(57)【要約】【課題】  磁壁の発生が無く、低ノイズの垂直磁気記録媒体を提供する。【解決手段】  非磁性基板と、該非磁性基板上に形成された下地膜と、該下地膜上に形成された垂直磁性層を有する垂直磁気記録媒体において、前記下地膜を磁気的に等方性を有する軟磁性材で形成する。また下地膜を、Ｐを含有する材料で形成し、下地膜を円盤状基材に形成した際に、その円周方向のＨｓ（飽和磁束密度が得られる時の印加磁界の強度）と半径方向のＨｓの比率が１．０±０．２以内となるようにし、さらに、下地膜の飽和磁束密度（Ｂｓ）を０．２Ｔ以上１．７Ｔ以下となるようにする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護層が設けられた垂直磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地膜が磁気的に等方性を示すことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
軟磁性下地膜が基板の面内方向において磁気的に等方性を示すことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
軟磁性下地膜を円盤状非磁性基板に形成した際に、その円周方向のＨｓ（飽和磁束密度測定時に得られる印加磁界の最低強度）と半径方向のＨｓの比率＝等方性度が、１．０±０．２以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護層が設けられた垂直磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地膜が基板に対して垂直方向に磁化容易軸を有すことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
軟磁性下地膜の垂直磁気異方性の異方性磁界（Ｈｋ）が３９５Ａ／ｍ〜３９５０Ａ／ｍ（５Ｏｅ〜５０Ｏｅ）の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
軟磁性下地膜の飽和磁束密度（Ｂｓ）が、０．２Ｔ〜１．７Ｔの範囲内であること特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
軟磁性下地膜の結晶粒子径が、５ｎｍ以下の微結晶もしくはアモルファス構造であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
軟磁性下地膜の膜厚が、５０ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
軟磁性下地膜の垂直磁気記録層を積層する側の平均面粗さＲａが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
軟磁性下地膜が、リンを含むことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１１】
軟磁性下地膜が、ホウ素を含むことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１２】
非磁性基板がシリコン基板であることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成する工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法であって、非磁性基板に外部から平行磁場を印加し、平行磁場に対して平行、かつ回転させながら軟磁性下地膜を形成することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法により製造した垂直磁気記録媒体。
【請求項１５】
請求項１〜１２および１４の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた垂直磁気記録再生装置。
【請求項１６】
軟磁性下地膜を有する非磁性基板であって、非磁性基板が円盤状であり、その円周方向のＨｓ（飽和磁束密度測定時に得られる印加磁界の最低強度）と半径方向のＨｓの比率＝等方性度が、１．０±０．２以内であることを特徴とする軟磁性下地膜を有する非磁性基板。
【請求項１７】
軟磁性下地膜の飽和磁束密度（Ｂｓ）が、０．２Ｔ〜１．７Ｔの範囲内であること特徴とする請求項１６に記載の軟磁性下地膜を有する非磁性基板。
【請求項１８】
軟磁性下地膜を有する非磁性基板であって、非磁性基板が円盤状であり、磁化容易軸が基板に対して垂直方向に有すことを特徴とする非磁性基板。
【請求項１９】
軟磁性下地膜の垂直磁気異方性の異方性磁界（Ｈｋ）が３９５Ａ／ｍ〜３９５０Ａ／ｍ（５Ｏｅ〜５０Ｏｅ）の範囲内であることを特徴とする請求項１８に記載の軟磁性下地膜を有することを特徴とする非磁性基板。
【請求項２０】
非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成させる非磁性基板の製造方法であって、軟磁性下地膜を形成する前、あるいは形成した後に、基板表面を研磨する工程を含むことを特徴とする非磁性基板の製造方法。
【請求項２１】
非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成させる非磁性基板の製造方法であって、軟磁性下地膜を形成する前後に基板表面を研磨する工程を含むことを特徴とする非磁性基板の製造方法。
【請求項２２】
基板表面を研磨する工程の前に、１００℃〜３５０℃の範囲内で熱処理を行う工程を含むことを特徴とする請求項２０または２１に記載の非磁性基板の製造方法。
【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、その製造方法、及び垂直磁気記憶装置に関し、特に、基板に垂直方向に磁化容易軸が配向する磁化膜を記録層にもつ垂直磁気記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
実用に供されている磁気記録方式は、基板面に平行な方向に磁化容易軸をもつ磁性膜を利用した長手記録方式である。しかしながら、この方式では、信号の源となる隣り合った磁区の磁化方向が反対方向となり、互いに反発し合い弱め合うので、高密度記録になるとその弊害が露呈してくる。
【０００３】
更に、高密度化を可能とするためには磁区を構成する磁性粒子を微細化することが不可欠となるが、その微細化に伴う磁性粒子の体積減少が起因となって発現する熱擾乱による減磁効果が無視できなくなり、熱安定性が劣化してくる。
【０００４】
高密度記録化に伴うその弊害を回避できる方法として、一例として、大きな磁気異方性エネルギーＫｕをもつ磁性体を基板面の垂直方向に磁化容易軸を配向させた磁性膜を利用した垂直磁気記録方式が試行されている。この方式では、隣り合って反対方向に向いている磁化が静磁気学エネルギー的に有利となるので安定し、高密度になればなるほどその特長が顕著になる。また、反対方向に磁化されている隣り合った磁区が静磁気学エネルギーに関して有利に安定する。
【０００５】
一般に、磁気記録層に信号を書き込むためには、磁気ヘッドから漏れてくる磁界により磁気記録層の磁区中の磁性粒子を飽和磁化しなければならないが、長手記録方式ではそれを完全に行うためには磁気記録層をなるべく薄くした方がよいことが知られている。
【０００６】
これに対して垂直磁気記録方式では、垂直磁気記録層の下に高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を付与した重畳型媒体と単磁極ヘッドを用いれば、下地膜となる軟磁性膜が磁気ヘッドから漏洩した磁界を強力に引き込み更に磁気ヘッドに戻す役割を担うことになり、磁気記録層を薄くしなくとも磁気記録層の飽和記録が容易となる。
【０００７】
上述した軟磁性膜には、高透磁率かつ高飽和磁束密度のものが好ましいが、一般的には軟磁性膜自体には磁壁が生じてしまうために磁壁移動や磁壁の揺らぎによるスパイクノイズの発生、及び外部浮遊磁界による磁壁移動に起因する記録の消磁、減磁等の記録磁化が不安定になる等の問題があった（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、非特許文献１、非特許文献２参照。）。
【０００８】
さらに、特許文献５にはめっき法による縞状磁区についての記載がされており垂直磁化膜について作製方法が記載されているが、無電解めっき法により作製した薄膜においては、基板に対して垂直方向に磁化容易軸を有する薄膜作製の報告はなく、また、一般には基板に対し平行方向に磁化容易軸が形成されやすい。
尚、本発明で言う下地膜は一般的に述べられる磁性膜の下地膜のことではなく、通常、裏打ち層（膜）と称されるもののことを指す。
【０００９】
【特許文献１】特開平６−１８７６２８号公報
【特許文献２】特開平５−８１６６２号公報
【特許文献３】特開平７−１０５５０１号公報
【特許文献４】特開平７−２２０９２１号公報
【特許文献５】特許第２９１１０５０号
【非特許文献１】Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０００年，４９１号，ｐ．１９７〜２０２
【非特許文献２】第２５回日本応用磁気学会学術講演概要集、２００１年、２６ａＡ−２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、磁壁の発生が無く、低ノイズの下地膜を有する垂直磁気記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、非磁性基板上に金属核又はシード層が形成され、その上に無電解メッキ法により形成された、例えばリン（Ｐ）またはホウ素（Ｂ）を含有する軟磁性膜であること、さらにこの軟磁性膜の磁気特性が、特に、基板の面内方向においては磁気的に等方性であること、あるいは基板の垂直方向に磁化容易軸を有するものであれば磁壁に関連する上記課題を解決する事を見い出し、本発明をなすに至った。即ち本発明は以下に関する。
（１）非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護層が設けられた垂直磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地膜が磁気的に等方性を示すことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（２）軟磁性下地膜が基板の面内方向において磁気的に等方性を示すことを特徴とする（１）に記載の垂直磁気記録媒体。
（３）軟磁性下地膜を円盤状非磁性基板に形成した際に、その円周方向のＨｓ（飽和磁束密度測定時に得られる印加磁界の最低強度）と半径方向のＨｓの比率＝等方性度が、１．０±０．２以内であることを特徴とする（１）または（２）に記載の垂直磁気記録媒体。
（４）非磁性基板上に、少なくとも、軟磁性材料からなる軟磁性下地膜と、直上の膜の配向性を制御する配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁性膜と、保護層が設けられた垂直磁気記録媒体であって、前記軟磁性下地膜が基板に対して垂直方向に磁化容易軸を有すことを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（５）軟磁性下地膜の垂直磁気異方性の異方性磁界（Ｈｋ）が３９５Ａ／ｍ〜３９５０Ａ／ｍ（５Ｏｅ〜５０Ｏｅ）の範囲内であることを特徴とする（４）に記載の垂直磁気記録媒体。
（６）軟磁性下地膜の飽和磁束密度（Ｂｓ）が、０．２Ｔ〜１．７Ｔの範囲内であること特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（７）軟磁性下地膜の結晶粒子径が、５ｎｍ以下の微結晶もしくはアモルファス構造であることを特徴とする（１）〜（６）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（８）磁性下地膜の膜厚が、５０ｎｍ〜５０００ｎｍの範囲内であることを特徴とする（１）〜（７）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（９）軟磁性下地膜の垂直磁気記録層を積層する側の平均面粗さＲａが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とする（１）〜（８）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（１０）軟磁性下地膜が、リンを含むことを特徴とする（１）〜（９）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（１１）軟磁性下地膜が、ホウ素を含むことを特徴とする（１）〜（１０）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（１２）非磁性基板がシリコン基板であることを特徴とする（１）〜（１１）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体。
（１３）非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成する工程を含む垂直磁気記録媒体の製造方法であって、非磁性基板に外部から平行磁場を印加し、平行磁場に対して平行、かつ回転させながら軟磁性下地膜を形成することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
（１４）（１３）に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法により製造した垂直磁気記録媒体。
（１５）（１）〜（１２）および（１４）の何れか１項に記載の垂直磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えた垂直磁気記録再生装置。
（１６）軟磁性下地膜を有する非磁性基板であって、非磁性基板が円盤状であり、その円周方向のＨｓ（飽和磁束密度測定時に得られる印加磁界の最低強度）と半径方向のＨｓの比率＝等方性度が、１．０±０．２以内であることを特徴とする軟磁性下地膜を有する非磁性基板。
（１７）軟磁性下地膜の飽和磁束密度（Ｂｓ）が、０．２Ｔ〜１．７Ｔの範囲内であること特徴とする（１６）に記載の軟磁性下地膜を有する非磁性基板。
（１８）軟磁性下地膜を有する非磁性基板であって、非磁性基板が円盤状であり、磁化容易軸が基板に対して垂直方向に有すことを特徴とする非磁性基板。
（１９）軟磁性下地膜の垂直磁気異方性の異方性磁界（Ｈｋ）が３９５Ａ／ｍ〜３９５０Ａ／ｍ（５Ｏｅ〜５０Ｏｅ）の範囲内であることを特徴とする（１８）に記載の軟磁性下地膜を有することを特徴とする非磁性基板。
（２０）非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成させる非磁性基板の製造方法であって、軟磁性下地膜を形成する前、あるいは形成した後に、基板表面を研磨する工程を含むことを特徴とする非磁性基板の製造方法。
（２１）非磁性基板上に金属核又はシード層を形成し、その上に無電解メッキ法により軟磁性下地膜を形成させる非磁性基板の製造方法であって、軟磁性下地膜を形成する前後に基板表面を研磨する工程を含むことを特徴とする非磁性基板の製造方法。
（２２）基板表面を研磨する工程の前に、１００℃〜３５０℃の範囲内で熱処理を行う工程を含むことを特徴とする（２０）または（２１）に記載の非磁性基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、磁壁が観察されない下地膜を得ることが出来、これを用いることで熱安定性が高く、ノイズ特性に優れ、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体及び垂直磁気記憶再生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施例に係る磁気記録媒体を示す断面図である。図１（ａ）に示されている磁気記録媒体は、非磁性基板１上に軟磁性下地膜２と、配向制御膜３と、中間膜４と、垂直磁気記録膜５と、保護膜６と、潤滑膜７とが順次積層された構成となっている。以下、非磁性基板１側から順次にその構成を説明する。
【００１４】
本発明の軟磁性下地膜は、例えば、図１（ｂ）に示すように非磁性基板上に金属核又はシード層８が形成され、その上に無電解メッキ法により形成された軟磁性膜からなるものであり、かつその下地膜が磁気的に等方性を示すものである。
また本発明の垂直磁気記録媒体は、軟磁性下地膜が基板の面内方向において磁気的に等方性を示すのが好ましい。
より具体的には、前記下地膜を円盤状基材に形成した際に、その円周方向のＨｓと半径方向のＨｓの比率（等方性度）が１．０±０．２以内であるのが好ましい。
【００１５】
図２は、本発明である軟磁性下地膜の磁気特性の概念図を示したものである。該下地膜の磁気特性をＶＳＭ（振動資料測定型磁力計；Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）で測定し、このようなヒステリシスループを得、その飽和磁束密度（Ｂｓ）からＨｓを求める。
【００１６】
通常、無電解メッキにおいて軟磁性膜を成膜すると配向、例えば、異方性結晶配向が生じ、これが磁壁となって現れてくるので、これまで垂直磁気記録用の下地膜に用いるにはスパイクノイズ等の発生があり十分ではなかった。
【００１７】
本発明者らは、外部から印加された平行磁場中で軟磁性膜を無電解メッキ法により成膜することで、軟磁性膜の配向を無くし、等方性にすることを可能とし本発明に至った。まず、ＶＳＭ測定において、Ｂｓが得られた時の測定印加磁場の強さをＨｓと定義（図２参照）する。このＨｓは磁化容易方向を判断するための指標となる。Ｈｓが小さいほどその方向に磁化容易軸をもっていることになり、９０°異なる方向でのそれらの比（等方性度）は膜全体の磁気的配向性（等方性）を示すことになる。その値が１．０に近いほど磁気的に等方性と見なすことが出来る。従来の無電解メッキ法で成膜された軟磁性膜は配向があるために上記ＶＳＭで測定すると半径方向と、円周方向で同じＢｓ値が得られるが、このＢｓ値を得ることが出来る測定印加磁場には差が認められる。そこで、円盤状の非磁性基板上に形成された下地膜を図３のように基板ごと切出して、円周方向と半径方向でそれぞれＨｓを求め次式にしたがって、等方性の程度を判定した。
【００１８】
等方性度＝Ｈｓ（円周方向）／Ｈｓ（半径方向）
一般的にはＢｓ近傍では印加磁場の変化してもＢの変化は小さいので、便宜上ＨｓをＢｓ値の９５％の様にある一定係数値のＢの値から算出するＨとしても何ら差しつかえない。
【００１９】
通常の無電解メッキにより軟磁性膜を成膜すると膜は配向しているために、それぞれのＢｓ値が得られた時のＨｓは異なる。例えば、円周方向に配向していれば、円周方向に磁化容易軸が向いている為にＨｓ（半径方向）＞Ｈｓ（円周方向）となる。
【００２０】
本発明において、基板として用いることのできるものとしては、非磁性であればよく、結晶構造としては、単結晶、多結晶又はアモルファス状のものであればよい。例えば、ガラスウェハ、シリコンウェハ、アルミディスクなどが挙げられる。特に、シリコンウエハ、ガラスウエハが好ましい。また、これらの基板に別途、Ｎｉ−Ｐなどの非磁性物質があらかじめ成膜されたものであっても、本発明にはいっこうに差し支えない。
【００２１】
本発明において、下地膜の例えば、Ｐを含有する軟磁性材は、無電解メッキ法により形成されるが、重要なのは無電解メッキ中に基板の面内方向に平行に外部から平行な磁場をあらかじめ印加するようにし、その平行面内でさらに基板を回転させることである。すなわち、あらかじめ常に基板の半径方向に外部から磁場が影響している状況を作りだし、その条件下でメッキを行うことにより、磁気的に等方性にすることが出来る。その平行の程度については概ね基板に対し±２０°以内が好ましい。図４には、メッキ方法の概念図を示した。
【００２２】
本発明で用いることの出来る、メッキ用の外部磁場の強さは基板中心付近において、磁束密度が１０Ｇ〜５００Ｇ（１００００Ｇ＝１Ｔ）程度が好ましく、さらに好ましくは２５Ｇ〜１５０Ｇである。また、この磁場強度を得るために用いることが可能な磁石は、フェライト系、ネオジ−鉄−ボロン系、サマリウム−コバルト系等の永久磁石、あるいは電磁石を用いることが出来、特に制限すべきものではない。さらに本発明では、磁石が固定されて基板が回転しているが、基板を固定し磁石を回転させても本発明と全く同様の効果が得られる。あるいは、図４に示した様に平行磁界中で基板が上下に揺動しても何ら差し支えない。
【００２３】
本発明で用いられる、例えば、Ｐを含有する軟磁性材としては、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｐ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｐ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｐなどが好んで用いられる、これらのうち特に高Ｂｓを有する組成がさらに好適である。あるいはＢ系のＣｏ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｂも好ましい。
【００２４】
また、基板上に該軟磁性膜を成膜する前には、成膜促進のために、無電解メッキに触媒活性を有する表面を形成する必要がある。触媒活性を有する表面を形成するには、慣用の触媒化処理や基板に金属核を形成又はシード層を形成する方法が挙げられる。このような表面を形成する方法は基板により異なり、適宜選択する必要性があるが、下地膜の軟磁性膜の無電解反応を均一に開始させられるものであれば特に制限はない。
【００２５】
触媒化処理としては、慣用の一液型Ｐｄ触媒化法や二液型Ｐｄ触媒化法、置換によるＰｄ触媒化法などが挙げられる。また、活性化処理の前にリン酸処理、酸処理などの公知の前処理、酸素プラズマなどによるアッシング処理を施してもよい。上記金属核としては、例えば、表面にＮｉ核、Ｃｕ核などの金属核が挙げられるが、Ｎｉ核やＣｕ核を付与する方法としては、Ｓｉウェハ上に直接ＮｉやＣｕを析出させる方法などで形成することが可能である。なお、上記金属核は非磁性であることが好ましい。
【００２６】
一方、シード層を形成する場合は、後述する下地膜の無電解メッキ浴（メッキ液）中の還元剤に対して活性を有する金属で形成することが好ましく、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ又はそれらの合金からなる好ましくは厚さ５〜１００ｎｍ、特に好ましくは１０〜５０ｎｍのシード層を形成することが好ましい。なお、上記シード層を形成する場合、基板とシード層との密着性を向上させるために、シード層にＺｎを添加することが好ましい。
【００２７】
シード層の形成方法としては、スパッタ、蒸着などの乾式法や、置換メッキ、無電解メッキなどの湿式法が挙げられる。なお、無電解メッキにてシード層を形成する場合は、シード層を形成する前に金属核を形成する必要がある。この場合慣用のＰｄ活性化処理により形成することが望ましい。また、この場合も、金属核を形成する前に、リン酸処理、酸処理などの公知の前処理、酸素プラズマなどによるアッシング処理を施してもよい。
【００２８】
なお、上記シード層を形成する場合、基板とシード層との密着性を向上させるために、基板とシード層との間にスパッタリング等公知の方法でＴｉ、Ｃｒなどの密着層を形成することが好ましい。この場合、上記密着層の厚さは５〜５０ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍが好ましい。
【００２９】
本発明において、下地膜を形成するための無電解メッキ浴としては、例えば、コバルトイオン、ニッケルイオン及び鉄イオンなどの金属イオン、次亜リン酸、もしくは次亜リン酸ナトリウム等のリン系還元剤あるいはジメチルアミンボラン等のボロン系還元材、並びに上記金属イオンの錯化剤を含むものが用いられる。
【００３０】
金属イオンの供給源としては、硫酸コバルト、硫酸ニッケル、硫酸鉄等の水溶性のコバルト塩、ニッケル塩、鉄塩等が挙げられ、その組成比（コバルト、ニッケル及び鉄の組成比）は、所望の磁気特性が得られるように選択すればよく、また、メッキ浴中の金属塩の濃度も適宜選定されるが、総金属塩濃度を０．０１〜３．０ｍｏｌ／ｄｍ3、特に０．０５〜０．３ｍｏｌ／ｄｍ3とすることが好ましい。
【００３１】
また、還元剤の濃度も適宜選定されるが、メッキ浴中０．０１〜０．５ｍｏｌ／ｄｍ3、特に０．０１〜０．２ｍｏｌ／ｄｍ3とすることが好ましい。
【００３２】
一方、錯化剤としては、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム等のカルボン酸塩、硫酸アンモニウム等のアンモニウム塩など、上記金属イオンの公知の錯化剤が使用され、その濃度は、メッキ浴中０．０５ｍｏｌ／ｄｍ3以上が好ましく、０．１〜１．０ｍｏｌ／ｄｍ3とすることがより好ましい。また、メッキ浴には亜リン酸等の結晶調整剤を用いることが好ましく、特に、０．０１ｍｏｌ／ｄｍ3以上の濃度で用いることが好ましい。
【００３３】
上記メッキ浴には、ホウ酸などのｐＨ緩衝剤を用いてもよい。また、無電解メッキ膜の均一性を向上させるために界面活性剤を用いてもよく、界面活性剤としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ポリエチレングリコールが好ましい。更に、膜の平滑性を向上させるために慣用の添加剤（イオウ系など）を用いてもよい。膜の平滑性を向上させるために、サッカリンなどの慣用の第１種光沢剤や、チオ尿素などの慣用の第２種光沢剤を単独もしくは複合で用いても良い。特にイオウ系光沢剤が好んで用いられる。
【００３４】
また、上記メッキ浴の温度、ｐＨは、浴組成により適宜決定されるが、浴温は、５０℃以上が好ましく、ｐＨは８以上が好ましい。特に、好ましいのは７０℃〜９５℃、ｐＨ９前後である。更に、上記無電解メッキ浴により形成された下地膜は、軟磁気特性の向上のために熱処理してもよい。この場合、熱処理温度は、１５０〜３００℃が好ましい。
【００３５】
本発明の下地膜は、等方性度が１．０±０．２以内であることが好ましく、より好ましいのは１．０±０．１５以内である。また、飽和磁束密度Ｂｓは０．２Ｔ以上１．７Ｔ以下が好ましく、０．８Ｔ以上１．５Ｔ以下がより好ましい。またその厚さ（ｔ）は５０ｎｍ以上５０００ｎｍ以下が好ましく、２００ｎｍ以上３０００ｎｍ以下がより好ましい。さらに、軟磁性下地膜の結晶粒子径は、５ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下の微結晶、もしくはアモルファス構造であるのが好ましい。
【００３６】
本発明により形成された下地膜は、基板に対し垂直方向に磁化容易軸を有しても良い。垂直方向の磁化容易軸は磁壁を形成しにくくするために大変有効である。このときの垂直方向への磁化容易軸すなわち垂直磁気異方性の異方性磁界（Ｈｋ）は５〜５０Ｏｅが好ましく、１０〜３０Ｏｅがより好ましい。なお、１Ｏｅは約７９Ａ／ｍである。
【００３７】
垂直磁気異方性が認められる際には、この異方性磁界（Ｈｋ）は、先述した様にＶＳＭのヒステリシスループよりＢｓが得られた磁界となる（図９参照）。
【００３８】
このように、下地膜の磁気特性を等方性にすることにより、磁壁が発生しなくなり、低ノイズである高性能な垂直磁気記録媒体となり、Ｓ／Ｎ比やオーバーライト特性を向上させることできる。尚、下地膜の軟磁性膜の保磁力Ｈｃは、特に限定されないが、４０Ｏｅ（１Ｏｅ＝約７９Ａ／ｍ）以下が好ましく、１０Ｏｅ以下がより好ましい。
【００３９】
本発明の下地膜を有した基材を用いてさらに常法により表面の平滑化、及び垂直磁気記録層を形成等により高性能な垂直磁気記録媒体を得ることが出来る。以下にその例を示す。
【００４０】
基板表面の平滑化工程は、軟磁性下地膜の成膜後に行う方法、軟磁性膜の成膜前にシード層を平滑化して次に軟磁性下地膜を成膜し、さらに軟磁性下地膜を平滑化する方法、シード層のみを平滑化する方法、およびそれらを併用する方法などがあるが、何れの方法も本発明において好適に用いることができる。特にこれらの方法を併用し、基板表面をより高度に平滑化するのが好ましい。
【００４１】
また、平滑化工程の直前に基板全体に加熱処理を施して、基板および膜の歪などを除去する操作をすることも好ましい。熱処理温度としては１００℃〜３５０℃の範囲が好ましく、処理時間は１０分〜６０分程度が好ましい。
平滑化工程の具体的な例としてはアルミナもしくはシリカ（コロイダルシリカ）等が主成分である研磨材を含有する研磨液を用いた化学機械研磨法により行うことが好ましい。その際、表面平滑度としてはその平均高さ（Ｒａ）が２ｎｍ〜０．０５ｎｍであることが好ましく、０．８ｎｍ〜０．０５ｎｍであることがより好ましい。
【００４２】
垂直磁性膜は、その磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いた磁性膜であれば良く、特に組成が限定されるものではない。一般的には、Ｃｏ系合金（例えば、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2、Ｃｏ／Ｐｄ多層、ＣｏＢ／ＰｄＢ多層、ＣｏＳｉＯ2／ＰｄＳｉＯ2多層等。）などが好んで用いられる。
【００４３】
垂直磁性膜は、上記Ｃｏ系材料からなる１層構造とすることもできるし、Ｃｏ系合金材料からなる層と、Ｃｏ系合金材料とは異なる材料からなる層とを含む２層以上の構造とすることもできる。
【００４４】
また、Ｃｏ系合金層とＰｄ系合金層を積層した構造や、ＴｂＦｅＣｏ等のアモルファス材料層とＣｏＣｒＰｔ系合金材料層とを含む複層構造とすることも好ましい。
【００４５】
垂直磁性膜の厚さは、３〜６０ｎｍ（より好ましくは５〜４０ｎｍ）とするのが好ましい。垂直磁性膜の厚さが上記範囲未満であると、十分な磁束が得られず、再生出力が低下する。また、垂直磁性膜の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性膜内の磁性粒子の粗大化が起き、記録再生特性が低下するため好ましくない。
【００４６】
垂直磁性膜の保磁力Ｈｃは、３０００Ｏｅ以上とすることが好ましい。この保磁力が３０００Ｏｅ未満の磁気記録媒体は、高記録密度化に不適であり、また熱揺らぎ耐性にも劣るため好ましくない。
【００４７】
垂直磁性膜の残留磁化（Ｍｒ）と飽和磁化（Ｍｓ）の比Ｍｒ／Ｍｓは、０．９以上であることが好ましい。このＭｒ／Ｍｓが０．９未満の磁気記録媒体は、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
【００４８】
垂直磁性膜の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、０Ｏｅ以上２５００Ｏｅ以下であることが好ましい。この逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が０Ｏｅ未満の磁気記録媒体は、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
以下、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）について説明する。
【００４９】
図６に示すように、ＭＨ曲線において、磁化が飽和した状態から外部磁界を減少させる過程で外部磁界が０となる点をａとし、磁化が０になった点をｂとし、点ｂでのＭＨ曲線の接線と飽和磁化を示す直線との交点をｃとすると、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、点ａと点ｃとの距離（Ｏｅ）で表すことができる。
【００５０】
なお、逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、外部磁界が負となる領域に点ｃがある場合に正の値をとり（図６を参照）、逆に、外部磁界が正となる領域に点ｃがある場合に負の値をとる（図７を参照）。
【００５１】
この磁気記録媒体では、配向制御膜がＮｉを３３〜８０ａｔ％含み、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａのうち１種または２種以上含む非磁性材料からなるものとすることにより、優れたエラーレート、熱揺らぎ耐性を得ることができる。
【００５２】
また、本発明の下地膜を用いた磁気記録媒体を公知の複合型ヘッドと組み合わせることにより磁気記憶装置を構成することができる。この場合、複合型記録ヘッドは３．０ｋＯｅ以上の書き込み磁界を発生できることが好ましい。図８に本発明の垂直磁気記録媒体を用いた垂直磁気記録再生装置の概念図を示す。
【実施例１】
【００５３】
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
【００５４】
平均粗さＲａが０．５ｎｍ以下のガラス基板を化学洗浄した後、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、膜厚１０ｎｍのＴｉ膜からなる密着層と膜厚２０ｎｍのＮｉ膜からなるシード層を続けて成膜した。次に、慣用の前処理を行ったのち、下記表１に示された無電解メッキ浴により下地膜として膜厚３０００ｎｍのＣｏＮｉＦｅＰの軟磁性膜を成膜した。この時、ガラス基板の半径方向に外部磁界がかかる様にメッキ槽の両側にフェライト磁石をセットした（図５参照）。図５は、本発明に用いる、メッキ装置の一例を示す説明図である。上記軟磁性膜を成膜したメッキ装置２１の一例であり、メッキ液が満たされたメッキ槽２８は、水槽２２の中に設置され、メッキ槽２８の中に、回転機構（図示せず）を備えた基板保持治具２９に保持された上記シード層を成膜したガラス基板３０が浸漬している。上記基板保持治具２９は、基板保持治具２７により上下に揺動可能に支持されている。また、上記シード層を成膜したガラス基板の半径方向に外部磁界を印加するため、メッキ槽２８を挟んでＮ極磁石２５とＳ極磁石２６が設けられている。更に、水槽２２内の水温を一定にするため、下端に撹拌翼２３を備えた撹拌棒２４が水槽２２に設けられている。上記メッキ装置を用い、ガラス基板中心には、３５Ｇの磁束を印加し、ガラス基板の回転数は６．５ｒ．ｐ．ｍとして、軟磁性膜をガラス基板上に成膜した。
【００５５】
次に、得られた下地膜に、アルミナおよびシリカを主成分とする研磨液を用いて化学機械研磨を施した。これにより、下地膜の平均粗さＲａを０．６〜０．８ｎｍとした（Ｖｅｅｃｏ社製ＴＭＳ２０００（Texture Measurement System)で測定）。ＴＥＭ観察から下地膜中の粒子サイズは２〜５ｎｍであり、Ｘ線回折からこの粒子はアモルファス状であることが判明した。なお研磨後の下地膜の膜厚は３００ｎｍ、飽和磁束密度Ｂｓは１．３Ｔであった。またＶＳＭ測定により、円周方向と半径方向のＨｓを測定し等方性度を求めたところ１．１１であった。また、前述したように垂直方向に磁化容易軸が認められヒステリシスループからもとめた垂直磁気異方性は１０Ｏｅであった。さらに、ＯＳＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）にて磁壁の有無を観察したところ、磁壁が発生していないことが判明した。
【００５６】
次に、清浄環境下で乾燥させた下地膜の上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により膜厚５ｎｍのＳｉ膜と膜厚５ｎｍのＰｄ膜を室温にて成膜して中間層を形成した。なお、このＳｉ膜とＰｄ膜との積層膜は、ＳｉとＰｄとが部分的に相互拡散した構造をもっている。
【００５７】
次に、中間層を成膜した後、厚さ０．２ｎｍのＣｏ層と厚さ０．８ｎｍのＰｄ層を交互に１０層積層させ、総膜厚１０ｎｍの垂直磁気記録層を成膜した。
【００５８】
更に、垂直磁気記録層を成膜後、保護層として、膜厚５ｎｍのＣ膜を成膜して磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体は、書き込み部が単磁極型ヘッド、読み込み部がシールド型磁気抵抗ヘッドにより構成される複合型ヘッドを用い電磁変換特性を測定してＭＦ−Ｓ／Ｎ比を評価した。結果を磁壁の結果と共に表４に併記した。
【実施例２】
【００５９】
実施例１において、メッキ時に外部から印加する磁場の強さを３５Ｇから１００Ｇ（ネオジム−鉄−ボロン磁石）にした以外は実施例１と同様にした。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【実施例３】
【００６０】
実施例１において、メッキ浴の組成を表２のように変更した以外は実施例１と同様にした。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【実施例４】
【００６１】
実施例１において、ＦｅＳＯ4を添加しないメッキ浴を用いた以外は、実施例１と同様にした。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【実施例５】
【００６２】
実施例１においてガラス基板の代わりに両面研磨された、平均粗さＲａが０．３ｎｍ以下の１インチシリコンウエハーを基板にした以外は実施例１と同様にした。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【実施例６】
【００６３】
実施例１において、メッキ浴の組成をＢ系の表３のように変更した以外は実施例１と同様にした。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【実施例７】
【００６４】
実施例１においてガラス基板の代わりに２．５インチＡｌ基板を用いた。定法により両面研磨、活性化処理して、シード層として膜厚１２μｍのＮｉＰメッキを施した。次に２５０℃、３０分間熱処理を行いメッキ膜の歪を取り除いた後、アルミナ系研磨材を主成分とする研磨液を用いて約２μｍ研磨して平均粗さＲａを２ｎｍとした。引続き実施例１と同様の条件で無電解メッキ浴により下地膜として膜厚６００ｎｍのＣｏＮｉＦｅＰの軟磁性膜を成膜した。さらに１５０℃、１５分間の熱処理を施した後、シリカを主成分とする研磨液を用いて約３００ｎｍ研磨して下地膜の平均粗さＲａを０．１〜０．３ｎｍとした。これ以降、実施例１と同じ操作を行った。Ｂｓ、等方性度、垂直磁気異方性、ＭＦ−Ｓ／Ｎ比、磁壁の有無を表４に示した。
【００６５】
（比較例１）
実施例１において、メッキ時にフェライト磁石をセットせずに、外部平行磁場が存在しない状態で、無電解メッキを行い下地膜を成膜した以外は実施例１と同様の作業を行い、垂直磁気記録媒体を得た。Ｂｓは１．３Ｔ、膜厚は３００ｎｍであったが、ＯＳＡにより磁壁が認められた。
【００６６】
（比較例２）
下地膜としてスパッタリングにより膜厚１００ｎｍ、飽和磁束密度Ｂｓ１．０ＴのＮｉＦｅ軟磁性膜を形成し、平坦化処理を施さずにそのまま用いたこと以外は実施例１と同様の方法で磁気記録媒体を得た。得られた磁気記録媒体について、実施例１と同様に電磁変換特性を測定してＳ／Ｎ比を評価した。また、ＯＳＡ測定で磁壁の有無を観察した。
【００６７】
（比較例３）
比較例２においてＮｉＦｅの代わりに、ＣｏＮｉＦｅの軟磁性膜を形成した以外は同様に行った。結果を表４に示した。
【００６８】
表４によれば、比較例に比べ、実施例のＭＦ−Ｓ／Ｎ比が高く、また磁壁が発生していないことがわかる。特に、実施例１の方が高いＳ／Ｎ比を示したのは、下地膜のＢｓ値が高い軟磁性膜を用いたことにより、記録ヘッドの漏洩磁界の高集束化が達成され、これに伴い再生信号が増大したためと推定される。
【００６９】
【表１】
2004335068.tif 000003
【００７０】
【表２】
2004335068.tif 000004
【００７１】
【表３】
2004335068.tif 000005
【００７２】
【表４】
2004335068.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施例に係る磁気記録媒体を示す断面図である。
【図２】軟磁性下地膜の磁気特性の概念図である。
【図３】本発明の下地膜のＶＳＭ測定手順を示す図である。
【図４】本発明のメッキ時における、外部磁場のかかり具合、基板の動きを示す概念図である。
【図５】本発明に用いる、メッキ装置の一例を示す説明図である。
【図６】ＭＨ曲線の一例を示すグラフである。
【図７】ＭＨ曲線の他の例を示すグラフである。
【図８】本発明の垂直磁気記録再生装置の一例を示す概略図であり、（ａ）は全体構成を示し、（ｂ）は磁気ヘッドを示す。
【図９】本発明の垂直磁気異方性（Ｈｋ）を測定例である。図右側中央の、Ｈｋの後ろの記号は、垂直を示している。
【符号の説明】
【００７４】
１      非磁性基板
２      軟磁性下地膜
３      配向制御膜
４      中間膜
５      垂直磁性膜
６      保護膜
７      潤滑膜
８      金属核又はシード層
１０    磁気記録媒体
１１    媒体駆動部
１２    磁気ヘッド
１２ａ  主磁極
１２ｂ  補助磁極
１２ｃ  連結部
１２ｄ  コイル
１３    ヘッド駆動部
１４    記録再生信号処理系
２１    メッキ装置
２２    水槽
２３    撹拌翼
２４    撹拌棒
２５    Ｎ極磁石
２６    Ｓ極磁石
２７    基板保持治具
２８    メッキ槽
２９    基板保持治具
３０    ガラス基板
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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