(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】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の上方に形成される軟磁性層１６と、軟磁性層１６の上方に形成される磁気記録層２０とを備え、軟磁性層１６は、基板１２の上方に形成される軟磁性金属層１０２ａと、軟磁性金属層１０２ａの上方に形成される、軟磁性金属層１０２ａよりも比抵抗が高い高抵抗層１０４と、高抵抗層１０４の上方に形成される軟磁性金属層１０２ｂとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であって、
基板と、
前記基板の上方に形成される軟磁性層と、
前記軟磁性層の上方に形成される磁気記録層と
を備え、
前記軟磁性層は、
前記基板の上方に形成される第１の軟磁性金属層と、
前記第１の軟磁性金属層の上方に形成される、前記第１の軟磁性金属層よりも比抵抗が高い高抵抗層と、
前記高抵抗層の上方に形成される第２の軟磁性金属層と
を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第１の軟磁性金属層の膜厚は、前記第１の軟磁性金属層内の自由電子の平均自由行程よりも小さく、
前記第２の軟磁性金属層の膜厚は、前記第２の軟磁性金属層内の自由電子の平均自由行程よりも小さい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】
前記高抵抗層は、前記第１の軟磁性金属層の表面を化学反応させる表面処理により形成される層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】
前記高抵抗層は、前記第１の軟磁性金属層上の一部分の領域に形成され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】
前記軟磁性層は、
前記基板の上方、かつ前記第１の軟磁性金属層の下方に形成される第３の軟磁性金属層と、
第３の軟磁性金属層の上方、かつ前記第１の軟磁性金属層の下方に形成される非磁性層と
を更に有し、
前記第１の軟磁性金属層と、前記第３の軟磁性金属層とは、前記非磁性層を介して反強磁性結合することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
前記軟磁性層は、反強磁性層を更に有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法であって、
基板の上方に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程と、
前記軟磁性層の上方に磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程と
を備え、
前記軟磁性層形成工程は、
前記基板の上方に第１の軟磁性金属層を形成し、
前記第１の軟磁性金属層の上方に、前記第１の軟磁性金属層よりも比抵抗が高い高抵抗層を形成し、
前記高抵抗層の上方に、第２の軟磁性金属層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記軟磁性層形成工程は、
前記第１の軟磁性金属層を気体中へ曝露して、前記第１の軟磁性金属層の表面を化学反応させる表面処理を行うことにより、前記第１の軟磁性金属層の表面に前記高抵抗層を形成することを特徴とする請求項７に記載の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。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。
【０００４】
また、垂直磁気記録媒体では、磁気記録層の下部に軟磁性層と呼ばれる強磁性層が設けられている。軟磁性層により、記録ヘッドからの磁束を収束させ、また鏡像効果により、長手記録媒体に比べ急峻で大きな磁界を発生させることが可能になる。
【０００５】
ここで、軟磁性層は、垂直磁気記録媒体に必須な層構造の一つであるが、同時に、信号再生時のノイズ源にもなり得る。その一つは、軟磁性層が磁区を形成することにより、その磁壁からの漏洩磁束がノイズとして検出されるものである。そして、このノイズを低減するためには、軟磁性層の磁区制御が必要である。
【０００６】
これを解決する手段として、現在、主に二つの方法が用いられている。一つは反強磁性体と強磁性体の積層構造を用い、界面に生じる交換結合による一方向性異方性を利用して、強磁性体にバイアス磁界を印加する方法である（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００７】
また、もう一つは、非磁性層を介して強磁性体をサンドイッチ状に積層して、非磁性層を介した反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を作成する方法である（例えば、非特許文献１、特許文献１参照。）。この積層フェリ磁性構造では、見かけ上、軟磁性層の磁化をゼロとすることができる。そのため、磁壁からの漏洩磁束を閉じ込めることができ、より有効に軟磁性層の磁区制御を行うことができる。
【非特許文献１】ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．３８、ｐｐ．１９９１（２００２）
【非特許文献２】ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．４０、ｐｐ．２３８３（２００４）
【特許文献１】特開２００４−７９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、軟磁性層に求められる課題は、単に漏洩磁束の閉じ込めにとどまるものではない。例えば、軟磁性層の上部は、記録ヘッドからの磁束が通過する領域となるため、記録ヘッド及び磁気記録層からの磁束によって軟磁性層自体が磁気的に飽和しないことが求められる。また、実際の磁気記録は数１０ＭＨｚ以上の高周波で行われるので、この領域においても十分な透磁率を有していることが必要となる。
【０００９】
尚、高周波における透磁率の低下の原因は、磁束の時間変化による渦電流損失が材料中に生じるためである。そして、この渦電流損失を低減するためには、フェライト等の高抵抗材料を用いる方法や、強磁性金属材料を微結晶集合体とする微結晶強磁性金属材料を作成し、結晶粒界に高抵抗材料を析出させる方法等が考えられる。しかしながら、上記のフェライトや微結晶強磁性金属材料を垂直磁気記録媒体に用いることによる媒体特性上の問題点や、製造上の問題点は、現在に至るまで検討されていない。そのため、例えば、フェライトや微結晶強磁性金属材料等を用いない場合にも適用可能な、渦電流損失を低減し得る構成が求められている。
【００１０】
ここで、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合、軟磁性層には、（１）磁壁からの漏洩磁界を閉じ込めること、（２）記録ヘッド、磁気記録層からの漏洩磁界に対して磁気的飽和を起こさないだけの磁化を有すること、（３）高周波領域で十分な透磁率を有すること、といった特性が求められる。
【００１１】
上記（１）の条件を満たすためには、結晶粒界における磁壁移動のピンニングを避ける目的で、例えば、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＴａＮｂ等のアモルファス材料で軟磁性層を形成することが考えられる。
【００１２】
しかし、軟磁性層の磁化を大きくしようとする場合、軟磁性層を厚くする必要がある。そのため、上記（２）の条件を満たすためには、軟磁性層の膜厚をある程度厚くする必要がある。一方、軟磁性層の透磁率を高めようとする場合、渦電流に対する電気抵抗を高めるために、軟磁性層の膜厚を小さくする必要がある。そのため、上記（３）の条件を満たすためには、軟磁性層の膜厚をある程度小さくする必要がある。
【００１３】
そして、近年の記録密度の高密度化の要求の高まりにより、例えばより高い周波数領域で磁気記録及び再生が行われることとなるため、上記アモルファス材料等の（１）の条件を満たす材料を用いた場合、（２）、（３）の条件を同時に満たす膜厚の軟磁性層を形成することが、従来公知の技術では困難になりつつある。そこで、本発明は、垂直磁気記録媒体に適した軟磁性層の構成を見出し、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】
【００１４】
本願の発明者は、鋭意研究を行い、垂直磁気記録媒体に適した軟磁性層の構成を見出した。本発明は、以下の構成を有する。
【００１５】
（構成１）垂直磁気記録方式の磁気記録媒体であって、基板と、基板の上方に形成される軟磁性層と、軟磁性層の上方に形成される磁気記録層とを備え、軟磁性層は、基板の上方に形成される第１の軟磁性金属層と、第１の軟磁性金属層の上方に形成される、第１の軟磁性金属層よりも比抵抗が高い高抵抗層と、高抵抗層の上方に形成される第２の軟磁性金属層とを有する。高抵抗層は、例えば非金属層である。高抵抗層は、第１の軟磁性金属層よりも１００倍以上比抵抗が高いことが好ましい。また、高抵抗層は、第２の軟磁性金属層よりも１００倍以上比抵抗が高いことが好ましい。
【００１６】
このように構成すれば、第１及び第２の軟磁性金属層の膜厚を低減しつつ、軟磁性層全体の膜厚を大きくできる。この場合、第１及び第２の軟磁性金属層の膜厚の低減により、各軟磁性金属層における渦電流に対する電気抵抗を高め、軟磁性層中に生じる渦電流を抑制できる。これにより、高周波領域における透磁率の低下を適切に防ぐことができる。また、軟磁性層全体では、十分に厚い膜厚とすることにより、漏洩磁界に対して磁気的飽和を起こさないだけの磁化を有する構成を実現できる。
【００１７】
従って、このように構成すれば、例えば、上記の（１）〜（３）の条件を同時に満たす軟磁性層を適切に形成できる。また、これにより、十分に高いＳ／Ｎ比を有し、記録密度の更なる高密度化に適した垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を適切に提供できる。
【００１８】
ここで、軟磁性層へ侵入する磁束は、膜面に垂直な成分のほか、記録ヘッドの主磁極からシールド方向に抜ける膜面に平行な成分を持つ。そして、膜面に垂直な成分は、記録ヘッド浮上面からの距離に依存して急峻に減少する。そのため、この成分による渦電流損の低減には、第１及び第２の軟磁性金属層に求められる膜厚の条件を逸脱しない範囲で、高抵抗層の位置を記録ヘッド浮上面側に近づけることが好ましい。そのため、記録ヘッドに近い第２の軟磁性金属層の膜厚を、記録ヘッドから遠い第１の軟磁性金属層の膜厚よりも小さくすることが好ましい。このように構成すれば、渦電流をより適切に抑制できる。
【００１９】
尚、軟磁性層は、更に多くの軟磁性金属層を有してもよい。この場合、軟磁性層は、例えば、各軟磁性金属層の間に、高抵抗層をそれぞれ有する。軟磁性層は、一部の軟磁性金属層の間に、上下の層を反強磁性結合（ＡＦＣ）させる非磁性層を有してもよい。反強磁性結合とは、例えば、反強磁性的層間相互作用による層間の磁気的結合である。また、軟磁性層は、少なくとも一部の軟磁性金属層の下に、その軟磁性金属層に交換バイアスを与える反強磁性層を有してもよい。
【００２０】
（構成２）第１の軟磁性金属層の膜厚は、第１の軟磁性金属層内の自由電子の平均自由行程よりも小さく、第２の軟磁性金属層の膜厚は、第２の軟磁性金属層内の自由電子の平均自由行程よりも小さい。
【００２１】
各軟磁性金属層内の自由電子の平均自由行程は、層の材料と、その結晶構造により決まり、数ｎｍ〜数１０ｎｍ程度である。このように構成した場合、各軟磁性金属層の平均自由行程を超えない間隔で、高抵抗層が設けられることとなる。この場合、各軟磁性金属層内において、自由電子は、高抵抗層で非弾性散乱され、各軟磁性金属層の電気抵抗を上昇させることとなる。そのため、このように構成すれば、軟磁性層中に生じる渦電流を更に適切に抑制できる。
【００２２】
（構成３）高抵抗層は、第１の軟磁性金属層の表面を化学反応させる表面処理により形成される層である。このようにすれば、例えば、容易かつ適切に高抵抗層を形成できる。高抵抗層は、例えば、酸素、窒素、及び炭素のうちのいずれかを含む層である。高抵抗層は、第１の軟磁性金属層に含まれる金属の酸化物、窒化物、炭化物等の層であってよい。
【００２３】
ここで、第１及び第２の軟磁性金属層間は、例えば、高抵抗層を介して磁気的に結合させることができる。そのため、このように構成すれば、第１及び第２の軟磁性金属層間に別途非磁性層等を設ける工程を追加することなく、例えば気体に対する曝露等の簡易なプロセス追加のみで、第１及び第２の軟磁性金属層間を適切に磁気的に結合させることができる。従って、このように構成すれば、高いＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体を、低いコストで提供できる。
【００２４】
（構成４）高抵抗層は、第１の軟磁性金属層上の一部分の領域に形成される。第１の軟磁性金属層と、第２の軟磁性金属層とは、例えば、第１の軟磁性金属層と第２の軟磁性金属層とに挟まれる領域における高抵抗層が形成されていない部分を介して、磁気的に交換結合する。高抵抗層は、例えば島状又は網目状の層であり、第１の軟磁性金属層の膜面を不連続に覆う構造を有する。高抵抗層は、第１の軟磁性金属層の膜面に渡って配列する複数の島状領域を含む層であってよい。高抵抗層は、例えば、第１の軟磁性金属層の膜面の８０％以上、好ましくは９０％以上の領域を覆う。
【００２５】
軟磁性層中に生じる渦電流を抑制するという目的を考えた場合、高抵抗層として、第１の軟磁性金属層の膜面全体を覆う連続膜を用いることも考えられる。しかしながら、第１及び第２の軟磁性金属層間において、高抵抗層を介した層間相互作用は微弱であるか、ほとんど存在しない場合も考えられる。この場合、第１及び第２の軟磁性金属層間の磁気的相互作用が弱まり、磁区制御には不都合となるため、上記（１）の条件を満たすことができないおそれもある。
【００２６】
これに対し、構成４のようにした場合、第１及び第２の軟磁性金属層は、例えば高抵抗層が形成されていない部分（以下、開口部という）を介して、直接交換結合が可能である。そのため、このように構成すれば、第１及び第２の軟磁性金属層間に適切な磁気的相互作用を生じさせ、第１及び第２の軟磁性金属層間を磁気的に交換結合させることにより、上記（１）の条件を適切に満たすことができる。
【００２７】
また、この場合、高抵抗層の開口部以外の部分では、第１及び第２の軟磁性金属層間の直接交換結合が実質的に存在しないため、第１及び第２の軟磁性金属層間の全体としての相互作用は、高抵抗層が形成される面積及び高抵抗層の膜厚に応じて、小さく抑えられる。そのため、このように構成すれば、高抵抗層の膜厚及び構造を変化させることにより、第１及び第２の軟磁性金属層間の交換結合の大きさを制御可能である。この点も、この構成の大きな利点である。
【００２８】
（構成５）軟磁性層は、基板の上方、かつ第１の軟磁性金属層の下方に形成される第３の軟磁性金属層と、第３の軟磁性金属層の上方、かつ第１の軟磁性金属層の下方に形成される非磁性層とを更に有し、第１の軟磁性金属層と、第３の軟磁性金属層とは、非磁性層を介して反強磁性結合する。
【００２９】
このように構成すれば、軟磁性層を、全体として、適切な積層フェリ磁性構造にできる。また、これにより、上記（１）の条件をより適切に満たすことができる。尚、この場合、第１及び第２の軟磁性金属層間は、例えば強磁性結合することが好ましい。第１及び第２の軟磁性金属層間は、反強磁性結合してもよい。
【００３０】
（構成６）軟磁性層は、反強磁性層を更に有する。反強磁性層は、例えば、軟磁性層中の他の層に交換バイアスを与える。このように構成すれば、例えば、軟磁性金属層内の磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて磁壁の発生を抑えることにより、漏洩磁束に起因するノイズを低減できる。反強磁性層は、例えば、第１の軟磁性金属層に交換バイアスを与える。反強磁性層は、第１の軟磁性金属層の下方に形成される第３の軟磁性金属層に交換バイアスを与えてもよい。
【００３１】
（構成７）垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法であって、基板の上方に軟磁性層を形成する軟磁性層形成工程と、軟磁性層の上方に磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程とを備え、軟磁性層形成工程は、基板の上方に第１の軟磁性金属層を形成し、第１の軟磁性金属層の上方に、第１の軟磁性金属層よりも比抵抗が高い高抵抗層を形成し、高抵抗層の上方に、第２の軟磁性金属層を形成する。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。
【００３２】
（構成８）軟磁性層形成工程は、第１の軟磁性金属層を気体中へ曝露して、第１の軟磁性金属層の表面を化学反応させる表面処理を行うことにより、第１の軟磁性金属層の表面に高抵抗層を形成する。このようにすれば、例えば、容易かつ適切に高抵抗層を形成できる。
【発明の効果】
【００３３】
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】
【００３４】
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。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態に係る磁気記録媒体１０の構成の一例を示す図であり、磁気記録媒体１０の断面構造を模式的に示す。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、配向制御層１８、磁気記録層２０、及び結合制御層２２を備える。
【００３６】
基板１２は、例えばガラスで形成される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。
【００３７】
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。軟磁性層１６は、記録ヘッドと磁気記録層２０との間に磁気回路を形成する層である。軟磁性層１６の構成については、後に更に詳しく説明する。尚、図１に示した軟磁性層１６は、軟磁性層１６の構成の第１の例である。
【００３８】
配向制御層１８は、磁気記録層２０の結晶配向を制御する層である。配向制御層１８は、例えば多層膜であり、Ｔａ、ＮｉＷ、Ｒｕ、及びＲｕ合金等からなる。磁気記録層２０は、微細化された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。この磁性粒子は、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ等を主元素とする強磁性金属粒子である。また、磁性粒子間を分離する粒界層は、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｙ、Ａｌ等の元素を含む。結合制御層２２は、磁気記録層２０の磁性粒子間を交換結合させる磁性層であり、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｂ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｂ等や、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｔｂ等の希土類元素を含んだ強磁性層である。
【００３９】
尚、基板１２、密着層１４、軟磁性層１６、配向制御層１８、磁気記録層２０、及び結合制御層２２に用いられる材料、積層構造、及び積層順序等は、本発明の効果を損なわない範囲で、適宜変更しても差し支えない。また、磁気記録媒体１０は、結合制御層２２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るＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）の膜である。
【００４０】
以下、軟磁性層１６の構成について、更に詳しく説明する。本例において、軟磁性層１６は、複数の軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、及び高抵抗層１０４を備える。軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂは、ＣｏＴａＺｒ、ＣｏＴａＮｂ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＡｌＳｉ、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金等の強磁性金属膜であり、両者の間に高抵抗層１０４を挟んで、密着層１４と配向制御層１８との間に形成される。尚、軟磁性金属層１０２ａは、第１の軟磁性金属層の一例であり、密着層１４を挟んで基板１２の上方に形成される。また、軟磁性金属層１０２ｂは、第２の軟磁性金属層の一例であり、高抵抗層１０４を挟んで軟磁性金属層１０２ａの上方に形成される。軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂは、同じ軟磁性材料で形成されてもよく、それぞれ異なる軟磁性材料で形成されてもよい。
【００４１】
軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂの膜厚は、それぞれの層内の自由電子の平均自由行程よりも小さいことが好ましい。このように構成すれば、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂの電気抵抗を高め、軟磁性層１６中に生じる渦電流を適切に抑制できる。軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂの膜厚は、例えば５〜５０ｎｍ、好ましくは１０〜３０ｎｍである。
【００４２】
尚、軟磁性層１６へ侵入する磁束において、膜面に垂直な成分は、記録ヘッド浮上面からの距離に依存して急峻に減少する。そのため、この成分による渦電流損の低減には、記録ヘッドに近い軟磁性金属層１０２ｂの膜厚を、記録ヘッドから遠い軟磁性金属層１０２ａの膜厚よりも小さくすることが好ましい。このように構成すれば、渦電流をより適切に抑制できる。
【００４３】
高抵抗層１０４は、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂよりも１００倍以上比抵抗が高い非金属層である。非金属層とは、例えば、３ｄ遷移金属であるＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等に比べその比抵抗が１０００倍以上高い材料で形成される層である。
【００４４】
このように構成すれば、高抵抗層１０４を設けることにより、軟磁性層１６全体の膜厚を小さくすることなく、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂの膜厚を低減できる。そのため、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂにおける渦電流に対する電気抵抗を高め、軟磁性層１６中に生じる渦電流を抑制できる。また、これにより、高周波領域における透磁率の低下を適切に防ぐことができる。また、軟磁性層１６全体の膜厚を小さくする必要がないため、漏洩磁界に対して磁気的飽和を起こさないだけの磁化を有する構成を適切に実現できる。
【００４５】
従って、本例によれば、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。また、これにより、十分に高いＳ／Ｎ比を有し、記録密度の更なる高密度化に適した垂直磁気記録方式の磁気記録媒体１０を適切に提供できる。
【００４６】
ここで、本例において、高抵抗層１０４は、軟磁性金属層１０２ａの膜面を不連続に覆う構造の島状又は網目状等の層である。高抵抗層１０４は、軟磁性金属層１０２ａ上の一部分の領域に形成されることにより、軟磁性金属層１０２ａの膜面の８０％以上、好ましくは９０％以上の領域を覆う。
【００４７】
このように構成した場合、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂは、高抵抗層１０４の開口部において、直接交換結合する。高抵抗層１０４の開口部とは、例えば、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂに挟まれる領域における高抵抗層１０４が形成されていない部分である。これにより、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂは、層間で磁気的に交換結合する。
【００４８】
また、この構成において、高抵抗層１０４の開口部以外の部分では、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ間の直接交換結合が実質的に存在しないこととなる。そのため、例えば、高抵抗層１０４の膜厚及び構造を変化させることにより、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ間の交換結合の大きさが制御可能になる。従って、本例によれば、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ間を適切に交換結合させることができる。また、これにより、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ内の磁壁からの漏洩磁界を適切に閉じ込め、磁気記録媒体１０のＳ／Ｎ比を適切に高めることが可能になる。
【００４９】
尚、本例において、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂは、例えば、高抵抗層１０４を介して反強磁性結合する。この場合、別途非磁性層等を設ける必要がないため、高いＳ／Ｎ比を有する磁気記録媒体１０を、低いコストで提供できる。
【００５０】
軟磁性層１６は、更に多くの軟磁性金属層１０２を有してもよい。この場合、軟磁性層１６は、例えば、各軟磁性金属層１０２の間に、高抵抗層１０４をそれぞれ有する。軟磁性層１６は、一部の軟磁性金属層１０２の間に、上下の層を反強磁性結合させる非磁性層を有してもよい。この場合、例えば、軟磁性層１６を全体として、より適切な積層フェリ磁性構造にできる。また、高抵抗層１０４を挟む２層の軟磁性金属層１０２は、例えば強磁性結合してもよい。軟磁性層１６は、少なくとも一部の軟磁性金属層１０２の下に、その軟磁性金属層１０２に交換バイアスを与える反強磁性層を有してもよい。
【００５１】
図２及び図３は、軟磁性層１６の構成の他の例を示す。尚、以下に説明する点を除き、図２及び図３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。
【００５２】
図２（ａ）は、軟磁性層１６の構成の第２の例を示す。本例において、軟磁性層１６は、軟磁性金属層１０２ｃ及び非磁性層１０６を更に有する。軟磁性金属層１０２ｃ及び非磁性層１０６は、この順番で、密着層１４（図１参照）と軟磁性金属層１０２ａとの間に形成される。軟磁性金属層１０２ｃは、第３の軟磁性金属層の一例であり、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂと同一又は同様の特徴を有する。非磁性層１０６は、例えばＲｕ、Ｉｒ、Ｏｓ、Ｃｒ、Ｃｕ等の非磁性金属膜である。この構成により、軟磁性金属層１０２ａと、軟磁性金属層１０２ｃとは、非磁性層１０６を介して反強磁性結合する。
【００５３】
このように構成すれば、軟磁性層１６を、より適切に、全体として積層フェリ磁性構造にできる。また、これにより、漏洩磁界を適切に閉じ込め、磁気記録媒体１０のＳ／Ｎ比を適切に高めることが可能になる。従って、本例によれば、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。
【００５４】
尚、本例において、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ間は、例えば強磁性結合する。軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ間は、反強磁性結合してもよい。また、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、同じ金属材料で形成してもよく、一部の軟磁性金属層１０２を他と異なる金属材料で形成してもよい。例えば、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃを、同じ第１の金属材料で形成することが考えられる。また、軟磁性金属層１０２ｃのみを第１の金属材料で形成し、高抵抗層１０４を挟んで対向する軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂを、第１の金属材料と異なる第２の金属材料で形成することも考えられる。
【００５５】
また、高抵抗層１０４を挟んで対向する軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂをそれぞれ異なる金属材料で形成することも考えられる。例えば、非磁性層１０６を挟んで対向する軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｃを第１の金属材料で形成し、高抵抗層１０４を挟んで軟磁性金属層１０２ａと対向する軟磁性金属層１０２ｂのみを、第２の金属材料で形成することが考えられる。また、軟磁性金属層１０２ｃを第１の金属材料、軟磁性金属層１０２ａを第２の金属材料、軟磁性金属層１０２ｂを、第１及び第２の金属材料と異なる第３の金属材料でそれぞれ形成することも考えられる。
【００５６】
尚、最下層の軟磁性金属層１０２ｃと、上層の軟磁性金属層１０２ａとを異なる金属材料で形成する場合、軟磁性金属層１０２ｃを形成する第１の金属材料として、軟磁性金属層１０２ａを形成する第２の金属材料よりも磁化が大きな金属材料を用いることが好ましい。また、第２の金属材料として、第１の金属材料よりも透磁率が大きく、かつ磁気異方性が弱い金属材料を用いることが好ましい。また、これとは逆に、磁化が小さな第１の金属材料と、透磁率が小さく、かつ磁気異方性が強い第２の金属材料を用いることも考えられる。
【００５７】
図２（ｂ）は、軟磁性層１６の構成の第３の例を示す。本例において、軟磁性層１６は、図２（ａ）を用いて説明した構成の下部に、軟磁性金属層１０２ｄ及び高抵抗層１０４ｂを更に有する。尚、本図において、図２（ａ）の高抵抗層１０４に対応する層は、高抵抗層１０４ａとして示してある。
【００５８】
軟磁性金属層１０２ｄは、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと同一又は同様の特徴を有する。また、高抵抗層１０４ｂは、高抵抗層１０４ａと同一又は同様の特徴を有する。本例によれば、軟磁性層１６中に生じる渦電流を抑制しつつ、軟磁性層１６全体の膜厚を更に大きくできる。これにより、高周波領域における透磁率の低下を適切に防ぎつつ、軟磁性層１６の磁化をより大きくできる。従って、本例においても、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。
【００５９】
尚、軟磁性金属層１０２ｄは、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのいずれかと同じ金属材料で形成されてもよく、いずれの軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃとも異なる金属材料で形成されてもよい。また、軟磁性層１６は、高抵抗層１０４と軟磁性金属層１０２との積層構造を、軟磁性金属層１０２ｄの下部、又は軟磁性金属層１０２ｂの上部等に更に多く有してもよい。
【００６０】
図３（ａ）は、軟磁性層１６の構成の第４の例を示す。本例において、軟磁性層１６は、図２（ａ）を用いて説明した構成の下部に、反強磁性層１０８を更に有する。反強磁性層１０８は、軟磁性金属層１０２ｃへ交換バイアスを与える反強磁性体の層であり、密着層１４（図１参照）を介して基板１２（図１参照）の上方、かつ軟磁性金属層１０２ｃの下方に形成される。反強磁性層１０８は、例えばＦｅＭｎ、ＩｒＭｎ等の反強磁性金属膜であってよい。本例においては、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、例えば、同じ第１の金属材料で形成することが考えられる。また、例えば、軟磁性金属層１０２ｃを第１の金属材料で形成し、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂを、第１の金属材料と異なる第２の金属材料で形成することも考えられる。
【００６１】
本例によれば、反強磁性体による交換バイアスと反磁性結合とを組み合わせた機能を有する磁気記録媒体１０（図１参照）を適切に形成できる。これにより、軟磁性金属層１０２ｃ内の磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて磁壁の発生を抑えることにより、漏洩磁束に起因するノイズを低減できる。また、全体として積層フェリ磁性構造となる軟磁性層１６を適切に形成できる。従って、本例においても、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。
【００６２】
図３（ｂ）は、軟磁性層１６の構成の第５の例を示す。本例において、軟磁性層１６は、図３（ａ）を用いて説明した構成における非磁性層１０６に代えて、高抵抗層１０４ｂ及び反強磁性層１０８ｂを有する。高抵抗層１０４ｂ及び反強磁性層１０８ｂは、軟磁性金属層１０２ｃと軟磁性金属層１０２ａとの間に、この順番で形成される。尚、本図において、図３（ａ）の反強磁性層１０８に対応する層は、反強磁性層１０８ａとして示してある。
【００６３】
本例において、反強磁性層１０８ａ、１０８ｂは、軟磁性金属層１０２ｃ、１０２ａへ、それぞれ交換バイアスを与える。これにより、軟磁性金属層１０２ｃ、１０２ａ内の磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて磁壁の発生を抑えることにより、漏洩磁束に起因するノイズを低減できる。そのため、本例においても、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。
【００６４】
尚、本例においては、例えば、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｃを第１の金属材料で形成し、軟磁性金属層１０２ｂを、第１の金属材料と異なる第２の金属材料で形成することが考えられる。また、軟磁性層１６は、反強磁性層１０８ｂを省略した構成を有してもよい。この場合、高抵抗層１０４ｂは、軟磁性金属層１０２ｃと軟磁性金属層１０２ａと挟まれ、例えば開口部を介して、軟磁性金属層１０２ｃと軟磁性金属層１０２ａとを直接交換結合させる。この場合も、例えば、反強磁性層１０８ａが軟磁性金属層１０２ｃへ与える交換バイアス、及び高抵抗層１０４ｂ、１０４ａを介しての交換結合により、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの磁化容易軸方向を揃えることができる。そのため、この場合も、漏洩磁束に起因するノイズを低減できる。また、これにより、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。
【００６５】
以下、実施例により、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を用いて説明した構成の磁気記録媒体１０を作製する。磁気記録媒体１０の製造工程では、例えば軟磁性層形成工程、磁気記録層形成工程等により、基板１２上に形成される各層を順番に形成する。尚、各層を形成する工程において、軟磁性層形成工程以外は、公知の各工程と同一又は同様の工程であってよい。
【００６６】
軟磁性層形成工程は、密着層１４上に軟磁性層１６を形成する工程であり、軟磁性金属層１０２ａ、高抵抗層１０４、及び軟磁性金属層１０２ｂをこの順番で形成する。
【００６７】
このうち、軟磁性金属層１０２ａ、１０２ｂの形成は、例えば公知のスパッタリング法により行う。また、高抵抗層１０４の形成は、例えば、軟磁性金属層１０２ａの表面を化学反応させる表面処理により行う。この表面処理は、例えば、軟磁性金属層１０２ａを気体中へ曝露することにより行う。
【００６８】
気体中へ曝露を行うプロセスは、例えば、酸素、窒素、炭素、又はフッ素を含む気体種への曝露とすることが好ましい。また、このプロセスにおいては、これらの気体種を加速して照射してもよいし、プラズマ化、紫外線照射による解離、またオゾン導入を行ってもよい。このようにすれば、化学変化を適切に促進できる。また、これらの気体種の導入は、例えばスパッタリング後の雰囲気中のスパッタリングガスをそのまま利用してもよいし、スパッタリングガスを別途新規ガスに置換してもよい。また、スパッタリング後の真空容器の残留ガスを利用してもよい。また、膜形成用の真空容器間の基板搬送時に気体曝露を行ってもよい。このようにすれば、容易かつ適切に高抵抗層１０４を形成できる。
【００６９】
尚、高抵抗層１０４の膜厚及び構造は、上記のプロセス時間及びプロセス条件を変化させることにより制御可能である。例えば、プロセス時間及びプロセス条件の制御により、網目状又は島状の高抵抗層１０４等を形成できる。また、例えば層形成後のエッチングにより、高抵抗層１０４の開口部を形成してもよい。高抵抗層１０４の開口部は、高抵抗層１０４の形成前に軟磁性金属層１０２ａの一部をマスクすることによって、形成してもよい。
【００７０】
本実施例によれば、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。また、これにより、十分に高いＳ／Ｎ比を有し、記録密度の更なる高密度化に適した垂直磁気記録方式の磁気記録媒体１０を適切に提供できる。
【００７１】
（実施例２〜５）
実施例２〜５に係る磁気記録媒体１０として、図２（ａ）、（ｂ）及び図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明した構成の磁気記録媒体１０をそれぞれ作製する。各実施例において、高抵抗層１０４以外の層は、公知の工程と同一又は同様の工程によって形成する。また、高抵抗層１０４は、実施例１と同一又は同様の工程によって形成する。
【００７２】
これらの実施例においても、垂直記録媒体において高いＳ／Ｎ比を実現しようとする場合に必要となる諸条件を満たす軟磁性層１６を、適切に形成できる。また、これにより、十分に高いＳ／Ｎ比を有し、記録密度の更なる高密度化に適した垂直磁気記録方式の磁気記録媒体１０を適切に提供できる。
【００７３】
更には、実施例２によれば、例えば、図２（ａ）を用いて説明したように、軟磁性金属層１０２ａと、軟磁性金属層１０２ｃとを非磁性層１０６を介して反強磁性結合させることにより、軟磁性層１６を、より適切に、全体として積層フェリ磁性構造にできる。実施例３によれば、例えば、図２（ｂ）を用いて説明したように、軟磁性金属層１０２ｄを更に設けることにより、軟磁性層１６中に生じる渦電流を抑制しつつ、軟磁性層１６全体の膜厚を更に大きくできる。
【００７４】
また、実施例４によれば、例えば、図３（ａ）を用いて説明したように、軟磁性金属層１０２ｃへ交換バイアスを与える反強磁性層１０８を設けることにより、反強磁性体による交換バイアスと反磁性結合とを組み合わせた構成を実現できる。また、これにより、全体として積層フェリ磁性構造となる軟磁性層１６を適切に形成できる。実施例５によれば、例えば、図３（ｂ）を用いて説明したように、軟磁性金属層１０２ｃ、１０２ａへそれぞれ交換バイアスを与える反強磁性層１０８ａ、１０８ｂを設けることにより、軟磁性金属層１０２ｃ、１０２ａ内の磁性粒子の磁化容易軸方向を揃えて、磁壁の発生を抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
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】
【００７６】
【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】軟磁性層１６の構成の他の例を示す図である。図２（ａ）は、軟磁性層１６の構成の第２の例を示す。図２（ｂ）は、軟磁性層１６の構成の第３の例を示す。
【図３】軟磁性層１６の構成の他の例を示す図である。図３（ａ）は、軟磁性層１６の構成の第４の例を示す。図３（ｂ）は、軟磁性層１６の構成の第５の例を示す。
【符号の説明】
【００７７】
１０・・・磁気記録媒体、１２・・・基板、１４・・・密着層、１６・・・軟磁性層、１８・・・配向制御層、２０・・・磁気記録層、２２・・・結合制御層、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ・・・軟磁性金属層、１０４、１０４ａ、１０４ｂ・・・高抵抗層、１０６・・・非磁性層、１０８、１０８ａ、１０８ｂ・・・反強磁性層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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