(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板上に形成した第１シード層と、該第１シード層上に形成した第２シード層と、該第２シード層上に形成した下地層と、該下地層上に形成した磁性層とを備え、
前記第１シード層は、Ｃｒ又はＣｒ−Ｘ系（Ｘは、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｔａ及びＳｉから成る群から選択された少なくとも１つである）の材料で形成されており、
前記第２シード層を構成する材料は、前記第１シード層を構成する材料よりも表面エネルギーが大きく、
前記第２シード層は、該第２シード層を構成する材料が第１シード層の表面に点在する島状の構造を有し、
前記下地層は、第１シード層および第２シード層の表面を覆うように形成され、
前記第１シード層が、その表面に下地層が接触することで該下地層の結晶配向性を向上させると共に、前記第２シード層が下地層の結晶粒径を微細化させることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第２シード層は、Ｒｅ、Ｗ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｏ及びＣｒから成る群から選択された少なくとも１つの材料で形成されてい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】
前記第２シード層の層厚は、２．５ｎｍを越えないように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
【請求項４】
前記基板と前記第１シード層との間に、ＮｉＰ及び／又はＮｉＡｌ層が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録媒体を搭載している磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気情報を記録するハードディスクなどの磁気記録媒体に関する。より詳しくは、低ノイズ化を図りながら高記録密度化を達成できる磁気記録媒体に関する。
【０００２】
近年、磁気記憶装置の大容量化が急速に進んでいる。よって、磁気記憶装置で用いられる磁気記録媒体の高密度化を図ることが必要である。
【０００３】
【従来の技術】
磁気記録媒体の記録密度を高めるには、磁気記録媒体のノイズを低減することが必須となる。そのため、磁気記録媒体の記録部分となる磁性層の結晶配向性を向上させつつ、さらにその結晶粒径を微細化させる技術が必要となる。
【０００４】
従来においては、上記磁性層へ特定の元素を添加することや組成調整などを行うことで、磁性体の結晶粒径を微細化してきた。しかし、これについては、限界が見えてきたため、上記磁性層及び下地層を多層化することで磁性層の結晶状態を制御することについて提案がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、さらに前記下地層の下にシード層を形成して下地層の結晶状態から制御して、最終的に前記磁性層の結晶状態を改善させる技術について複数の提案がされている。
【０００６】
しかしながら、前述したように磁性層に関しては、結晶配向性の向上を図ること及び結晶粒径を微細化すること、の２つの要求を同時に満足した状態で形成する必要である。従来においては、このような２つの要求を同時に満足できるシード層は未だ提案されていない。すなわち、例えば、下地の粒径を小さくする機能があるシード層は、下地層の結晶粒径を微細化することについて寄与はするものの、その結晶配向性を低下させてしまう場合がある。その結果、磁性層の結晶状態が悪くなり電磁変換特性を悪化させることになっていた。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、下地層の結晶配向性を向上させつつ、その結晶粒径についても微細化できるシード層を設けることで高密度記録が可能な磁性層を形成している磁気記録媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、基板と、該基板上に形成した第１シード層と、該第１シード層上に形成した第２シード層と、該第２シード層上に形成した下地層と、該下地層上に形成した磁性層とを備え、前記第１シード層は、Ｃｒ又はＣｒ−Ｘ系（Ｘは、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｔａ及びＳｉから成る群から選択された少なくとも１つである)の材料で形成されており、前記第２シード層を構成する材料は、前記第１シード層を構成する材料よりも表面エネルギーが大きく、前記第２シード層は、該第２シード層を構成する材料が第１シード層の表面に点在する島状の構造を有し、前記下地層は、第１シード層および第２シード層の表面を覆うように形成され、前記第１シード層が、その表面に下地層が接触することで該下地層の結晶配向性を向上させると共に、前記第２シード層が下地層の結晶粒径を微細化させることを特徴とする磁気記録媒体により達成される。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、第１シード層は下地層の結晶配向を向上するように機能し、さらに第２シード層は下地層の結晶粒径を微細化させるように機能する。よって、結晶配向性及び微細性の双方の点で優れた下地層となり、この上に形成される磁性層は良好な結晶性を備え、好適な磁化状態となるので高密度であり、かつ低ノイズである磁気記録媒体を提供できる。さらに、第２シード層をなす材料が点在する島状となっており、この島を核としてこの上に形成される下地層の結晶を成長させることができる。よって、下地層の結晶粒径を確実に微細化させることができる。また、前記第１シード層は、Ｃｒ又はＣｒ−Ｘ系（Ｘは、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｔａ及びＳｉから成る群から選択された少なくとも１つである）の材料で形成されており、前記第２シード層を構成する材料は、前記第１シード層を構成する材料よりも表面エネルギーが大きい。よって、第１シード層上で第２シード層の材料が点在する島状となった状態を確実に形成でき、第１シード層の上に形成される下地層の結晶粒径の微細化と結晶配向性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載の磁気記録媒体において、前記第２シード層は、Ｒｅ、Ｗ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｏ及びＣｒから成る群から選択された少なくとも１つの材料で形成されていることが好ましい。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、第１シード層上で第２シード層の材料が点在する島状となった状態を確実に形成でき、第１シード層の上に形成される下地層の結晶粒径の微細化と結晶配向性の向上を図ることができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の如く、請求項２に記載の磁気記録媒体において、前記第２シード層の層厚は、２．５ｎｍを越えないように形成されている、構成とすることが好ましい。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、確実にノイズ低減を図った磁気記録媒体を提供することができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の如く、請求項１から３のいずれかに記載の磁気記録媒体において、前記基板と前記第１シード層との間に、ＮｉＰ及び／又はＮｉＡｌ層が形成されている構成としてもよい。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、下地層の配向性をさらに高めることができる。このＮｉＰ及び／又はＮｉＡｌ層は特にテクスチャ処理を必要としないが、テクスチャ処理を施してもよい。
【００２０】
そして、本発明の範疇には、請求項５に記載の如く、請求項１から４のいずれかに記載の磁気記録媒体を搭載している磁気記憶装置も含む、このような磁気記憶装置は磁気情報を高密度に記録し、高感度で再生できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
図１は本発明の一例としての磁気記録媒体１０の概要構成を示した図である。磁気記録媒体１０は、ガラス或いはＡｌ系の合金等からなる基板１１上に好ましくはＮｉＰ層及び／又はＮｉＡｌ層１２（以下、ＮｉＰ層１２とする）が形成されている。基板１１をＡｌ系の合金とするときには、例えばアルミマグネシウムを用いることができる。
【００２３】
上記ＮｉＰ層１２の上には第１シード層１３が形成されている。この第１シード層１３は、この後に成膜される下地層１５の結晶配向性を制御するために形成された結晶配向制御層である。この第１シード層１３を設けることにより、下地層１５の結晶配向を制御して所望の方向に規定することができる。
【００２４】
上記第１シード層１３は、Ｃｒ系の材料を用いて形成することが好ましい。このＣｒ系の材料として、例えばＣｒ又はＣｒ−Ｘ系で示されるものを用いることができる。ここでＸは、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｔａ及びＳｉから成る群から選択された少なくとも１つとすることが好ましい。
【００２５】
上記第１シード層１３上には、第２シード層１４が形成されている。この第２シード層１４は、この後に成膜される下地層１５の結晶が確実に微細化されるように結晶粒径を制御するために形成された結晶微細制御層である。この第２シード層１４は、その表面エネルギが大きい材料、例えばＲｅ、Ｗ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ｃｏ及びＣｒから成る群から選択された少なくとも１つの材料を用いて形成することが好ましい。
【００２６】
図１に模式的に示しているが、上記第２シード層１４は第１シード層１３上面に形成されたときに、その材料が点在する小さな粒状（島状）の構造となっていることが好ましい。このように第２シード１４を構成する材料が島状となって平面的に広がっていると、この上に下地層１３を成膜するときにこの島を核として結晶が成長する。このように下地層１３の結晶を成長させることで、下地層１３の結晶の粒子径を制御して微細化を図ることができる。
【００２７】
上記のように、第２シード層１４を形成する材料を第１シード層１３上で点在した島の状態とするためには、第２シード層１４を形成する材料の表面エネルギが、第１シード層１３を形成する材料の表面エネルギと比較して大きいことが望ましい。前述した第１シード層１３及び第２シード層１４の材料は、このような表面エネルギ差を形成できる材料である。第１シード層１３と第２シード層１４との表面エネルギ差が大きな状態を形成するのに最も好適な組合せの一例は、第１シード層１３をＣｒ、第２シード層１４をＲｅとした場合である。
【００２８】
後述する実施例により明らかとするが、第２シード層１４として点在する島状となる１粒子の粒径は２．５ｎｍを越えない程度、好ましくは０．３〜１．５ｎｍとなるよう形成する。そして、これを核としてＣｒ系の材料を結晶成長させて成膜すると好適な微細粒径を有する下地層１５を形成できる。
【００２９】
しかも、第２シード層１４の下には、前述した結晶配向制御層となる第１シード層１３が形成されているので、上記下地層１５は結晶配向性も高められた状態となる。よって、上記下地層１５は結晶配向性を向上させつつ、その粒径も微細化した結晶状態で形成されることになる。
【００３０】
磁性層１６は、上記のような好適な結晶状態にある下地層１５上に形成されることになるので、これに基づいて良好な結晶状態を持って形成される。よって、磁性層１６は磁気記録媒体の記録層として好ましい磁気特性を備えた膜となる。
【００３１】
さらに、必要により適宜、上記磁性層１６上にカーボン等よりなる保護膜１７や、更にはここでは図示を省略しているが、潤滑剤を塗布することにより好適な磁気記録媒体１０を形成することができる。
【００３２】
上記磁気記録媒体１０は、半導体製造の分野で用いられているスパッタリング法等の薄膜形成技術を用いて各層を順次成膜して、積層構造とすることで製造できる。
【００３３】
なお、図１に示した磁気記録媒体１０は、本発明の磁気記録媒体の基本的な構成を例示したものであり、この構成に限定するものではない。例えば、下地層１５や磁性層１６を多層で形成してもよいし、下地層１５と磁性層１６との間に中間層を挿入する等、必要により適宜、変更を加えてもよい。
［実施例］
以下さらに、本発明の実施例として磁気記録媒体の製造例を示す。また、この製造の際、第２シード層の層厚を変化させてノイズ評価を行った。また、第１シード層を形成しない磁気記録媒体の製造も行って比較した。この点についても合わせて説明する。
【００３４】
本実施例での成膜は、静止対向型ＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて行った。このスパッタ装置の到達真空度は、３×１０−６Ｐａであり、成膜時のＡｒガス圧は０．６８Ｐａとした。
【００３５】
ガラス基板を用い、この上に密着を高めるためのＣｒ(１０ｎｍ)層を形成し、このＣｒ層上にＮｉＰ層を５ｎｍ形成した。この状態の基板を、一旦、チャンバから取り出して、上記ＮｉＰ層の表面を自然酸化させた後、再度チャンバ内へ戻して、基板を加熱した。この基板上に以下のような材料及び層厚で順次成膜した。
【００３６】
基板側から順に、第１シード層としてＣｒを１ｎｍ、第２シード層としてＲｅ、下地層としてＣｒを４ｎｍ及びＣｒＭｏを３ｎｍ、中間層としてＣｏＣｒＴａを１ｎｍ、磁性層としてＣｏＣｒＰｔＢを５．７ｎｍ及びＣｏＣｒＰｔＢＣｕを１４．２ｎｍ成膜し、最後に保護膜としてカーボンを５ｎｍ成膜した。
【００３７】
上記のように製造を行った際に、第２シード層Ｒｅの厚さを０．３、０．８、１．５ｎｍと変更して、孤立波Ｓ／ＮとＲｅ層厚との関係、及びノイズを出力で割った規格化ノイズとＲｅ層厚との関係を確認した。
【００３８】
また、比較例として第１シード層を形成してない磁気記録媒体を作成して同様に確認した。
【００３９】
ここでは、すべての試料に対し磁性層を成膜する直前の基板温度を２６０℃とし、成膜後に潤滑材を塗布して乾燥後、電磁変換特性を測定した。
【００４０】
図２は、孤立波Ｓ／ＮとＲｅ層厚（第２シード層の層厚）との関係を示した図である。第１シード層を設けない比較例の磁気記録媒体の場合には、Ｒｅの層厚の増加とともにＳ／Ｎが低下してしいる。
【００４１】
一方、本実施例の磁気記録媒体の場合には、孤立波Ｓ／Ｎが最大で約０．６ｄＢまで向上することが確認できる。
【００４２】
また、図３は、ノイズを出力で割った規格化ノイズとＲｅ層厚（第２シード層の層厚）との関係を示した図である。第１シード層を設けない比較例の磁気記録媒体の場合には、ノイズはＲｅの層厚の増加とともに増大していってしまう。
【００４３】
一方、本実施例の磁気記録媒体の場合にはノイズが低下していくことが確認できる。
【００４４】
ただし、図３で本実施例の磁気記録媒体の場合でも、第２シード層（Ｒｅ）が０．３〜１．５ｎｍの層厚ではノイズを十分に低下させることができるが、第２シード層が２．５ｎｍを越えるようになるとノイズ低減効果が期待できなることも確認できる。よって、第２シード層の層厚は２．５ｎｍを越えない範囲、より好ましくは０．３〜１．５ｎｍとすることが望ましい。第２シード層の層厚がこのような範囲が好ましいことは、図２からも同様に確認できる。
【００４５】
なお、上記図２、図３で示す第２シード層（Ｒｅ）の層厚は、スパッタレイトから通常想定される層厚として表示している。よって、図２及び図３で示す第２シード層（Ｒｅ）の層厚は、平均層厚或いは想定層厚と見ることができる。先に説明したように第２シード層はＲｅの粒子（島）が１つ１つ独立して点在した状態である。よって、厳密に見ると、実際のＲｅの粒子高さは、この平均層厚よりも幾分か高いと推察できるが、図２及び図３で示したような平均層厚によって本第２シード層を設定する方が実用上便利である。
【００４６】
次に、本発明になる磁気記憶装置の一実施例を、図４及び図５と共に説明する。図４は磁気記憶装置２０の一実施例の要部を示す断面図であり、図５は同装置の要部を示す平面図である。
【００４７】
図４及び図５に示すように、磁気記憶装置は大略ハウジング２３からなる。ハウジング２３内には、モータ２４、ハブ２５、複数の磁気記録媒体２６、複数の記録再生ヘッド２７、複数のサスペンション２８、複数のアーム２９及びアクチュエータユニット２１が設けられている。磁気記録媒体２６はモータ２４により回転されるハブ２５に取付けられている。記録再生ヘッド２７は、ＭＲヘッドやＧＭＲヘッド等の再生ヘッドと、インダクティブヘッド等の記録ヘッドとからな複合型の記録再生ヘッドである。各記録再生ヘッド２７は、対応するアーム２９の先端にサスペンション２８を介して取付けられている。アーム２９はアクチュエータユニット２１により駆動される。この磁気記憶装置２０の基本構成自体は周知であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。
【００４８】
上記磁気記憶装置２０の実施例は磁気記録媒体２６に特徴がある。各磁気記録媒体２６は、図１で説明したと同様の構成を有する。勿論、磁気記録媒体２６の数は３枚には限定されず、１枚でも、２枚又は４枚以上であってもよい。
【００４９】
本磁気記憶装置２０の基本構成は、図４及び図５に示すものに限定されるものではない。また、本発明で用いる磁気記憶媒体は磁気ディスクに限定されるものではない。
【００５０】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、結晶配向性及び微細性の双方の点で優れた下地層となり、この上に形成される磁性層は良好な結晶性を備え、好適な磁化状態となるので高密度であり、かつ低ノイズである磁気記録媒体を提供できる。さらに、第２シード層をなす材料が点在する島状となっており、この島を核としてこの上に形成される下地層の結晶を成長させることができる。よって、下地層の結晶粒径を確実に微細化させることができる。また、第１シード層上で第２シード層の材料が点在する島状となった状態を確実に形成でき、第１シード層の上に形成される下地層の結晶粒径の微細化と結晶配向性の向上を図ることができる。
【００５３】
また、請求項２に記載の発明によれば、第１シード層上で第２シード層の材料が点在する島状となった状態を確実に形成でき、第１シード層の上に形成される下地層の結晶粒径の微細化と結晶配向性の向上を図ることができる。
【００５４】
また、請求項３に記載の発明によれば、確実にノイズ低減を図った磁気記録媒体を提供することができる。
【００５５】
また、請求項４に記載の発明によれば、下地層の配向性をさらに高めることができる。
【００５６】
また、請求項５に記載の発明によれば、磁気情報を高密度に記録し、高感度で再生できる磁気記憶装置として提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としての磁気記録媒体の概要構成を示した図である。
【図２】孤立波Ｓ／ＮとＲｅ層厚との関係を示した図である。
【図３】ノイズを出力で割った規格化ノイズとＲｅ層厚との関係を示した図である。
【図４】磁気記憶装置の一実施例の要部を示す断面図である。
【図５】図４に示す磁気記憶装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
１０      磁気記録媒体
１１      基板
１２      ＮｉＰ／ＮｉＡｌ層
１３      第１シード層
１４      第２シード層
１５      下地層
１６      磁性層
１７      保護層
【図１】
0003971584.tif 000002
【図２】
0003971584.tif 000003
【図３】
0003971584.tif 000004
【図４】
0003971584.tif 000005
【図５】
0003971584.tif 000006