(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚２．０ｎｍ以下のタンタル密着層と、前記タンタル密着層の表面に積層される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、前記パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．３５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下のパラジウム層および膜厚０．２ｎｍより大きく０．４ｎｍ以下のコバルト層の多層磁性層とを備え、前記パラジウム層の膜厚に対する前記コバルト層の膜厚の比は０．６以上１．０未満に設定され、前記多層磁性層の総膜厚は４．８ｎｍ以上５．４ｎｍ以下に設定されることを特徴とする多層構造膜。
【請求項２】
基板と、前記基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に形成される膜厚２．０ｎｍ以下のタンタル密着層と、前記タンタル密着層の表面に積層される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、前記パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．３５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下のパラジウム層および膜厚０．２ｎｍより大きく０．４ｎｍ以下のコバルト層の多層磁性層とを備え、前記パラジウム層の膜厚に対する前記コバルト層の膜厚の比は０．６以上１．０未満に設定され、前記多層磁性層の総膜厚は４．８ｎｍ以上５．４ｎｍ以下に設定されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項３】
請求項２に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成され、個々の前記ユニット単層は、１層の前記パラジウム層と、前記パラジウム層の表面に積層される１層の前記コバルト層とで構成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項４】
請求項２または３に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに前記非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項５】
請求項４に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、前記多層磁性層内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項６】
請求項４に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき前記多層磁性層内に形成される変質域であることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【請求項７】
記憶媒体と、前記記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダとを備え、前記記憶媒体は、基板と、前記基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、前記裏打ち層の表面に形成される膜厚２．０ｎｍ以下のタンタル密着層と、前記タンタル密着層の表面に積層される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、前記パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．３５ｎｍ以上０．６ｎｍ以下のパラジウム層および膜厚０．２ｎｍより大きく０．４ｎｍ以下のコバルト層の多層磁性層とを備え、前記パラジウム層の膜厚に対する前記コバルト層の膜厚の比は０．６以上１．０未満に設定され、前記多層磁性層の総膜厚は４．８ｎｍ以上５．４ｎｍ以下に設定されることを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる垂直磁気記録媒体に関し、特に、ビットパターンドメディアといった垂直磁気記録媒体に利用されることができる多層構造膜に関する。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるビットパターンドメディアは広く知られる。ビットパターンドメディアでは記録磁性層の表面で複数列の記録トラックが同心円状に延びる。例えば個々の記録トラックでは１列または複数列に磁性ピラーが配列される。磁性ピラー同士は非磁性体の働きで相互に磁気的に分離される。垂直磁気記録の実現にあたって軟磁性の裏打ち層上に記録磁性層は積層される。書き込みヘッドから漏れ出る磁界は裏打ち層の働きで記録磁性層の表面に垂直に記録磁性層を突き抜ける。
【特許文献１】特開２００５−１５８０９４号公報
【特許文献２】特開２００４−６２９９５号公報
【特許文献３】特開２００４−２５９３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
パラジウム層およびコバルト層の多層磁性層は広く知られる。ビットパターンドメディアでは、そういった多層磁性層の利用が模索される。利用にあたって多層磁性層の薄膜化が要求される。薄膜化が実現されれば、書き込みヘッドから漏れ出る磁界は確実に裏打ち層に至る。書き込み時に確実に多層磁性層に強い磁界が作用することができる。
【０００４】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜を提供することを目的とする。本発明は、そういった多層構造膜を利用する垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、多層構造膜は、膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備える。こういった多層磁性層では、パラジウム下地層が十分に薄膜化されても、多層磁性層の異方性磁界Ｈｋは確実に１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上に確保されることができる。その結果、多層構造膜は薄膜化されることができる。
【０００６】
前記多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されることが望まれる。こういった膜厚の比によれば、飽和磁化Ｍｓは確実に０．５［ＭＪ／Ｔｍ３］以上に確保されることができる。前記多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されることが望まれる。
【０００７】
前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成されることが望まれる。このとき、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とからなればよい。こういった多層構造膜によれば、異方性磁界は確実に１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上に確保されることができる。
【０００８】
以上のような多層構造膜は垂直磁気記憶媒体で利用されることができる。この垂直磁気記憶媒体は、基板と、基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、裏打ち層の表面に形成される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備えればよい。その他、多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されればよい。多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されればよい。加えて、多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層から形成されてもよい。このとき、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とからなればよい。ここでは、ユニット単層は非常に薄く形成されることから、ユニット単層が５層以上にわたって積層されても裏打ち層は十分に垂直磁気記憶媒体の表面に近づくことができる。その結果、データの書き込みにあたって多層磁性層には強い書き込み磁界が作用することができる。
【０００９】
その他、前記多層磁性層には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが区画されてもよい。こういった磁性ピラーは記録密度の向上に大いに貢献することができる。前記非磁性体は、多層磁性層内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されればよい。こういった非磁性材料に代えて、前記非磁性体は、イオン注入に基づき多層磁性層内に形成される変質域であってもよい。
【００１０】
以上のような垂直磁気記憶媒体は記憶装置で利用されることができる。記憶装置は、記憶媒体と、記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダとを備え、記憶媒体は、基板と、基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、裏打ち層の表面に形成される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備えればよい。前記多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されればよい。前記多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されればよい。その他、前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成されればよい。このとき、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とからなればよい。前述と同様に、前記多層磁性層の表面には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されればよい。前記非磁性体は、多層磁性層の表面に形成される空間に埋められる非磁性材料で形成されればよい。こういった非磁性材料に代えて、前記非磁性体は、イオン注入に基づき多層磁性層の表面に形成されるアモルファス域であってもよい。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、多層磁性層の薄膜化に大いに寄与することができる多層構造膜は提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【００１３】
図１は本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）１１の内部構造を概略的に示す。このＨＤＤ１１は筐体すなわちハウジング１２を備える。ハウジング１２は箱形のベース１３およびカバー（図示されず）から構成される。ベース１３は例えば平たい直方体の内部空間すなわち収容空間を区画する。ベース１３は例えばアルミニウムといった金属材料から鋳造に基づき成形されればよい。カバーはベース１３の開口に結合される。カバーとベース１３との間で収容空間は密閉される。カバーは例えばプレス加工に基づき１枚の板材から成形されればよい。
【００１４】
収容空間には記憶媒体の一具体例すなわち１枚以上の磁気ディスク１４が収容される。磁気ディスク１４はスピンドルモーター１５の回転軸に装着される。スピンドルモーター１５は例えば５４００ｒｐｍや７２００ｒｐｍ、１００００ｒｐｍ、１５０００ｒｐｍといった高速度で磁気ディスク１４を回転させることができる。後述されるように、個々の磁気ディスク１４はいわゆる垂直磁気記憶媒体に構成される。
【００１５】
収容空間にはキャリッジ１６がさらに収容される。キャリッジ１６はキャリッジブロック１７を備える。キャリッジブロック１７は、ベース１３の底板から垂直方向に立ち上がる支軸１８に回転自在に連結される。キャリッジブロック１７には、支軸１８から水平方向に延びる複数のキャリッジアーム１９が区画される。キャリッジブロック１７は例えば押し出し成型に基づきアルミニウムから成型されればよい。
【００１６】
個々のキャリッジアーム１９の先端にはヘッドサスペンション２１が取り付けられる。ヘッドサスペンション２１はキャリッジアーム１９の先端から前方に延びる。ヘッドサスペンション２１にはフレキシャが張り合わせられる。フレキシャ上には浮上ヘッドスライダ２２が支持される。フレキシャに基づき浮上ヘッドスライダ２２はヘッドサスペンション２１に対してその姿勢を変化させることができる。浮上ヘッドスライダ２２にはヘッド素子すなわち電磁変換素子（図示されず）が搭載される。
【００１７】
電磁変換素子は書き込みヘッド素子と読み出しヘッド素子とを備える。書き込みヘッド素子にはいわゆる単磁極ヘッドが用いられる。単磁極ヘッドは薄膜コイルパターンの働きで磁界を生成する。磁界は主磁極および副磁極の働きで単磁極ヘッドおよび磁気ディスク１４を循環する。こういった循環の働きで、磁気ディスク１４の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。この磁界の働きで磁気ディスク１４に情報は書き込まれる。その一方で、読み出しヘッド素子には巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子やトンネル接合磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子が用いられる。ＧＭＲ素子やＴＭＲ素子では、磁気ディスク１４から作用する磁界の向きに応じてスピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。
【００１８】
磁気ディスク１４の回転に基づき磁気ディスク１４の表面で気流が生成されると、気流の働きで浮上ヘッドスライダ２２には正圧すなわち浮力および負圧が作用する。浮力および負圧とヘッドサスペンション２１の押し付け力とが釣り合うことで磁気ディスク１４の回転中に比較的に高い剛性で浮上ヘッドスライダ２２は浮上し続けることができる。
【００１９】
キャリッジブロック１７にはボイスコイルモーター（ＶＣＭ）２３が連結される。ボイスコイルモーター２３の働きでキャリッジブロック１７は支軸１８回りで回転することができる。こうしたキャリッジブロック１７の回転に基づきキャリッジアーム１９およびヘッドサスペンション２１の揺動は実現される。浮上ヘッドスライダ２２の浮上中に支軸１８回りでキャリッジアーム１９が揺動すると、浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の半径線に沿って移動することができる。その結果、浮上ヘッドスライダ２２上の電磁変換素子は最内周記録トラックと最外周記録トラックとの間でデータゾーンを横切ることができる。こうした浮上ヘッドスライダ２２の移動に基づき電磁変換素子は目標記録トラックに対して位置決めされる。
【００２０】
ヘッドサスペンション２１の先端には、ヘッドサスペンション２１の先端から前方に延びるロードタブ２４が区画される。ロードタブ２４はキャリッジアーム１９の揺動に基づき磁気ディスク１４の半径方向に移動することができる。ロードタブ２４の移動経路上には磁気ディスク１４の外側でランプ部材２５が配置される。ランプ部材２５はベース１３に固定される。ロードタブ２４はランプ部材２５に受け止められる。ランプ部材２５は例えば硬質プラスチック材料から成型されればよい。
【００２１】
ランプ部材２５にはロードタブ２４の移動経路に沿って延びるランプ２５ａが形成される。このランプ２５ａは磁気ディスク１４の中心から遠ざかるにつれて磁気ディスク１４の表面を含む仮想平面から遠ざかる。したがって、キャリッジアーム１９が支軸１８回りで磁気ディスク１４の回転軸から遠ざかると、ロードタブ２４はランプ２５ａを上っていく。こうして浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４の表面から引き剥がされる。浮上ヘッドスライダ２２は磁気ディスク１４から外側に待避する。反対に、キャリッジアーム１９が支軸１８回りに磁気ディスク１４の回転軸に向かって揺動すると、ロードタブ２４はランプ２５ａを下っていく。回転中の磁気ディスク１４から浮上ヘッドスライダ２２には浮力が作用する。ランプ部材２５およびロードタブ２４は協働でいわゆるロードアンロード機構を構成する。
【００２２】
図２に示されるように、磁気ディスク１４の表面には同心円状に複数列の磁性ドット２６が確立される。個々の磁性ドット２６は、磁気ディスク１４の表面に直交する中心軸を有する円柱すなわち磁性ピラーで構成される。磁性ピラーの直径は例えば２０ｎｍ程度に設定される。中心軸同士の間隔は例えば２２ｎｍ〜２３ｎｍ程度に設定される。磁性ピラー同士は非磁性体２７で分離される。ここでは、例えば３列の磁性ピラーで１記録トラック２８が形成される。したがって、記録トラック２８同士は非磁性体２７で磁気的に分離される。しかも、個々の列中では磁性ピラーは非磁性体２７で個々に分離される。
【００２３】
図３は本発明の一実施形態に係る磁気ディスク１４の断面構造を示す。この磁気ディスク１４は基体すなわち基板３１を備える。基板３１は、例えば、ディスク形のＳｉ本体３１ａと、Ｓｉ本体３１ａの表裏面に広がる非晶質のＳｉＯ２膜３１ｂとで構成されればよい。ここでは、Ｓｉ本体３１ａの表面のみが図示される。ただし、基板３１にはガラス基板やアルミニウム基板が用いられてもよい。
【００２４】
基板３１の表面には裏打ち層３２が広がる。裏打ち層３２は例えばＦｅＴａＣ膜やＮｉＦｅ膜といった軟磁性体から構成されればよい。ここでは、例えば膜厚３００ｎｍ程度のＦｅＴａＣ膜が用いられる。裏打ち層３２では、基板３１の表面に平行に規定される面内方向に磁化容易軸は確立される。
【００２５】
裏打ち層３２の表面には多層構造膜３３が広がる。多層構造膜３３に磁気情報は記録される。多層構造膜３３の表面は、例えばダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜といった保護膜３４やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）膜といった潤滑膜３５で被覆される。なお、基板３１の裏面には同様に裏打ち層３２、多層構造膜３３、保護膜３４および潤滑膜３５が順次積層される。
【００２６】
多層構造膜３３は、裏打ち層３２の表面に広がるタンタル（Ｔａ）密着層３７を備える。タンタル密着層３７は非晶質構造を有する。タンタル密着層３７の膜厚は例えば２．０ｎｍに設定される。タンタル密着層３７の表面にはパラジウム（Ｐｄ）下地層３８が広がる。パラジウム下地層３８は多結晶構造を有する。隣接する結晶同士は密着する。パラジウム下地層３８の膜厚は５．０ｎｍ未満に設定される。ここでは、パラジウム下地層３８の膜厚は３．０ｎｍに設定される。
【００２７】
多層構造膜３３は、パラジウム下地層３８の表面に広がる多層磁性層３９を備える。多層磁性層３９に前述の磁性ピラーは形成される。多層磁性層３９は、図４に示されるように、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層４１で構成される。個々のユニット単層４１は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層４１ａと、パラジウム層４１ａの表面に積層される１層のコバルト層４１ｂとから構成される。パラジウム層４１ａの膜厚は０．３５ｎｍ〜０．６ｎｍの範囲で設定される。コバルト層４１ｂの膜厚は０．２ｎｍ〜０．４ｎｍの範囲で設定される。ここでは、パラジウム層４１ａの膜厚に対するコバルト層４１ｂの膜厚の比は０．６以上に設定される。同時に、多層磁性層３９の総膜厚は４．８ｎｍ〜５．４ｎｍの範囲で設定される。総膜厚に応じてユニット単層４１の積層数は決定される。多層磁性層３９では、基板３１の表面に直交する垂直方向に磁化容易軸は確立される。こういった多層磁性層では０．５［ＭＪ／（Ｔ・ｍ３）（またはＭＡ／ｍ）］以上の飽和磁化Ｍｓが確保される。同時に、１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上の異方性磁界Ｈｋが確保される。
【００２８】
いま、書き込みヘッド素子すなわち単磁極ヘッドが磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、主磁極から漏れ出る磁界は磁性ドット２６で多層磁性層３９に作用する。多層磁性層３９には、多層磁性層３９の表面に直交する垂直方向に磁界は誘導される。磁界は裏打ち層３２から単磁極ヘッドの副磁極に循環する。こうして多層磁性層３９では複数個の磁性ピラーごとに上向き（垂直方向に外向き）の磁化または下向き（垂直方向に内向き）の磁化が確立される。情報は記録される。このとき、タンタル密着層３７、パラジウム下地層３８および多層磁性層３９の総膜厚は十分に縮小されることから、単磁極ヘッドおよび裏打ち層３２の距離は短縮されることができる。その結果、多層磁性層３９には十分な強度の磁化が確立されることができる。多層磁性層３９の働きで確実に正確な情報は書き込まれる。
【００２９】
読み出しヘッド素子が磁気ディスク１４の表面に向き合わせられると、多層磁性層３９から漏れ出る磁界はスピンバルブ膜やトンネル接合膜に作用する。スピンバルブ膜やトンネル接合膜の抵抗変化が引き起こされる。こういった抵抗変化に基づき磁気ディスク１４から情報は読み出される。このとき、多層磁性層３９では、前述のように、０．５［ＭＪ／（Ｔ・ｍ３）］以上の飽和磁化Ｍｓおよび１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上の異方性磁界Ｈｋが確保されることから、確実に正確な情報は復元されることができる。
【００３０】
次に磁気ディスク１４の製造方法を簡単に説明する。まず、基板３１が用意される。基板３１はスパッタリング装置に装着される。スパッタリング装置のチャンバー内には真空環境が確立される。チャンバー内には例えばＦｅＴａＣターゲットがセットされる。チャンバー内で基板３１の表面には裏打ち層３２が形成される。裏打ち層３２の表面には順番に膜厚２．０ｎｍのタンタル密着層３７および膜厚３．０ｎｍのパラジウム下地層３８が形成される。形成にあたってスパッタリング装置が用いられる。スパッタリング装置には、同様に、タンタルターゲットやパラジウムターゲットがセットされる。パラジウム下地層３８の形成にあたって例えばチャンバー内の圧力は０．６［Ｐａ］程度に設定される。その結果、形成されたパラジウム下地層３８では結晶粒同士は密着する。連続構造の多結晶膜が形成される。その一方で、チャンバー内の圧力が例えば７［Ｐａ］といった高圧に設定されると、パラジウム下地層３８では結晶粒同士が分離してしまう。分離構造の多結晶膜が形成される。
【００３１】
その後、パラジウム下地層３８の表面にはパラジウム層４１ａおよびコバルト層４１ｂが交互に形成される。パラジウム層４１ａの膜厚は０．３５ｎｍ〜０．６ｎｍの範囲で設定される。パラジウム層４１ａの積層にあたって、スパッタリングのレートは、パラジウム下地層３８の積層にあたって設定されるスパッタリングのレートよりも遅いレートに設定される。コバルト層４１ｂの膜厚は０．２ｎｍ〜０．４ｎｍの範囲で設定される。ここでは、パラジウム層４１ａの膜厚に対するコバルト層４１ｂの膜厚の比は０．６以上に設定される。同時に、多層磁性層３９の総膜厚は４．８ｎｍ〜５．４ｎｍの範囲で設定される。総膜厚に応じてユニット単層４１の積層数は決定される。
【００３２】
その後、図５に示されるように、多層磁性層３９の表面には所定のパターンでレジスト膜４３が形成される。レジスト膜４３は前述の磁性ドット２６に相当する領域を覆い隠す。こういったレジスト膜４３の形成にあたって例えばフォトリソグラフィー技術が利用される。レジスト膜４３の形成後、多層磁性層３９の表面にはイオン注入が実施される。イオン注入機では電圧の制御に基づきイオンの到達深度が調整される。その結果、レジスト膜４３の周囲では多層磁性層３９の表面から深さ５．０ｎｍまで満遍なく多層磁性層３９はアモルファス化される。このアモルファス化に応じて多層磁性層３９の磁性は失われる。こうして変質域すなわち非磁性体２７は形成される。レジスト膜４３直下で磁性ピラーは確立される。磁性ピラーの確立後、レジスト膜４３は除去される。
【００３３】
その後、多層磁性層３９の表面には保護膜３４が形成される。形成にあたって例えばＣＶＤ法（化学的気相蒸着法）が用いられる。保護膜３４の表面には潤滑膜３５が塗布される。塗布にあたっていわゆるディップ法が用いられる。ディップ法では基板３１は例えばパーフルオロポリエーテルを含む溶液に浸される。
【００３４】
本発明者は多層構造膜３３の特性を検証した。検証にあたってガラス基板上で膜厚３．０ｎｍのタンタル密着層および膜厚２０．０ｎｍのパラジウム下地層が形成された。パラジウム下地層上に多層磁性層３９が形成された。図６に示されるように、３種類の多層磁性層３９が用意された。第１例では膜厚０．７ｎｍのパラジウム層４１ａおよび膜厚０．３ｎｍのコバルト層４１ｂでユニット単層４１が形成された。２０層のユニット単層４１が積み重ねられた。第２例では膜厚０．７ｎｍのパラジウム層４１ａおよび膜厚０．５ｎｍのコバルト層４１ｂでユニット単層４１が形成された。１７層のユニット単層４１が積み重ねられた。第３例では膜厚０．７ｎｍのパラジウム層４１ａおよび膜厚０．６ｎｍのコバルト層４１ｂでユニット単層４１が形成された。１５層のユニット単層４１が積み重ねられた。積層にあたってスパッタリング装置は用いられた。アルゴンガスの導入圧力は０．６７［Ｐａ］に設定された。
【００３５】
本発明者は第１例〜第３例に係る多層磁性層３９の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋを測定した。その結果、図６に示されるように、コバルト層４１ｂの膜厚と飽和磁化Ｍｓとの間に相関関係が見出された。膜厚の減少に応じて飽和磁化Ｍｓは減少することが確認された。同時に、コバルト層４１ｂの膜厚と異方性磁界Ｈｋとの間に相関関係が見出された。膜厚の減少に応じて異方性磁界Ｈｋは増大することが確認された。
【００３６】
次に本発明者は、図７に示されるように、新たに３種類の多層構造膜３３を用意した。多層構造膜３３の形成にあたってガラス基板上で膜厚３．０ｎｍのタンタル密着層および膜厚２０．０ｎｍのパラジウム下地層が形成された。パラジウム下地層上に多層磁性層３９が形成された。第４例〜第６例に係る多層磁性層では共通のユニット単層４１が用いられた。ユニット単層４１は、膜厚０．７ｎｍのパラジウム層４１ａと、パラジウム層４１ａ上に積層される膜厚０．６ｎｍのコバルト層４１ｂとで構成された。第４例では４層のユニット単層４１が積み重ねられた。第５例では８層のユニット単層４１が積み重ねられた。第６例では１５層のユニット単層４１が積み重ねられた。積層にあたってスパッタリング装置は用いられた。アルゴンガスの導入圧力は０．６７［Ｐａ］に設定された。
【００３７】
本発明者は第４例〜第６例に係る多層磁性層３９の飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋを測定した。その結果、図７に示されるように、積層数の減少すなわち総膜厚の減少に伴って飽和磁化Ｍｓが減少することが確認された。同時に、積層数の減少すなわち総膜厚の減少に拘わらず異方性磁界Ｈｋは一定に維持されることが確認された。
【００３８】
次に本発明者は、図８および図９に示されるように、パラジウム下地層の影響を検証した。検証にあたって２種類の多層構造膜３３は用意された。第７例に係る多層構造膜３３では４層のユニット単層４１が積み重ねられた。個々のユニット単層４１は、膜厚０．７ｎｍのパラジウム層４１ａと、パラジウム層４１ａ上に積層される膜厚０．６ｎｍのコバルト層４１ｂとで構成された。第８例に係る多層構造膜３３では８層のユニット単層４１が積み重ねられた。個々のユニット単層は、膜厚０．３５ｎｍのパラジウム層４１ａと、パラジウム層４１ａ上に積層される膜厚０．３ｎｍのコバルト層４１ｂとで構成された。
【００３９】
図８に示されるように、いずれの多層構造膜３３でもパラジウム下地層の膜厚が減少すると、飽和磁化Ｍｓの減少が観察された。図９に示されるように、第７例に係る多層構造膜３３では、パラジウム下地層の膜厚が５．０ｎｍ以上では異方性磁界Ｈｋは一定に維持されたものの、パラジウム下地層の膜厚が５．０ｎｍを下回ると、異方性磁界Ｈｋの減少が観察された。その一方で、第８例に係る多層構造膜３３では、パラジウム下地層の膜厚が５．０ｎｍ以上では異方性磁界Ｈｋは一定に維持されたと同時に、パラジウム下地層の膜厚が５．０ｎｍを下回っても異方性磁界Ｈｋは一定に維持された。すなわち、パラジウム下地層の膜厚が５．０ｎｍを下回る場合には、ユニット単層４１中のパラジウム層４１ａの膜厚の減少、および、ユニット単層４１の積層数の増加は優位性を有することが確認された。
【００４０】
次に本発明者は、図１０〜図１３に示されるように、複数種類の多層磁性層３９で飽和磁化Ｍｓおよび異方性磁界Ｈｋを測定した。測定にあたってガラス基板上で膜厚２．０ｎｍのタンタル密着層３７および膜厚３．０ｎｍのパラジウム下地層３８が形成された。パラジウム下地層３８の表面にパラジウム層４１ａおよびコバルト層４１ｂが交互に形成された。パラジウム層４１ａの膜厚は０．３５ｎｍ〜０．７ｎｍの範囲で設定された。コバルト層４１ｂの膜厚は０．２ｎｍ〜０．６ｎｍの範囲で設定された。なお、図１０〜図１３では四角いプロットは飽和磁化Ｍｓを示す。丸いプロットは異方性磁界Ｈｋを示す。個々のプロットは（パラジウム層の膜厚［ｎｍ］／コバルト層の膜厚［ｎｍ］）といった表記で識別される。
【００４１】
図１０〜図１３から明らかなように、パラジウム層４１ａの膜厚が０．６ｎｍ以下に設定されると、確実に１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上の異方性磁界Ｈｋが確保されることが確認された。パラジウム層４１ａの膜厚が０．６ｎｍ以下に設定されると、前述の膜厚０．３５ｎｍのパラジウム層４１ａおよび膜厚０．３ｎｍのコバルト層４１ｂからなるユニット単層４１（図９参照）と同様に、パラジウム下地層３８の膜厚が５．０ｎｍ未満に設定されても異方性磁界Ｈｋが１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上に確保されることが容易く予想される。
【００４２】
図１０に示されるように、パラジウム層４１ａの膜厚に対するコバルト層４１ｂの膜厚の比が０．６以上に設定されると、パラジウム下地層３８の膜厚が５．０ｎｍ未満に設定されても飽和磁化Ｍｓが０．５［ＭＪ／Ｔｍ３］以上に確保されることが確認された。図１１に示される容易、ユニット単層４１の積層数が５層以上に設定されると、パラジウム下地層３８の膜厚が５．０ｎｍ未満に設定されても異方性磁界が１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上に確保されることが確認された。図１２に示されるように、多層磁性層３９の総膜厚は４．８ｎｍ〜５．４ｎｍの範囲で設定された。こういった設定にあたって個々のユニット単層４１の膜厚［ｎｍ］に応じてユニット単層４１の積層数は調整された。図１３に示されるように、ユニット単層４１の膜厚が１．０ｎｍ以下に設定されると、パラジウム下地層３８の膜厚が５．０ｎｍ未満に設定されても異方性磁界が１．１１４［ｋＡ／ｍ］以上に確保されることが確認された。
【００４３】
図１４に示されるように、前述の非磁性体２７は、多層磁性層３９の表面に形成される空間４５に埋められる非磁性材料で形成されてもよい。こういった空間４５の形成にあたって例えばリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）が用いられる。リアクティブイオンエッチングの実施にあたって前述と同様に多層磁性層３９の表面にはレジスト膜４３が形成される。レジスト膜４３の周囲でエッチング処理が施されると、レジスト膜４３直下に前述の磁性ピラーが形成される。その後、レジスト膜４３は除去される。磁性ピラーの周囲で空間４５には非磁性材料が充填される。こういった充填にあたって例えばスパッタリングが用いられる。磁性ピラー上の非磁性材料は除去される。非磁性材料の充填後、磁性ピラーおよび非磁性材料の表面には保護膜３４および潤滑膜３５が形成される。
【００４４】
なお、ユニット単層４１では、コバルトに代えてコバルトを主成分とするコバルト合金が用いられてもよく、パラジウムに代えてパラジウムを主成分とするパラジウム合金が用いられてもよい。その他、パラジウムに代えて白金（Ｐｔ）または白金を主成分とする白金合金が用いられてもよい。コバルト合金には例えばクロム（Ｃｒ）またはボロン（Ｂ）のいずれかが添加されてもよい。１ビットは必ずしも複数の磁性ピラーで確立される必要はなく、１つの磁性ピラーで１ビットが確立されてもよい。
【００４５】
（付記１）  膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備えることを特徴とする多層構造膜。
【００４６】
（付記２）  付記１に記載の多層構造膜において、前記多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されることを特徴とする多層構造膜。
【００４７】
（付記３）  付記１に記載の多層構造膜において、前記多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されることを特徴とする多層構造膜。
【００４８】
（付記４）  付記１に記載の多層構造膜において、前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成され、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とで構成されることを特徴とする多層構造膜。
【００４９】
（付記５）  基板と、基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、裏打ち層の表面に形成される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備えることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５０】
（付記６）  付記５に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５１】
（付記７）  付記５に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５２】
（付記８）  付記５に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成され、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とで構成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５３】
（付記９）  付記５に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記多層磁性層には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５４】
（付記１０）  付記９に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、多層磁性層内に区画される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５５】
（付記１１）  付記９に記載の垂直磁気記憶媒体において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき多層磁性層内に形成される変質域であることを特徴とする垂直磁気記憶媒体。
【００５６】
（付記１１）  記憶媒体と、記憶媒体の表面に向き合わせられるヘッドスライダとを備え、記憶媒体は、基板と、基板の表面に形成される軟磁性の裏打ち層と、裏打ち層の表面に形成される膜厚５．０ｎｍ未満のパラジウム下地層と、パラジウム下地層の表面に積層され、交互に積層される膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層およびコバルト層の多層磁性層とを備えることを特徴とする記憶装置。
【００５７】
（付記１２）  付記１１に記載の記憶装置において、前記多層磁性層中のパラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比は０．６以上に設定されることを特徴とする記憶装置。
【００５８】
（付記１３）  付記１１に記載の記憶装置において、前記多層磁性層中のコバルト層の膜厚は０．２ｎｍよりも大きく設定されることを特徴とする記憶装置。
【００５９】
（付記１４）  付記１１に記載の記憶装置において、前記多層磁性層は、順番に重ね合わせられる５層以上のユニット単層で構成され、個々のユニット単層は、１層の膜厚０．６ｎｍ以下のパラジウム層と、パラジウム層の表面に積層される１層のコバルト層とで構成されることを特徴とする記憶装置。
【００６０】
（付記１５）  付記１１に記載の記憶装置において、前記多層磁性層の表面には、非磁性体で分離される記録トラックごとに配列されて、個々の列ごとに非磁性体で個々に分離される複数個の磁性ピラーが形成されることを特徴とする記憶装置。
【００６１】
（付記１６）  付記１５に記載の記憶装置において、前記非磁性体は、多層磁性層の表面に形成される空間に埋められる非磁性材料で形成されることを特徴とする記憶装置。
【００６２】
（付記１７）  付記１５に記載の記憶装置において、前記非磁性体は、イオン注入に基づき多層磁性層の表面に形成されるアモルファス域であることを特徴とする記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明に係る記憶装置の一具体例すなわちハードディスク駆動装置（ＨＤＤ）の内部構造の平面図である。
【図２】磁気ディスクの表面を概略的に示す拡大斜視図である。
【図３】図２の３−３線に沿った垂直断面図であって、第１実施形態に係る磁気ディスクを示す図である。
【図４】図３の垂直断面図の部分拡大図である。
【図５】図３に対応し、多層磁性層の非磁性化の過程で多層磁性層の表面に形成されるレジスト膜を概略的に示す垂直断面図である。
【図６】パラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図７】多層磁性層の総膜厚と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図８】パラジウム下地層の膜厚と飽和磁化との関係を示すグラフである。
【図９】パラジウム下地層の膜厚と異方性磁界との関係を示すグラフである。
【図１０】パラジウム層の膜厚に対するコバルト層の膜厚の比と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図１１】ユニット単層の積層数と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図１２】多層磁性層の総膜厚と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図１３】ユニット単層の膜厚と、異方性磁界および飽和磁化との関係をそれぞれ示すグラフである。
【図１４】図３に対応し、第２実施形態に係る磁気ディスクを示す垂直断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１１  記憶装置としてのハードディスク駆動装置、１４  垂直磁気記憶媒体としての磁気ディスク、２６  磁性ピラーすなわち磁性ドット、２７  非磁性体、２８  記録トラック、３２  裏打ち層、３３  多層構造膜、３８  パラジウム下地層、３９  多層磁性層、４１  ユニット単層、４１ａ  パラジウム層、４１ｂ  コバルト層。
【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】
0005024135.tif 000006
【図６】
0005024135.tif 000007
【図７】
0005024135.tif 000008
【図８】
0005024135.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0005024135.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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