(57)【要約】【課題】  媒体Ｓ／Ｎが高く、かつ耐食性に優れた媒体を実現する。【解決手段】  基板１１上に少なくとも軟磁性層１３、シード層１４、中間層１５、磁気記録層１６、保護層１７が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、磁気記録層をＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造とし、シード層をＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金で構成し、中間層をＲｕあるいはＲｕを８０at.％以上含有したＲｕ合金によって構成する。【選択図】  図１−１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも軟磁性層、シード層、中間層、磁気記録層、保護層が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体であって、
前記シード層がＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなり、前記中間層がＲｕ又はＲｕ合金からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
請求項１に記載の垂直磁気記録媒体において、Ｘ線回折装置を用いて測定したＲｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅が４度以下であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
請求項２に記載の垂直磁気記録媒体において、前記シード層がＮｉを２０at.％以上８０at.％以下含有するＴａＮｉ合金からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
請求項２に記載の垂直磁気記録媒体において、前記シード層がＴｉを１０at.％以上４０at.％以下含有するＴａＴｉ合金からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項２に記載の垂直磁気記録媒体において、前記中間層がＲｕを８０at.％以上含有するＲｕ又はＲｕ合金からなることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
請求項２に記載の垂直磁気記録媒体において、前記磁気記録層がＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有していることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性層と、
前記軟磁性層上に形成されたＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなるシード層と、
前記シード層上に第１のガス圧により製膜されたＲｕあるいはＲｕに金属を添加した合金からなる下部中間層と、
前記下部中間層上に前記第１のガス圧よりも高い第２のガス圧により製膜されたＲｕあるいはＲｕ合金からなる上部中間層と、
前記上部中間層上に形成された、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有する磁気記録層と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性層と、
前記軟磁性層上に形成されたＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなるシード層と、
前記シード層上に第１の製膜レートで製膜されたＲｕあるいはＲｕに金属を添加した合金からなる下部中間層と、
前記下部中間層上に前記第１の製膜レートよりも低い第２の製膜レートで製膜されたＲｕあるいはＲｕ合金からなる上部中間層と、
前記上部中間層上に形成された、ＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有する磁気記録層と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
基板上に軟磁性層を形成するステップと、
前記軟磁性層上にＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなるシード層を形成するステップと、
前記シード層上にＲｕあるいはＲｕに金属を添加した合金からなる下部中間層を第１のガス圧で形成するステップと、
前記下部中間層上にＲｕあるいはＲｕ合金からなる上部中間層を前記第１のガス圧よりも高い第２のガス圧で形成するステップと、
前記上部中間層上にＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有する磁気記録層を形成するステップと
を有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１０】
基板上に軟磁性層を形成するステップと、
前記軟磁性層上にＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなるシード層を形成するステップと、
前記シード層上にＲｕあるいはＲｕに金属を添加した合金からなる下部中間層を第１の製膜レートで形成するステップと、
前記下部中間層上にＲｕあるいはＲｕ合金からなる上部中間層を前記第１の製膜レートより低い第２の製膜レートで形成するステップと、
前記上部中間層上にＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造を有する磁気記録層を形成するステップと
を有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１１】
請求項１記載の垂直磁気記録媒体において、前記シード層は膜厚が１〜５ｎｍであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
請求項７記載の垂直磁気記録媒体において、前記シード層は膜厚が１〜５ｎｍであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
請求項８記載の垂直磁気記録媒体において、前記シード層は膜厚が１〜５ｎｍであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量の情報記録が可能な磁気記録媒体及びその製造方法に係り、特に高密度磁気記録に好適な磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータのみならず家庭用の電気製品にも小型で大容量の磁気ディスク装置が搭載されるなど、磁気記憶装置の大容量化の要求は強く、記録密度の向上が求められている。これに対応すべく、磁気ヘッドや磁気記録媒体などの開発が精力的に行われている。しかしながら、現在実用化されている面内磁気記録方式を用いて記録密度を向上させることが困難となってきている。そこで面内磁気記録方式に代わる方式として垂直磁気記録が検討されている。垂直磁気記録の場合は隣接する磁化が向き合わないために高密度記録状態が安定であり、本質的に高密度記録に適した方式であると考えられる。また、単磁極型の記録ヘッドと、軟磁性下地層を有する二層垂直磁気記録媒体とを組み合わせることにより、記録効率を上げることができ、記録膜の保磁力増加に対応することも可能である。ただし、垂直磁気記録方式を用いて高密度記録を実現するためには、低ノイズでかつ熱減磁に強い垂直磁気記録媒体を開発する必要がある。
【０００３】
垂直磁気記録媒体の記録層としては、面内磁気記録媒体で実用化されているＣｏＣｒＰｔ系合金膜が従来から検討されている。ＣｏＣｒＰｔ系合金膜を用いて低ノイズ特性を得るためには、結晶粒界へのＣｒ偏析を利用して磁性結晶粒子間の交換結合を低減して、磁化反転単位を小さくする必要がある。ところが、Ｃｒ量が不十分な場合は記録層の形成過程で粒子が互いに合体して肥大化し、あるいは粒子間の交換結合低減が不十分となり、低ノイズ特性を得ることができない。一方、Ｃｒ量を多くした場合には、粒子内に多くのＣｒが残留することにより磁性粒子の磁気異方性エネルギーが低下し、熱減磁に対する十分な耐性が得られない。
【０００４】
このような問題を克服して低ノイズ特性を得るために、例えば特開２００３−１７８４１３号公報に示されているようにＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の記録層の検討が盛んに行われるようになってきた。このグラニュラ型の記録層を用いる場合には、磁性粒子を取り囲むように酸化物の粒界層を形成することにより磁性粒子間の交換結合を低減させるため、ＣｏＣｒＰｔ合金としてはＣｒ濃度に関係なく高い磁気異方性エネルギーを有する材料を用いることができる。また、酸化物の粒界層は磁性粒子とは結晶的に不連続でかつある程度の厚みを有するため、記録層の形成過程での粒子同士の合体は起こり難い。したがって、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の垂直磁気記録媒体は、低ノイズでかつ熱減磁に強い垂直磁気記録媒体の候補として注目されている。垂直磁気記録媒体のシード層及び中間層についてはこれまでにも幅広く検討されており、例えば特開２００３−１６２８０７号公報には、シード層としてＢ，Ｃ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｒｕ，Ｒｄ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕ及びこれらと磁性金属であるＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉとを組み合わせたＮｉＡｌ，ＮｉＴａが開示されており、中間層としてＣｏ，Ｃｒ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒｈ及びＲｕ合金が開示されている。また、酸化物グラニュラ型の垂直磁気記録媒体の中間層としてＲｕが適していることが、例えばIEEE Transactions on Magnetics, Vol.38, No.5, p.1976 (2002)に報告されている。またＴａシード層によってＲｕ中間層の結晶配向性を向上できることがIEEE Transactions on Magnetics, Vol.38, No.5, p.1979 (2002)に報告されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１７８４１３号公報
【特許文献２】特開２００３−１６２８０７号公報
【非特許文献１】IEEE Transactions on Magnetics, Vol.38, No.5, p.1976 (2002)
【非特許文献２】IEEE Transactions on Magnetics, Vol.38, No.5, p.1979 (2002)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これまで酸化物グラニュラ型の垂直磁気記録媒体に関してノイズ特性や熱減磁特性は検討されてきたが、耐食性については十分な検討が行われてこなかった。そこで高い媒体Ｓ／Ｎが得られるＴａシード層とＲｕ中間層を用いた酸化物グラニュラ型の垂直磁気記録媒体に関して耐食性試験を行ったところ、数多くの腐食点が観察され耐食性に問題があることがわかった。中間層としてＲｕの代わりに、従来の面内磁気記録媒体の中間層としてよく知られている非磁性のＣｏＣｒ合金を用いた場合には耐食性は改善されるが、媒体Ｓ／Ｎが大幅に低下した。つまり、従来知られている中間層材料とシード層材料の組み合わせでは、高い媒体Ｓ／Ｎと耐食性を両立することができないという問題があることが判明した。
【０００７】
本発明の目的は、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型記録層を有する垂直磁気記録媒体に関して、中間層とシード層の材料や構造の組み合わせを選ぶことよって媒体Ｓ／Ｎが高く、かつ耐食性に優れた媒体を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために本発明の一つの特徴によれば、基板上に少なくとも軟磁性層、シード層、中間層、磁気記録層、保護層が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、磁気記録層をＣｏＣｒＰｔ合金からなる多数の柱状粒子と酸化物を含む粒界層によって構成されたグラニュラ構造とし、シード層をＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金で構成し、中間層をＲｕあるいはＲｕを８０at.％以上含有したＲｕ合金によって構成する。本発明のグラニュラ型垂直磁気記録媒体は、ＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金からなるシード層とＲｕあるいはＲｕ合金からなる中間層を組み合わせることによって高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を実現する。このとき、シード層に接する中間層に結晶配向性の高いＲｕあるいはＲｕ合金を用いることにより、さらに優れた耐食性を実現することができる。この垂直磁気記録媒体は、Ｘ線回折装置を用いて測定したＲｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅が４度以下であることを特徴とする。また、前記シード層としては、Ｎｉを２０at.％以上８０at.％以下含有するＴａＮｉ合金又はＴｉを１０at.％以上４０at.％以下含有するＴａＴｉ合金が好ましい。
【０００９】
垂直磁気記録媒体の耐食性を改善するためには、媒体を構成するそれぞれの層に用いる材料として耐食性の優れた材料を用いることが有効であると考えられる。ところが、同等の耐食性を有する材料を用いても、媒体としての耐食性に大きな差異が生じることがわかった。詳細に検討を行った結果、各材料自体の耐食性だけでなく、むしろ材料の組み合わせが媒体の耐食性に影響を及ぼすことを見出した。材料間の電気化学的性質や密着性などが耐食性を決める重要な要素となっていると考えられる。さらに材料間の密着性に関しては、材料の組み合わせだけではなく、結晶性が重要な要素と考えられる。本発明はＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金とＲｕの組み合わせにより優れた耐食性を実現することを特徴としており、さらにＲｕの結晶配向性を制御することが重要であることを見出したものである。
【００１０】
一方、高い媒体Ｓ／Ｎを得るためには、記録層側の中間層の表面凹凸を大きくして磁気記録層の結晶粒界への酸化物の偏析を促進する必要がある。つまり、高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を両立するためには、結晶配向性が良く表面凹凸の大きな中間層を用いる必要がある。このような中間層を実現するために、本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法では、中間層を製造方法の異なる下部中間層と上部中間層を積層したＲｕあるいはＲｕ合金から構成し、上部中間層を形成するときのガス圧を、下部中間層を形成するときのガス圧より高くする。下部中間層を形成するときのガス圧は、０．３Ｐａ以上１Ｐａ以下であることが望ましい。下部中間層と上部中間層を形成する際のガス圧を変化させる代わりに、製膜レートを変化させても同様の効果が得られ、その場合には下部中間層を上部中間層より高い製膜レートで形成する。また、下部中間層と上部中間層の形成時に、ガス圧と製膜レートの両方を変化させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、酸化物グラニュラ型垂直磁気記録媒体において、ＲｕあるいはＲｕ合金からなる中間層と、ＴａＮｉあるいはＴａＴｉ合金からなるシード層の組み合わせを選択することによって媒体Ｓ／Ｎが高く、かつ耐食性に優れた媒体が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
垂直磁気記録媒体を、ANELVA製スパッタ装置（C3010）を用いて作製した。このスパッタ装置は１０個のプロセスチャンバと１個の基板導入チャンバから構成され、それぞれのチャンバは独立に排気されている。全てのチャンバの排気能力は６×１０−６Ｐａ以下である。
【００１３】
結晶粒の粒界幅は、透過電子顕微鏡によって磁気記録層の明視野像を観察することによって求めた。グラニュラ媒体の明視野像では、結晶粒の部分は回折強度が強いため暗いコントラストの部分として、酸化物からなる粒界の部分は回折強度が弱いため明るいコントラストの部分として観察される。隣接する結晶粒の重心位置を結ぶ線を引き、その線上の粒界部分の長さを求めることにより個々の粒界幅を求めた。１００箇所以上の粒界について粒界幅を求め、これらを算術平均することで、平均粒界幅とした。
【００１４】
記録再生特性はスピンスタンドによって評価した。評価に用いたヘッドはシールドギャップ長５５ｎｍ、トラック幅１２０ｎｍの巨大磁気抵抗効果を利用した再生素子と、トラック幅１７０ｎｍの単磁極書き込み素子からなる複合磁気ヘッドである。周速１０ｍ／ｓ、スキュー角０度、磁気スペーシング約１５ｎｍの条件で再生出力とノイズを測定し、媒体Ｓ／Ｎは線記録密度１９７０ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの孤立波再生出力と線記録密度２３６２０ｆｒ／ｍｍの信号を記録したときの積分ノイズの比として求めた。
【００１５】
耐食性の評価は以下の手順で行った。まず、温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨ以上の高温多湿状態の条件下にサンプルを９６時間放置する。次に、Optical Surface Analyzerを用いて半径１４ｍｍから２５ｍｍまでの範囲内における腐食点の数をカウントし、以下のようにランク付けした。カウント数が５０未満のものをＡ、５０以上２００未満のものをＢ、２００以上５００未満のものをＣ、５００以上のものをＤとして評価した。実用的にはＢ以上のランクが望ましい。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１−１に示すように、本実施例の垂直磁気記録媒体は、基板１１上にプリコート層１２、軟磁性層１３、シード層１４、中間層１５、磁気記録層１６、保護層１７を順次積層した構造を有する。基板１１には厚さ０．６３５ｍｍ、直径６５ｍｍのガラス基板を使用した。まず、Ｎｉ−３７．５at.％Ｔａ−１０at.％Ｚｒプリコート層１２を形成し、その上に軟磁性層１３として総膜厚１００ｎｍのＣｏ−８at.％Ｔａ−５at.％Ｚｒを形成した。軟磁性層１３はＲｕを介して２層を反強磁性的に結合させた構造を用いた。軟磁性層１３を形成した後、シード層１４、中間層１５を形成し、その上にＣｏ−１７at.％Ｃｒ−１４at.％Ｐｔ合金にＳｉ酸化物を１７．５vol.％添加した膜厚１２．４ｎｍの磁気記録層１６、膜厚４ｎｍのＣＮ保護層１７を形成した。スパッタガスとしてはＡｒを使用し、磁気記録層を形成する際には酸素を２０ｍＰａの分圧で添加した。保護層１７を形成する時は、製膜時のＡｒ圧力０．６Ｐａに対し窒素を５０ｍＰａの分圧で添加した。
【００１７】
中間層とシード層の組み合わせが記録再生特性及び耐食性に及ぼす影響を調べる目的で、シード層と中間層材料が異なる様々なサンプルを作製した。いずれのサンプルもシード層と中間層の膜厚及び製膜条件は一定とした。シード層及び中間層の膜厚はそれぞれ１ｎｍ，１６ｎｍとし、シード層はＡｒガス圧０．６Ｐａ、製膜レート１ｎｍ／ｓ、中間層はＡｒガス圧２Ｐａ、製膜レート０．３ｎｍ／ｓで形成した。作製したサンプルのシード層と中間層の材料、及び媒体Ｓ／Ｎと耐食性の評価結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
まず、媒体Ｓ／Ｎに着目すると、中間層としてＲｕあるいはＲｕ合金を用いたサンプル１−９〜１６は中間層としてＴｉあるいはＣｏＣｒ合金を用いたサンプル１−１〜８に比べて格段に高い媒体Ｓ／Ｎが得られている。透過電子顕微鏡を用いてサンプル１−２の磁気記録層の結晶粒界幅を求めると０．４ｎｍであった。一方、最も高い媒体Ｓ／Ｎが得られているサンプル１−１４の結晶粒界幅は１．１ｎｍであり、サンプル１−２に比べて大幅に結晶粒界幅が増加していた。サンプル１−１、１−３〜８についても結晶粒界幅を求めたところ、媒体Ｓ／Ｎが低いサンプル１−１〜８ではいずれも結晶粒界幅は０．５ｎｍ以下であった。このように、ＣｏＣｒＰｔ合金に酸化物を添加したグラニュラ型の磁気記録層を有する垂直磁気記録媒体において、高い媒体Ｓ／Ｎを得るためには、酸化物からなる結晶粒界の幅を大きくする必要があり、これを実現する中間層としてＲｕあるいはＲｕ合金が適している。
【００２０】
次に、耐食性評価の結果に着目する。中間層としてＴｉあるいはＣｏＣｒ合金を用いたサンプル１−１〜８に関しては、シード層がない場合に比較的良好な耐食性を示しているが、ＴａあるいはＴａ合金をシード層に用いた場合の耐食性は良くない。いずれにしても、先に述べたように媒体Ｓ／Ｎが低いために耐食性と高いＳ／Ｎを両立できていないことが問題である。一方、高い媒体Ｓ／Ｎが得られていているＲｕあるいはＲｕ合金を中間層に用いたサンプル１−９〜１６に関しては、シード層による耐食性ランクのバラツキが大きい。シード層にＴａを用いたサンプル１−１０や１−１４は高い媒体Ｓ／Ｎが得られているにもかかわらず耐食性がＤランクと非常に悪い。Ｔａシード層はＲｕ中間層の結晶配向性を向上させ、高い媒体Ｓ／Ｎを得る上では非常に有効であるが、Ｒｕ中間層と組み合わせた場合に、耐食性に問題があることがわかった。これに対して、ＴａにＮｉ又はＴｉを添加したＴａ−６２．５at.％Ｎｉ合金又はＴａ−１５at.％Ｔｉ合金をシード層として用いた場合がサンプル１−１１、１２及び１−１５、１６である。ＴａＮｉ合金又はＴａＴｉ合金シード層とＲｕ又はＲｕ合金中間層とを組み合わせることによって、Ｔａシード層の場合と同様に高い媒体Ｓ／Ｎを維持しながら、Ｂランク以上の優れた耐食性を得ることができた。シード層のＴａにＮｉやＴｉを添加することにより、Ｒｕ中間層との界面における結晶の整合性を改善することができ、その結果シード層と中間層の密着性が向上し、耐食性も向上したと考えられる。
【００２１】
実施例１ではＣｏ−１７at.％Ｃｒ−１４at.％Ｐｔ合金にＳｉ酸化物を１７．５vol.％添加した磁気記録層を用いたが、Ｓｉ酸化物の添加量を１５vol.％，２０vol.％に変化させた場合やＣｏＣｒＰｔ合金の組成が異なるＣｏ−１５at.％Ｃｒ−１４at.％Ｐｔ，Ｃｏ−１９at.％Ｃｒ−１４at.％Ｐｔ，Ｃｏ−１７at.％Ｃｒ−１６at.％Ｐｔを用いた場合も実施例１と同様の傾向が得られた。また、磁気記録層に添加する酸化物として様々な材料を検討した結果、Ｓｉ酸化物以外にＡｌ酸化物、Ｔｉ酸化物、Ｔａ酸化物、Ｂ酸化物において実施例１と同様の傾向がみられた。酸化物が安定に生成されやすく、１ｎｍ程度の幅の結晶粒界を形成するのに適した材料が磁気記録層に添加された場合に、本発明の効果が顕著に現れる。
【００２２】
表２に、分子動力学シミュレーションを用いて中間層とシード層の界面（表２では界面１と記す）及びシード層と軟磁性層の界面（表２では界面２と記す）の剥離強度を計算した結果を示す。計算では中間層をＲｕ、軟磁性層をＣｏ−８at.％Ｔａ−５at.％Ｚｒとし、シード層の材料を変化させた。計算はJournal of Materials Research Vol. 16, pp.1789-1794(2001)に開示されている方法で行った。
【００２３】
【表２】
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【００２４】
シード層としてＴａ−６２．５at.％ＮｉあるいはＴａ−２５at.％Ｔｉを用いた場合、いずれの界面においても剥離エネルギーがＴａシード層を用いた場合に比べて２倍近く増加した。このシミュレーション結果から、ＴａＮｉシード層及びＴａＴｉシード層を用いることによって軟磁性層及びＲｕ中間層との界面における剥離強度が増加し、耐食性が向上したと考えられる。
【実施例２】
【００２５】
サンプル２−１〜４の垂直磁気記録媒体は、中間層の製造方法以外は実施例１のサンプル１−１５と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。サンプル２−１及び２−２は図１−１に示した構成、サンプル２−３及び２−４は図１−２に示した構成である。図１−２は中間層１５以外、全て図１−１と同じ構成であり、中間層１５の代わりに下部中間層１８、上部中間層１９を積層した構成である。
【００２６】
図２−１〜４にサンプル２−１〜４の製造方法をそれぞれ示す。サンプル２−１及び２−２は１つの製膜プロセスで中間層を形成するのに対し、サンプル２−３及び２−４では下部中間層と上部中間層で製膜プロセスを変化させた。サンプル２−１，２−２の中間層膜厚は１６ｎｍとした。サンプル２−３，２−４の上部中間層及び下部中間層の膜厚はそれぞれ８ｎｍとした。
【００２７】
表３に、それぞれのサンプルのシード層材料、製造方法の図番、透過電子顕微鏡を用いて求めた磁気記録層の結晶粒界幅、Ｘ線回折装置を用いて測定したＲｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅Δθ５０、媒体Ｓ／Ｎ、及び耐食性の評価結果を示す。
【００２８】
【表３】
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【００２９】
まず耐食性の結果に着目すると、いずれも同じ中間層とシード層の材料を用いているにもかかわらず、耐食性の評価結果に差異が現れた。Δθ５０が小さく、Ｒｕ中間層の結晶配向性が良いサンプル２−２，２−４でＡランクの高い耐食性が得られている。
【００３０】
サンプル２−１と同じ膜構成で中間層の製膜プロセスを変化させたサンプルを作製し、Ｒｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅Δθ５０と耐食性の関係を調べた結果を図３に示す。Δθ５０が４度以下の高い結晶配向性を示す場合にＡランク以上の非常に優れた耐食性が得られた。つまり、耐食性を向上させるためには膜の材料の組み合わせだけではなく、結晶配向性も重要であることがわかった。
【００３１】
次に媒体Ｓ／Ｎに着目すると、磁気記録層に接する中間層や上部中間層を低ガス圧雰囲気中で形成したサンプル２−２や２−３では、磁気記録層の結晶粒界幅が狭く媒体Ｓ／Ｎが低い。これは低ガス圧雰囲気中で製膜した中間層は表面に凹凸がつきにくいために、磁気記録層の結晶粒界への酸化物の偏析が起こりにくいことが原因と考えられる。これらの結果より、高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を両立するためには、シード層に接する中間層は結晶配向性が高く、記録層に接する中間層は表面凹凸を大きくする必要がある。
【００３２】
このような特徴を持つ中間層を実現するためには、サンプル２−４のように中間層が製造方法の異なる下部中間層と上部中間層により構成され、かつ下部中間層が低ガス圧雰囲気中で製膜され高い結晶配向性を示す膜である必要がある。つまりＴａ−６２．５at.％Ｎｉシード層とＲｕ中間層の組み合わせ、かつ図２−４に示した製造方法を用いれば高い媒体Ｓ／ＮとＡランクの優れた耐食性を両立できることがわかった。
【００３３】
サンプル２−５はシード層の材料以外はサンプル２−４と同じ膜構成であり、サンプル２−４と同じ製造方法を用いて作製した。シード層としてはＴａ−１５at.％Ｔｉを用いた。サンプル２−４と同様、Ｔａ−１５at.％Ｔｉシード層とＲｕ中間層を組み合わせ、かつ図２−４に示した製造方法を用いれば、高い媒体Ｓ／ＮとＡランクの優れた耐食性を両立できることがわかった。中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００３４】
サンプル２−４と同じ膜構成で下部中間層を形成するときのガス圧を変化させたサンプルを作製し、ガス圧とＲｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅Δθ５０の値の関係を調べた結果を図４に示す。ガス圧が１Ｐａ以下の時に、Δθ５０が４度以下の値を示した。Δθ５０が４度以下のときに優れた耐食性を示すこと、及び安定した放電が得られるには０．３Ｐａ以上のガス圧が必要であることから、下部中間層を０．３Ｐａ以上１Ｐａ以下のガス圧で形成することが望ましい。また、高い媒体Ｓ／Ｎを得るためには上部中間層は下部中間層より高いガス圧雰囲気中で形成する必要があり、上部中間層形成時のガス圧は下部中間層の２倍以上にすることが望ましい。
【００３５】
サンプル２−６はサンプル２−４と同じ膜構成であり、製造方法のみ異なるサンプルである。サンプル２−６は図２−５に示した製造方法を用いて作製した。下部中間層と上部中間層の形成する際のガス圧を変化させる代わりに製膜レートを変化させた。低い製膜レートで形成した場合、高ガス圧雰囲気中で形成することと同様の効果が得られ、表面凹凸がつきやすく結晶配向性が劣化する。一方、高い製膜レートで形成した場合、低ガス圧雰囲気中で形成することと同様の効果が得られ、表面凹凸がつきにくいが結晶配向性が向上する。サンプル２−６は、下部中間層を高い製膜レートで形成し、上部中間層を低い製膜レートで形成した。サンプル２−６でもサンプル２−４と同様、高い媒体Ｓ／ＮとＡランクの優れた耐食性を両立することができた。中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合、シード層としてＴａ−１５at.％Ｔｉを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００３６】
サンプル２−７はサンプル２−４と同じ膜構成であり、製造方法のみ異なるサンプルである。サンプル２−７は、図２−６に示した製造方法を用いて作製した。サンプル２−７は、上部中間層を下部中間層より高いガス圧雰囲気中かつ低い製膜レートで形成した。サンプル２−７でもサンプル２−４と同等の媒体Ｓ／ＮとＡランクの耐食性が得られた。中間層としてＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合、シード層としてＴａ−１５at.％Ｔｉを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【実施例３】
【００３７】
実施例３の垂直磁気記録媒体は、シード層の材料以外は実施例２のサンプル２−４と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。実施例３ではシード層のＴａＮｉ合金の組成を変化させた。図５（ａ）にシード層の組成と腐食点のカウント数の関係、図５（ｂ）にシード層の組成と媒体Ｓ／Ｎの関係を示す。ＴａＮｉ合金がＮｉを２０at.％以上含有する場合にＡランク以上の優れた耐食性が得られ、Ｎｉを８０at.％以下含有する場合に高い媒体Ｓ／Ｎが得られた。中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００３８】
以上の結果より、ＲｕあるいはＲｕ合金中間層と組み合わせて高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を実現するためには、シード層のＴａＮｉ合金がＮｉを２０at.％以上８０at.％以下含有することが望ましい。
【実施例４】
【００３９】
実施例４の垂直磁気記録媒体は、シード層の材料以外は実施例２のサンプル２−４と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。実施例４ではシード層としてＴａＴｉ合金を用い、その組成を変化させた。図６（ａ）にシード層の組成と腐食点のカウント数の関係、図６（ｂ）にシード層の組成と媒体Ｓ／Ｎの関係を示す。ＴａＴｉ合金がＴｉを１０at.％以上含有する場合にＡランク以上の優れた耐食性が得られ、Ｔｉを４０at.％以下含有する場合に高い媒体Ｓ／Ｎが得られた。中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００４０】
以上の結果より、ＲｕあるいはＲｕ合金中間層と組み合わせて高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を実現するためには、シード層のＴａＴｉ合金がＴｉを１０at.％以上４０at.％以下含有することが望ましい。
【実施例５】
【００４１】
実施例５の垂直磁気記録媒体は、中間層の材料以外は実施例１のサンプル１−１５と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。すなわち、シード層としてＴａ−６２．５at.％Ｎｉ合金を用いた。ただし、実施例５では中間層としてＲｕＣｏ合金を用い、その組成を変化させた。作製したサンプルの中間層の材料、及び媒体Ｓ／Ｎと耐食性の評価結果を表４に示す。サンプル５−１〜３では高い媒体Ｓ／ＮとＢランク以上の耐食性を示しているが、中間層のＣｏの含有量が２０at.％を超えるサンプル５−４及び５−５では媒体Ｓ／Ｎが低下し、耐食性もＣランクに下がった。中間層としてＲｕ−Ｔｉ、Ｒｕ−ＳｉＯ２を用いた場合、シード層としてＴａ−１５at.％Ｔｉを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００４２】
【表４】
2006155844.tif 000006
【００４３】
以上の結果より、酸化物グラニュラ型垂直磁気記録媒体において高い媒体Ｓ／Ｎと耐食性を両立するためには、中間層はＲｕを主体とするＲｕ合金である必要があり、Ｒｕの含有量は８０at.％以上であることが望ましい。
【実施例６】
【００４４】
実施例６の垂直磁気記録媒体は、軟磁性層の組成、及び、シード層の組成と膜厚以外は実施例２のサンプル２−４と同じ膜構成及び製膜条件で作製した。実施例６では軟磁性層としてＣｏ−５at.％Ｎｂ−１０at.％Ｚｒを用いた。作製したサンプルのシード層の組成、膜厚、及び媒体Ｓ／Ｎと耐食性の評価結果を表５に示す。シード層が無いサンプル６−１（比較例）はサンプル６−２〜１４に比べて最も耐食性も悪く媒体Ｓ／Ｎも低い。一方、シード層を有するサンプル６−２〜１４を比較すると、シード層の膜厚が1ｎｍ以上のサンプルでＡランクの耐食性を示し、シード層の膜厚が１ｎｍ以上５ｎｍ以下のサンプルで特に高い媒体Ｓ／Ｎが得られた。ここでシード層が５ｎｍより厚いサンプルで媒体Ｓ／Ｎが劣化しているのは、シード層の膜厚増加によって記録効率が低下したことが原因と考えられる。中間層としてＲｕの代わりにＲｕ−５at.％ＴｉやＲｕ−１０at.％Ｃｏ、Ｒｕ−１５vol.％ＳｉＯ２を用いた場合、シード層としてＴａ−５５at.％Ｎｉ、Ｔａ−１０at.％Ｔｉを用いた場合にも同様の結果が得られた。
【００４５】
【表５】
2006155844.tif 000007
【００４６】
以上の結果より、酸化物グラニュラ型垂直磁気記録媒体において高い媒体Ｓ／Ｎと優れた耐食性を両立するためには、ＴａＮｉ合金またはＴａＴｉ合金からなるシード層の膜厚が１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１−１】本発明による垂直磁気記録媒体の構造を示す図。
【図１−２】本発明による垂直磁気記録媒体の構造を示す図。
【図２−１】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図２−２】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図２−３】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図２−４】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図２−５】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図２−６】垂直磁気記録媒体の製造方法を示す図。
【図３】Ｒｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅Δθ５０と腐食点の数の関係を示す図。
【図４】下部中間層を形成する際のＡｒガス圧とＲｕ（０００２）回折のロッキングカーブの半値幅Δθ５０の値の関係を示す図。
【図５】垂直磁気記録媒体のＴａＮｉシード層におけるＮｉ含有量と腐食点の数及び媒体Ｓ／Ｎの関係を示す図。
【図６】垂直磁気記録媒体のＴａＴｉシード層におけるＴｉ含有量と腐食点の数及び媒体Ｓ／Ｎの関係を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１１…基板、１２…プリコート層、１３…軟磁性層、１４…シード層、１５…中間層、１６…磁気記録層、１７…保護層、１８…下部中間層、１９…上部中間層
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図２−５】
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【図２−６】
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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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