(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に、膜厚１０ｎｍ以下のＣｒからなる金属下地層を介して、少なくともＣｏとＣｒとを含む強磁性金属層を設けてなる磁化反転を利用した磁気記録媒体において、前記強磁性金属層は、この強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した粒界層（領域１）と、強磁性金属の結晶粒子の層（領域２３）とからなり、前記領域１は、前記強磁性金属層の厚さ方向において、その中間付近が、表面近傍および金属下地層近傍よりＣｒ濃度が低いことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記結晶粒子の層（領域２３）は、粒界層（領域１）に近づくほどＣｒ濃度が増加する粒界層近傍の領域２と、中央部にあって粒界層近傍よりＣｒ濃度が低い領域３とからなり、前記領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、前記領域２におけるＣｒ濃度の最大値より小さいことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、前記領域２におけるＣｒ濃度の最大値の０．７５倍以下であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記領域２におけるＣｒ濃度勾配が、４ａｔ％／ｎｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法に係る。より詳細には、強磁性金属層の保磁力Ｈc、異方性磁界Ｈkgrain、及び規格化保磁力（Ｈc／Ｈkgrain）が高い磁気記録媒体に関する。本発明の磁気記録媒体は、ハードディスク、フロッピーディスク、磁気テープ等に好適に適用される。
背景技術
従来の磁気記録媒体及びその製造方法としては、次の技術が知られている。
図１７は、磁気記録媒体の一例として、ハードディスクを説明する概略図である。図１７において、図１７（ａ）は磁気記録媒体全体の斜視図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＡ−Ａ’部分の断面図である。
基体１としては、Ａ１基板２の表面上に、非磁性（Ｎｉ−Ｐ）層３が設けてあるものを用いている。そして、この基体１の上には、Ｃｒ下地層４、強磁性金属層５、保護層６が積層されている。
非磁性（Ｎｉ−Ｐ）層３は、めっき法もしくはスパッタ法によって、直径８９ｍｍ（３．５ｉｎｃｈ）／厚さ１．２７ｍｍ（５０ｍｉｌ）のディスク形状をしたＡ１基板２の表面上に形成され、基体１をなしている。また、非磁性（Ｎｉ−Ｐ）層３の表面には、機械的な研磨処理にて円心円状のキズ（以後、テクスチャーと呼ぶ）が設けてある。一般的に、非磁性（Ｎｉ−Ｐ）層３の表面粗さ、すなわち半径方向に測定したときの平均中心線粗さＲａは、５ｎｍ〜１５ｎｍである。
また、Ｃｒ下地層４と強磁性金属層５（一般にはＣｏ合金系磁性膜）は、スパッタ法によって上記の基体１の表面上に形成し、最後に強磁性金属層５の表面を保護するために炭素などからなる保護層６が、スパッタ法によって設けられる。典型的な各層の厚さは、非磁性（Ｎｉ−Ｐ）層３が５μｍ〜１５μｍ、Ｃｒ下地層４が５０ｎｍ〜１５０ｎｍ、強磁性金属層５が３０ｎｍ〜１００ｎｍ、保護層６が２０ｎｍ〜５０ｎｍである。
上記層構成を有する従来の磁気記録媒体は、スパッタ成膜前の成膜室の背圧が１０-7Torr台であり、かつ、成膜に用いるＡｒガスの不純物濃度が１ｐｐｍ以上という条件下で作製されていた。
上述した製法で得られた磁気記録媒体において、特に、Ｔａ元素を含む強磁性金属層５（例えば、ＣｏＣｒＴａ合金磁性層）の場合には、強磁性金属層を形成する結晶粒子間に、非晶質（アモルファス）構造からなる粒界層が存在すること、及び、この粒界層が非磁性合金組成からなること、が中井らによって報告されている（J.Nakai, E.Kusumoto, M.Kuwabara, T.Miyamoto, M.R.Visokay, K.Yoshikawa and K.Itayama, "Relation Between Microstructure of Grain Boundary and the Intergranular Exchange in CoCrTa Thin Film for Longitudinal Recording Media", IEEE Trans. Magn., vol.30, No.6, pp,3969, 1994.）。しかし、Ｔａ元素を含まない強磁性金属層（例えば、ＣｏＮｉＣｒ又はＣｏＣｒＰｔ合金磁性膜）の場合には上記粒界層は確認されなかった。また本報告には、強磁性金属層がＴａ元素を含む場合、磁気記録媒体の規格化保磁力（Ｈc／Ｈkgrainと表記する）は０．３以上の大きな値をもつのに対して、Ｔａ元素を含まない場合、その値が０．３より小さな値をとることが記載されている。
上述した強磁性金属層の規格化保磁力（Ｈc／Ｈkgrain）とは、保磁力Ｈｃを、結晶粒の異方性磁界Ｈkgrainで割った値であり、結晶粒の磁気的孤立性が高まる度合いを表している。すなわち、強磁性金属層の規格化保磁力が高いということは、強磁性金属層を構成する個々の結晶粒の磁気的な相互作用が低下し、高い保磁力が実現できることを意味する。
また、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９４／０１１８４号公報には、高価な強磁性金属層を使用せずに、保磁力を増大した安価な高密度記録媒体とその製造方法として、
基体の表面上に金属下地層を介して強磁性金属層が形成され、磁化反転を利用した磁気記録媒体において、成膜に用いるＡｒガスの不純物濃度を１０ｐｐｂ以下とすることによって、金属下地層又は／及び強磁性金属層の酸素濃度を１００ｗｔｐｐｍ以下とする技術が開示されている。また、前記金属下地層を形成する前に、不純物濃度が１０ｐｐｂ以下であるＡｒガスを用いて、前記基体の表面を高周波スパッタ法によるクリーニング処理をおこない、前記基体の表面を０．２ｎｍ〜１ｎｍ除去することによって、保磁力がさらに増大することも報告されている。さらに、この報告では、磁気記録媒体の規格化保磁力と媒体ノイズとは相関があり、低ノイズ媒体をえるには、規格化保磁力を０．３以上０．５未満とすべきであることが記述されている。
さらに、国際出願ＰＣＴ／ＪＰ９５／００３８０号公報には、ＣｏＮｉＣｒ又はＣｏＣｒＰｔからなる強磁性金属層の酸素濃度を１００ｗｔｐｐｍ以下とした場合、強磁性金属層を形成する結晶粒子間に、非晶質（アモルファス）構造からなる粒界層が形成でき、その結果、電磁変換特性のＳ／Ｎ比が高く、かつ、量産時に保磁力が安定して得られる磁気記録媒体及びその製造方法が開示されている。
しかしながら、強磁性金属層の各種磁気特性（保磁力：Ｈｃ、異方性磁界：Ｈkgrain、規格化保磁力：Ｈc／Ｈkgrain）と、強磁性金属層を形成する結晶粒子の内部における組成分布、又は、強磁性金属層を形成する結晶粒子間に存在する非晶質（アモルファス）構造からなる粒界層における組成分布、との関係は不明確なままであった。これらの関係を解明することにより、強磁性金属層の保磁力、異方性磁界及び規格化保磁力が全て高い数値を有し、高記録密度化に対応可能な磁気記録媒体の開発が望まれていた。
本発明は、強磁性金属層の保磁力、異方性磁界又は／及び規格化保磁力が高い高記録密度化に対応可能な磁気記録媒体を提供することを目的とする。
発明の開示
本発明の磁気記録媒体は、基体上に、Ｃｒを主成分とする金属下地層を介して、少なくともＣｏとＣｒとを含む強磁性金属層を設けてなる磁気記録媒体において、前記基体の表面粗さは、平均中心線粗さＲａが１ｎｍより小さく、前記強磁性金属層を構成する結晶粒子間には、該強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した領域１を有し、かつ、該領域１は、該強磁性金属層の厚さ方向において、中間付近が表面近傍および金属下地層近傍よりＣｒ濃度が低いことを特徴とする。
発明の実施の形態
超清浄雰囲気下における成膜により、平均中心線粗さＲａが１ｎｍより小さな表面粗さの基体上に、Ｃｒを主成分とする金属下地層を介して、少なくともＣｏとＣｒとを含む強磁性金属層を設けてなる磁気記録媒体を形成した場合、該強磁性金属層を構成する結晶粒子間には、該強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した領域１を有し、かつ、該領域１は、該強磁性金属層の厚さ方向において、中間付近が表面近傍および金属下地層よりＣｒ濃度が低くなる構成とすることにより、Ｃｒを主成分とする金属下地層の膜厚に依存せず、高い保磁力、異方性磁界又は／及び規格化保磁力を有する磁気記録媒体がえられる。特に、金属下地層の膜厚を１０ｎｍ以下とした場合でも、この作用を維持することができるため、表面粗さが小さく、ヘッドの低浮上化にも対応できる磁気記録媒体の構築が可能となる。
また上記特徴において、強磁性金属層の結晶粒子は、粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域２と、結晶粒子の中央部には粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域３とから構成されており、領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２におけるＣｒ濃度の最大値より小さいため、領域３を持たない従来の磁気記録媒体より高い保磁力を有する磁気記録媒体がえられる。
さらに上記特徴において、前記領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、前記領域２におけるＣｒ濃度の最大値の０．７５倍以下となる媒体とすることにより、全ての磁気特性、すなわち保磁力、異方性磁界および規格化保磁力、において高い値が安定して得られると共に、２．５ｎｍという極薄のＣｒ下地層においてもその効果を有する磁気記録媒体が得られる。
またさらに上記特徴において、前記領域２におけるＣｒ濃度勾配が、４ａｔ％ｎｍ以上であることにより、Ｃｒ濃度勾配の平均が４ａｔ％ｎｍより低い従来の磁気記録媒体に比べて優れた磁気特性を有する磁気記録媒体が得られる。
本発明に係る磁気記録媒体の層構成は、図１７に示した従来媒体の層構成と同一であるが、本発明に係る磁気記録媒体を構成する強磁性金属層は次の２点において従来媒体と大きく異なる。
（１）強磁性金属層を構成する結晶粒子間には、強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した領域１を有し、かつ、領域１は、強磁性金属層の厚さ方向において、中間付近が表面近傍および金属下地層近傍よりＣｒ濃度が低い。
（２）強磁性金属層の結晶粒子は、粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域２と、結晶粒子の中央部には粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域３とから構成されており、領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２におけるＣｒ濃度の最大値より小さい。
以下、図面を参照して本発明の実施態様例を説明する。
（基体）
本発明における基体としては、例えば、アルミニウム、チタン及びその合金、シリコン、ガラス、カーボン、セラミック、プラスチック、樹脂及びその複合体、及びそれらの表面に異種材質の非磁性膜をスパッタ法、蒸着法、めっき法等により表面コーティング処理を行ったものがあげられる。この基体表面に設けた非磁性膜は、高温で磁化せず、導電性を有し、機械加工などがしやすい反面、適度な表面硬度をもっていることが好ましい。このような条件を満たす非磁性膜としては、特にスパッタ法により作製された（Ｎｉ−Ｐ）膜が好ましい。
基体の形状としては、ディスク用途の場合、ドーナツ円盤状のものが使われる。後述する磁性層等を設けた基体、即ち磁気記録媒体は、磁気記録および再生時、円盤の中心を軸として、例えば３６００ｒｐｍの速度で回転させて使用する。この時、磁気記録媒体の上空を磁気ヘッドが０．１μｍ程度の高さを飛行する。従って、基体としては、表面の平坦性、表裏両面の平行性、基体円周方向のうねり、および表面の粗さが適切に制御される必要がある。
また、基体が回転／停止する場合には、磁気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触及び摺動する（Contact Start Stop, CSSと呼ぶ）。この対策として、基体の表面には、同心円状の軽微なキズ（テクスチャー）を設ける場合もある。
（金属下地層）
本発明における金属下地層としては、例えばＣｒ及びその合金が挙げられる。合金とする場合は、例えば、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ等との組み合わせが提案されている。特に、Ｃｒは、後述する強磁性金属層に対して偏析作用を起こすことから好ましい。また、量産的にも多用されており、成膜方法としては、スパッタ法、蒸着法等が用いられる。
この金属下地層の役割は、その上にＣｏ基からなる強磁性金属層を設けたとき、強磁性金属層の磁化容易軸が基体面内方向を取るように、すなわち基体面内方向の保磁力が高くなるように、強磁性金属層の結晶成長を促すことである。
Ｃｒからなる金属下地層をスパッタ法で作製する場合、その結晶性を制御する成膜因子としては、基体の表面形状、表面状態、若しくは表面温度、成膜時のガス圧、基体に印加するバイアス、及び形成する膜厚等が挙げられる。特に、強磁性金属層の保磁力は、Ｃｒ膜厚に比例して高くなる傾向があるため、従来は、例えばＣｒ膜厚としては５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲で用いられる。
ここで、従来の成膜条件［本発明の成膜条件］とは、成膜室の背圧が１０-7Ｔｏｒｒ台［１０-9Ｔｏｒｒ台］、及び、成膜に用いたＡｒガスがｎｏｒｍａｌ−Ａｒ（不純物濃度が１ｐｐｍ以上）［uc-Ar（不純物濃度が１００ｐｐｔ以下、好適には１０ｐｐｂ以下）］を意味する。また、金属下地層および強磁性金属層を形成する際に用いるターゲットは、不純物濃度が１５０ｐｐｍ以下のものが好ましい。
記録密度を向上するためには、磁気ヘッドの媒体表面からの浮上量を小さくする必要がある。一方、上記Ｃｒ膜厚が大きいと、媒体の表面粗さも大きくなる傾向がある。従って、薄いＣｒ膜厚で、高い保磁力を実現することが望まれている。
（強磁性金属層）
本発明における強磁性金属層としては、強磁性金属層の結晶粒間にＣｒ偏析が生じる材料が好適である。すなわち、少なくともＣｏとＣｒとを含む強磁性金属層が多用される。具体的には、ＣｏＮｉＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＮｉＰｔ，ＣｏＮｉＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔＴａ等が挙げられる。
本発明では、従来の成膜条件より超清浄な雰囲気下において金属下地層と強磁性金属層とを作製することにより、次の２つの構成を実現した。
（１）強磁性金属層を構成する結晶粒子間には、強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した領域１を有し、かつ、領域１は、強磁性金属層の厚さ方向において、中間付近が表面近傍および金属下地層近傍よりＣｒ濃度が低い。
（２）強磁性金属層の結晶粒子は、粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域２と、結晶粒子の中央部には粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域３とから構成されており、領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２におけるＣｒ濃度の最大値より小さい。
ここで、本発明に係る超清浄な雰囲気下における成膜条件（従来の成膜条件）とは、成膜室の背圧が１０-9（１０-7）Ｔｏｒｒ台、及び、成膜に用いるＡｒガスの不純物濃度が１００ｐｐｔ以下、好適には１０ｐｐｂ以下（１ｐｐｍ以上）を意味する。また、強磁性金属層を形成する際に用いるターゲットは、不純物濃度が３０ｐｐｍ以下のものが好ましい。
上述した材料のうち、ＣｏＮｉＣｒは、安価で、成膜雰囲気の影響を受けづらいため、ＣｏＣｒＴａは、媒体ノイズが低いため、ＣｏＰｔ系は、ＣｏＮｉＣｒやＣｏＣｒＴａでは作製が難しい１８００Ｏｅ以上の保磁力を実現するために好適に用いられている。
上述した材料における課題は、記録密度を向上し、製造コストを下げるために、材料コストが安価で、媒体ノイズが低く、高い保磁力が実現できる材料および製造方法の開発にある。
（磁気記録媒体における高記録密度化）
本発明における磁気記録媒体は、上述した強磁性金属層の膜面に対し、平行に記録磁化を形成する媒体（面内磁気記録媒体）を指す。このような媒体では、記録密度を向上するために、記録磁化のさらなる小型化を図る必要がある。この小型化は、各記録磁化の漏れ磁束を減少させるため、磁気ヘッドにおける再生信号出力を小さくする。従って、隣接する記録磁化の影響と考えられている媒体ノイズは、さらに低減することが望まれている。
（強磁性金属層の保磁力：Ｈｃ、異方性磁界：Ｈkgrain、規格化保磁力：Ｈc／Ｈkgrain）
本発明の「強磁性金属層の保磁力：Ｈc」とは、振動試料型の磁力計（Variable Sample Magnetometer、ＶＳＭと呼ぶ）を用いて測定した磁化曲線から求めた媒体の抗磁力である。「結晶粒の異方性磁界：Ｈkgrain」とは、高感度トルク磁力計を用いて測定した回転ヒステリシス損失が完全に消失する印加磁界である。保磁力および異方性磁界とも、基体の表面上に金属下地層を介して強磁性金属層が形成される磁気記録媒体の場合は、薄膜面内で測定した値である。
また本発明における「強磁性金属層の規格化保磁力：Ｈc／Ｈkgrain」とは、保磁力Ｈcを、結晶粒の異方性磁界Ｈkgrainで割った値であり、結晶粒の磁気的孤立性が高まる度合いを表すことが、"Magnetization Raversal Mechanism Evaluated by Rotational Hysteresis Loss Analysis for the Thin Film Media" Migaku Takahashi, T. Shimatsu, M. Suekane, M.Miyamura, K.Yamaguchi and H. Yamasaki:IEEE TRANSACTIONS ON MAGUNETICS, VOL.28, 1992, pp.3285に示されている。
従来のスパッタ法で作製した強磁性金属層の規格化保磁力は、強磁性金属層がＣｏ基である限り、０．３５より小さな値であった。Stoner-Wohlfarth理論によれば、結晶粒が完全に磁気的に孤立した場合、０．５をとることが示されており、この値が規格化保磁力の上限値である。
また、J.-G.Zhu and H.N.Bertram:Journal of Applied Physics, VOL.63, 1988, pp.3248には、強磁性金属層の規格化保磁力が高いということは、強磁性金属層を構成する個々の結晶粒の磁気的な相互作用が低下し、高い保磁力が実現できることが記載されている。
（スパッタ法）
本発明におけるスパッタ法としては、例えば、基体がターゲットの前を移動しながら薄膜が形成される搬送型と、基体がターゲットの前に固定して薄膜が形成される静止型があげられる。前者は量産性が高いため低コストな媒体の製造に有利であり、後者は基体に対するスパッタ粒子の入射角度が安定なため記録再生特性に優れる媒体の製造が可能とされている。
（金属下地層と強磁性金属層とを順次形成）
本発明における「金属下地層と強磁性金属層とを順次形成」とは、「基体の表面上に金属下地層が形成された後、その表面に強磁性金属層が形成されるまでの間には、成膜時のガス圧以上に高い圧力雰囲気に曝されることはない」ことを意味する。金属下地層の表面を大気中に曝した後、その上に強磁性金属層を形成すると、媒体の保磁力は、著しく低下してしまう（例えば、暴露なし：１５００Ｏｅ→暴露あり：５００Ｏｅ以下）ことは公知である。
（成膜に用いるＡｒガスの不純物およびその濃度）
本発明における「成膜に用いるＡｒガスの不純物」としては、例えば、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2、Ｎ2、ＣxＨy，Ｈ，Ｃ，Ｏ，ＣＯ等があげられる。特に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｈ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2，Ｏ，ＣＯと推定される。従って、本発明の不純物濃度は、成膜に用いるＡｒガス中に含まれているＨ2Ｏ、Ｏ2、ＣＯ2，Ｏ，ＣＯの和で表すことにする。
（高周波スパッタ法によるクリーニング処理）
本発明における「高周波スパッタ法によるクリーニング処理」としては、例えば、放電可能なガス圧空間内に置かれた基体に対して、ＲＦ（radio frequency, 13.56MHz）電源から交流電圧を印加する手法があげられる。この手法の特長は、基体が導電性でない場合にも適用可能な点である。一般に、クリーニング処理の効果としては、基体への薄膜の密着性向上があげられる。しかし、クリーニング処理後、基体の表面上に形成される薄膜自体の膜質に及ぼす影響については不明な点が多い。
（金属下地層を形成する際に用いたＣｒターゲットの不純物およびその濃度）
本発明における「金属下地層を形成する際に用いたＣｒターゲットの不純物」としては、例えば、Ｆｅ、Ｓｉ，Ａｌ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｈ等があげられる。特に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｏと推定される。従って、本発明の不純物濃度とは、金属下地層を形成する際に用いたＣｒターゲット中に含まれている酸素を示す。
（強磁性金属層を形成する際に用いたターゲットの不純物およびその濃度）
本発明における「強磁性金属層を形成する際に用いたＣｏ基ターゲットの不純物」としては、例えば、Ｆｅ、Ｓｉ，Ａｌ、Ｃ、Ｏ、Ｎ等があげられる。特に、膜中に取り込まれる酸素量に影響する不純物は、Ｏと推定される。従って、本発明の不純物濃度とは、強磁性金属層を形成する際に用いたターゲット中に含まれている酸素を示す。
（基体に負のバイアス印加）
本発明における「基体に負のバイアス印加」とは、磁気記録媒体としてＣｒ下地膜や磁性膜を形成する際、基体に対して直流のバイアス電圧を印加することを指す。適切なバイアス電圧を印加すると、媒体の保磁力が増大することが分かっている。上述したバイアス印加の効果は、どちらか一方の膜を作製するときだけ印加した場合よりも、２層とも印加した場合のほうがより大きいことが公知である。
しかし、上記バイアス印加は、基体近傍の物体、すなわち基体支持部材や基体ホルダーにも作用する場合が多い。この結果、基体近傍の空間中にガスやダストが発生し、成膜中の薄膜に取り込まれ、各種の膜特性が不安定になるという不都合な状態が生じ易くなる。
また、基体へのバイアス印加は、以下の問題点もある。
▲１▼ガラスなどの非導電性基体には、適用できない。
▲２▼成膜された磁性膜の飽和磁束密度（Ｍｓ）が低下する。
▲３▼成膜室内に、複雑な機構部を設ける必要がある。
▲４▼基体へのバイアス印加度合いの変化が生じやすく、その結果磁気特性にバラツキが発生しやすい。
したがって、上記バイアス印加を行わなくても、目標とする各種の膜特性を得られる作製方法が望まれている。
（金属下地層及び／または強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度）
本発明における「金属下地層及び／または強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度」は、強磁性金属層の材料によっては、保磁力の値を左右する成膜因子の１つである。特に、従来は、強磁性金属層の中にＴａを含むＣｏ基の材料では、上記の到達真空度が低い場合（例えば、５×１０-6Ｔｏｒｒ以上の場合）には影響が大きいと考えられてきた。しかし、本発明では、Ｔａを含まないＣｏ基の材料であるＣｏＮｉＣｒやＣｏＣｒＰｔにおいても、結晶粒子間に非晶質（アモルファス）構造からなる粒界層を形成できるか否かという観点において、成膜室の到達真空度が効いていることが分かった。
（金属下地層及び／または強磁性金属層を形成する際の基体の表面温度）
本発明における「金属下地層及び／または強磁性金属層を形成する際の基体の表面温度」は、強磁性金属層の材料に依存せず、保磁力の値を左右する成膜因子の１つである。基体が損傷しない範囲であれば、高い表面温度で成膜をした方がより高い保磁力を実現できる。基体の損傷とは、そり、膨れ、割れ等の外的変化や、磁化の発生、発ガス量の増加等の内的変化を意味する。
しかし、高い基体の表面温度を実現するためには、一般的に何らかの加熱処理を、成膜室又はその前室で行う必要がある。この加熱処理は、基体近傍の空間中にガスやダストが発生し、成膜中の薄膜に取り込まれ、各種の膜特性が不安定になるという不都合な面をもっている。
また、高い基体の表面温度は、以下の問題点もある。
▲１▼ＮｉＰ／Ａｌ基体における非磁性ＮｉＰ層が磁化発生する。
▲２▼基体において歪が発生する。
▲３▼ガラスなどの熱伝導率が低い基体では、基体温度を上げたり、保持することが難しい。
したがって、上記加熱処理を行わないか、若しくは、より低温加熱処理でも、目標とする各種の膜特性を得られる作製方法が望まれている。
（基体の表面粗さ，Ｒａ）
本発明における基体の表面粗さとしては、例えば、ディスク形状からなる基体表面を、半径方向に測定した場合の、平均中心線粗さＲａがあげられる。測定器としては、RANKTAYLORHOBSON社製TALYSTEPを用いた。
基体が停止状態から回転を開始した場合や、その逆の場合には、磁気記録媒体と磁気ヘッドの表面同士が接触及び摺動する（Contact Start Stop, CSSと呼ぶ）。この時、磁気ヘッドの吸着や摩擦係数の上昇を抑えるため、Ｒａは大きい方が好ましい。一方、基体が最大の回転数に達した場合には、磁気記録媒体と磁気ヘッドとの間隔、すなわち磁気ヘッドの浮上量を確保する必要があるので、Ｒａは小さい方が望ましい。
従って、基体の表面粗さ，Ｒａの最大値と最小値は、上述した理由と、磁気記録媒体に対する要求スペックから適宜決定される。例えば、磁気ヘッドの浮上量が、２μｉｎｃｈの場合は、Ｒａ＝６ｎｍ〜８ｎｍである。
しかし、さらに高記録密度化を図るためには、磁気ヘッドの浮上量（記録再生動作をする際、磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面上から離れている距離）をより小さくする必要がある。この要望に答えるためには、磁気記録媒体の表面をより平坦化することが大切となる。この理由から、基体の表面粗さは、より小さなものが望ましい。
したがって、基体の表面粗さがより小さな場合でも、目標とする各種の膜特性を得られる作製方法が望まれている。
（テクスチャ処理）
本発明におけるテクスチャ処理としては、例えば、機械的な研磨による方法、化学的なエッチングによる方法、物理的な凹凸膜の付与による方法などがあげられる。特に、磁気記録媒体の基体として、最も広く使われているアルミニウム合金基体の場合は、機械的な研磨による方法が採用されている。例えば、アルミニウム合金基体の表面に設けた（Ｎｉ−Ｐ）膜に対して、研削用の塗粒が表面に接着してあるテープを、回転する基体に押しつけることにより、同心円状に軽微なキズを付与する方法がある。この方法では、研削用の塗粒を、テープから遊離させて用いる場合もある。
しかし、上記「基体の表面粗さ」の項で述べた理由から、上記テクスチャ処理を行わないか、若しくは、より軽微なテクスチャ形状でも、目標とする各種の膜特性を得られる作製方法が望まれている。
（複合電解研磨処理）
本発明における複合電解研磨処理としては、例えば、磁性膜などを形成する際に用いる真空チャンバーの内壁に対して、クロム酸化物を生成物とする酸化不動態膜を設ける処理があげられる。この場合、真空チャンバーの内壁をなす材料としては、例えばＳＵＳ３１６Ｌ等が好ましい。この処理によって、真空チャンバーの内壁からのＯ2，Ｈ2Ｏの放出量を低減できるため、作製した薄膜中への酸素取り込み量をより一層低減することが可能である。
本発明で使用した、アネルバ製のマグネトロンスパッタ装置（型番ＩＬＣ３０１３：ロードロック式静止対向型）は、全ての真空チャンバー（仕込／取り出し室，成膜室，クリーニング室）の内壁が上述の処理を行っている。
【図面の簡単な説明】
図１（ａ）は、下部図面がＵＣプロセス媒体における薄膜断面のＣｒ元素分布像であり、上部図面が同視野における断面ＴＥＭ像である。図１（ｂ）には、Ｃｒ偏析層の形態の模式図も合わせて示した。
図２（ｂ）は、ＵＣプロセス媒体におけるＣｒ偏析層の膜厚方向のＣｒ濃度分布を示すグラフであり、図２（ａ）は、Ｃｒ濃度の測定箇所を実線部で示した図１（ｂ）の一部分を示す図面である。
図３（ａ）は、下部図面がｎプロセス媒体における薄膜断面のＣｒ元素分布像であり、上部図面が同視野における断面ＴＥＭ像である。図３（ｂ）には、Ｃｒ偏析層の形態の模式図も合わせて示した。
図４（ｂ）は、ｎプロセス媒体におけるＣｒ偏析層の膜厚方向のＣｒ濃度分布を示すグラフであり、図４（ａ）は、Ｃｒ濃度の測定箇所を実線部で示した図３（ｂ）の一部分を示す図面である。
図５は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における、保磁力の下地Ｃｒ膜厚依存性を示すグラフである。
図６は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における、異方性磁界の下地Ｃｒ膜厚依存性を示すグラフである。
図７は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における、規格化保磁力の下地Ｃｒ膜厚依存性を示すグラフである。
図８（ｂ）は、ＵＣプロセス媒体における薄膜表面のＣｒ元素分布像であり、図８（ａ）は、同視野におけるＴＥＭ像である。
図９（ｂ）は、ｎプロセス媒体における薄膜表面のＣｒ元素分布像であり、図９（ａ）は、同視野におけるＴＥＭ像である。
図１０（ｂ）は、ＵＣプロセス媒体における薄膜表面のＣｒ濃度分布を示すグラフであり、図１０（ａ）は、Ｃｒ濃度の測定箇所を線分Ａ−Ｂで示したＣｒ元素分布像である。
図１１（ｂ）は、ｎプロセス媒体における薄膜表面のＣｒ濃度分布を示すグラフであり、図１１（ａ）は、Ｃｒ濃度の測定箇所を線分Ａ−Ｂで示したＣｒ元素分布像である。
図１２（ｂ）は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における、粒内の平均Ｃｒ濃度及び濃度分布の変化を示すグラフであり、図１２（ａ）は、評価する結晶粒の番号付けと粒内の平均Ｃｒ濃度を測定した範囲とを明示したＣｒ濃度分布を示すグラフである。
図１３（ｂ）は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における、結晶粒とＣｒ粒界偏析層の界面近傍でのＣｒ濃度勾配の変化を示すグラフであり、図１３（ａ）は、評価する結晶粒の番号付けとＣｒ濃度勾配が生じている範囲とを明示したＣｒ濃度分布を示すグラフである。
図１４は、ＵＣプロセス媒体における、保磁力と成膜室の到達真空度との関係を示すグラフである。図中には、ｎプロセス媒体の結果も示した。
図１５は、ＵＣプロセス媒体における、異方性磁界と成膜室の到達真空度との関係を示すグラフである。図中には、ｎプロセス媒体の結果も示した。
図１６は、ＵＣプロセス媒体における、規格化保磁力と成膜室の到達真空度との関係を示すグラフである。図中には、ｎプロセス媒体の結果も示した。
図１７は、磁気記録媒体の層構成を示す模式的な断面図である。
（符号の説明）
１  基体、
２  基板、
３  非磁性層、
４  下地層、
５  強磁性金属層、
６  保護層。
発明を実施するための最良の形態
以下に実施例をあげて本発明をより詳細に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されることはない。
（実施例１）
本例では、「強磁性金属層を構成する結晶粒子間に、強磁性金属層を貫通するＣｒの偏析した領域１を有し、かつ、領域１は、強磁性金属層の厚さ方向において、中間付近が表面近傍および金属下地層近傍よりＣｒ濃度が低い」ときの効果について示す。
この効果を確認するため、金属下地層及び強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度と、これらを成膜する際に用いるＡｒガスに含まれる不純物濃度と、を変化させた。
金属下地層及び強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度は、１０-9Ｔｏｒｒ台と１０-7Ｔｏｒｒ台の２通りとした。
強磁性金属層と金属下地層を形成するＡｒガスとしては、到達真空度が１０-9Ｔｏｒｒ台のときｕｃ−Ａｒ（不純物濃度が１ｐｐｂ以下）を、到達真空度が１０-7Ｔｏｒｒ台のときｎｏｒｍａｌ−Ａｒ（不純物濃度が１ｐｐｍ程度）を用いた。
以下では、到達真空度が１０-9Ｔｏｒｒ台でｕｃ−Ａｒガスを用いる場合をＵＣプロセスと呼ぶ。また到達真空度が１０-7Ｔｏｒｒ台でｎｏｒｍａｌ−Ａｒガスを用いる場合をｎプロセスと呼ぶ。
本例で媒体作製に用いたスパッタ装置は、アネルバ製のナグネトロンスパッタ装置（型番ＩＬＣ３０１３：ロードロック式静止対向型）であり、全ての真空チャンバー（仕込／取り出し室（兼クリーニング室），成膜室１（金属下地層を形成），成膜室２（強磁性金属層を形成），成膜室３（保護層を形成））の内壁は、複合電解研磨処理がしてある。表１は、本例の磁気記録媒体を作製する時の成膜条件である。
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以下に、本例の磁気記録媒体の作製方法について、手順を追って説明する。以下の括弧付き番号は、その手順を表す。また各手順において［  ］で示した数値は、金属下地層及び強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度を１０-7Ｔｏｒｒ台とした場合の各設定値である。
（１）基体としては、内／外径が２５ｍｍ／８９ｍｍ、厚さが１．２７ｍｍのディスク形状をしたアルミニウム合金基板を用いた。アルミニウム合金基板の表面上には、めっき法により厚さ１０μｍの（Ｎｉ−Ｐ）膜を設けた。（Ｎｉ−Ｐ）膜の表面には、機械的な手法で同心円状の軽微なキズ（テクスチャー）が付いており、ディスク半径方向に走査したときの基体の表面粗さは、平均中心線粗さＲａが１ｎｍより小さなものを用いた。
（２）上記基体は、後述する成膜の前に、機械的および化学的な手法による洗浄処理と、熱風などによる乾燥処理がなされた。
（３）上記の乾燥処理を終えた基体を、スパッタ装置の仕込室に配置された材質がアルミからなる基体ホルダーにセットした。仕込室の内部を、真空排気装置によって、到達真空度が３×１０-9Ｔｏｒｒまで排気した後、基体に対して、赤外線ランプを用いて、２５０℃、３０分間の加熱処理をした。
（４）仕込室からＣｒ膜作製用の成膜室１に、前記の基体ホルダーを移動した。移動した後も基体は、赤外線ランプにて、２５０℃に加熱保持した。但し、成膜室１は、事前に到達真空度を３×１０-9Ｔｏｒｒ［１×１０-7Ｔｏｒｒ］まで排気して用いた。また、前記の基体ホルダー移動後は、仕込室と成膜室１の間にあるドアバルブは閉じた。使用したＣｒターゲットの不純物濃度は１２０ｐｐｍとした。
（５）成膜室１の中にＡｒガスを導入し、成膜室１のガス圧を２ｍＴｏｒｒとした。使用したＡｒガスに含まれる不純物濃度は１ｐｐｂ以下［１ｐｐｍ程度］とした。
（６）Ｃｒターゲットに直流電源から電圧２００Ｗを印加してプラズマを発生させる。その結果、Ｃｒターゲットはスパッタされ、ターゲットと平行して対向する位置にある基体の表面上に、膜厚５０ｎｍのＣｒ層を形成した。
（７）Ｃｒ層を形成した後、成膜室１からＣｏＣｒＴａ膜作製用の成膜室２に、前記の基体ホルダーを移動した。移動した後も基体は、赤外線ランプにて、２５０℃に加熱保持した。但し、成膜室２の事前の到達真空度は、条件を変更して行った。その設定条件とは、３×１０-9Ｔｏｒｒまで排気してある場合と、１×１０-7Ｔｏｒｒまで排気してある場合の２条件である。また、前記の基体ホルダー移動後は、成膜室１と成膜室２の間にあるドアバルブは閉じた。使用したターゲット組成は、７８ａｔ％Ｃｏ，１７ａｔ％Ｃｒ，５ａｔ％Ｔａであり、ターゲットの不純物濃度は２０ｐｐｍとした。
（８）成膜室２の中にＡｒガスを導入し、成膜室２のガス圧を３ｍＴｏｒｒとした。使用したＡｒガスに含まれる不純物濃度は１ｐｐｂ以下［１ｐｐｍ程度］とした。
（９）ＣｏＣｒＴａターゲットに直流電源から電圧２００Ｗを印加してプラズマを発生させる。その結果、ＣｏＣｒＴａターゲットはスパッタされ、ターゲットと平行して対向する位置にあるＣｒ層付き基体の表面上に、膜厚２８ｎｍのＣｏＣｒＴａ層を形成した。
（10）ＣｏＣｒＴａ層を形成した後、成膜室２から取り出し室に、前記の基体ホルダーを移動した。その後、取り出し室にＮ2ガスを導入して大気圧としてから基体を取りだした。上記（１）〜（９）の工程により、層構成がＣｏＣｒＴａ／Ｃｒ／ＮｉＰ／Ａｌである磁気記録媒体を作製した。
尚、ターゲットには、不純物を極力抑えたものを用いた。Ｃｒ形成用のターゲットの不純物は、Ｆｅ：８８，Ｓｉ：３４，Ａｌ：１０，Ｃ：６０，Ｏ：１２０，Ｎ：６０，Ｈ：１．１（ｗｔｐｐｍ）である。また、強磁性金属層形成用のターゲットの不純物は、Ｆｅ：２７，Ｓｉ＜１０，Ａｌ＜１０，Ｃ：３０，Ｏ：２０，Ｎ＞１０（ｗｔｐｐｍ）である。
上記工程により作製した媒体の強磁性金属層の断面を、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて調べた。
図１及び図３において、図１（ａ）の下部図面と図３（ａ）の下部図面は、作製した媒体の強磁性金属層の膜断面のＣｒ元素分布像である。図１（ａ）の上部図面と図３（ａ）の上部図面には、同視野における断面ＴＥＭ像を示した。これらの図においてもＣｒ濃度は白黒のコントラストで示している。また、図１（ｂ）と図３（ｂ）は、Ｃｒ濃度の高いＣｒ偏析領域について、模式的に示した図である。
図１及び図３は、成膜室２及び３における成膜前の到達真空度が異なる場合を示しており、図１はＵＣプロセス（試料１、到達真空度＝３×１０-9Ｔｏｒｒ、使用したＡｒガスに含まれる不純物濃度は１ｐｐｂ以下）の場合、図３はｎプロセス（試料２、到達真空度＝１×１０-7Ｔｏｒｒ、使用したＡｒガスに含まれる不純物濃度は１ｐｐｍ程度）の場合である。
表２は、ＴＥＭ試料の作製方法およびその観察条件である。
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また、作製した試料における膜中のＣｒ濃度分布は、電子エネルギー損失分光（Electron Energy Loss Spectroscopy；EELS）により評価した。測定には日立製作所製ＦＥ−ＴＥＭ（HITACHI HF-2000）にエネルギーフィルタを組み合わせたエネルギーフィルタ型ＴＥＭを用いた。本装置の面分解能は約０．５５ｎｍである。なお、ＥＥＬＳにより求められる。元素分布像は定性的な分布像である。そこで、本例では、同一試料に対するエネルギー分散型Ｘ線分光計（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy；EDS）の測定で得られた平均的濃度からＣｒ及びＣｏの部分散乱断面積比を求め、その値を用いてＣｒ元素分布像の定量化を行った。
図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示したグラフは、上記定量化を行ったＣｒ濃度の結果である。但し、図２（ｂ）は図１（ｂ）に示した試料１（ＵＣプロセス）の一部分を示す図２（ａ）の実線部における測定結果であり、図４（ｂ）は図３（ｂ）に示した試料２（ｎプロセス）の一部分を示す図４（ａ）の実線部における測定結果である。図２（ｂ）及び図４（ｂ）のグラフでは、Ｃｒ下地層−磁性層界面を原点とし、膜厚方向の位置を横軸に示した。
図１から、ＵＣプロセスで作製した媒体（ＵＣプロセス媒体）においてはＴＥＭ像上の粒界層に相当する領域に相当するＣｒ偏析領域が存在しており、明瞭なＣｒ偏析層が形成されていることが明らかとなった。またこのようなＣｒ偏析層は、Ｃｒ下地層直上の磁性層初期成長層から磁性層上部まで、均一に形成されていることも分かった。さらに、磁性結晶粒内部の領域においてはＣｒ偏析領域は認められず、非常に均一なＣｒ偏析が生じていた。
一方、図３から、ｎプロセスを用いて作製した媒体（ｎプロセス媒体）においてはＣｒ偏析領域が必ずしも粒界層に対応せず、磁性結晶粒内においてもＣｒ偏析領域が形成されていることが分かった。このような粒内のＣｒ偏析領域は、粒内のアモルファス状の構造を示す領域に対応すると考えられ、結晶粒の結晶性を大きく低下させる要因となっている。また、粒界層におけるＣｒ偏析に関して、磁性層膜厚方向に均一なＣｒ偏析領域を形成しておらず、特に磁性層初期成長層においてはＣｒ偏析領域がほとんど形成されていないことが明らかとなった。このようにｎプロセス媒体においては、Ｃｒ偏析構造の形成が不均一で、特に磁性層初期層において、Ｃｒ偏析層の形成が阻害されることが分かった。
以上の結果から、成膜雰囲気の清浄化（すなわちＵＣプロセス）により、Ｃｒ偏析構造の形成が促進され、粒内のＣｒ偏析領域の低減並びに磁性層初期層における均一なＣｒ偏析層の形成が可能であることが明らかとなった。
また図２のグラフから、ＵＣプロセス媒体においては、Ｃｒ下地層から約６ｎｍの領域及び磁性層表面から約６ｎｍの領域に、Ｃｒ偏析層の中においても特にＣｒ濃度の高い領域が存在することが分かった。このようなＣｒ偏析層中におけるＣｒ濃度分布について、Ｃｒ下地層から約６ｎｍの領域はＣｒ下地層からのＣｒの粒界拡散を示していると考えられる。従ってＵＣプロセス媒体においては、粒内から粒界へのＣｒの吐き出しに加え、Ｃｒ下地層からのＣｒ粒界拡散が、Ｃｒ偏析層の形成に大きく寄与していることが明らかとなった。また磁性層表層部における高Ｃｒ濃度領域については、成膜時のＣｒ吐き出しにより表層部にＣｒが滞留し易いことを示していると考えられる。
一方、図４のグラフからは、ｎプロセス媒体においても、磁性層の表層部には高Ｃｒ濃度領域が認められる。しかしながら、ＵＣプロセス媒体において認められたＣｒ下地層直上の高Ｃｒ濃度領域が認められないことが分かった。これはｎプロセス媒体においては、Ｃｒ下地層からのＣｒ粒界拡散が阻害されていることを示している。
以上の結果から、成膜雰囲気の清浄化（すなわちＵＣプロセス）により、Ｃｒ下地層からのＣｒ拡散が促進され、Ｃｒ偏析層の形成に寄与することが明らかとなった。
図５〜７は、Ｃｒ下地層の膜厚を２．５〜５０ｎｍまで変えて媒体を作製した場合の磁気特性の結果である。このとき、磁性層の膜厚は２８ｎｍに固定した。図５は保磁力（Ｈc）を、図６は異方性磁界（Ｈkgrain）を、図７は規格化保磁力（Ｈc／Ｈkgtain）を、それぞれ纏めたグラフである。図５〜７のグラフにおいて、◯印はＵＣプラズマ媒体の結果を、●印はプロセス媒体の結果を示す。
図５〜７から、ｎプラズマ媒体に比べてＵＣプラズマ媒体の方が、Ｃｒ膜厚に依存せず、全ての磁気特性、すなわち保磁力、異方性磁界および規格化保磁力、において高い値が得られることが分かった。またＵＣプロセス媒体では、１０ｎｍ以下という極薄のＣｒ下地層においても優れた磁気特性が維持できることが明らかとなった。このような極薄のＣｒ下地層を用いた媒体は、膜厚が５０ｎｍ程度のＣｒ下地層を用いた媒体に比べて、媒体の表面粗さを半減以下に抑えることができ、ほぼ基体の表面粗さを反映した程度の表面粗さであることも分かった。
従って、ＵＣプロセス媒体は、各種磁気特性、すなわち保磁力、異方性磁界及び規格化保磁力において優れると共に、記録密度を向上させる際に必要となるヘッドの浮上化にも十分対応できることが明らかとなった。
（実施例２）
本例では、「強磁性金属層の結晶粒子は、粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域２と、結晶粒子の中央部には粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域３とから構成されており、該領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、該領域２におけるＣｒ濃度の最大値より小さい」ときの効果について示す。
この効果を確認するため、実施例１のＵＣプロセスにおいて、金属下地層及び強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度を１０-6Ｔｏｒｒ台〜１０-9Ｔｏｒｒの範囲で変化させて媒体を作製し、これらの媒体について、ＥＥＬＳを用いてＣｒ元素分布の２次元像を観察した。その際、強磁性金属層と金属下地層を形成するＡｒガスとしては、実施例１と同様にｕｃ−Ａｒ（不純物濃度が１ｐｐｂ以下）を用いた。また比較のために、実施例１に示したｎプロセス媒体に対しても調べた。
他の点は、実施例１と同様とした。
図８（ｂ）及図９（ｂ）は、強磁性金属層の膜面に対してＣｒ元素分布像を調べた結果である。図８はＵＣプロセス媒体（到達真空度＝１×１０-8Ｔｏｒｒの場合）の結果であり、図９はｎプロセス媒体の結果である。
図８（ｂ）及び図９（ｂ）のＣｒ元素分布像において、像コントラストの明るい領域は高Ｃｒ濃度の領域を示している。また図８（ａ）及び図９（ａ）には、同視野におけるＴＥＭ像も合わせて示す。尚、本例におけるＥＥＬＳ測定の面分解能は、Ｃｒ元素分布像の１画素に相当する約０．５５ｎｍで、非常に微細な領域の組成分析が可能となっている。
図８から、ＵＣプロセス媒体においては、粒界部に高Ｃｒ濃度のＣｒ偏析層が形成されており、個々の結晶粒を均一に分離していることが明らかとなった。また、Ｃｒ偏析層におけるＣｒ濃度は３０〜４０ａｔ％であることが分かった。
一方、図９に示したｎプロセス媒体においても粒界部にＣｒ偏析が生じている領域と、隣接する結晶粒間に高Ｃｒ偏析が生じていない領域があることが分かった。しかしながら、ｎプロセス媒体ではＣｒ偏析層が不均一であり、Ｃｒ濃度コントラストからは、ＵＣプロセス媒体と比較して、Ｃｒ偏析層におけるＣｒ濃度が低いことが明らかとなった。
以上の結果から、ＵＣプロセス媒体においては、ｎプロセス媒体と比較して、Ｃｒ偏析層におけるＣｒ濃度が高く、さらに均一に偏析が生じていることが分かった。
図８（ｂ）及び図９（ｂ）に示したＣｒ元素分布像より、Ｃｒ濃度の詳細なラインプロファイルを求めた結果を図１０（ｂ）（ＵＣプロセス媒体、到達真空度＝１×１０-8Ｔｏｒｒの場合）及び図１１（ｂ）（ｎプロセス媒体）に示した。Ｃｒ濃度のラインプロファイルについては、図１０（ａ）及び図１１（ａ）中に示した線分ＡＢに沿って求めた結果を示した。図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示したグラフの横軸には点Ａを基準として、分析点の相対位置を示した。また、ＴＥＭ像において結晶粒に相当する領域を、図中に網掛け部で示した。ＵＣプロセス媒体、ｎプロセス媒体の何れの媒体においても、粒内におけるＣｒ濃度の平均量及び変動量があることが分かった。またＵＣプロセス媒体とｎプロセス媒体において、粒界部から粒内にかけての２〜３ｎｍの領域でのＣｒの濃度勾配に差が認められた。
図１０から、ＵＣプロセス媒体では、領域３（強磁性金属層の結晶粒子の中央部にある粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域）におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２（強磁性金属層の結晶粒子において粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域）におけるＣｒ濃度の最大値より小さいことが分かった。
一方、図１１に示したｎプロセス媒体では、領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２におけるＣｒ濃度の最大値より大きい粒子が点在していることが認められた。
以下では、これらの媒体について、（１）粒内Ｃｒ濃度の平均量及び変動量、及び（２）結晶粒−粒界層界面近傍におけるＣｒ濃度勾配、について詳細に述べる。
（１）粒内Ｃｒ濃度の平均量及び変動量
図１２は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における粒内Ｃｒ濃度の平均量及び変動量を示すグラフである。図１２（ａ）を示すように評価した結晶粒に番号付けを行い、アルファベットで図１２（ｂ）の横軸に示した。図中の点は粒の平均Ｃｒ濃度、エラーバーは変動幅を示している。粒内の平均Ｃｒ濃度について、ＵＣプロセス媒体では約１３ａｔ％を示すのに対し、ｎプロセス媒体では約１５ａｔ％を示すことが分かった。これは、ＵＣプロセス媒体において、粒内からのＣｒの吐き出しが促進されていることを示している。またＵＣプロセス媒体では、相対的にＣｒ濃度の変動幅が小さい傾向にあり、より均一な吐き出しが生じてることが明らかとなった。
（２）結晶粒−粒界層界面近傍におけるＣｒ濃度勾配
図１３は、ＵＣプロセス媒体及びｎプロセス媒体における結晶粒−粒界層界面近傍におけるＣｒ濃度勾配を示すグラフである。図１３（ａ）に示すように評価した結晶粒に番号付けを行い、アルファベットで図１３（ｂ）の横軸に示した。またＣｒ濃度勾配の解析は、図中に示すように、結晶粒表層２〜３ｎｍのＣｒ濃度が急激な変化を示す領域について行った。ＵＣプロセス媒体におけるＣｒ濃度勾配は約５ａｔ％ｎｍの値を示すのに対し、ｎプロセス媒体においては約３ａｔ％ｎｍの値を示した。特に、ＵＣプロセス媒体では、４ａｔ％ｎｍ以上のＣｒ濃度勾配が安定して得られている。これはＵＣプロセス媒体において、粒内から粒界へのＣｒの吐き出しが、より促進されていることを示している。
以上の結果は何れも、ＵＣプロセス媒体において、粒内から粒界へのＣｒの吐き出しが促進されることを示している。これらの結果から、成膜雰囲気の清浄化（すなわちＵＣプロセス）により、Ｃｒの拡散の移動度が向上していると考えた。
図１４〜１６は、ＵＣプロセスにおいて、金属下地層及び強磁性金属層を形成する成膜室の到達真空度を１０-6Ｔｏｒｒ台〜１０-9Ｔｏｒｒの範囲で変化させて作製した媒体の磁気特性の結果である。図５は保磁力（Ｈc）を、図６は異方性磁界（Ｈkgrain）を、図７は規格化保磁力（Ｈc／Ｈkgtain）を、それぞれ纏めたグラフである。図５〜７のグラフにおいて、◯印はＣｒ下地層の膜厚が５０ｎｍとした媒体の結果を、●印はＣｒ下地層の膜厚が２．５ｎｍとした媒体の結果を示す。このとき、磁性層の膜厚は２８ｎｍに固定した。
図１４〜１６から、到達真空度を１０-7Ｔｏｒｒ台以下としたとき、ｎプロセス媒体に比べてＵＣプロセス媒体の方が、Ｃｒ膜厚に依存せず、全ての磁気特性、すなわち保磁力、異方性磁界および規格化保磁力、において高い値が得られることが分かった。またこの条件を満たすＵＣプロセス媒体では、領域３（強磁性金属層の結晶粒子の中央部にある粒界近傍よりＣｒ濃度が低い領域）におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２（強磁性金属層の結晶粒子において粒界に近づくほどＣｒ濃度が増加する領域）におけるＣｒ濃度の最大値の０．７５倍以下であることが明らかとなった。
従って、領域３におけるＣｒ濃度の最大値が、領域２におけるＣｒ濃度の最大値の０．７５倍以下となる媒体とすることにより、全ての磁気特性、すなわち保磁力、異方性磁界および規格化保磁力、において高い値が安定して得られると共に、２．５ｎｍという極薄のＣｒ下地層においてもその効果を有する磁気記録媒体が得られることが分かった。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明によれば、強磁性金属層の保磁力、異方性磁界又は／及び規格化保磁力が高く、高記録密度化に対応可能な磁気記録媒体がえられる。また上述した磁気特性は、極薄のＣｒ下地層においても得られることから、媒体の表面粗さを基体の表面粗さと同レベルに抑えることも可能となり、ヘッドの低浮上化にも十分対応できる磁気記録媒体の提供が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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