(57)【要約】【課題】均一な局所領域保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持つように最適組成のＰｔが添加された高密度の磁気記録に適合した磁気記録媒体を提供する。【解決手段】４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜にＰｔを１〜１４原子％を添加することを特徴とする磁気記録媒体と、ガラス基板上部にＴｉ下地層を配置する第１工程；Ｐｔチップを載せたＣｏＣｒ合金ターゲットを使用して、前記Ｐｔの組成を変化させることによって製作されるＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を、前記Ｔｉ下地層上部に蒸着する第２工程；及び前記ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜上部にＳｉ3Ｎ4を蒸着する第３工程；を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法を提供して、高密度磁気記録媒体として好ましい微視的磁気特性及び構造的特性を持った磁気記録媒体を具現化した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
　ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を利用する高密度磁気記録媒体において、前記ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜はＰｔ組成が１〜１４原子％の（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜で、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄下部にＴｉ薄膜がさらに含まれることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体。
【請求項２】
　前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜の厚みが４００Åで、前記Ｔｉ薄膜の厚みは１１００Åであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った、請求項１記載の高密度磁気記録媒体。
【請求項３】
　ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を利用する高密度磁気記録媒体において、ガラス基板、前記ガラス基板上部に載せられるＴｉ薄膜、前記Ｔｉ薄膜上部に蒸着されるＰｔ組成が１〜１４原子％の（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜及び、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜上部に蒸着されるＳｉ3Ｎ4薄膜を含むことを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体。
【請求項４】
　前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜の厚みが４００Å、前記Ｔｉ薄膜の厚みは１１００Å、前記Ｓｉ3Ｎ4薄膜の厚みは５００Åであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った、請求項３記載の高密度磁気記録媒体。
【請求項５】
　ガラス基板上にＴｉ薄膜を配置する第１工程、Ｐｔチップを載せるＣｏＣｒ合金ターゲットを使用して前記Ｐｔの組成を変化させることによって製作されるＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を前記Ｔｉ薄膜上部に蒸着する第２工程、及び、前記ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜上部にＳｉ3Ｎ4を蒸着する第３工程を含むことを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
　前記第２工程が、室温の３ｍｔｏｒｒスパッタリング圧力下で行なわれ、前記第２工程の蒸着率は１４Å／ｓであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った、請求項５記載の高密度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、磁気記録媒体に関するものである。より詳細には、ＣｏＣｒＰｔ／Ｔｉを含み均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　今日では、薄膜形媒体がハードディスクに使用されており、高密度磁気記録の為のハードディスク用磁気記録媒体は、記録／再生での信号増幅時に共に増幅されるため問題になるノイズ特性を減らすことが重要である。特に、ビット間の遷移領域でビット間の相互作用により現れる遷移ノイズ減少のために、磁性層結晶粒の大きさは微細で均一でなければならず、結晶粒が磁気的に分離され結晶粒間交換結合の減少がうまくなされなければならない。
【０００３】
　垂直磁気記録において、磁気記録媒体は高密度領域で耐熱安定性が保障されなければならず、Ｍ−Ｈループの直角性（ｓｑｕａｒｅｎｅｓｓ）がほとんど１に近くなければならない。保磁力は、記録された情報が周辺の磁場によって損失されないために要求される重要な特性であるため、貯蔵された情報の安定性の為に記録感度が許容する限り、ある程度大きな値を持たなければならない。また、媒体の垂直方向への配向性が特に良くなければならない。そればかりではなく、高密度磁気記録のためには磁気記録媒体に対する局所領域の磁気特性が均一でなければならない。
【０００４】
　現在までこのような垂直磁気記録媒体分野で最も活発に研究されてきたのがＣｏＣｒ合金系薄膜である。Ｃｏは、ｈｃｐ構造で強磁性体でありながらｃ軸にそって一軸結晶磁気異方性を持っていて、Ｃｒを添加した場合、Ｃｏの結晶磁気異方性向上により高い垂直磁気異方性を示すだけではなく、非磁性物質のＣｒにより結晶粒界に現れる組成的偏析が結晶粒間の交換相互作用を弱化させることによって情報再生時に問題になる媒体ノイズが減少し、柱状（ｃｏｌｕｍｎａｒ）結晶粒の垂直方向への配向性も良好になる特性のため、垂直磁気異方性を持った高密度磁気記録媒体の材料として持続的な研究対象になってきた。
【０００５】
　しかし、ＣｏＣｒ二元系合金薄膜だけでは高密度垂直磁気記録媒体に必要な保磁力増加、垂直磁気異方性向上、そして媒体ノイズ減少等において限界を持っているため、ＣｏＣｒ二元系に第３元素を添加する研究が先行されてきた。
【０００６】
　特に、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜は、他のＣｏＣｒ系合金薄膜と比較して高い保磁力と大きな結晶磁気異方性を持つことによって、記録媒体の出力が大きいだけではなく垂直方向への配向性が強く大きな垂直磁気異方性を保っているため、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜に対する研究が集中的に進行されてきた。
【０００７】
　しかし、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜は、高密度磁気記録媒体としての適合した磁気的な特性を持っているにもかかわらず、多量のＰｔが添加された場合、結晶粒と結晶粒界に現れる組成的偏析が弱化され結晶粒間交換相互作用が強化されることによって媒体ノイズが増加することが問題点として指摘されてきた。したがって、高い保磁力と磁気異方性及び角形比を持つと同時に低いノイズ特性を持った磁気記録媒体を具現するために、ＣｏＣｒＰｔに第４の元素を添加するか、非磁気的物質で構成された下地層を積み重ねることによって結晶粒の大きさを減らし、結晶粒間の交換相互作用を減らして媒体ノイズを減少させるための研究が活発に行われてきた。
【０００８】
　例えば、米国特許第５，０４９，４５１号（Ｌａｌ，　Ｂｒｉｊ　Ｂ　等）（特許文献１参照）は、ＣｏＣｒＰｔＴａからなる磁気記録媒体に対する特許で、ＣｏＣｒに３〜２０原子％のＰｔと２〜１０原子％のＴａを添加することによって高い保磁力と角形比そして低い媒体ノイズを持った記録媒体が得られることを提示している。また、米国特許第４，９２９，５１４号（Ｎａｔａｒａｊａｎ，　Ｂａｎｇａｌｏｒｅ　Ｒ．　等）　（特許文献２参照）は、ＣｒまたはＣｒ合金で構成された下地層上に６０〜８０原子％のＣｏ、５〜２０原子％のＣｒ、１〜２０原子％のＰｔで構成された磁性層を積み重ねて製作した記録媒体が、高い保磁力と低い媒体ノイズを示すと報告している。
【特許文献１】米国特許第５，０４９，４５１号
【特許文献２】米国特許第４，９２９，５１４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　しかし、ＣｏＣｒＰｔからなる磁気記録媒体に対する先行研究では、微視的磁気特性の直接的な観察が行なられなかった問題点がある。微視的磁気特性即ち、局所領域の保磁力分布は、薄膜の磁気区域逆転挙動を決定するのに重要な影響を及ぼすため、高密度磁気記録媒体を具現するに際してそれに対する考察が必須的になされなければならないにもかかわらず、技術的限界のためになされ得なかった。
【００１０】
　前記問題点を解決するために、本発明は、それぞれ組成の異なるＰｔを添加したＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を製作して、薄膜の構造により敏感に変化する磁気特性として知られている局所領域の保磁力分布を測定して、高密度磁気記録媒体として好ましい微視的磁気特性、即ち均一な局所領域の保磁力分布を持つと同時に微細な結晶粒と均一な結晶粒径分布を持つことによって高密度磁気記録媒体に適合した構造的特性を持ったＣｏＣｒＰｔ合金薄膜で構成される磁気記録媒体及びそ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】
【００１１】
　本発明は、前記目的を達成するために、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を利用する高密度磁気記録媒体において、前記ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜がＰｔ組成１〜１４原子％の（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜で、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜下部にＴｉ薄膜がさらに含まれることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体を提供する。
【００１２】
　また、本発明の高密度磁気記録媒体は、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜の厚みが４００Åで、前記Ｔｉ薄膜の厚みは１１００Åであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体であることが好ましい。
【００１３】
　また、本発明の高密度磁気記録媒体は、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を利用する高密度磁気記録媒体において、ガラス基板、前記ガラス基板上部に載せられるＴｉ薄膜、前記Ｔｉ薄膜上部に蒸着されるＰｔ組成が１〜１４原子％の（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜及び、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜上部に蒸着されるＳｉ3Ｎ4薄膜を含むことを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体である。
【００１４】
　また、本発明の高密度磁気記録媒体は、前記（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx合金薄膜の厚みが４００Å、前記Ｔｉ薄膜の厚みは１１００Å、前記Ｓｉ3Ｎ4薄膜の厚みは５００Åであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体であることが好ましい。
【００１５】
　また、本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、ガラス基板上にＴｉ薄膜を配置する第１工程、Ｐｔチップを載せるＣｏＣｒ合金ターゲットを使用して前記Ｐｔの組成を変化させることによって製作されるＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を前記Ｔｉ薄膜上部に蒸着する第２工程、及び、前記ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜上部にＳｉ3Ｎ4を蒸着する第３工程を含むことを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体の製造方法である。
【００１６】
　また、本発明の高密度磁気記録媒体の製造方法は、前記第２工程が、室温の３ｍｔｏｒｒ（ミリトール）スパッタリング圧力下で行なわれ、前記第２工程の蒸着率は１４Å／ｓであることを特徴とする均一な局所領域の保磁力分布と微細な結晶粒及び均一な結晶粒径分布を持った高密度磁気記録媒体の製造方法であることが好ましい。
【００１７】
　本発明の研究と実験の結果は、高密度磁気記録において適合した微視的磁気特性と構造的特性が、１〜１４原子％のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜において得られることを明らかにしている。この時、添加されるＰｔは、１４原子％以下であることが好ましい。添加されるＰｔ含量が、１４原子％を超過すると局所領域の保磁力分布と結晶粒径分布が不均一になり、結晶粒径が大きくなることによって高密度磁気記録媒体として不適切な特性を示すためである。
【発明の効果】
【００１８】
　本発明では、磁気記録媒体の微視的磁気特性及び構造的特性が高密度磁気記録に適合するように添加されるＰｔの最適含量を選択することによって、均一な局所領域の保磁力分布と結晶粒径分布及び微細な結晶粒を持ち、高密度磁気記録に適合した磁気記録媒体を具現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　以下、添付した図面を参照しながら本発明の構成と実施例をさらに詳細に説明する。図１は、それぞれ組成の異なるＰｔが添加可能な４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の断面図である。本発明の実施例によると、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜試料は、ｄｃ−マグネトロンスパッタリング法で製作した。垂直方向の結晶配向性を良くするために、ガラス基板上にＴｉ下地層を載せた後、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜を蒸着した。最後に試料の酸化防止及びカー（Ｋｅｒｒ）回転角を大きくするためにＳｉ3Ｎ4を蒸着した。この実施例では、５００ÅのＳｉ3Ｎ4を使用した。スパッタリング方法による薄膜製造時、ＣｏＣｒＰｔ合金薄膜のＰｔ組成はＣｏＣｒ合金ターゲットとＰｔチップを利用して調節し、基板温度が常温の状態で薄膜を形成した。
【００２０】
　図２は、４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）94Ｐｔ6／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体に対する空間的な局所領域の保磁力分布図である。空間的な局所領域の保磁力分布は、４００ｎｍ×４００ｎｍの大きさを持った８０００個の局所領域で同時的に測定した保磁力に対するもので、図２に見られるように空間的にランダムに現れることが確認できた。このような空間的局所領域の保磁力分布は、隣接した局所領域が独立的な磁気的特性即ち、保磁力値を持つものであると解釈できる。
【００２１】
　図３は、６原子％、１４原子％、２１原子％そして２８原子％のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体で観察した局所領域の保磁力大きさによる分布密度関数である。局所領域の保磁力分布は、８０００個の局所領域で同時に測定したカー（Ｋｅｒｒ）ヒステリシスループ測定から得たもので、保磁力の間隔は１０　Ｏｅとして総局所領域数で標準化したものである。
【００２２】
　図３によれば、１４原子％以下のＰｔを添加した４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜は、正規分布と良く一致する局所領域の保磁力分布を持っていることが分かる。局所領域の保磁力分布が正規分布に沿って現れることは、隣接した局所領域が独立的な保磁力値を持ち、局所領域の保磁力が均一に分布するためであると理解できる。反面、１４原子％以上のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜に対する局所領域の保磁力は、非正規分布を示すが、これは一部隣接した局所領域が磁気的に相互作用する結果であると解釈できる。また、添加されたＰｔ組成により分布形態だけではなく分布幅が変化することが図３から分かる。Ｐｔ組成が増加するほど局所領域の保磁力分布の分布幅は、０．１７から０．３４ｋＯｅに広くなる。
【００２３】
　したがって、１４原子％以下のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体が、高密度磁気記録媒体として適合した狭くて均一な局所領域の保磁力分布を持っていることが分かった。
【００２４】
　図４は、４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）94Ｐｔ6／１１００Å　Ｔｉと４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）72Ｐｔ28／１１００Å　Ｔｉからなる磁気記録媒体に対する走査電子顕微鏡写真である。図４に図示されたように４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）94Ｐｔ6／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜は、結晶粒界の組成偏析によって孤立している大きさの小さい結晶粒が形成されていることが観察できる。一方、４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）72Ｐｔ28／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜の場合、結晶粒の大きさは増加して結晶粒界の組成偏析が弱化されたことが分かる。したがって、２８原子％のＰｔを添加した４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜が持った構造では、隣接した結晶粒間の交換相互作用が強くなり、記録密度を減少させ媒体ノイズを増加させる原因として作用するため高密度磁気記録に不適切である。
【００２５】
　図５は、６原子％、１４原子％、２１原子％そして２８原子％のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の結晶粒径による分布密度関数である。図示されたように１４原子％以下のＰｔを添加した４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜に対する結晶粒径分布が正規分布とよく一致する。反面、１４原子％以上のＰｔを含む４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜の結晶粒径分布は、非正規分布を示す。
【００２６】
　したがって、１４原子％以下のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体が高密度磁気記録媒体として適合した構造的特性である微細な結晶粒と均一な結晶粒径を持っていることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】Ｐｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の断面図である。
【図２】４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）94Ｐｔ6／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の４００ｎｍ空間分解能で測定した局所領域保磁力分布図を図示した図面である。
【図３】６原子％、１４原子％、２１原子％そして２８原子％のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の局所領域保磁力による分布密度関数を各々図示した図面である。
【図４】４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）94Ｐｔ6／１１００Å　Ｔｉと４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）72Ｐｔ28／１１００Å　Ｔｉからなる磁気記録媒体に対する走査電子顕微鏡写真である。
【図５】６原子％、１４原子％、２１原子％そして２８原子％のＰｔが添加された４００Å（Ｃｏ82Ｃｒ18）100-xＰｔx／１１００Å　Ｔｉ合金薄膜からなる磁気記録媒体の結晶粒径による分布密度関数を各々図示した図面である。
【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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