WO2010038797A1 - 磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

　高記録密度の磁気記憶媒体を量産性を損なわない製造方法で製造することを目的とし、基板６１上に磁性膜６２を形成する磁性膜形成過程と、その磁性膜６２の、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドット６２ｃとなる複数箇所を除いた他の箇所に局所的に、Ｎ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンを注入して飽和磁化を低下させることで、磁性ドット６２ｃの相互間に、それら磁性ドット６２ｃの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有する分断帯６２ｄを形成するドット間分断過程とを有する製造方法で磁気記憶媒体１０を製造する。

Description

磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置

　本件開示は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を製造する製造方法、ビットパターンド型の磁気記憶媒体、およびビットパターンド型の磁気記憶媒体を備えた情報記憶装置に関する。

　ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、データの高速アクセス及び高速転送が可能な大容量記憶装置として、情報記憶装置の主流になっている。このＨＤＤについては、これまでも高い年率で面記録密度が高まっており、現在でもさらなる記録密度向上が求められている。

　ＨＤＤの記録密度を向上させるためには、トラック幅の縮小や記録ビット長の短縮が必要であるが、トラック幅を縮小させると、隣接するトラック同士で、いわゆる干渉が生じ易くなる。この干渉とは、即ち、記録時において磁気記録情報が、目的のトラックに隣接する隣のトラックに重ね書きされてしまう現象や、再生時において、目的のトラックに隣接するトラックからの漏洩磁界によるクロストークが起きてしまう現象を総称したものである。これらの現象は、いずれも再生信号のＳ／Ｎ比の低下を招き、エラーレートの劣化を引き起こす要因となる。

　一方、記録ビット長の短縮を進めると、記録ビットを長期間保存する性能が低下する熱揺らぎ現象が発生する。

　これらの干渉や熱揺らぎ現象を回避して短いビット長や高いトラック密度を実現する方法として、ビットパターンド型の磁気記憶媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このビットパターンド型の磁気記憶媒体では、記録ビットの位置が予め決められており、その決められた記録ビットの位置に磁性材料のドットが形成されドットの相互間は非磁性材料で構成される。このように磁性材料のドットが互いに分離されているとドットどうしの磁気的相互作用が小さく、上述した干渉や熱揺らぎ現象が回避される。

　ここで、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の製造方法として上記特許文献１などに提案されている従来の製造方法について説明する。

　図１は、ビットパターンド型の磁気記憶媒体の従来の製造方法を示す図である。

　従来の製造方法では、まず、製膜工程（Ａ）で、基板１上に磁性膜２が形成される。

　次に、ナノインプリント工程（Ｂ）では、磁性膜２上に、紫外線硬化樹脂からなるレジスト３が塗布され、そのレジスト３に、ナノサイズの穴４ａが空いたモールド４が載せられることによってレジスト３がそのナノサイズの穴４ａに入ってレジスト３のドット３ａとなり、そのモールド４越しにレジスト３に紫外線が照射されることでレジスト３が硬化してドット３ａが磁性膜２上にプリントされる。レジスト３が硬化した後モールド４は除去される。

　その後、エッチング工程（Ｃ）でエッチングが行われることで、レジスト３のドット３ａで保護された磁性ドット２ａを残して磁性膜が除去される。エッチング後はレジスト３のドット３ａは化学的処理で除去され、基板１上磁性ドット２ａのみが残る。

　そして、充填工程（Ｄ）では、磁性ドット２ａの相互間が非磁性材料で埋められ、平坦化工程（Ｅ）を経て表面が平坦化されることでビットパターンド型の磁気記憶媒体６の完成（Ｆ）となる。

　このような従来の製造方法によると、磁気記憶媒体６上での磁気ヘッドの浮上特性を安定なものとするために平坦化工程（Ｅ）では精度の高い平坦化が必要となる。そのため、非常に複雑な製造プロセスを行う必要があるという問題や、製造コストが増大するという問題が生じる。

　これらの問題を回避するための方法として、イオンを磁性膜に注入して局所的に磁化状態を変化させることでドットの分離状態を形成する加工方法（イオンドーピング方式）が提案されている（例えば、特許文献２参照および特許文献３参照。）。このイオンドーピング方式によれば、イオンを注入して磁気特性を変えるため、エッチングや充填、平坦化などの複雑な製造プロセスが必要なくなり、製造コストの増加を大幅に抑えることが可能となる。

特開平３－０２２２１１ 特開２００２－２８８８１３号公報 特開２００３－２０３３３２号公報

　しかしながら、現状でのイオンドーピング方式の多くでは、飽和磁化を効果的に低下させて上述した干渉や熱揺らぎ現象を回避するためには、イオンの注入量として大量の注入量が必要とされる。一方で、１度に大量のイオンを注入すると、磁性膜の表面に与えるダメージが大きい。このため、現状でのイオンドーピング方式の多くでは、このようなダメージを抑えて飽和磁化を効果的に低下させるためには、ある程度抑制された量のイオンを長時間かけて注入しなければならなくなっている。

　ところが、近年では、磁気記憶媒体について、ますます量産性が求められるようになっており、生産現場においてイオンドーピング方式を採用した場合にイオンの注入時間として数秒という短時間しか割くことが出来ないという事情があり、実用化には至っていない。

　本願では上記事情に鑑み、ビットパターンド型の磁気記憶媒体を量産性を損なわずに製造可能な製造方法、記録密度が高く量産性を損なわない製造方法で製造可能な磁気記憶媒体および情報記憶装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成する基本形態の磁気記憶媒体製造方法は、
　基板上に磁性膜を形成する磁性膜形成過程と、
　上記磁性膜の、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットとなる複数箇所を除いた他の箇所に局所的に、Ｎ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンを注入して飽和磁化を低下させることで、その磁性ドットの相互間に、その磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯を形成するドット間分断過程とを有することを特徴とする。

　上記目的を達成する基本形態の磁気記憶媒体は、
　基板と、
　基板上に複数設けられた、各々が磁性膜を有する、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットと、
　上記磁性ドットの相互間に設けられた、その磁性ドットの磁性膜と構造的に連続した膜を有し、その膜にＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが注入されてその磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯とを備えたことを特徴とする。

　上記目的を達成する基本形態の情報記憶装置は、
　基板と、
　基板上に複数設けられた、各々が磁性膜を有する、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットと、
　上記磁性ドットの相互間に設けられた、その磁性ドットの磁性膜と構造的に連続した膜を有し、その膜にＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが注入されてその磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯とを備えた磁気記憶媒体；
　上記磁気記憶媒体に近接あるいは接触して上記磁性ドットに磁気的に情報の記録およびまたは再生を行う磁気ヘッド；および
　上記磁気ヘッドを上記磁気記憶媒体表面に対して相対的に移動させて、その磁気ヘッドによる情報の記録およびまたは再生となる磁性ドット上にその磁気ヘッドを位置決めするヘッド位置制御機構；
を備えたことを特徴とする。

　これらの基本形態の磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置によれば、ドット間分断帯がイオン注入によって形成されるので、エッチングや充填や平坦化などといった複雑な製造プロセスが不要となり、簡易な製造方法となる。また、磁性膜にＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが注入されることで、従来よりも少ない注入量で飽和磁化を効果的に低下させることができることを、本件の開発者は見出した。その結果、イオンの注入時間の短縮が可能となり、ビットパターンド型の高記録密度の磁気記憶媒体が量産性を損なわずに製造可能となる。

　以上、説明したように、本発明によれば、磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置それぞれの上記基本形態によれば、高記録密度の磁気記憶媒体が量産性を損なわない製造方法にて実現される。

ビットパターンド型の磁気記憶媒体の従来の製造方法を示す図である。 情報記憶装置の具体的な一実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）の内部構造を示す図である。 ビットパターンド型の磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。 基本形態について上記説明した磁気記憶媒体製造方法の具体的な一実施形態を示す図である。 実施例を示す図である。 実施例、第１比較例、および第２比較例それぞれにおけるイオン注入の保磁力への効果を示すグラフである。 実施例、第１比較例、および第２比較例それぞれにおけるイオン注入の飽和磁化への効果を示すグラフである。

　基本形態について上記説明した磁気記憶媒体製造方法、磁気記憶媒体、および情報記憶装置に対する具体的な実施形態を、以下図面を参照して説明する。

　図２は、情報記憶装置の具体的な一実施形態であるハードディスク装置（ＨＤＤ）の内部構造を示す図である。

　この図に示すハードディスク装置（ＨＤＤ）１００は、パーソナルコンピュータなどといった上位装置に組み込まれ、その上位装置における情報記憶手段として利用されるものである。

　このハードディスク装置１００には、表裏面に対して垂直な方向の磁化による磁気パターンで情報が記録されるいわゆる垂直磁気記憶媒体である円盤状の磁気ディスク１０が、図の奥行き方向に重なって複数枚ハウジングＨ内に納められている。また、これらの磁気ディスク１０は、ビット情報が記録されるドットが予め表裏面の各箇所に形成されているいわゆるビットパターンド型の磁気記憶媒体でもある。これらの磁気ディスク１０はディスク軸１１を中心に回転する。これらの磁気ディスク１０は、上記で基本形態について説明した磁気記憶媒体の具体的な一実施形態に相当する。

　また、ハードディスク装置１００のハウジングＨ内には、磁気ディスク１０の表裏面に沿って移動するスイングアーム２０、スイングアーム２０の駆動に用いられるアクチュエータ３０、および制御回路５０も納められている。

　スイングアーム２０は、磁気ディスク１０の表裏面に対して情報の書き込みと読み出しとを行う磁気ヘッド２１を先端に保持しており、ベアリング２４によってハウジングＨに回動自在に支持されており、ベアリング２４を中心として所定角度の範囲内で回動することによって、磁気ヘッド２１を磁気ディスク１０の表裏面に沿って移動させる。この磁気ヘッドが、上述した情報記憶装置の基本形態における磁気ヘッドの一例に相当する。

　磁気ヘッド２１による情報の読み書きやアーム３０の移動は制御回路５０によって制御されており、上位装置との情報の遣り取りもこの制御回路５０を介して行われる。この制御回路５０は、上述した情報記憶装置の基本形態におけるヘッド位置制御機構の一例に相当する。

　図３は、ビットパターンド型の磁気ディスクの構造を模式的に示す斜視図である。

　この図３には、円板状の磁気ディスクから切り出された一部が示されている。

　図３に示す磁気ディスク１０は、基板Ｓ上に複数の記録ドットＱが規則的な配列で並べられた構造を有しており、記録ドットＱのそれぞれには１ビット相当の情報が磁気的に記録される。記録ドットＱは磁気ディスク１０の中心の周りに周回状に並んでおり、記録ドットの列はトラックＴを形成する。

　記録ドットＱの相互間は、磁気異方性および飽和磁化が記録ドットＱの磁気異方性および飽和磁化よりも低い分離帯となっており、この分離帯によって記録ドットＱどうしの磁気的相互作用が小さくなっている。

　このように記録ドットＱどうしの磁気的相互作用が小さいと、記録ドットＱに対する情報の記録再生に際してもトラックＴ相互間での磁気的相互作用が小さいため、トラック相互間でのいわゆる干渉が少ない。また、記録ドットＱの位置がこのように物理的に固定されていると、記録される情報ビットの境界が熱で揺らぐことがなく、いわゆる熱揺らぎ現象も回避される。従って、この図３に示すようなビットパターンド型の磁気ディスク１０によれば、トラック幅の縮小や記録ビット長の短縮が可能で、高記録密度の磁気記憶媒体が実現可能である。

　この磁気ディスク１０の製造方法について以下説明する。

　図４は、基本形態について上記説明した磁気記憶媒体製造方法の具体的な一実施形態を示す図である。

　上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記磁性膜上に、上記磁性ドットとなる複数箇所に、その磁性ドットへのイオンの注入を阻害するマスクを形成するマスク形成過程を有し、
　上記ドット間分断過程が、上記マスクが複数箇所に形成された磁性膜の上から上記混合イオンを当てることで、そのマスクで保護された磁性ドットの間の箇所に局所的にその混合イオンを注入する過程である」
という応用形態は好適である。この応用形態によれば、イオン注入が不要な箇所はマスクで確実に保護されることとなり、磁性ドットの形成精度が高い。以下説明する具体的な一実施形態は、このような好適な応用形態に対する具体的な一実施形態でもある。

　また、上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、
「上記磁性膜形成過程が、上記基板上に複数種類の原子層を交互に積層して人工格子構造の磁性膜を形成する過程である」
という応用形態も好適である。この応用形態によれば、磁性膜を人工格子構造とすることにより、イオンの注入による飽和磁化の低減効果を高めることができ、注入時間を一層短縮することができる。以下説明する具体的な一実施形態は、このような好適な応用形態に対する具体的な一実施形態でもある。

　この図４に示す製造方法により、図２および図３に示す磁気ディスク１０が製造される。

　この図４に示す製造方法では、まず、製膜工程（Ａ）で、ガラスの基板６１上に磁性膜６２が形成される。この製膜工程（Ａ）は、上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態における磁性膜形成過程の一例に相当し、この磁性膜６２は、Ｃｏの原子層６２ａとＰｄの原子層６２ｂとが交互に積層されてなる人工格子構造を有している。Ｃｏの原子層６２ａとＰｄの原子層６２ｂとの膜厚構成については、Ｐｄの原子層６２ｂの厚さがＣｏの原子層６２ａの厚さよりも厚いことが、磁性膜６２を構成するためには必要である。また、Ｃｏの原子層６２ａは２ｎｍが膜厚の上限となっており、この膜厚は約７原子分の厚みに相当する。この上限を超えた膜厚をＣｏの原子層６２ａが有する場合には、人工格子と言えるような物理的性質も失われていると考えられる。

　上述した磁気記憶媒体製造方法や磁気記憶媒体、情報記憶装置の基本形態において、上記人工格子構造が、Ｃｏ原子層と白金属の原子層を交互に積層された構造であることや、Ｃｏ原子層とＰｄ原子層を交互に積層された構造であることが好ましい。Ｃｏ原子層と白金属の原子層を交互に積層してなる人工格子構造の磁性膜は磁気的特性に優れていると共に、後述するようにイオン注入によってその磁気的特性が容易に劣化するからであり、Ｃｏ原子層とＰｄ原子層を交互に積層してなる人工格子構造の磁性膜であると、より磁気的特性に優れているからである。この図４に示す製膜工程（Ａ）で形成される人工格子構造は、これらの好ましい人工格子構造の一例に相当する。

　なお、上述した基本形態における磁性膜は、人工格子構造を有するものに限定されず、単層の磁性膜であっても良い。

　また、人工格子構造の磁性膜を構成するタイプの上記の応用形態における、その人工格子構造の磁性膜を構成するための材料は、ここに示された好適な材料には限定されず、人工格子構造で磁性膜を構成可能なことが知られている任意の材料を用いることが出来る。但し、以下の説明ではＣｏとＰｄで磁性膜が構成されているものとして説明を続ける。

　次に、ナノインプリント工程（Ｂ）では、磁性膜６２上に、紫外線硬化樹脂からなるレジスト６３が塗布され、そのレジスト６３に、ナノサイズの穴６４ａが空いたモールド６４が載せられることによってレジスト６３がそのナノサイズの穴６４ａに入ってレジスト６３のドット６３ａとなり、そのモールド６４越しにレジスト６３に紫外線が照射されることでレジスト６３が硬化してドット６３ａが磁性膜６２上にプリントされる。レジスト６３が硬化した後モールド６４は除去される。

　ここで、上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態に対し、上記マスク形成過程が、上記マスクをレジストで形成する過程である応用形態は好適であり、上記マスク形成過程が、上記マスクをレジストで、ナノインプリントプロセスによって形成する過程である応用形態は、より好適である。レジストによるマスク形成は技術的に安定していて精度の良いマスク形成が期待でき、ナノインプリントプロセスによるマスク形成は、ナノレベルでのマスクパターンを容易に作成することが出来て好ましい。この図４に示すナノインプリント工程（Ｂ）は、これらの好適な応用形態におけるマスク形成過程の一例に相当している。

　ナノインプリント工程（Ｂ）の後はイオン注入工程（Ｃ）に進み、ドット６３ａがプリントされている磁性膜６２の上部からＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンを照射して、レジスト６３のドット６３ａで保護された磁性ドット６２ｃを残して磁性膜６２にイオンを注入することで飽和磁化を減少させる。Ｎ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンの注入による飽和磁化の低減効果は、今回、本件の開発者が見出したように非常に高く、さらに、磁性膜６２が人工格子構造を有しているため、ここでの混合イオンの注入で磁性膜６２の飽和磁化を必要なレベルまで短時間に減少させることができる。このナノインプリント工程（Ｂ）が、上述した磁気記憶媒体製造方法の基本形態におけるドット間分断過程の一例に相当する。

　なお、上述したナノインプリントでは、イオンを注入するべき箇所でも完全にはレジストが除去されないが、レジストが薄い場所ではイオンがレジストを透過して磁性膜６２に注入され、レジストが厚い場所（即ちドット６３ａとなっている場所）では、イオンがレジストで止まって磁性膜には到達しないため、所望のドットパターンの形成が可能である。イオンの加速電圧は、磁性膜６２の中心部へイオンが注入されるように設定するが、設定する加速電圧は、磁性膜中心部までの深さや材料によって異なる。このようにイオンが注入された箇所の磁性膜６２は、人工格子構造内にイオンが留まって人工格子構造が歪み保磁力および飽和磁化が低下する。イオン注入の後はレジストのドット６３ａは化学的処理で除去される。

　このようなイオン注入工程（Ｃ）を経ることにより、磁性ドット６２ｃの相互間に、磁性ドット６２ｃどうしの磁気的な相互作用を分断する分断帯６２ｄが形成されてビットパターンド型の磁気記憶媒体１０の完成（Ｄ）となる。分断帯６２ｄでは飽和磁化が磁性ドット６２ｃの飽和磁化よりも十分に低いため、情報は磁性ドット６２ｃのみに記録され、分断帯６２ｄには情報は記録されない。

　この図４に示す製造方法で製造される磁気記憶媒体１０では、表面を構成している磁性ドット６２ｃと分断帯６２ｄとの平滑性は、製膜工程（Ａ）で形成された磁性膜６２における平滑性がそのまま維持されたものとなっているため、図１に示す従来技術のような平坦化工程は不要となり、この図４に示す製造方法は簡素な方法となっている。

　また、この図４に示す製造方法では、上述したように、飽和磁化の低減効果が非常に高いＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが、注入イオンとして採用されている。このため、イオンの注入量が少なくて済むことから注入時間が短くて済み、イオン注入を数秒間のイオン照射によって十分に実現できるので量産性を損なわない。

　さらに、この図４に示す製造方法では磁性膜６２上にプリントされたレジストのドット６３ａで磁性ドット６２ｃを保護しており、磁気記憶媒体１０全面に同時にイオンを照射することができ、必要な箇所へのイオン注入を数秒間のイオン照射によって十分に実現できるので、この点でも量産性を損なわない。

　以下説明する実施例では、この図４に示した製造方法を具体的な材料等に適用して技術的効果を確認した。

　図５は、実施例を示す図である。

　よく洗浄されたガラス基板７０をマグネトロンスパッタ装置にセットし、５×１０^－５Ｐａ以下まで真空排気した後、ガラス基板７０を加熱せず０．６７ＰａのＡｒガス圧にて、（１１１）結晶配向したｆｃｃ－Ｐｄを、磁性層を結晶配向させるための下地層７１として５ｎｍ厚成膜した。この下地層７１を成膜する過程は図４に示す製造方法では説明が省略されている。

　続いて、大気圧に戻すことなく連続して、Ｃｏ／Ｐｄ人工格子からなる磁性膜７２を０．６７ＰａのＡｒガス圧にて、０．３／０．３５ｎｍの膜厚構成で８層繰り返し積層した。この膜厚構成は、Ｃｏの単原子層とＰｄの単原子層とが繰り返す人工格子を意味している。

　磁性膜７２を成膜した後には、ダイヤモンドライクカーボンを保護層７３として４ｎｍ成膜した。この保護層７３を成膜する過程も図４に示す製造方法では説明が省略されている。

　保護層７３上にはレジストを塗布し、ナノインプリントプロセスを用いて、直径１５０ｎｍ～２００ｎｍの柱状のレジストパターン７４を形成した。

　レジストパターン７４の上方から６ｋｅＶに加速したＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオン７５を照射して磁性膜７２に注入した。上述したようにイオンの加速電圧は、磁性膜７２の中心部へイオンが注入されるように設定した。

　尚、イオンの加速電圧は、現実的な磁性膜の膜厚や、イオン注入時における磁性膜へのダメージを考慮すると、４ｋｅＶ以上で、５０ｋｅＶ以下であることが望ましい。

　イオン注入の後、レジストパターン７４をＳＣｌ洗浄によって除去して実施例を得た。

　上述した実施例に対し、比較例として、イオン種としてＮ^＋イオンのみを用いた第１比較例と、イオン種としてＮ_２ ^＋イオンのみを用いた第２比較例とを作成した。これらの比較例でも、各イオンの加速電圧は、磁性膜７２の中心部へイオンが注入されるように設定した。

　このように得た実施例、第１比較例、および第２比較例それぞれにおけるイオン注入の効果を確認した。

　図６および図７は、実施例、第１比較例、および第２比較例それぞれにおけるイオン注入の効果を示すグラフであり、図６および図７の横軸は、イオンの注入量を表し、図６の縦軸は保磁力、図７の縦軸は飽和磁化を表している。

　図３からは、実施例（丸印でプロット）でも上記の２つの比較例（第１比較例は、三角印でプロット、第２比較例は、四角印でプロット）でも、５×１０^１５／ｃｍ^２の注入量で保磁力が消失しており、人工格子の積層構造により発生している垂直磁気異方性を消滅させることが可能であることがわかる。一方で、図４からわかるように、実施例（丸印でプロット）では、混合イオンを用いることで、飽和磁化を完全に消失させることが出来るのに対し、２つの比較例（第１比較例は、三角印でプロット、第２比較例は、四角印でプロット）のようにＮ^＋やＮ_２ ^＋の単独イオンを用いた場合には、磁化低減により多くの注入量が必要であり、しかも、完全に飽和磁化を消失させることは困難であった。

　これらのグラフが示すように、実施例では、イオン注入量が、１×１０^１５（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２）以上で、１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２）以内で保磁力と飽和磁化との両方が消失することが確認できた。即ち、上記の混合イオンを用いることによって磁性ドット相互の磁気的相互作用を効果的に減少させることが出来た。なお、イオン注入量が２×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２）以上に達すると、磁性膜の膜厚がイオン注入によって減少してしまい、媒体表面の平滑性を乱してしまう恐れがあるので、イオン注入量は２×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２）未満に抑え、望ましくは１×１０^１６（ａｔｏｍｓ／ｃｍ^２）以内とするのがよい。

　以上、説明したように、実施例、第１比較例、および第２比較例それぞれにおけるイオン注入の効果の比較から、Ｎ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンの方が、Ｎ_２ ^＋やＮ^＋の単独イオンに比べてイオン注入による飽和磁化の低減効果が高く、少量の注入量でも飽和磁化を消失させることができることが確認できた。このことから、イオンドーピング方式での磁気記憶媒体製造方法において、イオン種に上記の混合イオンを用いることで注入時間を短縮し、量産性を損なわずに磁気記憶媒体を得ることができることが分かる。

　なお、上述した説明では、磁性ドット形成のための好ましいマスクとしてレジストパターンを用いることが例示されているが、上述した基本形態におけるイオン注入では、媒体のごく表面に、媒体面に接触しないようにステンシルマスクを配してイオン注入するプロセスを用いても良く、このプロセスではレジスト塗布とレジスト除去の工程を省略することができる。また、上述した説明では、レジストのパターニングの最良な例としてナノインプリントプロセスを利用することが示されているが、パターニングには電子線露光を用いても良い。

　１００　　ハードディスク装置
　１０　　磁気ディスク
　６１　　基板
　６２　　磁性膜
　６２ａ　　Ｃｏの原子層
　６２ｂ　　Ｐｄの原子層
　６２ｃ　　磁性ドット
　６２ｄ　　分断帯

Claims (15)

1. 　基板上に磁性膜を形成する磁性膜形成過程と、
   　前記磁性膜の、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットとなる複数箇所を除いた他の箇所に局所的に、Ｎ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンを注入して飽和磁化を低下させることで、該磁性ドットの相互間に、該磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯を形成するドット間分断過程とを有することを特徴とする磁気記憶媒体製造方法。
2. 　前記磁性膜上に、前記磁性ドットとなる複数箇所に、該磁性ドットへのイオンの注入を阻害するマスクを形成するマスク形成過程を有し、
   　前記ドット間分断過程が、前記マスクが複数箇所に形成された磁性膜の上から前記混合イオンを当てることで、該マスクで保護された磁性ドットの間の箇所に局所的に該混合イオンを注入する過程であることを特徴とする請求項１記載の磁気記憶媒体製造方法。
3. 　前記磁性膜形成過程が、前記基板上に複数種類の原子層を交互に積層して人工格子構造の磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記憶媒体製造方法。
4. 　前記磁性膜形成過程が、Ｃｏ原子層と白金属の原子層を交互に積層して前記人工格子構造の磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項３記載の磁気記憶媒体製造方法。
5. 　前記磁性膜形成過程が、Ｃｏ原子層とＰｄ原子層を交互に積層して前記人工格子構造の磁性膜を形成する過程であることを特徴とする請求項３又は４記載の磁気記憶媒体製造方法。
6. 　前記マスク形成過程が、前記マスクをレジストで形成する過程であることを特徴とする請求項２記載の磁気記憶媒体製造方法。
7. 　前記マスク形成過程が、前記マスクをレジストで、ナノインプリントプロセスによって形成する過程であることを特徴とする請求項２または６記載の磁気記憶媒体製造方法。
8. 　基板と、
   　基板上に複数設けられた、各々が磁性膜を有する、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットと、
   　前記磁性ドットの相互間に設けられた、該磁性ドットの磁性膜と構造的に連続した膜を有し、その膜にＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが注入されて該磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯とを備えたことを特徴とする磁気記憶媒体。
9. 　前記磁性ドットが、前記基板上に複数種類の原子層が交互に積層されてなる人工格子構造の磁性膜を有したものであり、
   　前記ドット間分断帯が、前記人工格子構造と連続した人工格子構造を有し、該人工格子構造に前記混合イオンが注入されたものであることを特徴とする請求項８記載の磁気記憶媒体。
10. 　前記人工格子構造が、Ｃｏ原子層と白金属の原子層が交互に積層された構造であることを特徴とする請求項９記載の磁気記憶媒体。
11. 　前記人工格子構造が、Ｃｏ原子層とＰｄ原子層が交互に積層された構造であることを特徴とする請求項９又は１０記載の磁気記憶媒体。
12. 　基板と、
    　基板上に複数設けられた、各々が磁性膜を有する、各々に情報が磁気的に記録される磁性ドットと、
    　前記磁性ドットの相互間に設けられた、該磁性ドットの磁性膜と構造的に連続した膜を有し、その膜にＮ_２ ^＋イオンとＮ^＋イオンとの混合イオンが注入されて該磁性ドットの飽和磁化よりも小さい飽和磁化を有するドット間分断帯とを備えた磁気記憶媒体；
    　前記磁気記憶媒体に近接あるいは接触して前記磁性ドットに磁気的に情報の記録およびまたは再生を行う磁気ヘッド；および
    　前記磁気ヘッドを前記磁気記憶媒体表面に対して相対的に移動させて、該磁気ヘッドによる情報の記録およびまたは再生となる磁性ドット上に該磁気ヘッドを位置決めするヘッド位置制御機構；
    を備えたことを特徴とする情報記憶装置。
13. 　前記磁性ドットが、前記基板上に複数種類の原子層が交互に積層されてなる人工格子構造を有したものである特徴とする請求項１２記載の情報記憶装置。
14. 　前記磁性ドットが、前記基板上に複数種類の原子層が交互に積層されてなる人工格子構造の磁性膜を有したものであり、
    　前記ドット間分断帯が、前記人工格子構造と連続した人工格子構造を有し、該人工格子構造に前記混合イオンが注入されたものであることを特徴とする請求項１２記載の情報記憶装置。
15. 　前記人工格子構造が、Ｃｏ原子層とＰｄ原子層が交互に積層された構造であることを特徴とする請求項１３または１４記載の情報記憶装置。

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