(57)【要約】 【課題】結晶配向性及び低粒径分散性が良好な磁性粒子を有し、記録再生特性にすぐれた垂直磁気記録媒体を得る。【解決手段】実施形態に係る垂直磁気記録媒体は、基板上に順に形成された、軟磁性裏打ち層、面心立方構造を持つＮｉを主成分とする配向制御層、１５％以下のピッチ分散を持つ複数の金属酸化物ポスト、及び複数の金属酸化物ポストによって区画された領域内に成長した、六方最密構造または面心立方構造を持つ結晶粒子を含む粒径制御層、及び垂直磁気記録層を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、
該基板上に形成された軟磁性裏打ち層、
該軟磁性裏打ち層上に形成された、面心立方構造を持つニッケルを主成分とする配向制御層、
該配向制御層上に形成された１５％以下のピッチ分散を持つ複数の金属酸化物ポスト、及び複数の該金属酸化物ポストによって区画された領域内に成長した、六方最密構造または面心立方構造を持つ結晶粒子を含む粒径制御層、及び
該粒径制御層上に形成された垂直磁気記録層を具備することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記金属酸化物ポストが、高さ５ｎｍ以下、直径５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記配向制御層と前記粒径制御層が接触していることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記配向制御層は、ニッケル−タングステン合金を主成分とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記粒径制御層は、ルテニウムを主成分とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記金属酸化物ポストは、アルミナを主成分とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記金属酸化物ポストは、前記配向制御層上にＡｌＳｉ膜を形成してエッチング処理を行うことにより形成されることを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
前記配向制御層表面の金属酸化物ポストが形成された領域以外の領域に凹みが設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
基板上に軟磁性裏打ち層を形成する工程、
該軟磁性裏打ち層上に面心立方構造を持つニッケルを主成分とする配向制御層を形成する工程、
該配向制御層上にアルミニウム粒子と該アルミニウム粒子の周囲に設けられたケイ素粒界を含むアルミニウムケイ素膜を形成する工程、
該アルミニウムケイ素膜を酸素雰囲気下でエッチングすることにより、該ケイ素粒界を酸化させながら除去するとともに、該ケイ素粒界のエッチング比率よりも小さいエッチング比率を有する該アルミニウム粒子を酸化させながら研削してアルミナポストを形成する工程、
前記配向制御層上の該アルミナポストによって区画された領域内に六方最密構造または面心立方構造を持つ結晶粒子を成長させて粒径制御層を形成する工程、
該粒径制御層上に垂直磁気記録層を形成する工程を具備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】
前記アルミナポストを形成する工程は、該ケイ素粒界を酸化させながら除去するとともに、前記配向制御層表面のアルミナポストが形成された領域以外の領域を酸化させて表面酸化層を形成することを含み、及び
前記粒径制御層を形成する工程の前に該表面酸化層を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体を支持および回転駆動する機構と、
前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、垂直磁気記録媒体、その製造方法、及び磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを中心に利用されている情報記録、再生を行う磁気記憶装置（ＨＤＤ）は、その大容量、安価性、データアクセスの速さ、データ保持の信頼性などの理由により、家庭用ビデオデッキ、オーディオ機器、車載ナビゲーションシステムなど様々な分野で利用されている。ＨＤＤの利用の幅が広がるにつれ、その記憶容量の高密度化の要求も増し、近年ＨＤＤの高密度化開発はますます激しさを増している。
【０００３】
現在市販されているＨＤＤの磁気記録方式として、いわゆる垂直磁気記録方式が近年主流となっている。垂直磁気記録方式は、情報を記録する磁気記録層を構成する磁性結晶粒子が、基板に対して垂直方向にその磁化容易軸を持つ。このため、高密度化の際にも記録ビット間の反磁界の影響が少なく、また高密度化においても静磁気的に安定である。垂直磁気記録媒体は、一般に、基板と、記録時に磁気ヘッドから発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性裏打ち層（ＳＵＬ）と、垂直磁気記録層の磁性結晶粒を（００．１）面配向させ、かつその配向分散を低減する非磁性シード層及び／または非磁性下地層と、硬質磁性材料を含む垂直磁気記録層と、垂直磁気記録層の表面を保護する保護層から形成されている。
【０００４】
磁性結晶粒子が非磁性物質からなる粒界領域に取り囲まれた、いわゆるグラニュラ構造を有するグラニュラ型記録層は、磁性結晶粒子同士が非磁性粒界領域によって二次元的に、物理的に孤立化された構造となっているため、磁性粒子間に働く磁気的な交換相互作用が低減される。このため、記録・再生特性における遷移ノイズが低減でき、限界ビットサイズを低減することが可能となる。その反面、グラニュラ型記録層では粒子間の交換相互作用が低減されているため、粒子の組成、粒径の分散に伴う反転磁界の分散が増大してしまう傾向があり、記録・再生特性における遷移ノイズやジッターノイズの増大を招く傾向がある。
【０００５】
また、記録ビットサイズの下限値はグラニュラ型記録層の磁性結晶粒径に強く依存しているため、ＨＤＤの高記録密度化には、グラニュラ型記録層の粒径微細化を行う必要がある。グラニュラ型記録層の粒径微細化法としては、微細な結晶粒径を有する下地層を用いて、その上に積層されるグラニュラ型記録層粒径を微細化する手法がある。下地層の粒径を微細化するために、例えば、非磁性シード層を工夫したり、下地層をグラニュラ化したりする等の方法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３８１７０号公報
【特許文献２】特開２００３−９９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁性粒子の良好な結晶配向性と低粒径分散が得られ、良好な記録再生特性を有し、高密度記録を可能とする垂直磁気記録媒体、及びこれを用いた磁気記録再生装置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】
【０００８】
実施形態によれば、基板、該基板上に形成されたＳＵＬ、該ＳＵＬ上に形成された、面心立方構造（ｆｃｃ構造）を持つニッケルを主成分とする配向制御層、該配向制御層上に形成された１５％以下のピッチ分散を持つ複数の金属酸化物ポスト、及び複数の該金属酸化物ポストによって区画された領域内に成長した、六方最密構造（ｈｃｐ構造）またはｆｃｃ構造を持つ結晶粒子を含む粒径制御層、及び該粒径制御層上に形成された垂直磁気記録層を具備することを特徴とする垂直磁気記録媒体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の一例を模式的に表す断面図である。
【図１Ｂ】実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の一例を模式的に表す断面図である。
【図１Ｃ】実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の一例を模式的に表す断面図である。
【図１Ｄ】実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の一例を模式的に表す断面図である。
【図１Ｅ】図１Ａを上から見た図である。
【図１Ｆ】図１Ｂを上から見た図である。
【図１Ｇ】図１Ｃを上から見た図である。
【図１Ｈ】図１Ｄを上から見た図である。
【図２】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図３】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図４】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図５】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図６】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図７】実施形態に係る垂直磁気記録媒体の非磁性中間層の初期層部の平面ＴＥＭ画像の模式図である。
【図８】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図９】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１０】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１１】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１２】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１３】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１４】比較の垂直磁気記録媒体の一例の概略的な断面図である。
【図１５】実施形態にかかる磁気記録再生装置の一例を、一部分解した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態にかかる垂直磁気記録媒体は、
基板上に順に形成されたＳＵＬ、配向制御層、金属酸化物ポスト、粒径制御層、及び垂直磁気記録層を具備する。
【００１１】
配向制御層はｆｃｃ構造を持つニッケルを主成分とする。
【００１２】
配向制御層上に、１５％以下のピッチ分散を持つ複数の金属酸化物ポストと、金属酸化物ポストによって区画された領域内に金属酸化物ポストよりも高く成長された、ｈｃｐ構造またはｆｃｃ構造を持つ結晶粒子を含む粒径制御層とが、形成されている。
【００１３】
磁気記録層は金属酸化物ポスト及び粒径制御層上に形成されている。
【００１４】
実施形態に使用される金属酸化物ポストは、アルミナを主成分とすることができる。
【００１５】
さらに、アルミナポストは、配向制御層上にアルミニウム粒子とアルミニウム粒子の周囲に設けられたケイ素粒界を含むＡｌＳｉ膜を形成してエッチング処理を行うことにより形成され得る。
【００１６】
配向制御層表面において、アルミナポストが形成された領域以外の領域に凹みを設けることができる。
【００１７】
実施形態に係る垂直磁気記録媒体によれば、１５％以下のピッチ分散を持つ複数の金属酸化物ポストを設けることにより、結晶配向性が良好で粒径分散が低い粒径制御層が得られ、これにより、その上に形成される磁性粒子の結晶配向性及び粒径分散を改善することができる。
【００１８】
実施形態に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、
基板上にＳＵＬを形成する工程、
ＳＵＬ上にｆｃｃ構造を持つニッケルを主成分とする配向制御層を形成する工程、
配向制御層上にアルミニウム粒子とアルミニウム粒子の周囲に設けられたケイ素粒界を含むアルミニウムケイ素膜を形成する工程、
アルミニウムケイ素膜を酸素雰囲気下でエッチングすることにより、該ケイ素粒界を酸化させながら除去するとともに、ケイ素粒界のエッチング比率よりも小さいエッチング比率を有するアルミニウム粒子を酸化させながら研削してアルミナポストを形成する工程、
配向制御層上のアルミナポストによって区画された領域内にｈｃｐ構造またはｆｃｃ構造を持つ結晶粒子を成長させて粒径制御層を形成する工程、
粒径制御層上に垂直磁気記録層を形成する工程を具備する。
【００１９】
実施形態に使用される金属酸化物ポストは、高さ５ｎｍ以下、直径５ｎｍ以下にすることができる。
【００２０】
金属酸化物ポストの高さが５ｎｍを越えると、金属酸化膜ポスト上に飛来したスパッタ粒子がポスト下まで拡散できずに、金属酸化膜ポスト上にも結晶粒子が形成される傾向がある。また、高さが１ｎｍ未満であると、金属酸化物ポストが低すぎるためポストとして機能せず、金属酸化膜ポスト上にも結晶粒子が形成される傾向がある。
【００２１】
金属酸化物ポストの直径が５ｎｍを越えると、ポスト間に形成される粒径制御層や垂直磁気記録層の結晶粒子の充填率が下がるため、記録信号の信号強度が減少してＳＮＲ特性が悪化する傾向がある。また、直径が１ｎｍ未満であると、ポストの強度が持たずに折れてしまうポストが発生し、ポストとして十分に機能せず、粒径制御層の結晶粒子の粒径分散が悪化する傾向がある。
【００２２】
アルミニウムケイ素膜は配向制御層上に直接形成することができる。
【００２３】
アルミナポストを形成する工程は、ケイ素粒界を酸化させながら除去するとともに、前記配向制御層表面のアルミナポストが形成された領域以外の領域を酸化させて表面酸化層を形成することを含むことができる。粒径制御層を形成する工程の前に表面酸化層を除去する工程をさらに含むことができる。
【００２４】
実施形態によれば、アルミニウムケイ素膜を酸素雰囲気下でエッチングすると、ケイ素粒界とアルミニウム粒子は酸化させながら研削される。ケイ素粒界のエッチング比率は、アルミニウム粒子よりも大きいため、アルミニウム粒子よりも早くエッチングが進む。ケイ素粒界が研削により十分除去された時点でエッチングを終了すると、アルミニウム粒子がその一部または大部分が酸化された状態で残留し、アルミナポストとなる。このとき、配向制御層表面のうち、ケイ素粒界が形成されていた領域は、酸素雰囲気下におけるエッチングの影響を受けて、表面酸化層が形成され得る。この表面酸化層をさらにエッチングすることにより、配向制御層表面のうち、アルミナポストが形成された領域以外の領域に凹みを形成することができる。
【００２５】
アルミナポストで区画された領域の配向制御層にさらに上述の凹みが形成されていることにより、配向制御層の表面性が均一になり、製品品質が安定する利点がある。上述の凹みを形成しない場合、エッチングしきれずケイ素粒界が残留する箇所が発生する可能性があり、その場合、ケイ素粒界上に粒径制御層が形成され粒径制御層および垂直磁気記録層の結晶配向性が悪化して、ＳＮＲ特性が悪化する傾向がある。
【００２６】
実施形態に使用される配向制御層と粒径制御層は接触させることができる。
【００２７】
実施形態に使用される粒径制御層の材料としては、Ｒｕ、またはＲｕとＣｒ，Ｍｏ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ｓｉからなる群から選択される少なくとも１種の金属との合金があげられる。
【００２８】
さらには、実施形態に使用される粒径制御層は、Ｒｕを主成分とすることができる。
【００２９】
なお、ここで、主成分とは、物質の構成成分中で成分比が一番多い元素または元素群をいう。
【００３０】
配向制御層はｆｃｃ構造を持ち、Ｎｉと、Ｗ、Ｃｒ、Ｍｏ、及びＶからなる群から選択される少なくとも１種とからなることが好ましい。Ｎｉに添加される金属は５ａｔ％ないし３０ａｔ％であることが好ましい。５ａｔ％未満であると、Ｎｉの持つ磁性が無視できなくなり、磁気的なノイズとなり記録再生特性が悪化する傾向があり、３０ａｔ％を超えると、Ｎｉ合金がｆｃｃ構造を保てなくなりアモルファス構造となって、結晶配向性が悪化する傾向がある。
【００３１】
また、実施形態に使用される配向制御層は、好ましくはＮｉＷを主成分とすることができる。
【００３２】
実施形態に使用可能な基板としては、たとえばガラス基板、Ａｌ系合金基板、セラミック基板、カーボン基板、酸化表面を有するＳｉ単結晶基板などがあげられる。ガラス基板としては、アモルファスガラスおよび結晶化ガラスが挙げられる。アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノシリケートガラスが挙げられる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスが挙げられる。セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などが挙げられる。基板としては、上述した金属基板や非金属基板の表面にメッキ法やスパッタ法を用いてＮｉＰ層などの薄膜が形成されたものを用いることもできる。基板上への薄膜の形成方法としてスパッタリングのみならず、真空蒸着や電解メッキなどでも同様の効果を得ることができる。
【００３３】
非磁性基板と磁気記録層との間には、さらに、密着層やＳＵＬ、非磁性下地層を設けることができる。
【００３４】
密着層は、基板との密着性の向上のために設けられる。密着層の材料としては、非晶質構造を持つ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔやこれらを含む合金、またはこれらの酸化物もしくは窒化物を用いることができる。
【００３５】
密着層は例えば５ないし３０ｎｍの厚さを有し得る。
【００３６】
５ｎｍ未満では、充分な密着性を確保することができず膜が剥がれる現象が起きやすくなる傾向があり、３０ｎｍを越えると、プロセス時間が長くなりスループットが悪くなる傾向がある。
【００３７】
ＳＵＬは、垂直磁磁気記録層を磁化するための単磁極ヘッドからの記録磁界を水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる作用を有する。ＳＵＬには、Ｃｏ，ＦｅまたはＮｉを含む材料を用いることができる。このような材料として、Ｃｏと、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、及びＹのうち少なくとも１種とを含有するＣｏ合金を挙げることができる。Ｃｏ合金は８０ａｔ％以上のＣｏが含むことができる。このようなＣｏ合金は、スパッタ法により製膜した場合にアモルファス層が形成されやすい。アモルファス軟磁性材料は、結晶磁気異方性、結晶欠陥および粒界がないため、非常に優れた軟磁性を示すとともに、媒体の低ノイズ化を図ることができる。好適なアモルファス軟磁性材料としては、たとえばＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂおよびＣｏＺｒＴａ系合金などを挙げることができる。他のＳＵＬの材料として、ＣｏＦｅ系合金たとえばＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＶなど、ＦｅＮｉ系合金たとえばＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど、ＦｅＡｌ系合金、ＦｅＳｉ系合金たとえばＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど、ＦｅＴａ系合金たとえばＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど、ＦｅＺｒ系合金たとえばＦｅＺｒＮなどを挙げることができる。また、Ｆｅを６０ａｔ％以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮなどの微結晶構造または微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラ構造を有する材料を用いることもできる。
【００３８】
ＳＵＬは例えば１０ないし１００ｎｍの厚さを有し得る。
【００３９】
１０ｎｍ未満では、磁気ヘッドからの記録磁界を充分取り込めずに記録再生効率を向上させることができない傾向があり、１００ｎｍを越えると、プロセス時間が長くなりスループットが悪くなる傾向がある。
【００４０】
さらに、スパイクノイズ防止のためにＳＵＬを複数の層に分け、０．５〜１．５ｎｍの非磁性分断層を挿入することで反強磁性結合させることができる。非磁性分断層として、例えばＲｕ、Ｒｕ合金、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｐｔなどを用いることができる。また、ＣｏＣｒＰｔ、ＳｍＣｏ、ＦｅＰｔなどの面内異方性を持つ硬磁性膜またはＩｒＭｎ、ＰｔＭｎなどの反強磁性体からなるピン層とＳＵＬとを交換結合させることができる。交換結合力を制御するために、非磁性分断層の上下に磁性膜たとえばＣｏなど、または非磁性膜たとえばＰｔなどを積層することができる。
【００４１】
実施形態に使用可能な磁気記録層は、垂直磁気記録層を構成する主な元素としては、少なくともＣｏとＰｔを含有し、さらにＳＮＲ特性改善等の目的で酸化物やＣｒ，Ｂ，Ｃｕ，Ｔａ、Ｚｒ、Ｒｕを添加することもできる。垂直磁気記録層に含有される酸化物としては、ＳｉＯ２，ＳｉＯ，Ｃｒ２Ｏ３，ＣｏＯ、Ｃｏ３Ｏ４、Ｔａ２Ｏ５、ＴｉＯ２等を挙げることができる。このような酸化物の含有量は、７〜１５ｍｏｌ％の範囲にすることができる。酸化物の含有量が７ｍｏｌ％未満であると、磁性粒子間の分断が不十分となりＳＮＲ特性が不十分となる傾向がある。酸化物の含有量が１５ｍｏｌ％を超えると、高記録密度に対応するだけの保磁力を得ることができなくなる傾向がある。垂直磁気記録層の核磁気生成エネルギー（−Ｈｎ）は、１．５（ｋＯｅ）以上にすることができる。−Ｈｎが１．５（ｋＯｅ）未満であると、熱揺らぎが発生する傾向がある。
【００４２】
磁気記録層の厚さは、例えば３ないし３０ｎｍ、さらには５ないし１５ｎｍにすることができる。この範囲であると、より高記録密度に適した磁気記録再生装置を作製することができる。磁気記録層の厚さが３ｎｍ未満であると、再生出力が低過ぎてノイズ成分の方が高くなる傾向がある。磁気記録層の厚さが３０ｎｍを超えると、再生出力が高過ぎて波形を歪ませる傾向がある。磁気記録層は二層以上の積層膜にすることもできるが、その際は、積層した合計を上述の範囲内にすることができる。磁気記録層の保磁力は、３ｋＯｅ（２３７０００Ａ／ｍ）以上とすることができる。保磁力が３ｋＯｅ未満であると、熱揺らぎ耐性が劣る傾向がある。磁気記録層の垂直角型比は、０．８以上であることが好ましい。垂直角型比が０．８未満であると、熱揺らぎ耐性に劣る傾向がある。
【００４３】
垂直磁気記録層上には、保護層を設けることができる。
【００４４】
保護層は垂直磁気記録層の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触した際に媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層としては、例えば、Ｃ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものを使用することが可能である。また、保護層の膜厚は１ｎｍないし１０ｎｍの範囲とすることができる。保護層の膜厚は１ｎｍないし１０ｎｍの範囲であると、磁気ヘッドと媒体の距離を小さくできるので、高記録密度の点から望ましい。Ｃは、ｓｐ２結合炭素（グラファイト）とｓｐ３結合炭素（ダイヤモンド）に分類できる。ｓｐ２結合炭素とｓｐ３結合炭素が混在したアモルファスカーボンのうち、ｓｐ３結合炭素の割合の大きいダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）が耐久性、耐食性の面から有用である。ＤＬＣはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって、製膜することができる。ＣＶＤでは、原料ガスをプラズマ中で励起・分解し、化学反応によってＤＬＣを生成させるというものである。
【００４５】
Ｃｏを用いたグラニュラ型記録層の場合、磁気記録層のＰｔ含有量は、１０ａｔ％以上２５ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔ含有量として上記範囲が好ましいのは、磁気記録層に必要な一軸結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）が得られ、さらに磁性粒子の結晶配向性が良好であり、結果として高密度記録に適した熱揺らぎ特性、記録再生特性が得られるためである。Ｐｔ含有量が上記範囲を超えた場合も、上記範囲未満である場合も、どちらも高密度記録に適した熱揺らぎ特性に十分なＫｕが得られない傾向がある。
【００４６】
実施形態に係る磁気記録再生装置は、上述の垂直磁気記録媒体と、垂直磁気記録媒体を支持および回転駆動する機構と、垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、磁気ヘッドを垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備する。
【００４７】
図１５に、実施形態にかかる磁気記録再生装置の一例を、一部分解した斜視図を示す。
【００４８】
実施形態にかかる磁気記録再生装置２０００において、実施形態にかかる情報を記録するための剛構成の磁気ディスク６２はスピンドル６３に装着されており、図示しないスピンドルモータによって一定回転数で回転駆動される。磁気ディスク６２にアクセスして情報の記録再生を行う磁気ヘッドを搭載したスライダー６４は、薄板状の板ばねからなるサスペンション６５の先端に取付けられている。サスペンション６５は図示しない駆動コイルを保持するボビン部等を有するアーム６６の一端側に接続されている。
【００４９】
アーム６６の他端側には、リニアモータの一種であるボイスコイルモータ６７が設けられている。ボイスコイルモータ６７は、アーム６６のボビン部に巻き上げられた図示しない駆動コイルと、それを挟み込むように対向して配置された永久磁石および対向ヨークにより構成される磁気回路とから構成されている。
【００５０】
アーム６６は、固定軸の上下２カ所に設けられた図示しないボールベアリングによって保持され、ボイスコイルモータ６７によって回転揺動駆動される。すなわち、磁気ディスク６２上におけるスライダー６４の位置は、ボイスコイルモータ６７によって制御される。
【００５１】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００５２】
実施例１、および比較例１ないし４
非磁性ガラス基板１（コニカミノルタ社製アモルファス基板ＭＥＬ７、直径２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（キヤノンアネルバ社製Ｃ−３０１０）の製膜チャンバー内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで製膜チャンバー内を排気した。
【００５３】
この基板１上に、製膜チャンバー内に、ガス圧が０．７ＰａとなるようにＡｒガスを導入して、密着層２として、Ｃｒ−２５％ＴｉをＤＣ５００Ｗで１０ｎｍ形成した。次いで、軟磁性層３として、Ｃｏ−２０ａｔ％Ｆｅ−７ａｔ％Ｔａ−５ａｔ％Ｚｒを、Ａｒ圧０．７Ｐａ、ＤＣ５００Ｗで、４０ｎｍ形成した。次いで、配向制御層４として、Ｎｉ−５ａｔ％Ｗを、Ａｒ圧０．７Ｐａ、ＤＣ５００Ｗで、５ｎｍ形成した。
【００５４】
この配向制御層４上に、低ピッチ分散アルミナポスト５を形成する。
【００５５】
実施形態に係る磁気記録媒体の製造工程の一例を模式的に表す断面図を図１Ａないし図１Ｄ，及び図２に示す。
【００５６】
また、図１Ｅないし図１Ｈに、各々、図１Ａないし図１Ｄの製造工程を上から見た図を示す。
【００５７】
まず、図１Ａ及び図１Ｅに示すように、配向制御層４上に、１５％以下のピッチ分散を持つ低ピッチ分散膜５’として、Ａｒ圧０．１Ｐａ、ＤＣ１００Ｗで、Ａｌ−５０％Ｓｉ膜を１０ｎｍ形成した。得られた低ピッチ分散Ａｌ−Ｓｉ分散膜５’は、基板垂直方向に伸びた直径５ｎｍφの柱状Ａｌ粒子５ａと粒界幅３ｎｍのＳｉ粒界５ｂから形成されている。続いて、図１Ｂに示すように、低ピッチ分散アルミナポスト５を形成するために、ＡｒガスにＯ２ガスを１０％添加したＡｒ−Ｏ２雰囲気下で逆スパッタを行う。すなわち、Ａｒ−Ｏ２ガスを２Ｐａになるように導入し、ＲＦ１００Ｗで逆スパッタを行い、Ａｌ粒子５ａおよびＳｉ粒界５ｂを酸化させながら削り込む。ＳｉのエッチングレートがＡｌに比べ２倍程度大きいことから、１０ｎｍの厚みのＳｉ粒界５ｂを全て削った時に、同じく１０ｎｍの厚みのＡｌ粒子５ａの高さはおよそ５ｎｍとなっている。また、Ａｌ粒子５ａは、Ａｒ−Ｏ２によるエッチングの過程で酸化されて、アルミナ粒子５ｃとなっており、かつその形状は粒子側面からのエッチングも入るため、図１Ｂ及び図１Ｆのように上部の直径が４ｎｍφ程度の円錐台状になっている。ここでＳｉ粒界部分５ｂが無くなることにより、ＮｉＷ配向制御層４が露出し、酸素ガスにより表面が酸化して、酸化層４ａが形成されている。
【００５８】
続いて、図１Ｃ及び図１Ｇに示すように、今度はプロセスガスをＡｒガスに変えて、酸化層４ａを１ｎｍ程度削り込む。これにより、アルミナ粒子５ｃは高さが４ｎｍに減少し、上部の直径が３ｎｍφ程度の円錐台状のアルミナポスト５と変化する。また、ＮｉＷ配向制御層４は、アルミナポスト５以外の領域が、アルミナポスト５直下に比べて、１ｎｍ程度基板側に凹んだ構造を持っている。ただし、以上に挙げたアルミナポストの形成方法は一例にすぎず、他の方法を用いて形成しても良い。
【００５９】
続いて、図１Ｄ及び図１Ｈに示すように、垂直磁気記録層の磁性粒子の粒径を制御する非磁性中間層６として、Ｒｕを、Ａｒ圧０．７Ｐａ、ＤＣ５００Ｗで１５ｎｍ形成した。  その後、図２に示すように、垂直磁気記録層７として、Ｃｏ−１８ａｔ％Ｐｔ−１４ａｔ％Ｃｒ−１０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を、Ａｒ圧０．７Ｐａ、ＤＣ５００Ｗで１２ｎｍ形成した。次いで、ＣＶＤ法により、２．５ｎｍのダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）保護層８を形成した。次いで、ディッピング法により図示しない潤滑剤を塗布し、実施形態に係る垂直磁気記録媒体１００を得た。
【００６０】
比較例１
Ａｌ−５０％Ｓｉ膜の形成及びエッチングによるアルミナポスト５の形成を行わないこと以外は、実施例１の媒体と同様にして比較例１に係る図３に示すように垂直磁気記録媒体２００を得た。
【００６１】
比較例２
また、ＮｉＷ配向制御層４を製膜しないこと以外は、実施例１と同様にして図４に示すように比較例２に係る垂直磁気記録媒体３００を得た。
【００６２】
比較例３
アルミナポスト５形成後に、アルミナポスト５以外の領域の酸化したＮｉＷ表面９を、Ａｒガスで削り込まないこと以外は、実施例１の媒体と同様にして図５に示すように実施例２に係る垂直磁気記録媒体４００を得た。
【００６３】
比較例４
比較例４の媒体を、ポスト形成時にＡｒ−Ｏ２ガスではなくＡｒガスのみを用いて、アルミナポストではなくアルミニウムポスト１０を形成し、ＮｉＷ配向制御層に凹凸をつけていない以外は、実施例１の媒体と同様にして作製し、図６に示すように比較例４に係る垂直磁気記録媒体５００を得た。
【００６４】
得られた垂直磁気記録媒体の構成を以下にまとめて示す。
【００６５】
＜実施例１の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例１の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例２の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例３の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層（凹凸無、表面酸化有）４／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例４の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層（凹凸無、表面酸化無）４／アルミニウムポスト １０＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
得られた実施例１の媒体および比較例１ないし４の媒体に対して、以下の通りの分析を行い、その特性を評価した。
【００６６】
まず、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を用いて、平面方向および断面方向の粒子構造を観測した。
【００６７】
また、随時エネルギー分散型Ｘ線分光（ＴＥＭ−ＥＤＸ）を用いて組成分析も行った。その結果、実施例１の媒体について、ＮｉＷ配向制御層上に、アルミナポストが高さ４ｎｍ、直径３ｎｍのなだらかな円錐台状に形成されていることが分かった。
【００６８】
実施例１にかかる磁気記録媒体のＲｕ非磁性中間層の初期層部の平面ＴＥＭ画像の模式図を図７に示す。
【００６９】
図７に示すように、アルミナポスト５はＲｕ非磁性中間層６のＲｕ粒子の周りに、２〜４個程度配置されていることが分かった。Ｒｕ粒子の平均粒径は、７ｎｍ程度であり、かつアルミナポスト５とアルミナポスト５の間に形成されていることが分かった。また、断面構造より、Ｒｕ粒子６はＮｉＷ配向制御層からエピタキシャル成長していることが分かった。
【００７０】
比較例１の媒体では、ＮｉＷ配向制御層４とＲｕ非磁性中間層６のＲｕ粒子がエピタキシャル成長しているものの、Ｒｕ粒子の粒径は６ないし１０ｎｍと粒径分散が大きいことが分かった。
【００７１】
比較例２の媒体では、軟磁性層３上に直接アルミナポスト５が形成されていた。また、Ｒｕ粒子はアルミナポスト５とアルミナポスト５の間に形成されていたが、軟磁性層３がアモルファス構造のため、軟磁性層３とＲｕ粒子はエピタキシャル成長していないことが分かった。また、Ｒｕ粒子の格子縞はランダムであり結晶配向性が悪いと考えられる。
【００７２】
比較例３の媒体では、ＮｉＷ配向制御層４上にアルミナポスト５が形成されていた。またＲｕ粒子はアルミナポスト５とアルミナポスト５の間に形成されていたが、Ｒｕ非磁性中間層６のＲｕ粒子の直下（アルミナポストとアルミナポストの間）のＮｉＷ配向制御層４の表層部がアモルファス構造になっており、ＮｉＷ配向制御層４とＲｕ粒子はエピタキシャル成長していないことが分かった。また、Ｒｕ粒子の格子縞はランダムであり結晶配向性が悪いと考えられる。
【００７３】
比較例４の媒体では、ＮｉＷ配向制御層上４に、アルミニウムポスト５が高さ４ｎｍ、直径３ｎｍのなだらかな円錐台状に形成されていることが分かった。しかし、Ｒｕ粒子がアルミニウムポスト５とアルミニウムポスト５の間以外に、アルミニウムポスト５上にも形成されており、Ｒｕ粒子が基板垂直方向以外にも成長して、柱状構造が乱れていることが分かった。これはＲｕとアルミナは濡れ性が悪いため、アルミナポスト５上にはＲｕ粒子は形成されないが、Ｒｕとアルミニウムは濡れ性が良いために、アルミニウムポスト５上にもＲｕ粒子が形成されてしまったものと考えられる。
【００７４】
次に、実施例１および比較例２ないし４の媒体において、Ｒｕ非磁性中間層の初期層部の平面ＴＥＭ観察を行い、その平面ＴＥＭ像を用いて、Ｒｕ粒子ではなく、アルミナポストおよびアルミニウムポストに対するピッチ解析を行った。Ｒｕ粒子とアルミナまたはアルミニウムポストの違いは、ＥＤＸマッピングを用いて判別した。結果、アルミナ及びアルミニウムポストは、いずれもピッチ分散が１３％程度と低ピッチ分散であることが分かった。
【００７５】
次に、垂直磁気記録層の膜平面方向の粒子構造を、平面ＴＥＭを用いて観測した。
【００７６】
また、ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて組成分析およびＸ線回折装置（ＸＲＤ、スペクトリス社製、Ｘｐｅｒｔ−ＭＲＤ）を用いて、これらの媒体の垂直磁気記録層の結晶配向性（Δθ５０）も調査した。
【００７７】
その結果、実施例１および比較例１ないし５の媒体において、磁性粒子は結晶質のＣｏＣｒＰｔからなり、粒界は非晶質ＳｉＯ２からなることが分かった。
【００７８】
続いて、平面ＴＥＭ分析で得られた結果を用いて、以下の手順で垂直磁気記録層の粒径解析を行った。
【００７９】
まず、倍率５０〜２００万倍の平面ＴＥＭ像の中から，粒子数が少なく見積もっても１００個以上ある任意の像をコンピュータに画像情報として取り込んだ。この画像情報を画像処理することにより、個々の結晶粒子の輪郭を抽出した。次に、結晶粒子の外周の２点を結ぶ重心を通る径を２度刻みに測定し、それらの平均値を測定して結晶粒子の結晶粒径として、平均粒径および粒径分散を求めた。また、粒界幅は粒子の重心と重心を結ぶ線上の粒界幅を測定し、それらの平均値を粒界幅とした。
【００８０】
実施例１および比較例１ないし４の媒体の粒径解析および結晶配向性の結果を下記表１に示す。
【００８１】
実施例１の媒体において、平均粒径は６．７ｎｍであり、粒径分散は１３．４％と良好であった。また、垂直磁気記録層の結晶配向性Δθ５０は２．８°と良好であることが分かった。次に、比較例１の媒体において、垂直磁気記録層の平均粒径は８ｎｍと実施例１の媒体に比べて大きく、また粒径分散も２２％と悪いことが分かった。ただし、垂直磁気記録層のΔθ５０は３．０°と実施例１の媒体とほぼ同等の良好な結晶配向性を持つことが分かった。実施例１と比較例１ではアルミナポストの有無のみが異なっている。すなわち、低ピッチ分散アルミナポストの効果により、実施例１の媒体の１３．４％の低粒径分散構造の垂直磁気記録層が実現できていることが分かった。次に、比較例２の媒体において、平均粒径は７．３ｎｍでかつ粒径分散は１５．３％と良好な特性を持つことが分かった。一方、結晶配向性は１１．７ｄｅｇと悪化していることが分かった。これは、アルミナポストによりＲｕ粒子の粒径分散が抑えられたものの、Ｒｕ粒子がアモルファスである軟磁性層から成長しているために、結晶配向性が悪化したものと考えられる。次に、比較例３の媒体において、平均粒径は７．５ｎｍでかつ粒径分散は１５．１％と良好な特性を持つことが分かった。しかし、結晶配向性は１２．５ｄｅｇと悪化していることが分かった。これは比較例２の媒体と同様に、アルミナポストによりＲｕ粒子の粒径分散が抑えられたものの、Ｒｕ粒子が酸化してアモルファス化したＮｉＷ表面から成長しているために、結晶配向性が悪化したものと考えられる。次に、比較例４の媒体において、平均粒径は７．６ｎｍであるが、粒径分散が２６．２％と大幅に悪化していることが分かった。これは、アルミナポストではなく、アルミニウムポストを使用したために、アルミニウムポスト上にもＲｕ粒子が成長して、Ｒｕ中間層の粒子構造が乱れてしまったためと考えられる。
【００８２】
続いて、これらの媒体において、記録再生特性を評価した。記録再生特性の評価は、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。記録再生特性の評価には、書き込みにシールド付（シールドは、磁気ヘッドから出る磁束を収束させる働きを持つ）のシングルポール磁極であるシールディットポール磁極、再生部にＴＭＲ素子を用いたヘッドを用いて、記録周波数の条件を線記録密度１４００ｋＢＰＩとして測定した。その結果を表１に示す。
【表１】
2015135713.tif 000003
【００８３】
実施例１にかかる媒体は、２１．８ｄＢと比較例１ないし比較例４の媒体と比べて良好な記録再生特性を示すことが分かった。
【００８４】
以上をまとめると、実施例１の媒体は、ＮｉＷ配向制御層上に形成された低ピッチ分散を持つアルミナポストにより、低粒径分散のＲｕ粒子が形成され、さらに低粒径分散の垂直磁気記録層が実現できることが分かった。また、ＮｉＷ配向制御層からＲｕ非磁性中間層がエピタキシャル成長することで良結晶配向性も実現できていることが分かった。これにより、記録再生特性も比較例１ないし４の媒体と比べて良好であった。一方、比較例１の媒体では、アルミナポストが存在しないために粒径分散が改善できていない。また比較例２および３の媒体では、Ｒｕ粒子の配向制御層がアモルファス構造であるために、垂直磁気記録層の結晶配向性が悪化している。また、比較例４の媒体では、ポストがアルミナではなくアルミニウムであるため、ポスト上にもＲｕ粒子が成長して、Ｒｕ非磁性中間層の粒子構造が崩れてしまったと考えられる。
【００８５】
実施形態によれば、ＮｉＷ配向制御層上に形成した低ピッチ分散アルミナポストを用いて、Ｒｕ合金からなる中間層のＲｕ粒子をポスト間に成長させ、低粒径分散を持つ垂直磁気記録媒体を得ることができる。これにより、垂直磁気記録層の磁性粒子の粒径分散を抑えつつ結晶性も改善して、媒体転移ノイズの小さい記録再生特性の良い磁気記録媒体を提供する。
【００８６】
（２）比較例５ないし１３
比較例５ないし１３の媒体を以下の通り作製した。
【００８７】
ＮｉＷ配向制御層の代わりに、下記表２に示すようなＮｉ系化合物を用い、かつアルミナポスト５’を持つＲｕ中間層の代わりに、Ｒｕ粒子とＡｌ２Ｏ３粒界に分離したグラニュラ構造を持つＲｕ−２０ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層１１を形成した以外は実施例１の媒体と同様にして、図８に示すように比較例５ないし９に係る垂直磁気記録媒体６００を得た。
【００８８】
また、ＮｉＷ配向制御層の代わりに、下記表２に示すようなＮｉ系化合物を用い、かつアルミナポスト５’を持つＲｕ中間層の代わりに、Ｒｕ中間層６とＲｕ−２０ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３非磁性層１１をこの順に積層した以外は、実施例１の媒体と同様にして、図９に示すように比較例１０ないし１１に係る垂直磁気記録媒体７００を得た。
【００８９】
また、ＮｉＷ配向制御層の代わりに、下記表２に示すようなＮｉ系化合物を用い、かつアルミナポスト５’を持つＲｕ中間層の代わりに、Ｒｕ−２０ｍｏｌ％Ａｌ２Ｏ３非磁性層１１とＲｕ中間層６をこの順に積層した以外は実施例１の媒体と同様にして、図１０に示すように比較例１２ないし１３に係る垂直磁気記録媒体８００を得た。
【表２】
2015135713.tif 000004
【００９０】
得られた垂直磁気記録媒体の構成を以下にまとめて示す。
【００９１】
＜比較例５ないし９の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／Ｒｕ−Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層（グラニュラ構造）１１／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例１０ないし１１の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／ＮｉＷ合金配向制御層４／Ｒｕ非磁性中間層６／Ｒｕ−Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層（グラニュラ構造）１１／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例１２ないし１３の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／ＮｉＷ合金配向制御層４／Ｒｕ−Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層（グラニュラ構造）１１／Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
これらの比較例の媒体に対して、ＴＥＭ測定を用いて、平面方向および断面方向の粒子構造を観測した。
【００９２】
また、随時ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて組成分析も行った。
【００９３】
比較例５ないし１３の媒体のＲｕ−Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層の初期層部の平面ＴＥＭ像の模式図を図１１に示す。
【００９４】
図１１に示すように、Ａｌ２Ｏ３２２はＲｕ粒子２１を取り囲むように形成されており、Ｒｕ−Ａｌ２Ｏ３非磁性中間層１１はいわゆるグラニュラ構造を取っていることが分かった。すなわち、比較例５ないし１３の媒体の非磁性中間層１１の構造は、図７に示す実施例１の媒体の非磁性中間層６と明らかに異なった構造を持つことが分かった。また、Ｒｕ粒子の平均粒径は５ないし６ｎｍと、実施例１の媒体のＲｕ粒子の平均粒径７ｎｍに比べ、小さくなっていることが分かった。
【００９５】
続いて、比較例５ないし１３の媒体において、垂直磁気記録層の平均粒径は５ないし６ｎｍと微細になっているが、粒径分散は２４ないし２８％と悪化していることが分かった。また結晶配向性も６ないし１０ｄｅｇと悪化していることが分かった。これは、比較例５ないし１３の媒体において、Ｒｕ非磁性中間層のアルミナポストを形成する代わりに、グラニュラ構造のＲｕ（粒子）−Ａｌ２Ｏ３（粒界）層、またはＲｕ−Ａｌ２Ｏ３層とＲｕ層の積層構造で代替しようとしたが、グラニュラ構造を持つＲｕ−Ａｌ２Ｏ３層には粒径が微細化する働きはあるものの、粒径分散と結晶配向性を悪化させてしまうことが分かった。
【００９６】
これらの媒体に対して、実施例１と同様に、結晶配向性、垂直磁気記録層の平均粒径、粒径分散、記録再生特性を調査した。表２の通り、実施例１の媒体は、比較例５ないし１３の媒体と比べて垂直磁気記録層の結晶配向性（Δθ５０）および粒径分散に改善が見られ、これにより記録再生特性の改善が見られている。
【００９７】
（３）実施例２ないし４および比較例１４ないし１６
＜実施例２ないし８および比較例１４ないし１６の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
アルミナポスト形成時のプロセス時間等を変更して、下記表３に示すように、アルミナポストの高さを０．５ｎｍから１０ｎｍまで変更した以外は、実施例１の媒体と同様にして、実施例２ないし４および比較例１４ないし１６に係る垂直磁気記録媒体１００を得た。この時、アルミナポストの直径はおよそ２ｎｍから４ｎｍであった。
【００９８】
これらの比較例の媒体に対して、ＴＥＭ測定を用いて、平面方向および断面方向の粒子構造を観測した。
【００９９】
また、随時ＴＥＭ−ＥＤＸを用いて組成分析も行った。その結果、比較例１４の媒体の非磁性中間層について、Ｒｕ粒子がポスト上にもＲｕ粒子が形成されていることが分かった。これは、Ｒｕとアルミナは濡れ性が悪いため、Ｒｕ粒子の核がアルミナポスト間に発生するものの、アルミナポストの高さが０．５ｎｍと低いために、Ｒｕ粒子の横方向の成長を制限するポストとして機能せず、Ｒｕ粒子がアルミナポスト上まで広がってしまったものと考えられる。
【０１００】
実施例２ないし４の媒体の非磁性中間層について、実施例１と同様に、ＮｉＷ配向制御層上に、アルミナポストが高さ４ｎｍ、直径３ｎｍのなだらかな円錐台状に形成されていることが分かった。Ｒｕ粒子はアルミナポストとアルミナポストの間に形成されており、また断面構造より、Ｒｕ粒子はＮｉＷ配向制御層からエピタキシャル成長していることが分かった。比較例１５、１６の媒体の非磁性中間層について、Ｒｕ粒子がアルミナポスト上部に不均一にＲｕ粒子が形成されていることが分かった。これはアルミナポストの高さが高過ぎて、スパッタリング時にアルミナポスト上に飛来したＲｕ原子がアルミナポスト上から抜け出せずに、アルミナポスト上に留まってＲｕ粒子の核が発生してしまったものと考えられる。
【０１０１】
これらの媒体に対して、実施例１と同様に、結晶配向性、垂直磁気記録層の平均粒径、粒径分散、記録再生特性を調査した。
【０１０２】
得られた結果を下記表３に示す。
【表３】
2015135713.tif 000005
【０１０３】
上記表３の通り、実施例１ないし４の媒体は、比較例１４ないし１６の媒体と比べて記録再生特性の改善が見られている。
【０１０４】
（４）比較例１７ないし１９
ＮｉＷ配向制御層とアルミナポストを持つＲｕ非磁性中間層の間に、Ｔａ下地層を形成した以外は、実施例１の媒体と同様にして図１２に示すように比較例１７に係る垂直磁気記録媒体９００を得た。
【０１０５】
ＮｉＷ配向制御層の代わりに、Ｔａ下地層を形成した以外は、実施例１の媒体と同様にして図１３に示すように比較例１８に係る垂直磁気記録媒体１０００を得た。
【０１０６】
ＮｉＷ配向制御層とアルミナポストを持つＲｕ非磁性中間層を形成する順序を逆転させた以外は、実施例１の媒体と同様にして図１４に示すように比較例１９に係る垂直磁気記録媒体１１００を得た。
【０１０７】
＜比較例１７の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／Ｔａ下地層１２／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例１８の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｔａ下地層１２／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
＜比較例１９の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／Ｎｉ合金配向制御層４／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
これらの媒体に対して、実施例１と同様に、結晶配向性、垂直磁気記録層の平均粒径、粒径分散、記録再生特性を調査した。
【０１０８】
その結果を下記表４に示す。
【表４】
2015135713.tif 000006
【０１０９】
上記表４の通り、比較例１７ないし１９の媒体は、実施例１の媒体と比べて記録再生特性の悪化していることが分かった。
【０１１０】
原因としては、比較例１７、１８の媒体において、Ｔａ下地層がアモルファスに近いｂｃｃ構造を持っているため、垂直磁気記録層の結晶配向性が、実施例１の媒体に比べ悪化して、記録再生特性も悪化したと考えられる。また、ＮｉＷ配向制御層とＲｕ非磁性中間層を入れ替えると、垂直磁気記録層の結晶性や平均粒径、粒径分散が大幅に悪化し、結果、記録再生特性も大幅に悪化したものと考えられる。
【０１１１】
（５）実施例５ないし８
＜実施例５ないし８の構成＞
非磁性ガラス基板１／ＣｒＴｉ密着層２／ＣｏＦｅＴａＺｒ軟磁性層３／Ｎｉ合金配向制御層４／アルミナポスト５＋Ｒｕ非磁性中間層６／ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２垂直磁気記録層７／Ｃ保護層８
配向制御層として、下記表５の通りのＮｉ合金を使用した以外は、実施例１の媒体と同様にして、実施例５ないし８に係る垂直磁気記録媒体１００を得た。
【０１１２】
これらの媒体に対して、実施例１と同様に、結晶配向性、垂直磁気記録層の平均粒径、粒径分散、記録再生特性を調査した。
【０１１３】
得られた結果を下記表５に示す。
【表５】
2015135713.tif 000007
【０１１４】
上記表５の通り、実施例５ないし８の媒体は、実施例１の媒体と同等の特性を持つことが分かる。
【０１１５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１…基板、２…密着層、３…軟磁性層、４…配向制御層、４ａ…酸化層４、５…アルミナポスト、５’…低ピッチＡｌ−Ｓｉ分散膜、５ａ…Ａｌ粒子、５ｂ…Ｓｉ粒界、５ｃ…アルミナ粒子、６…非磁性中間層、７…垂直磁気記録層、８…保護層、１００…垂直磁気記録媒体、２０００…磁気記録再生装置
【図１Ａ】
2015135713.tif 000008
【図１Ｂ】
2015135713.tif 000009
【図１Ｃ】
2015135713.tif 000010
【図１Ｄ】
2015135713.tif 000011
【図１Ｅ】
2015135713.tif 000012
【図１Ｆ】
2015135713.tif 000013
【図１Ｇ】
2015135713.tif 000014
【図１Ｈ】
2015135713.tif 000015
【図２】
2015135713.tif 000016
【図３】
2015135713.tif 000017
【図４】
2015135713.tif 000018
【図５】
2015135713.tif 000019
【図６】
2015135713.tif 000020
【図７】
2015135713.tif 000021
【図８】
2015135713.tif 000022
【図９】
2015135713.tif 000023
【図１０】
2015135713.tif 000024
【図１１】
2015135713.tif 000025
【図１２】
2015135713.tif 000026
【図１３】
2015135713.tif 000027
【図１４】
2015135713.tif 000028
【図１５】
2015135713.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月27日(2014.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３４４２４号公報
【特許文献２】特開２００４−２２０７３７号公報