(57)【要約】  ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体であって、（ａ）表面を有する非磁性基板と、（ｂ）基板表面に形成された積層体であって、基板表面からの被覆順序で、（ｉ）軟質磁性下地層、（ｉｉ）少なくとも１層の非磁性中間層、（ｉｉｉ）硬質垂直磁気記録層とを含む積層体において、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）よりも厚く、軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造である積層体を含む垂直磁気記録媒体。
2005513702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体であって、該垂直磁気記録媒体が、
（ａ）表面を有する非磁性基板と、
（ｂ）前記基板表面に形成された積層体とを含み、
前記積層体が、前記基板表面からの被覆順序で、
（ｉ）軟質磁性下地層、
（ｉｉ）少なくとも１層の非磁性中間層、および
（ｉｉｉ）硬質垂直磁気記録層を含む垂直磁気記録媒体において、
前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、前記硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）よりも厚く、軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体である垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記積層体（ｂ）が、前記基板表面と前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）との間に接着層をさらに含む請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記接着層が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を含む請求項２に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒ、ＦｅＴａＣからなる群から選択された軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、ＦｅＣｏＢ合金の積み重ねられた複数の副層から構成される請求項４に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、２〜６層に積み重ねられた（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２の副層から構成され、各層が約５０〜約１３０ｎｍの厚さである請求項５に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さが最大約１０Åの、１層又は複数の層を含む請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）が、約１００〜約３００Åの厚さであり、
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又は
Ｆｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又は
Ｃｏ基磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層から構成される（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体であって、ｎが約１０〜約２５の整数であり、前記Ｃｏ基磁性合金の交互の薄層が各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸがＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、非磁性Ｐｄ若しくはＰｔの交互の薄層が各々約１０Åの厚さである多層磁気超格子構造体を含む請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）が、ＣｏＣｒＰｔ合金を含む請求項８に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記非磁性基板（ａ）が、Ａｌ、ＮｉＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含む請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
（ｃ）前記硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）上の保護被覆層と、
（ｄ）前記保護被覆層（ｃ）上の潤滑最上層とを更に含む請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記非磁性基板（ａ）が、Ａｌ、ＮｉＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含み、
前記積層体（ｂ）が、接着層、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）、少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）、および硬質垂直磁気記録媒体（ｂ）（ｉｉｉ）を含み、
前記接着層が、前記基板表面と前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）との間にあって、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さが約１０〜約５０Åの層を含み、
前記軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、各層が約５０〜約１３０ｎｍの厚さを有する、２〜６層に積み重ねられたＦｅＣｏＢ合金の副層から構成される擬似積層構造体の形態をしており、
前記少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの、１層又は複数の層の形態であり、
前記硬質垂直磁気記録媒体（ｂ）（ｉｉｉ）が、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種若しくは複数の元素を含むＣｏ基合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又はＣｏ基磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層から構成される（ＣｏＸ／ＰｄまたはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体を含む層形態をしており、ここで、ｎが約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基磁性合金の交互の薄層が各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸがＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、非磁性Ｐｄ若しくはＰｔの交互の薄層が各々約１０Åの厚さであり、前記硬質垂直磁気記録媒体（ｂ）（ｉｉｉ）の層が厚さ約１００〜約３００Åである請求項１に記載された垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体を製造する方法において、
（ａ）表面を有する非磁性基板を提供する段階と、
（ｂ）前記基板表面に積層体を形成する段階であって、基板表面からの被覆順序で、
（ｉ）軟質磁性下地層、
（ｉｉ）少なくとも１層の非磁性中間層、および
（ｉｉｉ）硬質垂直磁気記録層を形成する段階とを含み、
段階（ｂ）（ｉ）が、段階（ｂ）（ｉｉｉ）で形成される硬質垂直磁気記録層の厚さよりも厚く、軟質磁性材料の複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１４】
段階（ｂ）（ｉ）が、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒ、ＦｅＴａＣからなる群から選択される軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１５】
段階（ｂ）（ｉ）が、ＦｅＣｏＢ合金の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１４に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１６】
段階（ｂ）（ｉ）が、各層が約５０〜約１３０ｎｍの厚さを有する、２〜６層に積み重ねられた（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１５に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１７】
段階（ｂ）（ｉ）が、物理的蒸着処理によって前記擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１８】
段階（ｂ）（ｉ）が、スパッタリング処理によって前記擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１７に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項１９】
段階（ｂ）（ｉ）が、各副層を異なるチャンバー内で被着することによって、軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される前記擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１７に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２０】
段階（ｂ）（ｉ）が、各副層を同じチャンバー内で不連続的に継続して被着することによって、軟質磁性材料の複数の副層から構成される前記擬似積層構造体を形成する段階を含む請求項１７に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２１】
段階（ｂ）が、段階（ｂ）（ｉ）を実施する前に前記基板表面に接着層を形成する段階を更に含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２２】
段階（ｂ）が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの前記接着層を形成する段階を含む請求項２１に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２３】
段階（ｂ）（ｉｉ）が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの、１層又は複数の層を形成する段階を含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２４】
段階（ｂ）（ｉｉｉ）が、厚さが約１００〜約３００Åの層であって、該層が
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又は
Ｆｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又は
Ｃｏ基磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層を含む（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体であって、ｎが約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基の磁性合金の交互の薄層が各々約２〜約３．５Åの厚さであり、Ｘが、Ｃｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、非磁性Ｐｄ若しくはＰｔの交互の薄層が各々約１０Åの厚さである多層磁気超格子構造体を含む層を形成する段階を含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２５】
段階（ａ）が、Ａｌ、ＮｉＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含む非磁性基板を提供する段階を含む請求項１３に記載された垂直磁気記録媒体を製造する方法。
【請求項２６】
（ａ）垂直磁気記録層と、
（ｂ）媒体のＤＣノイズを低減又は実質的に排除する手段とを含む、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体。
【請求項２７】
請求項１に記載された擬似積層軟質下地層構造体を含む低ＤＣノイズの垂直磁気記録媒体を含むディスク・ドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００１年１２月６日出願の米国特許仮出願第６０／３３８３７２号及び第６０／３３８４４７号の優先権を主張するものであり、そのすべての開示は本明細書に参照して組み込まれている。
【０００２】
本発明はＤＣノイズの少ない、改善された垂直磁気記録媒体の製造方法及びその方法によって得られる垂直磁気記録媒体に関するものである。本発明は、超高面記録密度及び非常に低いノイズ特性を有するデータ／情報記憶及び検索媒体、例えばハードディスクの製造及び用途に特に有用である。
【背景技術】
【０００３】
磁気媒体は、とりわけコンピュータ産業において様々な用途に広く使用されており、面記録密度、すなわち磁気媒体のビット密度を高める努力が継続して行われている。この点に関して、非常に高いビット密度を達成するには、いわゆる「垂直」記録媒体が、従来の「長手方向」媒体よりも優れていることが判明してきた。垂直磁気記録媒体では、残留磁化は、一般に適切な基板上の磁性材料の層である磁気媒体の表面に対して垂直な方向に形成される。「単磁極」磁気変換器または「ヘッド」をそれらの垂直磁気媒体と共に用いることによって、非常に高い線記録密度が得られる。
【０００４】
垂直磁気媒体を用いて効率的に高ビット密度の記録を行うには、例えばガラス、アルミニウム（Ａｌ）又はＡｌ基合金の非磁性基板と、例えば垂直異方性のコバルト基合金（例えばＣｏ−Ｃｒ合金）、又は（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層超格子構造の「硬質」磁気記録層との間に、（例えば、磁気記録層と比べて）比較的厚い、磁気的に「軟質」の下地層（「ＳＵＬ」）、すなわち、ＮｉＦｅ合金（パーマロイ）などの比較的保磁力の小さい磁性層を介在させることが必要であることはよく知られている。磁気的に軟質の下地層は、ヘッドから放出される磁束を磁気的に硬質の垂直磁気記録層を通して案内する働きをする。さらに、磁気的に軟質の下地層は、現在の磁化状態を維持するエネルギー障壁を下げる反磁界を小さくすることによって、媒体の熱的活性化による磁化反転を起こり難くする。
【０００５】
比較的厚い軟質磁性下地層および比較的薄い硬質磁気記録層を備える垂直に配向した磁気媒体１と、単磁極ヘッドとを用いた典型的な垂直記録装置１０が図１に示されており、図中、符号２、３、４、５はそれぞれ、垂直磁気記録媒体１の基板、軟質磁性下地層、少なくとも１層の非磁性中間層、および垂直配向された硬質記録層を示し、符号７、８はそれぞれ、単磁極磁気変換器ヘッド６の単極及び補助極を示している。１層又は複数の非磁性材料層を含む比較的薄い中間層４（「中間体」層とも呼ばれる）は、４Ａ及び４Ｂの対で図示され、軟質下地層３と硬質記録層５との間の磁気的相互作用を防止（すなわち結合を分離）するために十分な厚さで設けられるが、変換器ヘッド６の下端と磁気的に軟質の下地層３の上端との間隔ＨＳＳを最小にするために、できる限り薄くなければならない。また、変換器６の下端と硬質磁気記録層５の上端との間隔ＨＭＳも、装置１０の運転の間最小にされる。前記に加え、中間層４も硬質記録層５の必要な微細構造的及び磁気的特性を高める働きをする。
【０００６】
矢印により図中に磁束φの通路を示すとおり、磁束φは単磁極磁気変換器ヘッド６の単磁極７から放出され、垂直に配向された硬質磁気記録層５のうちの単磁極７の上方領域に入って通過し、軟質磁性下地層３に入って一定距離移動し、次いでそこから出て垂直に配向された硬質磁気記録層５のうちの単磁極磁気変換器ヘッド６の補助極８の上方領域を通過することが分かる。垂直磁気媒体１が変換器ヘッド６を通過して移動する方向は図中の媒体１上方の矢で示されている。
【０００７】
図１を続いて参照すると、縦線９は媒体１を構成する積層体の各多結晶（すなわち粒状）層の粒界を示している。図から明らかなとおり、媒体の積層体を構成する各多結晶層の粒の（水平方向に測定した）幅は実質的に同じである。すなわち、各被覆層は下地層の粒子幅を繰り返す。媒体１を完成させるためには、硬質磁性層５上にダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）の層などの保護被覆層１１が形成され、保護被覆層１１上に過フッ化ポリエチレン材料層などの潤滑最上層１２が形成される。基板２は一般にディスク形状であり、非磁性材料又は合金、例えばその被着表面にＮｉ−Ｐめっき層を有するＡｌ−ＭｇなどのＡｌ又はＡｌ基合金を含む。あるいは、基板２は、適切なガラス、セラミック、ガラス−セラミック、ポリマー材料、又はこれらの材料の複合体若しくは積層体を含み、その上面に一般に厚さ約１０〜約５０ÅのＣｒ層を含む接着層２Ａを含むことができる。軟質磁性下地層３は、一般に、Ｎｉ、ＮｉＦｅ（パーマロイ）、Ｃｏ、ＣｏＦｅ、Ｆｅ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＳｉＡｌＮなどからなる群から選択される軟質磁性材料でできた厚さ約２０００〜約４０００Åの層を含む。少なくとも１層の中間層４は、一般に少なくとも１種のＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｕ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金などの非磁性材料でできた厚さ最大約１０Åの１層又は１対の層４Ａ、４Ｂを含む。硬質磁性層５は、一般にＣｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３などの酸化鉄、又は（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体（ｎは約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基磁性合金の交互の薄層は各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸはＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、非磁性Ｐｄ若しくはＰｔの交互の薄層は各々約１０Åの厚さである）でできた厚さ約１００〜約３００Åの層を含む。各種類の硬質磁気記録層材料は、結晶磁気異方性（第１型）及び／又は界面異方性（第２型）から生じる垂直異方性を有する。
【０００８】
前記の図１に示したいわゆる「二層」の垂直媒体は、高磁化材料（ＭＳ）（上で列挙したものなど）の比較的厚い軟質磁性下地層（「ＳＵＬ」）３を含むが、この軟質磁性下地層は形状異方性４πＭＳによる面内異方性を示す。しかし、ＳＵＬ３は比較的厚い、すなわち一般に約２０００〜約４０００Åの厚さなので、様々な要因、すなわち結晶磁気異方性及び弾性磁気異方性に起因する垂直異方性成分のため、面内方向に磁化を維持することが困難になる（ヒューバー（Ｅ．Ｅ．Ｈｕｂｅｒ）等、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．（ｓｕｐｐｌ．）３０、２６７Ｓ（１９５９）、及びウァン（Ｓ．Ｋ．Ｗａｎｇ）等、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．３５、７８２（１９９９）を参照されたい）。垂直異方性成分に起因する磁化の垂直成分は「紐（ｓｔｒｉｐｅ）」状又は「波（ｒｉｐｐｌｅ）」状の領域を形成し、大量のＤＣノイズを発生する（シン（Ｋ．Ｓｉｎ）等、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．３３、２８３３、（１９９７）、及びサイトー（Ｎ．Ｓａｉｔｏ）等、Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ  １９、１１１６（１９６４）を参照されたい）。通常の実施に従えば、弾性磁気異方性に起因する軟質磁性膜中の垂直異方性成分は熱処理によって緩和される（ジュン・ユー（Ｊｕｎ  Ｙｕ）等、ＭＭＭ  ２００１  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅを参照されたい）。
【０００９】
ＳＵＬの垂直異方性成分を抑制する他の方法は、交互に異なる材料層を含む積み重ね又は積層体を被着すること等によって積層ＳＵＬ構造体を形成することである（ナカムラ（Ｆ．Ｎａｋａｍｕｒａ）等、５ｔｈ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＰＭＲＣ  ２０００）、Ｓｅｎｄａｉ、Ｊａｐａｎ、Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２３〜２６、２０００、ｐａｐｅｒ  ２３ｐＡ〜１３を参照されたい）。図２を参照すれば、それらの積層ＳＵＬ構造体３Ｌは、適切な基板２の表面に形成された、比較的厚い軟質磁性層３Ｍ及び比較的薄いスペーサー層３Ｓを交互に積み重ねられた複数の層からなる。前記のとおり、接着層２Ａを基板２の上面上の最下層の軟質磁性層３Ｍとの界面に設けることができ、その接着層２Ａはスペーサー層３Ｓと同じ材料で形成することができる。積層ＳＵＬ構造体３Ｌの形成によってもたらされる有益な効果は、結晶磁気異方性要因に起因する多結晶軟質磁性膜の垂直異方性成分を低減することから得られ、これは膜中の柱状成長を妨ぐことによるものと考えられている。
【００１０】
垂直異方性成分を抑制する量は３Ｍ／３Ｓの積層繰返し数に比例するものと推定され、したがって、積層繰返し数の多い方が垂直異方性成分の抑制量の点でより良好であると推測される。しかし、都合の悪いことに、自動化連続製造工程で実施可能な３Ｍ／３Ｓの積層周期繰返し数は、積層ＳＵＬ構造体３Ｌの形成のために従来用いられる製造装置（一般に多段スパッタ装置）で可能な工程数により大きく制約を受ける。さらに、前記の積層ＳＵＬ構造体の形成は各スペーサー層３Ｓを形成する追加の工程段階を必要とし、同時に、特別に設計したスパッタ源又はスパッタ装置の不規則な運転、例えば基板を装置に複数回通過させることなどが必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
以上の記載を考慮すれば、従来の製造方法／技術に伴う前記の不都合と欠点を効果的に回避して、積層ＳＵＬ構造体又はその機能的同等品を形成するための、実現性がありコスト的に有効な代替の処理工程／方法が必要であることは明らかである。さらに、従来の製造方法では得られない、ＤＣノイズ・レベルの非常に小さい超高面密度の垂直磁気記録媒体を形成する経済的に実現性のある方法が必要であることは明らかである。
【００１２】
したがって、本発明は、大規模で自動化された製造技術の経済上の要求と完全に互換性を保ちながら、ＤＣノイズを低減するための積層された軟質磁性下地層構造体、及び／又はその機能的な同等品を含む超高面密度の垂直磁気記録媒体の製造に付随する問題に対処し解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである改善された高面記録密度の垂直磁気記録媒体に利点がある。
【００１４】
本発明は、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである改善された高面記録密度の垂直磁気記録媒体の製造に用いるための、改善された擬似積層された軟質磁性下地層構造体に他の利点がある。
【００１５】
本発明は、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである改善された高面記録密度の垂直磁気記録媒体を製造する方法にさらに他の利点がある。
【００１６】
本発明は、擬似積層軟質下地層構造体を含むＤＣノイズの小さい垂直磁気記録媒体を含む改善されたディスク・ドライブにさらに他の利点がある。
【００１７】
本発明の追加の利点及び他の特徴は、以下の説明で部分的に記載するが、当分野の通常の技術者であれば、それらは以下の記載を試験することによって明らかになり、又は発明の実施から理解することができよう。本発明の利点は、付属の請求項での特別の指摘から理解できよう。
【００１８】
本発明の一観点によれば、前記及び他の利点は、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体であって、
（ａ）表面を有する非磁性基板と、
（ｂ）基板表面に形成された積層体とを含み、積層体が基板表面からの被覆順序で、
（ｉ）軟質磁性下地層、
（ｉｉ）少なくとも１層の非磁性中間層、および
（ｉｉｉ）硬質垂直磁気記録層を含む積層体を含む垂直磁気記録媒体において、
軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）よりも厚く、軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層（ｓｕｂ−ｌａｙｅｒ）から構成される擬似積層構造体である垂直磁気記録媒体によって部分的に得られる。
【００１９】
本発明の具体例によれば、積層体（ｂ）は、基板表面と軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）との間に接着層をさらに含み、接着層は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を含み、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）は、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒ、ＦｅＴａＣからなる群から選択される軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される。
【００２０】
本発明のある具体例によれば、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）は、積み重ねられた複数のＦｅＣｏＢ合金の副層から構成され、例えば軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）は２〜６層に積み重ねられた（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２の副層、例えば３層の副層から構成され、各層は約５０〜約１３０ｎｍの厚さを有する。
【００２１】
本発明の具体例によれば、少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの１層又は複数の層を含み、硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）は、約１００〜約３００Åの厚さであり、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基の合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又はＣｏ基磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層から構成される（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体を含み、ここで、ｎは約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基の磁性合金の交互の薄層は各々約２〜約３．５Åの厚さであり、Ｘは、Ｃｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、Ｐｄ若しくはＰｔの非磁性の交互の薄層は各々約１０Åの厚さである。
【００２２】
本発明の特定の具体例によれば、硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）は、ＣｏＣｒＰｔ合金を含み、非磁性基板（ａ）は、Ａｌ、Ｎｉ−ＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含み、媒体は、硬質垂直磁気記録層（ｂ）（ｉｉｉ）上の保護被覆層（ｃ）、及び保護被覆層（ｃ）上の潤滑最上層（ｄ）をさらに含む。
【００２３】
本発明の具体例によれば、非磁性基板（ａ）は、Ａｌ、Ｎｉ−ＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含む。積層体（ｂ）は、接着層、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）、少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）、および硬質垂直磁気記録媒体（ｂ）（ｉｉｉ）を含み、接着層が基板表面と軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）との間にあり、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を含み、軟質磁性下地層（ｂ）（ｉ）が、各層が約５０〜約１３０ｎｍの厚さを有する、２〜６層に積み重ねられたＦｅＣｏＢ合金の副層、例えば３層の副層から構成される擬似積層構造体の形態であり、少なくとも１層の非磁性中間層（ｂ）（ｉｉ）が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、及びその合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの層又は複数の層の形態であり、硬質垂直磁気記録媒体（ｂ）（ｉｉｉ）が、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又はＣｏ基の磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層から構成される（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体（ｎは約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基磁性合金の交互の薄層は各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸはＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、Ｐｄ若しくはＰｔの非磁性の交互の薄層は各々約１０Åの厚さである）を含む、厚さ約１００〜約３００Åの層の形態をしている。
【００２４】
本発明の他の観点は、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体を製造する方法において、
（ａ）表面を有する非磁性基板を提供する段階と、
（ｂ）基板表面上に積層体を形成する段階であって、基板表面からの被覆順序で、
（ｉ）軟質磁性下地層、
（ｉｉ）少なくとも１層の非磁性中間層、および
（ｉｉｉ）硬質垂直磁気記録層を形成する段階とを含み、
段階（ｂ）（ｉ）が、段階（ｂ）（ｉｉｉ）で形成される硬質垂直磁気記録層の厚さよりも厚く、軟質磁性材料の複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む方法である。
【００２５】
本発明の具体例によれば、段階（ｂ）（ｉ）は、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒ、ＦｅＴａＣからなる群から選択される軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む。
【００２６】
本発明のある具体例によれば、段階（ｂ）（ｉ）は、ＦｅＣｏＢ合金の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含み、例えば段階（ｂ）（ｉ）は、各層が約５０〜約１３０ｎｍの厚さを有する、２〜６層に積み重ねられた（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２の副層、例えば３層の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む。
【００２７】
本発明の具体例によれば、段階（ｂ）（ｉ）は、物理的蒸着（ＰＶＤ）処理、好ましくはスパッタリング処理によって擬似積層構造体を形成する段階を含み、本発明による代替の具体例によれば、段階（ｂ）（ｉ）は、各副層を異なるチャンバー内で被着することによって軟質磁性材料の積み重ねられた複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含み、又は、段階（ｂ）（ｉ）は、各副層を同じチャンバー内で不連続的に継続して被着することによって軟質磁性材料の複数の副層から構成される擬似積層構造体を形成する段階を含む。
【００２８】
本発明の具体例によれば、段階（ａ）は、Ａｌ、ＮｉＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含む非磁性基板を提供する段階を含み、段階（ｂ）は、段階（ｂ）（ｉ）を実施する前に、接着層、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を基板上に形成する段階をさらに含み、段階（ｂ）（ｉｉ）は、少なくとも１層のＰｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ、及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの１層又は複数の層を形成する段階を含む。段階（ｂ）（ｉｉｉ）は、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３などの酸化鉄、又はＣｏ基の磁性合金と非磁性Ｐｄ若しくはＰｔとの交互の薄層を含む（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体（ｎは約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基磁性合金の交互の薄層は各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸはＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、Ｐｄ若しくはＰｔの非磁性の交互の薄層は各々約１０Åの厚さである）を含む、厚さ約１００〜約３００Åの層を形成する段階を含む。
【００２９】
本発明のさらに他の観点は、
（ａ）垂直磁気記録層と、
（ｂ）媒体のＤＣノイズを低減又は実質的に除去する手段とを含む、ＤＣノイズが低減され又は実質的にゼロである高面記録密度の垂直磁気記録媒体である。
【００３０】
本発明のさらに他の観点は、本発明による擬似積層軟質下地層構造体を含む低ＤＣノイズの垂直磁気記録媒体を含むディスク・ドライブである。
【００３１】
本発明の追加の利点と観点は、当分野の通常の技術者であれば、単に本発明を実施する最善の形態を例示することにより、本発明の実施例を説明する以下の詳細な説明から明らかであろう。説明するように、本発明は他の及び異なる実施例が可能であり、その細部のいくつかは、すべて本発明の原理から逸脱することなく、様々な明白な点に修正を加えることが可能である。したがって、図面及び説明は本質的に例示であり、制限するものではないことを考慮すべきである。
【実施例】
【００３２】
以下の本発明の実施例の詳細な説明は、以下の図面と共に読み取ることによって最もよく理解することができ、図中の同じ符号は全体を通して類似の形態を表しており、様々な形態は必ずしも尺度で描かれず、むしろ適切な形態を最善に示すために描かれている。
【００３３】
本発明は、単磁極変換器ヘッドと共に用いるとき、垂直磁気記録媒体に発生するＤＣノイズに起因する問題に対処し解決するものであり、垂直磁気記録媒体は、磁束が所定の通路に沿って比較的薄い硬質磁気記録層に出入りするように、変換器ヘッドから放出される磁束を案内するための比較的厚い軟質磁性下地層（ＳＵＬ）を含む。より詳細には、本発明は、従来の非積層ＳＵＬ及びスペーサー層で分離された複数の積み重ねられた軟質磁性層を含む積層ＳＵＬに伴う、それぞれ、ＤＣノイズの発生と自動化した製造工程に使用したときに経費効果的実施の困難さを含む不都合さおよび欠点が、「擬似積層された」ＳＵＬを形成する、単純でコスト効率のよい代替工程によって克服されるという発見に基づいている。その処理工程では、積層体又は構造体の垂直方向に隣接する軟質磁性層を分離するスペーサー層が必要でなくなり、それによって、磁気記録媒体を連続的に自動化して製造する従来の設備／装置を用いる場合に、工程の単純化と実施の容易さが相当にもたらされる。
【００３４】
したがって、本発明の主要な特徴は、垂直方向に積み重ねられた複数の同一に構成された軟質磁性層からなる「擬似積層された」ＳＵＬ構造体をいかなるスペーサー層も介在させずに形成することであり、その「擬似積層された」ＳＵＬ構造体は不連続的な被着処理、一般にスパッタリングなどの物理的蒸着（ＰＶＤ）処理によって得られる。本発明によれば、介在するスペーサー層を形成することなく、同じ軟質磁性材料の連続層を不連続的に被着することによって、「擬似積層された」ＳＵＬ構造体が形成され、これはＤＣノイズ発生を低減する点で少なくとも従来の積層ＳＵＬ構造体と機能的に等しい。換言すれば、継続した層被着処理間の間隔又は遅れは、連続被着チャンバーの中で実施しても同じチャンバー中で実施しても、十分に、従来の積層ＳＵＬ構造体の示す同じ積層効果を作る（例えば図２に示した積層ＳＵＬ構造体で例示される）。
【００３５】
ここで図３を参照すれば、図１で全体的に示した垂直型磁気記録媒体の形成に使用する、本発明による擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体３０Ｌの一部を単純化した断面図が示されている。擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体３０Ｌは、適切な非磁性基板２の表面に、図２の従来の積層ＳＵＬ構造体３Ｌに存在する介在スペーサー層３Ｓなしに形成された、複数ｎ層（図では３層）の垂直方向に積み重ねられた軟質磁性副層３Ｍを含んでいる。本発明によれば、各軟質磁性副層３Ｍの（整数の）数字ｎ及び厚さはその特定の材料に依存し、それぞれ２〜６、及び約５０〜約１３０ｎｍの範囲である。それらの軟質磁性副層３Ｍの各々に使用する適切な材料は、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒ、ＦｅＴａＣを含む。図２に示した従来の積層ＳＵＬ構造体のように、擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体３０Ｌは、基板と最下層の軟質磁性副層３Ｍとの界面には、基板２の上面に形成された接着層２Ａを含むことができ、その接着層２Ａは、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を含むことができる。
【００３６】
前記に示したとおり、本発明によれば、擬似積層構造体３０Ｌはスパッタリングによって容易かつ都合よく形成することができる。軟質磁性層３Ｍ及びスペーサー層３Ｓを被着するための異なるスパッタ・ターゲット材料を必要としない結果、本発明方法は、装置設計／構成及び運転形態の柔軟性が増加し、同様に、複数の軟質磁性材料の副層をスパッタリングするために必要な電力消費が単一の厚い軟質磁性層よりも少なくなるなど、従来技術に比較していくつかの利点がもたらされる。例えば、ＳＵＬ構造体のそれぞれの軟質磁性層を形成するために同じターゲット材料を設けた複式処理（すなわちスパッタリング）段を備える、従来の直線状又は円形に構成された連続運転スパッタ装置を用いて、本発明による擬似積層ＳＵＬ構造体を不連続の被着技術によって形成することができる。あるいは、同じターゲットに複数回通過させて、同じチャンバー内でＳＵＬ構造体の各軟質磁性層を被着させるスパッタ装置を使用することによって形成できる。
【００３７】
図４に注目すると、図３の擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体３０Ｌを含む、本発明による垂直型磁気記録媒体４０の一部を単純化した断面図が示されている。基板２は一般にディスク状であり、Ａｌ、ＮｉＰめっきＡｌ、Ａｌ−Ｍｇ合金、他のＡｌ基合金、他の非磁性金属、他の非磁性合金、ガラス、セラミック、ポリマー、ガラス−セラミック、及びその複合体及び／又は積層体からなる群から選択される材料を含み、基板２の上面上の接着層２Ａは、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びその合金からなる群から選択される材料でできた、厚さ約１０〜約５０Åの層を含み、ｎ層の軟質磁性副層３Ｍ（ｎは２〜６の整数であり、図ではｎ＝３）は、各々厚さ約５０〜１３０ｎｍであり、Ｎｉ、ＮｉＦｅ（パーマロイ）、Ｃｏ、ＦｅＣｏＢ、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＺｒ、Ｆｅ、ＦｅＮ、ＦｅＳｉＡｌ、ＦｅＳｉＡｌＮ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＡｌＮ、ＦｅＴａＮのうちから選択される軟質磁性材料から構成される。例えば、擬似積層ＳＵＬ構造体３０Ｌは、（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２などのＦｅＣｏＢ合金副層の３層積層体を含み、各々約６５０〜１，３００Åの厚さを有することができる。
【００３８】
最上層の軟質磁性副層３Ｍの上面には、比較的薄い中間層４（「中間体」層とも呼ばれる）が形成され、中間層４は１層又は複数の非磁性材料を含み、図では４Ａ及び４Ｂの１対の層で描かれている。中間層４は、擬似積層ＳＵＬ構造体３Ｌとそれを被覆する硬質記録層５との間の磁気的相互作用を防止（すなわち結合を分離）するために十分な厚さで設けられるが、媒体４０の読み取り及び／又は書き込みに使用される変換器ヘッドの下端と軟質磁性下地層３Ｍの最上層の上端との間の間隔を最小にするために、できる限り薄くなければならない。したがって、中間層４は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｈｆ、その合金、Ｔｉ−Ｃｒ及びＣｏ基合金からなる群から選択される少なくとも１種の非磁性材料でできた、厚さ最大約１０Åの１層又は複数の層を含むことができる。比較的薄い、磁性的に硬質の垂直記録層５が中間層４の上面に形成され、厚さ約１００〜３００Åであり、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｖ、Ｎｂ、Ｇｅ、Ｂからなる群から選択される１種又は複数の元素を含むＣｏ基合金、又はＦｅ３Ｏ４及びδ−Ｆｅ２Ｏ３から選択される酸化鉄、又はＣｏ基の磁性合金と非磁性のＰｄ若しくはＰｔとの交互の薄層を含む（ＣｏＸ／Ｐｄ若しくはＰｔ）ｎ多層磁気超格子構造体を含む。ここで、ｎは約１０〜約２５の整数であり、Ｃｏ基磁性合金の交互の薄い層は各々約２〜約３．５Åの厚さであり、ＸはＣｒ、Ｔａ、Ｂ、Ｍｏ、Ｐｔからなる群から選択される元素であり、Ｐｄ若しくはＰｔの非磁性の交互の薄層は各々約１０Åの厚さである。
【００３９】
硬質磁性層５上に形成されたダイアモンド状炭素（ＤＬＣ）層などの保護被覆層１１、及び保護被覆層１１上に形成された過フッ化ポリエチレン材料層などの潤滑最上層１２により、媒体４０が完成する。
【００４０】
層２〜５及び保護被覆層１１の各層は、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、イオン・ビーム被着、プラズマ被着から選択される少なくとも１種の物理的蒸着（ＰＶＤ）、又は化学的蒸着（ＣＶＤ）、金属有機化学的蒸着（ＭＯＣＶＤ）、プラズマ強化化学的蒸着（ＰＥＣＶＤ）から選択される少なくとも１種の化学的被着方法を用いて形成され、潤滑最上層１２は、浸漬、溶射、真空蒸着から選択される少なくとも１種の方法によって形成される。
【００４１】
本発明によって得ることのできる、とりわけ、ＤＣノイズの低減又は除去に関する有利な特徴を以下の実験例で示す。
【００４２】
「実験例」
垂直記録媒体用の軟質磁性下地層（ＳＵＬ）は、しばしばＦｅＣｏＢ合金膜を含む。しかし、それらの被着したままの状態の膜は、Ｂ含有量によって、一般に非晶質、又は非晶質母材の中に埋め込まれたナノ結晶を含む。例えば、Ｂ含有量が約１０％又はそれ以上の場合、被着したままのＦｅＣｏＢ膜は非晶質である（プラット（Ｃ．Ｌ．Ｐｌａｔｔ）等、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．２００１年７月を参照されたい）。被着したままの膜は熱処理した膜よりも軟らかくないので、軟質下地層として使用するための適切な膜を得るためには適切な熱処理が必要である（ジュン・ユー（Ｊｕｎ  Ｙｕ）等、ＭＭＭ  ２００１  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅを参照されたい）。熱処理は膜の応力誘起による垂直異方性を修正し、面内異方性を高め、膜を面内方向に非常に軟質にする。膜は穏やかな（温和な）熱処理の後は非晶質状態に留まるが、比較的激しい熱処理は局部的な結晶化を招く。膜が結晶化すると、結晶磁気異方性に起因する垂直異方性が波状領域を形成し、ＳＵＬにＤＣノイズを発生させる。したがって、擬似積層によって、結晶化、すなわちＳＵＬにＤＣノイズを発生させる波状領域の形成を回避できるか、又は少なくとも最小化できるかを決定するために、以下の実験を実施した。
【００４３】
ＳＵＬとして使用する（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２合金膜を、多数真空チャンバーの単一ディスク・スパッタリング装置を用いて作製した。膜は、非加熱のガラス基板上にＤＣマグネトロン・スパッタリングによって、約３ｍトールの低圧Ａｒ雰囲気中、ターゲット電力約２〜４ｋＷ、被着速度約５．５〜１１ｎｍ／秒でスパッタした。ターゲットの直径は１７．７８ｃｍ（７インチ）であり、ターゲットと基板との間隔は約５．０８ｃｍ（２インチ）であった。非積層（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２合金膜をディスク状の基板に連続被着によって単一被着段で被着し、二層及び三層の擬似積層膜を、継続して配置したそれぞれ２個及び３個の処理段を用いて被着した。それぞれの場合において、全膜厚は約２００ｎｍに一定に保たれ、膜を真空チャンバーの１室の中で約３００〜３４０℃で約８秒熱処理したが、その条件はＣｏＣｒ合金の硬質磁気記録層の被着に必要なものである。
【００４４】
ＳＵＬの読み取りノイズ（ｒｅａｄ−ｂａｃｋ  ｎｏｉｓｅ）の量を定量的に測定するために、非積層材、二層材、及び三層材のＳＵＬの測定をＧｕｚｉｋ  Ｍｏｄｅｌ  ２５８５Ａ／１７０１Ａスピン・スタンド試験により行った。ＳＵＬ読み取りノイズは以下の方法で得た。ディスク状の基板上の各膜の広い帯、すなわち約１０２μｍ（４０００μｉｎ）幅の帯をＤＣ消磁した。時間基準読み取り信号を採取速度１Ｇｓ／秒で０．５ミリ秒間受信し、時間基準読み取り信号を周波数基準に変換し、さらに空間周波数基準に変換した。次いで、空間周波数基準のノイズを積分し、次いで６００ｋｆｃｉ信号に正規化することによって読み取りノイズを得た。過剰のＳＵＬ読み取りノイズは、積分した電子ノイズを積分したＳＵＬ読み取りノイズから減ずることによって求めた。
【００４５】
スピン・スタンド測定によれば、異なるスパッタ電力で作製された擬似積層ＳＵＬが、類似のスパッタリング・パワーで作製された非積層ＳＵＬよりも常に低いＤＣノイズを表すことが示された。図５及び６を参照すれば、従来の非積層の厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏＢのＳＵＬ膜のＤＣノイズ・スペクトルと、本発明による３層の擬似積層された厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏＢのＳＵＬ膜のＤＣノイズ・スペクトルを示すグラフが示されている。これから明らかなように、顕著なＤＣノイズが非積層ＳＵＬで観察される（図５）が、一方、三層の擬似積層ＳＵＬでは実質的にノイズは観察されない（図６）。すなわち、後者のノイズ出力レベルは測定の全周波数範囲にわたって電子ノイズ・レベルで一定に維持されている。対照的に、非積層ＳＵＬのノイズ出力レベルは、約１５０ｋｆｃｉ以下の周波数範囲で電子ノイズ・レベルを超えている。非積層ＳＵＬの過剰の読み取りノイズは約６．６ｄＢと定量化され、その低周波数のノイズは波状領域から発生される磁界に起因するものである。さらに、スピン・スタンド試験で測定された非積層ＳＵＬの過剰のＳＵＬ読み取りノイズが、磁力顕微鏡（ＭＦＭ）により観察され、そこに存在する波状領域の量とよい相関を示した。
【００４６】
より詳細には、非積層及び２層擬似積層ＳＵＬのＭＦＭ像は、明暗コントラストのある領域を示したが、三層擬似積層ＳＵＬのＭＦＭ像は特徴がなかった。明暗コントラストのある領域は、磁化が膜の面から立ち上がり又は下がることに起因しており、この領域はＳＵＬ膜の波状領域である。それらの波状領域は熱処理による膜の部分的な結晶化によるものであり、結晶化処理は、方向と強度が変動する局部的な結晶磁化異方性を招く。
【００４７】
ここで図７を参照すれば、ここには３種類のＳＵＬ膜、すなわち、非積層、二層擬似積層、及び三層擬似積層のＦｅＣｏＢ膜のＸ線回折パターンが示されている。図７から明らかなように、α−Ｆｅの（１１０）ピークの強度は非積層ＳＵＬ膜が最高であり、二層擬似積層ＳＵＬ膜はそれよりも弱く、三層擬似積層ＳＵＬ膜が最も弱い。ＭＦＭで観察される波状領域の比較量はα−Ｆｅの（１１０）ピークの相対強度とよい相関がある。
【００４８】
前記の結果は、熱処理された非晶質ＳＵＬ膜の結晶化を低減させることによって波状領域の形成が低減されることにより、「擬似積層」効果が垂直磁気記録媒体のＳＵＬのＤＣノイズを減少させるために有効に使用できることを示している。ＳＵＬ膜としてガラス基板に形成された（Ｆｅ６５Ｃｏ３５）８８Ｂ１２合金では、擬似積層ＳＵＬ構造体の各副層の厚さは、熱処理条件によって約５０〜約１３０ｎｍの範囲とすることができるが、熱処理条件にかかわらずより薄い副層が好ましい。
【００４９】
したがって、本発明は、改善された擬似積層の軟質磁性下地層（ＳＵＬ）構造体を含み、その中の波状領域の生成を低減又は排除し、相当するＤＣノイズを有利に低減又は排除する、高面記録密度で低ノイズの磁性合金基の垂直磁気データ／情報記録、記憶、及び検索媒体を有利に提供する。その一方で、交互に軟質磁性とスペーサー層を含む従来の積層ＳＵＬ構造体の商業規模の製造に伴う困難さと欠点を回避する。その結果、本発明方法は、高ビット密度の垂直磁気記録媒体の軟質下地層に伴うＤＣノイズの発生を効果的に排除又は少なくとも抑制する。
【００５０】
本発明の媒体は、単磁極の記録／検索変換器ヘッドと共に用いる場合に特に有用であり、コンピュータ関連用途の高記録密度媒体に特に有用である。さらに、本発明の媒体は従来の方法、例えばスパッタリング技法を用いて容易に製造することができる。
【００５１】
前記の説明において、本発明をよりよく理解するために、特定の材料、構造、処理工程など多くの特定の詳細を述べた。しかし、本発明は特定して述べた詳細に依存することなく実施することができる。一方、周知の処理工程の材料及び技術は、本発明を不必要に混乱させないため、詳細には説明しなかった。
【００５２】
本開示には、本発明の好ましい実施例及びその多様な例のほんの僅かな実施例を示し説明している。本発明は様々な他の組み合わせと環境に使用することができ、本明細書に述べた発明の概念の範囲内で変更及び／又は修正を加えることができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来構造の軟質磁性下地層（ＳＵＬ）と単磁極変換器ヘッドを含む従来の垂直磁気記録媒体を含む磁気記録、記憶、及び検索装置の一部を示す単純化した断面図。
【図２】図１で全体的に示された垂直型磁気記録媒体の形成に使用する、従来技術による積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体の一部を単純化して示した断面図。
【図３】図１で全体的に示した垂直型磁気記録媒体の形成に使用する、本発明による擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体の一部を単純化して示した断面図。
【図４】図３の擬似積層ＳＵＬ／接着層／基板構造体を含む、本発明による垂直型磁気記録媒体の一部を単純化して示した断面図。
【図５】従来の非積層の厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏＢのＳＵＬのＤＣノイズ・スペクトルを示すグラフ。
【図６】本発明による、３層の擬似積層された厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏＢのＳＵＬのＤＣノイズ・スペクトルを示すグラフ。
【図７】積層しない二層及び三層のＦｅＣｏＢのＳＵＬ構造体で得られたＸ線回折パターンを示すグラフ。
【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】
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【国際調査報告】
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