(57)【要約】【課題】改善されたスパッタターゲットを利用して、磁気結晶異方性の改善と増大した粒子間分離を達成することにより、磁気記録媒体の熱安定性及びＳＮＲを改善する。【解決手段】スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分或いは多成分の酸化物及び金属添加物を含み、金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。金属添加物は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であり、スパッタターゲットは、更に、クロム（Ｃｒ）及び／又はホウ素（Ｂ）を含む。スパッタターゲットは、２原子％〜１０原子％の範囲の銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）、或いは、その他の金属添加物を含む。【選択図】図１
2006351164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶であることを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項２】
前記金属添加物が、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であることを特徴とする請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項３】
更に、クロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項４】
更に、ホウ素（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項５】
２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含むことを特徴とする請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項６】
基板と、
前記基板上に形成されたデータ記録薄膜層と、
を備え、
前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットが、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項７】
前記金属添加物が、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記データ記録薄膜層が、更に、クロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記データ記録薄膜層が、更に、ホウ素（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記スパッタターゲットが、２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含むことを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含み、前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットが、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルト以上の還元電位を有し、且つ、実質的に室温でコバルト（Ｃｏ）に不溶であることを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項１３】
前記金属添加物が、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であることを特徴とする請求項１２に記載のスパッタターゲット。
【請求項１４】
更に、クロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスパッタターゲット。
【請求項１５】
更に、ホウ素（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスパッタターゲット。
【請求項１６】
２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含むことを特徴とする請求項１２に記載のスパッタターゲット。
【請求項１７】
基板と、
前記基板上に形成されたデータ記録薄膜層と、
を備え、
前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットが、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１８】
前記金属添加物が、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であることを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】
前記データ記録薄膜層が、更に、クロム（Ｃｒ）を含むことを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体。
【請求項２０】
前記データ記録薄膜層が、更に、ホウ素（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体。
【請求項２１】
前記スパッタターゲットが、２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含むことを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録媒体。
【請求項２２】
スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含み、前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットが、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶であることを特徴とする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、スパッタターゲット、このスパッタターゲットを用いて形成した薄膜磁気記録媒体及びこの薄膜磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳しくは、改善された冶金学的特性を有する合金組成からなるスパッタターゲット、このスパッタターゲットでスパッタ成膜された磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタリングプロセスは、例えば半導体表面を被覆したり、磁気記録媒体の表面に膜を形成したりするような、精密に制御された厚さ及び原子比の狭い公差内の薄膜材料付着物を基板上に形成する種々の分野に用いられている。１つの共通の構成として、ターゲットの背面に磁石を配置することにより長円形状の磁場をスパッタターゲットに与える。これにより、電子が、スパッタリングターゲット近傍で捕捉され、アルゴンイオンの生成を改善し、スパッタリング速度を増加させる。このプラズマ内のイオンはスパッタターゲット表面に衝突してスパッタターゲットがその表面から原子を放出する。陰極のスパッタターゲットと被覆される陽極の基板との間の電圧差で、放出された原子が基板表面に所望の膜を形成する。
【０００３】
反応性スパッタリングプロセスにおいては、真空チャンバは、化学的に活性なガス雰囲気にあり、スパッタによりスパッタターゲットから飛び出した物質は、混合ガス内の反応性の種と化学的に反応して所望の膜を形成する化合物を形成する。
【０００４】
従来の磁気記録媒体の製造時には、夫々が異なる材料の複数のスパッタターゲットにより、複数の薄膜層が順次基板上にスパッタされ、その結果、薄膜の付着物が積層されるものである。図６は、従来の磁気記録媒体の一般的な薄膜積層構造を示す。積層構造の底部に、一般的にアルミニウム或いはガラスの非磁性基板１０１がある。最初の付着層であるシード層１０２は、上層の粒状組織の形態及び方位を規定し、普通はＮｉＰ或いはＮｉＡｌからなる。次に、しばしば１つから３つの個別の層からなる非磁性の下地層１０４が付着される。下地層１０４は、一般的にＣｒＭｏ或いはＣｒＴｉのようなクロムを主成分とする合金である。１つ或いは２つの別々な層からなる中間層１０５は下地層１０４の上に形成され、コバルトを主成分としわずかに磁性を有する。２つ或いは３つの別層からなる磁気データ記録層１０６は中間層１０５の上に付着され、更に、カーボン潤滑層１０８が磁気データ記録層１０６の上に形成される。
【０００５】
磁気記録媒体の単位面積当たりの記録可能なデータ量は、データ記録層の冶金学的な特性及び組成に直接的に関係し、同様に、データ記録層をスパッタ成膜するスパッタターゲット材に関係する。データ記録容量を今後とも増大させていくためには、従来の長手磁気記録（ＬＭＲ）に対抗して垂直磁気記録（ＰＭＲ）として知られる技術は、軟磁性下地層と組み合わせて垂直単磁極記録ヘッドを使用することにより高い書込み効率を示すために、磁気データ記録産業にとって最も有望且つ有効な技術となっている。ＰＭＲを用いると、ビットは磁気記録媒体面に対して垂直に記録され、ビットサイズを小さくしながら保磁力を大きくさせることが可能である。故に、将来的には、ＰＭＲは、ディスクの保磁力を増大し、信号増幅を増強することが期待され、優れた記録文書のデータ保持が可能になる。
【０００６】
ＰＭＲ媒体の高記録密度を達成するために、熱安定性を高め、媒体雑音特性を下げる必要がある。ＰＭＲ媒体に要求される本質的な熱安定性と媒体雑音特性を実現するための１つの技術は、高い磁気結晶異方性を有する磁気領域を備えた粒状磁気媒体を提供することであり、構造的、磁気的及び電気的に分離した母材に微粒のミクロ組織を十分に封じ込めることである。この目的を達成するために、比較的大きな原子半径とコバルトに対して十分な固溶度を持つ成分が、保磁力を増強するために添加されてきた。
【０００７】
従来のＬＭＲによって実現された異方性エネルギの増強に加えて、ＰＭＲは、十分な粒子間分離性を有し、磁気領域間のクロストーク（ｃｒｏｓｓ−ｔａｌｋ）がごくわずかである、非常に細かい粒子のミクロ組織を要求する。磁気相内への固溶度が無視できるほどわずかであることから、粒界に析出される化学量論酸化物を含んだ酸素の豊富な粒界領域を含むことは、粒子の微粒化を著しく改善し、優れたミクロ組織的、磁気的及び電気的な分離性を提供する。上述及びその他の従来技術は、ＣｏＰｔＣｒＯ，ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ2或いはＣｏＰｔＴａ2Ｏ5からなる磁気記録媒体のような酸素含有磁気記録媒体において、十分に分離された粒子組織を実現し、大きな磁気異方性エネルギ（Ｋｕ）値の著しい改善を実現する。
【０００８】
粒状磁気媒体の微粒化によって磁気双極子安定性の限界に近づくので、十分な粒子間分離性は、各々の粒子が隣接粒子によって影響を受けないように確立されなければならず、また、磁気結晶異方性を増大しなければならない。粒界への酸素の導入は、更に磁気粒子を封入することでより良い信号対雑音比（ＳＮＲ）特性を提供することが観察されているが、これら所望の特性を達成するために従来技術では、媒体用途について、ＳｉＯ2，Ｙ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，ＴｉＯ2，Ｔａ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5のような単一成分酸化物を使用する。最近の研究から、ＣｏＰｔ，ＣｏＰｔＣｒ，ＣｏＰｔＢ及び／又はＣｏＰｔＣｒＢを含有する粒状磁気媒体において、反応的スパッタリング及び／又は単一酸化物含有スパッタターゲットにより取り入れた酸素の効果が有益であることが証明された。この技術は、十分に分離した粒子構造の実現について著しい改善を示した。しかしながら、これら酸化物は、ＰＭＲ媒体のＳＮＲ及び熱安定性に関して最良の粒状媒体性能を実現していない。更に、米国特許出願第１１／１１０，１０５号、「Enhanced Multi-Component Oxide-Containing Sputter Target Alloy Compositions」（２００５年４月１９日出願）に記載されたこれら技術は、粒状媒体に含有する多成分酸化物の酸化物特性の調整により粒子間のミクロ組織的、磁気的及び電気的な分離性をさらに改善する。
【０００９】
従って、磁気データ記録層に高密度粒子構造を有する磁気記録媒体を提供し、信号対雑音比を改善し、潜在的なデータ記録能力を増大することが極めて望ましいと考えられる。特に、スパッタターゲットに用いることが可能で、薄膜をスパッタすることが可能な単一成分或いは多成分の酸化物を含有する合金組成を提供することが望ましい。
【発明の開示】
【００１０】
本発明は、スパッタターゲット、このスパッタターゲットを用いて形成した薄膜磁気記録媒体及びこの薄膜磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳しくは、改善された冶金学的特性を有する合金組成からなるスパッタターゲット、このスパッタターゲットでスパッタ成膜された磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関する。
【００１１】
第１の構成によれば、本発明は、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含むスパッタターゲットである。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００１２】
従って、磁気結晶異方性の改善と増大化された粒子間分離性とを介して、コバルト（Ｃｏ）含有磁気相に不溶で酸化に対して抵抗力のある金属添加物を有する単一成分或いは多成分の酸化物を含有する組成を使用すれば、熱安定性及びＳＮＲの著しい改善を行うことが可能となる。それ故、本発明は、マグネトロンスパッタリングを用いて製造されたＰＭＲ媒体の磁性をより良くする金属添加物を用いてスパッタターゲット合金組成を改善することを意図している。
【００１３】
前記スパッタターゲットは、更に、クロム（Ｃｒ）及び／又はホウ素（Ｂ）を含む。前記スパッタターゲットは、２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含み、その金属添加物は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）である。
【００１４】
ＰＭＲ媒体は、熱安定性とＳＮＲ特性に関してＬＭＲ媒体以上の厳しい要求を有し、従って、高い磁気結晶異方性、微粒構造及び改善した粒子間のミクロ構造的、磁気的、電気的分離性を提供するために、従来の記録媒体について新たな添加物の導入を必要とする。ＣｏＰｔを主成分とする系において、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）のような金属の適量の添加は、磁気結晶異方性及び保磁力の増大並びにＬＭＲ媒体の微粒のミクロ組織の実現について著しい改善を示す。
【００１５】
第２の構成によれば、本発明はスパッタターゲットであり、該スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、この金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００１６】
本発明は、従来組成に比べてより良い熱安定性とＳＮＲを提供する、ＣｏＰｔを主成分とする組成を含有する粒状磁気媒体をスパッタするのに用いることが可能な改善された合金組成を提供する。酸化物含有のＣｏＰｔを主成分とする媒体は、粒子サイズの微粒化と分離性を著しく改善する。これら利点は、添加金属が磁気合金組成に加えられたときに、磁気結晶異方性エネルギの増大と組み合わせた場合に更に改善される。
【００１７】
第３の構成によれば、本発明は、基板と、該基板上に形成されたデータ記録薄膜層とを備える磁気記録媒体である。前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００１８】
第４の構成によれば、本発明は、基板と、該基板上に形成されたデータ記録薄膜層とを備える磁気記録媒体である。前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含む。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００１９】
本発明は、より良い熱安定性とＳＮＲを提供する改善されたスパッタターゲット合金組成を有する新たな粒状磁気媒体を製造するために利用される。特に、本発明は、ＣｏＰｔを主成分とする系の粒界領域に含有する酸素と関連して、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）のような金属の取り込みにより、粒状磁気媒体内の磁気結晶異方性、粒子の微粒化及び分離性を改善する。更に加えて、本発明は、粒子の微粒化と分離性を提供する金属で酸化物を含有する粒界領域を改善することによって、従来の市販用ＬＭＲ媒体の磁気特性を増大する。
【００２０】
第５の構成によれば、本発明は、磁気記録媒体の製造方法である。その方法は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含み、前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含む。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００２１】
第６の構成によれば、本発明は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含む磁気記録媒体の製造方法である。前記データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、該金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００２２】
下記の好ましい実施形態の記載において、同記載の一部をなす添付図面を参照して本発明を実施する特定の実施形態について説明する。尚、他の諸実施形態を利用することが可能であり、且つ、本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、ＳＮＲを改善し潜在的なデータ記録容量を増大する磁気データ記録層が高密度の粒子構造を有する磁気記録媒体を提供する。更に、本発明は、スパッタターゲットに用い薄膜をスパッタすることが可能な改善された酸化物含有合金を提供する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による改善された酸化物含有スパッタターゲット合金組成からなるスパッタターゲットによってスパッタ成膜された磁気データ記録層を備える薄膜積層構造を示す。簡潔に言えば、磁気記録媒体は、基板と、基板上に形成されたデータ記録薄膜層とを備える。データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物或いは多成分酸化物、及び金属添加物を含む。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００２５】
より詳細には、磁気記録媒体２００は、基板２０１と、基板２０１上に形成されたデータ記録薄膜層２０６とを備える。データ記録薄膜層２０６は、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含み、この金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００２６】
又は、データ記録薄膜層２０６は、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含み、この金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００２７】
いずれの場合でも、図１は、Ｃｏ−Ｐｔ−Ｃｒ−Ｂ−ＭＯY−Ｘからなるデータ記録薄膜層２０６を示す。ここで、ＭＯYは、単一成分酸化物或いは多成分酸化物を示し、Ｘは、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である金属添加物を示す。
【００２８】
上述したように、磁気記録媒体２００は、シード層２０２、非磁性下地層２０４、中間層２０５及びカーボン潤滑層２０８を含む他の薄膜層を含むことが可能であるが、これらの層のいくつか或いは全てを省略してもよい。主要な磁気コバルト（Ｃｏ）相への固溶度が制限され、粒界領域で磁気粒子の分離を促進する元素は、ＳＮＲを著しく改善することを実証している。
【００２９】
本発明の粒状磁気媒体は、より良い熱安定性及びＳＮＲを提供する改善されたスパッタターゲット合金組成を含む。特に、磁気記録媒体は、ＣｏＰｔを主成分とする系の粒界領域に含有する酸化物と関連して金属の取り込みにより、粒状磁気媒体の磁気結晶異方性、粒子の微粒化及び分離性を改善する。従来の市販用ＬＭＲ媒体もまた、粒子の微粒化と分離性を提供する金属で酸化物を含有する粒界領域を改善することによって利益を得られる。
【００３０】
熱安定性とＳＮＲ特性に関して、ＰＭＲ媒体は、ＬＭＲ媒体より厳しい要求を有し、高い磁気結晶異方性を提供し、微粒構造を改善し、粒子間のミクロ構造的、磁気的、電気的分離性を増大するために、従来のＣｏＰｔ含有媒体について新たな添加物の導入を必要とする。ＣｏＰｔを主成分とする系に上述の金属を添加することは、磁気結晶異方性及び保磁力（Ｈｃ）を著しく増大し、ＰＭＲ及びＬＭＲ媒体の改善された微粒のミクロ組織を実現した。
【００３１】
データ記録薄膜層２０６は、ＰＭＲ用途に特によく適している。金属酸化物に用いられる元素の選択は、いくつかの基準に基づいており、補償及び増強特性を持つ異なる酸化物の使用は、垂直磁気媒体のＳＮＲ及び熱安定性に関して最良の粒状媒体特性を実現する。
【００３２】
より詳細には、ＰＭＲの高記録密度を達成するために、データ記録薄膜層を高い熱安定性と低媒体雑音特性を備える材料で構成する必要がある。分離用母材に封じ込めた磁気領域を備え、ＣｏＣｒＰｔ或いはＣｏＰｔを主成分とする合金を含む粒状磁気媒体は、大きな磁気結晶異方性によって熱運動に対して高い抵抗力があるだけでなく、粒子サイズの縮小によってＳＮＲに関して改善された性能も呈する。しかしながら、粒状磁気媒体の粒子の微粒化によって、磁気双極子安定性は限界に近づいているので、各粒子がバルク内の隣接粒子によって磁気的に影響を受けないような十分な粒子間分離性を有する材料を開発することがますます重要になる。
【００３３】
ＰＭＲに関して、粒子の微粒化と分離性の要求は、ＬＭＲに比べてより一層厳しく、粒状媒体において酸素を含有した粒界は、反応性スパッタリング及び／又は単一酸化物（ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，Ｔａ2Ｏ5，或いはＮｂ2Ｏ5のような）を含有するターゲットにより酸素を取り込ませることで、より良い磁気特性を提供することが観察されている。本発明は、更に、単一或いは多成分酸化物を含有するスパッタターゲットを用いることにより磁気媒体における酸素の豊富な粒界領域の有益さを増強する。この目的は、特定の基準に基づいて選択された多成分酸化物を含有するスパッタターゲットを用い、磁気媒体に取り込んだ多成分酸化物母材の酸化傾向、ガラス形成傾向及び磁気誘電体作用に関連した異なる酸化物特性を調整することによって達成される。
【００３４】
室温でコバルト（Ｃｏ）への固溶度が制限された種々の金属の中で、銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），及び金（Ａｕ）は、比較的に高い酸化抵抗を有する。それぞれの標準還元電位を下記の表１に示す。
【００３５】
【表１】
2006351164.tif 000003
【００３６】
図２は、Ｃｏ−Ｃｕを主成分とする系の２元状態図を示し、図３はＣｏ−Ａｇを主成分とする系の２元状態図を示し、図４はＣｏ−Ａｕを主成分とする系の２元状態図を示す。おおよそには２１℃から２３℃（６８°Ｆから７２°Ｆ或いは２９５Ｋから２９６Ｋ）の室温では、銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）は実質的にコバルト（Ｃｏ）に不溶である。それぞれの図に示されているように、実質的に不溶であるとは、金属添加物の固溶度が略ゼロの状態である。
【００３７】
金属添加物は、好ましくは銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）であるが、他の金属添加物もまた利用可能である。スパッタターゲットは、クロム（Ｃｒ）及び／又はホウ素（Ｂ）を更に含む。これら元素の添加によって、酸化物を含有する粒状媒体の粒子間のミクロ組織的、磁気的及び電気的な分離性をより増強することが可能になる。尚、別の例としては、クロム（Ｃｒ）及び／又はホウ素（Ｂ）を省略してもよい。前記スパッタターゲットは、２原子％〜１０原子％の範囲の金属添加物を含み、この金属添加物は、銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）又は他の添加物とすることができるが、多少の金属添加物を含有するスパッタターゲットもまた本発明により考えられる。組成内のコバルト（Ｃｏ），白金（Ｐｔ），クロム（Ｃｒ），ホウ素（Ｂ），単一成分酸化物或いは多成分酸化物の原子％は、変えることが可能で、いかなる特定の原子％にも限定されない。
【００３８】
別の構成によれば、本発明は、コバルト（Ｃｏ），白金（Ｐｔ），単一成分酸化物及び金属添加物を含むスパッタターゲットであって、前記金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。又は、本発明は、コバルト（Ｃｏ），白金（Ｐｔ），多成分酸化物及び金属添加物を含むスパッタターゲットであって、前記金属添加物が、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００３９】
磁気結晶異方性の改善と増大化された粒子間分離性とを介した、熱安定性とＳＮＲの著しい改善は、Ｃｏを含有する磁気相に不溶で、酸化に対して抵抗力がある金属添加物を有し、前述の単一成分酸化物或いは多成分酸化物を含有する組成からなるスパッタターゲットを用いることにより可能である。本発明は、マグネトロンスパッタリングを用いて製造されたＰＭＲ媒体に関してより良い磁性を提供する金属添加物を用いるこれら改善されたスパッタターゲット合金組成を提供する。
【００４０】
本発明は、特に、ＰＭＲ用途において、単一成分酸化物或いは多成分酸化物を含有するスパッタターゲットを用いて磁気膜を加工処理するために利用することができる。つまり、このＰＭＲ用途では、粒子組織の微粒化及び分離性の要求が、ＳＮＲの劣化を最小限にすると共に大きな磁気異方性エネルギ（Ｋu）を実現するために更に厳しいが、このようなＰＭＲ用途において利用することができるのである。また、市販の水平磁気記録媒体も磁気特性を改善するための粒子の微粒化及び分離性に関する多成分酸化物母材の基本的属性の利益を享有することができる。更にまた、主要な磁気コバルト（Ｃｏ）相に不溶な金属が、ＣｏＰｔを主成分とする系に添加された時に、ＬＭＲ媒体の磁気結晶異方性、保磁力（Ｈｃ）及び粒子サイズの微粒化を著しく改善する能力を呈するのである。
【００４１】
本発明は、従来の組成と比較してより良い熱安定性とＳＮＲを提供するＣｏＰｔを主成分とする組成を含有する粒状磁気媒体をスパッタするために利用することが可能な改善された合金組成を提供する。酸化物含有のＣｏＰｔを主成分とする媒体は、粒子サイズの微粒化と分離性を著しく改善する。これらの利点は、添加物金属が磁気合金組成に添加されたときに磁気結晶異方性エネルギの増大と組み合わされた場合に、更に増進される。
【００４２】
図５は、本発明の別の実施形態による磁気記録媒体の製造方法を示すフローチャートである。簡潔に言えば、本実施形態の方法は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含み、そのデータ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、単一成分酸化物及び金属添加物を含む。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。別の方法は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングする工程を含み、そのデータ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物及び金属添加物を含む。前記金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００４３】
本発明は、より良い熱安定性とＳＮＲを提供する改善されたスパッタターゲット合金組成を有する新たな粒状磁気媒体の製造に利用される。特に、本発明は、ＣｏＰｔを主成分とする系で酸化物を含有する粒界領域と関連して、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）のような金属の取り込みにより、粒状磁気媒体の磁気結晶異方性、粒子の微粒化及び分離性を改善する。
【００４４】
より詳細には、本プロセスは、ステップ３００で開始し、ステップ３０１で少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタターゲットで基板上にスパッタし、ステップ３０２でプロセスを終了する。データ記録薄膜層用スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、多成分酸化物或いは単一成分酸化物及び金属添加物を含み、この金属添加物は、−０．０３電子ボルトより大きい還元電位を有し、且つ、室温でコバルト（Ｃｏ）に対して実質的に不溶である。
【００４５】
磁気結晶異方性の増強と増大された粒子間の分離性による熱安定性とＳＮＲの著しい改善は、コバルト（Ｃｏ）を含有する磁気層に不溶で酸化に対して抵抗力がある金属添加物と共に単一成分酸化物或いは多成分酸化物を含有する組成を用いることにより可能である。本発明は、マグネトロンスパッタリングを用いて製造されたＰＭＲ媒体に対してより良好な磁性を提供する金属添加物を用いることにより改善されたスパッタターゲット合金組成を提供する。
【００４６】
より高い磁気結晶異方性及び保磁力（Ｈｃ）を実現するため、金属添加物は元素形態であり、スパッタリング中及びスパッタターゲット形態で酸化に対する低い性向を達成するために金属添加物は酸素と結合されない。更に、金属添加物は、半化学量論酸化物を形成せず、また、粒界領域の酸化物を半化学量論にしないような酸化性向を有する。ターゲットと同様、磁気媒体の非化学量論酸素は、磁気粒子間で、電子或いは正孔の伝導は媒体処理中の酸素分圧の機能でもある陽イオン／陰イオンの空隙を償う電気伝導を生じ、マグネトロンスパッタリングの間、与えられた磁場と相互に作用して、ターゲットのスパッタ特性と同様、媒体の磁気特性に悪影響を与える。
【００４７】
従って、本発明は、マグネトロンスパッタリングを用いて製造されたＣｏＰｔ（Ｃｒ）（Ｂ）−ＭＯY−Ｘ（ここで、ＭＯYは単一成分酸化物或いは多成分酸化物であり、Ｘは銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）或いは金（Ａｕ）である）を含有する粒状磁気媒体をもたらす改善された合金組成を請求し、従来組成に比べてより良い熱安定性とＳＮＲ特性を提供する。
【００４８】
単一成分酸化物或いは多成分酸化物を含有する合金組成の使用は、磁気媒体の異なる構成酸化物の酸化物特性を調整することにより、粒子間のミクロ組織的及び電気的な分離性を改善する。この目的のために用いられる特定の金属酸化物は、磁気粒子を封じ込める単一成分或いは多成分の分離した酸化物母材を形成するために、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3やその他のような公知の酸化物と共に用いることが可能である。
【００４９】
まれに金属と固溶体を形成する酸化物は、ＣｏＣｒＰｔ或いはＣｏＰｔを主成分とする粒状媒体の粒界領域に析出する特有の傾向を有している。その結果、磁気粒子のミクロ組織的な分離性を増大する。これら酸化物は、酸素を含有するＣｏＣｒＰｔ或いはＣｏＰｔを主成分とする薄膜媒体のエピタキシャル成長を妨げない。従って、磁気異方性エネルギ（Ｋｕ）の減少を抑制する。
【００５０】
酸素は、粒界の酸素含有量を高めるために薄膜磁気媒体に反応的スパッタリングにより導入される。酸素を含有する媒体による上述の確認された効果によって、ＣｏＣｒＰｔ或いはＣｏＰｔと共に単一成分酸化物を使用することにより、ＰＭＲ媒体内でより良好な磁気的挙動が生じる。しかしながら、酸化物を含有するターゲットを用いて製造された酸素含有粒状磁気媒体は、反応的スパッタリングにより取り込まれた酸素を含有する媒体よりも優れた磁気特性を実証した。
【００５１】
上記実施形態では、特定な具体的実施形態について記述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や変形が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によってなされるであろうことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態による改善された酸化物含有スパッタターゲット合金組成からなるスパッタターゲットによってスパッタ成膜された磁気データ記録層を備える積層構造を示す図である。
【図２】コバルト−銅（Ｃｏ−Ｃｕ）を主成分とする系の２元状態図である。
【図３】コバルト−銀（Ｃｏ−Ａｇ）を主成分とする系の２元状態図である。
【図４】コバルト−金（Ｃｏ−Ａｕ）を主成分とする系の２元状態図である。
【図５】本発明の第２実施形態による磁気記録媒体の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】従来の磁気記録媒体の代表的な積層構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
２００    磁気記録媒体
２０１    基板
２０２    シード層
２０４    非磁性下地層
２０５    中間層
２０６    データ記録薄膜層
２０８    カーボン潤滑層
【図１】
2006351164.tif 000004
【図２】
2006351164.tif 000005
【図３】
2006351164.tif 000006
【図４】
2006351164.tif 000007
【図５】
2006351164.tif 000008
【図６】
2006351164.tif 000009