(57)【要約】【解決手段】基板上にシリコンを含む厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満のシリコン下地膜を設け、このシリコン下地膜上にＮ2分圧が１〜１０％のＮ2添加雰囲気下でスパッタリング法にて成膜され、かつ２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理が施されたパラジウム中間層を設け、更にこのパラジウム中間層上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成された磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜を設けてなることを特徴とする磁気記録媒体。【効果】本発明によれば、シリコン下地膜が１０ｎｍより薄い場合でも記録再生特性が良好である。また、本発明に係るシリコン下地膜とパラジウム中間層とから構成される下地膜は、軟磁性膜を最下層に付与した垂直二層記録媒体における中間層として有用である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にシリコンを含む厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満のシリコン下地膜を設け、このシリコン下地膜上にＮ2分圧が１〜１０％のＮ2添加雰囲気下でスパッタリング法にて成膜され、かつ２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理が施されたパラジウム中間層を設け、更にこのパラジウム中間層上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成された磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜を設けてなることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
パラジウム中間層の厚さが１〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
Ｐｄ層は、各厚さが０．４〜１．４ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
Ｃｏ層は、各厚さが０．１〜０．６ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁化容易軸が基板に対し、主に垂直に配向した垂直磁化膜を有する磁気記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気記録媒体がほとんどである。
【０００３】
従来技術である面内磁気記録媒体において高密度化を実現するには、磁性層膜厚の低減や磁性粒子の微細化により、ノイズ低減を図ることが必要となる。しかし、磁性粒子の粒径を小さくしすぎると、磁性粒子の体積が減少するため、熱揺らぎ効果により記録磁化が不安定となり、記録情報が消失するおそれがある。また、高記録密度化した際に記録ビット境界での減磁界の影響により媒体ノイズが増加することがある。
【０００４】
これに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し垂直に配向したいわゆる垂直磁気記録媒体は、高密度化した場合でもビット境界での減磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁化が形成されるため、低ノイズ化が可能である。
更に、垂直磁気記録媒体は、高記録密度達成のために面内記録媒体ほど薄膜化する必要が無いために、磁性粒子の体積を大きく保つことができ、従って熱揺らぎ耐性を高めることができることから近年大きな注目を集めている。
【０００５】
例えば、特開昭６０−２１４４１７号公報には、Ｃｏ合金からなる垂直磁化膜の下地膜の材料としてＧｅ、Ｓｉを用いた垂直磁気記録媒体が開示されている。
また、特開昭６３−２１１１１７号公報には、Ｃｏ合金からなる垂直磁化膜の下地膜として１〜１００Åの厚さの炭素含有材料膜を形成した垂直磁気記録媒体が開示されている。
【０００６】
しかしながら、これら従来の磁気記録媒体では角型比を高めるのが難しく、逆磁区核形成磁界−Ｈnが小さくなる問題があった。十分な角型比、及び−Ｈnが得られないと媒体ノイズが増加するだけではなく、耐熱揺らぎ特性も低いものとなる。
【０００７】
これに対し、角型比、−Ｈnを向上させうる磁気記録媒体として、遷移金属（例えばＣｏ）と貴金属（例えばＰｄ）とを多層に積層した多層膜を設けた磁気記録媒体が提案されている（特開平６−１１１４０３号公報、米国特許第５６６０９３０号公報）。
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望されており、これに伴いノイズ特性の向上が要求されている。
【０００８】
しかしながら、上記従来の磁気記録媒体（遷移金属／貴金属多層膜を設けたもの）は、膜面内方向に働く交換相互作用が大きいため、ノイズ特性の点で満足できるものでなく、よりノイズ特性に優れた磁気記録媒体が要望されていた。また、記録再生に優れる垂直二層膜媒体への適用を考えると、記録層直下の層膜厚が薄い構造を有する磁気記録媒体が要望される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い角型比、−Ｈn及び保磁力Ｈcを保ち、かつ交換相互作用の強度を反映したヒステリシスループの保磁力近傍での傾きαを低減することができると共に、ノイズ特性に優れ、かつ下地膜厚の薄い構造を有する磁気記録媒体を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、基板上にシリコン下地膜を形成し、その上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって、垂直磁化膜を形成する場合に、シリコン下地膜の厚さを１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さに形成し、その上にＮ2添加雰囲気下でスパッタリング法にてパラジウム中間層を成膜し、次いで熱処理を施すことにより、ヒステリシスループ傾きαを低減させる（角型比及び−Ｈnを高める）ことができ、またノイズ特性、耐熱揺らぎ特性を向上させることができること、この場合、上記シリコン下地膜と垂直磁化膜との間にパラジウム中間層を形成することにより、高Ｓ／Ｎ比、高熱安定性を両立し得ることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１１】
すなわち、本発明者は、先に基板上にシリコンを含むシリコン下地膜が設けられ、その上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜が設けられた磁気記録媒体であって、垂直磁化膜がＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたものであることを特徴とする磁気記録媒体を提案した（特願２００１−２８６４５５号）。この場合、この提案においては、シリコン下地膜は保磁力、ノイズ特性の点から１０ｎｍ以上の厚さが好ましいとされている。しかしながら、シリコン下地膜上へのパラジウム中間層をＮ2添加雰囲気下で成膜し、更に熱処理を施すことにより、シリコン下地膜が１０ｎｍ以下という薄い範囲においてもコバルト／パラジウム垂直磁性層の特性が改善できることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１２】
従って、本発明は
（１）  基板上にシリコンを含む厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満のシリコン下地膜を設け、このシリコン下地膜上にＮ2分圧が１〜１０％のＮ2添加雰囲気下でスパッタリング法にて成膜され、かつ２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理が施されたパラジウム中間層を設け、更にこのパラジウム中間層上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成された磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜を設けてなることを特徴とする磁気記録媒体、
（２）  パラジウム中間層の厚さが１〜１０ｎｍであることを特徴とする（１）記載の磁気記録媒体、
（３）  Ｐｄ層は、各厚さが０．４〜１．４ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする（１）又は（２）記載の磁気記録媒体、
（４）  Ｃｏ層は、各厚さが０．１〜０．６ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項記載の磁気記録媒体
を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シリコン下地膜が１０ｎｍより薄い場合でも記録再生特性が良好である。また、本発明に係るシリコン下地膜とパラジウム中間層とから構成される下地膜は、軟磁性膜を最下層に付与した垂直二層記録媒体における中間層として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の磁気記録媒体は、基板上にシリコンを含むシリコン下地膜が設けられ、その上にパラジウム中間層が設けられ、更にその上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜が設けられ、垂直磁化膜がＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたものであることを特徴とする。
【００１５】
図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、基板１上にシリコン下地膜２が設けられ、その上にパラジウム中間層３が設けられ、更にその上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜４が設けられ、その上に保護膜５、潤滑膜６が設けられたものである。
【００１６】
ここで、基板１としては、磁気記録媒体用基板として一般に用いられるＮｉＰメッキ膜が形成されたアルミニウム合金基板（以下、「ＮｉＰメッキＡｌ基板」という）、ガラス基板、カーボン基板、可撓性樹脂基板、又はこれらの基板にＮｉＰ膜をメッキ法あるいはスパッタ法などの乾式メッキ法により形成した基板などを用いることができる。
【００１７】
シリコン下地膜２は、シリコンを含む材料からなるものであり、特にシリコンとすることが好ましい。シリコン下地膜２の厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満となる範囲であり、特に５ｎｍとするのが好ましい。なお、シリコン下地膜は、スパッタリング法によって形成できる。
【００１８】
本発明においては、上記シリコン下地膜２上にパラジウム中間層３を形成する。このパラジウム中間層はパラジウムを含む材料からなるもので、特にパラジウムとすることが好ましい。
【００１９】
この場合、そのパラジウム中間層の形成は、Ｎ2添加雰囲気下でパラジウムをターゲットとしてスパッタリング法にて成膜する方法が採用される。スパッタリング法は、Ａｒ等の不活性ガス下にて常法にて行うことができ、またその条件も通常の条件とすることができるが、上述したように、雰囲気はＮ2ガス添加雰囲気とする。なお、Ｎ2分圧は、本発明の目的を達成する上で、１〜１０％、特に４〜６％とすることが好ましい。
【００２０】
上記パラジウム中間層の厚さは、１〜１０ｎｍ、特に１〜５ｎｍ、とりわけ３〜５ｎｍとすることが好ましい。パラジウム中間層が薄すぎると、ループ傾きαが増大し、媒体ノイズが大きくなるという問題が生じるおそれがあり、厚すぎるとシリコン下地膜とパラジウム中間層の総膜厚が大きくなり、垂直二層膜媒体への適用が困難となるという問題が生じるおそれがある。
【００２１】
また、上記シリコン下地膜とパラジウム中間層とで、本発明の垂直磁化膜の下地膜を形成するが、シリコン下地膜とパラジウム中間層との合計厚さは２〜２０ｎｍ、特に５〜１０ｎｍとすることが好ましい。薄すぎると、ループ傾きαが増大し、媒体ノイズが大きくなるという問題が生じるおそれがあり、厚すぎるとシリコン下地膜とパラジウム中間層の総膜厚が大きくなり、垂直二層膜媒体への適用が困難となるという問題が生じるおそれがある。
【００２２】
本発明においては、上記のように、パラジウム中間層を形成した後、熱処理を施す。この場合、熱処理条件としては、基板温度２００〜４００℃、特に２５０〜３００℃において、１０〜３０分、特に１５〜２５分行うことが好ましく、また熱処理雰囲気としては、２×１０-7Ｔｏｒｒ以下の減圧状態が好ましい。
【００２３】
このように熱処理を行うことにより、シリコン下地膜が薄くても、コバルト／パラジウム積層垂直磁化膜のヒステリシスループ傾きαを低減させ、保磁力を増大させることができる。ここで、αというのは、垂直磁化膜の面内方向に働く相互作用の強さを反映しており、これが小さいほど垂直磁化膜を構成する磁性粒子間に相互作用が働かないことを示しているが、記録媒体のノイズを低減させるには、この相互作用を低減させる、即ちαを低減させるのが効果的である。この観点より、Ｎ2添加、熱処理を施したパラジウム／シリコン下地膜は、記録媒体の低ノイズ化に効果的な下地膜である。
【００２４】
本発明においては、上記パラジウム中間層上に垂直磁化膜４を形成する。
垂直磁化膜４は、ＣｏとＰｄとを複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたもので、成膜はスパッタすることによって形成することが好ましい。各Ｐｄ層の厚さは、０．４〜１．４ｎｍ（４〜１４Å）、更に好ましくは０．６〜１．０ｎｍとなるように形成するのが好ましい。各Ｃｏ層の厚さは０．１〜０．６ｎｍ（１〜６Å）、更に好ましくは０．１〜０．４ｎｍとなるように形成するのが好ましい。この厚さが上記範囲を外れると、保磁力及び逆磁区核形成磁界−Ｈnが低下する。またノイズ特性が劣化し易くなる。垂直磁化膜の総厚さは５〜５０ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍとすることが好ましく、Ｃｏ層とＰｄ層とは合計で１０〜６０層、特に１０〜４０層積層することが本発明の目的を達成する上で好ましい。
【００２５】
垂直磁化膜４は、スパッタリング法にて形成することが好ましいが、この際雰囲気としてＮ2を添加した雰囲気とすることが好ましい。この場合、垂直磁化膜４形成時のＮ2分圧は、０．１〜０．３％とするのが好ましい。この分圧が上記範囲を超えると、Ｈc、−Ｈnが低下し、ノイズ特性が劣化するおそれがある。また、分圧が上記範囲未満であると、Ｎ2の添加効果が十分発揮されない場合がある。
【００２６】
保護膜５は、垂直磁化膜４の腐食を防ぐと共に、ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぎ、かつヘッドと媒体の間の潤滑特性を確保するためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の単一組成、又はこれらを主成分とし他元素を含むものが使用可能である。
保護膜５の厚さは１〜１０ｎｍ（１０〜１００Å）が望ましい。
潤滑膜６には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を使用できる。
【００２７】
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、基板１上にスパッタ法などによりシリコン下地膜２を形成し、更に上述したようにパラジウム中間層３を形成し、次いで垂直磁化膜４をスパッタ法により形成することが好ましい。垂直磁化膜４をスパッタリングにより形成するには、ＣｏターゲットとＰｄターゲットを用い、交互に成膜することにより垂直磁化膜４を形成する。なお、スパッタリングは常法により行うことができ、その条件も通常の条件とすることができるが、垂直磁化膜４形成時にＮ2ガスを添加することによりαを低減することができる。次いで保護膜５をプラズマＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタリング法等により形成する。更に、ディッピング法、スピンコート法などによって潤滑膜６を形成する。
【００２８】
上記構成の磁気記録媒体にあっては、垂直磁化膜４が、ＣｏとＰｄとを複数回にわたってスパッタすることによって形成されたものとすることで、角型比及び−Ｈnを高めることができる。更に、Ｎ2ガスを添加することによりαを低減させることができる。これにより、媒体ノイズを低減させ、ノイズ特性を向上させることができる。
【００２９】
また、上記製造方法にあっては、ＣｏターゲットとＰｄターゲットを用い、交互にスパッタリングによって成膜することにより垂直磁化膜４を形成し、この際垂直磁化膜４形成時にＮ2ガスを雰囲気に添加することで、ノイズ特性に優れた磁気記録媒体を容易に製造することができる。Ｎ2分圧は、上述したように０．１〜０．３％とすることが好ましい。スパッタリングは、Ｎ2を雰囲気に添加する以外は、公知の方法、条件により行うことができる。この場合、スパッタ雰囲気は、Ａｒ等の不活性ガス下にて行うことができ、この雰囲気にＮ2を加えることが好ましい。
なお、上記垂直磁化膜において、ＣｏとＰｄとの交互積層膜は、その最下層がＣｏであっても、Ｐｄであってもよいが、最下層がＰｄであることが好ましい。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００３１】
［実施例、比較例］
洗浄済みのガラス製基板（オハラ社製、外形２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製、ＳＰＣ−３５０Ｓ特型）のチャンバ内に収容し、チャンバ内を真空到達度２×１０-7Ｔｏｒｒとなるまで排気した後、シリコンをターゲットとして基板上にシリコンからなるシリコン下地膜を形成した。このとき、シリコン下地膜厚は５ｎｍとした。
【００３２】
次に、このシリコン下地膜上にＰｄをターゲットとし、Ａｒガス下に、パラジウム中間層をスパッタリング法により５ｎｍ形成した。この場合、表１に示すように、スパッタガスにＮ2を５ｍＴｏｒｒ添加してＮ2分圧を５ｖｏｌ％とした条件及びＮ2を添加しない条件で行った。
【００３３】
パラジウム中間層を成膜後（なお、成膜は常法に従い、室温で行った。）、表１に示すように、直接又は熱処理後、垂直磁化膜を形成した。この場合、熱処理は、室温から基板温度２６０℃まで加熱し、加熱開始から２０分で加熱終了し、真空中で自然冷却するという条件で行った。
【００３４】
また、垂直磁化膜は、ＣｏとＰｄをそれぞれターゲットとして交互に使用し、スパッタリング法によりパラジウム０．８ｎｍ、コバルト０．２ｎｍをそれぞれ２０層交互に成膜することにより作製した。なお、スパッタリングは、Ａｒガス下、Ｎ2を添加しない雰囲気にて室温で行った。
【００３５】
垂直磁化膜上には、カーボンからなる保護膜（厚さ１０ｎｍ（１００Å））を形成し、保護膜上にはパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜をディッピング法により形成した。
【００３６】
上記実施例及び比較例の磁気記録媒体の静磁気特性を振動試料型磁力形（ＶＳＭ）を用いて測定した。
また、これら磁気記録媒体の電磁変換特性をスピンスタンドＬＳ９０−Ｓ（共同電子社製）を用いて測定した。
電磁変換特性の評価には、磁気ヘッドとして再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度２００ｋＦＣＩとして測定を行った。
以上の結果を表１及び図２に示す。
【００３７】
【表１】
2008091026.tif 000003
【００３８】
表１、図２の結果に示されているように、パラジウム中間層成膜時にスパッタガスにＮ2を添加し、更に成膜後、熱処理を行うことにより、コバルト／パラジウム積層垂直磁化膜のヒステリシスループ傾きαを低減させ、保磁力を増大させることができ、また実際に記録再生試験を行ったところ、スパッタガスへのＮ2添加、熱処理を施した下地膜を付与することにより、記録再生試験におけるＳ／Ｎ比が大幅に増大するものであった。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部断面図である。
【図２】Ｐｄ（５ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）下地膜（ａ）、及びパラジウム中間層をＮ2添加雰囲気下でスパッタリング法によって成膜し、更に熱処理することにより得られたＰｄ（５ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）の下地膜（ｂ）を用いた場合の磁化履歴曲線である。
【符号の説明】
【００４０】
１  基板
２  シリコン下地膜
３  パラジウム中間層
４  垂直磁化膜
５  保護膜
６  潤滑膜
【図１】
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【図２】
2008091026.tif 000005