(57)【要約】    【課題】磁気記録媒体の磁気層の粒子を高密度化して記録可能量を増加させる。    【解決手段】磁気記録媒体の製造方法は、基板層の上に少なくとも１つの下層をスパッタリングにより形成するステップと、その下層の上に少なくとも１つの中間層をスパッタリングにより形成するステップとを含む。上記下層はクロム系合金からなり、上記中間層はコバルト系合金からなる。さらに、上記中間層の上に少なくとも１つの上層をスパッタリングにより形成するステップを含み、この上層はコバルト系合金からなる。上記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つ層には、酸化電位が−０．６ｅＶ未満の金属Ｘがドープされる。また、上記下層、中間層及び上層のうちの上記少なくとも１つの層は、酸素存在下で反応性スパッタリングにより形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
クロム系合金からなり、前記基板の上に形成される少なくとも１つの下層と、
コバルト系合金からなり、前記下層の上に形成される少なくとも１つの中間層と、
コバルト系合金からなり、前記中間層の上に形成される少なくとも１つの上層と、を含んで構成され、
前記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
炭素又は炭素系合金からなり、前記上層の上に形成される潤滑層を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
前記基板と前記下層との間に形成されるシード層を更に含んで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つの層は、原子濃度４％（４ at％）未満のＸ−酸化物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
前記金属Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択されることを特徴とする請求項１〜４記載の磁気記録媒体。
【請求項６】
基板層の上に、クロム系合金からなる少なくとも１つの下層をスパッタリングにより形成するステップと、
前記下層の上に、コバルト系合金からなる少なくとも１つの中間層をスパッタリングにより形成するステップと、
前記中間層の上に、コバルト系合金からなる少なくとも１つの上層をスパッタリングにより形成するステップと、を含んで構成され、
前記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つ層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘがドープされるとともに、
前記下層、中間層及び上層のうちの前記少なくとも１つの層は、酸素存在下において反応性スパッタリングにより形成されることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記下層の下で、前記基板層の上にシード層をスパッタリングにより形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項６記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記下層、中間層及び上層のうちの前記少なくとも１つの層は、原子濃度４％（４ at％）未満の金属Ｘを含んで構成されることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記金属Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択されることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
基板の上に、クロム系合金からなる少なくとも１つの下層をスパッタリングにより形成するステップと、
前記下層の上に、コバルト系合金からなる少なくとも１つの中間層をスパッタリングにより形成するステップと、
前記中間層の上に、コバルト系合金からなる少なくとも１つの上層をスパッタリングにより形成するステップと、を含んで構成され、
前記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅｖ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
前記基板の上にシード層をスパッタリングにより形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１０記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記下層、中間層及び上層のうちの前記少なくとも１つ層は、原子濃度４％（４ at％）未満のＸ−酸化物を含んで構成されることを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記金属Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
クロム系合金からなり、基板の上に形成される少なくとも１つの下層と、
コバルト系合金からなり、前記下層の上に形成される少なくとも１つの中間層と、
コバルト系合金からなり、前記中間層の上に形成される少なくとも１つの上層と、を含んで構成され、
前記下層、中間層及び上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされることを特徴とする磁気記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、広くスパッタリングを利用する分野に関し、より詳細には、薄膜材料にドーピング（ドープ）された核生成用の酸化物粒子を用いて磁気記録媒体の粒子構造を微細化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング処理は、様々な分野において広く利用されており、原子的に滑らかな面を有し、正確な厚みに制御された薄膜材料の堆積（成膜）を提供する。その例として、半導体をコーティングしたり、磁気記録媒体の表面に膜を形成したりする場合がある。
スパッタリング処理においては、カソード（陰極）のスパッタ・ターゲットが、部分的に不活性ガスが充填された真空チャンバー内に配置され、プラズマを発生させる電場に曝される。このプラズマ内のイオンがスパッタ・ターゲットの表面に衝突することで、スパッタ・ターゲットから原子が放出する。カソードのスパッタ・ターゲットとコーティング（成膜）されるアノード（陽極）の基板との間の電圧差によって、放出した原子は基板の表面上に所望の薄膜を形成する。
【０００３】
従来の磁気記録媒体の製造においては、薄膜の層が、それぞれ異なる材質からなる複数のスパッタ・ターゲットによって順次に基板上にスパッタ形成されており、その結果、堆積（付着）した薄膜の積み重ね体「（薄膜）スタック」となっていた。
図１は、従来の磁気記録媒体に用いられる典型的な薄膜スタックを示している。
薄膜スタックのベース（底部）は非磁性の基板１０１であり、通常、アルミニウムやガラスが用いられる。
最初に堆積される層であるシード層（seed layer）１０２は、通常、ＣｒＭｏやＣｒＴｉのようなクロム系合金からなる下層（underlayer）１０４の形状及び面方位を定める。
１つ又は２つの別々の層を含んで構成される中間層（interlayer）１０５は、下層１０４の上に形成され、その場合に、中間層１０５は、コバルト系合金からなり、わずかに磁性を有している。
磁性を有し、２つ又は３つの別々の層を含んで構成されることもある上層（overlayer）１０６は、中間層１０５の上に堆積され、また、カーボン潤滑層（carbon lubricant layer）１０８が、その上層１０６の上に形成される。
【０００４】
磁気記録媒体の単位面積当たりに記憶できるデータ量は、前記上層の微細構造の大きさ（サイズ）に反比例する。そして、微細構造のサイズは、普通、２０〜５０個の原子を含んで構成される分子の集合体である薄膜の粒子サイズ（粒子径）に対応する。また、粒子間の物理的分離の尺度となる微細構造の均一性も、データ記憶量を増加させることに寄与する。
【０００５】
粒子サイズを微細化し、それによって磁気記録媒体の記憶可能量を増加させる公知の技術としては、シード層における酸化物粒子の核生成部位（核生成サイト；nucleation sites）の利用を介して行われるものがある。
図２に示すように、基板の上にシード層として堆積した酸化物粒子は、これに続いて堆積する層のための核生成用の部位（nucleating sites）、つまり核生成サイトとして機能し、粒子サイズを小さくしてデータ記憶可能量を増加させる。
スパッタ・ターゲットの製造プロセスは複雑であり、鋳造により製造するターゲット（cast target）に酸化物を添加することは難しい。それは、溶融（メルティング）処理と鋳造（キャスティング）処理の間に、酸化物粒子が母材から遊離してしまうからである。
そのため、基板の上に酸化物粒子の膜を堆積させて粒子サイズを小さくする別の方法が非常に望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
米国特許第６５２４７２４号及び第６６２０５３１号には、下層の下側に位置するシード層として酸化物粒子の膜を堆積させることで、上層での粒子サイズを小さくする技術が開示されている。
図３に示すように、追加される薄膜層は、酸化物粒子が多く含まれるシード層の上に堆積してシード層からの距離が増加することになるので、その追加される薄膜層における粒子サイズもまた増加し、粒子間の物理的分離は低減する。
これらの酸化物粒子をシーディングする技術は、下層における粒子サイズを縮小させることはできるが、上層における粒子サイズは著しく大きくなってしまう傾向がある。
このため、粒子サイズを小さくするための従来の技術は、シード層に隣接する薄膜スタックの層に対しては有効ではあるが、粒子サイズが最も重要である上層においては、シード層に酸化物をトープすることの効果が軽減されてしまうことになる。
【０００７】
従って、データ記憶可能量を増加させるために、上層において高密度な粒子構造を有する磁気記録媒体を提供することが、非常に望ましいと考えられている。
特に、シード層より上方の薄膜層上において粒子構造が制御され高密度均一とされる、薄膜スタックをスパッタリングにより形成（スパッタ形成）する方法を提供することが望ましい。
【０００８】
磁気記録媒体の単位面積当たりに記憶できるデータ量は、磁性を有する上層（磁気層）の粒子密度に対応する。
核生成用の酸化物粒子が、シード層に隣接する薄膜の微細構造を効果的に微細化することは示されたものの、いくつかの問題が残っている。
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、従来のスパッタ・ターゲット及びスパッタ・ターゲットの製造プロセスにおいて見られる不利益、特に、酸化物がドープされた薄膜を堆積すること及び磁気記録媒体の磁気層（上層）における粒子を高密度化することに関するそれらの不利益を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様によると、本発明は磁気記録媒体である。
この磁気記録媒体は、基板と、この基板の上に形成される少なくとも第１の下層とを含んでおり、この第１の下層は、例えばＣｒＭｏやＣｒＴｉのようなクロム系合金からなる。
前記磁気記録媒体はまた、前記第１の下層の上に形成される少なくとも第１の中間層と、この第１の中間層の上に形成される少なくとも第１の上層とを含んでおり、前記第１の中間層は、コバルト系合金からなり、前記第１の上層は、磁性を有し、コバルト系合金からなる。
前記第１の下層、第１の中間層及び／又は第１の上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００１０】
また、本発明の磁気記録媒体は、薄膜スタック内に包含された核生成用の酸化物サイト（nucleating oxide sites）を有する微細化された微細構造を含んでいる。ここにおいて、薄膜は、酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットからスパッタ（形成）される。
粒子の微細化は、磁気スタックのすべての層に適用できるものであり、これらの層には、前記下層、前記中間層及び／又は前記上層のうちのいずれか１つ又は複数の層が含まれる。
これらの各場合において、核生成サイト（nucleation sites）は、その上方にスパッタ形成される薄膜を微細化するフラッシュ（flash）・シード層としてスパッタ（形成）されるものであってもよいし、あるいは、薄膜自身の中に包含されているものであってもよい。
このタイプの微細化（技術）は、標準的な長手記録媒体（longitudinal media）、垂直記録媒体（vertical media）及び反強磁性結合媒体（anti-ferromagnetically-coupled：ＡＦＣ）等に利用することができ、そのほとんどの場合において記憶密度を増加させる。
【００１１】
潤滑層は、前記第１の上層の上に形成され、炭素又は炭素系合金からなる。
この潤滑層は、読み取り-書き込みヘッドと、毎分数千回転で回転することもある上層との物理的な接触によって前記上層に損傷が生じるのを防護する。
【００１２】
シード層は、基板と前記第１の下層との間に形成される。
シード層は、続いて堆積する層の粒子構造の形状及び面方位を定めることによって、さらに粒子サイズを小さくし、粒子間の物理的分離を均一化することができる。
通常のシード層は、ＮｉＰ又はＮｉＡｌで構成される。
【００１３】
前記第１の下層、前記第１の中間層及び／又は前記第１の上層のうちの少なくとも１つの層は、原子濃度４％（４ at％）未満のＸ−酸化物（「Ｘ」は後述する）を含んで構成される。
本発明の利点の１つは、核生成用の酸化物材料は、薄膜のたかだか微小パーセントの原子濃度だけを占める（包含する）ことが必要とされ、それにより薄膜金属又は薄膜合金の物理的特性は、別段の影響を受けないことが確実となる点にある。
【００１４】
ここで、「Ｘ」は、高い酸化電位の金属であり、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択される。
添加物（ドーパント）及び粒子成長の阻害による全体的な効果は、核生成用の酸化物材料を包含するスタック内のいずれの層に対しても同様に生じる。
Ｘ−酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットが、核生成用の酸化物材料をスパッタ（形成）するのに用いられる状況においては、酸化物（粒子）が母材金属又は母材合金と一緒に堆積され、粒子により容易、かつ多数の核生成を行わせるので、スパッタ・チャンバーはさらなる（追加的な）酸素雰囲気を必要としない。
【００１５】
本発明の第２の態様によると、磁気記録媒体は、基板層の上に少なくとも第１の下層をスパッタリングにより形成し、また、前記第１の下層の上に少なくとも第１の中間層をスパッタリングにより形成することによって製造される。ここで、前記第１の下層は、クロム系合金からなり、前記第１の中間層は、例えばＣｏＣｒＴａのようなコバルト系合金からなる。
さらに、磁気記録媒体は、前記第１の中間層の上に少なくとも第１の上層をスパッタリングにより形成することによって製造される。ここで、前記第１の上層は、磁性を有し、例えばＣｏＣｒＰｔＢのようなコバルト系合金からなる。
そして、前記第１の下層、前記第１の中間層及び／又は前記第１の上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６（ｅＶ）未満の金属Ｘがドープされる。
また、前記第１の下層、前記第１の中間層及び／又は前記第１の上層のうちの前記少なくとも１つ層は、酸素の存在下において反応性スパッタリングによって形成される。
【００１６】
反応性スパッタリングは、例えば、酸素を含有するプラズマ中でシリコン（Ｓｉ）がスパッタ（放出）され、その結果、酸化シリコン（ＳｉＯ２）が堆積する（酸化シリコン膜がスパッタ形成される）場合のように、ターゲット材料から飛び出した種（粒子）が混合ガス中の他の種（ガス）と化学的に反応して堆積生成物（膜）を形成する堆積（成膜）プロセスである。
本発明の製造方法を使用することによって、スパッタ・チャンバー内に自然に存在する酸素又はチャンバー内への放出量が制御された酸素のどちらの雰囲気においても、高い酸化電位の金属を含んだスパッタ・ターゲットはスパッタされて、薄膜内における微細な酸化物へと変化する。
結果として堆積する薄膜は、薄膜内の微細な酸化物粒子の存在によって、その粒子サイズが微細化されることになる。
【００１７】
本発明の第３の態様によると、磁気記録媒体は、基板の上に少なくとも第１の下層をスパッタリングにより形成し、また、前記第１の下層の上に少なくとも第１の中間層をスパッタリングにより形成することによって製造される。ここで、前記第１の下層は、クロム系合金からなり、前記第１の中間層は、コバルト系合金からなる。
さらに、磁気記録媒体は、前記第１の中間層の上に少なくとも第１の上層をスパッタリングにより形成することによって製造される。ここで、前記第１の上層は、磁性を有し、コバルト系合金からなる。
そして、前記第１の下層、前記第１の中間層及び／又は前記第１の上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００１８】
第４の態様によると、本発明は磁気記録媒体である。この磁気記録媒体は、基板の上に形成される少なくとも第１の下層を含んでおり、この第１の下層は、例えばＣｒＭｏ、ＣｒＴｉのようなクロム系合金からなる。
この磁気記録媒体はまた、前記第１の下層の上に形成される少なくとも第１の中間層と、この第１の中間層の上に形成される少なくとも第１の上層とを含んでおり、前記第１の中間層は、コバルト系合金からなり、前記第１の上層は、磁性を有し、かつコバルト系合金からなる。
そして、前記第１の下層、前記第１の中間層及び／又は前記第１の上層のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００１９】
以下の好ましい実施形態の説明は、その一部を構成し、本発明が実施され得る特定の実施形態を例示する添付図面を参照して記載する。なお、他の実施形態を利用してもよく、また本発明の範囲を逸脱することのない変更をすることも可能であることを理解すべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ好ましい実施形態について記載するが、図面全体を通じて同じ参照番号は対応する部分を示している。
本発明は、シード層の上に堆積される薄膜スタックの１つ又は複数の層にドープする（した）酸化物粒子を介して上層の粒子サイズを微細化することによって磁気記録媒体のデータ記憶量を増加させることを可能とする。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態による磁気記録媒体の薄膜スタックを示している。簡単に説明すると、磁気記録媒体は、基板と、この基板の上に（それを覆うように）形成される少なくとも１つの下層とを含んでいる。この下層は、例えばＣｒＭｏ、ＣｒＴｉのようなクロム系合金からなる。
前記磁気記録媒体はまた、前記下層の上に（それを覆うように）形成される少なくとも１つの中間層と、この中間層の上に（それを覆うように）形成される少なくとも１つの上層とを含んでいる。前記中間層は、コバルト系合金からなり、前記上層は、磁性を有し、コバルト系合金からなる。
前記下層（複数の層からなるものを含む）、中間層（同じく複数の層からなるものを含む）及び／又は上層（同じく複数の層からなるものを含む）からの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００２２】
より詳細に説明すると、磁気記録媒体４００は基板４０１を含んでおり、この基板４０１は、通常、アルミニウム又はガラスである。
シード層４０２は、基板４０１の上に形成されており、続いて堆積する薄膜層の粒子構造の形状及び面方位を定める。このシード層４０２は、通常、ＮｉＰ又はＮｉＡｌで構成される。本発明の別の構成においては、シード層４０２が省略される。
【００２３】
下層４０４は、シード層４０２の上に形成されるか、シード層４０２が省略される場合には基板４０１の上に形成される。なお、図では、下層４０４が１つの層として示されているが、本発明の別の態様においては、下層４０４は３つの層からなる。下層４０４は、例えばＣｒＭｏやＣｒＴｉのようなクロム系合金からなり、さらに酸化物を含んで構成されるものであってもよい。
【００２４】
中間層４０５は、下層４０４の上に形成される。なお、図では、中間層４０５が１つの層として示されているが、別の層配列においては、中間層４０５は３つの層からなる。中間層４０５は、例えばＣｏＣｒＴａのようなコバルト系合金からなり、さらに酸化物を含んで構成されるものであってもよい。中間層４０５は、わずかに磁性を有している。
【００２５】
上層４０６は、中間層４０５の上に形成される。図４において、上層４０６は１つの層として示されている。本発明の別の態様においては、上層４０５は３つの層からなる。上層４０６は、例えばＣｏＣｒＰｔＢのようなコバルト系合金からなり、さらに酸化物を含んで構成されるものであってもよい。
【００２６】
カーボン潤滑層４０８は、上層４０６の上に形成され、炭素又は炭素系合金からなる。カーボン潤滑層４０８は、読み取り−書き込みヘッド（図示せず）と上層４０６との物理的接触によって生じる損傷に対して上層４０６を防護する。なお、本発明の別の態様においては、カーボン潤滑層４０８が省略されている。
【００２７】
下層４０４、中間層４０５及び／又は上層４０６（各層が複数の層からなる場合も含む）からの少なくとも１つの層には、酸素親和性の高い金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。ここで、酸素親和性の高い金属とは、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属のことである。これらの金属は、薄膜内に酸化物がドープされた核生成サイトを堆積することによって粒子の成長を阻害する。
シード層の上の薄膜層に酸化物がドープすることよって、粒子の成長を阻害するという有利な効果は、酸化物がドープされたシード層に隣接する層に限られない。
【００２８】
表１は、酸素親和性の高い金属のうち、安定し、かつ市販されているもののいくつかの例をリストにしたものである。表１は完全なリストではない、しかし、当業者であれば、この表に記されたものと同様の特性を有する金属もまた酸素親和性の高い金属として用いることができることを理解すべきである。
【表１】
2005322384.tif 000003
【００２９】
磁気記憶媒体は、シード層の上の薄膜スタック内に包含されて、核生成用の酸化物サイトを有する高密度粒子構造を含んでおり、ここにおいて、薄膜は、酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットからスパッタ（形成）される。
粒子の微細化は、磁気スタックのすべての層に適用することができ、その層には、前記下層、中間層及び／又は上層の１つ又は複数の層が含まれる。
これらの各場合において、核生成サイトは、その上にスパッタ形成される薄膜を微細化するフラッシュ（flash）・シード層としてスパッタ形成されるものであってもよいし、薄膜自身の中に含まれるものであってもよい。
このタイプの微細化は、標準的な長手記録媒体、垂直記録媒体及びＡＦＣ媒体等に用いることができ、そのほとんどの場合において記憶密度を増加させる。
【００３０】
上記した薄膜は、Ｘ−酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットを用いて、材料科学技術の分野における当業者に公知のスパッタリング処理を利用することで基板４０１上に堆積する。
粉末冶金技術は、溶融又は鋳造中に母材金属から酸素が遊離してしまうことに関連する問題を回避するため、このようなＸ−酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットを作製するのに用いられる。
粉末冶金技術を用いることにより、たくさんの（金属）粉末が、ある形状に又は「缶（can）」状に形成され、粒子間の金属結合が強化される。
より詳細には、Ｘ−酸化物の粉末を含む粉末要素が一様に混ざり合うように混合され、混合された粉末は金属容器に充填され、何らかの残留ガスによって材料が汚染されることを回避するために金属容器の除気（残留ガスの除去）が行われる。
粉末を固めるため、熱と等方的な圧力とが容器に加えられる熱間静水圧圧縮（ＨＩＰ）を金属容器に生ぜしめ、分離した粉末をＨＩＰ処理缶（ＨＩＰ′ｅｄ  ｃａｎ）として知られる緻密化された状態に変化させる。
ＨＩＰ処理缶（上記ＨＩＰ′ｅｄ  ｃａｎ）は、次に、Ｘ−酸化物がドープされた複数のターゲットを作成するために加工され、その後、このターゲットはスパッタされる。
【００３１】
スパッタリングの間、酸素分子は一時的に金属Ｘから遊離して、真空チャンバー内に残る。金属Ｘが基板上に薄膜として堆積するとき、遊離した酸素分子は高い酸化電位によって金属Ｘに引き付けられ、薄膜の表面においてＸ−酸化物が再形成される。
Ｘ−酸化物がドープされたスパッタ・ターゲットが、核生成用の酸化物材料をスパッタ(形成)するのに用いられる状況においては、酸化物（粒子）が母材金属又は母材合金と一緒に堆積され、粒子により容易、かつ多数の核生成を行わせるので、スパッタ・チャンバーはさらなる(追加の)酸素雰囲気を必要としない。
【００３２】
（金属）Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択される。
高い酸化電位を有する金属は、酸化物の形態のままでより居易い傾向があり、母相全体の中に吸収されるというよりはむしろ粒子の成長を阻害する。
ドーパント（添加される金属酸化物）及び粒子成長の阻害による全体的な効果は、核生成酸化物材料を包含するスタック内のいずれの層においても同様に生じる。
【００３３】
金属酸化物は、既存の合金に対して、ほんの１００ｐｐｍ程度から体積濃度の数％までの量を添加することができるが、それは、スパッタ形成される薄膜及び添加するドーパントの組成に依存する。
具体的には、いくつかの合金では、粒子による核生成を行って、粒子の成長を遅らせるために、ほんの僅かな量のドーパントを必要とするに過ぎないが、一方、他の合金では、同じ効果を達成するのにかなり多くの量のドーパントが必要となる。
Ｘ−酸化物がドープされた下層、中間層及び／又は上層には、原子濃度４％（４ａｔ％）未満のＸ−酸化物が含まれる。
ドーパント及び粒子成長の阻害による全体的な効果は、核生成用の酸化物材料を含有するスタック内のいずれの層においても同様に生じる。
【００３４】
粒子の成長は、多数の小さな粒子のために低減され、個々の粒子の増大を６０Å未満に抑制する。
さらに、核生成用の酸化物材料は、酸化物粒子が粒子表面を覆う（コートする）ので、粒子間絶縁が向上され、その結果、磁性合金のＳＮ比（ＳＮＲ）の改善が呈示された。
【００３５】
図５は、本発明の第２の態様による磁気記録媒体の製造方法を説明するフローチャートである。簡単に説明すると、磁気記録媒体は、基板層の上に少なくとも１つの下層をスパッタリングにより形成し、前記下層の上に少なくとも１つの中間層をスパッタリングにより形成することによって製造される。ここで、前記下層は、クロム系合金からなり、前記中間層は、コバルト系合金からなる。
さらに、磁気記録媒体は、前記中間層の上に少なくとも１つの上層をスパッタリングにより形成することによって製造され、前記上層は、コバルト系合金からなる。
前記上層、前記中間層及び／又は前記上層（各層が複数の層からなる場合を含む）からの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘがドープされる。この金属Ｘがドープされた１つの又は複数の層は、酸素存在下において反応性スパッタリングにより形成される。
【００３６】
より詳細に説明すると、（磁気記録媒体の）製造プロセスが開始すると（ステップＳ５０１）、シード層を堆積させるべきか否かが判断される（ステップＳ５０２）。通常はＮｉＰ又はＮｉＡｌで構成されるシード層は、続いて堆積する層の粒子構造の形状及び面方位を定めるのに役立つ。そして、シード層が要求される場合には、シード層が基板上のスパッタ形成される（ステップＳ５０３）。一方、シード層が要求されない場合は、シード層はスパッタ形成されずに、ステップＳ５０４に進む。
【００３７】
例えばＣｒＭｏ又はＣｒＴｉのようなクロム系合金からなる下層は、シード層の上にスパッタ形成される（ステップＳ５０４）。薄膜スタックは、複数（例えば３層）の下層を含むことが多いので、前記下層がスパッタ形成された後に、さらに追加の下層を堆積させるか否かが判断される（ステップＳ５０５）。さらに下層を堆積させる場合は、追加の下層がスパッタ形成される（ステップＳ５０４）。
【００３８】
これ以上、下層を堆積させない場合には（ステップＳ５０５）、中間層がスパッタ形成される（ステップＳ５０６）。この中間層はコバルト系合金からなり、僅かに磁性を有している。薄膜スタックは、普通は、複数（例えば２層）の中間層を含むので、前記中間層を堆積させた後に、さらに追加の中間層を堆積させるか否かが判断される（ステップＳ５０７）。さらに中間層を堆積させる場合は、追加の中間層がスパッタ形成される（ステップＳ５０６）。
【００３９】
これ以上、中間層を堆積させない場合には、上層（磁気層）がスパッタ形成される（ステップＳ５０９）。通常は、各磁気記録媒体に対して、２つ又は３つのコバルト系合金からなる上層（磁気層）がスッパタ形成される。さらに追加の上層（磁気層）を堆積させる場合は（ステップ５１０）、追加の上層（磁気層）がスパッタ形成される（ステップＳ５０９）。その他の場合は潤滑層を堆積させるか否かが判断される（ステップＳ５１１）。
【００４０】
潤滑層が要求される場合には、潤滑層がスパッタ形成される（ステップＳ５１２）。潤滑層は、第１の上層（最も上の上層）上に形成され、炭素または炭素系合金からなる。潤滑層は、読み取り−書き込みヘッドと上層との間の物理的な接触により生じる損傷から、毎分数千回転することもある上層を防護する。潤滑層が要求されない場合又は潤滑層がすでに堆積されている場合は、プロセスを終了する（ステップＳ５１４）。
【００４１】
前記中間層、前記下層及び／又は前記上層（各層が複数の層からなる場合を含む）からの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅｖ）未満の金属Ｘがドープされる。金属Ｘがドープされた１つ又は複数の層は、酸素存在下において反応性スパッタリングにより形成される。
【００４２】
反応性スパッタリングは、堆積（薄膜）処理であり、そこでは、例えば金属Ｘのような種がターゲット材料からスパッタ（放出）され、堆積させる合成物を形成するために、混合ガス中で例えば酸素のような他の種と化学的に反応する。
本発明を用いることによって、スパッタ・チャンバー内に自然に存在する酸素又はチャンバー内への放出量が制御された酸素のどちらの環境においても、高い酸化電位の金属を含んだスパッタ・ターゲットがスパッタされ、薄膜内における微細な酸化物に変化する。
結果として堆積する薄膜は、薄膜内の微細な酸化粒子の存在によって、粒子サイズが微細化されることになる。
溶融及び鋳造技術に関する制限によって、細かい酸化物粉を合金にドープすることは非常に困難となるが、この発明によれば、磁気記録材料の薄膜に高度に酸化し易い材料を容易にドープすることができる。
【００４３】
図６に示すように、例えば表１に掲記されているような酸化電位の高い一つ以上の金属は、１００ｐｐｍ程度から原子濃度数％に至るまでのレベルで、ドーパントとして母材合金又は母材金属に含まれている。
これらの金属は、スパッタ・チャンバー内に自然に存在する少量の酸素又はチャンバー内への放出量が制御された酸素のどちらの環境において使用しても、スパッタリングによって微細な酸化物の形態に変化する。
チャンバー内に自然に存在する酸素又は追加される酸素のどちらを使用するかは、使用されるドーパントのタイプにより決定され、例えばＳｒやＣａのように、より容易に酸化される金属は、反応のために必要とされる酸素がより少なくなる。
【００４４】
（金属）Ｘがドープされていない層は、従来の非反応性のスパッタリング技術を用いてスパッタ形成することができる。
【００４５】
酸素親和性の高い又は酸化電位の高い金属は、薄膜内に酸化物がドープされた核生成サイトを堆積させることによって、粒子の成長を阻害する。
シード層の上の薄膜層に酸化物がドープすることによって、粒子成長を阻害するという有利な効果は、酸化物がドープされたシード層に隣接した層だけに限られない。
これらの利点から、粒子の成長は高密度の粒子のために低減され、個々の粒子の増大を６０Å未満に抑制する。
【００４６】
金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされた前記下層、前記中間層及び／又は前記上層のうちの少なくとも１つの層は、原子濃度４％（４ａｔ％）未満のＸ−酸化物を含んで構成される。さらに好ましい態様においては、金属Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択される。
【００４７】
この方法を用いることによる全体的な効果は、シード層における基板の表面上又は母材膜自身の中のいずれかに存在する非常に小さな核生成用の酸化物粒子によって実現される粒子サイズの微細化であり、その中には、反応性スパッタリングで形成された酸化物粒子も含まれる。
反応性スパッタリングで形成され、金属Ｘがドープされたクロム系のシード層上に堆積するクロム系下層の場合、柱状粒子が著しく微細化される。
薄膜に金属Ｘがドープされ、母材膜の中に反応物質を含んでいるならば、粒子構造が改善され、粒子間絶縁がよりよくなされるという付加的な効果によってＳＮ比も改善されることになる。
【００４８】
本発明の第３の態様によると、磁気記録媒体は、基板の上に少なくとも１つの下層をスパッタリングにより形成し、この下層の上に少なくとも１つの中間層をスパッタリングにより形成することによって製造され、前記下層は、クロム系合金からなり、前記中間層は、コバルト系合金からなる。
さらに、磁気記録媒体は、前記中間層の上に少なくとも１つの上層をスパッタリングにより形成することによって製造され、この上層はコバルト系合金からなる。前記下層（複数層からなる場合を含む）、前記中間層（複数層からなる場合を含む）及び／又は前記上層（複数層からなる場合を含む）のうちの少なくとも１つの層には、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００４９】
潤滑層は、第１の上層（最も上の上層）の上に形成されており、炭素又は炭素系合金からなる。シード層は、基板と第１の下層との間に形成される。
前記第１の下層、第１の中間層及び／又は第１の上層のうちの前記少なくとも１つ層は、原子濃度４％（４ａｔ％）未満のＸ−酸化物を含んで構成される。
ドーパント及び粒子成長の阻害による全体的な効果は、核生成用の酸化物材料を含むスタック内のいずれも層でも同じである。
【００５０】
金属Ｘは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ及びＭｎからなる元素グループから選択される。
これらの金属は、薄膜内に酸化物がドープされた核生成サイトを堆積することによって、粒子成長を阻害する。シード層の上の薄膜層に酸化物がドープすることよって、粒子成長を阻害するという有利な効果は、酸化物がドープされた（されている）シード層に隣接した層だけに限られない。
【００５１】
第４の態様によると、本発明は磁気記録媒体である。この磁気記録媒体は、基板の上に形成される少なくとも第１の下層を少なくとも含んでおり、この第１の下層は、例えばＣｒＭｏやＣｒＴｉのようなコバルト系合金からなる。
磁気記録媒体はまた、前記第１の下層の上に形成される第１の中間層と、該第１の中間層の上に形成される第１の上層とを少なくとも含んでおり、前記第１の中間層は、コバルト系合金からなり、前記第１の上層はコバルト系合金からなり、かつ磁性を有している。
前記第１の下層、第１の中間層及び／又は第１の上層のうちの少なくとも１つの層は、酸化電位が−０．６電子ボルト（ｅＶ）未満の金属Ｘの酸化物（Ｘ−酸化物）がドープされる。
【００５２】
以上においては、特定の実施形態により本発明を記述してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、当業者によって様々な改良や変更がなされ得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】従来の磁気記録媒体に用いられる通常の薄膜スタックを示す図である。
【図２】従来の酸化物粒子がドープしているシード層が粒子サイズへ与える影響を示す図である。
【図３】酸化物粒子がドープされたシード層からの距離が粒子サイズへ与える影響を示す図である。
【図４】本発明の一態様に係る薄膜スタックを示す図である。
【図５】磁気記録媒体の製造方法を示すフローチャートであり、本発明の別の態様を示す図である。
【図６】酸素リッチ雰囲気においてスパッタ形成され、高い酸化電位を有する金属がドープされたスパッタ・ターゲットを用いた場合の薄膜堆積上における反応性スパッタリングの効果を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００，４００…磁気記録媒体、
１０１，４０１…基板、
１０２，４０２…シード層、
１０４，４０４…下層、
１０５，４０５…中間層、
１０６，４０６…上層、
１０８，４０８…（カーボン）潤滑層
【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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