(57)【要約】【課題】記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体、及び磁気記録媒体の製造方法を提供する。【解決手段】磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁性層であるグラニュラ層２４を備える垂直磁気記録方式の磁気記録媒体１０であって、基板１２と、基板１２上に形成される、上層の結晶方位を制御する配向制御層２０と、配向制御層２０上、かつグラニュラ層２４よりも下層に形成される磁性層であり、グラニュラ層２４の磁性粒子間を交換結合させる結合制御層２２と、結合制御層２２上に形成されるグラニュラ層２４とを備え、結合制御層２２は、配向制御層２０により結晶方位が制御される磁性粒子を有し、グラニュラ層２４は、結合制御層２２の磁性粒子と結晶方位が揃った磁性粒子を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁性層であるグラニュラ層を備える垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であって、
基板と、
前記基板上に形成される、上層の結晶方位を制御する配向制御層と、
前記配向制御層上、かつ前記グラニュラ層よりも下層に形成される磁性層であり、前記グラニュラ層の前記磁性粒子間を交換結合させる結合制御層と、
前記結合制御層上に形成される前記グラニュラ層と
を備え、
前記結合制御層は、前記配向制御層により結晶方位が制御される磁性粒子を有し、
前記グラニュラ層は、前記結合制御層の前記磁性粒子と結晶方位が揃った磁性粒子を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記配向制御層、前記結合制御層、及び前記グラニュラ層の面内格子定数は１０％以下の差で一致していることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記結合制御層は、ＣｏＣｒＰｔ層であり、
前記グラニュラ層の磁性粒子は、ＣｏＣｒＰｔ、Ｃｏ３Ｐｔ、ＣｏＰｔ、又はＦｅＰｔの磁性粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記結合制御層の磁性粒子の結晶方位に応じて前記グラニュラ層の磁性粒子の結晶方位を制御する第２の配向制御層を更に備え、
前記結合制御層と前記グラニュラ層とは、前記第２の配向制御層を挟んで磁気的に層間結合することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁性層であるグラニュラ層を備える垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法であって、
上層の結晶構造の配向を制御する配向制御層を基板上に形成する配向制御層形成工程と、
前記グラニュラ層の前記磁性粒子間を交換結合させる結合制御層を、前記配向制御層上にエピタキシャル成長により形成する結合制御層形成工程と、
前記グラニュラ層を、前記結合制御層上にエピタキシャル成長により形成するグラニュラ層形成工程と
を備え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、磁気記録媒体、及び磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来用いられていた長手磁気記録方式に代えて、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体（垂直磁気記録媒体）が提案されている。長手磁気記録方式とは、磁気記録層の磁化容易軸を、基板面と平行に配向させる方式である。また、垂直磁気記録方式とは、磁化容易軸を、基板面と垂直に配向させる方式である。
【０００３】
垂直磁気記録方式では、長手磁気記録方式に比べ、記録ビット間の磁化遷移領域付近における反磁界が小さくなる。これにより、記録密度が高くなるほど静磁気的に安定となり、熱揺らぎ耐性が向上する。そのため、垂直磁気記録方式は、高密度磁気記録に適した方式である。
【０００４】
現在、実用化されている垂直磁気記録媒体の磁気記録層には、例えば、グラニュラ構造の磁性層（グラニュラ層）が用いられている。この磁性層は、粒界相により分離された数ｎｍ以下の強磁性結晶粒集合体であり、磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析した構造を有する。
【０００５】
ここで、磁気記録媒体においては、磁気記録再生における読み出しノイズを小さくすることが重要である。読み出しノイズは、例えば、均一かつ調密な磁壁のピン止めサイトを導入することにより低減することができる。そのため、従来の長手記録方式では、磁気記録層の結晶粒をより小さくし、かつ結晶粒間の交換結合の大きさを小さくすることにより、読み出しノイズの低減を達成してきた。
【０００６】
しかし、垂直磁気記録方式では、結晶粒間に存在する非磁性物質（非金属粒界層等）を介した静磁相互作用が小さい。そのため、長手記録方式と同じ方法を単純に用いると、熱揺らぎ耐性が低下するという問題があった。
【０００７】
この点を解決するために、垂直磁気記録媒体では、結晶粒間に適度な交換相互作用を導入することが提案されている。その方法としては、例えば、結晶粒間に直接交換結合を導入することが考えられる。しかし、その場合、結晶粒分布が不均一であると、結果として不均一な磁気クラスターを作りやすく、ノイズを低減することが困難になる。
【０００８】
そこで、強磁性の連続膜である結合制御層をグラニュラ層上に別途形成し、この結合制御層を経由した交換相互作用を導入するという方法が提案されている（例えば、非特許文献１、２参照。）。このような、グラニュラ層上に連続膜を形成した磁気記録媒体の構造は、例えばＣＧＣ（ＣｏｕｐｌｅｄＧｒａｎｕｌａｒＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）構造と称される。
【０００９】
尚、結合制御層は、グラニュラ層の磁性粒子である強磁性合金結晶粒に交換結合を与え、逆磁区生成磁界、熱安定性を制御する層であり、例えばＣｏ、Ｆｅ、ＮｉとＣｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｉ等、更にはＴｂ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｇｄ等の希土類元素との合金ないし多層膜からなる。グラニュラ層の磁性粒子と結合制御層間との結合は直接交換結合でもよいし、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ等の非磁性中間層を介した層間結合でもよい。
【非特許文献１】ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．３８ｐｐ．１６３２（１９９２）．
【非特許文献２】ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．４１ｐｐ．２８２８（２００５）．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、グラニュラ層上に結合制御層を形成する上記のような構造では、グラニュラ層と記録ヘッドとの距離が大きくなる。そのため、グラニュラ層を貫通する実効的な磁束が減少するという欠点がある。
【００１１】
また、この構造では、膜厚が小さな結合制御層が媒体最表面の磁性層となる。そのため、高い耐候性を保つことが困難になる場合がある。また、カーボン保護層成膜時に結合制御層がプロセスダメージを受けやすい構造となる。特に、結合制御層の膜厚を低減する目的で、積層膜の超格子構造の結合制御層を用いる場合、炭化水素粒子の衝突や加熱時の熱拡散等により結合制御層の結晶構造が変化して、磁気特性の劣化が生じるおそれがある。
【００１２】
更には、グラニュラ層上に結合制御層を設けると、グラニュラ層表面の凹凸の影響で結合制御層の平坦度が悪くなり、結合制御層の結晶配向性が低下するおそれもある。例えば、Ｃｏ系材料で形成された結合制御層を用いる場合、Ｃｏのｃ軸配向性が低下するおそれがある。そして、これら上記の問題点は、現在に至るまで解決されていない。
【００１３】
ここで、グラニュラ層と記録ヘッドとの距離を小さくするためには、結合制御層をグラニュラ層より下に設けることが考えられる。しかし、従来の方法に基づき、単に成膜の順番を入れ替えるだけでは、結合制御層及びグラニュラ層を適切に形成できない。
【００１４】
例えば、グラニュラ層の下層部分においては、磁性粒子の大きさのばらつきが大きくなる場合がある。この場合、結合制御層の上にグラニュラ層を形成しようとすると、グラニュラ層において、結合制御層に近い下層部分の磁気特性のばらつきが大きくなる。また、その結果、結合制御層とグラニュラ層との層間結合の大きさの面内ばらつきが大きくなり、グラニュラ層の磁性粒子間に適切な交換相互作用を導入できないおそれがある。そのため、結合制御層の上にグラニュラ層を適切に形成できないおそれがある。
【００１５】
また、従来、グラニュラ層の磁性粒子を適切に微細化及び孤立化させるために、グラニュラ層の下に、グラニュラ層の磁性粒子の微細化や孤立化を促進するための層を形成する場合があった。この場合、結合制御層の上にグラニュラ層を形成しようとすると、グラニュラ層の磁性粒子の微細化や孤立化を促進するための層を、結合制御層とグラニュラ層との間に形成することとなる。この場合、結合制御層とグラニュラ層との距離が大きくなり、結合制御層を設けても、グラニュラ層の磁性粒子間に適切な交換相互作用を導入することができないおそれがある。そのため、この場合も、結合制御層の上にグラニュラ層を適切に形成できないおそれがある。
【００１６】
そこで、本発明は、上記の問題点を解決して、記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体、及び磁気記録媒体の製造方法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】
【００１７】
本願の発明者は、鋭意研究を行い、結合制御層上にグラニュラ層を適切に形成し得る構成を見出した。本発明は、以下の構成を有する。
【００１８】
（構成１）磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁性層であるグラニュラ層を備える垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であって、基板と、基板上に形成される、上層の結晶方位を制御する配向制御層と、配向制御層上、かつグラニュラ層よりも下層に形成される磁性層であり、グラニュラ層の磁性粒子間を交換結合させる結合制御層と、結合制御層上に形成されるグラニュラ層とを備え、結合制御層は、配向制御層により結晶方位が制御される磁性粒子を有し、グラニュラ層は、結合制御層の磁性粒子と結晶方位が揃った磁性粒子を有する。
【００１９】
グラニュラ層の磁性粒子は、例えば、基板の主表面と垂直な方向にエピタキシャル成長した柱状の磁性粒子である。グラニュラ層の非磁性物質は、例えば金属酸化物等の非磁性酸化物である。また、結合制御層の磁気異方性定数Ｋｕは、例えば、グラニュラ層の磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕよりも大きい。結合制御層は、単層の金属膜であることが好ましい。また、磁気記録媒体は、結合制御層とグラニュラ層との間に、これらの層を層間結合させる非磁性の中間層（カップリング制御層）を更に備えてもよい。
【００２０】
このように構成すれば、グラニュラ層と記録ヘッドとの距離が結合制御層の存在によって大きくなることはない。そのため、グラニュラ層を貫通する実効的な磁束が減少することもない。
【００２１】
また、結合制御層が媒体最表面の磁性層ではなくなるため、耐候性やプロセスダメージの問題が生じにくくなる。更には、このように構成した場合、結合制御層の膜厚を従来と比べて大きくできるため、積層膜の超格子構造の膜ではなく、単層の結合制御層を用いることが可能になる。この場合、カーボン保護層成膜時の熱拡散等による結晶構造の変化も生じないため、磁気特性の劣化を防ぐことができる。そのため、このように構成すれば、記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体を適切に提供できる。
【００２２】
また、このように構成した場合、グラニュラ層表面の凹凸の影響で結合制御層の平坦度が悪くなることもない。そのため、このように構成すれば、平坦かつ平滑であり、配向性が高い結合制御層を適切に形成できる。また、これにより、高い保磁力Ｈｃを有する結合制御層を適切に形成できる。
【００２３】
ここで、配向制御層、結合制御層、及びグラニュラ層は、例えば、エピタキシャル成長により連続的に形成されたエピタキシャル層である。この場合、例えばグラニュラ層の磁性粒子の微細化や孤立化を促進するための層を形成しなくても、グラニュラ層の下層部分において、磁性粒子の大きさのばらつきは生じにくい。そのため、このように構成すれば、結合制御層の上に、グラニュラ層を適切に形成できる。
【００２４】
また、例えばグラニュラ層の磁性粒子の微細化や孤立化を促進するための層を結合制御層とグラニュラ層との間に形成する場合であっても、従来の方法でグラニュラ層を形成する場合と比べ、膜厚を低減できる。そのため、この場合も、グラニュラ層の磁性粒子間に適度な交換相互作用を導入することが可能になり、結合制御層の上に、グラニュラ層を適切に形成できる。
【００２５】
磁気記録媒体は、基板と配向制御層との間に、配向制御層の結晶成長の下地となる下地層を更に有することが好ましい。この下地層は、例えば面心立方（ｆｃｃ）結晶構造の層、又はアモルファス層であってよい。
【００２６】
配向制御層は、例えばＲｕの非磁性層である。結合制御層、及びグラニュラ層は、例えばＣｏ系の合金の層である。このように構成すれば、配向制御層、結合制御層、及びグラニュラ層を連続的にエピタキシャル成長で形成できる。
【００２７】
尚、この磁気記録媒体は、グラニュラ層上に、金属保護層を更に備えることが好ましい。このように構成すれば、例えば、グラニュラ層の表面の凹凸を覆うことにより、グラニュラ層表面の金属の剥離等を適切に防ぐことができる。
【００２８】
（構成２）配向制御層、結合制御層、及びグラニュラ層の面内格子定数は１０％以下の差で一致している。面内格子定数とは、例えば、基板の主表面と平行な面内における結晶軸の長さである。面内格子定数は、５％以下の差で一致していることが好ましい。このように構成すれば、例えば、配向制御層、結合制御層、及びグラニュラ層をエピタキシャル成長により適切に形成できる。
【００２９】
（構成３）結合制御層は、ＣｏＣｒＰｔ層であり、グラニュラ層の磁性粒子は、ＣｏＣｒＰｔ、Ｃｏ３Ｐｔ、ＣｏＰｔ、又はＦｅＰｔの磁性粒子である。このように構成すれば、例えば、配向制御層上に、結合制御層及びグラニュラ層をエピタキシャル成長により適切に形成できる。
【００３０】
（構成４）結合制御層の磁性粒子の結晶方位に応じてグラニュラ層の磁性粒子の結晶方位を制御する第２の配向制御層を更に備え、結合制御層とグラニュラ層とは、第２の配向制御層を挟んで磁気的に層間結合する。このように構成すれば、グラニュラ層の結晶配向性をより適切に制御しつつ、結合制御層とグラニュラ層とを適切に交換結合させることができる。
【００３１】
（構成５）磁性粒子の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁性層であるグラニュラ層を備える垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法であって、上層の結晶構造の配向を制御する配向制御層を基板上に形成する配向制御層形成工程と、グラニュラ層の磁性粒子間を交換結合させる結合制御層を、配向制御層上にエピタキシャル成長により形成する結合制御層形成工程と、グラニュラ層を、結合制御層上にエピタキシャル成長により形成するグラニュラ層形成工程とを備える。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、例えば、記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体、及び磁気記録媒体の製造方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明を図示した好ましい実施の形態に基づいて詳細に説明するが、実施形態で説明される構成、形状、大きさ及び配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値及び各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、以下に説明される実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１０の構成の第１の例を示す図であり、磁気記録媒体１０の断面構造を模式的に示す。まず、本図を用いて、本発明の原理について説明する。磁気記録媒体１０は、垂直磁気記録方式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）に搭載される垂直磁気ディスクであり、基板１２、密着層１４、軟磁性層１６、下地層１８、配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４を備える。
【００３５】
基板１２は、例えばガラスで形成されたディスク基体である。このガラスとしては、例えばアルミノシリケートガラス、アルミノボロシリケートガラス、ソーダタイムガラス等が挙げられるが、中でもアルミノシリケートガラスが好適である。また、アモルファスガラス、又は結晶化ガラスを用いることができる。基板１２は、例えばカーボン、Ｔｉ、その他セラミック等の非磁性基板であってもよい。
【００３６】
密着層１４は、基板１２と軟磁性層１６との間の付着性を向上させる層である。密着層１４は、Ｃｒ、Ｔｉ又はそれらの合金等の非磁性体密着層であることが好ましい。密着層１４の膜厚は、例えば５ｎｍ程度である。
【００３７】
軟磁性層１６は、記録ヘッドとグラニュラ層２４との間に磁気回路を形成する層である。軟磁性層１６の材料としては、例えば、Ｆｅ系、Ｃｏ系の材料等が挙げられる。軟磁性層１６の膜厚は、例えば１０〜２００ｎｍ、望ましくは２０〜１００ｎｍである。
【００３８】
本例において、軟磁性層１６は、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＴａＮｂ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＡｌＳｉ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金等の強磁性金属膜と、ＦｅＭｎ、ＩｒＭｎ等の反強磁性金属膜又はＲｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｃｒ、Ｃｕ等の非磁性金属膜等との多層膜である。軟磁性層１６は、その特性向上のために、その内部に非磁性体薄膜を含有してもよい。
【００３９】
下地層１８は、上層の配向制御層２０の結晶成長の下地となる層である。下地層１８の膜厚は、例えば３ｎｍ程度である。下地層１８は、例えば多層膜であり、Ｐｄ、Ｔａ、ＮｉＷ、Ｒｕ、Ｒｕ合金、又はそれらの積層構造からなる。下地層１８は、例えばｆｃｃ結晶構造の層、又はアモルファス層であってよい。
【００４０】
尚、密着層１４、軟磁性層１６、及び下地層１８は、例えば公知のスパッタリング法により、基板１２上にこの順番で順次形成される。基板１２、密着層１４、軟磁性層１６、及び下地層１８に用いられる材料、及び積層構造等は、後述する結合制御層２２及びグラニュラ層２４の特性を損なわない限りにおいて、適宜変更しても差し支えない。
【００４１】
配向制御層２０は、上層の結合制御層２２及びグラニュラ層２４の結晶方位を制御する層であり、エピタキシャル成長により、密着層１４、軟磁性層１６、及び下地層１８を介して基板１２上に形成される。本例において、配向制御層２０は、例えばｈｃｐ構造のＲｕ合金層である。また、配向制御層２０の膜厚は、例えば１０〜４０ｎｍ、好ましくは２０〜３０ｎｍ程度である。
【００４２】
結合制御層２２は、上層のグラニュラ層２４の磁性粒子間を交換結合させる磁性層である。結合制御層２２は、配向制御層２０とのエピタキシャル関係を保った結晶成長をさせるエピタキシャル成長により、配向制御層２０上に形成される。これにより、結合制御層２２は、配向制御層２０により結晶方位が制御される磁性粒子を有する層となる。
【００４３】
また、結合制御層２２は、グラニュラ層２４とは異なる連続膜である。結合制御層２２は、例えばｈｃｐ構造のＣｏＣｒＰｔ層等のＣｏ系の合金の層であることが好ましい。このＣｏＣｒＰｔ層は、合金中にＢ、Ｔａ，Ｔｉ，Ｃｕ等の添加元素を微量加えたＣｏＣｒＰｔ合金からなる層であってもよい。結合制御層２２の膜厚は、例えば５〜５０ｎｍ、望ましくは１０〜３０ｎｍである。
【００４４】
グラニュラ層２４は、微細化された磁性粒子である強磁性体結晶粒の粒界に非磁性物質が偏析したグラニュラ構造の磁気記録層である。グラニュラ層２４は、結合制御層２２とのエピタキシャル関係を保った結晶成長をさせるエピタキシャル成長により、結合制御層２２上に形成される。これにより、グラニュラ層２４は、結合制御層２２の磁性粒子と結晶方位が揃った磁性粒子を有する層となる。グラニュラ層２４の膜厚は、例えば１０〜４５ｎｍ、望ましくは１５〜４０ｎｍである。
【００４５】
グラニュラ層２４の粒界相の非磁性物質は、例えばＳｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、又はＣｅ等の元素を含んだ酸化物（例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等）である。この酸化物の含有量は、例えば１０〜１６ａｔ％、好ましくは１２〜１４ａｔ％である。
【００４６】
グラニュラ層２４の磁性粒子は、結合制御層２２を構成する金属と同じ金属の結晶粒子であることが好ましく、例えばｈｃｐ構造のＣｏＣｒＰｔ合金等のＣｏ系の合金からなる。このＣｏＣｒＰｔ合金は、合金中にＢ、Ｔａ，Ｔｉ，Ｃｕ等の添加元素を微量加えたＣｏＣｒＰｔ合金であってよい。グラニュラ層２４の磁性粒子は、Ｃｏ３Ｐｔ、ＣｏＰｔ等の磁性粒子であってもよい。また、例えばＦｅＰｔ等の、Ｃｏ系以外の合金からなる磁性粒子であってもよい。
【００４７】
本例によれば、例えば、配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４を連続的にエピタキシャル成長で適切に形成できる。また、これにより、グラニュラ層２４の下に、結合制御層２２を適切に形成できる。
【００４８】
尚、磁気記録媒体１０は、グラニュラ層２４の上に、例えばカーボン保護層及び潤滑層等を更に備えることが好ましい。カーボン保護層は、記録ヘッドの衝撃から磁気記録媒体１０を防護する炭素系の層であり、例えばダイヤモンド・ライク・カーボン膜である。潤滑層は、記録ヘッドと磁気記録媒体１０との間の潤滑性を高める層であり、例えばディップコート法で形成されたＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）の膜である。
【００４９】
ここで、エピタキシャル膜である配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４の特徴について、更に詳しく説明する。本例の構造では、配向制御層２０と、結合制御層２２と、磁気記録層２４を、エピタキシャル関係を保ったまま成長させることが重要である。
【００５０】
そのため、例えば、グラニュラ層２４の磁性粒子の材料として、六方晶系であり、その長軸が膜面に垂直な方向へ配向した材料を用いる場合、結合制御層２２に用いる材料としては、（１）六方晶系を有し、その長軸が膜面に垂直方向に配向した材料、又は（２）立方晶ないし正方晶系であり、その体対角線（１１１）軸が膜面に垂直方向に配向した材料を用いることが好適である。
【００５１】
また、グラニュラ層２４の磁性粒子の材料として、立方晶ないし正方晶の稜線（００１）軸が膜面と垂直に配向した材料を用いる場合、結合制御層２２に用いる材料としては、立方晶ないし正方晶の稜線（００１）軸が膜面と垂直に配向した材料を用いることが望ましい。
【００５２】
また、配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４は、例えば六方最密充填（ｈｃｐ）結晶構造等の同一の結晶構造を有してもよい。そして、いずれの場合にも、配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４の面内格子定数は１０％以下の差で一致していることが望ましく、より好ましくは５％以下の差で一致していることがよい。このようにすれば、例えば、配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４を、エピタキシャル関係を保ったまま適切に成長させることができる。そのため、グラニュラ層２４の特性にも最も重要な結晶構造及び配向を保ったまま、グラニュラ層２４の下部に結合制御層２２を設けることが可能になる。また、これにより、例えば、従来のＣＧＣ構造における欠点であった、グラニュラ層２４と記録ヘッドの浮上面との距離の問題、プロセスダメージ、及び耐候性の問題等を適切に解決できる。
【００５３】
以下、これらの利点について更に詳しく説明する。まず、第１の利点は、結合制御層２２をグラニュラ層２４の下部に設けたため、グラニュラ層２４と記録ヘッドの浮上面との距離が小さくなる。そのため、磁気記録層として機能するグラニュラ層２４を貫通する実効的な磁束が増大し、グラニュラ層２４により大きな磁界を与えることができる。また、これにより、磁気異方性定数が大きな材料をグラニュラ層２４に用いることが可能となる。
【００５４】
第２の利点は、プロセスダメージを回避でき、かつ耐環境性に優れた媒体構造となることである。現在、垂直磁気記録媒体では、媒体最表面にＣＶＤないしスパッタリング法によりカーボン保護層を形成することが一般的である。しかし、従来のＣＧＣ構造のように、グラニュラ層上に結合制御層を設けた場合、この際の温度上昇、及びイオン衝撃により、磁性層、特にグラニュラ層上部に設けた結合制御層がダメージを受け。磁気特性が劣化することが知られている。また、グラニュラ層上に結合制御層を設けた場合、使用中の温度変化、カーボン保護層の磨耗、記録ヘッドとの物理的接触によるダメージにより磁気特性が劣化するという耐候性の問題も生じる。そして、これらのように磁気特性が劣化すると、例えば結合制御層の保磁力Ｈｃが低下することとなる。これに対し、本例によれば、結合制御層２２が媒体最表面の磁性層ではなくなるため、耐候性やプロセスダメージの問題が生じにくくなる。
【００５５】
第３の利点は、平坦かつ平滑な結合制御層２２を形成できることである。これにより、磁気特性がより向上する。また、磁気特性の面内分布が改善する。
【００５６】
グラニュラ層の表面は、グラニュラ構造における結晶粒の柱状成長の影響を受け、１ｎｍ以上の凹凸を有することとなる。そのため、グラニュラ層上に結合制御層を形成する場合、グラニュラ層表面の凹凸の影響で結合制御層の平坦度が悪くなり、結合制御層の結晶配向性が低下するおそれがある。
【００５７】
これに対し、本例のように、結合制御層２２をグラニュラ層２４の下部に形成する場合、平坦かつ平滑な連続膜であり、配向性が高い結合制御層２２を適切に形成できる。また、これにより、高い保磁力Ｈｃを有する結合制御層２２を適切に形成できる。更には、平坦かつ平滑な連続膜である配向制御層上のエピタキシャル成長でグラニュラ層２４を形成することにより、磁気特性の優れたグラニュラ層２４を適切に形成できる。
【００５８】
以上のように、本例によれば、グラニュラ層２４の下部に結合制御層２２を適切に形成できる。また、これにより、従来の構造における各種問題点を解決して、高いＳ／Ｎ比を実現する、記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体１０を適切に提供できる。
【００５９】
図２は、磁気記録媒体１０の構成の第２の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図２において、図１と同一又は同様の構成は、図１と同じ符号を付して説明を省略する。本例において、磁気記録媒体１０は、配向制御層２６及び金属保護層２８を更に備える。
【００６０】
配向制御層２６は、第２の配向制御層の一例であり、結合制御層２２とグラニュラ層２４との間に形成され、結合制御層２２の磁性粒子の結晶方位に応じて、グラニュラ層２４の磁性粒子の結晶方位を制御する。
【００６１】
配向制御層２６は、例えばｈｃｐ構造のＲｕ合金層である。配向制御層２６の膜厚は、例えば０．５〜２ｎｍ程度である。また、本例において、配向制御層２６は、非磁性層である。結合制御層２２とグラニュラ層２４とは、配向制御層２６を挟んで磁気的に層間結合する。このように構成すれば、グラニュラ層２４の結晶配向性をより適切に制御しつつ、結合制御層２２とグラニュラ層２４とを適切に交換結合させることができる。
【００６２】
尚、本例の構造では、配向制御層２０、結合制御層２２、配向制御層２６、及びグラニュラ層２４をエピタキシャル関係を保ったまま成長させることが重要である。また、配向制御層２０、結合制御層２２、配向制御層２６、及びグラニュラ層２４の面内格子定数は１０％以下の差で一致していることが望ましく、より好ましくは５％以下の差で一致していることがよい。
【００６３】
金属保護層２８は、例えばＣｒ又はＣｒＴｉ等の金属膜であり、例えばスパッタリング法により、グラニュラ層２４上に形成される。金属保護層２８の厚さは、例えば２ｎｍ以下、より好ましくは１ｎｍ以下（例えば０．１〜１ｎｍ）である。このように構成すれば、例えば、グラニュラ層２４の表面の凹凸を覆うことにより、グラニュラ層２４表面の金属の剥離等を適切に防ぐことができる。
【００６４】
本例においても、グラニュラ層２４の下部に結合制御層２２を適切に形成できる。また、これにより、従来の構造における各種問題点を解決して、高いＳ／Ｎ比を実現する、記録密度の更なる高密度化に適した磁気記録媒体１０を適切に提供できる。尚、磁気記録媒体１０にカーボン保護層及び潤滑層を更に形成する場合、カーボン保護層及び潤滑層は、例えば、金属保護層２８上に形成される。
【００６５】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳しく説明する。
（実施例１）
実施例１に係る磁気記録媒体１０として、図１を用いて説明した磁気記録媒体１０を作製する。配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４は、エピタキシャル成長により形成する。成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法で行う事が望ましい。本実施例では、形成室の真空度を２×１０−５Ｐａとした後、スパッタリング用ガスとしてＡｒガスを形成室に導入し、成膜時圧力を２Ｐａ以下とする条件で行った。配向制御層２０は、厚さ２０ｎｍのｈｃｐ構造のＲｕ合金層、結合制御層２２は、厚さ２０ｎｍのｈｃｐ構造のＣｏＣｒＰｔ層とする。また、グラニュラ層２４は、厚さ３０ｎｍであり、ｈｃｐ構造のＣｏＣｒＰｔ合金の磁性粒子を含む。また、グラニュラ層２４は、非磁性物質として、１２〜１４ａｔ％のＳｉＯ２を含む。
【００６６】
（実施例２）
実施例２に係る磁気記録媒体１０として、図２を用いて説明した磁気記録媒体１０を作製する。結合制御層２２とグラニュラ層２４との間に配向制御層２６を形成する以外は、実施例１と同様に配向制御層２０、結合制御層２２、及びグラニュラ層２４を形成する。配向制御層２６は、厚さ１ｎｍのｈｃｐ構造のＲｕ合金層とする。また、金属保護層２８は、厚さ１ｎｍのＣｒ膜とする。
【００６７】
（比較例１、２）
比較例１に係る磁気記録媒体として、グラニュラ層の上に結合制御層が形成される磁気記録媒体を作製する。グラニュラ層及び結合制御層の組成は実施例１と同様とする。また、結合制御層を形成しないこと以外は比較例１と同様にして、比較例２に係る磁気記録媒体を作製する。
【００６８】
（評価）
実施例１、２及び比較例１、２に係る磁気記録媒体に対し、Δθ５０及び保磁力Ｈｃの評価を行った。Δθ５０は、結晶軸のバラツキの程度を示す指標であり、この値が小さい程結晶配向が優れていることを意味する。本実施例においては、磁気記録媒体の主表面と平行な面に垂直に存在する磁気記録層のｈｃｐ構造のｃ軸の方位バラツキを意味する。表１は、これらの評価結果を示す。
【表１】
2008251101.tif 000003
【００６９】
Δθ５０の評価結果から、グラニュラ層上に結合制御層を形成する比較例１と比べ、グラニュラ層２４の下に結合制御層２２を形成する実施例１、２における結晶の配向性が良好であることがわかる。また、結晶の配向性の高い平坦な結合制御層２２を形成できる実施例１、２においては、結合制御層２２の磁性粒子の結晶のｃ軸の向きが乱れないため、比較例１と比べて保磁力Ｈｃが高くなっていることがわかる。また、実施例１、２においては、結合制御層２２形成することにより、比較例２と比べて保磁力Ｈｃが高くなっていることがわかる。
【００７０】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、例えば磁気記録媒体に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１０の構成の第１の例を示す図である。
【図２】磁気記録媒体１０の構成の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０・・・磁気記録媒体、１２・・・基板、１４・・・密着層、１６・・・軟磁性層、１８・・・下地層、２０・・・配向制御層、２２・・・結合制御層、２４・・・グラニュラ層、２６・・・配向制御層、２８・・・金属保護層
【図１】
2008251101.tif 000004
【図２】
2008251101.tif 000005