(57)【要約】【課題】  本発明は、このような課題に鑑み、保磁力ＨｃとＳＮＲを維持しつつＯＷ特性を向上させ、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の代表的な構成は、ディスク基体１１０上に、１２８少なくともＮｉ、Ｗ、Ｐｄを含む前下地層１１６と、前下地層１１６上に成膜されたＲｕを含む下地層１１８と、下地層１１８上に成膜されたＣｏ系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有する非磁性グラニュラー層１２０と、をこの順に備えることを特徴とする。【選択図】図１
2010086565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク基体上に、少なくともＮｉ、Ｗ、Ｐｄを含む前下地層と、
該前下地層上に成膜されたＲｕを含む下地層と、
該下地層上に成膜されたＣｏ系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層と、をこの順に備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記前下地層は、Ｐｄの含有量が３ａｔ％〜１５ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記前下地層は、ＷとＰｄの含有量の合計が５ａｔ％〜２５ａｔ％であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記下地層とグラニュラー層のΔθ５０が４度以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
基体上に少なくとも前下地層と、Ｒｕ下地層と、磁気記録層とを順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記前下地層の成膜時において、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄを含むターゲットを用いて、基体に直流バイアスを印加しながらスパッタリングをすることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
直流バイアスの電圧が、−３００Ｖ〜−５００Ｖの範囲内であることを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の磁気記録媒体にして、１枚あたり２００ＧＢを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには１平方インチあたり４００ＧＢを超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる垂直磁気記録ディスクにおいて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減していく必要があった。具体的には、保磁力の向上とＳＮＲ（Signal to Noise Ratio：シグナルノイズ比）などの電磁変換特性の向上が必要である。ところが、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになり、面内磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録ディスクが提案されている。
【０００４】
垂直磁気記録方式は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００５】
熱的安定性の問題が解決されたこともあり、近年では従来では使用されることのない環境下でもＨＤＤドライブが使用されるようになってきた。例えば、自動車に搭載されるカーナビゲーションシステムなどをはじめとして、シビアコンディション下での安定した動作がＨＤＤに対して求められるようになってきた。
【０００６】
シビアコンディション下で安定稼働させるためには、熱的安定性と共に保磁力の向上が必要である。保磁力とは磁化されている磁性体を逆向きに磁化するための力のことをいい、保磁力が弱いとＨＤＤに記憶されている情報が消失しやすくなってしまう。現状では、従来品に比べ高い保磁力を実現したＨＤＤが開発されてきている。保磁力を高める方法はいくつか知られているが例えば、磁気記録層の膜厚を厚くする、磁気記録層の結晶配向性を向上させる（垂直磁気異方性を高める）などの方法が知られている。
【０００７】
そして従来から、磁気記録層の結晶配向性を高めるためにＲｕ下地層を設けたり、さらにＲｕ下地層の結晶配向性を高めるために前下地層（シード層）を設けたりすることが行われている。特許文献１には、シード層（前下地層）にＮｉＷを含む合金を用いる垂直磁気記録媒体が提案されている。特許文献１には、シード層はＮｉを含むスパッタターゲットを用いて成膜され、シード層に続いて付着される下地層または粒状磁気層の粒径を微細化し、格子不整合を低減すると記載されている。また特許文献１には、Ｗを添加量が多くなるに従って結晶サイズが小さくなって記録再生特性が向上するが、加えすぎるとＲｕ下地層のΔθ５０が悪化して結晶配向性が低下すると記載されている（段落００２８）。
【特許文献１】特開２００７−１７９５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の如く高記録密度化している磁気記録媒体であるが、今後さらなる記録密度の向上が要請されている。高記録密度化のために重要な要素としては、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎなどの静磁気特性の向上と、オーバーライト特性（ＯＷ特性）やＳＮＲ、トラック幅の狭小化などの電磁変換特性の向上が挙げられる。保磁力Ｈｃがあがると、磁化された磁場が外部磁場からの影響を受けにくくなり、記録された信号を保持し続ける力が強くなる。また、高いＳＮＲは、面積の小さな記録ビットにおいても正確に且つ高速に読み書きするために重要である。
【０００９】
上記のうちＯＷ特性は、磁気ディスクの信号の書き換えやすさを示す特性である。ＯＷ特性と保磁力Ｈｃは基本的にトレードオフの関係にあり、保磁力が強いことは磁化方向が反転しにくいことを意味するため、意図的にも書き換えにくいことになる。高い保磁力を有しつつ書き換えを行うためには、磁気ヘッドの性能を向上させるか、または別の手段でＯＷ特性を向上させることが考えられる。
【００１０】
しかし、磁気ヘッド自体の性能は、徐々に進化しつつあるものの、急激な保磁力の向上に対して円滑に追従できていない。また磁気ヘッド側においては低消費電力も大きな課題の一つであるから、大きな出力をかけずに書き換えを行いたいという要請がある。
【００１１】
また、逆説的ではあるが、高いＯＷ特性を得ることができれば、保磁力Ｈｃを高くしても書き換えを行うことができるため、磁気ヘッドの性能を変えずに保磁力を高くすることが許容される。そして保磁力の高い膜を使えば、磁気記録層の膜厚を薄くすることができる。すると磁気ヘッドから軟磁性層までのスペーシングロスを低減（狭く）することができるため、磁束の拡散を防止してその密度を高めることができ、記録ビットの微少化を図ることができ、高記録密度化を図ることができる。そのため、高記録密度化を達成するためには、保磁力Ｈｃの高い膜の開発やＳＮＲの向上と同様に、ＯＷ特性の向上が非常に重要な課題となっている。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み、保磁力ＨｃとＳＮＲを維持しつつＯＷ特性を向上させ、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、前下地層の構成する物質を見直した。そして実験を重ね、ＮｉＷ合金で構成されている前下地層に別の金属元素を添加することで保磁力Ｈｃの低下を抑えつつＯＷ特性が変化する点に着目した。そして、さらに研究を重ねることにより、かかる層はＰｄを含有させることで、所望の状態が導き出されることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１４】
すなわち、上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、ディスク基体上に、少なくともＮｉ、Ｗ、Ｐｄを含む前下地層と、前下地層上に成膜されたＲｕを含む下地層と、下地層上に成膜されたＣｏ系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層と、をこの順に備えることを特徴とする。
【００１５】
上記構成の如く、前下地層にＰｄを含有することで、従来のＰｄを含有しない前下地層と比較してＯＷ特性の向上を図ることができる。
【００１６】
上記の前下地層は、Ｐｄの含有量が３ａｔ％〜１５ａｔ％であってもよい。３ａｔ％以下では、ＯＷ特性の向上という所望の効果が得られないためである。一方、１５ａｔ％以上とすると、Ｎｉの含有量が少なくなって結晶配向性が低下してしまうためである。
【００１７】
上記の前下地層は、ＷとＰｄの含有量の合計が５ａｔ％〜２５ａｔ％であってもよい。５ａｔ％以下とすると、Ｎｉが磁性を帯びてしまい（軟磁性）、ノイズ源となってしまうためである。一方、２５ａｔ％以上とすると、Ｎｉがアモルファスになってしまい、それより上の層の結晶配向性を向上させられなくなってしまうためである。
【００１８】
上記の下地層とグラニュラー層のΔθ５０が４度以下であってもよい。配向分散角であるΔθ５０を望ましい範囲に納めることにより、垂直磁気記録媒体のＳＮＲが良好になり、記録密度の向上を図ることができる。
【００１９】
上記の課題を解決するために、基体上に少なくとも前下地層と、Ｒｕ下地層と、磁気記録層とを順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前下地層の成膜時において、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄを含むターゲットを用いて、基体に直流バイアスを印加しながらスパッタリングをしてもよい。
【００２０】
かかる構成により、保磁力ＨｃとＳＮＲを維持しつつＯＷ特性を向上させ、高記録密度化に資することができる磁気記録媒体が得られる。
【００２１】
直流バイアスの電圧が、（−３００Ｖ〜−５００Ｖ）の範囲内であってもよい。この構成により、より軟磁性層と前下地層と磁気記録層の成膜が円滑に行われる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかる構成よれば、前下地層に含有する金属であるＮｉ、Ｗ、Ｐの割合を所定の範囲に設定することにより、保磁力ＨｃとＳＮＲを維持しつつＯＷ特性を促進させ、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法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】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２４】
（実施形態）
本実施形態では、まず本発明にかかる垂直磁気記録媒体およびその製造方法の実施形態について説明した後に、本発明の特徴である少なくともＮｉ、Ｗ、Ｐｄを含む前下地層、Ｒｕを含む下地層、グラニュラー層、および磁気記録層に含まれる酸素の含有量の関係について説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基体１１０、付着層１１２、第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃ、前下地層１１６、第１下地層１１８ａ、第２下地層１１８ｂ、非磁性グラニュラー層１２０、第１磁気記録層１２２ａ、第２磁気記録層１２２ｂ、補助記録層１２４、媒体保護層１２６、潤滑層１２８で構成されている。なお第１軟磁性層１１４ａ、スペーサ層１１４ｂ、第２軟磁性層１１４ｃは、あわせて軟磁性層１１４を構成する。第１下地層１１８ａと第２下地層１１８ｂはあわせて下地層１１８を構成する。第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂとはあわせて磁気記録層１２２を構成する。
【００２６】
ディスク基体１１０は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１１０を得ることができる。
【００２７】
ディスク基体１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１１２から補助記録層１２４まで順次成膜を行い、媒体保護層１２６はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法により成膜することができる。この後、潤滑層１２８をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および製造方法について説明する。
【００２８】
付着層１１２はディスク基体１１０に接して形成することで、この上に成膜される軟磁性層１１４とディスク基体１１０と軟磁性層１１４との間の付着性を向上させることができ、軟磁性層１１４の剥離を防止することができる。この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化および均一化させる機能を備えている。付着層１１２は、ディスク基体１１０がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。
【００２９】
付着層１１２としては、例えばＣｒＴｉ系非晶質層、ＣｏＷ系非晶質層、ＣｒＷ系非晶質層、ＣｒＴａ系非晶質層、ＣｒＮｂ系非晶質層から選択することができる。中でもＣｏＷ系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層１１２は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。例えばＣｒＴｉ層の上にＣｏＷ層またはＣｒＷ層を形成してもよい。またこれらの付着層１１２は、二酸化炭素、一酸化炭素、窒素、又は酸素を含む材料によってスパッタを行うか、もしくは表面層をこれらのガスで暴露したものであることが好ましい。
【００３０】
軟磁性層１１４は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１１４は第１軟磁性層１１４ａと第２軟磁性層１１４ｃの間に非磁性のスペーサ層１１４ｂを介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層１１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１１４から生じるノイズを低減することができる。第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００３１】
前下地層１１６は非磁性の合金層であり、軟磁性層１１４を防護する作用と、この上に成膜される下地層１１８に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１１６は面心立方構造（ｆｃｃ構造）の（１１１）面がディスク基体１１０の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層１１６は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。
【００３２】
前下地層１１６の材質としては、Ｎｉ、Ｗ、Ｐｄからなる合金を用いる。このように前下地層１１６にＰｄを含有することで、従来のＰｄを含有しない前下地層１１６と比較してＯＷ特性の向上を図ることができる。
【００３３】
前下地層１１６において、ＮｉＷ合金のＮｉの含有量を多くすることで保磁力Ｈｃが向上する。これは、Ｎｉのｆｃｃ構造（面心立方格子構造）の（１１１）面がＲｕ下地層のｈｃｐ構造の（０００１）と対応することにより、それより上の膜の結晶配向性が向上し、全体として保磁力Ｈｃが向上するものと考えられる。一方、Ｎｉの比率が少なくなった場合、所定の割合を超えるとＮｉを含む合金の結晶構造がアモルファスとなる。
【００３４】
すなわち、前下地層１１６においてＮｉが多いほどその上の層の結晶配向性がよく、Ｗを加えると結晶の微細化が促進される。そして、さらにＰｄを加えると、ＯＷ特性が改善される。これは、Ｐｄを加えることによって飽和磁界Ｈｓが小さくなるためと考えられる。またＰｄ自体がｆｃｃ構造を取ることから結晶配向性も維持することができ、さらにＰｄもＷと同様にＮｉの微細化を促進すると考えられる。
【００３５】
上記の前下地層１１６は、Ｐｄの含有量が３ａｔ％〜１５ａｔ％であってもよい。前述の通りＮｉＷにＰｄを含有させることで、ＯＷ特性を向上させることができる。３ａｔ％以下では、ＯＷ特性の向上という所望の効果が得られないためである。一方、１５ａｔ％以上とすると、Ｎｉの含有量が少なくなって結晶配向性が低下してしまうためである。
【００３６】
ＷとＰｄをあわせてＮｉに含有する割合は、ＯＷ特性のピークとなる５ａｔ％〜２５ａｔ％の間であることが好ましい。かかる構成により、求められる性能を実現することができる。なお５ａｔ％以下とすると、Ｎｉが磁性を帯びてしまい（軟磁性）、前下地層１１６がノイズ源となってしまう。一方、２５ａｔ％以上とすると、Ｎｉがアモルファスになってしまい、それより上の層の結晶配向性を向上させられなくなってしまう。
【００３７】
上記の下地層とグラニュラー層のΔθ５０が４度以下であってもよい。Δθ５０は結晶の配向のばらつきの大きさを表すもので、小さいほど配向性が優れている。Δθ５０を望ましい範囲に結晶方位制御を改善することで、前下地層の膜質が改善される。Δθ５０の改善された前下地層１１６は結晶の構造が整然と並んでおり、結果として結晶配向性が向上する。Δθ５０の測定法としては、また、磁気異方性が高くなり、磁気的相互作用が高まる。故に保磁力Ｈｃも向上する。ひいては、垂直磁気記録媒体１００のＳＮＲが良好になり、記録密度の向上を図ることができる。
【００３８】
前下地層の成膜については、直流バイアスを印加することが望ましい。直流バイアス電圧は、（−３００Ｖ〜−５００Ｖ）の範囲内であってもよい。この構成により、より前下地層１１６の成膜が円滑に行われる。
【００３９】
下地層１１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層１２２のＣｏのｈｃｐ構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１１８の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１１８の結晶の（０００１）面がディスク基体１１０の主表面と平行になっているほど、磁気記録層１２２の配向性を向上させることができる。下地層１１８の材質としてはＲｕが代表的であるが、その他に、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁気記録層１２２を良好に配向させることができる。
【００４０】
更に本実施形態においては、第２下地層１１８ｂを成膜する際のスパッタリングに、後述するグラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いる。これにより、第２下地層１１８ｂに酸素を含有させ、Ｒｕの結晶粒子の微細化を促進することができる。その結果、下地層１１８の表面には微細な凹凸が生じ、グラニュラー層の結晶粒子の孤立化および微細化が促進され、ＳＮＲを向上することができる。
【００４１】
また、かかる酸化物に含まれている元素、すなわち第２下地層１１８ｂに酸素を含有させるための担体となる元素はグラニュラー層を構成する元素である。これにより、グラニュラー層の結晶配向性の低下を防止することができる。
【００４２】
更に、上記の如くグラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いることで、リアクティブスパッタ法を用いた場合よりも容易且つ均一に所望する量の酸素を第２下地層１１８ｂに含有させることが可能となる。また、リアクティブスパッタ法を用いることによる磁気記録層１２２の酸化等の不具合が生じることもない。
【００４３】
非磁性グラニュラー層１２０はグラニュラー構造を有する非磁性の層である。下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第１磁気記録層１２２ａ（または磁気記録層１２２）のグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階（立ち上がり）から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層１２２の磁性粒子の孤立化を促進することができる。非磁性グラニュラー層１２０の組成は、Ｃｏ系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。
【００４４】
本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラー層１２０にＣｏＣｒ−ＳｉＯ２を用いる。これにより、Ｃｏ系合金（非磁性の結晶粒子）の間にＳｉＯ２（非磁性物質）が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラー層１２０がグラニュラー構造となる。なお、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は一例であり、これに限定されるものではない。他には、ＣｏＣｒＲｕ−ＳｉＯ２を好適に用いることができ、さらにＲｕに代えてＲｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｇ（銀）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ａｕ（金）も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒子（磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒子の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Ｃｏ）と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）を例示できる。
【００４５】
なお本実施形態では、下地層１８８（第２下地層１８８ｂ）の上に非磁性グラニュラー層１２０を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラー層１２０を設けずに垂直磁気記録媒体１００を構成することも可能である。
【００４６】
磁気記録層１２２は、Ｃｏ系合金、Ｆｅ系合金、Ｎｉ系合金から選択される硬磁性体の磁性粒子の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有している。この磁性粒子は、非磁性グラニュラー層１２０を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層１２２は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第１磁気記録層１２２ａと、第２磁気記録層１２２ｂとから構成されている。これにより、第１磁気記録層１２２ａの結晶粒子から継続して第２磁気記録層１２２ｂの小さな結晶粒子が成長し、主記録層たる第２磁気記録層１２２ｂの微細化を図ることができ、ＳＮＲの向上が可能となる。
【００４７】
本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３を用いる。ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３は、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に、非磁性物質であるＣｒおよびＣｒ２Ｏ３（酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。この磁性粒子は、非磁性グラニュラー層のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長した。
【００４８】
また第２磁気記録層１２２ｂには、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２を用いる。第２磁気記録層１２２ｂにおいても、ＣｏＣｒＰｔからなる磁性粒（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＣｒおよびＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。
【００４９】
なお、上記に示した第１磁気記録層１２２ａおよび第２磁気記録層１２２ｂに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａと第２磁気記録層１２２ｂで異なる材料（ターゲット）であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯｘ）、クロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。
【００５０】
さらに本実施形態では、第１磁気記録層１２２ａにおいて１種類の、第２磁気記録層１２２ｂにおいて２種類の非磁性物質（酸化物）を用いているが、これに限定されるものではなく、第１磁気記録層１２２ａまたは第２磁気記録層１２２ｂのいずれかまたは両方において２種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にＳｉＯ２およびＴｉＯ２を含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層１２２が１層のみで構成される場合、かかる磁気記録層１２２はＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００５１】
補助記録層１２４は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１２４は磁気記録層１２２に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１２４の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層１２４は逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層１２４は磁気記録層１２２の上方に設けているが、下方に設けてもよい。
【００５２】
なお、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１２４全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層１２４に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層１２２の粒界よりも面積が小さい（酸化物の含有量が少ない）ことが好ましい。補助記録層１２４の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層１２２のグラニュラ磁性粒と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによってＨｎおよびＨｃを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびＳＮＲを向上させていると考えられる。またグラニュラ磁性粒と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラ磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００５３】
媒体保護層１２６は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成することができる。媒体保護層１２６は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体１００を防護することができる。
【００５４】
潤滑層１２８は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜することができる。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層１２６表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層１２８の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層１２６の損傷や欠損を防止することができる。潤滑層１２８の製造法としては他にスプレイ法などがあり、ディップコート法以外の手法で成膜してもよい。
【００５５】
（実施例）
ディスク基体１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１１２から補助記録層１２４まで順次成膜を行った。付着層１１２は、ＣｒＴｉとした。軟磁性層１１４は、第１軟磁性層１１４ａ、第２軟磁性層１１４ｃの組成はＣｏＦｅＴａＺｒとし、スペーサ層１１４ｂの組成はＲｕとした。前下地層１１６の組成はＮｉ、Ｗ、Ｐｄを用いた合金とした。第１下地層１１８ａは所定圧力（低圧：例えば０．６〜０．７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下でＲｕ膜を成膜した。第２下地層１１８ｂは、非磁性グラニュラー層１２０を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いて所定圧力より高い圧力（高圧：例えば４．５〜７Ｐａ）のＡｒ雰囲気下で、酸素および非磁性グラニュラー層１２０を構成する元素を含有するＲｕ膜を成膜した。非磁性グラニュラー層１２０の組成は非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２とした。第１磁気記録層１２２ａは粒界部に酸化物の例としてＣｒ２Ｏ３を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３のｈｃｐ結晶構造を形成した。第２磁気記録層１２２ｂは、粒界部に複合酸化物（複数の種類の酸化物）の例としてＳｉＯ２とＴｉＯ２を含有し、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２のｈｃｐ結晶構造を形成した。補助記録層１２４の組成はＣｏＣｒＰｔＢとした。媒体保護層１２６はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４およびＣＮを用いて成膜し、潤滑層１２８はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて形成した。
【００５６】
以下に、上記製造方法により得た垂直磁気記録媒体１００を用いて、本実施形態の有効性を評価する。実施例１は前下地層１１６をＮｉ９２Ｗ５Ｐｄ３とし、比較例１はＮｉ９５Ｗ５、比較例２はＰｄとした。前下地層１１６以外は上記説明した構成とした。
【００５７】
図２は、前下地層１１６を成膜した際の膜厚とＯＷ特性の関係を示している。図２によれば、全体的に前下地層１１６の膜厚が厚くなるとＯＷ特性は低下する傾向にある。これは、前下地層１１６を厚くすることによって保磁力Ｈｃが向上し、その代わりにＯＷ特定が低下するためである。しかし、実施例１のＯＷ特性は、同じ膜厚であっても比較例１や比較例２と比べて高い値を示しており、良好な結果を示していることがわかる。
【００５８】
図３は、前下地層１１６を成膜した際の膜厚とＳＮＲ特性の関係を示している。実施例１は膜厚により特性に多少の差異が認められるが、比較例１と比べてほぼ同じまたは良好な結果を示していることがわかる。なお比較例２は、実施例１および比較例１に比べて大幅に低い値を示している。
【００５９】
図４は、前下地層１１６を成膜した際の膜厚と保磁力の関係を示している。図４によれば、全体的に前下地層１１６の膜厚が厚くなると保磁力Ｈｃが向上する傾向にある。中でも保磁力について最も優れた特性を示しているのは比較例２であり、続いて比較例１、最後に実施例１という順序となっている。このように、実施例１の保磁力は、比較例１、比較例２それぞれと比べて良好とは言えない特性を示している。しかし、垂直磁気記録媒体として成立するための保磁力は備えており、著しい特性の劣化とまでは言えない特性である。
【００６０】
図５は、保磁力に対するΔθ５０の値を説明する図である。図５に示されるように、保磁力に対してΔθ５０は概ね安定しており、一貫して上下する傾向は見られない。そして図５を参照すれば、実施例１は膜厚にかかわらず、比較例１、比較例２と比べ良好な値を示していることがわかる。このことから実施例１は、理想的なΔθ５０の値に近づいていることを示しており、配向性が高まり磁気異方性が高い結晶が形成されているものと推測される。
【００６１】
図６はヒステリシス曲線を説明する図である。実施例１は、比較例１と比べて飽和磁界Ｈｓが低いことが読み取れる。これは弱い外部磁界でも飽和磁化Ｍｓに到達できることを意味しており、ＯＷ特性が向上していることの裏付けとなる。
【００６２】
図７は上述の各実験結果を総括した評価を説明する図である。ＯＷ特性は、実施例１は比較例１や比較例２と比較して顕著に向上している。ＳＮＲの特性は、実施例１は比較例１とほぼ同等であり、比較例２と比較すれば良好な特性を示している。保磁力は、実施例１は比較例１、比較例２と比べて若干低下しているが、磁気記録媒体としては問題のない範囲である。Δθ５０は、実施例１は比較例１、比較例２と比べ顕著に向上している。
【００６３】
これらのことから、磁気的相互作用が向上し保磁力Ｈｃが維持されているにもかかわらず、ＯＷ特性は向上しているということがわかる。これは、Ｐｄを添加したことによって前下地層１１６を構成するＮｉ９２Ｗ５Ｐｄ３と、第１下地層１１８ａを構成するＲｕとの格子定数のミスマッチが低減することによりし、下地層１１８および非磁性グラニュラー層１２０、磁気記録層１２２の結晶配向性が向上することにより、ＯＷ特性が向上したものと考えられる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態に係る磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】実施例１、比較例１および比較例２の膜厚を変化させた場合のＯＷ特性を説明する図である。
【図３】実施例１、比較例１および比較例２の膜厚を変化させた場合のＳＮＲの特性を説明する図である。
【図４】実施例１、比較例１および比較例２の膜厚を変化させた場合のＨｃの特性を説明する図である。
【図５】保磁力に対するΔθ５０の値を説明する図である。
【図６】ヒステリシス曲線を説明する図である。
【図７】各実験結果を総括した評価を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基体、１１２…付着層、１１４…軟磁性層、１１４ａ…第１軟磁性層、１１４ｂ…スペーサ層、１１４ｃ…第２軟磁性層、１１６…前下地層、１１８…下地層、１１８ａ…第１下地層、１１８ｂ…第２下地層、１２０…非磁性グラニュラー層、１２２…磁気記録層、１２２ａ…第１磁気記録層、１２２ｂ…第２磁気記録層、１２４…補助記録層、１２６…媒体保護層、１２８…潤滑層
【図１】
2010086565.tif 000003
【図２】
2010086565.tif 000004
【図３】
2010086565.tif 000005
【図４】
2010086565.tif 000006
【図５】
2010086565.tif 000007
【図６】
2010086565.tif 000008
【図７】
2010086565.tif 000009