(57)【要約】【課題】磁気データ記録粒状層の結晶化度と磁気結晶異方性を高めることにより、垂直磁気記録媒体に要求される熱安定性と雑音特性を達成すること。【解決手段】磁気記録媒体２００の基板２０２上に、ニッケル（Ｎｉ）と、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上で５０原子パーセント以下であり且つ１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ以下の質量磁化率を有する合金化元素とからなるシード層２０４を付着し、続いて下地層２０６、磁気データ記録粒状層２０８を順次付着する。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から選択される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に付着され、ニッケル（Ｎｉ）と合金化元素とを含み、更に金属酸化物を含むシード層と、
該シード層上に付着された下地層と、
該下地層上に付着された磁気データ記録粒状層と、
を備え、
前記合金化元素の面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上で５０原子パーセント以下であり、また、前記合金化元素は１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金から成る請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記磁気データ記録粒状層は、ＣｏＣｒＰｔ合金から成る請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記ＣｏＣｒＰｔ合金から成る磁気データ記録粒状層は、更に酸素（Ｏ）を含む請求項４に記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
更に、前記磁気データ記録粒状層上に付着された飽和磁化調整層を含む請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記飽和磁化調整層が、ＣｏＰｔ合金から成る請求項６に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記飽和磁化調整層が、クロム（Ｃｒ）又はホウ素（Ｂ）又はこれらの組み合わせと合金化される請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項９に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
基板と、
該基板上に付着され、ニッケル（Ｎｉ）と合金化元素とを含み、更に金属酸化物を含むシード層と、
該シード層上に付着された下地層と、
該下地層上に付着された磁気データ記録粒状層と、
を備え、
前記合金化元素は、室温以上でニッケル（Ｎｉ）に溶解可能で、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有し、且つ、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１２】
前記合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１３】
ニッケル（Ｎｉ）に添加される前記合金化元素は、室温以上で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下である請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１４】
前記下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金である請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記磁気データ記録粒状層は、ＣｏＣｒＰｔ合金から成る請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記ＣｏＣｒＰｔ合金から成る磁気データ記録粒状層は、更に酸素（Ｏ）を含む請求項１５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１７】
更に、前記磁気データ記録粒状層上に付着された飽和磁化調整層を含む請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項１８】
前記飽和磁化調整層が、ＣｏＰｔ合金から成る請求項１７に記載の磁気記録媒体。
【請求項１９】
前記飽和磁化調整層が、クロム（Ｃｒ）又はホウ素（Ｂ）又はこれらの組み合わせと合金化される請求項１８に記載の磁気記録媒体。
【請求項２０】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【請求項２１】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項２０に記載の磁気記録媒体。
【請求項２２】
基板と、
該基板上に付着され、ニッケル（Ｎｉ）と第１合金化元素と第２合金化元素とを含むシード層と、
該シード層上に付着された下地層と、
該下地層上に付着された磁気データ記録粒状層と、
を備えたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２３】
前記第１合金化元素の面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が、室温以上で５０原子パーセント以下である請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２４】
ニッケル（Ｎｉ）に添加される前記第２合金化元素は、室温以上で該第２合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下である請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２５】
前記第１合金化元素と前記第２合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２６】
前記第２合金化元素は、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２７】
前記第１合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２８】
前記第２合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項２９】
前記下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金から成る請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３０】
前記磁気データ記録粒状層は、ＣｏＣｒＰｔ合金から成る請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３１】
前記ＣｏＣｒＰｔ合金から成る磁気データ記録粒状層は、更に酸素（Ｏ）を含む請求項３０に記載の磁気記録媒体。
【請求項３２】
更に、前記磁気データ記録粒状層上に付着された飽和磁化調整層を含む請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３３】
前記飽和磁化調整層が、ＣｏＰｔ合金から成る請求項３２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３４】
前記飽和磁化調整層が、クロム（Ｃｒ）又はホウ素（Ｂ）又はこれらの組み合わせと合金化される請求項３３に記載の磁気記録媒体。
【請求項３５】
前記シード層は、更に金属酸化物を含む請求項２２に記載の磁気記録媒体。
【請求項３６】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項３５に記載の磁気記録媒体。
【請求項３７】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項３６に記載の磁気記録媒体。
【請求項３８】
ニッケル（Ｎｉ）と、
ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択された合金化元素と、
金属酸化物と、
を含むことを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項３９】
前記合金化元素が、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より多く、固溶限を５０原子パーセント超えない量で存在する請求項３８に記載のスパッタターゲット。
【請求項４０】
前記合金化元素が、磁気記録媒体の下地層及び磁気データ記録粒状層の粒径を微細化するためのものである請求項３８に記載のスパッタターゲット。
【請求項４１】
前記合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する請求項３８に記載のスパッタターゲット。
【請求項４２】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項３８に記載のスパッタターゲット。
【請求項４３】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項４２に記載のスパッタターゲット。
【請求項４４】
ニッケル（Ｎｉ）と、
アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択された合金化元素と、
金属酸化物と、
を含むことを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項４５】
前記合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する請求項４４に記載のスパッタターゲット。
【請求項４６】
前記合金化元素が、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限の１０原子パーセント以下の量で存在する請求項４４に記載のスパッタターゲット。
【請求項４７】
前記合金化元素は、下地層の格子不整合を低減し、接合面応力を低減し、磁気記録媒体の磁気データ記録粒状層に対する下地層の結晶化度を増強する請求項４４に記載のスパッタターゲット。
【請求項４８】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項４７に記載のスパッタターゲット。
【請求項４９】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項４８に記載のスパッタターゲット。
【請求項５０】
ニッケル（Ｎｉ）と、
ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される第１合金化元素と、
アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される第２合金化元素と、
を含むことを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項５１】
前記第１合金化元素が、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より多く固溶限を５０原子パーセント超えない量で存在する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５２】
前記第１合金化元素が、磁気記録媒体の下地層及び磁気データ記録粒状層の粒径を微細化する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５３】
前記第１合金化元素及び前記第２合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５４】
金属酸化物を更に含む請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５５】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項５４に記載のスパッタターゲット。
【請求項５６】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する請求項５５に記載のスパッタターゲット。
【請求項５７】
前記第２合金化元素は、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５８】
前記第２合金化元素が、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限の１０原子パーセント以下の量で存在する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項５９】
前記第２合金化元素は、下地層の格子不整合を低減し、接合面応力を低減し、磁気記録媒体の磁気データ記録粒状層に対する下地層の結晶化度を増強する請求項５０に記載のスパッタターゲット。
【請求項６０】
ニッケル（Ｎｉ）と、室温以上で面心立方のニッケル（Ｎｉ）相への溶解度が５０原子パーセント以下で且つ１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する合金化元素とを含み、更に、金属酸化物を含んで成る第１のスパッタターゲットにより、基板上に少なくとも第１のシード層をスパッタするステップと、
第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上に少なくとも第１の下地層をスパッタするステップと、
第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上に第１の磁気データ記録粒状層をスパッタするステップと、
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６１】
前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される請求項６０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６２】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項６０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６３】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有することが可能な請求項６２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６４】
前記第１のシード層、前記第１の下地層、又は、前記第１の磁気データ記録粒状層、又は、これらの組み合わせを、コ・スパッタリング装置を用いてスパッタする請求項６０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６５】
ニッケル（Ｎｉ）と、室温以上で面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が１０原子パーセント以下で且つ１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する合金化元素とを含み、更に、金属酸化物を含んでなる第１のスパッタターゲットにより基板上に少なくとも第１のシード層をスパッタするステップと、
第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上に少なくとも第１の下地層をスパッタするステップと、
第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上に第１の磁気データ記録粒状層をスパッタするステップと、
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６６】
前記合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される請求項６５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６７】
前記合金化元素は、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する請求項６５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６８】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項６５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６９】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有することが可能な請求項６８に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７０】
ニッケル（Ｎｉ）と、室温以上で面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が５０原子パーセント以下で且つ１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する第１合金化元素と、室温以上で面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が１０原子パーセント以下で且つ１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する第２合金化元素とを含んでなる第１のスパッタターゲットにより基板上に少なくとも第１のシード層をスパッタするステップと、
第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上に少なくとも第１の下地層をスパッタするステップと、
第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上に第１の磁気データ記録粒状層をスパッタするステップと、
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７１】
前記第１合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される請求項７０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７２】
前記第２合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される請求項７０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７３】
前記第２合金化元素は、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する請求項７０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７４】
前記第１のスパッタターゲットは、更に金属酸化物を含む請求項７０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７５】
前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する請求項７４に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７６】
前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素が、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有することが可能な請求項７５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、一般的には、磁気記録媒体に関し、特に、垂直磁気記録（ＰＭＲ）用途に用いられる磁気記録媒体のためのシード層のデポジション（以下、付着と称す）に関し、前記シード層はニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするスパッタターゲットを用いて付着され、前記シード層に続いて付着される下地層又は粒状磁気層の粒径を微細化し格子不整合を低減する。また、本発明は、この磁気記録媒体の製造に使用するスパッタターゲット及びこの磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
直流（ＤＣ）マグネトロンスパッタリングプロセスは、例えば半導体表面を被覆し、又は、磁気記録媒体の表面に成膜したりするような、精密に制御された厚さ及び狭い原子分率公差内の薄膜材料付着物を基板上に形成する種々の分野に用いられている。公知の一形態においては、ターゲットの背面に磁石を配置することによりスパッタターゲットに長円形状の磁場を付与する。電子が、スパッタターゲット近傍で捕捉され、アルゴンイオンの生成を改善し、スパッタリング速度を増加させる。このプラズマ内のイオンはスパッタターゲット表面に衝突して、これによりスパッタターゲットがその表面から原子を放出する。陰極側のスパッタターゲットと被覆対象である陽極側の基板との間の電圧差によって、放出された原子が基板表面に所望の膜を形成する。
【０００３】
他の通常のスパッタリング技術としては、従来からのコ・スパッタリング（co-sputtering）及びトライアトロン（triatron）を用いるコ・スパッタリングがある。コ・スパッタリングプロセスでは、独立した電源を持つ複数の独立したスパッタターゲットを真空チャンバ内に配置して同時にスパッタし、付着表面の均一性を１つ又は複数のスパッタターゲットを選択的にスパッタすることによって制御する。従来のコ・スパッタリングを用いてＸ１−Ｘ２薄膜をスパッタするには、例えば、Ｘ１から成るスパッタターゲットを、Ｘ２から成るスパッタターゲットと共に真空チャンバ内に配置し、同時に両スパッタターゲットをスパッタする。一方、トライアトロン構造のコ・スパッタリングは、独立した組成領域を複数有した１つのスパッタターゲットを用いる。上述の例をトライアトロン構造のものに適応させる場合、単一のトライアトロンスパッタターゲットが、Ｘ１だけから成る領域とＸ２だけから成る領域を有し、しかもＸ１−Ｘ２薄膜を付着するために両領域を同時にスパッタする。
【０００４】
従来の磁気記録媒体の製造時には、夫々が異なる材料から成る複数のスパッタターゲットにより、複数の薄膜層が順次基板上にスパッタされ、その結果、薄膜の積層体が積層される。図５は、従来の磁気記録媒体の一般的な薄膜積層体１００を示す。積層体１００の底部に、一般的にアルミニウム或いはガラスから成る非磁性基板１０２がある。シード層１０４は、基板１０２上に付着され、上層の粒状組織の形状及び配向を規定し、一般的にタンタル（Ｔａ）から成る。
【０００５】
次に、多くは１つから３つの個別の層からなる下地層１０６が、シード層１０４上に付着される。下地層１０６は、一般的に弱磁性で結晶質であり、六方最密構造（ＨＣＰ）である。更に、下地層１０６は、続いて膜表面に対して垂直に付着されたコバルト（Ｃｏ）を主成分とする磁気データ記録粒状層１０８のＣｏ（０００２）集合組織を強化するのに用いられ、媒体の垂直異方性を増大させる。磁気データ記録粒状層１０８が、下地層１０６上に続いて付着され、更に、潤滑層や炭素（Ｃ）保護膜等の任意の付加層１１０が粒状層１０８上に付着される。
【０００６】
下地層１０６は、続いて付着された磁気データ記録粒状層１０８の結晶組織を強化する。更に、磁気データ記録粒状層１０８が微細な粒径の結晶構造の下地層上にエピタキシャルに成長するならば、磁気データ記録粒状層１０８の粒径も同様に微細化される。更に、下地層１０６と磁気データ記録粒状層１０８との間の緊密な格子整合は、ほとんど欠陥のない接合面を提供し、潜在的にいかなる面内磁化（in-plane magnetization）形成に対する助成作用を低減させる。
【０００７】
磁気記録媒体の単位面積当たりの記録可能なデータ量は、磁気データ記録粒状層の冶金学的な特性及び組成に直接的に関係し、同様に、磁気データ記録粒状層をスパッタするスパッタターゲット材に関係する。近年、磁気データ記録産業は、データ記録容量の持続的な増大要求を支えるべく、従来の長手磁気記録（ＬＭＲ）に対抗して垂直磁気記録（ＰＭＲ）として知られる技術を追求している。ＰＭＲは、軟磁性下地層と組み合わせて垂直磁気記録用の単磁極記録ヘッドを使用することによる高い書込み効率を有し、ビットを磁気記録媒体面に対して垂直に記録し、より小さなビットサイズとより大きな保磁力を可能にする。将来、ＰＭＲは、ディスクの保磁力を増大し信号振幅を増強して、記録文書の優れたデータ保管を可能にするものと期待されている。
【０００８】
ＰＭＲ媒体の高記録密度を達成するためには、熱安定性を高め、媒体雑音特性を下げる必要がある。ＰＭＲ媒体に要求される最も重要な熱安定性と媒体雑音特性を実現するための１つの技術は、高い磁気結晶異方性（Ｋｕ）を有する磁気領域を備えた粒状磁気媒体を提供することであり、更に、構造的に、磁気的に又電気的に隔絶した母体中に微粒の微細組織を適切に閉じ込めることである。大きな異方性エネルギは既に従来のＬＭＲでも必要とされているが、ＰＭＲは、低い媒体雑音特性と高い熱安定性を達成するために、適切な粒子間分離及び磁気領域間のごくわずかなクロストーク（cross-talk）を有するより微細な粒子の微細組織を必要とする。
【０００９】
酸素濃度の高い粒界の存在は、粒子の微粒化を著しく改善し、微細組織的、磁気的、電気的に優れた分離をもたらす。この点で、酸素（Ｏ）含有磁気データ記録層１０６は、粒界領域の酸素がＣｏ，Ｃｒ，Ｐｔの酸化物を含有する粒状層の粒子の成長を制限し粒径の微細化を助長する非晶質で硬く脆い粒界領域を形成するので、大抵少なくとも１つのＣｏＣｒＰｔを主成分とする合金層を有する。また、その他に高低の磁気モーメントのＣｏＰｔ（Ｃｒ）（Ｂ）を主成分とする磁気データ記録層もこのＣｏＣｒＰｔを主成分とする粒状磁気層上に付着されて、規定したディスクヘッドデザインにふさわしい飽和磁化（Ｍｓ）を調整することが行われる。
【００１０】
従って、公知のスパッタターゲット合金及び組成を改善しつつ、特にＰＭＲに使用する磁気データ記録粒状層に関して、より多くのデータ記録の可能性を持つ磁気データ記録粒状層を提供することが極めて望ましいと考えられる。特に、スパッタターゲットがシード層としてスパッタされる場合には、続いて付着される下地層又は磁気データ記録粒状層の結晶化度合を増大し、粒径をより微細化させるスパッタターゲットを提供することが極めて望ましい。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、上述した従来のスパッタターゲット合金とその組成の欠点を解決しようとするものである。本発明の種々の実施形態は、全般的には、垂直磁気記録（ＰＭＲ）用途に用いられる磁気記録媒体のためのシード層の付着に関し、該シード層は、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするスパッタターゲットを用いて付着され、前記シード層に続いて付着される下地層又は粒状磁気層の粒径を微細化し格子不整合を低減する。また、本発明は、最適化された粒径と改善された粒子間分離を有する粒状媒体を備える磁気データ記録粒状層を形成するために反応性スパッタが可能なスパッタターゲット材料として２元及び３元のニッケル（Ｎｉ）合金に関する。
【００１２】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層とを有する。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｘ）及び金属酸化物を含む。前記磁気記録媒体は、前記シード層上に付着された下地層と、前記下地層上に付着された磁気データ記録粒状層とを有する。前記合金化元素（Ｘ）の面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温或いは室温より昇温した温度で５０原子パーセント以下である。更に、前記合金化元素（Ｘ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。
【００１３】
前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から選択される。
【００１４】
結晶構造のニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層内の前記合金化元素（Ｘ）は、粒径の微細化を促進する。結晶構造の下地層の微細化された粒径が、続いて付着される粒状磁気層の粒径の減少を助長するように、同様の効果が、もし下地層が粒径の微細化された結晶構造のニッケル（Ｎｉ−Ｘ）合金を主成分とするシード層上にエピタキシャル的に続いて付着されるならば、該下地層によって実現される。本発明の種々の例示的な実施形態は、結晶構造のニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層膜の粒径微細化因子として振舞う元素（Ｘ）とニッケル（Ｎｉ）を合金することによって粒径の微細化を促進する。前記合金化元素は、面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に室温でほとんど溶解しないので、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層膜に非晶質の粒界領域を形成し、その過程で更なる粒子の成長を制限することで粒径の縮小を助長する。
【００１５】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態において、スパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）と、合金化元素（Ｘ）とを有し、前記合金化元素（Ｘ）は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される。前記合金化元素は、室温以上の温度で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限を超える量がスパッタターゲット内に存在する。また、スパッタターゲットは金属酸化物も含む。
【００１６】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層を含む。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｙ）及び金属酸化物を含む。前記磁気記録媒体は、前記シード層上に付着された下地層と、前記下地層上に付着された磁気データ記録粒状層とを有する。望ましくは、合金化元素（Ｙ）を、ニッケル（Ｎｉ）に室温以上の温度で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下添加する。合金化元素（Ｙ）は室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）に溶解する。また、前記合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。更に加えて、前記合金化元素は、１．２４×１０-10ｍ（１．２４オングストローム（Å））より大きい原子半径を有する。
【００１７】
前記合金化元素（Ｙ）は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から選択される。
【００１８】
面心立方（ＦＣＣ）のニッケル（Ｎｉ）の（１１１）面の対称性により、本発明は、例えばルテニウム（Ｒｕ）或いはルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする下地層又は異なる卑金属から成る下地層のような結晶構造の下地層と、結晶構造のニッケル（Ｎｉ）シード層に室温或いは室温より高い温度で溶解可能な元素（Ｙ）を合金化したニッケル合金（Ｎｉ−Ｙ）を主成分とするシード層との格子不整合を低減する。ルテニウム（Ｒｕ）或いはルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金の下地層の（０００２）配向は、粒状磁気記録層の（０００２）集合組織の成長も強力に促進する。これら合金化元素は、室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）と固溶体を形成することができ、従って、ニッケル（Ｎｉ）の面内格子定数を変更し、その結果、格子不整合を低減する。
【００１９】
本発明の少なくとも１の実施形態において、スパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）と、合金化元素（Ｙ）とを有し、前記合金化元素（Ｙ）は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択される。前記合金化元素（Ｙ）は、室温以上の温度で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限を超える量がスパッタターゲット内に存在する。また、スパッタターゲットは金属酸化物も有する。
【００２０】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層を備える。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）、第１合金化元素（Ｘ）及び第２合金化元素（Ｙ）を含む。前記磁気記録媒体は、シード層上に付着された下地層と、該下地層上に付着された磁気データ記録粒状層とを有する。第１合金化元素（Ｘ）は、面心立方のニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温或いは室温より昇温した温度で５０原子パーセント以下である。第２合金化元素（Ｙ）を、ニッケル（Ｎｉ）に室温以上の温度で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下添加し、そして、１．２４×１０-10ｍ（１．２４Å）より大きい原子半径を有する。更に、第１合金化元素と第２合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。その結果、三元ニッケル合金（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）は、格子不整合を低減し、接合面応力を低減するために粒径微細化元素（Ｘ）と溶解性元素（Ｙ）との両者を含んで形成される。種々の例示的実施形態において、シード層は更に金属酸化物を含む。
【００２１】
前記第１合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から選択される。前記第２合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から選択される。
【００２２】
本発明の少なくとも１つの実施形態において、スパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）と、第１合金化元素とを有し、前記第１合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から成る群から選択される。前記第１合金化元素は、室温以上の温度で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限を超える量がスパッタターゲット内に存在する。前記スパッタターゲットは、更に、第２合金化元素を含み、該第２合金化元素は、面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対して室温以上の温度で１０原子パーセント以下の固溶限を有し、且つ、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。前記第２合金化元素は、当該第２合金化元素の固溶限以下の量がスパッタターゲット内に存在する。前記第２合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から成る群から選択され、前記第２合金化元素は、室温以上の温度で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限を超える量がスパッタターゲット内に存在する。本発明の種々の例示的な実施形態において、スパッタターゲットは更に金属酸化物を含む。
【００２３】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関する。本発明の製造方法は、少なくとも第１のシード層を第１のスパッタターゲットにより基板上にスパッタする。その場合に、前記第１のスパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）と、合金化元素（Ｘ）とを含み、前記合金化元素（Ｘ）は、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上の温度で５０原子パーセント以下であり、且つ、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。前記第１のスパッタターゲットは、更に、金属酸化物を含む。本発明の製造方法は、更に少なくとも第１の下地層を第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上にスパッタし、更に加えて、少なくとも第１の磁気記録粒状層を第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上にスパッタする。
【００２４】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関する。本発明の製造方法は、少なくとも第１のシード層を第１のスパッタターゲットにより基板上にスパッタする。前記第１のスパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）と、合金化元素（Ｙ）とを含み、前記合金化元素（Ｙ）は、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が、室温以上の温度で１０原子パーセント以下であり、且つ、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。前記第１のスパッタターゲットは、更に、金属酸化物を含む。本発明の製造方法は、更に少なくとも第１の下地層を第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上にスパッタし、更に加えて、少なくとも第１の磁気記録粒状層を第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上にスパッタする。
【００２５】
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態は、磁気記録媒体の製造方法に関する。本発明の製造方法は、少なくとも第１のシード層を、第１のスパッタターゲットにより基板上にスパッタする。前記第１のスパッタターゲットは、ニッケル（Ｎｉ）、第１合金化元素及び第２合金化元素を含む。前記第１合金化元素は、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温で５０原子パーセント以下であり、第２合金化元素の面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上の温度で該第２合金化元素の最大固溶限界の１０原子パーセント以下であり、且つ、前記第１合金化元素と第２合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。本発明の製造方法は、更に少なくとも第１の下地層を第２のスパッタターゲットにより前記第１のシード層上にスパッタし、また、少なくとも第１の磁気データ記録層も第３のスパッタターゲットにより前記第１の下地層上にスパッタする。種々の例示的な実施形態において、第１のスパッタターゲットは更に金属酸化物を含んでもよい。
【００２６】
種々の例示的な実施形態のシード層或いはスパッタターゲットは、金属酸化物を含んでもよい。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを含むことができる。金属酸化物の前記少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。金属酸化物を含む二元（Ｎｉ−Ｘ；Ｎｉ−Ｙ）或いは三元（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）のニッケルを主成分とする合金の利点は、得られる付着膜或いはスパッタターゲットが、更なる粒径の微細化を提供する酸素濃度の高い粒界を有する粒状合金微細組織を有することである。
【００２７】
上述した種々の例示的な実施形態の利点は、これに限らないが、シード層に続いて付着される下地層或いは粒状記録層に対して粒径を微細化し格子不整合を低減するだけでなく、ＰＭＲ用媒体積層体の信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善し、ＰＭＲ用媒体積層体の磁気結晶異方性Ｋｕを増大することである。また、上述した種々の実施形態は、スパッタターゲットも有効的に改善する。
【００２８】
本発明の種々の実施形態を説明上から図示、記載した以下の詳細な説明から、当業者なら容易に本発明の他の実施形態を想起し得ることは自明であろうことが理解されよう。言うまでもないが、本発明は他の異なる実施形態を採ることが可能であり、そのいくつかの細部は本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく種々の他の観点において変更が可能である。従って、下記の添付図面及び詳細な説明は、実際、例示的なものであり、限定されるものではないことは明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の種々の実施形態は、概して垂直磁気記録（ＰＭＲ）用途である磁気記録媒体用のシード層の付着に関する。前記シード層は、続いて付着される下地層或いは粒状磁気層の粒径を微細化し格子不整合を低減する。そして、前記シード層を、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするスパッタターゲットを用いて付着する。前記ニッケル（Ｎｉ）合金は２元（Ｎｉ−Ｘ；Ｎｉ−Ｙ）或いは３元（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）合金でもよい。更に、前記２元（Ｎｉ−Ｘ；Ｎｉ−Ｙ）合金を更に金属酸化物と合金する。種々の実施形態において、前記３元（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とする合金を、更に金属酸化物と合金化してもよい。金属酸化物を含む前記ニッケル（Ｎｉ）合金は、酸素濃度の高い粒界によって囲まれた、金属粒子を含む粒状微細組織を有するシード層薄膜を形成する。金属酸化物の有無に拘わらず種々の例示的な実施形態のニッケルを主成分とする合金は、熱機械加工をするしないに拘わらず、粉末冶金技術或いは溶解鋳造技術で製造することができる。
【００３０】
図１は、本発明の種々の実施形態による薄膜積層体の一例を示す。磁気記録媒体２００は、基板２０２と、基板２０２上に付着されたシード層２０４とを備え、前記シード層２０４は、ニッケル（Ｎｉ）と合金化元素から成る。図１には省略したが、種々の実施形態において、少なくとも１つの層を、基板２０２とシード層２０４の間に付着してもよい。前記少なくとも１つの層は、下地層、反強磁性層、或いは、磁性材料か非磁性材料のどちらかから成る別の種類の層でもよい。
【００３１】
本発明の種々の実施形態において、シード層２０４は、ニッケル（Ｎｉ）、第１合金化元素及び第２合金化元素から成る。前記シード層２０４のニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金は、更に、金属酸化物と合金化してもよく、これにより、酸素濃度の高い粒界によって囲まれた、金属粒子を含んだ粒状微細組織を有するシード層薄膜を形成する。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。更に、シード層２０４を、本発明の種々の実施形態による図２に示すスパッタターゲット３００のようなスパッタターゲットによりスパッタして付着することができる。
【００３２】
また、磁気記録媒体は、シード層２０４上に付着された下地層２０６と、下地層２０６上に付着された磁気データ記録粒状層２０８とを備える。下地層２０６と磁気データ記録粒状層２０８との間で緊密に格子が整合していると、ほとんど欠陥のない接合面が保証され、これによって、潜在的にあらゆる面内磁化形成に対する助成作用を低減させることができる。下地層２０６は、ルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金からなるが、一般的にこの技術分野で用いられる他の卑金属をルテニウム（Ｒｕ）と共に、或いは、ルテニウム（Ｒｕ）の代わりに用いてもよい。種々の実施形態において、下地層２０６は、結晶構造を有する。例えば、下地層２０６は、最密六方構造を有する。更に加えて、本発明の種々の実施形態において、下地層２０６は、実際、弱磁性或いは非磁性である。下地層２０６は、磁気データ記録粒状層２０８の結晶学的集合組織を強化するだけでなく、もし磁気データ記録粒状層２０８が微細な粒径を有する下地層２０６上にエピタキシャル的に成長するならば、磁気データ記録粒状層２０８の粒径の微細化を助長することができる。
【００３３】
磁気データ記録粒状層２０８を、下地層２０６上に付着する。磁気データ記録粒状層２０８はＣｏＣｒＰｔ合金とすることができ、また、種々の実施形態において、更に、酸素（Ｏ）を含むことができる。更に加えて、潤滑層或いはカーボン被覆層を、磁気データ記録粒状層２０８（又は、飽和磁化層２１０を含む場合には飽和磁化層２１０）上に付着してもよい。潤滑層或いはカーボン被覆層は、保護層として機能する。更に、付加的な磁性或いは非磁性の層を磁気データ記録粒状層２０８上に付着してもよい。
【００３４】
図１の例示的な磁気記録媒体２００は、更に飽和磁化調整層２１０を有する。飽和磁化調整層２１０は、ＣｏＰｔ合金とすることができ、或いは、クロム（Ｃｒ）又はホウ素（Ｂ）又はこれらの両方を合金化したＣｏＰｔ合金とすることができる。本発明の種々の実施形態において、飽和磁化調整層２１０は省略してもよい。
【００３５】
（Ｎｉ−Ｘ）合金
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、２元（Ｎｉ−Ｘ）合金は、磁気記録媒体中の結晶構造の下地層における粒径の微細化を促進するために利用できる。前記磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層とを備える。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｘ）及び金属酸化物を具有する。更に、前記磁気記録媒体は、下地層をシード層上に付着し、磁気データ記録粒状層を下地層上に付着して備える。前記合金化元素は、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が、室温或いは室温より昇温した温度で５０原子パーセント以下である。更に、合金化元素は１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。
【００３６】
前記合金化元素（Ｘ）は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から選択される。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。金属酸化物を有するニッケル（Ｎｉ）合金（Ｎｉ−Ｘ）の利点は、得られる薄膜或いはスパッタターゲットが、更なる粒径の微細化を提供する酸素濃度の高い粒界を有する粒状合金微細組織を有することである。
【００３７】
結晶構造のニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層内の合金化元素（Ｘ）は、粒径の微細化を促進する。結晶構造の下地層の粒径が微細化されると、続いて付着される粒状磁気層の粒径の減少をも助長するが、もし下地層が、粒径の微細化された２元結晶構造のニッケル（Ｎｉ−Ｘ）合金を主成分とし金属酸化物を含むシード層上にエピタキシャル的に続いて付着されるならば、同様に効果が該下地層によって実現される。本発明の種々の例示的な実施形態は、ニッケル（Ｎｉ）を、結晶構造のニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層膜の粒径微細化因子として振舞う元素（Ｘ）と合金化することによって粒径の微細化を促進する。前記合金化元素は、室温では面心立方のニッケル（Ｎｉ）相にほとんど溶解しないので、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層膜に非晶質の粒界領域を形成し、その過程で更なる粒子の成長を制限することで粒径の縮小を助長する。
【００３８】
合金化元素（Ｘ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有し、実際、非磁性或いは弱磁性である。下記の表１は、シード層膜の粒径を微細化のため増強された合金（Ｎｉ−Ｘ）を形成するために、ニッケル（Ｎｉ）と合金化することが可能な合金化元素（Ｘ）の一覧を示すが、これらの特徴を満たすその他の元素も同様に用いてもよい。
【００３９】
【表１】
2008146801.tif 000003
【００４０】
合金化元素（Ｘ）を、室温或いは室温より高い温度における該合金化元素の最大溶解限度を越えていくらでも添加することが可能であり、５０原子パーセント以上添加することが可能である。合金化元素（Ｘ）を、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金に対して５０％のような高い原子パーセント添加することができるが、それより高い或いは低い原子パーセントを要望通り用いることもできる。合金化元素は、室温或いは室温より高い温度で、その最大溶解度を超えても添加できる。ここで、「室温より高い」或いは「室温より昇温した」は、室温を超えるあらゆる温度を意味し、該室温は、一般的には約２０−２３℃或いは約６８−７３°Ｆと考えられる。室温より高い或いは室温を越えて昇温した温度の例としては、２５℃、１００℃、１０００℃、２５００℃或いは５０００℃等である。
【００４１】
ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｘ）及び金属酸化物を、図２のスパッタターゲット３００のようなスパッタターゲットに用いることが可能である。スパッタターゲットに存在する合金化元素（Ｘ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）にその合金化元素の固溶限を超える量存在する。更に加えて、合金化元素（Ｘ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より多く、固溶限を５０原子パーセント超えない量でスパッタターゲット内に存在する。更に、合金化元素（Ｘ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。
【００４２】
（Ｎｉ−Ｙ）合金
本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態によれば、金属酸化物を含む２元シード層合金（Ｎｉ−Ｙ）の合金化元素（Ｙ）は、磁気記録媒体における格子不整合を低減できる。前記磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層とを備える。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｘ）及び金属酸化物から成る。前記磁気記録媒体は、シード層上に付着された下地層と、下地層上に付着された磁気データ記録粒状層とを有する。望ましくは、合金化元素（Ｙ）を、ニッケル（Ｎｉ）に室温以上で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下添加する。合金化元素（Ｙ）は、室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）に溶解可能である。また、前記合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。更に加えて、前記合金化元素は、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する。
【００４３】
合金化元素（Ｙ）は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から選択される。金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。金属酸化物を有するニッケル（Ｎｉ）合金（Ｎｉ−Ｙ）の利点は、得られた膜或いはスパッタターゲットが、更なる粒径の微細化を提供する酸素濃度の高い粒界を有する粒状合金微細組織を有することである。
【００４４】
ニッケル（Ｎｉ）のＦＣＣ（１１１）面とルテニウム（Ｒｕ）のＨＣＰ（０００２）面の対称性により、本発明は、例えばルテニウム（Ｒｕ）又はルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする下地層又は異なる卑金属からなる下地層のような結晶構造の下地層と、ニッケル（Ｎｉ）を含む結晶構造シード層に室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）に溶解可能な元素（Ｙ）とを合金化したニッケル合金（Ｎｉ−Ｙ）を主成分とするシード層との格子不整合を低減する。また、ルテニウム（Ｒｕ）或いはルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする下地層内の強い（０００２）配向は、粒状磁気記録層内の（０００２）集合組織の成長も強力に促進する。図３に一例として示したように、それぞれの結晶方位を持つ純ニッケル（Ｎｉ）膜と純ルテニウム（Ｒｕ）膜は、８．１１％の格子不整合を示す。これら合金化元素（Ｙ）は、室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）と固溶体を形成し、これにより、ニッケル（Ｎｉ）の面内格子定数を変更し、その結果、格子不整合を低減する。金属酸化物を含むニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金（Ｎｉ−Ｙ）内の合金化元素（Ｙ）は、室温或いは室温より昇温した温度でニッケル（Ｎｉ）に対していくらかの固溶度を有するので、合金化元素（Ｙ）はニッケル（Ｎｉ）と置換型固溶体を形成し、その面内のａ格子定数に影響を及ぼす。更に加えて、合金化元素は実際、非磁性或いは弱磁性であり、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。ニッケル（Ｎｉ）の面内格子定数は、ルテニウム（Ｒｕ）の面内格子定数より小さいので、合金化元素は、ニッケル（Ｎｉ）の原子半径である１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する。上述の基準に基づいて、下記の表２は、続いて付着される下地層と格子整合させ、結晶化度を助長する金属酸化物と更に合金化した合金（Ｎｉ−Ｙ）を形成するためにニッケル（Ｎｉ）と合金化可能な合金化元素（Ｙ）の一覧を示す。
【００４５】
【表２】
2008146801.tif 000004
【００４６】
ニッケルを主成分とする合金（Ｎｉ−Ｙ）を形成するためにニッケル（Ｎｉ）と合金化する好ましい元素は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）又はレニウム（Ｒｅ）であろう。これらの元素は、１．３５×１０-10ｍより大きい原子半径を有し、３原子パーセント以上の溶解度を有する。ニッケルを主成分とする合金（Ｎｉ−Ｙ）を形成するために用いることができる他の望ましい元素としては、珪素（Ｓｉ）或いはルテニウム（Ｒｕ）があり、これら元素は、１．３０−１．３５×１０-10ｍの原子半径を有し、３原子パーセントの溶解度を有する。また、ニッケルを、格子不整合を低減するために、亜鉛（Ｚｎ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）或いは鉛（Ｐｂ）と合金化することも可能である。
【００４７】
金属酸化物を含むニッケル合金（Ｎｉ−Ｙ）を主成分とするシード層内の合金化元素（Ｙ）を、室温以上で該合金化元素の元素の溶解度範囲内或いは最大溶解限度を超えてニッケル（Ｎｉ）に添加してもよい。ニッケル（Ｎｉ）にその最大溶解限度を著しく超えて添加した場合（１０原子パーセント程度）、合金化元素（Ｙ）は、格子不整合を低減するための添加物及び粒径の改質因子の両方として振舞うことができる。
【００４８】
ニッケル（Ｎｉ）、合金化元素（Ｙ）及び金属酸化物は、図２のスパッタターゲット３００のようなスパッタターゲットに用いることが可能である。合金化元素（Ｙ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に該合金化元素の固溶限を超える量スでパッタターゲットに存在する。前記スパッタターゲットの合金化元素（Ｙ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。更に加えて、合金化元素（Ｙ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より１０原子パーセント程度の量でスパッタターゲット内に存在する。
【００４９】
（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）合金
本発明の種々の実施形態において、３元のニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）組成を形成してもよく、その場合、第１合金化元素（Ｘ）は、ニッケル（Ｎｉ）に対する不溶性（又は１０原子パーセント以下に制限された固溶度）のために粒径を微細化し、該合金化元素の最大溶解限度を超えて添加するとよい。第２合金化元素（Ｙ）を、室温或いはそれ以上の温度での当該第２合金化元素（Ｙ）の溶解度の範囲内或いは高い溶解限度を超えてニッケル（Ｎｉ）内に添加することが可能である。更に加えて、合金化元素（Ｘ又はＹ）は、実際、非磁性又は弱磁性であり、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。上述の確認された基準に基づいて、下記の表３は、３元合金（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）を形成するためにニッケル（Ｎｉ）と合金化できる合金化元素の一覧を示し、ここで、第１合金化元素（Ｘ）は、シード層膜内の粒径を微細化し、第２合金化元素（Ｙ）は、次に付着される下地層との格子整合を増強し、更に、結晶化度を増強する。
【００５０】
【表３】
2008146801.tif 000005
【００５１】
本発明の少なくとも１つの実施形態によれば、磁気記録媒体は、基板と、該基板上に付着されたシード層とを備える。前記シード層は、ニッケル（Ｎｉ）と、第１合金化元素（Ｘ）と、第２合金化元素（Ｙ）から成る。また、磁気記録媒体は、下地層をシード層上に付着し、磁気データ記録粒状層を下地層上に付着する。第１合金化元素（Ｘ）の面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が、室温或いは室温より昇温した温度で５０原子パーセントを超えない。第２合金化元素（Ｙ）を、室温以上の温度で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下でニッケル（Ｎｉ）に添加し、且つ、第２合金化元素（Ｙ）は１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する。更に、第１合金化元素と第２合金化元素は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。従って、３元ニッケル合金（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）を、粒径改質元素（Ｘ）と格子不整合を低減し接合面応力を解消するための溶解性元素（Ｙ）の両方を含んで形成することが可能である。
【００５２】
第１合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）から選択される。第２合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）及び鉛（Ｐｂ）から選択される。
【００５３】
ニッケル（Ｎｉ）及び前記合金化元素（Ｘ及びＹ）は、図２のスパッタターゲット３００のようなスパッタターゲットに用いることが可能である。スパッタターゲット内に存在する合金化元素（Ｘ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に当該合金化元素の固溶限を超える量で存在する。更に加えて、合金化元素（Ｘ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より多く、固溶限を５０原子パーセント超えない量スパッタターゲット内に存在することが可能である。更に、合金化元素（Ｘ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。合金化元素（Ｙ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に該合金化元素の固溶限を超える量でスパッタターゲット内に存在する。前記スパッタターゲットの合金化元素（Ｙ）は、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。更に加えて、合金化元素（Ｙ）は、室温以上で面心立方（ＦＣＣ）相のニッケル（Ｎｉ）に対する当該合金化元素の固溶限より多い１０原子パーセント以下の量でスパッタターゲット内に存在する。
【００５４】
磁気記録媒体用又はスパッタターゲット用の上述した３元合金（Ｎｉ−Ｘ−Ｙ）に、更に、本発明の種々の実施形態において金属酸化物を添加することができる。これにより、酸素濃度の高い粒界で囲まれた金属粒子を含む粒状微細組織を有するシード薄膜を形成することができる。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。前記金属酸化物の前記少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）の還元電位である−０．２５７Ｖより卑の還元電位を有する。
【００５５】
記録媒体の製造方法
図４は、本発明の第２実施形態による磁気記録媒体の製造方法を示すフローチャート５００である。
簡潔に言えば、磁気記録媒体の製造方法は、基板上に少なくとも第１のシード層を、ニッケル（Ｎｉ）と合金化元素から成る第１のスパッタターゲットによりスパッタするステップを含む。また、本発明方法は、前記第１のシード層上に少なくとも第１の下地層を第２のスパッタターゲットによりスパッタするステップと、前記第１の下地層上に少なくとも第１の磁気データ記録粒状層を第３のスパッタターゲットによりスパッタするステップとを含む。
【００５６】
更に詳述すれば、ステップ５０２で、プロセスが開始し、ステップ５０４で、少なくとも第１のシード層を、ニッケル（Ｎｉ）と合金化元素から成る第１のスパッタターゲットにより基板上にスパッタする。本発明の種々の実施形態では、前記第１のスパッタターゲットは更に金属酸化物を含んでもよい。基板上に第１のシード層をスパッタすることによって、第１のシード層が基板と直接物理的に接合している必要はなく、付加的な層（例えば、反強磁性層等）を基板と第１のシード層との間に付着してもよい。更に加えて、本発明の種々の実施形態において、基板と第１のシード層との間に前記付加的な層を形成するために、第１のスパッタターゲット或いは付加的なスパッタターゲットにより前記付加的な層をスパッタするとよい。
【００５７】
このような処理と関連する第１の態様によれば、合金化元素（Ｘ）の面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上で５０原子パーセントを超えず、且つ、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。これらのパラメータを満足し、かつこの種合金化元素として用いることができる元素としては、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）等が含まれるが、これらに限定されるのではない。少なくとも一つの例示的実施形態において、合金化元素（Ｘ）を更に金属酸化物と合金化する。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。前記金属酸化物の少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。
【００５８】
このような処理と関連する別の一態様によれば、面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に溶解可能な合金化元素（Ｙ）は、室温以上で１０原子パーセントを超えず、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有し、且つ、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する。これらの条件を満足し、かつ上記合金化元素として用いることができる元素としては、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）或いは鉛（Ｐｂ）等が含まれるが、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。少なくとも一つの例示的実施形態において、第２合金化元素（Ｙ）を更に金属酸化物と合金化する。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。金属酸化物の前記少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。
【００５９】
このような処理及び第１合金化元素（Ｘ）及び第２合金化元素（Ｙ）に関連する更なる別の一態様によれば、第１合金化元素（Ｘ）の面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に対する溶解度が室温以上で５０原子パーセントを超えず、且つ、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有する。これらの条件を満足し、上記合金化元素として用いることができる元素としては、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、イットリウム（Ｙ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、カドミウム（Ｃｄ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ハフニウム（Ｈｆ）、イリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）等が含まれるが、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。
面心立方ニッケル（Ｎｉ）相に溶解可能な合金化元素（Ｙ）は、室温以上で１０原子パーセントを超えず、１．５×１０-7ｍ3／ｋｇ以下の質量磁化率を有し、且つ、１．２４×１０-10ｍより大きい原子半径を有する。これらの条件を満足し、上記合金化元素として用いることができる元素としては、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、タリウム（Ｔｌ）或いは鉛（Ｐｂ）等が含まれるが、これらに限定されるものではない。少なくとも一つの例示的実施形態において、第１合金化元素（Ｘ）と第２合金化元素（Ｙ）を更に金属酸化物と合金化する。前記金属酸化物は、珪素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タングステン（Ｗ）のうちの少なくとも１つの金属元素、又は、ランタニドのいずれか、又は、これらのいずれかの組み合わせを有する。金属酸化物の前記少なくとも１つの金属元素は、ニッケル（Ｎｉ）より卑の還元電位を有する。
【００６０】
ステップ５０６では、少なくとも第１の下地層を、第２のスパッタターゲットにより第１のシード層上にスパッタする。第１の下地層は、ルテニウム（Ｒｕ）或いはルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする合金、又は、いくつかの他の適切な元素或いは合金から成る。本発明の種々の実施形態において、第１の下地層をシード層と同時にスパッタしてもよいが、シード層は単独で別にスパッタをしてもよい。
【００６１】
ステップ５０８では、少なくとも第１の磁気データ記録粒状層を、第３のスパッタターゲットにより第１の下地層上にスパッタする。第１の磁気データ記録粒状層は、シード層或いは下地層と同時にスパッタしてもよいが、シード層或いは第１の下地層を第１の磁気データ記録粒状層とは別にスパッタしてもよい。飽和磁化調整層のような付加的な１つ或いは複数の層を、ＣｏＰｔ合金、或いは、ＣｏＰｔ合金に更にクロム（Ｃｒ）又はホウ素（Ｂ）或いはこれらを適切な組み合わせが可能である第１の磁気データ記録粒状層上にスパッタしてもよい。カーボン保護膜或いは潤滑層のような他の付加的な層を、ステップ５１０のプロセス終了前に第１の磁気データ記録粒状層上にスパッタしてもよい。
【００６２】
上述した種々の例示的な実施形態のニッケルを主成分とする合金（金属酸化物を含んでいるか否かに拘わらず）は、熱機械加工の有無に拘わらず、粉末冶金技術或いは溶解鋳造技術で製造することができる。しかしながら、他の適切な製造技術であればどのような技術を利用してもよい。
【００６３】
本発明の種々の例示的な実施形態によって開示された概念に基づいて、ニッケル（Ｎｉ）を主成分とする合金から成るスパッタターゲットは、結晶構造のニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とする微細化された粒径を有するシード層を形成するために用いることができ、結晶構造の下地層の粒径を微細化し、付着される粒状磁気層のその後のエピタキシャル成長を促進する。本発明の種々の上述した実施形態は、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層を合金化する付加的な技術を提供し、ニッケル（Ｎｉ）合金を主成分とするシード層と下地層との間の格子不整合を低減し、下地層の結晶化度に好影響を与える。これら利点のそれぞれは、信号対雑音比（ＳＮＲ）を改善し、ＰＭＲに用いられる媒体積層体の垂直異方性を向上する。
【００６４】
添付図面と関連付けて下記に示す詳細な説明は、本発明の種々の実施形態を説明することを目的とするものであり、発明を実施可能な実施形態のみを説明することを目的とするものではない。この詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部を含む。しかしながら、本発明が、これら具体的な細部なしで実施可能であることは当業者には明らかであろう。いくつかの場合において、周知の構造及び構成要素を、本発明の概念が不明瞭にならないように構成図に示す。
【００６５】
記述したプロセス中における諸ステップの具体的な順序或いは階層具合は、例示的方法のしかも一例であることは理解されよう。設計の選択に基づいて、プロセス中における諸ステップの具体的な順序或いは階層具合は、本開示範囲の範疇においてなら再配置等してもよいことは理解されよう。別に記載の方法に関する請求項は、一つのサンプル順序における種々のステップの要件を提示しているものであり、ここに示された具体的な順序或いは階層に限定されると言うことを意味するものではない。
【００６６】
前述の説明は、当業者なら誰でもここに述べた種々の実施形態を実施することができるよう提供されている。これら実施形態における種々の変更は、当業者には容易に明らかであろう。また、ここで定義された一般的原理は他の実施形態に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の種々の例示的な実施形態によるＰＭＲ媒体用薄膜積層体を示す図である。
【図２】本発明の種々の実施形態によるスパッタターゲットを示す図である。
【図３】面心立方（１１１）ニッケル面とルテニウム（０００２）面の格子不整合の例を示す図である。
【図４】本発明の種々の例示的な実施形態による磁気記録媒体の製造方法を説明するフローチャートである。
【図５】代表的な従来のＰＭＲ媒体用薄膜積層体を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
２００    磁気記録媒体
２０２    基板
２０４    シード層
２０６    下地層
２０８    磁気データ記録粒状層
２１０    カーボン保護膜（又は潤滑層）
３００    スパッタターゲット
【図１】
2008146801.tif 000006
【図２】
2008146801.tif 000007
【図３】
2008146801.tif 000008
【図４】
2008146801.tif 000009
【図５】
2008146801.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月23日(2007.8.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１３】
前記合金化元素は、室温以上で該合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下の量でニッケル（Ｎｉ）に添加される請求項１１に記載の磁気記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２４】
前記第２合金化元素は、室温以上で該第２合金化元素の最大溶解限度の１０原子パーセント以下の量でニッケル（Ｎｉ）に添加される請求項２２に記載の磁気記録媒体。