクＸ２において、サーボ領域Ｓ２に含まれる各記録磁性部２２’は、上述のように、垂直磁性層２２ａ（ハード層）と垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このようにハード／ソフト スタック構造をとる記録磁性部２２’の異方性磁界Ｈkは、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkと同様、上記式（１）で表される。一方、記録磁性部２２’の垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）よりも薄い。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部におけるソフト層が薄いほど、即ち、ハード層に対するソフト層の厚さの比γが小さいほど、当該磁性部の異方性磁界Ｈkは大きい傾向にある。そのため、共にハード／ソフト スタック構造をとる記録磁性部２１，２２’であっても、例えば、記録磁性部２１よりも記録磁性部２２’を、異方性磁界の大きな磁性部として設けることが可能である。非磁性部２３の存在によって記録磁性部２２’は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２２’の異方性磁界が大きいほど記録磁性部２２’の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、記録磁性部２２’は磁化反転しにくい。磁気ディスクＸ２は、複数のこのような記録磁性部２２’において、サーボ情報を保持することができる。
【００６９】
以上のように、磁気ディスクＸ２は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい記録磁性部２１をユーザデータ領域Ｓ１に有し、且つ、異方性磁界したがって保磁力を大きく設定しやすい記録磁性部２２’をサーボ領域Ｓ２に有する。このような磁気ディスクＸ２では、記録磁性部２２’の保磁力Ｈｃ2を記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きく設定することが可能である。或は、磁気ディスクＸ２では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定することが可能である。したがって、磁気ディスクＸ２は、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２’の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、磁気ディスクＸ２は、ユーザデータ領域Ｓ１の記録磁性部２１について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２’について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定できる。
【００７０】
磁気ディスクＸ２の記録層２０の記録磁性部２２’は、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような構成は、記録磁性部２２’について磁化反転を抑制するのに資する。このような構成によると、磁気ディスクＸ２への記録時等に保護膜４０に対向して走行する磁気ヘッド（図示略）と記録磁性部２２’との間の距離を大きく設定しやすいからである。磁気ヘッドと記録磁性部２２’との間の距離が大きいほど、磁気ヘッドからの漏れ磁界が記録磁性部２２’へ作用することは抑制され、記録磁性部２２’の磁化反転は抑制される。
【００７１】
図１０から図１２は、磁気ディスクＸ２の製造方法を表す。本方法においては、まず、図１０（ａ）に示すように、ディスク基板１０上に、軟磁性層３０、磁性膜５１、磁性膜５２、およびレジスト膜５３を順次形成する。軟磁性層３０、磁性膜５１，５２、およびレジストマスク５３の形成手法については、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図４（ａ）を参照して上述したのと同様である。
【００７２】
次に、図１０（ｂ）および図１１（ａ）に示すように、スタンパ６０を使用してインプリント工程を行う。スタンパ６０は、製造すべき磁気ディスクＸ２におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１’とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２’とを含む。また、スタンパ６０は、転写面６０ａを有し、転写面６０ａ側に複数の凹部６１および複数の凹部６２を有する（即ち、転写面６０ａは凹凸形状を伴う）。複数の凹部６１は第１領域Ｓ１’に設けられており、複数の凹部６２は第２領域Ｓ２’に設けられている。凹部６１は凹部６２よりも深い。レジスト膜５３として紫外線硬化型レジスト材料よりなるものを採用する場合、スタンパ６０としては、紫外線が透過可能なものを使用する。スタンパ６０の製造手法は、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図７を参照して上述したのと同様である。
【００７３】
本インプリント工程では、このようなスタンパ６０の転写面６０ａをレジスト膜５３に押し付ける。レジスト膜５３が熱硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態で加熱してレジスト膜５３を硬化させる。レジスト膜５３が紫外線硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態でレジスト膜５３に対して紫外線を照射してレジスト膜５３を硬化させる。このようなインプリント工程によって、転写面６０ａの凹凸形状がレジスト膜５３に転写されて、レジストマスク５３Ａが形成される。レジストマスク５３Ａは、製造すべき磁気ディスクＸ２におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１”とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２”とを含む。第１領域Ｓ１”には、スタンパ６０の凹部６１に応じて形成された凸部５３ａが含まれる。第２領域Ｓ２”には、スタンパ６０の凹部６２に応じて形成された凸部５３ｂが含まれる。凸部５３ａの長さＬ1は、凸部５３ｂの長さＬ2よりも大きい。
【００７４】
また、本インプリント工程では、図１１（ａ）に示すように、スタンパ６０は磁性膜５２に至らず、磁性膜５２とスタンパ６０との間にはレジスト材料が残存するのが好ましい。スタンパ６０が磁性膜５２に至ると、形成されるレジストマスク５３Ａと磁性膜５２との接触面積が低下するなどしてレジストマスク５３Ａが磁性膜５２から剥離しやすくなってしまう。そのような剥離が生じないように、スタンパ６０と磁性膜５２との間にレジスト材料が意図的に残されるのが好ましいのである。
【００７５】
磁気ディスクＸ２の製造においては、スタンパ６０を使用して行う上述のインプリント工程の後、図１１（ｂ）に示すように、スタンパ６０をレジストマスク５３Ａから取り外す。
【００７６】
次に、図１２（ａ）に示すように、凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａの側から磁性膜５１，５２に対して異方性ドライエッチングを施すことにより、上述の記録磁性部２１，２２’をパターン形成する。レジストマスク５３Ａの凸部５３ａ，５３ｂの高さや、磁性膜５２の厚さ、本工程でのエッチング時間等を調整することにより、記録磁性部２１と、当該記録磁性部２１とは磁性膜５２由来の部分の厚さの異なる記録磁性部２２’とを形成することができる。この後、例えば所定の溶解液を作用させることにより、レジストマスク５３Ａの残渣を除去する。
【００７７】
次に、図１２（ｂ）に示すように非磁性部２３を形成する。具体的には、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図６（ｂ）を参照して上述したのと同様である。本工程にて、記録層２０’が形成されることとなる。
【００７８】
次に、図１２（ｃ）に示すように保護膜４０を形成する。具体的には、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図６（ｃ）を参照して上述したのと同様である。以上のようにして、記録層２０’におけるユーザデータ領域Ｓ１に複数の記録磁性部２１を有し且つサーボ領域Ｓ２に複数の記録磁性部２２’を有する磁気ディスクＸ２を、適切に製造することができる。
【００７９】
本方法においては、記録磁性部２１，２２’をパターニングする際に必要なマスク（所定の凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａ）の形成にあたり、スタンパ６０を使用して行うインプリント法を採用するため、電子ビーム描画装置を使用する必要はない。すなわち、磁気ディスクＸ２ごとの製造過程において、長時間にわたる電子ビーム描画装置による露光処理を行う必要はない。したがって、本方法は、磁気ディスクＸ２を効率よく製造するのに適し、磁気ディスクＸ２の量産化を図りやすい。
【００８０】
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置Ｙを表す。磁気記録装置Ｙは、複数の磁気ディスク１００と、磁気ヘッド１０１と、スピンドルモータ１０２と、スイングアーム１０３と、アクチュエータ１０４と、ディスクコントローラ１０５とを備える。
【００８１】
複数の磁気ディスク１００は、所定の間隔を空けて配されている。各磁気ディスク１００は、上述の磁気ディスクＸ１または上述の磁気ディスクＸ２であり、表裏両面に記録層を有する。磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１００に対してデータを読み書きするためのものであり、磁気ディスク１００の記録面と対向するように各スイングアーム１０３の先端に設けられている。このような磁気ヘッド１０１には、書き込み用ないし記録用のヘッド部（図示略）と読み取り用ないし再生用のヘッド部（図示略）とが磁気ディスク１００の周方向に離隔して設けられている。スピンドルモータ１０２は、磁気ディスク１００を高速回転させる回転駆動手段である。スイングアーム１０３は、磁気ディスク１００の径方向において磁気ヘッド１０１を移動させるためのものであり、アクチュエータ１０４によって動作させられる。アクチュエータ１０４は、ボイスコイルモータなどからなる。ディスクコントローラ１０５は、磁気ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、およびアクチュエータ１０４を駆動制御するためのものである。このようなディスクコントローラ１０５は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータよりなる。
【００８２】
このような磁気記録装置Ｙにおける情報記録時には、磁気記録装置Ｙの各部が協働して、磁気ヘッド１０１の書き込み用ヘッド部によって磁気ディスク１００の記録層のユーザデータ領域にデータが書き込まれる。また、磁気記録装置Ｙにおける情報再生時には、磁気記録装置Ｙの各部が協働して、磁気ヘッド１０１の読み取り用ヘッド部によって磁気ディスク１００の記録層のユーザデータ領域からデータが読み取られる。
【実施例】
【００８３】
〔サンプル膜Ａ１〜Ａ８〕
スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように石英基板（旭硝子製）上に所定の厚さで成膜して、サンプル膜Ａ１〜Ａ８を作製した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。サンプル膜Ａ１〜Ａ８の各々のパターン形状は、一辺が２ｃｍの正方形である。サンプル膜Ａ１の厚さは３ｎｍ、サンプル膜Ａ２の厚さは５ｎｍ、サンプル膜Ａ３の厚さは６ｎｍ、サンプル膜Ａ４の厚さは８ｎｍ、サンプル膜Ａ５の厚さは１０ｎｍ、サンプル膜Ａ６の厚さは１２ｎｍ、サンプル膜Ａ７の厚さは１４ｎｍ、サンプル膜Ａ８の厚さは１５ｎｍである。
【００８４】
サンプル膜Ａ１〜Ａ８について、磁化容易軸方向の異方性磁界（Ｈ0）を測定した。異方性磁界の測定には、試料振動型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）を使用した。サンプル膜Ａ１〜Ａ８の異方性磁界測定の結果を図１４（ａ）にまとめる。
【００８５】
〔サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５〕
スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように石英基板（旭硝子製）上に所定の厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。その後、スパッタリング法により、軟磁性材料たるＣｏを、垂直磁気異方性を有するように当該ＣｏＰｔ膜上に所定の厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。このようにして、サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５を作製した。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の各々のパターン形状は、一辺が２ｃｍの正方形である。サンプル膜Ｂ１では、ＣｏＰｔ膜の厚さは７ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは３ｎｍである。サンプル膜Ｂ２では、ＣｏＰｔ膜の厚さは６ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは４ｎｍである。サンプル膜Ｂ３では、ＣｏＰｔ膜の厚さは５ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは５ｎｍである。サンプル膜Ｂ４では、ＣｏＰｔ膜の厚さは４ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは６ｎｍである。サンプル膜Ｂ５では、ＣｏＰｔ膜の厚さは３ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは７ｎｍである。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の全体厚さは、１０ｎｍである。
【００８６】
サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５について、サンプル膜Ａ１〜Ａ８と同様に、磁化容易軸方向の異方性磁界（Ｈ0）を測定した。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の異方性磁界測定の結果を図１４（ｂ）にまとめる。
【００８７】
〔サンプル膜についての評価〕
サンプル膜Ａ１〜Ａ８は、各々、単層の磁性部であり、例えば、上述の磁気ディスクＸ１における記録磁性部２２に相当するものである。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５は、各々、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部であり、例えば、磁気ディスクＸ１における記録磁性部２１に相当するものである。図１４の表にまとめられた数値からは、ハード／ソフト スタック構造をとるサンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の異方性磁界はサンプル膜Ａ１〜Ａ８の異方性磁界よりも小さい傾向にあることが、理解できよう。例えば、サンプル膜Ａ１の異方性磁界が０.８ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ５（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ１の厚さと同じで３ｎｍ）の異方性磁界は０.５５ｋＯｅである。サンプル膜Ａ２の異方性磁界が１ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ３（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ２の厚さと同じで５ｎｍ）の異方性磁界は０.６５ｋＯｅである。サンプル膜Ａ３の異方性磁界が１ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ２（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ３の厚さと同じで６ｎｍ）の異方性磁界は０.７ｋＯｅである。
【００８８】
〔実施例〕
図１５（ａ）に示す構成を有する磁気ディスクを、実施例の磁気ディスクとして、図４から図６を参照して上述した方法によって作製した。本実施例の磁気ディスクは、上述の第１の実施形態に係る磁気ディスクＸ１に含まれる構造を有するものである。本実施例の磁気ディスクの製造過程における図４（ａ）を参照して上述した磁性膜５１形成工程では、スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように所定下地膜上に１０ｎｍの厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。本実施例の磁気ディスクの製造過程における図４（ａ）を参照して上述した磁性膜５２形成工程では、スパッタリング法により、軟磁性材料たるＣｏを、垂直磁気異方性を有するようにＣｏＰｔ膜上に３ｎｍの厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。本実施例の磁気ディスクは、磁性膜５１，５２に由来して形成された複数の記録磁性部２１（ＣｏＰｔ層／Ｃｏ層）を記録層２０のユーザデータ領域に有し、且つ、磁性膜５１に由来して形成された複数の記録磁性部２２（ＣｏＰｔ層）を記録層２０のサーボ領域に有する。各サーボ領域の複数の記録磁性部２２において、サーボ情報が保持される。
【００８９】
〔比較例〕
図１５（ｂ）に示す構成を有する磁気ディスクを比較例の磁気ディスクとして作製した。本比較例の磁気ディスクは、ユーザデータ領域に含まれる第１の記録磁性部と同様に、サーボ領域に含まれる第２の記録磁性部がハード／ソフト スタック構造をとる点でのみ、上述の実施例の磁気ディスクと異なる。各サーボ領域の複数の第２の記録磁性部において、サーボ情報が保持される。
【００９０】
〔エラー測定〕
実施例の磁気ディスクおよび比較例の磁気ディスクの各々について、サーボ情報検出エラーの頻度を調べた。具体的には、電磁石(２０ｋＯｅ)によって測定対象の磁気ディスクの記録磁性部を一方向に着磁させた後、当該磁気ディスクを磁気ドライブに組み込み、ヘッドをロードさせ、当該磁気ディスクのサーボ情報信号を再生し、サーボ情報たるセクタナンバーを復調した。その結果、実施例の磁気ディスクでは、全セクタ（全セクタ数は１９０）において、サーボ情報検出エラーは生じなかった。これに対し、比較例の磁気ディスクでは、５セクタ（全セクタ数は１９０）において、サーボ情報検出エラーが生じた。これらから、本発明に含まれる実施例の磁気ディスクは、比較例の磁気ディスクよりも、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適することが理解できよう。
【００９１】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００９２】
（付記１）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
（付記２）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる第３垂直磁性層と、前記第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、前記第３垂直磁性層と交換結合し、且つ前記第２垂直磁性層より薄い、第４垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
（付記３）前記第２垂直磁性層は前記第１垂直磁性層よりも薄い、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記第４垂直磁性層は前記第３垂直磁性層よりも薄い、付記２または３に記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記第１磁性材料および前記第３磁性材料は同一材料よりなる、付記１から４のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記第２磁性材料および前記第４磁性材料は同一材料よりなる、付記２から５のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記第１磁性材料はＣｏＰｔであり、前記第２磁性材料はＣｏである、付記１から６のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記８）前記記録層は、第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記第２面の側において前記第２記録磁性部は前記第１記録磁性部よりも退避している、付記１から７のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記９）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、
前記第２記録磁性部の異方性磁界は前記第１記録磁性部の異方性磁界より大きい、磁気記録媒体。
（付記１０）前記第２記録磁性部の保磁力は、前記第１記録磁性部の保磁力より大きい、付記１から９のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記１１）付記１から１０のいずれか一つに記載の磁気記録媒体を備える磁気記録装置。
（付記１２）相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
（付記１３）相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来して前記第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
（付記１４）前記マスクを形成するための前記工程は、前記第２磁性材料層上にレジスト膜を形成する工程と、凹凸形状を伴う転写面を有するスタンパの前記転写面を前記レジスト膜に対して押し付けることによって当該レジスト膜に前記凹凸形状を転写する工程と、を含む付記１２または１３に記載の磁気記録媒体製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスクの平面図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図３】図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図１に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図５】図４の後に続く工程を表す。
【図６】図５の後に続く工程を表す。
【図７】スタンパの作製方法を表す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスクの部分拡大平面図である。第１の実施形態に係る磁気ディスクにとっての図２に相当する。
【図９】図８の線IX−IXに沿った断面図である。
【図１０】図８に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図１１】図１０の後に続く工程を表す。
【図１２】図１１の後に続く工程を表す。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置を表す。
【図１４】（ａ）は、サンプル膜Ａ１〜Ａ８についての異方性磁界測定の結果をまとめた表である。（ｂ）は、サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５についての異方性磁界測定の結果をまとめた表である。
【図１５】（ａ）は、実施例たる磁気ディスクの構成を表す。（ｂ）は比較例たる磁気ディスクの構成を表す。
【図１６】従来のビットパターンドメディアたる磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１７】図１６の線XVII−XVIIに沿った断面図である。
【図１８】図１６に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図１９】図１８の後に続く工程を表す。
【図２０】図１９の後に続く工程を表す。
【符号の説明】
【００９４】
Ｘ１，Ｘ２，８０ 磁気ディスク
Ｓ１ ユーザデータ領域
Ｓ２ サーボ領域
１０，８１ ディスク基板
２０，８２ 記録層
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２１，２２，８２Ａ，８２Ｂ 記録磁性部
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 垂直磁性層
２３，８２Ｃ 非磁性部
３０，８３ 軟磁性層
４０，８４ 保護膜
５１，５２ 磁性膜
５３ レジスト膜
５３Ａ レジストマスク
５３ａ，５３ｂ 凸部
６０ スタンパ
６０ａ 転写面
６１，６２ 凹部
Ｙ 磁気記録装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニングされた記録磁性部を有する磁気記録媒体、そのような磁気記録媒体を備えた磁気記録装置、および、そのような磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクなどの記憶装置を構成するための記録媒体として、磁気ディスク（磁気記録媒体）が知られている。磁気ディスクは、ディスク基板と所定の磁性構造を有する記録層とを含む積層構造を有する。コンピュータシステム等における情報処理量の増大に伴い、磁気ディスクについては高記録密度化の要求が高まっている。
【０００３】
磁気ディスクの技術分野においては、高記録密度化を図るのに適した磁気ディスクとして、いわゆるビットパターンドメディア（ＢＰＭ）が知られている。ＢＰＭたる磁気ディスクについては、例えば下記の特許文献１〜３に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１００４９９号公報
【特許文献２】特開２００８−１２３６３８号公報
【特許文献３】特開２００８−２３４７７４号公報
【０００５】
図１６および図１７は、ＢＰＭたる従来の磁気ディスク８０を表す。図１６は、磁気ディスク８０の部分拡大平面図である。図１７は、図１６の線XVII−XVIIに沿った断面図である。
【０００６】
磁気ディスク８０は、ディスク基板８１、記録層８２、および保護膜８３（図１６では図示略）からなる積層構造を有する。記録層８２は、磁気ディスク８０の周方向Ｄ1に隣り合って交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含み、相互に離隔する複数の記録磁性部８２Ａと、相互に離隔する複数の記録磁性部８２Ｂと、これらの間に介在する非磁性部８２Ｃとからなる。記録磁性部８２Ａは、垂直磁気異方性を有し、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる。ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部８２Ａの各々は図１６に示すようにドット状の単一の記録セルをなすように設けられ、各記録磁性部８２Ａが所定方向に磁化されて、周方向Ｄ1に連なる記録磁性部８２Ａにおいて所定のユーザデータが記録されている。一方、記録磁性部８２Ｂは、垂直磁気異方性を有し、サーボ領域Ｓ２に含まれる。サーボ領域Ｓ２において周方向Ｄ1に連なる記録磁性部８２Ｂにおいてサーボ情報が保持される。図１６に示すように、記録磁性部８２Ｂは磁気ディスク８０の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部８２Ｂは、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。ＢＰＭたる磁気ディスク８０では、サーボ情報をなすための記録磁性部８２Ｂは、記録セルをなすための記録磁性部８２Ａよりも、磁気ディスク８０の径方向Ｄ2において長い。
【０００７】
図１８から図２０は、従来の磁気ディスク８０の製造方法を表す。磁気ディスク８０の製造においては、まず、図１８（ａ）に示すように、垂直磁気異方性を有する磁性膜８２’がディスク基板８１上に形成される。次に、図１８（ｂ）に示すように、スピンコーティング法により、磁性膜８２’上に所定のレジスト膜８４が形成される。次に、図１８（ｃ）および図１９（ａ）に示すように、スタンパ８５を使用したインプリント工程が行われる。スタンパ８５は複数の凹部８５ａを有する。凹部８５ａは、上述の記録層８２における記録磁性部８２Ａ，８２Ｂに対応するパターン形状を有し、且つ、各凹部８５ａの深さは全て同じである。本工程では、このようなスタンパ８５がレジスト膜８４に押し付けられる。これにより、スタンパ８５の凹凸情報がレジスト膜８４に転写されて、磁性膜８２’上にレジストパターン８４Ａが形成される。レジストパターン８４Ａは、上述の記録層８２における記録磁性部８２Ａ，８２Ｂに対応するパターン形状を有する。インプリント工程の後、レジストパターン８４Ａからスタンパ８５が取り外される。
【０００８】
本方法では、次に、図１９（ｂ）に示すように、レジストパターン８４Ａがマスクとして利用されて磁性膜８２’に対してドライエッチングが施され、磁性膜８２’がパターニングされる。これにより、上述の記録磁性部８２Ａ，８２Ｂがパターン形成されることとなる。次に、図２０（ａ）に示すように、レジストパターン８４Ａが除去される。次に、図２０（ｂ）に示すように、記録磁性部８２Ａ，８２Ｂ間に非磁性部８２Ｃが形成される。次に、図２０（ｃ）に示すように、保護膜８３が形成される。以上のような方法により、パターニングされた記録磁性部８２Ａ，８２Ｂを有する従来の磁気ディスク８０は製造される。
【０００９】
磁気ディスク８０において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる記録磁性部８２Ａと、サーボ領域Ｓ２に含まれる記録磁性部８２Ｂとは、上述のように同じ磁性膜８２’に由来して形成され、同じ組成の磁性材料よりなる。記録磁性部８２Ａ，８２Ｂが同じ組成の磁性材料よりなるため、記録磁性部８２Ａの異方性磁界と記録磁性部８２Ｂの異方性磁界とは同じである。しかしながら、記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力とは有意に異なる。記録磁性部８２Ａ，８２Ｂは同じ組成の磁性材料よりなるけれども、記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力とは有意に異なるのである。
【００１０】
膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の保磁力は、当該磁性部のパターン形状によって異なり得るところ、当該磁性部の磁気的な孤立度が高いほど、当該磁性部の保磁力は高い傾向にあることが知られている。すなわち、膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の広がり面積が大きいほど、当該磁性部の保磁力は小さい傾向にあることが知られている。そして、膜状であって垂直磁気異方性を有する磁性部の保磁力は、当該磁性部における磁化反転の生じやすさに影響を与える。保磁力が小さいほど、磁性部は磁化反転しやすい。
【００１１】
従来の磁気ディスク８０においては、サーボ領域Ｓ２に含まれる記録磁性部８２Ｂは、上述のように径方向Ｄ2に延びる形状を有し、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれるドット状の記録磁性部８２Ａよりも、広がり面積が大きい。そのため、記録磁性部８２Ｂの保磁力は、記録磁性部８２Ａの保磁力よりも有意に小さい。そして、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる記録磁性部８２Ａについては、記録や再生を実行するために稼働する記録装置における記録用の磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に、保磁力が小さく設定される。このような記録磁性部８２Ａよりも、記録磁性部８２Ｂは保磁力が小さくなる。このような記録磁性部８２Ｂは、磁気ヘッドからの漏れ磁界などの磁気的外乱の作用によって、磁化反転してしまう場合がある。
【００１２】
このように、ＢＰＭたる従来の磁気ディスク８０においては、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部８２Ｂに磁気的外乱が作用することによって記録磁性部８２Ｂが磁化反転しやすい。サーボ領域Ｓ２にてサーボ情報を保持する複数の記録磁性部８２Ｂにおいて、磁化方向が本来的な方向から反転している記録磁性部８２Ｂが存在すると、磁気ディスク８０について記録や再生を実行するために稼働する記録装置の磁気ヘッドが当該サーボ領域Ｓ２において適切なサーボ情報を読み取ることができない。すなわち、記録装置においてサーボ情報検出エラーが頻発する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上のような事情の下で考え出されたものであり、ユーザデータ領域およびサーボ領域の各々において複数の記録磁性部が離隔して設けられた、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適した磁気記録媒体、そのような磁気記録媒体を備える磁気記録装置、および、そのような磁気記録媒体を製造するための方法を提供することを、目的とする。
【００１４】
本発明の第１の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は複数の第２記録磁性部を含む。第１記録磁性部は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する。第２記録磁性部は、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、且つ、垂直磁気異方性を有する。
【００１５】
本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体において、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部の第１垂直磁性層は、第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第１記録磁性部の第２垂直磁性層は、第１垂直磁性層をなす第１磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第１記録磁性部では、これら第１および第２垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第１記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第１垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第２垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。
【００１６】
ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、下記の式（１）で表されることが知られている。式（１）において、Ｈk0は、ソフト層（第１記録磁性部では第２垂直磁性層）がない場合の異方性磁界であり、γは、ハード層（第１記録磁性部では第１垂直磁性層）に対するソフト層（第１記録磁性部では第２垂直磁性層）の厚さの比である。
【００１７】
【数１】
【００１８】
式（１）からは、γが大きいほどＨkは小さい傾向にあることが分かる。γの増加により、Ｈk0に対してＨkは１＋γに反比例して減少するのである。そのため、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部の異方性磁界Ｈkは、ソフト層が存在しないとした場合（γ＝０の場合）における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該磁性部の保磁力Ｈｃも小さい傾向にある。
【００１９】
したがって、本発明の第１の側面においては、第１記録磁性部（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、第２垂直磁性層（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0よりも小さい。そして、第１記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。本磁気記録媒体では、複数のこのような第１記録磁性部において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００２０】
また、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体において、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。このような第２記録磁性部については、異方性磁界の比較的に大きな磁性部として設けることが可能である。第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２１】
以上のように、本磁気記録媒体は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい第１記録磁性部をユーザデータ領域に有し、且つ、異方性磁界を大きく設定しやすく従って保磁力を大きく設定しやすい第２記録磁性部をサーボ領域に有する。このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２２】
本発明の第２の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は複数の第２記録磁性部を含む。第１記録磁性部は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する。第２記録磁性部は、第３垂直磁性層と第４垂直磁性層とを含む積層構造を有する。第３垂直磁性層は、第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる。第４垂直磁性層は、第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、第３垂直磁性層と交換結合し、且つ第２垂直磁性層より薄い。
【００２３】
本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体において、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部の第１垂直磁性層は、第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第１記録磁性部の第２垂直磁性層は、第１垂直磁性層をなす第１磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第１記録磁性部では、これら第１および第２垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第１記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第１垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第２垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、上述のように上記式（１）で表される。したがって、本発明の第２の側面においては、第１の側面に関して上述したのと同様に、第１記録磁性部（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、第２垂直磁性層（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、第１記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。本磁気記録媒体では、複数のこのような第１記録磁性部において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００２４】
また、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体において、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部の第３垂直磁性層は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層をなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。これに対し、第２記録磁性部の第４垂直磁性層は、第３垂直磁性層をなす第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな磁性材料、例えば軟磁性材料よりなる。第２記録磁性部では、これら第３および第４垂直磁性層が交換結合している。すなわち、第２記録磁性部は、例えば硬磁性層たる第３垂直磁性層（ハード層）と例えば軟磁性層たる第４垂直磁性層（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このようにハード／ソフト スタック構造をとる第２記録磁性部の異方性磁界Ｈkは、第１記録磁性部の異方性磁界Ｈkと同様、上記式（１）で表される。一方、第２記録磁性部の第４垂直磁性層（ソフト層）は、第１記録磁性部の第２垂直磁性層（ソフト層）よりも薄い。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部におけるソフト層が薄いほど、即ち、ハード層に対するソフト層の厚さの比γが小さいほど、当該磁性部の異方性磁界Ｈkは大きい傾向にある。そのため、共にハード／ソフト スタック構造をとる第１および第２記録磁性部であっても、第１記録磁性部よりも第２記録磁性部を、異方性磁界の大きな磁性部として設けやすい。第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２５】
以上のように、本磁気記録媒体は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい第１記録磁性部をユーザデータ領域に有し、且つ、異方性磁界を大きく設定しやすく従って保磁力を大きく設定しやすい第２記録磁性部をサーボ領域に有する。このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２６】
本発明の第３の側面によると磁気記録媒体が提供される。この磁気記録媒体は、ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備える。ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、第２記録磁性部の異方性磁界は第１記録磁性部の異方性磁界より大きい。
【００２７】
本磁気記録媒体においては、第２記録磁性部の異方性磁界は第１記録磁性部の異方性磁界よりも大きいところ、第２記録磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該第２記録磁性部の異方性磁界が大きいほど当該第２記録磁性部の保磁力も大きい傾向にある。第２記録磁性部の保磁力が大きいほど、第２記録磁性部は磁化反転しにくい。本磁気記録媒体は、複数のこのような第２記録磁性部において、サーボ情報を保持することができる。
【００２８】
このような本磁気記録媒体では、第２記録磁性部の保磁力Ｈｃ2を第１記録磁性部の保磁力Ｈｃ1より大きく設定しやすい。或は、本磁気記録媒体では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定しやすい。したがって、本磁気記録媒体は、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、本媒体は、ユーザデータ領域に含まれる第１記録磁性部について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域に含まれる第２記録磁性部について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００２９】
本発明の第４の側面によると磁気記録装置が提供される。この磁気記録装置は、本発明の第１の側面、第２の側面、または第３の側面に係る磁気記録媒体を備える。本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第１の側面に関して上述した効果が奏される。本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第２の側面に関して上述した効果が奏される。本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体を備える磁気記録装置では、その具備する磁気記録媒体において、第３の側面に関して上述した効果が奏される。
【００３０】
本発明の第５の側面によると磁気記録媒体製造方法が提供される。この磁気記録媒体製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程、および第４工程を含む。第１工程では、相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する。第２工程では、相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する。第３工程では、第１領域および第２領域を含み、第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、第２磁性材料層上に形成する。第４工程では、第１磁性材料層、第２磁性材料層、およびマスクを含む積層構造部に対して、マスクの側から異方性エッチング処理を施す。これにより、第４工程では、マスクの第１領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成する。これとともに、第４工程では、マスクの第２領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する。このような方法によると、本発明の第１の側面または第３の側面に係る磁気記録媒体を適切に製造することができる。
【００３１】
本発明の第６の側面によると磁気記録媒体製造方法が提供される。この磁気記録媒体製造方法は、第１工程、第２工程、第３工程、および第４工程を含む。第１工程では、相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する。第２工程では、相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する。第３工程では、第１領域および第２領域を含み、第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、第２磁性材料層上に形成する。第４工程では、第１磁性材料層、第２磁性材料層、およびマスクを含む積層構造部に対して、マスクの側から異方性エッチング処理を施す。これにより、第４工程では、マスクの第１領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成する。これとともに、第４工程では、マスクの第２領域に対応する箇所にて、第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および第２磁性材料層に由来して第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する。このような方法によると、本発明の第２の側面または第３の側面に係る磁気記録媒体を適切に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１から図３は、本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスクＸ１を表す。図１は、磁気ディスクＸ１の平面図である。図２は、磁気ディスクＸ１の部分拡大平面図である。図３は、図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【００３３】
磁気ディスクＸ１は、ディスク基板１０、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０（図１および図２では図示略）を含む積層構造を有する、情報記録と情報再生とを実行可能なビットパターンドメディア（ＢＰＭ）である。
【００３４】
ディスク基板１０は、主に、磁気ディスクＸ１の剛性を確保するための部位であり、例えば、アルミニウム合金、ガラス、シリコン、またはポリカーボネート樹脂よりなる。
【００３５】
記録層２０は、ディスク基板１０側の第１面２０ａおよび保護膜４０側ないし記録面側の第２面２０ｂを有し、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1において交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む。また、記録層２０は、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２１と、サーボ領域Ｓ２に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２２と、これらの間に介在する非磁性部２３とを含んでなる。このような記録層２０には、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２にわたって延び且つ磁気ディスクＸ１の回転中心Ａを共通中心として同心円状に配された複数のトラック（図示略）が設けられている。
【００３６】
ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部２１の各々は、図２に示すように、ドット状の単一の記録セルをなすように設けられている。図２に表れている記録磁性部２１の直径は、例えば１０〜３０ｎｍである。また、記録磁性部２１は、図３に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２１ａは、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなる。第１磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２１ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。第２磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２１ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。記録磁性部２１では、これら垂直磁性層２１ａ，２１ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２１は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２１ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２１の全体厚さは、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており、例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２１ａの厚さは例えば４〜１５ｎｍである。垂直磁性層２１ｂの厚さは例えば１〜５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２１ｂは垂直磁性層２１ａよりも薄いのが好ましい。ユーザデータ領域Ｓ１においては、各記録磁性部２１が所定方向に磁化されて、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２１において所定のユーザデータが書き換え可能に記録されている。
【００３７】
サーボ領域Ｓ２における複数の記録磁性部２２の各々は、図２に示すように、磁気ディスクＸ１の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部２２は、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。そして、記録磁性部２２は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂの第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、且つ、垂直磁気異方性を有する。第３磁性材料は例えば硬磁性材料であり、記録磁性部２２のための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。記録磁性部２２のための第３磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａのための第１磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。また、記録磁性部２２は、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような記録磁性部２２の厚さは例えば５〜２０ｎｍである。サーボ領域Ｓ２においては、磁気ディスクＸ１の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２２においてサーボ情報が保持される。
【００３８】
非磁性部２３は、例えばＳｉＮ、Ｃ、ＳｉＯ2などの非磁性材料よりなる。非磁性部２３の存在により、記録磁性部２１間、記録磁性部２２間、および記録磁性部２１，２２間の磁気的相互作用が充分に抑制されて、各記録磁性部２１および各記録磁性部２２について充分に高い磁気的孤立度が確保されている。
【００３９】
軟磁性層３０は、磁気ディスクＸ１への記録時等に保護膜４０に対向する磁気ヘッド（図示略）からの磁束を再び当該ヘッドに環流させる磁路を効率よく形成するためのものであり、高透磁率を有して大きな飽和磁化を有するとともに小さな保磁力を有する軟磁性材料よりなる。記録時には、記録用磁気ヘッドによる記録磁界の印加によって、ユーザデータ領域Ｓ１の各記録磁性部２１が所定方向に磁化されるところ、軟磁性層３０が存在することにより、記録磁性部２１を磁化反転させるのに必要な実効的な記録磁界を低減させることが可能となる。このような軟磁性層３０のための軟磁性材料としては、例えば、ＦｅＣ、ＦｅＮｉ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＳｉＣ、ＦｅＣｏ−ＡｌＯを採用することができる。
【００４０】
保護膜４０は、記録層２０や軟磁性層３０を外界から物理的および化学的に保護するための部位であり、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）よりなる。
【００４１】
以上のようなディスク基板１０、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む磁気ディスクＸ１の積層構造中には、必要に応じて他の層が含まれてもよい。また、磁気ディスクＸ１は、記録層２０、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造をディスク基板１０の片面または両面に有する。
【００４２】
磁気ディスクＸ１において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる各記録磁性部２１は、上述のように、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、下記の式（１）で表されることが知られている。式（１）において、Ｈk0は、ソフト層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ｂ）がない場合の異方性磁界であり、γは、ハード層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ａ）に対するソフト層（記録磁性部２１では垂直磁性層２１ｂ）の厚さの比である。
【００４３】
【数２】
【００４４】
式（１）からは、γが大きいほどＨkは小さい傾向にあることが分かる。γの増加により、Ｈk0に対してＨkは１＋γに反比例して減少するのである。そのため、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部の異方性磁界Ｈkは、ソフト層が存在しないとした場合（γ＝０の場合）における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部が磁気的に充分に孤立している場合には、当該磁性部の異方性磁界Ｈkが小さいほど当該磁性部の保磁力Ｈｃも小さい傾向にある。
【００４５】
したがって、磁気ディスクＸ１においては、記録磁性部２１（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0よりも小さい。そして、非磁性部２３の存在によって記録磁性部２１は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkが小さいほど記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。磁気ディスクＸ１では、複数のこのような記録磁性部２１において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００４６】
また、磁気ディスクＸ１において、サーボ領域Ｓ２に含まれる各記録磁性部２２は、上述のように、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂをなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな磁性材料、例えば硬磁性材料よりなる。このような記録磁性部２２については、異方性磁界の比較的に大きな磁性部として設けることが可能である。好ましくは、記録磁性部２２の異方性磁界は、記録磁性部２１の異方性磁界より大きい。非磁性部２３の存在によって記録磁性部２２は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２２の異方性磁界が大きいほど記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。好ましくは、記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2は、記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きい。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、記録磁性部２２は磁化反転しにくい。磁気ディスクＸ１は、複数のこのような記録磁性部２２において、サーボ情報を保持することができる。
【００４７】
以上のように、磁気ディスクＸ１は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい記録磁性部２１をユーザデータ領域Ｓ１に有し、且つ、異方性磁界したがって保磁力を大きく設定しやすい記録磁性部２２をサーボ領域Ｓ２に有する。このような磁気ディスクＸ１では、記録磁性部２２の保磁力Ｈｃ2を記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きく設定することが可能である。或は、磁気ディスクＸ１では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定することが可能である。したがって、磁気ディスクＸ１は、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、磁気ディスクＸ１は、ユーザデータ領域Ｓ１の記録磁性部２１について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定するのに適する。
【００４８】
磁気ディスクＸ１の記録層２０の記録磁性部２２は、図３に示すように、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような構成は、記録磁性部２２について磁化反転を抑制するのに資する。このような構成によると、磁気ディスクＸ１への記録時等に保護膜４０に対向して走行する磁気ヘッド（図示略）と記録磁性部２２との間の距離を大きく設定しやすいからである。磁気ヘッドと記録磁性部２２との間の距離が大きいほど、磁気ヘッドからの漏れ磁界が記録磁性部２２へ作用することは抑制され、記録磁性部２２の磁化反転は抑制される。
【００４９】
図４から図６は、磁気ディスクＸ１の製造方法を表す。本方法においては、まず、図４（ａ）に示すように、ディスク基板１０上に、軟磁性層３０、磁性膜５１、磁性膜５２、およびレジスト膜５３を順次形成する。軟磁性層３０の形成においては、例えばスパッタリング法により、軟磁性層３０に関して上述した軟磁性材料をディスク基板１０上に成膜する。磁性膜５１の形成においては、例えばスパッタリング法により、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａまたは記録磁性部２２に関して上述した磁性材料を軟磁性層３０上に成膜する。磁性膜５２の形成においては、例えばスパッタリング法により、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂに関して上述した磁性材料を磁性膜５１上に成膜する。レジスト膜５３の形成においては、熱硬化型レジスト材料または紫外線硬化型レジスト材料をスピンコーティング法によって磁性膜５２上に成膜する。
【００５０】
次に、図４（ｂ）および図５（ａ）に示すように、スタンパ６０を使用してインプリント工程を行う。スタンパ６０は、製造すべき磁気ディスクＸ１におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１’とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２’とを含む。また、スタンパ６０は、転写面６０ａを有し、転写面６０ａ側に複数の凹部６１および複数の凹部６２を有する（即ち、転写面６０ａは凹凸形状を伴う）。複数の凹部６１は第１領域Ｓ１’に設けられており、複数の凹部６２は第２領域Ｓ２’に設けられている。凹部６１は凹部６２よりも深い。レジスト膜５３として紫外線硬化型レジスト材料よりなるものを採用する場合、スタンパ６０としては、紫外線が透過可能なものを使用する。
【００５１】
本インプリント工程では、このようなスタンパ６０の転写面６０ａをレジスト膜５３に押し付ける。レジスト膜５３が熱硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態で加熱してレジスト膜５３を硬化させる。レジスト膜５３が紫外線硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態でレジスト膜５３に対して紫外線を照射してレジスト膜５３を硬化させる。このようなインプリント工程によって、転写面６０ａの凹凸形状がレジスト膜５３に転写されて、レジストマスク５３Ａが形成される。レジストマスク５３Ａは、製造すべき磁気ディスクＸ１におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１”とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２”とを含む。第１領域Ｓ１”には、スタンパ６０の凹部６１に応じて形成された凸部５３ａが含まれる。第２領域Ｓ２”には、スタンパ６０の凹部６２に応じて形成された凸部５３ｂが含まれる。凸部５３ａの長さＬ1は、凸部５３ｂの長さＬ2よりも大きい。
【００５２】
また、本インプリント工程では、図５（ａ）に示すように、スタンパ６０は磁性膜５２に至らず、磁性膜５２とスタンパ６０との間にはレジスト材料が残存するのが好ましい。スタンパ６０が磁性膜５２に至ると、形成されるレジストマスク５３Ａと磁性膜５２との接触面積が低下するなどしてレジストマスク５３Ａが磁性膜５２から剥離しやすくなってしまう。そのような剥離が生じないように、スタンパ６０と磁性膜５２との間にレジスト材料が意図的に残されるのが好ましいのである。
【００５３】
図７は、スタンパ６０の作製方法の一例を表す。本方法においては、まず、図７（ａ）に示すように、スピンコーティング法によってディスク状の石英基板６０’上にフォトレジスト膜７０を形成する。
【００５４】
次に、図７（ｂ）に示すように、フォトリソ法によってフォトレジスト膜７０に凹部７１，７２を形成する。具体的には、所定の電子ビーム描画装置を使用して行う露光処理によって所定パターン（潜像）をフォトレジスト膜７０に露光形成した後、当該フォトレジスト膜７０に現像処理を施す。露光処理においては、露光強度および露光時間を調節することによって、凹部７２形成予定箇所における露光深さよりも、凹部７１形成予定箇所における露光深さを大きくする。このような手法により、深さの異なる凹部７１と凹部７２とをフォトレジスト膜７０に形成することができる。
【００５５】
次に、図７（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜７０側から石英基板６０’に対して異方性ドライエッチングを施して、石英基板６０’において凹部６１，６２を形成する。以上のようにして、スタンパ６０を作製することができる。
【００５６】
磁気ディスクＸ１の製造においては、スタンパ６０を使用して行う上述のインプリント工程の後、図５（ｂ）に示すように、スタンパ６０をレジストマスク５３Ａから取り外す。
【００５７】
次に、凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａの側から磁性膜５１，５２に対して異方性ドライエッチングを施すことにより、図６（ａ）に示すように、上述の記録磁性部２１，２２をパターン形成する。レジストマスク５３Ａの凸部５３ａ，５３ｂの高さや、磁性膜５２の厚さ、本工程でのエッチング時間等を調整することにより、磁性膜５１，５２由来の部分を有する記録磁性部２１と、磁性膜５２由来の部分を有さない記録磁性部２２とを形成することができる。この後、例えば所定の溶解液を作用させることにより、レジストマスク５３Ａの残渣を除去する。
【００５８】
次に、図６（ｂ）に示すように非磁性部２３を形成する。具体的には、記録磁性部２１，２２間の隙間を充填しつつ記録磁性部２１，２２を覆うように、非磁性部２３に関して上述した非磁性材料を堆積させた後、過剰分を例えば研磨除去する。本工程にて、記録層２０が形成されることとなる。
【００５９】
次に、図６（ｃ）に示すように保護膜４０を形成する。保護膜４０の形成においては、例えばスパッタリング法により、保護膜４０に関して上述した材料を記録層２０上に成膜する。以上のようにして、記録層２０におけるユーザデータ領域Ｓ１に複数の記録磁性部２１を有し且つサーボ領域Ｓ２に複数の記録磁性部２２を有する磁気ディスクＸ１を、適切に製造することができる。
【００６０】
本方法においては、記録磁性部２１，２２をパターニングする際に必要なマスク（所定の凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａ）の形成にあたり、スタンパ６０を使用して行うインプリント法を採用するため、電子ビーム描画装置を使用する必要はない。すなわち、磁気ディスクＸ１ごとの製造過程において、長時間にわたる電子ビーム描画装置による露光処理を行う必要はない。したがって、本方法は、磁気ディスクＸ１を効率よく製造するのに適し、磁気ディスクＸ１の量産化を図りやすい。
【００６１】
図８および図９は、本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスクＸ２を表す。図８は、磁気ディスクＸ２の拡大平面図であり、第１の実施形態に係る上述の磁気ディスクＸ１にとっての図２に相当する。図９は、図８の線IX−IXに沿った断面図であり、磁気ディスクＸ１にとっての図３に相当する。
【００６２】
磁気ディスクＸ２は、ディスク基板１０、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造を有する、情報記録と情報再生とを実行可能なＢＰＭである。磁気ディスクＸ２は、記録層２０に代えて記録層２０’を備える点において、磁気ディスクＸ１と異なる。
【００６３】
記録層２０’は、ディスク基板１０側の第１面２０ａおよび保護膜４０側ないし記録面側の第２面２０ｂを有し、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1において交互に配されたユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２を含む。また、記録層２０’は、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２１と、サーボ領域Ｓ２に含まれて相互に離隔する複数の記録磁性部２２’と、これらの間に介在する非磁性部２３とを含んでなる。このような記録層２０’には、ユーザデータ領域Ｓ１およびサーボ領域Ｓ２にわたって延び且つ磁気ディスクＸ２の回転中心を共通中心として同心円状に配された複数のトラック（図示略）が設けられている。記録層２０’は、記録磁性部２２に代えて記録磁性部２２’を備える点において、磁気ディスクＸ１における上述の記録層２０と異なる。
【００６４】
ユーザデータ領域Ｓ１における複数の記録磁性部２１の各々は、図８に示すように、ドット状の単一の記録セルをなすように設けられている。図８に表れている記録磁性部２１の直径は、例えば１０〜３０ｎｍである。また、記録磁性部２１は、図９に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２１ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２１ａは、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなる。第１磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２１ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。第２磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２１ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。記録磁性部２１では、これら垂直磁性層２１ａ，２１ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２１は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２１ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２１の全体厚さは、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており、例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２１ａの厚さは例えば４〜１５ｎｍである。垂直磁性層２１ｂの厚さは例えば１〜５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２１ｂは垂直磁性層２１ａよりも薄いのが好ましい。ユーザデータ領域Ｓ１においては、各記録磁性部２１が所定方向に磁化されて、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２１において所定のユーザデータが書き換え可能に記録されている。
【００６５】
サーボ領域Ｓ２における複数の記録磁性部２２’の各々は、図８に示すように、磁気ディスクＸ２の径方向Ｄ2に延びる形状を有する。径方向Ｄ2において、記録磁性部２２’は、トラック幅に相当する長さや、複数のトラックにわたる長さを有する。また、記録磁性部２２’は、図９に示すように、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２２ａと、垂直磁気異方性を有する垂直磁性層２２ｂとを含む積層構造を有する。垂直磁性層２２ａは、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂをなす第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり、垂直磁性層２１ｂは、当該第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなる。第３磁性材料は例えば硬磁性材料であり、垂直磁性層２２ａのための硬磁性材料としては、例えば、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ、またはＳｍＣｏを採用することができる。垂直磁性層２２ａのための第３磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ａのための第１磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。第４磁性材料は例えば軟磁性材料であり、垂直磁性層２２ｂのための軟磁性材料としては、例えばＣｏやＮｉＦｅを採用することができる。垂直磁性層２２ｂのための第４磁性材料は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂのための第２磁性材料と、同じであってもよいし、異なってもよい。また、記録磁性部２２’は、記録層２０’の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。記録磁性部２２’では、これら垂直磁性層２２ａ，２２ｂが交換結合している。すなわち、記録磁性部２２’は、例えば硬磁性層たる垂直磁性層２２ａ（ハード層）と例えば軟磁性層たる垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このような記録磁性部２２’の全体厚さは、垂直磁性層２２ａ（ハード層）と垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に充分に小さく設定されており例えば５〜２０ｎｍである。垂直磁性層２２ａの厚さは例えば４.５〜１５.５ｎｍである。垂直磁性層２２ｂの厚さは、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂの厚さより小さい限りにおいて、例えば０.５〜４.５ｎｍである。良好なハード／ソフト スタック構造をなすうえでは、垂直磁性層２２ｂは垂直磁性層２２ａよりも薄いのが好ましい。サーボ領域Ｓ２においては、磁気ディスクＸ２の周方向Ｄ1に連なる記録磁性部２２’においてサーボ情報が保持される。
【００６６】
記録層２０’以外の磁気ディスクＸ２の構成は、記録層２０以外の磁気ディスクＸ１の構成と同じである。ディスク基板１０、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む磁気ディスクＸ２の積層構造中には、必要に応じて他の層が含まれてもよい。また、磁気ディスクＸ２は、記録層２０’、軟磁性層３０、および保護膜４０を含む積層構造をディスク基板１０の片面または両面に有する。
【００６７】
磁気ディスクＸ２において、ユーザデータ領域Ｓ１に含まれる各記録磁性部２１は、上述のように、垂直磁性層２１ａ（ハード層）と垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部において、ハード層とソフト層の磁化がコヒーレンシーを保って一緒に回転し得る程度に当該磁性部の全体厚さが充分に小さい場合、当該磁性部における実効的な異方性磁界Ｈkは、上述のように上記式（１）で表される。したがって、磁気ディスクＸ２においては、磁気ディスクＸ１に関して上述したのと同様に、記録磁性部２１（ハード／ソフト スタック構造をとる）の異方性磁界Ｈkは、垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）が存在しないとした場合における異方性磁界Ｈk0より小さい。そして、非磁性部２３の存在によって記録磁性部２１は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkが小さいほど記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1も小さい傾向にある。磁気ディスクＸ２では、複数のこのような記録磁性部２１において、ユーザデータを書き換え可能に記録することができる。
【００６８】
また、磁気ディスクＸ２において、サーボ領域Ｓ２に含まれる各記録磁性部２２’は、上述のように、垂直磁性層２２ａ（ハード層）と垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）とが交換結合してなるいわゆるハード／ソフト スタック構造をとる。このようにハード／ソフト スタック構造をとる記録磁性部２２’の異方性磁界Ｈkは、記録磁性部２１の異方性磁界Ｈkと同様、上記式（１）で表される。一方、記録磁性部２２’の垂直磁性層２２ｂ（ソフト層）は、記録磁性部２１の垂直磁性層２１ｂ（ソフト層）よりも薄い。ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部におけるソフト層が薄いほど、即ち、ハード層に対するソフト層の厚さの比γが小さいほど、当該磁性部の異方性磁界Ｈkは大きい傾向にある。そのため、共にハード／ソフト スタック構造をとる記録磁性部２１，２２’であっても、例えば、記録磁性部２１よりも記録磁性部２２’を、異方性磁界の大きな磁性部として設けることが可能である。非磁性部２３の存在によって記録磁性部２２’は磁気的に充分に孤立しているところ、記録磁性部２２’の異方性磁界が大きいほど記録磁性部２２’の保磁力Ｈｃ2も大きい傾向にある。保磁力Ｈｃ2が大きいほど、記録磁性部２２’は磁化反転しにくい。磁気ディスクＸ２は、複数のこのような記録磁性部２２’において、サーボ情報を保持することができる。
【００６９】
以上のように、磁気ディスクＸ２は、異方性磁界を小さく設定しやすく従って保磁力を小さく設定しやすい記録磁性部２１をユーザデータ領域Ｓ１に有し、且つ、異方性磁界したがって保磁力を大きく設定しやすい記録磁性部２２’をサーボ領域Ｓ２に有する。このような磁気ディスクＸ２では、記録磁性部２２’の保磁力Ｈｃ2を記録磁性部２１の保磁力Ｈｃ1より大きく設定することが可能である。或は、磁気ディスクＸ２では、保磁力Ｈｃ2が保磁力Ｈｃ1より小さくても、当該保磁力間の差を、上述の磁気ディスク８０の記録磁性部８２Ａの保磁力と記録磁性部８２Ｂの保磁力（記録磁性部８２Ａの保磁力より小さい）との差よりも小さく設定することが可能である。したがって、磁気ディスクＸ２は、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２’の磁化反転を抑制するのに適する。具体的には、磁気ディスクＸ２は、ユーザデータ領域Ｓ１の記録磁性部２１について記録用磁気ヘッドによって磁化方向を変更可能な程度に保磁力を小さく設定しつつ、サーボ領域Ｓ２の記録磁性部２２’について磁化反転を抑制する程度に保磁力を大きく設定できる。
【００７０】
磁気ディスクＸ２の記録層２０の記録磁性部２２’は、記録層２０の第２面２０ｂ側において記録磁性部２１よりも退避している。このような構成は、記録磁性部２２’について磁化反転を抑制するのに資する。このような構成によると、磁気ディスクＸ２への記録時等に保護膜４０に対向して走行する磁気ヘッド（図示略）と記録磁性部２２’との間の距離を大きく設定しやすいからである。磁気ヘッドと記録磁性部２２’との間の距離が大きいほど、磁気ヘッドからの漏れ磁界が記録磁性部２２’へ作用することは抑制され、記録磁性部２２’の磁化反転は抑制される。
【００７１】
図１０から図１２は、磁気ディスクＸ２の製造方法を表す。本方法においては、まず、図１０（ａ）に示すように、ディスク基板１０上に、軟磁性層３０、磁性膜５１、磁性膜５２、およびレジスト膜５３を順次形成する。軟磁性層３０、磁性膜５１，５２、およびレジストマスク５３の形成手法については、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図４（ａ）を参照して上述したのと同様である。
【００７２】
次に、図１０（ｂ）および図１１（ａ）に示すように、スタンパ６０を使用してインプリント工程を行う。スタンパ６０は、製造すべき磁気ディスクＸ２におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１’とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２’とを含む。また、スタンパ６０は、転写面６０ａを有し、転写面６０ａ側に複数の凹部６１および複数の凹部６２を有する（即ち、転写面６０ａは凹凸形状を伴う）。複数の凹部６１は第１領域Ｓ１’に設けられており、複数の凹部６２は第２領域Ｓ２’に設けられている。凹部６１は凹部６２よりも深い。レジスト膜５３として紫外線硬化型レジスト材料よりなるものを採用する場合、スタンパ６０としては、紫外線が透過可能なものを使用する。スタンパ６０の製造手法は、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図７を参照して上述したのと同様である。
【００７３】
本インプリント工程では、このようなスタンパ６０の転写面６０ａをレジスト膜５３に押し付ける。レジスト膜５３が熱硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態で加熱してレジスト膜５３を硬化させる。レジスト膜５３が紫外線硬化型レジスト材料よりなる場合、スタンパ６０をレジスト膜５３に押し付けた状態でレジスト膜５３に対して紫外線を照射してレジスト膜５３を硬化させる。このようなインプリント工程によって、転写面６０ａの凹凸形状がレジスト膜５３に転写されて、レジストマスク５３Ａが形成される。レジストマスク５３Ａは、製造すべき磁気ディスクＸ２におけるユーザデータ領域Ｓ１に対応する第１領域Ｓ１”とサーボ領域Ｓ２に対応する第２領域Ｓ２”とを含む。第１領域Ｓ１”には、スタンパ６０の凹部６１に応じて形成された凸部５３ａが含まれる。第２領域Ｓ２”には、スタンパ６０の凹部６２に応じて形成された凸部５３ｂが含まれる。凸部５３ａの長さＬ1は、凸部５３ｂの長さＬ2よりも大きい。
【００７４】
また、本インプリント工程では、図１１（ａ）に示すように、スタンパ６０は磁性膜５２に至らず、磁性膜５２とスタンパ６０との間にはレジスト材料が残存するのが好ましい。スタンパ６０が磁性膜５２に至ると、形成されるレジストマスク５３Ａと磁性膜５２との接触面積が低下するなどしてレジストマスク５３Ａが磁性膜５２から剥離しやすくなってしまう。そのような剥離が生じないように、スタンパ６０と磁性膜５２との間にレジスト材料が意図的に残されるのが好ましいのである。
【００７５】
磁気ディスクＸ２の製造においては、スタンパ６０を使用して行う上述のインプリント工程の後、図１１（ｂ）に示すように、スタンパ６０をレジストマスク５３Ａから取り外す。
【００７６】
次に、図１２（ａ）に示すように、凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａの側から磁性膜５１，５２に対して異方性ドライエッチングを施すことにより、上述の記録磁性部２１，２２’をパターン形成する。レジストマスク５３Ａの凸部５３ａ，５３ｂの高さや、磁性膜５２の厚さ、本工程でのエッチング時間等を調整することにより、記録磁性部２１と、当該記録磁性部２１とは磁性膜５２由来の部分の厚さの異なる記録磁性部２２’とを形成することができる。この後、例えば所定の溶解液を作用させることにより、レジストマスク５３Ａの残渣を除去する。
【００７７】
次に、図１２（ｂ）に示すように非磁性部２３を形成する。具体的には、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図６（ｂ）を参照して上述したのと同様である。本工程にて、記録層２０’が形成されることとなる。
【００７８】
次に、図１２（ｃ）に示すように保護膜４０を形成する。具体的には、磁気ディスクＸ１の製造方法に関して図６（ｃ）を参照して上述したのと同様である。以上のようにして、記録層２０’におけるユーザデータ領域Ｓ１に複数の記録磁性部２１を有し且つサーボ領域Ｓ２に複数の記録磁性部２２’を有する磁気ディスクＸ２を、適切に製造することができる。
【００７９】
本方法においては、記録磁性部２１，２２’をパターニングする際に必要なマスク（所定の凸部５３ａ，５３ｂを有するレジストマスク５３Ａ）の形成にあたり、スタンパ６０を使用して行うインプリント法を採用するため、電子ビーム描画装置を使用する必要はない。すなわち、磁気ディスクＸ２ごとの製造過程において、長時間にわたる電子ビーム描画装置による露光処理を行う必要はない。したがって、本方法は、磁気ディスクＸ２を効率よく製造するのに適し、磁気ディスクＸ２の量産化を図りやすい。
【００８０】
図１３は、本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置Ｙを表す。磁気記録装置Ｙは、複数の磁気ディスク１００と、磁気ヘッド１０１と、スピンドルモータ１０２と、スイングアーム１０３と、アクチュエータ１０４と、ディスクコントローラ１０５とを備える。
【００８１】
複数の磁気ディスク１００は、所定の間隔を空けて配されている。各磁気ディスク１００は、上述の磁気ディスクＸ１または上述の磁気ディスクＸ２であり、表裏両面に記録層を有する。磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１００に対してデータを読み書きするためのものであり、磁気ディスク１００の記録面と対向するように各スイングアーム１０３の先端に設けられている。このような磁気ヘッド１０１には、書き込み用ないし記録用のヘッド部（図示略）と読み取り用ないし再生用のヘッド部（図示略）とが磁気ディスク１００の周方向に離隔して設けられている。スピンドルモータ１０２は、磁気ディスク１００を高速回転させる回転駆動手段である。スイングアーム１０３は、磁気ディスク１００の径方向において磁気ヘッド１０１を移動させるためのものであり、アクチュエータ１０４によって動作させられる。アクチュエータ１０４は、ボイスコイルモータなどからなる。ディスクコントローラ１０５は、磁気ヘッド１０１、スピンドルモータ１０２、およびアクチュエータ１０４を駆動制御するためのものである。このようなディスクコントローラ１０５は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを備えたマイクロコンピュータよりなる。
【００８２】
このような磁気記録装置Ｙにおける情報記録時には、磁気記録装置Ｙの各部が協働して、磁気ヘッド１０１の書き込み用ヘッド部によって磁気ディスク１００の記録層のユーザデータ領域にデータが書き込まれる。また、磁気記録装置Ｙにおける情報再生時には、磁気記録装置Ｙの各部が協働して、磁気ヘッド１０１の読み取り用ヘッド部によって磁気ディスク１００の記録層のユーザデータ領域からデータが読み取られる。
【実施例】
【００８３】
〔サンプル膜Ａ１〜Ａ８〕
スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように石英基板（旭硝子製）上に所定の厚さで成膜して、サンプル膜Ａ１〜Ａ８を作製した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。サンプル膜Ａ１〜Ａ８の各々のパターン形状は、一辺が２ｃｍの正方形である。サンプル膜Ａ１の厚さは３ｎｍ、サンプル膜Ａ２の厚さは５ｎｍ、サンプル膜Ａ３の厚さは６ｎｍ、サンプル膜Ａ４の厚さは８ｎｍ、サンプル膜Ａ５の厚さは１０ｎｍ、サンプル膜Ａ６の厚さは１２ｎｍ、サンプル膜Ａ７の厚さは１４ｎｍ、サンプル膜Ａ８の厚さは１５ｎｍである。
【００８４】
サンプル膜Ａ１〜Ａ８について、磁化容易軸方向の異方性磁界（Ｈ0）を測定した。異方性磁界の測定には、試料振動型磁力計（Vibrating Sample Magnetometer：ＶＳＭ）を使用した。サンプル膜Ａ１〜Ａ８の異方性磁界測定の結果を図１４（ａ）にまとめる。
【００８５】
〔サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５〕
スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように石英基板（旭硝子製）上に所定の厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。その後、スパッタリング法により、軟磁性材料たるＣｏを、垂直磁気異方性を有するように当該ＣｏＰｔ膜上に所定の厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。このようにして、サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５を作製した。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の各々のパターン形状は、一辺が２ｃｍの正方形である。サンプル膜Ｂ１では、ＣｏＰｔ膜の厚さは７ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは３ｎｍである。サンプル膜Ｂ２では、ＣｏＰｔ膜の厚さは６ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは４ｎｍである。サンプル膜Ｂ３では、ＣｏＰｔ膜の厚さは５ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは５ｎｍである。サンプル膜Ｂ４では、ＣｏＰｔ膜の厚さは４ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは６ｎｍである。サンプル膜Ｂ５では、ＣｏＰｔ膜の厚さは３ｎｍであり、且つ、Ｃｏ膜の厚さは７ｎｍである。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の全体厚さは、１０ｎｍである。
【００８６】
サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５について、サンプル膜Ａ１〜Ａ８と同様に、磁化容易軸方向の異方性磁界（Ｈ0）を測定した。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の異方性磁界測定の結果を図１４（ｂ）にまとめる。
【００８７】
〔サンプル膜についての評価〕
サンプル膜Ａ１〜Ａ８は、各々、単層の磁性部であり、例えば、上述の磁気ディスクＸ１における記録磁性部２２に相当するものである。サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５は、各々、ハード／ソフト スタック構造をとる磁性部であり、例えば、磁気ディスクＸ１における記録磁性部２１に相当するものである。図１４の表にまとめられた数値からは、ハード／ソフト スタック構造をとるサンプル膜Ｂ１〜Ｂ５の異方性磁界はサンプル膜Ａ１〜Ａ８の異方性磁界よりも小さい傾向にあることが、理解できよう。例えば、サンプル膜Ａ１の異方性磁界が０.８ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ５（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ１の厚さと同じで３ｎｍ）の異方性磁界は０.５５ｋＯｅである。サンプル膜Ａ２の異方性磁界が１ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ３（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ２の厚さと同じで５ｎｍ）の異方性磁界は０.６５ｋＯｅである。サンプル膜Ａ３の異方性磁界が１ｋＯｅであるのに対し、サンプル膜Ｂ２（ＣｏＰｔ膜の厚さはサンプル膜Ａ３の厚さと同じで６ｎｍ）の異方性磁界は０.７ｋＯｅである。
【００８８】
〔実施例〕
図１５（ａ）に示す構成を有する磁気ディスクを、実施例の磁気ディスクとして、図４から図６を参照して上述した方法によって作製した。本実施例の磁気ディスクは、上述の第１の実施形態に係る磁気ディスクＸ１に含まれる構造を有するものである。本実施例の磁気ディスクの製造過程における図４（ａ）を参照して上述した磁性膜５１形成工程では、スパッタリング法により、硬磁性材料たるＣｏ80Ｐｔ20を、垂直磁気異方性を有するように所定下地膜上に１０ｎｍの厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏ80Ｐｔ20ターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。本実施例の磁気ディスクの製造過程における図４（ａ）を参照して上述した磁性膜５２形成工程では、スパッタリング法により、軟磁性材料たるＣｏを、垂直磁気異方性を有するようにＣｏＰｔ膜上に３ｎｍの厚さで成膜した。本スパッタリング成膜においては、ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用し、Ｃｏターゲットを使用し、スパッタガスとしてＡｒガスを使用し、スパッタガス圧力を１.０Ｐａとし、放電電力を５００Ｗとした。本実施例の磁気ディスクは、磁性膜５１，５２に由来して形成された複数の記録磁性部２１（ＣｏＰｔ層／Ｃｏ層）を記録層２０のユーザデータ領域に有し、且つ、磁性膜５１に由来して形成された複数の記録磁性部２２（ＣｏＰｔ層）を記録層２０のサーボ領域に有する。各サーボ領域の複数の記録磁性部２２において、サーボ情報が保持される。
【００８９】
〔比較例〕
図１５（ｂ）に示す構成を有する磁気ディスクを比較例の磁気ディスクとして作製した。本比較例の磁気ディスクは、ユーザデータ領域に含まれる第１の記録磁性部と同様に、サーボ領域に含まれる第２の記録磁性部がハード／ソフト スタック構造をとる点でのみ、上述の実施例の磁気ディスクと異なる。各サーボ領域の複数の第２の記録磁性部において、サーボ情報が保持される。
【００９０】
〔エラー測定〕
実施例の磁気ディスクおよび比較例の磁気ディスクの各々について、サーボ情報検出エラーの頻度を調べた。具体的には、電磁石(２０ｋＯｅ)によって測定対象の磁気ディスクの記録磁性部を一方向に着磁させた後、当該磁気ディスクを磁気ドライブに組み込み、ヘッドをロードさせ、当該磁気ディスクのサーボ情報信号を再生し、サーボ情報たるセクタナンバーを復調した。その結果、実施例の磁気ディスクでは、全セクタ（全セクタ数は１９０）において、サーボ情報検出エラーは生じなかった。これに対し、比較例の磁気ディスクでは、５セクタ（全セクタ数は１９０）において、サーボ情報検出エラーが生じた。これらから、本発明に含まれる実施例の磁気ディスクは、比較例の磁気ディスクよりも、サーボ領域の記録磁性部の磁化反転を抑制するのに適することが理解できよう。
【００９１】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００９２】
（付記１）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
（付記２）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる第３垂直磁性層と、前記第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、前記第３垂直磁性層と交換結合し、且つ前記第２垂直磁性層より薄い、第４垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
（付記３）前記第２垂直磁性層は前記第１垂直磁性層よりも薄い、付記１または２に記載の磁気記録媒体。
（付記４）前記第４垂直磁性層は前記第３垂直磁性層よりも薄い、付記２または３に記載の磁気記録媒体。
（付記５）前記第１磁性材料および前記第３磁性材料は同一材料よりなる、付記１から４のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記６）前記第２磁性材料および前記第４磁性材料は同一材料よりなる、付記２から５のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記７）前記第１磁性材料はＣｏＰｔであり、前記第２磁性材料はＣｏである、付記１から６のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記８）前記記録層は、第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記第２面の側において前記第２記録磁性部は前記第１記録磁性部よりも退避している、付記１から７のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記９）ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、
前記第２記録磁性部の異方性磁界は前記第１記録磁性部の異方性磁界より大きい、磁気記録媒体。
（付記１０）前記第２記録磁性部の保磁力は、前記第１記録磁性部の保磁力より大きい、付記１から９のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
（付記１１）付記１から１０のいずれか一つに記載の磁気記録媒体を備える磁気記録装置。
（付記１２）相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
（付記１３）相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に高い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に低い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来して前記第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
（付記１４）前記マスクを形成するための前記工程は、前記第２磁性材料層上にレジスト膜を形成する工程と、凹凸形状を伴う転写面を有するスタンパの前記転写面を前記レジスト膜に対して押し付けることによって当該レジスト膜に前記凹凸形状を転写する工程と、を含む付記１２または１３に記載の磁気記録媒体製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気ディスクの平面図である。
【図２】図１に示す磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図３】図２の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】図１に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図５】図４の後に続く工程を表す。
【図６】図５の後に続く工程を表す。
【図７】スタンパの作製方法を表す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る磁気ディスクの部分拡大平面図である。第１の実施形態に係る磁気ディスクにとっての図２に相当する。
【図９】図８の線IX−IXに沿った断面図である。
【図１０】図８に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図１１】図１０の後に続く工程を表す。
【図１２】図１１の後に続く工程を表す。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る磁気記録装置を表す。
【図１４】（ａ）は、サンプル膜Ａ１〜Ａ８についての異方性磁界測定の結果をまとめた表である。（ｂ）は、サンプル膜Ｂ１〜Ｂ５についての異方性磁界測定の結果をまとめた表である。
【図１５】（ａ）は、実施例たる磁気ディスクの構成を表す。（ｂ）は比較例たる磁気ディスクの構成を表す。
【図１６】従来のビットパターンドメディアたる磁気ディスクの部分拡大平面図である。
【図１７】図１６の線XVII−XVIIに沿った断面図である。
【図１８】図１６に示す磁気ディスクの製造方法における一部の工程を表す。
【図１９】図１８の後に続く工程を表す。
【図２０】図１９の後に続く工程を表す。
【符号の説明】
【００９４】
Ｘ１，Ｘ２，８０ 磁気ディスク
Ｓ１ ユーザデータ領域
Ｓ２ サーボ領域
１０，８１ ディスク基板
２０，８２ 記録層
２０ａ 第１面
２０ｂ 第２面
２１，２２，８２Ａ，８２Ｂ 記録磁性部
２１ａ，２１ｂ，２２ａ，２２ｂ 垂直磁性層
２３，８２Ｃ 非磁性部
３０，８３ 軟磁性層
４０，８４ 保護膜
５１，５２ 磁性膜
５３ レジスト膜
５３Ａ レジストマスク
５３ａ，５３ｂ 凸部
６０ スタンパ
６０ａ 転写面
６１，６２ 凹部
Ｙ 磁気記録装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
【請求項２】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる第３垂直磁性層と、前記第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、前記第３垂直磁性層と交換結合し、且つ前記第２垂直磁性層より薄い、第４垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
【請求項３】
前記記録層は、第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記第２面の側において前記第２記録磁性部は前記第１記録磁性部よりも退避している、請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、
前記第２記録磁性部の異方性磁界は前記第１記録磁性部の異方性磁界より大きい、磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第２記録磁性部の保磁力は、前記第１記録磁性部の保磁力より大きい、請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の磁気記録媒体を備える磁気記録装置。
【請求項７】
相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に長い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に短い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
【請求項８】
相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に長い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に短い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来して前記第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
【請求項１】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなり且つ垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
【請求項２】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、相対的に大きな磁気異方性エネルギを有する第１磁性材料よりなる第１垂直磁性層と、相対的に小さな磁気異方性エネルギを有する第２磁性材料よりなり且つ前記第１垂直磁性層と交換結合する第２垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、前記第２磁性材料よりも磁気異方性エネルギの大きな第３磁性材料よりなる第３垂直磁性層と、前記第３磁性材料よりも磁気異方性エネルギの小さな第４磁性材料よりなり、前記第３垂直磁性層と交換結合し、且つ前記第２垂直磁性層より薄い、第４垂直磁性層と、を含む積層構造を有する複数の第２記録磁性部を含む、磁気記録媒体。
【請求項３】
前記記録層は、第１面および当該第１面とは反対の第２面を有し、前記第２面の側において前記第２記録磁性部は前記第１記録磁性部よりも退避している、請求項１または２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
ユーザデータ領域およびサーボ領域を含む記録層を備え、
前記ユーザデータ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第１記録磁性部を含み、
前記サーボ領域は、垂直磁気異方性を有する複数の第２記録磁性部を含み、
前記第２記録磁性部の異方性磁界は前記第１記録磁性部の異方性磁界より大きい、磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第２記録磁性部の保磁力は、前記第１記録磁性部の保磁力より大きい、請求項１から４のいずれか一つに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の磁気記録媒体を備える磁気記録装置。
【請求項７】
相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に長い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に短い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
【請求項８】
相対的に磁気異方性エネルギの大きな第１磁性材料を基材上に成膜して、垂直磁気異方性を有する第１磁性材料層を形成する工程と、
相対的に磁気異方性エネルギの小さな第２磁性材料を前記第１磁性材料層上に成膜して、垂直磁気異方性を有し且つ前記第１磁性材料層と交換結合する第２磁性材料層を形成する工程と、
第１領域および第２領域を含み、前記第１領域において相対的に長い複数の凸部を有し且つ前記第２領域において相対的に短い複数の凸部を有する、マスクを、前記第２磁性材料層上に形成する工程と、
前記第１磁性材料層、前記第２磁性材料層、および前記マスクを含む積層構造部に対して、前記マスクの側から異方性エッチング処理を施すことにより、前記マスクの前記第１領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第１垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来する第２垂直磁性層を含む複数の第１記録磁性部を形成し、且つ、前記マスクの前記第２領域に対応する箇所にて、前記第１磁性材料層に由来する第３垂直磁性層および前記第２磁性材料層に由来して前記第２垂直磁性層よりも薄い第４垂直磁性層を含む複数の第２記録磁性部を形成する工程と、を含む、磁気記録媒体製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１０−１２９１３１（Ｐ２０１０−１２９１３１Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０３８３０（Ｐ２００８−３０３８３０）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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