(57)【要約】【課題】磁壁を生じない単磁区構造が得られる垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】垂直磁気記録媒体の製造方法において、垂直磁気記録媒体１２を記録再生する際、磁気ヘッドの走行方向と直交する方向に磁界が印加するようにして基板４を配置し、磁性ターゲット６１をスパッタして、基板４上に硬磁性ピンニング層８を形成した後、硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下になる位置まで移動させた後、基板４を磁性ターゲット６２に対向配置させ、次にスパッタして、硬磁性ピンニング層８上に軟磁性下地層９を形成した後、硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下になる位置まで移動させた後、基板４を磁性ターゲット６３に対向配置させ、次にスパッタして、垂直記録層１０を形成する工程と、からなる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に少なくとも第１〜第３の磁性ターゲットと非磁性基板とを対向配置させ、前記第１〜第３の磁性ターゲットに磁界を印加させた状態で順次スパッタを行って、前記非磁性基板上に硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、垂直記録層を順次積層する垂直磁気記録媒体の製造方法において、
前記垂直磁気記録媒体を記録再生する際、磁気ヘッドの走行方向と直交する方向に前記磁界が印加するようにして前記非磁性基板を前記第１の磁性ターゲットに対向配置させ、前記第１の磁性ターゲットをスパッタして、前記非磁性基板上に前記硬磁性ピンニング層を形成した後、前記硬磁性ピンニング層の反転磁界以下になる位置まで移動した後、前記非磁性基板を前記第２の磁性ターゲットに対向配置させる工程と、
前記第２の磁性ターゲットをスパッタして、前記硬磁性ピンニング層上に軟磁性下地層を形成した後、前記硬磁性ピンニング層の反転磁界以下になる位置まで移動した後、前記非磁性基板を前記第３の磁性ターゲットに対向配置させる工程と、
前記第３の磁性ターゲットをスパッタして、前記垂直記録層を形成する工程と、
からなることを特徴とする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、磁壁のない単軸磁区構造から成る軟磁性下地層を有する垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録方式としては、面内記録方式が広く普及しているが、最近記録密度の向上が図れる垂直記録方式が注目されている。
この垂直記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体の製造方法は、特許文献１に記載されている。
即ち、真空チャンバ内に磁界を発生させるマグネトロンと、このマグネトロンに対向配置された磁界印加装置と、を有するマグトロンスパッタ装置を用いて、ターゲットを前記マグネトロン上に所定間隔離間配置する一方、ディスク状の非磁性基板を前記ターゲットに対向配置し、かつ前記磁界印加装置上に所定間隔離間させた状態で、前記磁界印加装置により非磁性基板に磁気ヘッド走行方向と直交する方向（ディスク半径方向）に磁界を印加させてマグネトロンスパッタを行い、前記非磁性基板上に硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、垂直記録層を順次行って垂直磁気記録媒体を製造する方法が記載されている。
【０００３】
この際、硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、垂直記録層の形成用のターゲットは、それぞれＣｏＳｍ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＣｃＴａであり、前記非磁性基板に印加する磁界は、成膜領域全体で前記硬磁性ピンニング層の保持力よりも大きく、かつ一部の領域で前記硬磁性ピンニング層の異方性磁界以上になっている。そして、成膜後に着磁を行わなくても前記軟磁性下地層の残留磁化方向を所定の方向にそろえることができ、ノイズが低減できることが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２０９９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、垂直記録層の形成には、それぞれに対応したターゲットが用いられため、前記非磁性基板を各ターゲットの配置位置まで移動させて、スパッタを行い、その後、次のスパッタを行う必要がある。
この際、前記マグネトロンの磁界の影響の及ぶ範囲内で前記非磁性基板を移動させると、磁気ヘッド走行方向と直交する方向と異なる方向に磁界が印加されることがあるため、図８に示すように、多数の磁壁が生じた磁区構造を有するようになる。この場合、カー効果を用いた磁区観察装置により観察を行った結果、図９に示すように、磁区が多数観察された。
【０００５】
そして、磁気ヘッドを用いて、前記各層が形成された非磁性基板に記録を行った後、再生すると、図１０に示すように、ミッシングパルスやエキストラパルスが生じたり、図１１に示すように、前記各層が形成された非磁性基板に記録されたデータを消去した後に、再生した場合に磁極の位置に対応したスパイクノイズが生じたりする問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、磁壁を生じない単磁区構造が得られる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】
【０００７】
本発明は、真空チャンバ内に少なくとも第１〜第３の磁性ターゲットと非磁性基板とを対向配置させ、前記第１〜第３の磁性ターゲットに磁界を印加させた状態で順次スパッタを行って、前記非磁性基板上に硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、垂直記録層を順次積層する垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記垂直磁気記録媒体を記録再生する際、磁気ヘッドの走行方向と直交する方向に前記磁界が印加するようにして前記非磁性基板を前記第１の磁性ターゲットに対向配置させ、前記第１の磁性ターゲットをスパッタして、前記非磁性基板上に前記硬磁性ピンニング層を形成した後、前記硬磁性ピンニング層の反転磁界以下になる位置まで移動した後、前記非磁性基板を前記第２の磁性ターゲットに対向配置させる工程と、前記第２の磁性ターゲットをスパッタして、前記硬磁性ピンニング層上に軟磁性下地層を形成した後、前記硬磁性ピンニング層の反転磁界以下になる位置まで移動した後、前記非磁性基板を前記第３の磁性ターゲットに対向配置させる工程と、前記第３の磁性ターゲットをスパッタして、前記垂直記録層を形成する工程と、からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、非磁性基板上に硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層を形成した後、これらの反転磁界以下になる位置まで前記非磁性基板を移動して行うので、磁壁を生じない単磁区構造から成る軟磁性下地層を有する垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法の各実施の形態について、図１乃至図７を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法の第１実施の形態を示し、（Ａ）は、（硬磁性ピンニング層形成工程）、（Ｂ）は、（軟磁性下地層形成工程）、（Ｃ）は、（垂直記録層形成工程）を示す断面図である。
図２は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法によって作製された垂直磁気記録媒体を示す断面図である。図３は、データエリア内に磁壁の無いディスク状の垂直磁気記録媒体を示す平面図である。図４は、磁区観察装置を用いて、観察したディスク状の垂直磁気記録媒体の平面図である。図５は、垂直磁気記録媒体に記録した後、再生した時の再生信号のエンベロープを示す図である。図６は、垂直磁気記録媒体に記録されたデータを消去した後の再生信号のエンベロープを示す図である。図７は、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法の第１実施の形態を示し、（Ａ）は、（硬磁性ピンニング層形成工程）、（Ｂ）は、（軟磁性下地層形成工程）、（Ｃ）は、（垂直記録層形成工程）を示す断面図である。
【００１０】
まずは、本発明の第１実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の製造方法について説明する。
（硬磁性ピンニング層形成工程）
図１に示すように、マグネトロンスパッタ装置１は、真空チャンバ２内に磁界を発生させる複数のカソード３１、３２、３３と、ディスク状のガラス基板４を移動させるための図示しない搬送手段と、を有する。カソード３１は、マグネトロン５１とこのマグネトロン５１上に載置された硬磁性ピンニング層用のターゲット６１とからなり、カソード３２は、マグネトロン５２とこのマグネトロン５２上に載置された軟磁性下地層用のターゲット６２とからなり、カソード３３は、マグネトロン５３とこのマグネトロン５３上に載置された垂直記録層用のターゲット６３とからなる。真空チャンバ２側がアノードになる。
【００１１】
硬磁性ピンニング層用のターゲット６１の材料としては、Ｃｏ−Ｓｍを主成分とする合金、Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ系、Ｃｏ−Ｃｒ系もしくは複合ターゲットが用いられる。複合ターゲットを用いた場合には、硬磁性ピンニング層に一軸異方性を付与しやすく好都合である。
軟磁性下地層用のターゲット６２の材料としては、Ｃｏ−Ｚｒを主成分とするＣｏ−Ｚｒ−Ｎｂ、Ｎｉ−Ｆｅを主成分とするパーマロイ系合金、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉを主成分とするセンダスト系や、Ｃｏターゲット上にチップ状の合金もしくは複合ターゲットが用いられる。
【００１２】
垂直記録用のターゲット６３の材料としては、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｎｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｂ−Ｐｔ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｐｔ−Ｂ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｐｔ−Ｂ等に代表されるＣｏ−Ｃｒ系の合金もしくは複合ターゲットが用いられる。これらは純金属のまま成膜されても良いが成膜中に酸素を含有させる機能を付加しても良く、更に、ＳｉもしくはＳｉ酸化物など、非磁性体とともに成膜して、非磁性体（例えばＳｉＯ2）をマトリクスとしたグラニュラ構造からなる垂直記録層とされるものでも良い。更に、Ｆｅ−Ｐｔ等に代表される規則化格子から成る垂直記録層、Ｃｏ／Ｐｄ、Ｃｏ／Ｐｔ等に代表される人工格子多層膜から成る垂直記録層を形成するものであっても良い。
【００１３】
硬磁性ピンニング層用のターゲット６１をマグネトロン５１の上方に所定間隔離間させて配置する一方、図示しない搬送手段により、直径９５ｍｍのディスク状のガラス基板４を硬磁性ピンニング層用のターゲット６１に対向配置させ、かつマグネトロン５１、５２、５３から発生する漏れ磁界７がディスク半径方向に印加されるように配置する。このディスク半径方向とは、後述する垂直磁気記録媒体１２を記録再生する際の磁気ヘッドの走行方向と直交する方向である。
【００１４】
マグネトロン５１からの漏れ磁界は、硬磁性ピンニング層８の残留磁化がガラス基板４のデータエリア面内で半径方向に一様に向く強さにする（硬磁性ピンニング層がＣｏＳｍの場合には漏れ磁界は、１０Ｏｅ以上である）。
この際、ガラス基板４の表面に対して垂直方向から見て、漏れ磁界７の中心とガラス基板４の中心とが一致するようにする。このことは、以下の工程でも同様である。
【００１５】
マグネトロン５１によりガラス基板４のディスク半径方向に磁界が印加された状態で、Ａｒガス中でプラズマを発生させて所定時間のマグネトロンスパッタを行い、ガラス基板４上に厚さ１５０ｎｍの硬磁性ピンニング層８を形成する。
次に、スパッタを停止した後、図示しない搬送手段により、マグネトロン５１からの漏れ磁界７が硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下（マグネトロンからの漏れ磁界が１００Ｏｅ以下）になる下方位置までガラス基板４を移動する。
【００１６】
（軟磁性下地層形成工程）
次に、前記したと同様に、図示しない搬送手段により、硬磁性ピンニング層８の残留磁化がガラス基板４のデータエリア面内で、半径方向に一様に向くように、マグネトロンからの漏れ磁界が１０Ｏｅ以上になる位置に、ガラス基板４を軟磁性下地層用のターゲット６２に対向配置させ、前記と同様に所定時間のマグネトロンスパッタを行って、硬磁性ピンニング層８上に厚さ３４０ｎｍの軟磁性下地層９を形成する。
次に、スパッタを停止した後、図示しない搬送手段により、マグネトロン５２からの漏れ磁界７が硬磁性ピンニング層の反転磁界以下（マグネトロンからの漏れ磁界が１０Ｏｅ以下）となる下方位置までガラス基板４を移動する。
【００１７】
（垂直記録層形成工程）
次に、前記したと同様に、図示しない搬送手段により、硬磁性ピンニング層８の残留磁化がガラス基板４のデータエリア内で半径方向に一様に向くようにガラス基板４を垂直記録層用のカソード３３のターゲット６３に移動させて、前記と同様に所定時間のマグネトロンスパッタを行って、軟磁性下地層９上に厚さ４０ｎｍの垂直記録層１０を形成する。
次に、スパッタを停止した後、図示しない搬送手段により、マグネトロン５３からの漏れ磁界７が軟磁性下地層９の反転磁界以下となる下方位置までガラス基板４を移動する。
（保護層形成工程）
次に、前記したと同様に、図示しない搬送手段により、硬磁性ピンニング層８の残留磁化がガラス基板４のデータエリア内で半径方向に一様に向くようにガラス基板４を軟磁性下地層用のカソード３３のターゲット６３に移動させて、前記と同様に所定時間のマグネトロンスパッタを行って、垂直記録層１０上に厚さ５ｎｍのカーボン保護層１１を形成する。
次に、スパッタを停止した後、図示しない搬送手段により、マグネトロン５３からの漏れ磁界７が硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下となる下方位置までガラス基板４を移動する。
こうして、図２に示す垂直磁気記録媒体１２を得る。
【００１８】
図３に示すように、残留磁化の方向が一方向に揃い、データエリア内で磁壁の無い単磁区構造が得られた。
この垂直磁気記録媒体１２をカー効果を用いた磁区観察装置を用いて測定した結果、図４に示すように、残留磁化の方向が一方向に揃い、データエリア内で磁壁のない単磁区構造が得られた。
そして、図５に示すように、磁気ヘッドを用いて、垂直磁気記録媒体１２に記録を行った後、再生した一周分のエンベロープを測定した結果、ミッシングパルスやエキストラパルスの発生はなかった。また、図６に示すように、垂直磁気記録媒体１２に記録されたデータを消去した後に、再生した場合のスパイクノイズの発生はなかった。
【００１９】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、垂直磁気記録媒体１２を記録再生する際、磁気ヘッドの走行方向と直交する方向に漏れ磁界７が印加するようにしてガラス基板４を配置し、ターゲット６１をスパッタして、ガラス基板４上に硬磁性ピンニング層８を形成した後、この硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下になる位置まで移動し、次に、ターゲット６２をスパッタして、硬磁性ピンニング層８上に軟磁性下地層９を形成した後、この硬磁性ピンニング層８の反転磁界以下になる位置まで移動し、次に、ターゲット６３をスパッタして、軟磁性下地層１０を形成するので、磁壁を生じない単磁区構造の垂直磁気記録媒体１２を得ることができる。
【００２０】
次に、本発明の第２実施の形態について図７を用いて説明する。
本発明の第１実施の形態と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
第２実施の形態は、第１の実施の形態におけるマグネトロンスパッタリング装置１のカソード３１、３２、３３の代わりに、互いに対向するように配置された一対のカソード１２１、１２２、１２３を設け、更に一対のカソード１２１、１２２、１２３に用いられる磁石に電磁石１３１、１３２、１３３を用い、この一対のカソード１２１、１２２、１２３の間にガラス基板４を挿入して、このガラス基板４の両側面にスパッタを行った後は、電磁石１３１、１３２、１３３への電力の供給を停止し、次にガラス基板４を搬送するものであり、それ以外は同様である。
【００２１】
以下に、具体的に説明する。
（硬磁性ピンニング層形成工程）
硬磁性ピンニング層用のターゲット６１、６１を一対の電磁石１３１、１３１の上に配置する一方、図示しない搬送手段により、ディスク状のガラス基板４を一対のターゲット６１、６１の中間に配置する。この際、一対の電磁石１３１、１３１によりガラス基板４の半径方向に１０Ｏｅ〜５００Ｏｅの磁界を発生させる。なお、ディスク半径方向は、前記した垂直磁気記録媒体１２を記録再生する際の磁気ヘッドの走行方向と直交する方向である。以下の工程においても、同様である。
【００２２】
前記と同様に、ディスク半径方向にマグネトロン５１によりガラス基板４に磁界を印加させ、ターゲット６１に所定の電圧を印加し、Ａｒガス中でプラズマを発生させてマグネトロンスパッタを行い、ガラス基板４上に硬磁性ピンニング層８を形成する。
次に、スパッタを停止した後、電磁石１３１への電力の供給を停止する。
【００２３】
（軟磁性下地層形成工程）
次に、図示しない搬送手段により、ガラス基板４を軟磁性下地層用のカソード１２２の一対のターゲット６２、６２の中間に移動させて、前記と同様にマグネトロンスパッタを行って、硬磁性ピンニング層８上に軟磁性下地層９を形成する。
次に、スパッタを停止した後、電磁石１３２への電力の供給を停止する。
【００２４】
（垂直記録層形成工程）
次に、図示しない搬送により、ガラス基板４を垂直記録層用のカソード１３３の一対のターゲット６３、６３の中間に移動させて、前記と同様にマグネトロンスパッタを行って、軟磁性下地層９上に垂直記録層１０を形成する。
次に、スパッタを停止した後、電磁石１３３への電力の供給を停止する。
（保護層形成工程）
次に、図示しない搬送により、ガラス基板４を保護層用のカソードの一対のターゲットの中間に移動させて、前記と同様にマグネトロンスパッタを行って、垂直記録層１０上にカーボン保護層１１を形成する。
次に、スパッタを停止した後、電磁石への電力の供給を停止する。
こうして、図２に示す垂直磁気記録媒体１２を得る。
【００２５】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加え、ガラス基板４を電磁石１３１、１３２、１３３からの磁界の影響のない位置まで移動することなく行えるので、搬送が容易になる。更に、ガラス基板４の両面に各層を形成することができ、２倍の記録容量が確保できる垂直磁気記録媒体を得ることができる。
【００２６】
なお、ガラス基板４上に硬磁性ピンニング層８が形成されている場合には、硬磁性ピンニング層８の磁化方向と磁界の方向を一致させれば良い。
また、垂直記録層１０上に設けるカーボン保護層１１の成膜は、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を形成するためのCVDであっても良い。
また、垂直記録層１０の配向、粒子サイズを制御するための層（Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ等）を設けるためのカソード、硬磁性ピンニング層８のための下地層（Ｃｒ系金属）を設けるためのカソード、ガラス基板４を加熱するためのヒータを設けても良い。
更に、スループットを稼ぐために、同一の層（例えば、比較的厚い膜厚を必要とする硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層など）を形成する工程を複数に分割しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法の第１実施の形態を示し、（Ａ）は、（硬磁性ピンニング層形成工程）、（Ｂ）は、（軟磁性下地層形成工程）、（Ｃ）は、（垂直記録層形成工程）を示す断面図である。
【図２】本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法によって作製された垂直磁気記録媒体を示す断面図である。
【図３】本発明に係る垂直磁気記録媒体のデータエリア内に磁壁の無い様子を示す平面図である。
【図４】本発明に係る垂直磁気記録媒体を磁区観察装置を用いて観察した様子を示す平面図である。
【図５】本発明に係る垂直磁気記録媒体に記録した後、再生した時の再生信号を示す図である。
【図６】本発明に係る垂直磁気記録媒体に記録されたデータを消去した後、再生した時の再生信号を示す図である。
【図７】本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法の第２実施の形態を示し、（Ａ）は、（硬磁性ピンニング層形成工程）、（Ｂ）は、（軟磁性下地層形成工程）、（Ｃ）は、（垂直記録層形成工程）を示す断面図である。
【図８】データエリア内に磁壁の有る従来の垂直磁気記録媒体を示す平面図である。
【図９】従来の垂直磁気記録媒体を磁区観察装置を用いて観察した様子を示す平面図である。
【図１０】従来の垂直磁気記録媒体に記録した後、再生した時の垂直磁気記録媒体の再生信号を示す図である。
【図１１】従来の垂直磁気記録媒体に記録されたデータを消去した後、再生した時の再生信号を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…マグネトロンスパッタ装置、２…真空チャンバ、３１、３２、３３、１２１、１２２、１２３…カソード、４…非磁性基板、５１、５２、５３…マグネトロン、６１．６２、６３…ターゲット、７…漏れ磁界、８…硬磁性ピンニング層、９…軟磁性下地層、１０…垂直記録層、１１…カーボン保護層、１２…垂直磁気記録媒体、１３１、１３２、１３３…電磁石
【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】
2006059453.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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