(57)【要約】【課題】  強磁性層における磁性結晶粒子を適切に微細化する。【解決手段】  垂直磁気記録に用いる磁気ディスク１０であって、基体１２と、下地層１８と、グラニュラー構造の微細化促進層２０（非磁性グラニュラー層）と、グラニュラー構造の強磁性層３２を有する磁気記録層２２とを備え、微細化促進層２０は、無機酸化物のマトリックスと、非磁性の金属結晶粒子とを有し、強磁性層３２は、無機酸化物のマトリックスと、金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有する。【選択図】図１
2006268972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、
基体と、
上層の結晶方向を制御するための下地層であって、前記基体上に形成された下地層と、
前記下地層上に形成されたグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層と、
前記非磁性グラニュラー層上に形成されたグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層と
を備え、
前記非磁性グラニュラー層は、
無機酸化物のマトリックスと、
前記非磁性グラニュラー層の前記マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、前記下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子と
を有し、
前記強磁性層は、
無機酸化物のマトリックスと、
前記強磁性層の前記マトリックス中に分散する磁性結晶粒子であって、前記金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子と
を有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２】
垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、
基体と、
上層の結晶方向を制御するための下地層であって、前記基体上に形成された下地層と、
前記下地層上に形成されたグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層と、
前記非磁性グラニュラー層上に形成されたグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層と
を備え、
前記非磁性グラニュラー層は、
珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、
前記非磁性グラニュラー層の前記マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、前記下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子と
を有し、
前記強磁性層は、
珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、
前記非磁性グラニュラー層における前記金属結晶粒子と接するように前記強磁性層の前記マトリックス中に分散しており、前記金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子と
を有することを特徴とする磁気ディスク。
【請求項３】
前記下地層は、少なくともルテニウムを含有する層であり、
前記非磁性グラニュラー層の前記マトリックスは少なくとも酸化珪素を含有し、
前記非磁性グラニュラー層の前記金属結晶粒子は、少なくともコバルトとクロムとを含有する結晶粒子であり、
前記強磁性層の前記マトリックスは少なくとも酸化珪素を含有し、
前記強磁性層の前記磁性結晶粒子は、少なくともコバルトを含有する結晶粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ディスク。
【請求項４】
前記下地層は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３のうちから選ばれる少なくとも１種の物質をルテニウムに添加した層であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項５】
前記非磁性グラニュラー層の前記金属結晶粒子は、Ｂ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｕのうちから選ばれる少なくとも１種の元素と、コバルトと、クロムとを含有する結晶粒子であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項６】
前記非磁性グラニュラー層の前記マトリックスは、少なくとも珪素を含有し、
前記非磁性グラニュラー層中の珪素の含有量が、４原子％〜２０原子％であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項７】
前記強磁性層の前記マトリックスは、少なくとも珪素を含有し、
前記強磁性層中の珪素の含有量が、８原子％〜１５原子％であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項８】
前記非磁性グラニュラー層の前記マトリックス、及び前記強磁性層の前記マトリックスは、少なくとも珪素を含有し、
前記非磁性グラニュラー層中の珪素の含有量をＡ原子％、前記強磁性層中の珪素の含有量をＢ原子％とした場合、ＡとＢとの比Ａ／Ｂは０．７〜１．５の範囲であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項９】
前記基体と前記下地層との間に、アモルファスのシード層を備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１０】
前記基体と前記下地層との間に、アモルファスの軟磁性層を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１１】
前記基体はアモルファスガラスであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１２】
前記磁気記録層は、磁化容易軸が前記強磁性層と略同一方向に揃った交換エネルギー制御層を更に有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の垂直磁気記録ディスク。
【請求項１３】
垂直磁気記録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、
上層の結晶方向を制御するための下地層を基体上に形成し、
無機酸化物のマトリックスと、当該マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、前記下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有するグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層を前記下地層上に形成し、
無機酸化物のマトリックスと、当該マトリックス中に分散しており、前記金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有するグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層を前記非磁性グラニュラー層上に形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項１４】
垂直磁気記録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、
上層の結晶方向を制御するための下地層を基体上に形成し、
珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、当該マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、前記下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有するグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層を前記下地層上に形成し、
珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、当該マトリックス中に前記非磁性グラニュラー層における前記金属結晶粒子と接するように分散しており、前記金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有するグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層を前記非磁性グラニュラー層上に形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
【請求項１５】
前記非磁性グラニュラー層の前記金属結晶粒子は、少なくともコバルトとクロムとを含有する結晶粒子であり、
前記金属結晶粒子におけるコバルトとクロムとが層分離する温度よりも低い温度で、前記非磁性グラニュラー層を形成することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の磁気ディスクの製造方法。
【請求項１６】
前記強磁性層の前記磁性結晶粒子は、少なくともコバルトとクロムとを含有する結晶粒子であり、
前記磁性結晶粒子におけるコバルトとクロムとが層分離する温度よりも低い温度で、前記強磁性層を形成することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれかに記載の磁気ディスクの製造方法。
【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ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される磁気ディスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報化社会は急激な高度化を続けており、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）に代表される磁気記録装置では、２．５インチ径磁気ディスクにして、１枚辺り６０Ｇバイトを超える情報記録容量が求められるようになってきた。磁気ディスクにおいて、これらの所要に応えるためには１平方インチ辺り１００Ｇビット（１００Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２）を越える情報記録密度を実現することが求められる。このような高記録密度で安定した記録再生を行うには、磁気記録再生方式として垂直磁気記録方式を採用することが好ましいとされる。
【０００３】
そこに用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録媒体（非特許文献１）やＣＧＣ型垂直媒体（非特許文献２）が提案されている。また、Ｓ／Ｎ比改善のために、これらの技術とあわせてＲｕ−ＳｉＯ２下地層（特許文献１、２）等が提案されている。そこでの成膜プロセスは、磁性粒子の微細化を目的に高Ａｒガス圧スパッタプロセスが通常用いられている。
【非特許文献１】Ｔ．Ｏｉｋａｗａ  ｅｔ．ａ１．，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ，ｖｏｌ．３８，１９７６−１９７８（２００２）｀
【非特許文献２】Ｙ．Ｓｏｎｏｂｅ  ｅｔａｌ．，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ，ｖｏｌ．３７，１６６７−１６７０（２００１）
【特許文献１】特開２００２−３３４４２４
【特許文献２】特開２００３−１２３２４５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録密度の向上は、主に、磁気記録層の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のためには、磁気記録層の結晶配向性の向上や結晶粒径及び磁気的相互作用の大きさを小さくする必要がある。ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２型垂直磁気記録媒体では、高Ａｒガス圧スパッタプロセスを用いて、磁性粒子を微細化すると同時に、粒界にＳｉＯ２を偏析し、磁気記録層の結晶粒間の磁気的相互作用を低減する。結晶粒径や磁気的相互作用の大きさは粒界に偏析したＳｉＯ２の厚みに影響される。ＳｉＯ２量を増加させると、高記録密度時のＳ／Ｎ比は向上する。一方、ＳｉＯ２量を増加させると垂直磁気異方性の劣化が起こる。それによって、熱安定性の劣化やノイズの増大が起こる。また、高Ａｒガス圧スパッタプロセスを用いるいため、磁気記録層の配向性の劣化及び媒体表面性の劣化が起こる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は上述の課題を解決すべく研究を進めた結果、以下の発明を完成させた。上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を有する。
【０００６】
（構成１）垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、基体と、上層の結晶方向を制御するための下地層であって、基体上に形成された下地層と、下地層上に形成されたグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層と、非磁性グラニュラー層上に形成されたグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層とを備え、非磁性グラニュラー層は、無機酸化物のマトリックスと、非磁性グラニュラー層のマトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有し、強磁性層は、無機酸化物のマトリックスと、強磁性層のマトリックス中に分散する磁性結晶粒子であって、金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有する。
【０００７】
非磁性グラニュラー層を用いずに、例えば強磁性層を下地層上に形成した場合、磁性結晶粒子は下地層上のいずれの位置からも成長できるため、例えば下地層との界面付近において、磁性結晶粒子の分布に乱れが生じてしまう場合もある。この場合、例えば下地層との界面付近で磁性結晶粒子が大きくなってしまい、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用が生じてしまうおそれがある。また、下地層上に直接強磁性層を形成する場合には、Ａｒのガス圧を高めた高Ａｒガス圧スパッタプロセスを用いることが必要になる場合がある。高ガス圧のスパッタリングプロセスを用いた場合には、磁気記録層の配向性の劣化や媒体表面性の劣化等を生じてしまうおそれがある。
しかし、構成１のようにした場合、非磁性グラニュラー層における金属結晶粒子は、例え下地層との界面付近において分布に乱れを生じていたとしても、強磁性層との界面付近では、ほぼ均一に分布することとなる。そのため、このように構成すれば、強磁性層における磁性結晶粒子の結晶配向性を高め、磁性結晶粒子を適切に微細化することができる。
また、下地層と強磁性層との間の層を非磁性にすることにより、強磁性層の磁性に影響が生じるのを防ぐことができる。尚、非磁性とは、完全に非磁性の場合の他、磁気ディスクの機能上問題とならない程度の弱い磁性を有する場合も含む。非磁性グラニュラー層は、例えば、強磁性層と比べて無視できる程度の弱い磁性を有してもよい。
また、無機酸化物のマトリックスにより個々の磁性結晶粒子が磁気的に分断された偏析状態となるため、磁性結晶粒子間の磁気的相互作用を低減できる。そのため、磁気的相互作用の低減により、磁気記録層の磁化遷移領域ノイズ（媒体ノイズ）を低減できる。また、磁気ディスクのＳ／Ｎ比を向上させることができる。
更には、構成１のようにすれば、非磁性グラニュラー層及び強磁性層を、低温のプロセスにより形成できる。そのため、磁気記録層の配向性の劣化や媒体表面性の劣化等を防ぐことができる。
【０００８】
尚、磁性結晶粒子の分布や大きさを制御するためには、例えば、下地層をグラニュラー構造にして、下地層上に強磁性層を形成することも考えられる。しかし、結晶配向制御層として機能する層である下地層は、上層の結晶方向に結晶学的に十分な影響を及ぼすために、非磁性グラニュラー層と比べて厚く形成する必要がある。そのため、下地層をグラニュラー構造にしたとしても、金属結晶粒子間の間隔が大きくなりすぎ、磁性結晶粒子を適切に微細化するのは困難である。
また、非磁性グラニュラー層及び強磁性層を、例えばＣｏＣｒ合金又はＣｏＣｒＰＴ合金等を組成分離させた偏析構造により形成することも考えられる。しかし、この場合には、組成分離を生じさせるため、非磁性グラニュラー層及び強磁性層を高温のプロセスにより形成する必要がある。高温のプロセスにより強磁性層等を形成した場合には、磁気記録層の配向性の劣化や媒体表面性の劣化等を生じてしまうおそれがある。
これに対し、構成１のようにすれば、コバルトとクロムとが層分離する温度よりも低い温度の低温のプロセスを用いて、磁性結晶粒子を適切に微細化できる。そのため、磁気記録層の配向性の劣化や媒体表面性の劣化等を防ぐことができる。
【０００９】
（構成２）垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、基体と、上層の結晶方向を制御するための下地層であって、基体上に形成された下地層と、下地層上に形成されたグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層と、非磁性グラニュラー層上に形成されたグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層とを備え、非磁性グラニュラー層は、珪素（Ｓｉ）又は酸化珪素（ＳｉＯｘ）を含むマトリックスと、非磁性グラニュラー層のマトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有し、強磁性層は、珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、非磁性グラニュラー層における金属結晶粒子と接するように強磁性層のマトリックス中に分散しており、金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有する。このように構成すれば、構成１と同様の効果を得ることができる。酸化珪素は、例えばＳｉＯ２である。
【００１０】
（構成３）下地層は、少なくともルテニウム（Ｒｕ）を含有する層であり、非磁性グラニュラー層のマトリックスは少なくとも酸化珪素を含有し、非磁性グラニュラー層の金属結晶粒子は、少なくともコバルト（Ｃｏ）とクロム（Ｃｒ）とを含有する結晶粒子であり、強磁性層のマトリックスは少なくとも酸化珪素を含有し、強磁性層の磁性結晶粒子は、少なくともコバルトを含有する結晶粒子である。このように構成すれば、下地層、非磁性グラニュラー層、及び強磁性層を適切に形成できる。
【００１１】
また、このように構成した場合、強磁性層の磁性結晶粒子であるＣｏ  ａｌｌｏｙ結晶粒子は、主として、非磁性グラニュラー層の金属結晶粒子であるＣｏＣｒ結晶粒子上に成長する。強磁性層のマトリックスである酸化珪素は、主として、非磁性グラニュラー層のマトリックスである酸化珪素上に成長する。
そのため、下地層のＲｕ、非磁性グラニュラー層のＣｏＣｒ、及び強磁性層のＣｏ  ａｌｌｏｙは結晶学的につながることとなる。また、強磁性層のＣｏ  ａｌｌｏｙの結晶配向は、下地層のＲｕ、及び非磁性グラニュラー層のＣｏＣｒにより制御されることになる。そのため、このように構成すれば、下地層のＲｕの厚みを低減できる。また、これにより、磁気ディスクのコストを著しく低減することができる。尚、非磁性グラニュラー層は、例えば非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層である。強磁性層は、例えばＣＣＰ−ＳｉＯ２磁性層である。
また、下地層のＲｕとＣＣＰ−ＳｉＯ２磁性層の間に、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層を挿入することによって、磁性結晶粒子を適切に微細化できる。また、磁性結晶粒子の間にＳｉＯ２を偏析させることにより、Ｓ／Ｎ比を向上させることができる。
更には、このように構成した場合、非磁性グラニュラー層及び強磁性層を、低Ａｒガス圧スパッタプロセスにより形成することができる。低Ａｒガス圧スパッタプロセスを利用した場合には、磁気ディスクに生じる媒体表面粗さの劣化を抑えることができる。また、これにより、安定したヘッド浮上が得られる磁気ディスクを製造することができる。尚、低Ａｒガス圧スパッタプロセスとは、例えば、Ａｒガス圧力が１〜２０ｍＴｏｒｒ、更に好ましくはＡｒガス圧力が２〜１０ｍＴｏｒｒにて行うスパッタリングプロセスである。
【００１２】
（構成４）下地層は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３のうちから選ばれる少なくとも１種の物質をルテニウムに添加した層である。このように構成すれば、非磁性グラニュラー層における金属結晶粒子を微細化できる。また、これにより、強磁性層における磁性結晶粒子を更に適切に微細化できる。
【００１３】
（構成５）非磁性グラニュラー層の金属結晶粒子は、Ｂ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｒｕのうちから選ばれる少なくとも１種の元素と、コバルトと、クロムとを含有する結晶粒子である。
（構成６）非磁性グラニュラー層のマトリックスは、少なくとも珪素を含有し、非磁性グラニュラー層中の珪素の含有量が、４原子％〜２０原子％である。
（構成７）強磁性層のマトリックスは、少なくとも珪素を含有し、強磁性層中の珪素の含有量が、８原子％〜１５原子％である。
（構成８）非磁性グラニュラー層のマトリックス、及び強磁性層のマトリックスは、少なくとも珪素を含有し、非磁性グラニュラー層中の珪素の含有量をＡ原子％、強磁性層中の珪素の含有量をＢ原子％とした場合、ＡとＢとの比Ａ／Ｂは０．７〜１．５の範囲である。
【００１４】
構成５〜８のようにすれば、非磁性グラニュラー層上に、強磁性層を適切に形成できる。また、強磁性層の磁性結晶粒子を適切に微細化できる。
ここで、強磁性層中の珪素の含有量が８原子％より少ないと、媒体ノイズを低減させる効果が小さく、高密度記録時のＳ／Ｎを十分に向上させることができない。また、１５原子％より多いと、垂直磁気異方性の劣化が起こり始め、それに伴い高記録密度時の熱安定性の劣化やＤＣノイズの増大が生じる。同様の理由から、強磁性層中の珪素の含有量は、更に好ましくは１０〜１５原子％である。また、強磁性層の膜厚は、２０ｎｍ以下が好ましい。より好ましくは、８〜１６ｎｍが好適である。
非磁性グラニュラー層の膜厚は２〜３０ｎｍが好ましい。より好ましくは、５〜２０ｎｍが好適である。また、非磁性グラニュラー層中の珪素の含有量は、４〜２０原子％、更に好ましくは１０〜１５原子％である。このように構成すれば、強磁性層を、非磁性グラニュラー層上に適切に成長させることができる。
【００１５】
（構成９）基体と下地層との間に、アモルファスのシード層を備える。
（構成１０）基体と下地層との間に、アモルファスの軟磁性層を備える。
（構成１１）基体はアモルファスガラスである。
構成９〜１１ようにすれば、垂直磁気記録に用いる磁気ディスクを適切に製造できる。
【００１６】
（構成１２）磁気記録層は、磁化容易軸が強磁性層と略同一方向に揃った交換エネルギー制御層を更に有する。磁気記録層は、強磁性層上に形成された磁気的結合制御層を更に有してもよい。交換エネルギー制御層は、磁気的結合制御層上に形成されてよい。
【００１７】
交換エネルギー制御層は、磁気的に結合した結晶粒子を層内に有しており。強磁性層と隣接し、或いは磁気的結合制御層を介して、強磁性層と磁気的な結合をする。そして、交換エネルギー制御層は、この磁気的な結合により、互いの層における磁化容易軸を略同一方向に揃える。
交換エネルギー制御層は、Ｃｏ系磁性材料からなる強磁性層に対しては、具体的には、コバルト（Ｃｏ）若しくはその合金とパラジウム（Ｐｄ）との交互積層膜、又は、コバルト（Ｃｏ）若しくはその合金と白金（Ｐｔ）との交互積層膜からなることが好適である。このような材料からなる交互積層膜は磁気的なＫｕが大きいため、交換エネルギー制御層にできる磁壁幅を薄くすることができる。その膜厚は、１〜８ｎｍが好ましい。より好ましくは、２〜５ｎｍが好適である。尚、交換エネルギー制御層の材料は、上記多層膜の他に、Ｐｔ含有量の多いＣｏＣｒＰｔや、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｄ，ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ３、ＣｏＰｄ３を用いても同様の効果が得られる。
また、交換結合による好適な垂直磁気記録特性を発揮するには、強磁性層の膜厚を増加させた場合は、交換エネルギー制御層の膜厚を増加させ、かつ、強磁性層の膜厚を減少させた場合は、交換エネルギー制御層の膜厚を減少させ、両層を好適な膜厚比に設定する必要がある。強磁性層の膜厚をＡ、交換エネルギーの制御層の膜厚をＢとした場合、ＡとＢとの比Ａ／Ｂは２〜５の範囲が好ましい。より好ましくは３〜４が好適である。
また、強磁性層と交換エネルギー制御層との間に、磁気的結合制御層を有することが好適である。磁気的結合制御層を設けることにより、強磁性層と交換エネルギー制御層との間の交換結合を好適に制御することができる。磁気的結合制御層としては、例えば、Ｐｄ層又はＰｔ層が好適に用いられる。その膜厚は、２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、０．５〜１．５ｎｍの範囲である。尚、強磁性層と交換エネルギー制御層とは隣接して、或いは磁気的結合制御層を介して配置されるが、基体から見て交換エネルギー制御層を強磁性層の上方に配置する場合が好ましい。
【００１８】
（構成１３）垂直磁気記録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、上層の結晶方向を制御するための下地層を基体上に形成し、無機酸化物のマトリックスと、当該マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有するグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層を下地層上に形成し、無機酸化物のマトリックスと、当該マトリックス中に分散しており、金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有するグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層を非磁性グラニュラー層上に形成する。このようにすれば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００１９】
（構成１４）垂直磁気記録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、上層の結晶方向を制御するための下地層を基体上に形成し、珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、当該マトリックス中に分散する金属結晶粒子であって、下地層の結晶方位に応じた所定の方位に結晶方位が向く非磁性の金属結晶粒子とを有するグラニュラー構造の非磁性グラニュラー層を下地層上に形成し、珪素又は酸化珪素を含むマトリックスと、当該マトリックス中に非磁性グラニュラー層における金属結晶粒子と接するように分散しており、金属結晶粒子の結晶方位に応じた所定の方位に磁化容易軸が向く磁性結晶粒子とを有するグラニュラー構造の強磁性層を有する磁気記録層を非磁性グラニュラー層上に形成する。このようにすれば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００２０】
（構成１５）非磁性グラニュラー層の金属結晶粒子は、少なくともコバルトとクロムとを含有する結晶粒子であり、金属結晶粒子におけるコバルトとクロムとが層分離する温度よりも低い温度で、非磁性グラニュラー層を形成する。
（構成１６）強磁性層の磁性結晶粒子は、少なくともコバルトとクロムとを含有する結晶粒子であり、磁性結晶粒子におけるコバルトとクロムとが層分離する温度よりも低い温度で、強磁性層を形成する。
構成１５、１６のようにすれば、非磁性グラニュラー層及び強磁性層を、低温のプロセスにより形成できる。そのため、磁気記録層の配向性の劣化や媒体表面性の劣化等を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、強磁性層における磁性結晶粒子を適切に微細化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気ディスク１０の構成の一例を示す。本実施形態において、磁気ディスク１０は、基体１２、付着層１４、軟磁性層１６、下地層１８、微細化促進層２０、磁気記録層２２、保護膜２４、及び潤滑層２６をこの順で備える。尚、磁気ディスク１０は、軟磁性層１６と下地層１８との間に、アモルファスのシード層を更に備えてもよい。シード層とは、下地層１８の結晶配向性を向上させるための層である。例えば、下地層１８がＲｕの場合、シード層は、ｈｃｐ結晶構造のＣ軸配向性を向上させるための層である。
【００２３】
基体１２は、磁気ディスク１０の各層を形成するためのガラス基板である。基体１２用のガラスとしては、アルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダタイムガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。アモルファスガラス、結晶化ガラスを用いることができる。軟磁性層１６をアモルファスとする場合にあっては、基体１２をアモルファスガラスとすると好ましい。尚、化学強化したガラスを用いると、剛性が高く好ましい。
【００２４】
基体１２の主表面の表面粗さはＲｍａｘで６ｎｍ以下、Ｒａで０．６ｎｍ以下であると好ましい。尚、Ｒｍａｘ及びＲａは、日本工業規格（ＪＩＳ）に従う。このような平滑表面とすることにより、垂直磁気記録層である磁気記録層２２と、軟磁性層１６との間の間隙を一定にすることができる。そのため、ヘッド−磁気記録層２２−軟磁性層１６間に好適な磁気回路を形成することができる。
【００２５】
付着層１４は、基体１２と軟磁性層１６との間の付着性を向上させるための層であり、基体１２と軟磁性層１６との間に形成される。付着層１４を用いることにより、軟磁性層１６の剥離を防止することができる。付着層１４の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。実用上の観点から、付着層１４の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとすることが好ましい。
【００２６】
軟磁性層１６は、磁気記録層２２の磁気回路を調整するための層である。軟磁性層１６は、軟磁気特性を示す磁性体により形成されていれば特に制限はないが、例えば、保磁力（Ｈｃ）で０．０１〜８０エルステッド、好ましくは０．０１〜５０エルステッドの磁気特性であることが好ましい。また、飽和磁束密度（Ｂｓ）は５００ｅｍｕ／ｃｃ〜１９２０ｅｍｕ／ｃｃの磁気特性であることが好ましい。軟磁性層１６の材料としては、Ｆｅ系、Ｃｏ系等が挙げられる。例えば、ＦｅＴａＣ系合金、ＦｅＴａＮ系合金、ＦｅＮｉ系合金、ＦｅＣｏＢ系合金、ＦｅＣｏ系合金等のＦｅ系軟磁性材料、ＣｏＴａＺｒ系合金、ＣｏＮｂＺｒ系合金等のＣｏ系軟磁性材料、或いはＦｅＣｏ系合金軟磁性材料等を用いることができる。
【００２７】
軟磁性層１６の膜厚は例えば３０ｎｍ〜１０００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。３０ｎｍ未満では、ヘッド−磁気記録層２２−軟磁性層１６間に好適な磁気回路を形成を形成することが困難になる場合があり、１０００ｎｍを超えると表面粗さが増加する場合がある。また、１０００ｎｍを超えるとスパッタリング成膜が困難となる場合がある。
【００２８】
また、軟磁性層１６の磁区制御のために、磁場中アニールが必要な場合は、基体１２としてガラスを用いることが好ましい。ガラスの基体１２は耐熱性に優れるので、加熱温度を高くすることができる。
【００２９】
下地層１８は、微細化促進層２０及び磁気記録層２２の結晶方向を制御するための層であり、例えばルテニウム（Ｒｕ）を含む。本実施形態において、下地層１８は、複数の層により形成されている。そして、下地層１８において、微細化促進層２０と接する界面を含む層は、Ｒｕ結晶粒子により形成されている。
【００３０】
微細化促進層２０は、非磁性グラニュラー層の一例である。本実施形態において、微細化促進層２０は、グラニュラー構造の非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層である。
【００３１】
磁気記録層２２は、強磁性層３２、磁気的結合制御層３４、交換エネルギー制御層３６を、微細化促進層２０上にこの順で有する。強磁性層３２は、グラニュラー構造のＣＣＰ−ＳｉＯ２層であり、磁性結晶粒子として、ＣｏＣｒＰｔの結晶粒子を有する。
【００３２】
磁気的結合制御層３４は、強磁性層３２と交換エネルギー制御層３６との磁気的な結合を制御するためのカップリング制御層である。磁気的結合制御層３４は、例えばパラジウム（Ｐｄ）層又は白金（Ｐｔ）層からなる。また、磁気的結合制御層３４の膜厚は、例えば２ｎｍ以下であり、より好ましくは、０．５〜１．５ｎｍである。
【００３３】
交換エネルギー制御層３６は、磁化容易軸が強磁性層３２と略同一方向に揃った磁性層（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ層）である。強磁性層３２との交換結合により、交換エネルギー制御層３６は、磁気ディスク１０の磁気記録特性を向上させる。交換エネルギー制御層３６は、例えば、コバルト（Ｃｏ）若しくはその合金とパラジウム（Ｐｄ）との交互積層膜（［ＣｏＸ／Ｐｄ］ｎ）、又は、コバルト（Ｃｏ）若しくはその合金と白金（Ｐｔ）との交互積層膜（［ＣｏＸ／Ｐｔ］ｎ）からなる多層膜で構成され、その膜厚は、１〜８ｎｍが好ましい。より好ましくは、３〜６ｎｍが好適である。
【００３４】
保護膜２４は、磁気ヘッドの衝撃から磁気記録層２２を防護するための保護層である。また、潤滑層２６は、磁気ヘッドと磁気ディスク１０との間の潤滑性を高めるための層である。
【００３５】
磁気ディスク１０の各層の製造方法として、スパッタリング法で成膜することが好ましい。特にＤＣマグネトロンスパッタリング法で形成すると均一な成膜が可能となるので好ましい。また、同様の理由から、インライン型成膜方法を用いることが好ましい。
【００３６】
図２は、下地層１８、微細化促進層２０、及び強磁性層３２の詳細な構成を示す。下地層１８において、微細化促進層２０と接する界面を含む層は、Ｒｕ結晶粒子１０２により形成されている。微細化促進層２０は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）のマトリックス１０６中にＣｏＣｒ結晶粒子である金属結晶粒子１０４が分散しているグラニュラー構造に形成されている。金属結晶粒子１０４は、マトリックス１０６により互いに分離されつつ、Ｒｕ結晶粒子１０２と結晶学的につながるように柱状に形成されている。
【００３７】
強磁性層３２は、酸化珪素（ＳｉＯｘ）のマトリックス１１０中にＣｏ  ａｌｌｏｙの結晶粒子である磁性結晶粒子１０８が分散しているグラニュラー構造に形成されている。磁性結晶粒子１０８は、マトリックス１１０により互いに分離されつつ、金属結晶粒子１０４と結晶学的につながるように柱状に形成されている。そのため、本実施形態によれば、磁性結晶粒子１０８を適切に微細化できる。また、磁性結晶粒子１０８の微細化により、磁気ディスク１０（図１参照）の磁気特性（Ｈｃ、Ｓ／Ｎ比等）を向上させることができる。
【００３８】
以下実施例、比較例を挙げて、本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３９】
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盤状に成型し、
ガラスディスクを作成した。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ディスク状の基体１２を得た。基体１２の主表面の表面粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で測定したところ、Ｒｍａｘが４．８ｎｍ、Ｒａが０．４２ｎｍという平滑な表面形状であった。得られた基体１２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１４、及び軟磁性層１６を順次成膜した。
【００４０】
このとき、付着層１４は、２０ｎｍのＴｉ層となるように、Ｔｉターゲットを用いて成膜した。また、軟磁性層１６は、２００ｎｍのアモルファスＣｏＴａＺｒ（Ｃｏ：８８原子％、Ｔａ：７原子％、Ｚｒ：５原子％）層となるように、ＣｏＴａＺｒターゲットを用いて成膜した。
【００４１】
軟磁性層１６までの成膜を終えた垂直磁気記録媒体用ディスク（磁気ディスク１０）基板を、成膜装置から取り出し、大気雰囲気に置いた。得られた垂直磁気記録媒体用ディスク基板の表面粗さを同様に測定したところ、Ｒｍａｘが５．１ｎｍ、Ｒａが０．４８ｎｍという平滑な表面形状であった。ＶＳＭ（振動試料型磁化測定装置）でディスク基板の磁気特性を測定したところ、保磁力（Ｈｃ）は２エルステッド、飽和磁束密度は８１０ｅｍｕ／ｃｃであり、好適な軟磁性特性を示していた。
【００４２】
得られたディスク基板を、真空引きを行った枚葉・静止対向型成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、低Ａｒ（５０ｓｃｃｍ）雰囲気中で、下地層１８、微細化促進層２０、強磁性層３２、磁気的結合制御層３４、交換エネルギー制御層３６、及び保護膜２４を順次成膜した。本実施例において、下地層１８は、第１層及び第２層を有する２層構造である。
【００４３】
この工程においては、最初に、ディスク基板上に、下地層１８の第１層として、アモルファスのＮｉＴａ（Ｎｉ：４０原子％、Ｔａ：１０原子％）からなる１０ｎｍ厚の層を形成し、第２層として、１０〜１５ｎｍ厚のＲｕ層を形成した。
【００４４】
次に、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２からなるターゲットを用いて、２〜２０ｎｍのｈｃｐ結晶構造からなる微細化促進層２０を形成した。更に、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２からなる硬磁性体のターゲットを用いて、１５ｎｍのｈｃｐ結晶構造からなる強磁性層３２を形成した。強磁性層３２作成のための、ターゲットの組成は、Ｃｏ：６２原子％、Ｃｒ：１０原子％、Ｐｔ：１６原子％、ＳｉＯ２：１２原子％である。更に、Ｐｄ層からなる磁気的結合制御層３４を形成し、［ＣｏＢ／Ｐｄ］ｎ層からなる交換エネルギー制御層３６を形成した。
【００４５】
次に、Ａｒに水素を３０％含有させた混合ガスを用いて、カーボンターゲットをスパッタリングすることにより、水素化カーボンからなる保護膜２４を形成した。水素化カーボンとすることで、膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対して磁気記録層２２を防護することができる。
【００４６】
この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）からなる潤滑層２６をディップコート法により形成した。潤滑層２６の膜厚は１ｎｍである。以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体である磁気ディスク１０が得られた。
【００４７】
得られた磁気ディスク１０の静磁気特性をＫｅｒｒで評価した。従来型のＲｕ下地のみ
のＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２媒体と比較するために、比較例として、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２膜を形成していない媒体を作成した。
【００４８】
図３は、実施例及び比較例の結果を比較するグラフである。図３中、◆で示したプロット点は、Ｒｕ下地膜厚を１５０Å一定とし、その上に積層する非磁性グラニュラー層ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２の膜厚を変化させた時のＨｃの値、■で示したプロット点は、Ｒｕ下地膜厚を１２５Å一定とし、その上に積層する非磁性グラニュラー層ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２の膜厚を変化させた時のＨｃの値、▲で示したプロット点は、Ｒｕ下地膜厚を１００Å一定とし、その上に積層する非磁性グラニュラー層ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２の膜厚を変化させた時のＨｃの値をそれぞれ示している。また、図３中、×で示したプロット点は、Ｒｕ下地膜のみで、その上には非磁性グラニュラー層ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２は積層しておらず、Ｒｕ下地膜の膜厚のみを変化させた時のＨｃの値を示している。この図より、従来型媒体である比較例と比較して、保磁力Ｈｃが約３倍得られることが分かる。また、両者のＲ／Ｗ特性を調べたところ、Ｓ／Ｎ比で、約１０ｄＢから１５ｄＢの改善が見られた。
【００４９】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、例えば垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等に搭載される磁気ディスクに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気ディスク１０の構成の一例を示す図である。
【図２】下地層１８、微細化促進層２０、及び強磁性層３２の詳細な構成を示す図である。
【図３】実施例及び比較例の結果を比較するグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１０・・・磁気ディスク、１２・・・基体、１４・・・付着層、１６・・・軟磁性層、１８・・・下地層、２０・・・微細化促進層（非磁性グラニュラー層）、２２・・・磁気記録層、２４・・・保護膜、２６・・・潤滑層、３２・・・強磁性層、３４・・・磁気的結合制御層、３６・・・交換エネルギー制御層、１０２・・・Ｒｕ結晶粒子、１０４・・・金属結晶粒子、１０６・・・マトリックス、１０８・・・磁性結晶粒子、１１０・・・マトリックス
【図１】
2006268972.tif 000003
【図２】
2006268972.tif 000004
【図３】
2006268972.tif 000005