(57)【要約】【課題】  基板と記録層との間に底層を備える垂直磁気記録媒体、及びそれを製造する方法を提供する。【解決手段】  基板と記録層との間に底層を備える垂直磁気記録媒体を製造する方法において、少なくとも２段階に分けて相異なる蒸着条件で、複数層構造からなる底層を形成する段階と、前記底層上に記録層を形成する段階とを含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法である。本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法によれば、少なくとも２段階の底層の製造方法により形成された底層を用いることで、下側の底層による優れた結晶性及び高い垂直磁気異方性を得ると共に、記録層の直下にある底層による高い垂直保磁力及び小さな磁区を有する垂直磁気記録層を形成でき、それにより垂直磁気記録層は優れた熱的安定性と高密度記録特性、優れたＳＮＲ特性などを得ることができる。【選択図】      図３Ａ
2005243226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と記録層との間に底層を備える垂直磁気記録媒体を製造する方法において、
少なくとも２段階に分けて相異なる蒸着条件で、複数層構造からなる底層を形成する段階と、
前記底層上に記録層を形成する段階と
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２】
前記複数層構造の底層のうち前記記録層の直下に位置する底層が、
他の底層より表面粗度が大きいことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記記録層の直下に位置する底層が、
他の底層より高い蒸着圧力と低い蒸着パワーとのうちの少なくとも一方により形成され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の製造方法。
【請求項４】
前記記録層の直下に位置する底層が、
他の底層より高い蒸着圧力と低い蒸着パワーとのうちの少なくとも一方により形成されることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記複数層構造の底層は、
同一物質で形成されることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記記録層の直下に位置する底層が、
他の底層より薄いことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記複数層構造の底層は、
全体の厚さが４０ｎｍ以下であ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】
前記記録層は、
Ｃｏが主成分であるＣｏＣｒＰｔＸ（Ｘ＝Ｎｂ、Ｂ、Ｔａ、ＯまたはＳｉＯ2）、ＦｅＰｔ系、及びＣｏＰｔ規則合金の物質のうちいずれか一つを用いて形成され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の製造方法。
【請求項９】
前記垂直磁気記録媒体は、
単一磁性層構造と軟磁性底層を含む二重磁性層構造とのうちのいずれか一つであり、
前記底層は、
Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金の中から選択された少なくとも一つの物質からなることを特徴とする請求項１ないし４及び８のうちいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記底層の下部に、
前記底層の初期成長を助けるためのシード層を更に備え、
前記シード層は、
Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択されたいずれか一つの物質からなることを特徴とする請求項９に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記底層の下部に、
前記底層の初期成長を助けるためのシード層を更に備え、
前記シード層は、
Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択されたいずれか一つの物質からなることを特徴とする請求項１ないし４及び８のうちいずれか１項に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記請求項１ないし４のうちいずれか１項の方法により製造された複数層構造の底層及び記録層を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項１３】
前記複数層構造の底層は、
同一物質で形成され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。
【請求項１４】
前記記録層の直下に位置する底層が、
他の底層より薄いことを特徴とする請求項１２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記複数層構造の底層は、
全体の厚さが４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１６】
前記記録層は、
Ｃｏが主成分であるＣｏＣｒＰｔＸ（Ｘ＝Ｎｂ、Ｂ、Ｔａ、ＯまたはＳｉＯ2）、ＦｅＰｔ系、及びＣｏＰｔ規則合金の物質のうちいずれか一つを用いて形成され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。
【請求項１７】
前記垂直磁気記録媒体は、
単一磁性層構造と軟磁性底層を含む二重磁性層構造とのうちのいずれか一つであ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。
【請求項１８】
前記底層は、
Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金の中から選択された少なくとも一つの物質からなることを特徴とする請求項１７に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１９】
前記底層の下部に、
前記底層の初期成長を助けるためのシード層を更に備え、
前記シード層は、
Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択されたいずれか一つの物質からな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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体及びその製造方法に係り、更に詳細には、高密度記録特性及び優れたＳＮＲ特性などを実現できるように底層（または中間層）を改善した垂直磁気記録媒体、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な磁気情報記録媒体であるＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）分野で、水平磁気記録方式による記録密度の向上は限界に達している。したがって、最近では、記録密度を増加させるために、垂直磁気記録方式についての研究が非常に活発に進められている。
【０００３】
垂直磁気記録方式は、従来の水平磁気記録方式とは違って、媒体に記録される単位ビットの磁化方向を垂直にして記録密度を増加させる方式である。垂直磁気記録方式で高密度記録を達成するには、記録されたデータの安定性を確保するための記録層の高い保磁力及び垂直磁気異方性（Ｋｕ）エネルギー、小さな結晶粒子及び結晶粒子間の小さな交換結合力による、小さな磁区などを特徴とする垂直磁気記録媒体が必要である。
【０００４】
ここで、交換結合力は、垂直磁気記録層内で結晶粒子間の磁気的な相互作用の程度を示す定数であり、交換結合力の値は小さいほど良い。
【０００５】
一般的に、垂直磁気記録媒体は、単一磁性層構造の媒体と二重磁性層構造の媒体とに大別することができる。
【０００６】
図１は、従来の単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体１０を示す。
【０００７】
図１を参照すれば、従来の単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体１０は、基板１１と、記録ヘッドにより磁気情報が記録される垂直磁気記録層１７と、記録層１７の結晶配向性と磁気的特性を改善するために、記録層１７を蒸着する以前に形成される底層１５とを備える。従来の垂直磁気記録媒体１０は、一般的に基板１１上に垂直配向底層１５、記録層１７、保護膜１９の順序で配置される。
【０００８】
図２は、従来の二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体２０を示す。
【０００９】
図２を参照すれば、従来の二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体２０は、基板２１と、記録ヘッドにより磁気情報が記録される垂直磁気記録層２７と、記録層２７の結晶配向性と磁気的特性を改善するために、記録層２７を蒸着する以前に形成される底層２５とを備える。そして、前記垂直磁気記録媒体２０は、磁気記録時に、ポール状の記録ヘッドから発生する磁場の強度と磁場の空間的な変化率とを増加させるために、底層２５の下部に形成される軟磁性底層２３を備える。垂直磁気記録媒体２０は、一般的に基板２１上に、軟磁性底層２３、垂直配向底層２５、記録層２７、保護膜２９の順序で配置される。
【００１０】
二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体２０において、前記底層２５は、中間層とも呼ばれる。
【００１１】
二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体２０において、軟磁性底層２３は、高密度記録を可能にする非常に重要な部分である。
【００１２】
前記のような単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体と、二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体とにおいて、記録層の微細構造及び磁気的特性は、記録層の下部に存在する底層の物質及び底層の製造方法に大きく依存する。
【００１３】
図１及び図２に示されるように、従来の垂直磁気記録媒体は、記録層の下部に、記録層の成長時において、記録層の結晶配向性と磁気的特性とに影響を及ぼす底層を備える。一般的に底層の蒸着条件のみを変化させることで底層の表面粗度を増加させ、その上に形成される記録層の保磁力を増加させ磁区を小さくすることができる。そのような方法を用いる場合、水平方向への保磁力が増加し、垂直方向への角形比及び飽和磁化値などが減少する逆効果が現れる問題点がある。
【００１４】
水平方向への保磁力の増加及び垂直方向への角形比の減少は、すなわち記録層の結晶性の低下による垂直磁気異方性の減少を意味する。さらに、飽和磁化値の減少は、底層の表面粗度の増加により記録層が成長する時、初期成長層または空孔のような記録層の内部欠陥の密度が増加するためであると解釈できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記したような問題点を鑑みてなされたものであって、垂直磁気異方性の減少を最小限に抑えながら、垂直保磁力を増加することができる垂直磁気記録媒体、及びその製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、基板と記録層との間に底層を備える垂直磁気記録媒体を製造する方法において、少なくとも２段階に分けて相異なる蒸着条件で、複数層構造からなる底層を形成する段階と、前記底層上に記録層を形成する段階とを含む。
【００１７】
前記複数層構造の底層のうち前記記録層の直下に位置する底層が、他の底層より表面粗度が大きいことが好ましい。
【００１８】
前記記録層の直下に位置する底層が、他の底層より高い蒸着圧力と低い蒸着パワーとのうちの少なくとも一方により形成されることが好ましい。
【００１９】
前記複数層構造の底層は、同一物質で形成されることが好ましい。
【００２０】
前記記録層の直下に位置する底層が、他の底層より薄いことが好ましい。
【００２１】
前記複数層構造の底層は、全体の厚さが４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
前記記録層は、Ｃｏが主成分であるＣｏＣｒＰｔＸ（Ｘ＝Ｎｂ、Ｂ、Ｔａ、ＯまたはＳｉＯ2）、ＦｅＰｔ系、及びＣｏＰｔ規則合金の物質のうちいずれか一つを用いて形成されることが好ましい。
【００２３】
前記垂直磁気記録媒体は、単一磁性層構造と軟磁性底層を含む二重磁性層構造とのうちのいずれか一つであり、前記底層は、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金の中から選択された少なくとも一つの物質からなることが好ましい。
【００２４】
前記底層の下部に、前記底層の初期成長を助けるためのシード層を更に備え、前記シード層は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択されたいずれか一つの物質からなることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、前記のいずれかの方法により製造された複数層構造の底層及び記録層を有する。
【００２６】
前記複数層構造の底層は、同一物質で形成されることが好ましい。
【００２７】
前記記録層の直下に位置する底層が、他の底層より薄いことが好ましい。
【００２８】
前記複数層構造の底層は、全体の厚さが４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
前記記録層は、Ｃｏが主成分であるＣｏＣｒＰｔＸ（Ｘ＝Ｎｂ、Ｂ、Ｔａ、ＯまたはＳｉＯ2）、ＦｅＰｔ系、及びＣｏＰｔ規則合金の物質のうちいずれか一つを用いて形成されることが好ましい。
【００３０】
前記垂直磁気記録媒体は、単一磁性層構造と軟磁性底層を含む二重磁性層構造とのうちのいずれか一つであることが好ましい。
【００３１】
前記底層は、Ｒｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金の中から選択された少なくとも一つの物質からなることが好ましい。
【００３２】
前記底層の下部に、前記底層の初期成長を助けるためのシード層を更に備え、前記シード層は、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択されたいずれか一つの物質からなることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法によれば、少なくとも２段階の底層の製造方法により形成された底層を用いることで、下側の底層による優れた結晶性及び高い垂直磁気異方性を得ると共に、記録層の直下にある底層による高い垂直保磁力及び小さな磁区を有する垂直磁気記録層を形成でき、それにより垂直磁気記録層は優れた熱的安定性と高密度記録特性、優れたＳＮＲ特性などを得ることができる。さらに、本発明に係る方法により製造された垂直磁気記録媒体は、前記した効果を発揮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明に係る垂直磁気記録媒体の積層構造は、従来の構造と比較すれば、底層を蒸着する時、１回の蒸着工程のみで形成するのではなく、図３Ａ及び図３Ｂに示したように、少なくとも２段階に分けて蒸着することで底層を形成するという点で異なる。その時、例えば第１段階では、低いスパッタリング（蒸着）圧力で一定の厚さで蒸着することで、結晶性に優れ且つ平坦な表面形状を有する第１底層を形成し、第２段階では、第１底層と同じ物質を高いスパッタリング圧力で蒸着するが、第１底層に比べて相対的に薄く第２底層を形成することで、表面粗度を適正なレベルに増加させる点に重要な特徴がある。
【００３５】
図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ本発明の実施例に係る垂直磁気記録媒体を概略的に示す。
【００３６】
図面を参照すれば、本発明に係る垂直磁気記録媒体は、基板５１上に設けられた記録層５７と複数層構造の底層５４とを備える。
【００３７】
図３Ａは、本発明の一実施例に係る垂直磁気記録媒体５０が、基板５１と底層５４との間に軟磁性底層５３を更に備え、基板５１上に軟磁性底層５３、第１及び第２底層５５、５６、垂直磁気記録層５７及び保護膜５９が順次に積層形成された二重磁性層構造の例を示す。
【００３８】
前記軟磁性底層５３は、磁気記録時に、ポール状の記録ヘッドから発生する磁場の強度と磁場の空間的な変化率とを増加させるために形成される。
【００３９】
図３Ａに示されたような二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体５０において、軟磁性底層５３は、高密度記録を可能にする非常に重要な部分である。
【００４０】
図３Ｂは、本発明の他の実施例に係る垂直磁気記録媒体７０が、単一磁性層構造を有する例を示す。
【００４１】
前記垂直磁気記録層５７上には、垂直磁気記録層５７を外部から保護する保護膜５９を更に形成することができる。保護膜５９上には、磁気ヘッド３０との衝突及び摺動などによる磁気ヘッド及び保護膜５９の摩耗を減少させるための潤滑膜（図示せず）を更に形成することができる。
【００４２】
前記垂直磁気記録層５７は、磁気ヘッドの記録ヘッドにより記録する単位ビットの磁化方向を垂直にして情報を記録する層であって、垂直磁気異方性に優れたＣｏ系及び／またはＦｅ系の合金の強磁性物質を用いて形成することができる。
【００４３】
例えば、前記垂直磁気記録層５７は、Ｃｏが主成分であるＣｏＣｒＰｔＸ（ここで、Ｘは、例えばＢ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｏ、ＳｉＯ2等）系の物質、ＦｅＰｔ系の物質またはＣｏＰｔ規則合金で形成することができる。
【００４４】
前記複数層構造の底層５４は、例えば垂直磁気記録層５７の下部に相異なる蒸着条件により形成される複数の底層、例えば第１及び第２底層５５、５６を含む。
【００４５】
以下では、本発明に係る垂直磁気録媒体が、２層構造の底層５４を備える場合を例として説明するが、前記底層５４は、３層以上の構造を有することも可能である。
【００４６】
後述するように、本発明に係る垂直磁気記録媒体は、垂直磁気記録層５７の直下に位置する底層、例えば第２底層５６の表面粗度が他の底層、例えば、第１底層５５の表面粗度より大きくなるように形成される。
【００４７】
前記第１及び第２底層５５、５６は、前記垂直磁気記録層５７がＣｏＣｒＰｔＸ系の物質である場合、例えばＲｕ、Ｒｕ合金、ＣｏＣｒ合金、Ｐｔ、Ｐｔ合金、Ｐｄ、Ｐｄ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金などから選択された少なくともいずれか一つの物質で形成することができる。ここで、前記第１及び第２底層５５、５６は、Ｒｕを含む物質を用いて形成されることが更に好ましい。それは、結晶学的な側面のみを考慮すれば、非磁性体の単一元素金属の中で、ＣｏＣｒＰｔＸと格子定数の差が最小である物質がＲｕであるからである。
【００４８】
第１及び第２底層５５、５６は同一物質であって、相異なる蒸着条件で形成される。
【００４９】
前記第１及び第２底層５５、５６は、前記垂直磁気記録層５７の結晶配向性及び磁気的特性を改善するために形成される層であって、二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体では中間層とも呼ばれる。二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体５０で、前記第１及び第２底層５５、５６は、垂直磁気記録層５７と軟磁性底層５３との間の磁気を遮断する。
【００５０】
前記第１及び第２底層５５、５６は、垂直磁気異方性を減少することなく保磁力を増加させ、合わせて、磁区の大きさを減少させることで、高記録密度に適した垂直磁気記録媒体となるように形成されることが好ましい。
【００５１】
そのために、前記第１及び第２底層５５、５６は、蒸着条件を異ならせて、垂直磁気記録層５７の直下に位置する第２底層５６の表面粗度が、第１底層５５の表面粗度より大きくなるように形成することができる。
【００５２】
ここで、第１及び第２底層５５、５６の蒸着がスパッタリングにより行われる場合、表面粗度に影響を及ぼす蒸着条件は、例えば、蒸着チャンバ内のスパッタリングガス圧力と、スパッタリング蒸着に用いられる母材であるターゲットが搭載されるガン（ｇｕｎ）に印加される電気的なパワー、すなわちスパッタリングパワーとなる場合がある。スパッタリングのために、ターゲットが搭載されるマウントに電気的なパワーを印加し、スパッタリングチャンバを接地することもできる。
【００５３】
一般的に、スパッタリング法を利用して金属薄膜を形成する場合、スパッタリングガス圧力が高いか、またはスパッタリングパワーが低い場合には、スパッタリングガス圧力が低いか、またはスパッタリングパワーが高い場合に比べて、スパッタリングターゲットからスパッタリングされて基板に到達する蒸着物質のエネルギーが低いため、形成される薄膜の表面粗度が増加することがある。
【００５４】
前記第１底層５５は、相対的に小さな表面粗度を有し、結晶性に優れ且つ平坦な表面形状を有するように、好ましい配向性を開発して、例えば低いスパッタリング圧力及び／または高いスパッタリングパワーという条件で形成することができる。
【００５５】
それにより、結晶性が高品質で、高配向性結晶構造を有する平坦な表面形状の第１底層５５を形成することができる。
【００５６】
前記第２底層５６は、前記第１底層５５と同じ物質を、例えば高いスパッタリング圧力及び／または低いスパッタリングパワーという条件で形成することができる。
【００５７】
その時、前記第１底層５５より相対的に薄い厚さに第２底層５６を形成することが好ましく、それにより第２底層５６の表面粗度は、媒体製造者により決定されたレベルまで増加する。
【００５８】
前記のように形成された第２底層５６により、高い垂直保磁力及び小さな磁区を有する垂直磁気記録層５７を得ることができる。
【００５９】
ここで、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０が図３Ａに示されたように、二重磁性層構造である場合、前記第２底層５６が第１底層５５より薄い条件を満足する範囲内で、前記第２底層５６は１０ｎｍ以下、例えば５ｎｍの厚さに形成され、前記第１底層５５は３０ｎｍ以下の厚さに形成され、前記第１及び第２底層５５、５６の全体の厚さは４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６０】
二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体で、記録層と軟磁性底層との間に存在する底層が厚すぎれば、ポール状の記録ヘッドと軟磁性底層との距離が遠くなり、記録磁場の強度及び記録磁場の空間の変化率を向上させる軟磁性底層の機能を十分に活用できなくなるため、超高密度の記録を達成する側面において好ましくない。したがって、二重磁性層構造を考慮すれば、前記第１及び第２底層５５、５６の全体の厚さは４０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６１】
もちろん、前記第１及び第２底層５５、５６が、必ずしも前記の厚さの範囲に限定される必要はなく、本発明で必要とする特性の垂直磁気記録媒体が得られる範囲内で、その厚さが多様に変わる場合がある。すなわち、必要により前記底層５４の全体の厚さは４０ｎｍ以上になる場合がある。また、第１及び第２底層５５、５６の厚さの範囲も変わる場合がある。
【００６２】
前記したように、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０では、底層５４を蒸着する時、１回の蒸着工程のみで形成するものではなく、少なくとも２段階にかけて蒸着し、垂直磁気記録層５７の直下に位置する第２底層５６の表面粗度を、第１底層５５の表面粗度より大きくなるように形成する。
【００６３】
すなわち、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０の底層５４を形成する第一段階では、低いスパッタリング圧力及び／または高い電力という条件で、一定の厚さで第１底層５５を蒸着する。それにより、結晶性に優れ、且つ平坦な表面形状を有する第１底層５５が得られる。第二段階では、前記第１底層５５と同じ物質を、高いスパッタリング圧力及び／または低い電力という条件で第２底層５６を蒸着する。その時、前記第１底層５５より相対的に薄く第２底層５６を形成することで、第２底層５６の表面粗度は適正なレベルまで増加する。
【００６４】
そのように、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０では、底層５４を２段階に分けて相異なる蒸着条件（スパッタリング条件）、例えば相異なるスパッタリング圧力で形成することで、従来の１段階蒸着法で形成した底層（図１の１５及び図２の２５）を用いる場合に比べて、全般的に優れた磁気的特性の記録層を形成できる。
【００６５】
すなわち、低いスパッタリング圧力で第１段階の第１底層５５を形成することにより、優れた結晶性及び垂直磁気異方性を得られる。また、第２段階で形成した第２底層５６の粗い表面によって、垂直保磁力を増加し磁区を小さくすることができる。その時、第１及び第２底層５５、５６がいずれも同じ物質であるため、第２底層５６は、第１底層５５上にエピタキシャル成長方法で成長でき、このとき第２底層５６の表面粗度のみが多少増加する。
【００６６】
前記第２底層５６の表面粗度は、第２底層５６のスパッタリング圧力、スパッタリングパワー及び厚さなどのスパッタリング条件の調節により制御できる。
【００６７】
前記のような本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０は、少なくとも２段階の蒸着による底層の製造方法により形成された底層５４を用いることで、第１底層５５が優れた結晶性及び高い垂直磁気異方性を得ると共に、第２底層５６によって高い垂直保磁力及び小さな磁区を有する垂直磁気記録層５７を形成でき、それによって垂直磁気記録層５７の高い熱的安定性と高密度記録特性、優れた信号対雑音比（ＳＮＲ）の特性などをすべて得ることができる。
【００６８】
ここで、図３Ａ、図３Ｂ及び前記の説明では、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０が２階構造の底層、すなわち、第１及び第２底層５５、５６を備えると説明及び図示したが、本発明がそれに限定されることではない。例えば、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０は、３層以上の底層を備えるように形成されることもある。その時、垂直磁気記録層５７の直下に位置する底層の表面粗度が、他の底層の表面粗度より大きくなるように形成する。
【００６９】
一方、本発明に係る垂直磁気記録媒体５０または７０は、底層５４の成長初期段階で意図した結晶構造の成長がうまく行われるように、底層５４の下部にシード層（図示せず）をさらに含むことができる。ここで、単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体７０の場合には、底層５４と基板５１との間に、二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体５０の場合には、底層５４と軟磁性底層５３との間にシード層を形成することができる。シード層物質としては、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｃｒ及びそれらの合金の中から選択された少なくとも一つの物質を使用できる。
【００７０】
以下では、従来の方式で単一層構造の底層を形成するときと、本発明で提案したように、少なくとも２段階の蒸着法により底層を形成するときの垂直磁気記録媒体の特性を互いに比較して、本発明で提示した底層５４の少なくとも２段階の蒸着法を適用すれば、垂直磁気異方性及び飽和磁化値を犠牲にすることなく、垂直保磁力を効率的に増加することができることを説明する。
【００７１】
図４Ａないし図６Ｃは、Ｒｕを底層として用いて製造したＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2垂直磁気記録媒体において、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力の変化による記録層の磁気的特性の変化を示す。参考として、図４Ａないし図６Ｃは、便宜上、単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体について得られた結果を示したものであって、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力以外は記録層の蒸着条件を同じにした状態で、ガラス基板上にＴａを用いて厚さ５ｎｍのシード層を形成した後、その上に従来の方式により単一底層を、Ｒｕを用いて厚さ３０ｎｍに形成し、その上にＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2からなる垂直磁気記録層を形成した場合についてのものである。
【００７２】
図４Ａないし図４Ｅは、スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれＲｕ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す。図５Ａないし図５Ｅは、それぞれ図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力の変化により磁区の大きさが変化する記録層についての平面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）及び垂直の磁気履歴曲線を示す。
【００７３】
図６Ａは、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力の変化による記録層の平面内及び垂直の保磁力の変化を示す。図６Ｂ及び図６Ｃは、それぞれＲｕ底層のスパッタリング圧力の変化による記録層の角形比及び飽和磁化の変化を示す。
【００７４】
図４Ａないし図４Ｅ、図５Ａないし図５Ｅを参照すれば、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力以外の他の蒸着条件を、いずれも同じにしたにもかかわらず、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力が増加するにつれて、垂直保磁力が増加すると共に磁区が小さくなることが分かる。
【００７５】
それは、底層のスパッタリング圧力の増加によりＲｕ底層の表面粗度が増加し、それによってその上に成長する記録層の内部に、磁壁の移動を妨害するピンニングサイトが多量に生成されて、磁化反転時に逆磁区の伝播を抑制する効果が発生するためであると理解できる。
【００７６】
そのように、底層のスパッタリング圧力を増加させることで、底層の表面形状の変化を誘導し、それを利用して記録層の垂直保磁力を増加し磁区を小さくするように誘導できる。
【００７７】
しかし、図６Ａないし図６Ｃに示されたように、底層のスパッタリング圧力が増加するにつれて、平面内の保磁力も共に増加し、角形比及び飽和磁化値が減少する逆効果も現れることが分かる。
【００７８】
平面内の保磁力の増加及び垂直方向への角形比の減少は、つまり記録層の結晶性の低下による垂直磁気異方性の減少を意味し、飽和磁化の減少は、底層の表面粗度の増加により記録層が成長する時に、初期成長層または空孔のような内部欠陥の密度が増加するためであると理解できる。
【００７９】
したがって、従来の垂直磁気記録媒体のように、単一底層を備える構造によっては、垂直磁気異方性の減少を最小限に抑えながら垂直保磁力を増加させることは困難である。
【００８０】
図７は、本発明で提案した２段階底層の製造法により形成したＲｕ底層上に形成されたＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層の平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す。
【００８１】
図７は、Ｒｕを用いて５ｍＴｏｒｒのスパッタリング圧力下で、厚さ２５ｎｍに第１底層５５を蒸着した後、その上にＲｕを用いて２０ｍＴｏｒｒのスパッタリング圧力下で、厚さ５ｎｍに第２底層５６を形成した場合の結果についてのものである。
【００８２】
図８Ａないし図８Ｃは、それぞれ従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合と、本発明で提案したように垂直磁気記録媒体を製造した場合との保磁力、角形比及び飽和磁化値を比較して示す。
【００８３】
図８Ａないし図８Ｃで、スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒでの垂直及び平面内の保磁力、垂直方向への角形比及び飽和磁化値は、従来の方式で製造した垂直磁気記録媒体についてのものであって、図６Ａないし図６Ｃに示されたデータ値に該当し、２段階についての垂直及び平面内の保磁力、垂直方向への角形比及び飽和磁化値は、本発明により２段階蒸着法で底層を形成し、その上に記録層を形成した図７の磁気履歴曲線を示す垂直磁気記録媒体についてのものである。
【００８４】
図８Ａ及び図８Ｂに示されたように、従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合は、Ｒｕ底層のスパッタリング圧力が５ｍＴｏｒｒから２０ｍＴｏｒｒに増加するにつれて、垂直保磁力及び平面内の保磁力が同時に増加し、垂直角形比が減少することが分かるが、それは、底層のスパッタリング圧力が増加するにつれて、垂直磁気異方性が次第に減少することを示す。合わせて、図８Ｃに示されたように、従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合には、前述したように、底層のスパッタリング圧力が増加するにつれて、記録層の飽和磁化値は次第に減少することが分かる。
【００８５】
それに対し、本発明で提案した２段階底層の製造法により、第１底層５５を、Ｒｕを用いて５ｍＴｏｒｒのスパッタリング圧力で厚さ２５ｎｍに蒸着し、第２底層５６を、Ｒｕを用いて２０ｍＴｏｒｒのスパッタリング圧力で厚さ５ｎｍに蒸着した場合には、平面内の保磁力は大きく増加せずに垂直保磁力が増加し、角形比及び飽和磁化値も、従来の方式で低圧（５ｍＴｏｒｒ）で厚さ３０ｎｍにＲｕ底層を形成した場合に比べてほとんど減少していないことが分かる。
【００８６】
したがって、本発明で提示した底層の少なくとも２段階の蒸着法を適用すれば、垂直異方性及び飽和磁化値を犠牲にすることなく、垂直保磁力を効率的に増加することができる。
【００８７】
本発明で提示した底層の少なくとも２段階の蒸着法を適用すれば、二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体でも、前記したものと実質的に同一または類似した効果を得ることができる。
【００８８】
したがって、本発明で提示した底層の少なくとも２段階の蒸着法は、単一磁性層構造だけでなく、軟磁性底層が含まれた二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体にも適用することができる。
【００８９】
前記のように、本発明に係る垂直磁気記録媒体は、単一磁性層構造でも、二重磁性層構造でも、底層５４を少なくとも２段階の蒸着法により形成する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】従来の単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体を示す図面である。
【図２】従来の二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体を示す図面である。
【図３Ａ】本発明の一実施例に係る二重磁性層構造の垂直磁気記録媒体を概略的に示す図面である。
【図３Ｂ】本発明の他の実施例に係る単一磁性層構造の垂直磁気記録媒体を概略的に示す図面である。
【図４Ａ】スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す図面である。
【図４Ｂ】スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す図面である。
【図４Ｃ】スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す図面である。
【図４Ｄ】スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す図面である。
【図４Ｅ】スパッタリング圧力５ｍＴｏｒｒ、１０ｍＴｏｒｒ、２０ｍＴｏｒｒ、３０ｍＴｏｒｒ、４０ｍＴｏｒｒでそれぞれ底層を形成し、その上に記録層を形成した時の記録層の磁区の大きさの変化を示す図面である。
【図５Ａ】図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力変化によって磁区の大きさが変化する記録層についての平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図５Ｂ】図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力変化によって磁区の大きさが変化する記録層についての平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図５Ｃ】図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力変化によって磁区の大きさが変化する記録層についての平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図５Ｄ】図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力変化によって磁区の大きさが変化する記録層についての平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図５Ｅ】図４Ａないし図４Ｅでのスパッタリング圧力変化によって磁区の大きさが変化する記録層についての平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図６Ａ】スパッタリング圧力変化による平面内及び垂直の保磁力の変化を示す図面である。
【図６Ｂ】スパッタリング圧力変化による角形比及び飽和磁化の変化を示す図面である。
【図６Ｃ】スパッタリング圧力変化による角形比及び飽和磁化の変化を示す図面である。
【図７】本発明で提案した２段階の底層の製造法により形成したＲｕ底層の上に形成したＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ2記録層の平面内及び垂直の磁気履歴曲線を示す図面である。
【図８Ａ】従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合と、本発明で提案したように垂直磁気記録媒体を製造した場合の、保磁力、角形比及び飽和磁化値を比較して示す図面である。
【図８Ｂ】従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合と、本発明で提案したように垂直磁気記録媒体を製造した場合の、保磁力、角形比及び飽和磁化値を比較して示す図面である。
【図８Ｃ】従来の方式で垂直磁気記録媒体を製造した場合と、本発明で提案したように垂直磁気記録媒体を製造した場合の、保磁力、角形比及び飽和磁化値を比較して示す図面である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  垂直磁気記録媒体
１１  基板
１５  垂直配向底層
１７  垂直磁気記録層
１９  保護膜
２０  垂直磁気記録媒体
２１  基板
２３  軟磁性底層
２５  垂直配向底層
２７  垂直磁気記録層
２９  保護膜
５０  垂直磁気記録媒体
５１  基板
５３  軟磁性底層
５４  底層
５５  第１底層
５６  第２底層
５７  垂直磁気記録層
５９  保護膜
７０  垂直磁気記録媒体
【図１】
2005243226.tif 000003
【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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