(57)【要約】【課題】従来のものよりも大きな外部磁場に対して軟磁性裏打ち層の磁壁形成の抑止を行なうこと。【解決手段】非磁性基体１上に、少なくとも反強磁性ピン層２と、軟磁性裏打ち下層３と、非磁性金属層４と、軟磁性裏打ち上層５と、非磁性下地層６と、磁気記録層７と、保護膜８とが順に形成された構造を有しており、その上に液体潤滑材層９が形成されている。軟磁性裏打ち層１０が、軟磁性裏打ち下層３と非磁性金属層４と軟磁性裏打ち上層５とが積層された構造をなしており、かつ、非磁性金属層４を挟んだ軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の磁化の向きが、膜面に平行で互いに１８０°異なる向きを向いて反強磁性的に結合している。従来の反強磁性ピン層に加えて人工的なＡＦＣを導入することで、従来よりも大きな外部磁場に対して軟磁性裏打ち層の磁壁形成の抑止を行なうことができる。【選択図】        図１
2004272957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基体上に、少なくとも反強磁性ピン層と軟磁性裏打ち層と非磁性下地層と磁気記録層と保護膜とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層が、軟磁性裏打ち下層と非磁性金属層と軟磁性裏打ち上層とが積層された構造をなしており、かつ、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の磁化の向きが、膜面に平行で互いに１８０°異なる向きを向いて反強磁性的に結合していることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記軟磁性裏打ち層が、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち下層と、膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の非磁性金属層と、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち上層が積層された構造をなしている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】
前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の磁化が、反強磁性ピン層により一方向に固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の膜厚及び飽和磁化をｔ１及びＭ１、前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化をｔ２及びＭ２とした時、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２を満たすように前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化が調整されていることを特徴とする請求項１，２又は３に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記非磁性金属層が、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料からなることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
非磁性基体上に、少なくとも反強磁性ピン層と軟磁性裏打ち層と非磁性下地層と磁気記録層と保護膜とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記軟磁性裏打ち層が、軟磁性裏打ち下層と非磁性金属層と軟磁性裏打ち上層とで積層されており、かつ、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の磁化の向きが、膜面に平行で互いに１８０°異なる向きを向いて反強磁性的に結合するように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７】
前記軟磁性裏打ち層が、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち下層と、膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の非磁性金属層と、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち上層とで積層することを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の磁化が、反強磁性ピン層により一方向に固定することを特徴とする請求項６又は７に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の膜厚及び飽和磁化をｔ１及びＭ１、前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化をｔ２及びＭ２とした時、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２を満たすように前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化を調整することを特徴とする請求項６，７又は８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記非磁性金属層が、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料からなることを特徴とする請求項６乃至９いずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記磁気記録層の成膜直後に磁場中急冷することを特徴とする請求項６乃至１０いずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記磁気記録層の成膜直後に急加熱した後、磁場中急冷することを特徴とする請求項６乃至１０いずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記磁場中急冷時に、基板の半径方向に平行に、少なくとも軟磁性裏打ち層の保磁力以上の数十〜千数百Ｇａｕｓｓの磁場を印加することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記磁気記録層の成膜直後の急加熱において、加熱温度を少なくとも反強磁性ピン層のブロッキング温度程度とすることを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳細には、各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、垂直磁気記録方式が注目されつつある。
【０００３】
垂直磁気記録媒体は、硬質磁性材料の磁気記録層と、この磁気記録層への記録に用いられる、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成されている。このような構造の垂直磁気記録媒体において問題となるノイズのひとつであるスパイクノイズは、裏打ち層である軟磁性層に形成された磁壁によるものであることが知られている。磁壁形成およびノイズ発生のメカニズムは以下の通りである。
【０００４】
すなわち、基体上に軟磁性層を形成すると、異方性が小さいため、軟磁性層内外周端部において静磁エネルギーを減少させるために還流磁区が発生する。実用程度の軟磁性層の膜厚では磁壁はブロッホ型となっていることから、磁壁内でスピンは膜厚方向に回転しているため磁壁上下端に垂直方向の磁極が現れることとなり、これがノイズの原因となる。そのため、垂直磁気記録媒体の低ノイズ化のためには、軟磁性層内外周端部における磁壁形成を阻止する必要がある。
【０００５】
従来、この軟磁性裏打ち層の磁壁の制御については、軟磁性層を非磁性層で分断して多層にする方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、この方法で軟磁性裏打ち層の特性を損なわずにスパイクノイズを完全に抑制するためには、軟磁性裏打ち層と非磁性層を交互に数層以上積層する必要があり、生産性に問題があった。
【０００６】
また他の方法として、軟磁性裏打ち層の上層や下層に反強磁性薄膜を形成し、交換結合を利用して磁化をピン止めする方法が提案されている。しかしながら、十分な交換結合磁界（Ｈｅｘ）を得るためには、成膜後に数分から数時間を要する熱処理をする必要があったり、また、熱処理無しでも比較的大きなＨｅｘが得られるＦｅＭｎやＩｒＭｎ等の不規則合金系反強磁性材料を使用した場合でも、軟磁性裏打ち層膜厚が厚いために十分な大きさの交換結合磁界が得られないなど、実用上解決すべき問題点が多くあるというのが現状であった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１−１２８２２６号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平７−８５４４２号公報
【０００９】
【非特許文献１】
Ｋ．Ｗ．Ｗｉｅｒｍａｎ，ｅｔ  ａｌ．，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．６，ｐｐ．３９５６−３９５９，  ２００１
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
反強磁性膜を用いて軟磁性裏打ち層との交換結合により磁壁の制御を行なう方法は、交換結合が十分に得られた場合、軟磁性裏打ち層の磁壁形成を阻止することができ非常に効果的である。しかしながら、ブロッキング温度が高く、大きな交換結合磁界が得られるＰｔＭｎやＮｉＭｎなどの規則合金系反強磁性材料では、十分なＨｅｘを得るために成膜後に数分から数時間を要する加熱処理をする必要があり、大量生産を行なう場合に非常に不利であった。また、軟磁性裏打ち層の膜厚は、数十〜数百ｎｍ程度必要であると言われているが、Ｈｅｘが
【００１１】
【数１】
2004272957.tif 000003
【００１２】
で決る（ここで、Ｊｅｘは交換結合エネルギー、Ｍｓは軟磁性層の飽和磁化、ｔは軟磁性層の膜厚）ことから、厚い軟磁性裏打ち層に対して大きなＨｅｘを得ることは難しい。そのため、熱処理を必要としないプロセスによってある程度大きなＨｅｘを確保するためには、軟磁性層と反強磁性層を何層も積層するなど、複雑かつコスト高な方法を使わざるを得なかった（例えば、非特許文献１参照）。
【００１３】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来のものよりも大きな外部磁場に対して軟磁性裏打ち層の磁壁形成の抑止を行なうことのできる垂直磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非磁性基体上に、少なくとも反強磁性ピン層と軟磁性裏打ち層と非磁性下地層と磁気記録層と保護膜とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、前記軟磁性裏打ち層が、軟磁性裏打ち下層と非磁性金属層と軟磁性裏打ち上層とが積層された構造をなしており、かつ、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の磁化の向きが、膜面に平行で互いに１８０°異なる向きを向いて反強磁性的に結合していることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記軟磁性裏打ち層が、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち下層と、膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の非磁性金属層と、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち上層が積層された構造をなしていることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の磁化が、反強磁性ピン層により一方向に固定されていることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１，２又は３に記載の発明において、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の膜厚及び飽和磁化をｔ１及びＭ１、前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化をｔ２及びＭ２とした時、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２を満たすように前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化が調整されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４いずれかに記載の発明において、前記非磁性金属層が、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料からなることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項６に記載の発明は、非磁性基体上に、少なくとも反強磁性ピン層と軟磁性裏打ち層と非磁性下地層と磁気記録層と保護膜とが順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記軟磁性裏打ち層が、軟磁性裏打ち下層と非磁性金属層と軟磁性裏打ち上層とで積層されており、かつ、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の磁化の向きが、膜面に平行で互いに１８０°異なる向きを向いて反強磁性的に結合するように形成することを特徴とする。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記軟磁性裏打ち層が、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち下層と、膜厚０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下の非磁性金属層と、膜厚１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下の軟磁性裏打ち上層とで積層することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の磁化が、反強磁性ピン層により一方向に固定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明は、請求項６，７又は８に記載の発明において、前記非磁性金属層を挟んだ前記軟磁性裏打ち下層の膜厚及び飽和磁化をｔ１及びＭ１、前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化をｔ２及びＭ２とした時、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２を満たすように前記軟磁性裏打ち下層及び前記軟磁性裏打ち上層の膜厚及び飽和磁化を調整することを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明は、請求項６乃至９いずれかに記載の発明において、前記非磁性金属層が、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料からなることを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１１に記載の発明は、請求項６乃至１０いずれかに記載の発明において、前記磁気記録層の成膜直後に磁場中急冷することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１２に記載の発明は、請求項６乃至１０いずれかに記載の発明において、前記磁気記録層の成膜直後に急加熱した後、磁場中急冷することを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１又は１２に記載の発明において、前記磁場中急冷時に、基板の半径方向に平行に、少なくとも軟磁性裏打ち層の保磁力以上の数十〜千数百Ｇａｕｓｓの磁場を印加することを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、前記磁気記録層の成膜直後の急加熱において、加熱温度を少なくとも反強磁性ピン層のブロッキング温度程度とすることを特徴とする。
【００２８】
このような構成により、極薄い非磁性金属層を軟磁性層中に設けることにより人工的に作り出す反強磁性的な結合（Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ；ＡＦＣ）と反強磁性膜を併用することで大きなＨｅｘを確保し、軟磁性裏打ち層の磁壁ノイズを抑制することができた。この時、
（１）軟磁性裏打ち層の磁化は膜面内にあり、磁化容易軸の向きが非磁性金属層を挟んでお互いに反平行になるように非磁性金属層の膜厚を調整する。非磁性金属層の膜厚の最適値は用いる材料により異なるが、概ね０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下であることが、結合力および生産性の観点から望ましい。
（２）（１）の非磁性金属層には、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料を用いる。
（３）非磁性金属層を挟む軟磁性裏打ち層のうち、反強磁性層と結合している方を軟磁性裏打ち下層とし、その膜厚および飽和磁化（以下Ｍｓ）をｔ１およびＭ１と記述し、他方を軟磁性裏打ち上層としてその膜厚およびＭｓをｔ２およびＭ２と記述すると、軟磁性裏打ち下層及び軟磁性裏打ち上層は、
ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２
なる関係を満たすように、膜厚、Ｍｓを選ぶことが望ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の垂直磁気記録媒体を説明するための断面模式図で、図中符号１は非磁性基体、２は反強磁性ピン層、３は軟磁性裏打ち下層、４は非磁性金属層、５は軟磁性裏打ち上層、６は非磁性下地層、７は磁気記録層、８は保護膜、９は液体潤滑材層、１０は軟磁性裏打ち層を示している。
【００３０】
本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１上に、少なくとも反強磁性ピン層２と、軟磁性裏打ち下層３と、非磁性金属層４と、軟磁性裏打ち上層５と、非磁性下地層６と、磁気記録層７と、保護膜８とが順に形成された構造を有しており、さらにその上に液体潤滑材層９が形成されている。そして、軟磁性裏打ち層１０が、軟磁性裏打ち下層３と非磁性金属層４と軟磁性裏打ち上層５とが積層された構造をなしている。
【００３１】
非磁性基体１としては、通常の磁気記録媒体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、結晶化ガラスなどを用いることができる。磁気記録層７は、少なくともＣｏとＣｒを含む合金の強磁性材料が好適に用いられ、その六方最密充填構造のｃ軸が膜面に垂直方向に配向していることが垂直磁気記録媒体として用いるために必要である。
【００３２】
軟磁性裏打ち上層５と磁気記録層７の間に、磁気記録層７の結晶配向性や結晶粒径を好ましく制御するために、例えば、ＴｉやＴｉＣｒ合金からなる非磁性下地層６を用いることもできる。保護膜８は、例えば、カーボンを主体とする薄膜が用いられる。また、液体潤滑材層９は、例えば、パーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
【００３３】
反強磁性ピン層２としては、ＰｔＭｎ，ＮｉＭｎ等の規則合金材料、ＦｅＭｎ，ＩｒＭｎ等の不規則合金材料、また、ＮｉＯ等の酸化物材料などを用いることができる。この反強磁性ピン層２の膜厚は、使用する材料や軟磁性層との組合せにより変化するが、おおむね１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下程度あることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
【００３４】
軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５としては、結晶のＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金など、また、非晶質のＣｏ合金であるＣｏＺｒＮｂなどを用いることができる。この軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、その膜厚はそれぞれ１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
【００３５】
軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の磁化容易軸は、基板面と平行で互いに１８０°異なる向きに結合している必要があるが、その理由は、非磁性金属層４を挟んだ軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５同士の磁化が反平行に反強磁性的に結合している場合、その結合強度以下の外部磁界を印加しても磁化の向きが変化しない、すなわち、軟磁性層中に磁壁を生じず、スパイクノイズの発生を抑制できるからである。またこの時、軟磁性裏打ち下層３の膜厚及びＭｓをｔ１，Ｍ１とし、軟磁性裏打ち上層５の膜厚及びＭｓをｔ２，Ｍ２とすると、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２の関係を満たすようにｔ１，Ｍ１，ｔ２，Ｍ２を調整する。これは、ｔ１×Ｍ１＜ｔ２×Ｍ２とした場合、Ｈｅｘよりも小さい磁界でも軟磁性裏打ち層１０の磁化反転が起こり、スパイクノイズが発生するためである。ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２とした場合には、Ｈｅｘよりも小さい外部磁場に対してスパイクノイズの発生を完全に抑制できる。
【００３６】
非磁性金属層４としては、Ｃｕ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｒｅのいずれかの金属またはそれらの合金を主体とする材料を用いることができる。この非磁性金属層４の膜厚は、軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の磁化容易軸が基板面と平行で互いに１８０°異なる方向を向きかつ強い結合強度が得られるよう適切に選ぶ必要があるが、強い外部磁場耐性を導くためには、少なくともその膜厚を０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下とする必要がある。理由は以下の通りである。
【００３７】
非磁性金属層４の膜厚を０ｎｍから次第に厚くしていくと、軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の磁化容易軸が基板面と平行で互いに同じ方向を向く結合（強磁性的な結合）と基板面と平行で互いに１８０°異なる方向を向く結合（反強磁性的な結合）が交互に現れる。例えば、非磁性金属層４としてＲｕを用いた場合、Ｒｕ膜厚が０〜０．３ｎｍの範囲では、軟磁性裏打ち下層３と軟磁性裏打ち上層５は強磁性的に結合し、０．３〜１．２ｎｍでは反強磁性的に結合する。更に膜厚を増加させると、１．２ｎｍ〜１．８ｎｍでは強磁性的に結合し、１．８〜３ｎｍでは反強磁性的に結合する。
【００３８】
このように、非磁性金属層４の膜厚増加に伴い強磁性的結合と反強磁性的結合が周期的に現れるため、適切な膜厚を選べば軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５を反強磁性的に結合させることが可能であるが、その結合強度は非磁性金属層４の膜厚が増加するに従い減少する。結合強度が強いほど外部磁場に対する耐性が強くなることから、強い外部磁場耐性を得るためには適切な膜厚を選ぶ必要がある（適切な膜厚は非磁性金属層４に用いる材料により異なるが、ハードディスクドライブ中の浮揚磁場に対して十分な耐性を確保するためには、少なくともその膜厚を０．１ｎｍ以上、５ｎｍ以下とすることが必要となる。
【００３９】
軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の磁化容易軸は基体に対して半径方向に向いていることが望ましいが、このような磁化容易軸の配向は、反強磁性ピン層２、軟磁性裏打ち下層３及び軟磁性裏打ち上層５の成膜時に磁界を印加すること、あるいは形成後に反強磁性ピン層２のブロッキング温度（反強磁性ピン層２と軟磁性裏打ち下層３の結合が消失する温度）付近まで加熱した後磁場中で急冷することで制御可能である。磁場印加用マグネットには、ＮｄＦｅＢ，ＳｍＣｏ，アルニコ（ＦｅＮｉＡｌＣｏ），ＦｅＣｒＣｏなどの強磁性体が使用されることが望ましく、その発生磁場は、基板位置において軟磁性裏打ち層の保磁力以上であることが最低限必要であり、おおむね数十〜千数百Ｇａｕｓｓ程度であることが好ましい。
【００４０】
非磁性基体１の上に積層される各層は、垂直磁気記録媒体の分野で通常用いられる様々な成膜技術によって形成することが可能である。液体潤滑材層９を除く各層の形成には、例えば、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法を用いることが出来る。また、液体潤滑材層９の形成には、例えば、ディップ法、スピンコート法を用いることができる。しかしながら、これらに限定されるものではない。
【００４１】
以下に本発明の垂直磁気記録媒体の具体的な実施例について説明する。
【００４２】
［実施例１］
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、反強磁性ピン層２を配向させるための下地層としてＮｉ７８Ｆｅ２２ターゲットを用いてＮｉＦｅ軟磁性下地層を５ｎｍ成膜した。次に、Ｉｒ５０Ｍｎ５０ターゲットを用いてＩｒＭｎ反強磁性ピン層２を１０ｎｍ成膜した。
【００４３】
引き続いて、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち下層３を１１０ｎｍ、Ｒｕターゲットを用いてＲｕ非磁性金属層４を０．８ｎｍ、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち上層５を９０ｎｍ、順次成膜した。ＮｉＦｅ軟磁性下地層〜ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち上層５の成膜時には、磁化を配向させるために基板面と平行で半径方向に数１０〜数１００Ｇａｕｓｓ程度の磁場を印加する必要があるが、これにはターゲットのマグネトロンからのもれ磁場（約１００Ｇａｕｓｓ）を利用した。
【００４４】
次に、マグネット付き冷却チャンバを用いて、基板の表面位置での半径方向外向きの平均磁場が８００Ｇａｕｓｓのような磁場を印加しながらチャンバ中にＨｅを導入し、４秒間２０Ｔｏｒｒにて冷却を行った。この時、基板の表面温度は、３００℃から１５０℃まで低下した。
【００４５】
最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜８を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。ヒータ加熱及び磁場中冷却を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層９を２ｎｍディップ法により形成し、軟磁性裏打ち層１０のみを有する（磁気記録層を有しない）垂直磁気記録媒体を作製した。
【００４６】
［比較例１］
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、反強磁性ピン層を配向させるための下地層としてＮｉ７８Ｆｅ２２ターゲットを用いてＮｉＦｅ軟磁性下地層を５ｎｍ成膜した。次に、Ｉｒ５０Ｍｎ５０ターゲットを用いてＩｒＭｎ反強磁性ピン層を１０ｎｍ成膜した。引き続いて、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ成膜した。
【００４７】
以下、実施例１と全く同様に液体潤滑材層まで成膜し、軟磁性裏打ち層のみを有する（磁気記録層を有しない）垂直磁気記録媒体を作製した。
【００４８】
実施例１及び比較例１の媒体のヒステリシスループを振動試料磁力計（ＶＳＭ）を用いて測定した結果を、図２及び図３にそれぞれ示す。ヒステリシスループの中心がＭ軸（Ｈ＝０）からシフトした量が交換結合磁界Ｈｅｘであり、Ｈｅｘの大きさまでは外部磁場がかかっても磁化は反転しない、つまり、磁壁は発生せずスパイクノイズは生じない。このことから、Ｈｅｘが大きいほど外部磁場に対する耐性が高く、安定性の高い媒体であると言える。
【００４９】
図３に示した比較例１のヒステリシスが従来の反強磁性ピン層のみの時のループであるが、これに対して、図２に示した実施例１の反強磁性ピン層に人工的なＡＦＣを加えたヒステリシスは、中央部にシフトを持つ特徴的なループとなる。それぞれの場合において、Ｈｅｘは図中に矢印で表された大きさになる。表１に実施例１および比較例１の媒体のＨｅｘを示す。
【００５０】
【表１】
2004272957.tif 000004
【００５１】
表１から明らかなように、実施例１では比較例１に比べてＨｅｘが約１．６倍になっている。このように反強磁性ピン層と人工的ＡＦＣを併用することにより、熱処理のような量産性を損ねるプロセスを加えることなく外部磁場に対する耐性を高めることができた。
【００５２】
［実施例２］
非磁性基体１として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、反強磁性ピン層２を配向させるための下地層としてＮｉ７８Ｆｅ２２ターゲットを用いてＮｉＦｅ軟磁性下地層を５ｎｍ成膜した。次に、Ｉｒ５０Ｍｎ５０ターゲットを用いてＩｒＭｎ反強磁性ピン層２を１０ｎｍ成膜した。
【００５３】
引き続いて、Ｃｏ５９Ｆｅ２２Ｎｉ１３Ｂ６ターゲットを用いてＣｏＦｅＮｉＢ軟磁性裏打ち下層３を７０ｎｍ、Ｒｕターゲットを用いてＲｕ非磁性金属層４を０．８ｎｍ、Ｃｏ８７Ｚｒ８Ｎｂ５ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち上層５を９０ｎｍ、順次成膜した。ＮｉＦｅ軟磁性下地層〜ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち上層５の成膜時には、磁化を配向させるために基板面と平行で半径方向に数１０〜数１００Ｇａｕｓｓ程度の磁場を印加する必要があるが、これにはターゲットのマグネトロンからのもれ磁場（約１００Ｇａｕｓｓ）を利用した。
【００５４】
引き続いて、ランプヒータを用いて基板の表面温度が３００℃になるように加熱を行なった後、Ｔｉターゲットを用いてＴｉ下地層６を１０ｎｍ、引き続き、Ｃｏ７０Ｃｒ２０Ｐｔ１０ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ磁気記録層７を３０ｎｍを成膜した。
【００５５】
次に、マグネット付き冷却チャンバを用いて、基板の表面位置での半径方向外向きの平均磁場が８００Ｇａｕｓｓになるような磁場を印加しながらチャンバ中にＨｅを導入し、４秒間２０Ｔｏｒｒにて冷却を行った。この時、基板の表面温度は３００℃から１５０℃まで低下した。
【００５６】
最後に、カーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜８を１０ｎｍを成膜後、真空装置から取り出した。ヒータ加熱および磁場中冷却を除くこれらの成膜は、すべてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層９を２ｎｍディップ法により形成して垂直磁気記録媒体とした。
【００５７】
Ｃｏ５９Ｆｅ２２Ｎｉ１３Ｂ６のＭｓは１．６［Ｔ］であり、Ｃｏ８７Ｚｒ８Ｎｂ５のＭｓは１．０［Ｔ］である。Ｃｏ５９Ｆｅ２２Ｎｉ１３Ｂ６軟磁性裏打ち下層のＭｓ及び膜厚をＭ１，ｔ１，Ｃｏ８７Ｚｒ８Ｎｂ５軟磁性裏打ち上層のＭｓ及び膜厚をＭ２，ｔ２と記述すると、ｔ１×Ｍ１＝１１２［Ｔ・ｎｍ］、ｔ２×Ｍ２＝９０［Ｔ・ｎｍ］となり、ｔ１×Ｍ１＞ｔ２×Ｍ２の関係を満たしている。
【００５８】
［比較例２］
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えば、ＨＯＹＡ社製Ｎ−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後にスパッタ装置内に導入し、反強磁性ピン層を配向させるための下地層としてＮｉ７８Ｆｅ２２ターゲットを用いてＮｉＦｅ軟磁性下地層を５ｎｍ成膜した。次に、Ｉｒ５０Ｍｎ５０ターゲットを用いてＩｒＭｎ反強磁性ピン層を１０ｍ成膜した。
【００５９】
引き続いて、Ｃｏ５９Ｆｅ２２Ｎｉ１３Ｂ６ターゲットを用いてＣｏＦｅＮｉＢ軟磁性裏打ち下層を７０ｎｍ、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質軟磁性裏打ち層を９０ｎｍ成膜した。ＮｉＦｅ軟磁性下地層〜ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち上層の成膜時には、磁化を配向させるために基板面と平行で半径方向に数１０〜数１００Ｇａｕｓｓ程度の磁場を印加する必要があるが、これには実施例１と同様にターゲットのマグネトロンからのもれ磁場（約１００Ｇａｕｓｓ）を利用した。以下、実施例１と全く同様に液体潤滑材層まで成膜して垂直磁気記録媒体とした。
【００６０】
表２に実施例２及び比較例２の媒体のＨｅｘをＶＳＭにより測定した結果を示す。
【００６１】
【表２】
2004272957.tif 000005
【００６２】
表２から分かるように、実施例２では比較例２よりもＨｅｘが大きくなっており、外部磁場に対する耐性を高くすることができている。
【００６３】
次に、実施例２及び比較例２の垂直磁気記録媒体の軟磁性裏打ち層に形成される磁壁の有無を確認するために、スピンスタンドテスターを用いて、ＤＣイレーズした媒体の再生波形を観察することで、スパイクノイズの有無を調べた。なお、外部磁場に対する耐性を比較するため、ディスク下部に永久磁石を近付け、ディスク内周部付近に約３０［Ｏｅ］の磁場がかかるようにして測定している。
【００６４】
図４及び図５に、上述した方法により測定した、実施例２及び比較例２のスパイクノイズマップを示す。図中で白く見える点がスパイクノイズによる出力があることを示している。図４と図５を比較すると明らかであるが、図４に示す実施例２の垂直磁気記録媒体からはスパイクノイズが検出されなかったのに対し、図５に示す比較例２の垂直磁気記録媒体からは媒体全面に渡ってスパイクノイズが検出された。これは、約３０［Ｏｅ］の外部磁場に対し、実施例２の垂直磁気記録媒体では軟磁性裏打ち層の磁区形成による磁壁ノイズが発生していないのに対し、比較例２の垂直磁気記録媒体では磁区が形成し磁壁ノイズが発生していることを示している。
【００６５】
以上のように、本発明の垂直磁気記録媒体では、従来の垂直磁気記録媒体に比較して外部磁場耐性が向上していることが確認された。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、従来の反強磁性ピン層に加えて人工的な反強磁性的な結合（ＡＦＣ）を導入することで、従来よりも大きな外部磁場に対して軟磁性裏打ち層の磁壁形成の抑止を行なうことができる。また、成膜後に数分から数時間を要する加熱処理をする必要がなく、また、層構成も５ｎｍ以下の膜が１層増えるだけであるので、コストの増大もほとんどなく、かつ大量生産にも非常に適したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の垂直磁気記録媒体を説明するための断面模式図である。
【図２】実施例１の垂直磁気記録媒体のヒステリシスループを示す図である。
【図３】比較例１の垂直磁気記録媒体のヒステリシスループを示す図である。
【図４】実施例２の垂直磁気記録媒体のスパイクノイズマップを示す図である。
【図５】比較例２の垂直磁気記録媒体のスパイクノイズマップを示す図である。
【符号の説明】
１  非磁性基体
２  反強磁性ピン層
３  軟磁性裏打ち下層
４  非磁性金属層
５  軟磁性裏打ち上層
６  非磁性下地層
７  磁気記録層
８  保護膜
９  液体潤滑材層
１０  軟磁性裏打ち層
【図１】
2004272957.tif 000006
【図２】
2004272957.tif 000007
【図３】
2004272957.tif 000008
【図４】
2004272957.tif 000009
【図５】
2004272957.tif 000010