(57)【要約】【課題】高い静磁気特性で、且つ、低媒体ノイズの高密度記録可能な磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録装置を提供する。【解決手段】高密度磁気記録媒体として、非磁性基板上に、あるいは非磁性基板上に設けた密着層及び軟磁性膜、下地層を形成した後、酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜及び保護層を順次形成する。記録層を、基板方向から膜面方向にかけて該磁性膜中の酸化物濃度が連続的に低くなる酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜より構成する。【選択図】図１
2005141825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板上に、下地層、記録層の順に形成され、上記記録層が酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒを主体とする合金磁性材料であって残留磁化が膜面内方向より膜面に対して垂直方向の方が大きい垂直磁気記録方式の記録媒体において、記録層の酸化物濃度が、下地層と接する基板側から膜厚方向に連続的に減少することを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
上記記録層中の酸化物含有率は、それぞれ５〜２０ｍｏｌ％であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
上記記録層中の酸化物がＳｉ酸化物であることを特徴とする請求項１から２のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
上記記録層の厚さが２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１記載の磁気記録媒体に対して、上記記録層の膜面に対して垂直方向の磁化を与える磁気ヘッドと、上記磁気記録媒体を上記磁気ヘッドに対して相対的に駆動するための駆動装置とを備えた垂直磁気記録方式の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報の記録再生を行うための磁気記録再生装置に関し、特に高密度記録に適した磁気記録媒体及び磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の発展には目覚しいものがあり、文字情報のみならず音声及び画像情報を高速に処理することができる装置の１つとしてコンピュータ等に装着されている磁気記録装置が知られている。現在は、この磁気記録装置の記録密度を向上させつつ、磁気記録装置を小型化する方向に開発が進められてきている。典型的な磁気記録装置は、複数の磁気ディスクをスピンドル上に回転可能に装着している。各磁気ディスクは、基板とその上に形成された磁性膜からなり、情報の記録は、特定の磁化方向を有する磁区を磁性膜中に形成することにより行われる。従来、記録される磁化の方向は、磁性膜面内であり、面内記録方式と呼ばれている。面内記録方式の磁気記録装置の高密度記録化は、磁性膜の膜厚を薄くし、構成する磁性結晶粒の粒径を微小化させ、且つ、各粒子間の磁気的相互作用を低減させることで達成してきた。しかし、結晶粒の微小化と各粒子間の磁気的相互作用の低減は、記録されたビットを構成する磁化の熱安定性を低下させることが問題となっている。  
【０００３】
この問題を緩和するために提案されているのが、垂直磁気記録方式で、これは、記録される磁化の方向を、基板に対して垂直方向にする。その結果、隣接ビット間は、静磁気的に安定で、且つ、記録遷移領域は鋭くなる。さらに記録層と基板の間に軟磁性材料で構成された層（軟磁性裏打ち層）を加えることで、記録時の磁場を急峻にすることができるので、高い磁気異方性をもつ材料への記録が可能になり、磁化の熱安定性が向上するので、より高密度の記録が可能になる。
【０００４】
現在、上述の面内記録方式の記録媒体にはＣｏＰｔＣｒ基合金（以降、ＣｏＰｔＣｒ基合金媒体と称す）が使用されており、垂直磁気記録方式の記録媒体としても同じＣｏＰｔＣｒ基合金媒体が主に研究されてきた。この媒体の特徴は、強磁性を有するＣｏ濃度の高い結晶粒とＣｒ濃度が高く非磁性の結晶粒界部からなり、非磁性粒界部によって結晶粒間の磁気的な相互作用を低減する点である。この効果により、高記録密度に必要な媒体の低ノイズ特性を実現してきた。しかし、より高密度記録に対応するためにはさらに結晶粒間の磁気的相互作用を低減させることと同時にビットの磁気的な熱安定性をさらに高めることが要求されている。その方法として、記録層に酸素を添加し、結晶粒界を酸化させる方法がある。これは、ターゲット中に酸化物を添加する、もしくは、酸素ガス雰囲気中で成膜することにより得られ、記録層の磁性結晶粒が酸化物に囲われたグラニュラー構造をとっており、酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金媒体と呼ばれている。酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金媒体の場合、酸化物によって結晶粒間の分離を行うことができるため、従来のＣｏＰｔＣｒ基合金媒体のような加熱による相分離を必要としないため、結晶粒成長を従来よりも抑制でき、微細な結晶粒に制御しやすい特徴がある。酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金媒体の技術報告として、例えば文献１がある。文献１で、酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金媒体の方が、ＣｏＰｔＣｒ基合金媒体よりも結晶粒間の磁気的な相互作用を低減しながら結晶磁気異方性を向上させることができるので、従来よりも、高記録密度状態でのＳ／Ｎ比が高く、且つ、ビットの熱安定性を高めることができることが開示されている。
【０００５】
しかしながら、本発明者らの実験によると、酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金媒体の場合にも、記録密度を高めるためにさらに酸化物濃度を高め、結晶粒を微細化していくと、媒体の磁気特性が劣化し、媒体の磁化容易軸方向である膜面垂直方向の磁化曲線を測定すると、その角型比が大幅に劣化することがわかった。角型比の悪い媒体では、媒体ノイズの低周波成分が大幅に増加してしまうため、ランダムな記録を行った際のビットエラーレートが劣化してしまい、記録媒体としては使用できない。従って、さらなる高記録密度を実現させる為には、磁気特性の劣化を回避することが要求される。
【０００６】
我々は、先に該記録層の酸化物濃度は基板側を最も高くして記録層の結晶粒を微細にし、劣化した磁気特性を向上させるために、下地層と接する層よりも酸化物濃度がより低い記録層を成膜することで、上層との磁気的結合により記録層全体の磁気特性劣化を抑制できることを見出した（特願２００３−３０９０５）。その結果、結晶粒を微細にし且つ磁気特性も優れた媒体を得ることができる。
【０００７】
【非特許文献１】Ｔ．Ｏｉｋａｗａ  ｅｔ．ａｌ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，  ｖｏｌ．３８，  ｐｐ．１９７６−１９７８，  ２００２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、複数の酸化物濃度で記録層を形成した場合、記録層内の異なる酸化物濃度が異なる層の界面において、酸化物濃度が異なりすぎると、記録層の結晶成長が乱される場合があることがわかった。その場合には、本来高い磁気特性によって記録層の磁気特性を向上させる役割を担う低酸化物濃度層の磁気特性が悪くなり、記録層全体の磁気特性も劣化してしまう。
【０００９】
本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決するもので、高い磁気特性を有し、且つ、低媒体ノイズの新規磁気記録媒体の製造方法及び媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の様態は、非磁性基板上に、軟磁性材料により形成された軟磁性裏打ち層、下地層、記録層の順に形成され、上記記録層が酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒを主体とする合金磁性材料であって残留磁化が膜面内方向より膜面に対して垂直方向の方が大きい垂直磁気記録方式の記録媒体において、記録層の酸化物濃度が、下地層と接する基板側から膜厚方向に連続的に減少することを特徴とする磁気記録媒体に関する。
【００１１】
記録層の酸化物濃度を連続的に変化させながら成膜した結果、記録層の結晶成長が乱されづらくなり、記録層の結晶性が向上し、結晶粒径を増大させること無く、従来よりも記録層の磁気特性を向上できることを見出した。その結果、記録再生特性もさらに向上させることができることがわかった。
【００１２】
記録層の膜厚としては、磁界勾配が急峻となる条件で記録をし、分解能を高めるために２０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
本発明の磁気記録媒体では、記録層を形成する酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ基酸化物膜中の酸化物含有率を５〜２０ｍｏｌ％とすることが好ましい。酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ基合金磁性膜は、スパッタガスとしてアルゴンと酸素の混合ガスを用いることにより形成され、この混合比を適宣調節することによりＣｏＰｔＣｒ基合金磁性膜中に５〜２０ｍｏｌ％の酸化物を分散した状態で導入することができる。あるいは、スパッタガスにはアルゴンを用い、ターゲット中に含まれる酸素量を調節することによりＣｏＰｔＣｒ基合金磁性膜中の酸化物含有量を変化させることも可能である。例えば、ＣｏＰｔＣｒターゲットとＳｉＯ２やＭｇＯ等のターゲットとの同時スパッタ法を用い得る。５〜２０ｍｏｌ％の酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜を用いることにより、磁性結晶粒間の磁気的相互作用を低減させ、低媒体ノイズの媒体を提供することができる。ＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜中の酸化物含有量を５ｍｏｌ％より多くすると、磁性粒子間の分離が進み、磁性粒子間の磁気的相互作用が低減するので、媒体ノイズは低減し始め、酸化物含有量が２０ｍｏｌ％を超えると、酸素が磁性結晶粒内に取り込まれ、著しく磁気特性が劣化してしまい、記録層として必要な磁気特性をほとんど示さなくなる。
【００１４】
また、本発明の磁気記録媒体では、酸化物としてＳｉ酸化物もしくはＭｇ酸化物を用いることが好ましい。両者では、微細な結晶粒を得ることが容易であるＳｉ酸化物を用いることが特に望ましい。記録層中にＳｉ酸化物またはＭｇ酸化物を混入させる方法としては、ＣｏＰｔＣｒターゲット中に５〜２０ｍｏｌ％のＳｉＯ２やＭｇＯを混入させたターゲットを用いてスパッタする方法がある。この方法では、酸化物含有量の調整が容易であり、形成された薄膜は、ＣｏＰｔＣｒ基合金磁性結晶粒の周りを酸化物であるＳｉＯ２やＭｇＯが取り囲む構造になる。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体では、ＣｏＣｒＲｕを主体とする合金により形成された下地層を用いることが好ましい。本下地層を用いることで、記録層の結晶性が向上し、高い磁気特性を得ることができる。
【００１６】
本発明の磁気記録媒体では、軟磁性裏打ち層は、磁気ヘッドを用いて記録層に情報を記録再生するときに、磁気ヘッドから漏れ出した磁束を記録層に集束させる役割を持つ。軟磁性裏打ち層の材料としては、飽和磁化が大きく、保磁力が小さく、且つ、透磁率が高い軟磁性材料が好ましく、例えば、ＣｏＴａＺｒ膜などが好ましい。また、この軟磁性裏打ち層の膜厚は、５０〜５００ｎｍの範囲であることが望ましい。
【００１７】
本発明の第２の様態に従えば、本発明の磁気記録媒体とに対して、記録層の膜面に対して垂直方向の磁化を与え、かつ、上記軟磁性裏打ち層の膜面に対して平行方向の磁化を与え、記録層と軟磁性裏打ち層と協同して磁気回路を構成するる磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該ヘッドに対して相対的に駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の磁気記録媒体によれば、基板方向から膜面方向にかけて該磁性膜中の酸化物濃度が低くなる少なくとも２層以上の酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜より記録層が構成されることにより、高い静磁気特性で、且つ、低媒体ノイズの高密度記録可能な磁気記録媒体及びそれを備えた磁気記録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】
【００１９】
以下に、本発明の磁気記録媒体及び磁気記録装置について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
（実施例１）
【００２０】
実施例１で作製した磁気ディスクの概略断面図を図１に示す。図１に示すように、磁気ディスク１０は、基板１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、下地層４、記録層５、及び保護層６を順次積層した構造を有する。密着層２は、基板１とその上に積層された膜との剥離を防ぐための層であり、軟磁性裏打ち層３は、情報記録の際に記録層に印加される磁場を集束するための層である。下地層４は、記録層５の配向性を向上させるための層である。記録層５は、情報が磁化情報として記録される層であり、酸化物濃度が膜厚方向に連続的に変化している層で、その磁化方向は膜面に対して垂直方向となる。保護層６は、基板１上に順次積層された積層膜２〜５を保護するための層である。以下に、この例で作製した磁気ディスクの作製方法を説明する。
【００２１】
基板１には直径２．５インチ（６．５ｃｍ）の円板状のガラス基板を用いた。その基板１上に、密着層２としてＴｉ膜を、ＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットはＴｉとした。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００２２】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＴａＺｒ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力４００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２（ａｔ％）とした。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００２３】
次に、軟磁性裏打ち層３上に、下地層４としてＣｏＣｒＲｕ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ５５Ｃｒ２５Ｒｕ２０（ａｔ％）とした。
下地層４の膜厚は２０ｎｍとした。
【００２４】
さらに、下地層４上に、記録層５として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は記録層形成の最初は４００Ｗを投入し、連続的に１００Ｗまで変化させることにより、記録層の酸化物濃度を変化させた。記録層５の膜厚は１５ｎｍとした。
【００２５】
最後に、記録層５上に、保護層６としてアモルファスカーボン膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２０Ｐａ、投入電力３００Ｗとし、保護層６の膜厚は３ｎｍとした。
（比較例１）
【００２６】
比較例１で作製した磁気ディスクの概略断面図を図２に示す。図２に示すように、磁気ディスク１０は、基板１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、下地層４、第1記録層７、第２記録層８、及び保護層６を順次積層した構造を有する。密着層２は、基板１とその上に積層された膜との剥離を防ぐための層であり、軟磁性裏打ち層３は、情報記録の際に記録層に印加される磁場を集束するための層である。下地層４は、第１記録層５及び第２記録層６の配向性を向上させるための層である。第１記録層５及び第２記録層６は、情報が磁化情報として記録される層であり、第１記録層５及び第２記録層６の磁化方向は膜面に対して垂直方向となる。保護層７は、基板１上に順次積層された積層膜２〜６を保護するための層である。以下に、この例で作製した磁気ディスクの作製方法を説明する。
【００２７】
基板１には直径２．５インチ（６．５ｃｍ）の円板状のガラス基板を用いた。その基板１上に、密着層２としてＴｉ膜を、ＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットはＴｉとした。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００２８】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＴａＺｒ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力４００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２（ａｔ％）とした。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００２９】
次に、軟磁性裏打ち層３上に、下地層４としてＣｏＣｒＲｕ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ５５Ｃｒ２５Ｒｕ２０（ａｔ％）とした。下地層４の膜厚は２０ｎｍとした。
【００３０】
さらに、下地層４上に、第１記録層７として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は４００Ｗとした。第１記録層５は５ｎｍとした。
【００３１】
さらに、第１記録層７上に、第２記録層８として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は１００Ｗとした。第２記録層６は１０ｎｍとした。
【００３２】
最後に、第２記録層６上に、保護層７としてアモルファスカーボン膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２０Ｐａ、投入電力３００Ｗとし、保護層７の膜厚は３ｎｍとした。
（比較例２）
【００３３】
比較例２で作製した磁気ディスクの概略断面図を図７３に示す。基板１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、下地層４、第１記録層７、第２記録層８、第３記録層９及び保護層７を順次積層した構造を有す。以下に、この例で作製した磁気ディスク１０の作製方法を説明する。
【００３４】
まず、基板１には直径２．５インチ（６．５ｃｍ）の円板状のガラス基板を用い、その基板１上に、密着層２としてＴｉ膜を、ＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットはＴｉとした。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００３５】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＴａＺｒ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２（ａｔ％）とした。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００３６】
次に、軟磁性裏打ち層３上に、下地層４としてＣｏＣｒＲｕ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ５５Ｃｒ２５Ｒｕ２０（ａｔ％）とした。下地層４の膜厚は１０ｎｍとした。
【００３７】
さらに、下地層４上に、第１記録層７として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は４００Ｗとした。第１記録層７は５ｎｍとした。
【００３８】
次に、第1記録層７上に、第２記録層８として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は２５０Ｗとした。第２記録層８の膜厚は５ｎｍとした。
【００３９】
次に、第２記録層８上に、第３記録層９として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は１００Ｗとした。第３記録層９の膜厚は５ｎｍとした。
【００４０】
最後に、第３記録層９上に、保護層１０としてアモルファスカーボン膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２０Ｐａ、投入電力３００Ｗとし、保護層１０の膜厚は３ｎｍとした。
【００４１】
これらの例に対して、記録層の酸化物濃度をオージェ電子分光分析により求めた。その結果を図４に示す。実施例１の場合、酸化物濃度は、１５ｍｏｌ％から５ｍｏｌ％へ連続的に減少していることがわかる。一方、比較例１では、１５ｍｏｌ％から５ｍｏｌ％へ不連続に変化し、比較例２では、１５ｍｏｌ％から１０ｍｏｌ％へ、１０ｍｏｌ％から５ｍｏｌ％へと不連続に変化していることがわかる。これらの結果から、記録層を形成する際に、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力を連続的に減少させることにより、記録層の酸化物濃度を連続的に変化させることができた。
【００４２】
次に、これらの例の磁気特性を極カー効果測定装置及び試料共振型磁力計を用いて測定した。その磁気特性の結果を表１に示す。
【００４３】
【表１】
2005141825.tif 000003
【００４４】
表1のように、実施例1の磁気特性が最も優れた磁気特性を示した。この原因を調べるために、実施例１、比較例１及び比較例２のＸ線回折測定を行い、ロッキングカーブより記録層の（００２）面のΔθ５０を求めることで、記録層の配向性を評価した。その結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】
2005141825.tif 000004
【００４６】
Δθ５０の値は、結晶の配向性を反映し、その値が小さいほど配向性が高い。実施例と比較例を比べると、実施例１の値が最も小さく、それだけ配向性が向上していることが分かる。配向性が高いということは、記録層の結晶成長が良好に進んでいるということであり、その結果、磁気特性が向上することが推測される。
【００４７】
次に、これらの例で作製した磁気ディスクの保護層上に１ｎｍの厚さの潤滑剤を塗布した後、その磁気ディスクを、図５に示した磁気記録装置６０内に装着して記録再生特性を評価した。図５（ａ）は磁気記録装置６０の概略平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中の破線Ａ−Ａ'における磁気記録装置６０の概略断面図である。図５（ｂ）に示すように、磁気ディスク１０は回転駆動系のスピンドル５２に同軸上に取り付けられ、スピンドル５２により回転される。
【００４８】
この磁気記録装置６０で磁気ディスク１０に情報を記録する際には、２．１Ｔの高飽和磁束密度を有する軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッドを用い、情報を再生する際には、巨大磁気抵抗効果を有するスピンバルブ型磁気ヘッドを用いた。記録用の薄膜磁気ヘッド及び再生用のスピンバルブ型磁気ヘッドは一体化されており、図５では磁気ヘッド５３として示した。この一体型磁気ヘッド５３は磁気ヘッド用駆動系５４により制御される。磁気記録装置６０の磁気ヘッド面と磁気ディスク面との距離は５ｎｍに保った。
【００４９】
この磁気記録装置６０の磁気ヘッド５３により、磁気ディスク１０の第１記録層５及び第２記録層６の膜面に対して垂直方向の磁化を与え、かつ、軟磁性裏打ち層３の膜面に対して平行方向の磁化を与え、記録層及び軟磁性裏打ち層３と協同して磁気回路を構成することができる。また磁気記録装置６０には、この磁気ヘッド５３に対して磁気ディスク１０を相対的に駆動するための駆動装置５４を備えている。
【００５０】
この磁気ディスク１０を用いて、線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した際の再生出力（Ｓｌｆ）とし、各線記録密度でのノイズ（Ｎｄ）との比を磁気ディスクの記録再生特性（Ｓｌｆ／Ｎｄ比）として評価した。図６にＳｌｆ／Ｎｄ比の線記録密度依存性を示す。全てにおいて、線記録密度の増加に伴い、Ｓｌｆ／Ｎｄ比は減少していくことがわかる。しかしながら、各線記録密度において、実施例１のＳｌｆ／Ｎｄ比は最も高い値を示しており、実施例１が最も記録再生特性に優れていることが分かる。さらに、比較例１と比較例２を比較すると、全線記録密度領域において、比較例２の方が実施例１よりもＳｌｆ／Ｎｄ比は高い。これは、磁化測定とＸ線回折測定の結果を考慮すると、実施例１の結晶性が最も優れている結果が反映されて、その磁気特性さらに記録再生特性にも優れていると解釈することができる。すなわち、結晶粒径を微細な状態で、記録層の結晶成長を制御しながら、記録層を形成することが重要であることがわかる。
（実施例２）
【００５１】
実施例２で作製した磁気ディスクの概略断面図を図１に示す。実施例２では、実施例１と異なり、記録層に添加する酸化物として、ＭｇＯを用いた。以下に、この例で作製した磁気ディスクの作製方法を説明する。
【００５２】
基板１には直径２．５インチ（６．５ｃｍ）の円板状のガラス基板を用いた。その基板１上に、密着層２としてＴｉ膜を、ＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットはＴｉとした。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００５３】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＴａＺｒ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力４００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２（ａｔ％）とした。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００５４】
次に、軟磁性裏打ち層３上に、下地層４としてＣｏＣｒＲｕ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ５５Ｃｒ２５Ｒｕ２０（ａｔ％）とした。
下地層４の膜厚は２０ｎｍとした。
【００５５】
さらに、下地層４上に、記録層５として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＭｇＯ合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＭｇＯはＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＭｇＯターゲットへの投入電力は記録層形成の最初は４００Ｗを投入し、連続的に１００Ｗまで変化させることにより、記録層の酸化物濃度を変化させた。記録層５の膜厚は１５ｎｍとした。
【００５６】
最後に、記録層５上に、保護層６としてアモルファスカーボン膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２０Ｐａ、投入電力３００Ｗとし、保護層６の膜厚は３ｎｍとした。
【００５７】
実施例２の記録再生特性を測定した。その結果を実施例１と共に図７に示す。
実施例２の記録再生特性は、比較例よりも優れているが、実施例１と比較すると、各記録密度で劣っていることがわかる。両者の違いを調べるために、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いて記録層の平面像を観察した結果、実施例１の平均結晶粒径が７．１ｎｍであるのに対し、実施例２の平均結晶粒径が８．３ｎｍと大きいことがわかった。この粒径の差が、高密度記録時のビット遷移領域でのノイズの差として現れるので、実施例２の方が、記録再生特性が若干劣っていると考えられる。以上の結果より、ＳｉＯ２を酸化物として用いた方が、結晶粒径が微細になることがわかる。
【００５８】
上記実施例では、磁気ディスクの記録層として酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜を用いた例で説明したが、本発明はこれに限定されない。酸化物を含有するＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜は結晶質であって、結晶粒内にＣｏを主成分とする合金、粒子間に酸化物を含む構造をしているので、結晶質であるＣｏ合金においては、六方最密充填構造をとる限りにおいて、Ｃｒ及びＰｔ以外に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐｄ、Ｖ、Ｍｇ、Ｇｄ等の元素、またはそれらの組み合わせを含んでいても良い。
【００５９】
上記実施例では、磁気ディスクの基板材料としてガラスを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されない。場合によっては、アルミニウム、ポリカーボネードなどのプラスチック、あるいは、樹脂等を用いても良い。
【００６０】
又、この技術は磁気ディスクのみではなく、テープ媒体にも適用可能な技術である。以下に、本技術をテープに適用した実施例を示す。
（実施例３）
【００６１】
実施例３で作製した磁気テープの概略断面図を図８に示す。図８に示すように、磁気テープ２０は、厚さ３μｍのベースフィルム１１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、下地層４、記録層５、及び保護層６を順次積層した構造を有する。密着層２は、ベースフィルム１１とその上に積層された膜との剥離を防ぐための層であり、軟磁性裏打ち層３は、情報記録の際に記録層に印加される磁場を集束するための層である。下地層４は、記録層５の配向性を向上させるための層である。記録層５は、情報が磁化情報として記録される層であり、酸化物濃度が連続的に変化している層で、その磁化方向は膜面に対して垂直方向となる。保護層６は、ベースフィルム１１上に順次積層された積層膜２〜５を保護するための層である。以下に、この例で作製した磁気テープの作製方法を説明する。
【００６２】
ベースフィルム１１には厚さ３μｍのＰＥＮフィルムを用いた。そのベースフィルム１上に、密着層２としてＴｉ膜を、ＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットはＴｉとした。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００６３】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＴａＺｒ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２８Ｐａ、投入電力４００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２（ａｔ％）とした。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００６４】
次に、軟磁性裏打ち層３上に、下地層４としてＣｏＣｒＲｕ膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、投入電力５００Ｗとし、ターゲットの組成はＣｏ５５Ｃｒ２５Ｒｕ２０（ａｔ％）とした。
下地層４の膜厚は２０ｎｍとした。
【００６５】
さらに、下地層４上に、記録層５として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ２合金磁性膜を形成した。ターゲットとして、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６はＤＣスパッタリング法で、ＳｉＯ２はＲＦスパッタリング法を用い、この２種類のターゲットを用いた同時スパッタ法を用いた。スパッタリング条件は、ガス圧４．２Ｐａ、Ｃｏ６４Ｐｔ２０Ｃｒ１６ターゲットへの投入電力は２００Ｗとし、ＳｉＯ２ターゲットへの投入電力は記録層形成の最初は４００Ｗを投入し、連続的に１００Ｗまで変化させることにより、記録層の酸化物濃度を変化させた。記録層５の膜厚は３０ｎｍとした。
【００６６】
最後に、記録層５上に、保護層６としてアモルファスカーボン膜をＤＣスパッタリングにより形成した。スパッタリング条件は、ガス圧０．２０Ｐａ、投入電力３００Ｗとし、保護層６の膜厚は３ｎｍとした。
【００６７】
さらに、上記記録層が形成される側の裏面に、バックコート層１２としてバックコート塗料を塗布した。
【００６８】
実施例３の磁気テープに対して、１０ＴＢテープの容量に相当する５Ｇｂｉｔ/ｉｎｃｈ２（５００ｋＦＣＩ、９．８ｋＴＰＩ）に相当する信号を記録してそのＳ/Ｎ比を評価したところ、２５ｄＢとシステムが要求する記録再生特性を示した。
【００６９】
以上の実施例では、磁気ディスクもしくは磁気テープの軟磁性裏打ち層としてＣｏＴａＺｒ膜を設けた例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。軟磁性裏打ち層としては、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＣ、ＣｏＢ、ＣｏＴａＮｂ、ＮｉＦｅ、あるいは、それらの軟磁性膜とＣ膜の積層膜であっても良い。ただ、ＣｏＴａＺｒ膜はもっとも望ましい。
【００７０】
上記実施例では、記録層として酸化物を含有したＣｏＰｔＣｒ合金磁性膜を形成する際、ＣｏＰｔＣｒ合金ターゲットと酸化物ターゲットの同時成膜法を用いることにより、記録層中の酸化物の含有量を調整した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。酸化物を含まないターゲットに対して酸化物とアルゴンの混合ガスを用いてスパッタを行い記録層中の酸素の含有量を調整しても良いし、また、スパッタガスとして酸化物とアルゴンの混合ガスを用い、さらに、ＣｏＰｔＣｒ合金に酸素を混入したターゲットを用いてスパッタすることにより記録層中の酸化物の含有量を調整しても良い。
【００７１】
上記実施例では、基板上に下地層及び記録層を積層した磁気ディスク及び磁気テープについて説明したが、本発明はこれに限定されない。下地層自体に記録層を支持する機能を有する場合には、基板を備えなくても良い場合がある。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例1の磁気ディスクの断面構造を示す。
【図２】比較例1の磁気ディスクの断面構造を示す。
【図３】比較例２の磁気ディスクの断面構造を示す。
【図４】実施例１、比較例１及び比較例２のオージェ分光分析結果を示す。
【図５】本発明で作製した磁気ディスクを備えた磁気記録装置の概略図であり、図５（ａ）は平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）中のＡ−Ａ'断面図である。
【図６】実施例１、比較例１及び比較例２の磁気ディスクの記録再生特性の線記録密度依存性を示す。
【図７】実施例１及び実施例２の磁気ディスクの記録再生特性の線記録密度依存性を示す。
【図８】実施例３の磁気ディスクの断面構造を示す。
【符号の説明】
【００７３】
１    基板
２    密着層
３    軟磁性裏打ち層
４    下地層
５    記録層
６    保護層
７    第１記録層
８    第２記録層
９    第３記録層
１０    磁気ディスク
１１    ベースフィルム
１２    バックコート層
６０    磁気記録装置
５２    スピンドル
５３    磁気ヘッド
５４    磁気ヘッド駆動系
【図１】
2005141825.tif 000005
【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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