(57)【要約】【課題】垂直記録媒体を提供する。【解決手段】その上に形成されたシード層を有する基板と、前記シード層の上に形成された軟性下地層と、前記軟性下地層の上に形成された配向制御層と、前記配向制御層の上に形成された中間層と、前記中間層の上に形成され、かつ酸化物を含むフラッシュ層と、前記フラッシュ層の上に形成された記録層と、を含む垂直記録媒体を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その上に形成されたシード層を備える基板と、
前記シード層の上に形成された軟性下地層と、
前記軟性下地層の上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層の上に形成された中間層と、
前記中間層の上に形成され、かつ酸化物を含んでいるフラッシュ層と、
前記フラッシュ層の上に形成された記録層と、
を含み、前記フラッシュ層内の前記酸化物が前記記録層内の結晶粒間の交換結合をもたらす偏析効果を有する粒界を生じさせている、垂直記録媒体。
【請求項２】
前記フラッシュ層内の前記酸化物の体積が約３０〜５０％である、請求項１に記載の垂直記録媒体。
【請求項３】
前記フラッシュ層の厚さが約０．５ｎｍから約１ｎｍの範囲である、請求項１または２に記載の垂直記録媒体。
【請求項４】
前記フラッシュ層における圧力が約５Ｐａから約１０Ｐａの範囲である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項５】
前記中間層の厚さが約７ｎｍから約１０ｎｍの範囲である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項６】
前記中間層における圧力が約１０Ｐａから約１６Ｐａの範囲である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項７】
前記フラッシュ層の増加した厚さが前記垂直記録媒体の高周波応答性を向上させるように前記フラッシュ層が構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項８】
前記フラッシュ層における増加した圧力が前記垂直記録媒体の高周波応答性を向上させるように前記フラッシュ層が構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項９】
前記中間層における増加した圧力が前記垂直記録媒体の高周波応答性を向上させるように前記中間層が構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項１０】
前記フラッシュ層の増加した厚さが前記垂直記録媒体のクラスタサイズを低下させるように前記フラッシュ層が構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項１１】
前記フラッシュ層における増加した圧力が前記垂直記録媒体のクラスタサイズを低下させるように前記フラッシュ層が構成されている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項１２】
前記中間層における増加した圧力がクラスタサイズを低下させるように前記中間層が構成されている、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項１３】
前記フラッシュ層が、
高いＫｕと、約１ｎｍ〜約２ｎｍの範囲の粒界厚さと、を有する第１の磁性層と、
前記第１の磁性層の上に形成され、前記第１の磁性層よりも低いＫｕを有し、前記第１の磁性層よりも薄い粒界を有する、第２の磁性層と、
を含み、
前記フラッシュ層が前記垂直記録媒体の前記中間層の上に形成されている、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の垂直記録媒体。
【請求項１４】
前記第１および第２の磁性層における圧力が約３Ｐａから約７Ｐａの範囲である、請求項１３に記載の垂直記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけハードディスクドライブに利用することができる垂直記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直記録媒体は様々な用途で、特にコンピューター産業で、幅広く使用されている。垂直磁気記録媒体においては、適切な基板上に一般的には磁性材料の層を備えている、垂直磁気異方性を有する垂直記録媒体の面に垂直な方向に、磁界によってビットが形成される。「単極」の磁気変換器または「ヘッド」をこのような垂直磁気媒体と共に用いることで、非常に高い線記録密度が達成される。磁気ディスク駆動装置の容量の増加を助力するためには、記録密度をさらに向上させる継続的な取り組みが必要である。記録密度を増加させるためには、（ｉ）高い熱的安定性、（ｉｉ）低ノイズ、および（ｉｉｉ）低減したヘッドと磁気の間隔、を備える垂直記録媒体が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
科学技術が進歩するにつれて、垂直記録は、より高い動作周波数を必要とするより高いデータ転送速度に近づいている。書き込み特性（またはライタビリティ、writability）および信号強度は、周波数が増加するにつれて著しく低下し、従って高いデータ転送速度プログラムのためには高周波応答性を改善することは特に重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、高周波領域での応答性能を改善するいくつかの技術を表す。酸化物リッチな磁性層と高い圧力の中間層とを採用することで優れた偏析を提供し、垂直磁気記録媒体内に優れた偏析を提供することを助力する。
【０００５】
前述を考慮して、第１態様において、ハードディスクドライブにおける用途のための垂直記録媒体を提供する。垂直記録媒体は、基板の上に形成されたシード層と、シード層の上に形成された軟性下地層と、それに続く配向制御層と、中間層と、記録層と、を含んでもよい。垂直記録媒体は、中間層と記録層の間に、酸化物リッチな磁性層を含むフラッシュ層（またはめっき層、flash layer）も含む。このフラッシュ層は、後に続く、その上部に形成される磁性層のための、優れた偏析のプラットホームを提供する。中間層はＲｕを含んでもよい。中間層の厚さおよび圧力は、記録媒体の全体の偏析にも影響を及ぼす。
【０００６】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明と添付の特許請求の範囲から明らかであろう。
【０００７】
その上に形成されたシード層を有する基板と、
前記シード層の上に形成された軟性下地層と、
前記軟性下地層の上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層の上に形成された中間層と、
前記中間層の上に形成され、かつ酸化物を含んでいるフラッシュ層と、
前記フラッシュ層の上に形成された記録層と、
を含む垂直記録媒体を提供する。フラッシュ層内の酸化物が、記録層内の結晶粒間の交換結合に影響をもたらすような偏析効果を有する粒界を生じさせることは好都合である。
【０００８】
フラッシュ層内の酸化物の体積は約３０％から約５０％であり、フラッシュ層の厚さは約０．５ｎｍから約１ｎｍの範囲であり、フラッシュ層における圧力は約５Ｐａから約１０Ｐａの範囲である。フラッシュ層の増加した厚さが垂直記録媒体の高周波応答性を改善するように、フラッシュ層が構成されるのが好ましい。フラッシュ層における増加した圧力が垂直記録媒体の高周波応答性を改善するように、フラッシュ層が構成されるのも好ましい。好ましくは、フラッシュ層の増加した厚さが垂直記録媒体のクラスタサイズを低減するように、フラッシュ層は構成される。好ましくは、フラッシュ層における増加した圧力が垂直記録媒体のクラスタサイズを低減するように、フラッシュ層は構成される。
【０００９】
中間層の厚さは、約７ｎｍから約１０ｎｍの範囲であり、中間層における圧力は約１０Ｐａから約１６Ｐａの範囲である。好ましくは、中間層における増加した圧力が垂直記録媒体の高周波応答性を改善するように、中間層は構成される。好ましくは、中間層における増加した圧力がクラスタサイズを低減するように、中間層は構成される。
【００１０】
好ましくは、フラッシュ層は、高いＫｕと約１ｎｍ〜約２ｎｍの範囲の粒界の厚さを有する第１の磁性層と、第１の磁性層の上に形成され、第１の磁性層よりも低いＫｕを有し、第１の磁性層よりも薄い粒界を有する第２の磁性層と、を含む。好ましくは、フラッシュ層は、垂直記録媒体の中間層の上に形成される。第１の磁性層と第２の磁性層の圧力は、好ましくは約３Ｐａから約７Ｐａの範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
次の添付の図を参照することにより例示的な方法によって、本発明はこれより説明される。
【図１】図１は、本発明の垂直記録媒体の概略図を示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る、フラッシュ層と中間層の厚さと圧力に対するデルタＲＯＷの変化を示す。
【図３】図３は、本発明のさらなる実施形態に係る、反転磁界分布（または、スイッチング分布、switching distribution）（ｄＨｃ／Ｈｃ）に対するクラスタサイズ（Ｄｎ）の変化を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る垂直記録媒体１００の例示的な実施形態について、図１〜３を参照して、以下に説明する。
【００１３】
図１に示すように、本発明の垂直記録媒体１００の構造の第一の実施形態は、基板１０の上に形成されたシード層２０を含む。軟性下地層３０は、シード層２０の上に形成される。軟性下地層３０は、第１の軟性下地層３２と、第２の軟性下地層３４とを含んでもよく、第１の軟性下地層３２と第２の軟性下地層３４との間に供給される減摩コーティング（ＡＦＣ）層３３を備えてもよい。当然のことながら、ＡＦＣ層３３は任意であってよい。配向制御層４０は軟性下地層３０の上に形成される。中間層５０は、配向制御層４０の上に形成される。フラッシュ層６０は、中間層５０の上に形成される。さらに、記録層７０、保護層８０および潤滑層９０は、フラッシュ層６０の上にそれぞれ続いて形成される。
【００１４】
好ましくは、基板１０はアルミニウム合金で作られる。他の実施形態において、基板１０は、ガラス、ケイ素または炭化ケイ素のような材料から作られてもよい。好ましくは、基板１０の平均的な表面粗さは、約０．３ｎｍ以下であり、約０．１ｎｍ以上であるべきである。
【００１５】
好ましい実施形態において、シード層２０は、４０〜６０％のＴｉを有する、ＣｒＴｉを含む。シード層２０は、非晶質またはナノ結晶構造を有してもよい。シード層２０は、軟性下地層３０に対して滑らかな表面を提供するのに役立ち、垂直記録媒体構造１００内の結晶粒のＣｏの結晶配向性を結果としてより良くする。シード層２０はまた垂直記録媒体１００の粗さ（Ｒａ）も低減し、その結果、ヘッドと媒体の間隔を低減するのに役立つ。このことはまた、より優れた耐引っかき性をもたらす。
【００１６】
第１および第２の軟性下地層３２、３４は、好ましくは、Ｃｏベース合金を有する、ＣｏＦｅを含み、好ましくは、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｃから成る群から選択される１つ以上の０〜１０原子％の添加物を含有する。非晶質構造（amorphous crystal structure）は、軟性下地層３０にとって好ましい。非晶質の軟性下地層３０は、垂直記録媒体構造１００内の結晶粒のより優れた結晶配向性を提供する。好ましくは、軟性下地層３０の厚さは、約１０ｎｍ以上であり、約７０ｎｍ以下であるべきである。
【００１７】
配向制御層４０はＮｉ合金、Ｐｔ、Ｔａ、またはＰｄ合金を含む。配向制御層４０は、記録層７０内における結晶粒の、より優れた結晶成長と配向性を提供する。配向制御層４０の厚さは、約１ｎｍ以上であり、約１５ｎｍ以下であるべきである。より薄い配向制御層は、垂直記録媒体１００内における結晶粒の十分な結晶成長と配向性を提供しない。しかし、より厚い配向制御層は、ヘッドと軟性下地層との間隔を増加させ、従って劣った書き込み特性となる。
【００１８】
中間層５０は、（ｉ）記録層７０内の結晶粒サイズおよび結晶粒の分布、（ｉｉ）記録層７０内の結晶粒の結晶配向性、を制御するのを助力し、（ｉｉｉ）記録層７０内の結晶粒のより優れた偏析を容易にする。中間層５０は、ＲｕまたはＲｕ合金を含む。好ましくは、中間層５０の厚さは約１０ｎｍ以上であり、約４０ｎｍ以下であるべきである。
【００１９】
フラッシュ層６０は、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｐｔおよび酸化物から成る。酸化物の体積は、好ましくは３０〜５０％の範囲である。フラッシュ層６０は、酸化物の性質によって、明確な粒界を提供する。この粒界は偏析効果を提供し、記録層７０内の結晶粒間の交換結合に影響を及ぼす。本発明の実施形態において、十分な信号出力、信号対雑音比（ＳＮＲ）および上書き特性を維持するために、フラッシュ層６０の厚さは約０．５ｎｍから約１ｎｍの範囲であるべきである。
【００２０】
好ましくは、フラッシュ層６０は２つの磁性層により形成され、第１の磁性層は高いＫｕと約１ｎｍ〜約２ｎｍの範囲の粒界の厚さを有し、第２の磁性層は第１の磁性層の上に形成される。第２の磁性層は、第１の磁性層よりも低いＫｕを有し、第１の磁性層よりも薄い粒界を有する。第１の磁性層と第２の磁性層の圧力は、好ましくは約３Ｐａ〜約７Ｐａの範囲である。
【００２１】
記録層７０は、好ましくは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔおよび酸化物を含み、膜法線（film normal）に垂直な容易軸方向を有する。さらに好ましくは、Ｂ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｒｕから成る群から選択される少なくとも１つの添加物を含み、ＳＮＲをさらに向上させる。記録層７０は、好ましくは、多数の（multiple）グラニュラー記録層（granular recording layer）、１つの交換層および１つの上部の（upper）連続記録層を含む。十分な信号出力、信号対雑音比（ＳＮＲ）および上書き特性を維持するために、記録層７０の厚さは好ましくは、約２０ｎｍ〜約７０ｎｍの範囲である。
【００２２】
保護層８０は垂直記録媒体１００の面８２への損傷を防止するのに役立ち、また腐食から保護するのにも役立つ。好ましくは、保護層８０は次の材料、すなわち、Ｃ、ＲｕおよびＳｉＯ２、の１つを含み、保護層８０の厚さは約１ｎｍ以上であり、約５ｎｍ以下であるべきである。
【００２３】
潤滑層９０は、好ましくは、次の例示的な材料、すなわち、ペルフルオロポリエーテル、フッ素化アルコールおよびフッ素化されたカルボン酸、の１つ以上を含む。
【００２４】
本発明に係る垂直記録媒体１００は、保護層８０を除く層１０〜層７０の個々の層のＤＣマグネトロンスパッタリングにより作られてもよい。保護層８０は、ＣＶＤ真空チャンバー内部が１０−５Ｐａ以下の真空レベルで維持される化学気相蒸着（ＣＶＤ）によって形成されてもよい。
【００２５】
上述のように、垂直記録媒体１００内において、フラッシュ層６０はＣｏ、Ｒｕ、Ｐｔおよび酸化物を含み、酸化物の性質によって明確な粒界を備える。この粒界は、記録層７０内の結晶粒間の交換結合に影響を及ぼす偏析効果を提供する。図２は、フラッシュ層の厚さ、フラッシュ層７０の圧力および中間層５０の圧力の、デルタリバースオーバーライト（ＲＯＷ）への影響を示し、デルタＲＯＷは、高周波数（２５００磁束（またはＭフラックス、Mflux））と公称の周波数（１７０磁束）とのＲＯＷの差に基づいて計算される。図２に見られるように、フラッシュ層の厚さの増加、フラッシュ層の圧力の増加および中間層の圧力の増加は、その結果として偏析を促進し、順にデルタＲＯＷを向上させ、垂直記録媒体１００の高周波応答性の向上をもたらす。
【００２６】
従って、高周波における傾向を表す、高周波での書き込み特性（ＨＦＷ）の性能は以下の式（１）によって評価されてもよい。
（１）［高周波数のＲＯＷ−公称周波数（nominal frequency）のＲＯＷ］／公称周波数のＲＯＷ×１００％
【００２７】
図３は、図２で示す結果を得るのに用いたサンプルについての、クラスタサイズ（Ｄｎ）と反転磁界分布（ｄＨｃ／Ｈｃ）の関係を示す。より偏析しているサンプル（例えば、フラッシュ層６０がより厚く、かつフラッシュ層の圧力がより高いサンプル）は、より乏しい反転磁界分布を備えて、小さいクラスタサイズを示すことがわかる。このことは、垂直記録媒体１００の高周波応答性を向上させるために、フラッシュ層６０と中間層５０の厚さおよび圧力を通じて偏析を向上させることにより、より小さなクラスタサイズに近づけることが重要であることを示している。
【００２８】
当然ながら、本発明が上述の単なる例示的な方法によって説明されており、本発明の範囲内での細部の変更が行われてもよいことを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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