(57)【要約】      （修正有）【課題】非磁性層により囲まれた柱状磁性結晶よりなる記録層を有する垂直磁気記録媒体において、柱状磁性結晶の粒径分散を低減し、信号対ノイズ比およびオーバーライト特性を向上させ、また書き込み領域幅を低減する。【解決手段】基板と、前記基板上に順次形成された軟磁性裏打ち層、配向制御層１３と、ＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層３１と、ＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒１４ａと、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間１４ｂとよりなる第２の下地層１４と、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子１５ａと、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相１５ｂとよりなる記録層１５と、よりなる垂直磁気記録媒体であって、前記第１の下地層１３と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする。【選択図】図５
2008204539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体であって、
前記第１の下地層は、粒界において互いに接して形成された複数の結晶粒よりなり、
前記第２の下地層を構成する複数の結晶粒の一つは、前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応して形成されており、
前記第２の下地層中において前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応する前記結晶粒と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記複数の核の各々は、Ｐｔ，Ｗ，Ａｇ，Ａｕ、およびこれらの元素を含む合金よりなることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記複数の核の各々は、Ｒｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔからなる群より選ばれることを特徴とする請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記Ｒｕ合金は、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎからなる群より選ばれる少なくとも一の元素を含むことを特徴とする請求項３記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記記録層を構成する複数の磁性粒子は、ＣｏおよびＣｒを主として含み、前記非磁性粒界相は金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物およびカーボンのいずれかよりなることを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体上を走査する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに前記垂直記録媒体上を走査させる駆動系と、
を備えた磁気記録装置であって、
前記垂直磁気記録媒体は、
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体であって、
前記第１の下地層は、粒界において互いに接して形成された複数の結晶粒よりなり、
前記第２の下地層を構成する複数の結晶粒の一つは、前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応して形成されており、
前記第２の下地層中において前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応する前記結晶粒と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする磁気記録装置。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記配向制御層上に核をスパッタリングにより、互いに離間して堆積する工程と、
前記核が形成された前記配向制御層上に、ＲｕあるいはＲｕ合金を、スパッタリングにより堆積し、前記第１の下地層を、ＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜として形成する工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記第１の下地層は、２ｎｍ／秒以上の堆積速度で堆積されることを特徴とする請求項７記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記第１の下地層は、１０ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧力下でのスパッタリングにより形成されることを特徴とする請求項７または８記載の垂直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、垂直磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記録装置に係り、特に磁性粒子が非磁性材料により離隔された磁性層を備えた垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録装置、例えば、ハードディスク装置は、１ビット当りのメモリ単価が安く、大きい記録容量を実現できるため、パーソナルコンピュータ等においてデジタル信号記録装置として広く使われている。一方近年では、ハードディスク装置はデジタル音響画像関連機器においても使われており、これに伴い、ハードディスク装置の飛躍的な需要の増大が生じている。一方、ビデオ信号の記録のためには、さらに大容量のハードディスク装置の実現が望まれている。
【０００３】
ところで磁気記録装置において記録容量の増大および価格の低減を両立させるには、磁気記録媒体の記録密度を向上させるのが有効である。記録密度を向上させることにより、磁気記録装置中における磁気記録媒体の枚数を削減でき、これに伴って磁気ヘッド数を削減できる。その結果、部品数の削減により磁気記録装置の価格の低減を実現することができる。
【０００４】
磁気記録媒体の記録密度向上には、分解能の向上とノイズ低減による信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）の向上が必要である。このうちノイズの低減は、従来、記録層を構成する磁性粒子の粒径を減少させ、さらに磁気記録媒体中の磁性粒子を磁気的に孤立させることで進められてきた。
【特許文献１】特開２００３−２１７１０７号公報
【特許文献２】特開２００３−３４６３３４号公報
【特許文献３】特開２００５−３５３２５６号公報
【特許文献４】特開２００６−３０９９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に垂直磁気記録媒体は、基板上に形成された軟磁性材料からなる軟磁性裏打ち層上に記録層を積層した構成を有する。記録層は通常、ＣｏＣｒ基合金からなり、基板を加熱した状態でＣｏＣｒ基合金をスパッタ法により形成することで形成される。かかる方法によれば、ＣｏリッチなＣｏＣｒ基合金の磁性粒子を、磁性粒子間の粒界に非磁性のＣｒが偏析した状態で形成することができ、各々の磁性粒子を磁気的に孤立させることができる。
【０００６】
一方、軟磁性裏打ち層は再生の際に磁気ヘッドに流れ込む磁束の磁路を形成する層であるが、前記軟磁性裏打ち層として結晶質軟磁性材料を使うと、磁区の形成によりスパイクノイズが発生してしまう。そのため、軟磁性裏打ち層は磁区を形成し難い非晶質あるいは微結晶体により構成されるのが一般的である。しかし、かかる構成では、軟磁性裏打ち層の結晶化を回避するため、記録層を形成する際の加熱温度に制限が課せられる。このためＣｒの偏析が十分に進行せず、磁性粒子の時期的な孤立化が不十分となる場合があった。
【０００７】
そこで、磁性粒子の孤立化を促進でき、かつ高温での熱処理を必要としない記録層として、ＣｏＣｒ基合金からなる磁性粒子をＳｉＯ2よりなる非磁性母相中に互いに離隔して形成した構成の記録層が提案されている。さらに、このような記録層において磁性粒子を基板面に垂直方向に成長させて、磁性結晶のｃ軸が基板面に垂直方向に配向した柱状構造を形成し、さらに磁性粒子を記録層中でほぼ等間隔に成長させるため、記録層の下地としてＲｕ膜を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照。）。
【０００８】
ところで、単にＲｕ膜を記録層の下地として形成した場合には、磁性粒子はＲｕ膜の結晶粒の表面に結晶成長するだけなので、結晶粒の大きさや配置によっては、磁性粒子同士が結合してしまい、十分な磁性粒子の孤立化を図ることがでない場合が生じる。また磁性粒子の粒径分布が増大して、その結果、媒体ノイズが増大する問題が生じる恐れがある。
【０００９】
一方、隣接する磁性粒子同士を略等距離に形成しようとすると、Ｒｕ膜の下側にシード層を設け、Ｒｕ膜の結晶粒の形成を制御する必要があるが、このためには、複数のシード層の積層体が必要とされ、シード層が厚膜化してしまう問題が生じる。このように厚いシード層を記録層と軟磁性裏打ち層の間に挿入すると、軟磁性裏打ち層と記録層との距離が増大してしまい、記録の際に、必要なヘッド磁界が増加する問題が生じる。またヘッド磁界の分布が拡がり、隣接トラックの情報を消去してしまうサイドイレーズ等の問題が生じる恐れがある。
【００１０】
これに対し、本発明の発明者は、先に、柱状グラニュラー構造を有する記録層を備えた垂直磁気記録媒体において、良好な磁性粒子の粒径分布および一様に配置された磁性粒子を有する垂直磁気記録媒体およびその製造方法、並びに磁気記録装置を提案した（特許文献３参照）。
【００１１】
図１，２は、上記提案になる、本発明の関連技術による垂直磁気記録媒体６０の構成を示す。
【００１２】
図１を参照するに、磁気記録媒体６０は基板１上に形成された軟磁性裏打ち層２を含み、前記軟磁性裏打ち層２上には、その上に形成される記録層中の磁性結晶粒の配向を制御する配向制御層３を介して、粒成長核層６１が形成されている。前記配向制御層３としては、例えばＴａの非晶質層が使われる。
【００１３】
図２を参照するに、前記粒成長核層６１は前記配向制御層３上に略等間隔で一様に形成されたＰｔなどの島状パターン６１ａよりなり、前記粒成長核層６１上には、前記島状パターン６１ａの各々に対応して成長した、略同一粒径を有するＲｕ結晶粒２１ａよりなる、第１の下地層２１が形成されている。
【００１４】
さらに前記第１の下地層２１上には、図１に示すようにＲｕよりなる第２の下地層１４が形成されるが、前記第２の下地層１４は、図２に示すように、各々前記第１の下地層２１中のＲｕ結晶粒２１ａから成長した柱状のＲｕ結晶粒４ａの集合として形成されている。ここで前記Ｒｕ柱状結晶粒１４ａは前記下地層１４中において隙間４ｂを隔てて、前記Ｒｕ結晶粒２１ａに対してエピタキシャルに成長している。
【００１５】
さらに前記第２の下地層１４上には、前記第２の下地層１４中のＲｕ結晶粒４ａに対してエピタキシャル成長したＣｏＣｒＰｔ柱状結晶粒５ａが形成されており、前記ＣｏＣｒＰｔ結晶粒５ａはＳｉＯ2粒界相５ｂにより隔てられて、記録層５を構成する。かかる構成では、前記ＣｏＣｒＰｔ結晶粒はｃ軸が前記基板１に垂直方向に配向し、前記基板１に対して垂直な方向に磁化容易軸を有する。
【００１６】
さらに前記記録層５は、保護膜６により覆われている。
【００１７】
図１，２の垂直記録媒体６０では、このように記録層５中において、基板１に対して垂直方向に磁化容易軸を有する磁性結晶粒５ａが、非磁性粒界相５ｂを隔てて配列されているため、磁性粒子の孤立化が促進され、媒体ノイズが低減される。
【００１８】
一方、図１，２の垂直記録媒体６０では、図２に示すように配向制御層３上に前記島状パターン６１ａを略等間隔に形成することが必要であるが、このような島状パターン６１ａの形成には、マスクプロセスなどの複雑なプロセスが必要で、垂直磁気記録媒体６０では、製造費用が増大する問題が避けられない。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
一の側面によれば本発明は、基板と、前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、よりなる垂直磁気記録媒体であって、前記第１の下地層は、粒界において互いに接して形成された複数の結晶粒よりなり、前記第２の下地層を構成する複数の結晶粒の一つは、前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応して形成されており、前記第２の下地層中において前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応する前記結晶粒と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体、およびかかる垂直磁気記録媒体を使った磁気記録装置を提供する。
【００２０】
他の側面によれば本発明は、基板と、前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、よりなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、前記配向制御層上に核をスパッタリングにより、互いに離間して堆積する工程と、前記核が形成された前記配向制御層上に、ＲｕあるいはＲｕ合金を、スパッタリングにより堆積し、前記第１の下地層を、ＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜として形成する工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、配向制御層上にスパッタ法により核を形成し、その上にＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層を形成することで、前記第１の下地層中の結晶粒を、基板全面にわたり、ほぼ同じ粒径に形成することができ、互いに離間した結晶粒より構成される第２の下地層中の結晶粒を、前記第１の下地層中の結晶粒の粒径に対応して制御することが可能となる。その結果、前記第２の記録層中の結晶粒径の分散が減少し、記録層中の磁性粒子の粒径分散も減少する。記録層中の磁性結晶の粒径分散が減少する結果、垂直磁気記録媒体の信号対ノイズ比および書き込み特性が向上し、また書き込み領域幅が減少される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［原理］
以下、本発明の原理を図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照しながら説明する。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２３】
図３（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明による、前記配向制御層３上への、前記第１の下地層２１の形成工程を示す図である。
【００２４】
図３（Ａ）を参照するに、本発明では最初に前記配向制御層３を構成するＴａ膜上にＰｔ粒子を、成長核６１ｎとして、ランダムに、ただし前記基板１全体では略一様な分布に、形成する。
【００２５】
例えば、前記図３（Ａ）の工程において、Ｐｔターゲットを使ったスパッタプロセスを、５．３３Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）のＡｒガスなどの希ガス圧力下、室温で０．５ｎｍ／秒の小さな堆積速度で、例えば約１ｎｍの膜厚に対応する時間、すなわち約２秒間行うことにより、前記Ｔａ配向制御層３上にＰｔよりなる前記核６１ｎを十分な密度で、すなわち後で形成されるＲｕ下地層２１中の単一のＲｕ結晶粒２１ａ（平均粒径９．１ｎｍ）が占有する面積に少なくとも一個の６１ｎが存在するような密度で形成することができる。かかる核６１ｎは次工程において成長核となるものであればよく、単一のＰｔ粒子であっても、複数のＰｔ粒子の集合体であってもよい。また上記スパッタプロセスで形成した場合、前記核６１ｎは、パターニングにより形成された前記図２の島状パターン６１ａよりもはるかに小さい。
【００２６】
次に図３（Ｂ）〜（Ｄ）の工程において、前記図３（Ａ）の構造上にＲｕ膜よりなる下地層２１の堆積を、Ｒｕターゲットを使ったスパッタ法により、０．６６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）のＡｒガスなどの希ガス圧力下、室温で２．５ｎｍ／秒の比較的大きな堆積速度で実行し、前記下地膜２１を１０ｎｍの膜厚に形成する。
【００２７】
その際、前記Ｒｕ膜２１を構成するＲｕ結晶粒２１ａの成長は、図３（Ｂ）に示すように前記図３（Ａ）に示すランダムに分布した核６１ｎから開始されるが、前記結晶粒２１ａはその粒径が小さいうちは互いに合体を繰り返しながら成長し、やがて図３（Ｃ）に示すように、ほぼ同一の粒径のＲｕ結晶粒２１ａよりなる等粒状の構造が、平衡状態として出現する。図３（Ｃ）の構造では、Ｒｕ結晶粒２１ａは例えば約９．１ｎｍの平均粒径およびそれぞれの面内配向方位を有し、粒界２１ｂにおいて互いに接触している。図３（Ｃ）のようにほぼ同一の粒径のＲｕ結晶粒２１ａが粒界２１ｂにおいて異なった面内配向方位で接した場合、一方が他方を併合する作用が互いに競合し、最終的な平衡状態では、図３（Ｄ）に示すように粒径がほぼ一様なＲｕ結晶粒２１ａが粒界２１ｂにおいて接した微構造を有するＲｕの連続膜が、前記下地膜２１として得られる。
【００２８】
なお本実施形態において前記配向制御層３は２．０ｎｍ以上の膜厚に形成するのが好ましく、前記Ｒｕ結晶粒２１ａ、従ってＲｕ下地層２１はＣｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎの少なくとも一を含んだ合金であってもよい。
【００２９】
さらに前記核６１ｎはＰｔに限定されるものではなく、Ｗ，Ａｇ，Ａｕなどより構成されてもよく、さらにこれらの元素を一つ以上含む合金により構成されてもよい。
【００３０】
さらに前記核６１ｎはＲｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔ合金のいずれかより構成されてもよい。この場合、前記Ｒｕ合金は、Ｒｕの他にＣｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎを含むものであってもよい。
【００３１】
なお、このようにして前記Ｒｕ層２１中に形成されるＲｕ結晶粒２１ａの粒径は、その膜厚を制御することにより、ある程度制御することができる。すなわち前記Ｒｕ層２１の膜厚を増大させた場合、前記Ｒｕ結晶粒２１ａの粒径は増大する。
［第１の実施形態］
図４，５は、本発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体２０の構成を示す。
【００３２】
図４，５を参照するに、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体２０は基板１１上に構成され、前記基板１１上に形成された軟磁性裏打ち層１２と、前記軟磁性裏打ち層１２上に形成された配向制御層１３と、前記配向制御層１３上に形成された第１の下地層３１と、前記第１の下地層３１上に形成された第２の下地層１４と、前記第２の下地層１４上に形成された記録層１５と、前記記録層１５上に形成された保護膜１６と、前記保護膜１６上に形成された潤滑層１８とを含む積層構成を有する。また前記第２の下地層１４では、前記下地層１４を構成する結晶粒が互いに離隔して形成されている。
【００３３】
かかる構成の垂直磁気記録媒体２０では、前記記録層１５を構成する磁性粒子が、前記第２の下地層１４中の結晶粒の上にエピタキシャルに成長するため、磁性粒子の孤立化が促進され、その結果、媒体ノイズが低減され、高記録密度に適した垂直磁気記録媒体が実現される。
【００３４】
前記基板１１は、例えば、プラスチック基板、結晶化ガラス基板、強化ガラス基板、Ｓｉ基板、アルミニウム合金基板などから構成され、垂直磁気記録媒体１０がテープ状である場合はポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、耐熱性に優れたポリイミド（ＰＩ）などのフィルムを用いることができる。本発明では基板加熱を必要としないので、これらの樹脂製基板を用いても問題は生じない。
【００３５】
前記軟磁性裏打ち層１２は、例えば、膜厚が５０ｎｍ〜２μｍであり、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、Ｂから選択された少なくとも１種類の元素を含む非晶質もしくは微結晶の合金、またはこれらの合金の積層膜から構成される。特に記録磁界を集中することができる観点から、前記軟磁性裏打ち層２１としては、飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上の軟磁性材料を使うのが好ましい。例えばこの目的に、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＣｒＮｂ、ＮｉＦｅＮｂなどを用いることができる。前記軟磁性裏打ち層１２は、メッキ法、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）などにより形成することができる。軟磁性裏打ち層１２は、記録ヘッドからのほぼ総ての磁束を吸収するためのもので、飽和記録するためには飽和磁束密度Ｂｓと膜厚の積の値が大きい方が好ましい。また、軟磁性裏打ち層１２は、高転送レートでの書込性の点では高周波透磁率が高い方が好ましい。
【００３６】
前記配向制御層１３は、例えば１．０ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有し、非晶質のＴａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔ、およびこれらの合金のうち少なくとも１種の材料、あるいはＮｉＰから構成される。前記配向制御層１３は、その上に形成される下地層３１，１４の結晶粒の方位を、ｃ軸が基板面に略垂直方向に配向するように制御すると共に、前記下地層３１，１４中の結晶粒を面内方向に一様に分布させる。前記配向制御層１３は、このような下地層３１，１４の結晶配向制御の観点から、Ｔａよりなることが好ましい。また前記配向制御層１３は、軟磁性裏打ち層と記録層を近接させる観点から、単層膜であることが好ましく、１．０ｎｍから５ｎｍ、特に２．０ｎｍ以下の膜厚を有するのが好ましい。ただし前記配向制御層１３として、上記材料膜を複数層積層することも可能である。
【００３７】
さて、前記配向制御層１３上に形成される前記第１の下地層３１は、先に図３（Ａ）〜（Ｄ）で説明した工程により形成されたＲｕ連続膜２１に対応しており、従って前記下地層３１は、前記配向制御層３１上にランダムに分布した核３１ｎから生じるＲｕ結晶粒３１ａの成長競合プロセスの結果出現する平衡構造を有している。
【００３８】
かかる核３１ｎは、例えばＰｔをターゲットとして使った室温でのスパッタプロセスを、５．３３Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）のＡｒガスなどの希ガス中、０．５ｎｍ／秒の非常に小さい堆積速度で、例えば１ｎｍの膜厚に対応する堆積時間、すなわち約２秒間、直流マグネトロンスパッタプロセスにより行うことで島状に、すなわち離散して形成され、形成された核３１ｎは前記配向制御層１３上にランダムに分布する。かかる核３１ｎは、単一のＰｔ粒子であっても、複数のＰｔ粒子の集合体であってもよい。また上記スパッタプロセスで形成した場合、前記核３１ｎは、パターニングにより形成された前記図２の島状パターン６１ａよりもはるかに小さい。
【００３９】
一方、前記下地層３１は、このような核３１ｎが形成された配向制御層３１上においてＲｕターゲットを使った室温でのスパッタプロセスを、１．３３Ｐａ（１０ｍＴｏｒｒ）以下、例えば０．６６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）のＡｒガスなどの希ガス中、例えば２．５ｎｍ／秒の比較的大きな堆積速度で実行することにより、１０ｎｍの膜厚に形成される。
【００４０】
その際、前記下地層３１では、先に図３（Ａ）〜（Ｄ）で説明したようにＲｕ結晶３１ａの成長がそれぞれの核３１ｎから開始されるが、前記結晶粒３１ａはその粒径が小さいうちは前記下地層３１中において互いに合体を繰り返しながら急速に成長し、やがて図３（Ｃ）に示すように、ほぼ同一の粒径、例えば９．１ｎｍの粒径のＲｕ結晶粒よりなる等粒状の構造が出現し、最終的に、図５に示すように粒径がほぼ一様なＲｕ結晶粒３１ａが粒界３１ｂにおいて接した微構造を有するＲｕの連続膜が、前記下地膜３１として得られる。ここで前記Ｒｕ結晶粒３１ａの各々は、前記配向制御層１３との界面に、一又は複数の核３１ｎを有している。
【００４１】
このように、前記下地層３１として、ほぼ同一の粒径を有する結晶粒３１ａが粒界３１ｂで接した、好ましくは１０ｎｍのＲｕ連続膜が得られる。かかる成長メカニズムの結果、前記下地層３１では、各々のＲｕ結晶粒３１ａ中に少なくとも一つ、一般的には複数の核３１ｎが含まれる。
【００４２】
前記核３１ｎはＰｔに限定されるものではなく、Ｒｕ結晶粒３１ａの成長核として作用すればよいため、Ｗ，Ａｇ，Ａｕなどより構成されてもよく、さらにこれらの元素を一つ以上含む合金により構成されてもよい。また前記核３１ｎはＲｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔ合金のいずれかより構成されてもよい。この場合、前記Ｒｕ合金は、Ｒｕの他にＣｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎを含むものであってもよい。
【００４３】
一方、前記下地層１４は、ＲｕあるいはＲｕ−Ｘ合金の結晶からなる多数の結晶粒１４ａと、前記結晶粒１４ａ同士を互い離隔する空隙部１４ｂから構成される。前記結晶粒１４ａは、前記配向制御層１３の表面から膜厚方向に成長し、前記記録層１５との界面に達する柱状構造を形成する。ここで一つの結晶粒１４ａ内は一つあるいは複数の単結晶から構成され、その下の結晶粒３１ａからエピタキシャルに成長している。
【００４４】
前記第２の下地層１４は、２ｎｍ〜１６ｎｍの範囲の膜厚、例えば５ｎｍの膜厚を有し、またＲｕ、あるいはｈｃｐ結晶構造を有しＲｕを主成分とするＲｕ−Ｘ合金（Ｘ＝Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうち少なくとも１種）より構成される。
【００４５】
前記第２の下地層１４は、膜厚を２ｎｍよりも薄くすると結晶性が劣化し、一方１６ｎｍよりも厚くすると、配向性が劣化し、記録の際の書き滲み等の障害が生じる。特に記録層１５中の磁性粒子の孤立化の観点からは、前記第２の下地層１４を、３ｎｍ〜１６ｎｍの範囲の膜厚を有するように形成するのが好ましく、さらにスペーシングロスの観点から、３ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚を有するように形成するのがさらに好ましい。
【００４６】
また、前記第２の下地層１４としてＲｕやＲｕ−Ｘ合金のようなｈｃｐ結晶構造の材料を用いることで、前記記録層１５中のｈｃｐ結晶構造を有する磁性粒子の磁化容易軸を基板面に対して垂直方向に配向性させることができる。前記第２の下地層１４としては、結晶成長が良好な点でＲｕを使うのが好ましい。
【００４７】
前記第２の下地層１４中において前記空隙部１４ｂは、前記結晶粒１４ａを囲むように形成され、図５に示すように結晶粒１４ａの底面から記録層１５との界面に達するように形成されていてもよい。また前記空隙部１４ｂは、結晶粒１４ａの上部に向かって広がるように形成されてもよい。本願発明者の研究によれば、形成された垂直磁気記録媒体の断面のＴＥＭ像から判断して、結晶粒の上半分の部分の周囲に下半分よりも広い空隙部が観察される場合が多い。このような構成の下地層１４を設けることにより、結晶粒１５ａの表面に形成される記録層１５において、磁性粒子１５ａ同士を適度に離隔することができる。このような下地層１４は、Ａｒガス等の希ガス雰囲気中の圧力、あるいは、前記下地層１４の堆積速度を所定の範囲に設定することで形成することができる。
【００４８】
前記下地層１４において、前記結晶粒１４ａの面内方向の平均粒径は、２ｎｍ〜１０ｎｍ（さらに好ましくは５ｎｍ〜１０ｎｍ）の範囲であるのが好ましい。これにより、前記結晶粒１４ａ上に成長する記録層１５中の結晶粒１５ａの粒径の制御性が向上する。また、前記空隙部１４ｂの平均幅は１ｎｍ〜２ｎｍの範囲であるのが好ましい。これにより、前記記録層１５中における磁性粒子１５ａ相互の間隙の制御性が向上する。前記磁性粒子１５ａ相互の間隙は、２ｎｍよりも大きく３ｎｍを超えないのが好ましい。
【００４９】
前記記録層１５は、膜厚が例えば６ｎｍ〜２０ｎｍで、柱状構造を有する磁性粒子１５ａと、磁性粒子１５ａを囲み、隣り合う磁性粒子１５ａを物理的に離隔する非磁性材料からなる粒界相１５ｂから構成されている。磁性粒子１５ａの柱状構造は膜厚方向に延びており、面内方向に配置された多数の磁性粒子１５ａのそれぞれの間を粒界相１５ｂが充填するように形成されている。
【００５０】
磁性粒子１５ａは、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ系合金、Ｆｅ系合金、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−Ｍを含むＣｏ系合金からなる群のうちいずれかの材料から構成される。ここで、Ｍは、Ｂ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｕ及びこれらの合金から選択される。磁性粒子１５ａは膜厚方向に磁化容易軸を有し、磁性粒子１５ａを構成する強磁性合金がｈｃｐ構造を有する場合は、膜厚方向すなわち成長方向に（００１）面を有するのが好ましい。
【００５１】
磁性粒子１５ａがＣｏＣｒＰｔ合金よりなる場合は、Ｃｏ含有量が５０原子％〜８０原子％、Ｃｒ含有量が５原子％〜２０原子％、Ｐｔ含有量が１５原子％〜３０原子％に設定される。Ｐｔ含有量を従来の垂直磁気記録媒体と比較して多く含有させることにより、垂直異方性磁界を増加して高保磁力化を図ることができる。特にこのような高Ｐｔ含有量は、Ｃｒ系下地に対してエピタキシャル成長が困難であることとされてきたが、本実施の形態の非磁性粒子１５ａの材料を用いることにより結晶性の優れた磁性粒子１５ａを形成することができる。
【００５２】
一方前記粒界相１５ｂは、磁性粒子１５ａを形成する強磁性合金と固溶あるいは化合物を形成しない非磁性材料から構成され、非磁性材料は、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｔｉ、及びＭｇから選択されるいずれか１種の元素と、Ｏ、Ｎ、及びＣから選択される少なくともいずれか１種の元素との化合物からなり、例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＭｇＯなどの酸化物や、Ｓｉ3Ｎ4、ＡｌＮ、ＴａＮ、ＺｒＮ、ＴｉＮ、Ｍｇ3Ｎ2などの窒化物や、ＳｉＣ、ＴａＣ、ＺｒＣ、ＴｉＣなどの炭化物が挙げられる。磁性粒子１５ａはこのような非磁性材料よりなる粒界相１５ｂによって、隣り合う磁性粒子１５ａと物理的に離隔されるので磁気的相互作用が低減され、その結果、媒体ノイズを低減することができる。
【００５３】
前記粒界相１５ｂを構成する非磁性材料は絶縁性材料であることが好ましい。これにより、強磁性を担う電子のトンネル効果による磁性粒子１５ａ間の磁気的相互作用を低減することができる。
【００５４】
前記粒界相１５ｂの体積濃度は、前記記録層１５の体積を基準として、２ｖｏｌ％〜４０ｖｏｌ％の範囲に設定されることが好ましい。前記体積濃度が２ｖｏｌ％を割ると磁性粒子１５ａ間を十分に離隔することができないので磁性粒子１５ａの孤立化を十分に図れない。一方、前記体積濃度が４０ｖｏｌ％を超えると、前記記録層１５の飽和磁化が著しく低下し再生時の出力が低下する。さらに、粒界相１５ｂの体積濃度は、磁性粒子１５ａの孤立化および垂直配向分散の点から８ｖｏｌ％〜３０ｖｏｌ％の範囲に設定されることが特に好ましい。
【００５５】
さらに前記保護膜１６は、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜１５ｎｍのアモルファスカーボン、水素化カーボン、窒化カーボン、酸化アルミニウム等により構成される。
【００５６】
また前記潤滑層１８は、例えば膜厚が０．５ｎｍ〜５ｎｍのパーフルオロポリエーテルが主鎖の潤滑剤などにより構成される。潤滑剤としては、例えば、ＺＤｏｌ、Ｚ２５（以上Ｍｏｎｔｅ  Ｆｌｕｏｓ社製）Ｚテトラオール、ＡＭ３００１（以上アウジモント社製）等を用いることができる。前記潤滑層１８は、前記保護膜１６の材料に応じて設けてもよく、設けなくともよい。
【００５７】
本実施の形態の垂直磁気記録媒体２０では、前記下地層１４の結晶粒１４ａが空隙部１４ｂにより互い離隔して成長しているので、その上に形成される記録層１５の磁性粒子１５ａが互いに離隔して形成され、磁性粒子１５ａの粒径分布が良好となり、磁性粒子１５ａ間の相互作用を抑制あるいは一様化して媒体ノイズを低減することができる。
【００５８】
その際、本発明の磁気記録媒体２０では、前記第１の下地層３１を、先にも述べたように略同一の粒径の結晶粒３１ａよりなる連続膜として設けることにより、その上に形成される下地膜１４中の結晶粒１４ａの粒径分散を低減でき、その結果、前記記録層１５中の磁性粒子１５ａの粒径分散を抑制することができる。
【００５９】
図６（Ａ）は、上記本発明の第１の実施形態により得られた垂直磁気記録媒体２０における記録層１５の電子顕微鏡写真を、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の記録層１５における磁性粒子１５ａの粒径分布を示す。
【００６０】
図６（Ａ）を参照するに、暗い部分が前記磁性粒子１５ａであり明るい部分が前記粒界相１５ｂであるが、各々の磁性粒子１５ａが粒界相１５ｂにより囲まれて、他の磁性粒子１５ａから離隔されているのがわかる。
【００６１】
図６（Ｂ）を参照するに、前記記録層１５中において磁性粒子１５ａは５．９ｎｍの平均粒径（Ｄave）を有し、その粒径分散σが０．８ｎｍ、また粒径分散σに対する平均粒径Ｄaveの比、σ／Ｄaveが０．１４であることがわかる。
【００６２】
これに対し、図７（Ａ）は、上記垂直記録媒体２０において、前記核３１ｎの形成を省略した場合の、前記記録層１５の電子顕微鏡写真を、また図７（Ｂ）は前記図７（Ａ）の記録層１５における磁性粒子１５ａの粒径分散を示す。
【００６３】
図７（Ａ）を参照するに、この比較対照実験においても、各々の磁性粒子１５ａは、記録層１５中において粒界相１５ｂにより囲まれており、他の磁性粒子１５ａから離隔されているが、図７（Ｂ）より、その粒径分布は拡がり、平均粒径Ｄaveは５．９ｎｍのままであっても、分散σは１．５ｎｍまで、また比σ／Ｄaveは０．２５まで増加していることがわかる。
【００６４】
図８Ａは、本実施形態による垂直磁気記録媒体２０について得られた、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎｔ）とオーバーライト特性（ＯＷ２）との関係を、前記核３１ｎの形成を省略した比較対照実験による垂直磁気記録媒体についての結果と比較して示す図である。
【００６５】
図８Ａを参照するに、黒丸は対照標準についての結果を、四角は、本発明において前記核３１ｎをＲｕ粒子の堆積により形成した場合を、また菱形は、本発明において前記核３１ｎをＰｔ粒子の堆積により形成した場合を示す。
【００６６】
図８Ａを参照するに、本発明により、信号対ノイズ比が対照標準に比べて向上しているのがわかる。
【００６７】
図８Ａは、本実施形態による垂直磁気記録媒体２０について得られた、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎｔ）とオーバーライト特性（ＯＷ２）との関係を、前記核３１ｎの形成を省略した比較対照実験による垂直磁気記録媒体についての結果と比較して示す図である。
【００６８】
図８Ａを参照するに、黒丸は対照標準についての結果を、四角は、本発明において前記核３１ｎをＲｕ粒子の堆積により形成した場合を、また菱形は、本発明において前記核３１ｎをＰｔ粒子の堆積により形成した場合を示す。ただし、オーバーライト特性ＯＷ２の測定は、磁気記録媒体２０中に１００ｋｆｃｉの周波数で低周波信号を書き込んだ後、５００ｋｆｃｉの周波数の高周波信号をさらに書き込み、その後で前記１００ｋｆｃｉの周波数の低周波信号を読み出すことにより行っている。前記信号対ノイズ比は、値が大きい方が垂直磁気記録媒体として優れており、前記オーバーライト特性ＯＷ２は、絶対値が大きい程、垂直磁気記録媒体として優れている。
【００６９】
図８Ａを参照するに、本発明により、信号対ノイズ比が対照標準に比べて向上しているのがわかる。
【００７０】
図８Ｂは、本実施形態による垂直磁気記録媒体２０について得られた、書き込み領域幅（ＷＣＷ）とオーバーライト特性（ＯＷ２）との関係を、前記核３１ｎの形成を省略した比較対照実験による垂直磁気記録媒体についての結果と比較して示す図である。
【００７１】
図８Ｂを参照するに、黒丸は対照標準についての結果を、四角は、本発明において前記核３１ｎをＲｕ粒子の堆積により形成した場合を、また菱形は、本発明において前記核３１ｎをＰｔ粒子の堆積により形成した場合を示す。書き込み領域幅ＷＣＷは、値が小さいほど垂直磁気記録媒体として優れている。
【００７２】
図８Ｂを参照するに、本発明により、信号対ノイズ比および書き込み領域幅ＷＣＷとも、対照標準に比べて向上しているのがわかる。
【００７３】
図８Ｃは、本実施形態による垂直磁気記録媒体２０について得られた、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎｔ）と書き込み領域幅（ＷＣＷ）との関係を、前記核３１ｎの形成を省略した比較対照実験による垂直磁気記録媒体についての結果と比較して示す図である。
【００７４】
図８Ｃを参照するに、黒丸は対照標準についての結果を、四角は、本発明において前記核３１ｎをＲｕ粒子の堆積により形成した場合を、また菱形は、本発明において前記核３１ｎをＰｔ粒子の堆積により形成した場合を示す。
【００７５】
図８Ｃを参照するに、本発明により、信号対ノイズ比および書き込み領域幅ＷＣＷとも、対照標準に比べて向上しているのがわかる。
【００７６】
次に、図１を参照しつつ、本実施形態に係る垂直磁気記録媒体２０の製造方法を説明する。
【００７７】
最初に、基板１１の表面を洗浄・乾燥後、基板１１上に上述した軟磁性裏打ち層１２を、無電解めっき法、電気めっき法、スパッタ法、真空蒸着法等により形成する。
【００７８】
次いで、軟磁性裏打ち層１２上にスパッタ装置を用いて、上述した材料からなるスパッタターゲットを用いて前記配向制御層１３を形成する。スパッタ装置は予め１０-7Ｐａまで排気可能な超高真空スパッタ装置を用いることが好ましい。具体的には、前記配向制御層１３は、例えば直流マグネトロンスパッタ法によりＡｒガスなどの希ガス雰囲気中で圧力０．４Ｐａに設定して形成する。この際、基板１１の加熱は行わない方が好ましい。軟磁性裏打ち層１２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を抑制することができる。もちろん、軟磁性裏打ち層１２の結晶化あるいは微結晶の肥大化を伴わない程度の温度、例えば１５０℃以下の温度に加熱してもよい。また、基板１１を冷却して成膜してもよく、例えば−１００℃としてもよい。さらに、装置上の制約がなければ−１００℃よりも低い温度に冷却してもよい。なお、基板１１の加熱あるいは冷却は、前記配向制御層１３、下地層３１，１４、および記録層１５を形成する工程においても同様である。
【００７９】
次に同じスパッタ装置を用いて、直流マグネトロンスパッタ法により、ＰｔあるいはＲｕをターゲットに使い、例えば５．３３Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）のＡｒガス中、０．５ｎｍ／秒の堆積速度で、例えば１ｎｍの膜厚に対応する堆積時間、すなわち約２秒間、室温でスパッタを行うことにより、前記配向制御層１３上に前記核３１ｎを島状に形成する。先にも述べたように、このようにして形成された核３１ｎは、前記配向制御層１３上にランダムに分布する。かかる核３１ｎは、単一のＰｔ粒子であっても、複数のＰｔ粒子の集合体であってもよい。また上記スパッタプロセスで形成した場合、前記核３１ｎは、パターニングにより形成された前記図２の島状パターン６１ａよりもはるかに小さい。
【００８０】
次いで、前記配向制御層１３上に同じスパッタ装置を用いて、上述したＲｕあるいはＲｕ−Ｘ合金からなるスパッタターゲットを用いて前記第１の下地層３１を、先に説明したように形成する。
【００８１】
より具体的には、このような核３１ｎが形成された配向制御層１３上に、ＲｕあるいはＲｕ−Ｘ合金よりなるターゲットを使った室温でのスパッタを、直流マグネトロンスパッタ法により、０．６６７Ｐａ（５ｍＴｏｒｒ）のＡｒガス中、２ｎｍ／秒以上、例えば２．５ｎｍ／秒の堆積速度で実行することにより、前記下地層３１が前記核３１ｎを覆って、例えば１０ｎｍの膜厚で、連続的に形成される。
【００８２】
次いで、前記配向制御層１３上に同じスパッタ装置を用いて、上述したＲｕあるいはＲｕ−Ｘ合金からなるスパッタターゲットを用いて前記下地層１４を形成する。具体的には、下地層１４は、例えば直流マグネトロン法により、希ガス、例えばＡｒガス中、堆積速度を０．１ｎｍ／秒以上かつ２ｎｍ／秒以下の範囲、例えば０．８ｎｍ／秒で、かつ雰囲気ガス圧力を２．６６Ｐａ以上かつ２６．６Ｐａ以下の範囲、例えば５．３３２Ｐａ（４０ｍＴｏｒｒ）に設定して成膜する。これらの範囲に堆積速度および雰囲気ガス圧力を設定することで、前記下地層１４を、前記空隙１４ｂを隔てて配置された結晶粒１４ａにより形成することができる。
【００８３】
なお、前記下地層１４を形成する工程において堆積速度を０．１ｎｍ／秒よりも小さくすると生産効率が著しく低下し、２ｎｍ／秒よりも大きくすると、空隙部が形成されず結晶粒と結晶粒界部からなる連続膜が形成されてしまう。また、希ガス圧力を２．６６Ｐａよりも低い圧力に設定すると、空隙部が形成されず結晶粒と結晶粒界部からなる連続体が形成され、２６．６Ｐａよりも高くすると、希ガスが結晶粒中に取り込まれ、結晶性が低下する。なお、上述した理由と同様に下地層１４を形成する際に基板１１の加熱は行わない方が好ましい。この際のスパッタ投入電力は、例えば５０Ｗとする。
【００８４】
次いで前記下地層１４上にスパッタ装置を用いて、上述した材料からなるスパッタターゲットを用いて記録層１５を形成する。
【００８５】
より具体的には、ＲＦマグネトロン法により、磁性粒子１５ａの磁性材料と粒界相１５ｂの非磁性材料を複合化したスパッタターゲットを用い、不活性ガス、あるいは、不活性ガスに粒界相１５ｂが含む酸素あるいは窒素を添加した雰囲気で成膜する。なお、磁性粒子１５ａの磁性材料と、粒界相１５ｂの非磁性材料のそれぞれのスパッタターゲットを同時スパッタしてもよい。成膜時の圧力は、２．００Ｐａ〜８．００Ｐａの範囲に設定し、２．００Ｐａ〜３．９９Ｐａの範囲に設定することが好ましい。
【００８６】
なお、上述した配向制御層１３を形成する工程から記録層１５を形成する工程までは、その表面に各層を形成した状態で真空中あるいは成膜雰囲気に保持することが、表面の清浄性の点で好ましい。
【００８７】
次いで前記記録層１５上に、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＦＣＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ  Ｃａｔｈｏｄｉｃ  Ａｒｃ）法等を用いて前記保護膜１６が形成される。さらに前記保護膜１６の表面に、引き上げ法、スピンコート法、液面低下法等により、潤滑層１８が塗布される。以上により、本実施の形態に係る垂直磁気記録媒体が形成される。
【００８８】
本実施の形態に係る垂直磁気記録媒体の製造方法では、下地層１４を形成する際の堆積速度および不活性ガス圧力を所定の範囲に設定することにより、簡便な方法により結晶粒を空隙部により互いに離隔して形成し、結晶粒の配置を引き継ぐ磁性粒子の孤立化を図ることができる。
【００８９】
なお上記方法において、前記核３１ｎの形成は、ＰｔあるいはＲｕのスパッタに限定されるものではなく、Ｗ，Ａｇ，Ａｕなどのスパッタであってもよく、さらにこれらの元素を一つ以上含む合金によりのスパッタであってもよい。また前記スパッタを、前記核３１ｎはＲｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔ合金のいずれかをターゲットに使って行ってもよい。この場合、前記Ｒｕ合金は、Ｒｕの他にＣｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎを含むものであってもよい。
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態による垂直磁気記録媒体３０の構成を示す。ただし図中、先に説明した部分に対応する部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００９０】
図９を参照するに、本実施形態では、前記図４，５の垂直磁気記録媒体２０の磁気記録層１５とその上の保護膜１６の間に、垂直磁気異方性が前記記録層１５よりも小さい別の記録層１５Ａを、連続的に形成している。
【００９１】
かかる構成により、前記記録層１５が非常に大きな垂直磁気異方性を有しているため前記記録層１５中の磁化が安定で、書き込みが困難となる問題が解消し、容易に書き込みを行える垂直磁気記録媒体が得られる。
【００９２】
前記記録層１５Ａは、例えばＣｒを１３〜１９原子％の範囲で含むＣｏＣｒ合金を使うことにより形成できる。
［第３の実施形態］
図１０は、本発明の第３の実施形態による磁気記録装置４０の構成を示す。
【００９３】
図１０を参照するに、前記磁気記録装置４０はハウジング４１を有し、前記ハウジング４１内には、スピンドル（図示されず）により駆動されるハブ４２、前記ハブ４２に固定され回転される垂直磁気記録媒体４３、アクチュエータユニット４４、前記アクチュエータユニット４４に取り付けられ垂直磁気記録媒体４３の半径方向に移動されるアーム４５及びサスペンション４６、および前記サスペンション４６に支持された磁気ヘッド４８が設けられている。
【００９４】
図１０の磁気記録装置４０では、前記垂直磁気記録媒体４３として、前記第１あるいは第２の実施形態による垂直磁気記録媒体２０あるいは３０を使う。なお図１０では、１枚の垂直磁気記録媒体４３しか示されていないが、磁気記録媒体４３の数は１枚に限られず、２枚以上でもよく、また本発明では、そのうちの１枚が前記第１あるいは第２の実施形態による垂直磁気記録媒体２０あるいは３０であればよい。
【００９５】
なお、本実施の形態に係る磁気記録装置４０は、図１０に示したものに限定されるものではなく、また本発明で用いる垂直磁気記録媒体４３は、磁気ディスクに限定されず磁気テープであってもよい。
【００９６】
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００９７】
（付記１）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体であって、
前記第１の下地層は、粒界において互いに接して形成された複数の結晶粒よりなり、
前記第２の下地層を構成する複数の結晶粒の一つは、前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応して形成されており、
前記第２の下地層中において前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応する前記結晶粒と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【００９８】
（付記２）  前記複数の核の各々は、Ｐｔ，Ｗ，Ａｇ，Ａｕ、およびこれらの元素を含む合金よりなることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
【００９９】
（付記３）  前記複数の核の各々は、Ｒｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔからなる群より選ばれることを特徴とする付記１記載の垂直磁気記録媒体。
【０１００】
（付記４）  前記Ｒｕ合金は、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎからなる群より選ばれる少なくとも一の元素を含むことを特徴とする付記３記載の垂直磁気記録媒体。
【０１０１】
（付記５）  前記配向制御膜は、２．０ｎｍ以上の膜厚のＴａ膜よりなることを特徴とする付記１〜４のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【０１０２】
（付記６）  前記記録層を構成する複数の磁性粒子は、ＣｏおよびＣｒを主として含み、前記非磁性粒界相は金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物およびカーボンのいずれかよりなることを特徴とする付記１〜５のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【０１０３】
（付記７）  前記第１および第２の下地層の各々において、前記Ｒｕ合金はｈｃｐ構造を有し、Ｒｕの他に、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，ＷおよびＭｎよりなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含むことを特徴とする付記１〜６のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体。
【０１０４】
（付記８）  垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体上を走査する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドに前記垂直記録媒体上を走査させる駆動系と、
を備えた磁気記録装置であって、
前記垂直磁気記録媒体は、
基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体であって、
前記第１の下地層は、粒界において互いに接して形成された複数の結晶粒よりなり、
前記第２の下地層を構成する複数の結晶粒の一つは、前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応して形成されており、
前記第２の下地層中において前記第１の下地層を構成する複数の結晶粒の一つに対応する前記結晶粒と前記配向制御層との界面には、複数の核が、互いに離間して形成されていることを特徴とする磁気記録装置。
【０１０５】
（付記９）  基板と、
前記基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層上に形成された配向制御層と、
前記配向制御層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜よりなる第１の下地層と、
前記第１の下地層上に形成されたＲｕあるいはＲｕ合金よりなる複数の結晶粒と、前記複数の結晶粒を互いに離間させる隙間とよりなる第２の下地層と、
前記第２の下地層上に、前記複数の結晶粒に対応して形成され、各々基板面に略垂直方向に磁化容易軸を有する複数の磁性粒子と、前記複数の磁性粒子を互いに離隔する非磁性粒界相とよりなる記録層と、
よりなる垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記配向制御層上に核をスパッタリングにより、互いに離間して堆積する工程と、
前記核が形成された前記配向制御層上に、ＲｕあるいはＲｕ合金を、スパッタリングにより堆積し、前記第１の下地層を、ＲｕあるいはＲｕ合金の連続膜として形成する工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【０１０６】
（付記１０）  前記核を堆積する工程は、Ｐｔ，Ｗ，Ａｇ，Ａｕおよびこれらの元素を含む合金を堆積することを特徴とする付記９記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【０１０７】
（付記１１）  前記核を堆積する工程は、Ｒｕ，Ｒｕ合金、Ｔｉ，Ｔａ，ＣｏおよびＣｏＰｔのいずれかを堆積することを特徴とする付記９記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【０１０８】
（付記１２）  前記第１の下地層は、２ｎｍ／秒以上の堆積速度で堆積されることを特徴とする付記９〜１１のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【０１０９】
（付記１３）  前記第１の下地層は、１０ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧力下でのスパッタリングにより形成されることを特徴とする付記９〜１２のうち、いずれか一項記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の関連技術による垂直磁気記録媒体の構成を示す図である。
【図２】図１の垂直磁気記録媒体の一部を詳細に示す図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、本発明の原理を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による垂直磁気記録媒体の構成を示す図である。
【図５】図４の垂直磁気記録媒体の一部を詳細に示す図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ本発明による垂直磁気記録媒体中の磁性粒子の状態および粒径分布を示す図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は、それぞれ対照標準による垂直磁気記録媒体中の磁性粒子の状態および粒径分布を示す図である。
【図８Ａ】本発明の効果を、対照標準と比較して示す図である。
【図８Ｂ】本発明の効果を、対照標準と比較して示す別の図である。
【図８Ｃ】本発明の効果を、対照標準と比較して示すさらに別の図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による垂直磁気記録媒体の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態による磁気記録装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１，１１  基板
２，１２  非磁性裏打ち層
３，１３  配向制御膜
２１，３１  第１下地層
２１ａ，３１ａ  Ｒｕ結晶粒
２１ｂ，３１ｂ  粒界
３１ｎ，６１ａ，６１ｎ  核
４，１４  第２下地層
４ａ，１４ａ  Ｒｕ結晶粒
４ｂ，１４ｂ  空隙
５，１５，１５Ａ  記録層
５ａ，１５ａ  磁性粒子
５ｂ，１５ｂ  粒界相
６，１６  保護層
８，１８  潤滑層
２０，３０，４３，６０  垂直磁気記録媒体
４０  磁気記録装置
４１  ハウジング
４２  ハブ
４４  アクチュエータユニット
４５  アーム
４６  サスペンション
４８  磁気ヘッド
６１  粒成長核層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図６】
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【図７】
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