(57)【要約】【課題】垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置において、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させ、更なる低媒体ノイズ化を可能とすることを目的とする。【解決手段】垂直磁気記録媒体は、非磁性シード層と、非磁性シード層上に設けられた非磁性中間層と、非磁性中間層上に設けられた垂直記録層とを備える。非磁性シード層は、非晶質材料で形成された第１のシード層と、第１のシード層と非磁性中間層との間に設けられておりｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層を有する。非晶質材料は、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む。【選択図】図１
2009289360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性シード層と、
前記非磁性シード層上に設けられた非磁性中間層と、
前記非磁性中間層上に設けられた垂直記録層とを備え、
前記非磁性シード層は、非晶質材料で形成された第１のシード層と、前記第１のシード層と前記非磁性中間層との間に設けられておりｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層を有し、
前記非晶質材料は、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む、垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記第２のシード層は、Ｎｉを主成分とし、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ及びこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む、請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２のシード層は、Ｎｉを主成分とし、前記グループから選択された元素の合計が２０ａｔ．％以下のＮｉ合金で形成されている、請求項２記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１のシード層はＴａで形成され、前記第２のシード層はＮｉＷで形成された、請求項１記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第１のシード層の膜厚は１ｎｍ〜３ｎｍである、請求項１乃至４のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第２のシード層の膜厚は３ｎｍ〜８ｎｍである、請求項１乃至５のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記非磁性中間層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金で形成されている、請求項１乃至６のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
基板と、
前記基板上の設けられた軟磁性裏打ち層を更に備え、
前記軟磁性裏打ち層はＣｏとＦｅを含み、且つ、非晶質又は微結晶質である材料で形成されている、請求項１乃至７のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項９】
前記垂直記録層は、グラニュラ磁性材料で形成された１以上の磁性層を有する、請求項１乃至８のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項１０】
少なくとも１つの磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は該磁気記録媒体から情報を読み出すトランスデューサを備え、
前記磁気記録媒体は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体である、磁気記憶装置。
【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磁気記憶装置に係り、特に垂直磁気記録方式を採用する垂直磁気記録媒体及びそのような垂直磁気記録媒体を備えた磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置に代表される磁気記憶装置には、パーソナルコンピュータ（ＰＣ：Personal Computer）等に内蔵されている内蔵型と、ＰＣ等に外付けされる外付け型がある。これらの磁気記憶装置に対しては、記憶容量を増大するために、磁気記憶装置に内蔵されている磁気記録媒体の面記録密度を増加する要望がある。
【０００３】
近年、高記録密度において記録ビット安定性が高い垂直磁気記録方式の磁気記憶装置が実用化されている。磁気記録媒体の面記録密度の増加に対しては、垂直磁気記録方式を採用する垂直磁気記録媒体でも、水平（又は、面内）磁気記録方式を採用する磁気記録媒体の場合と同様に、媒体ノイズの低減が求められる。
【０００４】
垂直磁気記録媒体では、媒体ノイズの低減のために、垂直記録層にグラニュラ磁性層を用いることが提案されている。グラニュラ磁性層では、磁性粒子の粒子界面に酸化物又は窒化物である非磁性材料が形成され、磁性粒子を磁気的に分離又は孤立化して媒体ノイズを低減する。又、グラニュラ磁性層における磁性粒子の更なる磁気的分離又は孤立化を促進させるために、様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１には、垂直記録層の直下の非磁性中間層の結晶粒子同士を空隙により分離する方法が提案されている。
【０００５】
垂直磁気記録媒体の面記録密度を更に増加するには、信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Ratio）の更なる向上が求められる。現在、ＳＮＲの更なる向上のための対策は、主に低媒体ノイズ化が主流となっている。低媒体ノイズ化のためには、垂直記録層の磁性粒子の微細化、均一化及び結晶配向分散の低減が必要となる。本明細書では、磁性粒子等の結晶粒子の結晶配向分散の低減を、高配向化とも言う。これらの磁性粒特性を決定付けるのに重要な役目を担っているのが、垂直記録層の直下に設けられた非磁性中間層である。非磁性中間層の結晶粒子を微細化、均一化及び高配向化することができれば、非磁性中間層上にエピタキシャル成長される垂直記録層の磁性粒子も微細化、均一化及び高配向化することができる。
【０００６】
非磁性中間層の結晶粒子を微細化、均一化及び高配向化するために、非磁性中間層の直下にシード層を設ける手法も提案されている。例えば、特許文献２には、ｈｃｐ（hexagonal close packed）構造のＲｕ中間層の直下にｆｃｃ（face centered cubic）構造のＮｉＷシード層を設けることが提案されている。しかし、特許文献２で提案されている媒体構成では、シード層の結晶粒子の微細化と結晶粒子の高配向化は相反するものであり、結晶粒子の微細化と高配向化を両立させるには限界がある。このため、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させるには限界があった。従って、従来の垂直磁気記録媒体では、更なる低媒体ノイズ化には限界があり、そのために面記録密度の更なる増加にも限界があった。
【特許文献１】特開２００５−３５３２５６号公報
【特許文献２】特開２００７−１７９５９８号公報
【特許文献３】特開２００１−１５５３２１号公報
【特許文献４】特開２００７−２５７８０４号公報
【特許文献５】特開２００７−１８４０１９号公報
【非特許文献１】Toshio Ando et al., "Tripple-Layer Perpendicular Recording Media for High SN Ratio and Signal Stability", IEEE Transactions on Magnetics, Vol.33, No.5, September 1997, pp.2983-2985
【非特許文献２】S. S. P. Parkin, "Systematic Variation of the Strength and Oscillation Period of Indirect Magnetic Exchange Coupling through the 3d, 4d, and 5d Transition Metals", Physical Review Letters, Vol.67, No.25, December 16, 1991, pp.3598-3601
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の垂直磁気記録媒体では、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させるには限界があり、更なる低媒体ノイズ化が難しいという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させ、更なる低媒体ノイズ化を可能とする垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置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】
【０００９】
本発明の一観点によれば、非磁性シード層と、前記非磁性シード層上に設けられた非磁性中間層と、前記非磁性中間層上に設けられた垂直記録層とを備え、前記非磁性シード層は、非晶質材料で形成された第１のシード層と、前記第１のシード層と前記非磁性中間層との間に設けられておりｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層を有し、前記非晶質材料は、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む垂直磁気記録媒体が提供される。
【００１０】
本発明の一観点によれば、少なくとも１つの磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は該磁気記録媒体から情報を読み出すトランスデューサを備え、前記磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は該磁気記録媒体から情報を読み出すトランスデューサを備え、前記磁気記録媒体は上記の如き構成を有する垂直磁気記録媒体である磁気記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置によれば、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させ、更なる低媒体ノイズ化を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
開示の垂直磁気記録媒体は、非磁性中間層が非磁性シード層と垂直記録層の間に設けられた構成を有する。又、非磁性シード層は、非晶質材料で形成された第１のシード層と、第１のシード層と非磁性中間層との間に設けられておりｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層を有する。
【００１３】
本発明者らは、非磁性シード層を非晶質材料で形成された第１のシード層とｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層とで構成すると、特に高融点材料であるＴａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの合金を非晶質領域である薄膜状態で第１のシード層として用いたときに、非磁性シード層の結晶粒子の微細化と高配向化の両立が図れることを見出した。
【００１４】
シード層の結晶粒子の微細化と高配向化を両立させることで、垂直記録層の磁性粒子の微細化と高配向化を両立させることができる。このため、更なる低媒体ノイズ化が可能となり、面記録密度の更なる増加も可能となる。
【００１５】
以下に、本発明の垂直磁気記録媒体及び磁気記憶装置の各実施例を、図面と共に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、本発明の一実施例における垂直磁気記録媒体の一部を示す断面図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１０は、例えば磁気ディスクである。
【００１７】
垂直記録層媒体１０は、非磁性基板１１上に軟磁性裏打ち層１２、非磁性シード層１３、非磁性中間層１４、垂直記録層１５及び保護膜１６が積層された構造を有する。非磁性基板１１と軟磁性裏打ち層１２の間に、軟磁性裏打ち層１２の密着性向上や、磁気異方性制御のためのシード層（図示せず）を更に設けても良い。又、保護層１６上に、潤滑層１７が設けられている。
【００１８】
非磁性基板１１は、本実施例ではガラス基板である。しかし、非磁性基板１１はガラス基板に限定されず、化学強化ガラス基板、結晶化ガラス基板、ＮｉＰメッキを施されたＡｌ基板又はＡｌ合金基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板、熱酸化Ｓｉ基板等を用いても良い。
【００１９】
軟磁性裏打ち層１２は、軟磁性裏打ち層１２自体の磁区制御等のために、２層以上の積層構造を有しても良い。本実施例では、軟磁性裏打ち層１２は、軟磁性層１２−１、非磁性分断層１２−２及び軟磁性層１２−３の積層構造を有する。
【００２０】
軟磁性層１２−１は、例えばＦｅＣｏＴａＺｒで形成されるが、他の非晶質若しくは微結晶構造領域のＣｏＺｒＮｂ，ＣｏＮｂＴａ，ＦｅＣｏＺｒＮｂ，ＦｅＣｏＢ，ＦｅＣｏＣｒＢ，ＮｉＦｅＳｉＢ，ＦｅＡｌＳｉ，ＦｅＴａＣ，ＦｅＨｆＣ，ＮｉＦｅ等の軟磁性材料を用いても良い。非磁性裏打ち層１２からのノイズ低減のためには、軟磁性材料は非晶質若しくは微結晶構造を持つことが好ましい。非磁性分断層１２−２は、例えばＲｕで形成されるが、Ｒｕ以外に非特許文献２に示されるような材料を用いても良い。軟磁性層１２−３は、例えばＦｅＣｏＮｂＺｒで形成される。
【００２１】
尚、軟磁性裏打ち層１２は省略しても良いが、より大きな記録磁界と磁場勾配を得るためには設けることが望ましい。
【００２２】
非磁性シード層１３は、非晶質材料で形成された第１のシード層１３−１と、ｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層１３−２を有する。
【００２３】
第１のシード層１３−１は、Ｔａ、Ｗ、Ｔａ合金、ＣｒＷ等のＷ合金のいずれかで形成されることが好ましいが、非晶質材料はこれらに限定されるものではなく、第２のシード層１３−２の結晶粒子の微細化及び高配向化が実現できる非晶質材料であれば良い。つまり、第１のシード層１３−１は、非晶質であれば良いので、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む非晶質材料で形成されていても良い。Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金は、融点が高く、薄膜状態では非晶質状態となる。又、例えばＣｏＷ６０のような合金も非晶質材料であり、第１のシード層１３−１に用いることができる。尚、第１のシード層１３−１は、非晶質であれば良いので、比較的融点が高い貴金属材料で形成することも可能であるが、貴金属材料を用いた場合にはその分垂直磁気記録媒体１０が高価となる。
【００２４】
第１のシード層１３−１の直下に設けられた層を形成する材料にもよるが、一般に、１ｎｍ未満の極薄膜は、膜の面内方向に連続膜構造とならずに島状の不連続構造となってしまう可能性が高い。第１のシード層１３−１がこのような不連続構造になった場合、第１のシード層１３−１の直上に設けられた第２のシード層１３−２の結晶粒子は微細化及び均一化される可能性はあるものの、結晶配向は劣化してしまい結晶粒子の高配向化は望めない。又、第１のシード層１３−１の膜厚が３ｎｍを超えると、材料固有の結晶構造が発現し始め、結晶粒子の高配向化は望めない。このため、本実施例では、第１のシード層１３−１の膜厚は、好ましくは１ｎｍ〜３ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜２ｎｍである。
【００２５】
第２のシード層１３−２は、Ｎｉを主成分とし、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ及びこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含むｆｃｃ構造を有する材料で形成されることが好ましいが、第２のシード層１３−２に用いる材料はこれらに限定されるものではない。第２のシード層１３−２を形成するＮｉ合金に含まれるＷ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖを２０ａｔ．％以下とするのは、量産で用いられる気相法（スパッタ成膜、ＣＶＤ成膜）による膜形成方法では前記添加元素が２０ａｔ．％を超えると格子が形成されにくく第２シード層に必要な結晶性を維持できないからである。Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖは、Ｎｉよりゴールドシュミット半径が大きく、Ｎｉに添加した場合には結晶欠陥の起点となりやすい。結晶欠陥が発生すると、結晶欠陥により結晶粒界が誘発されてＮｉ合金の結晶粒径が微細化し易くなる。尚、ゴールドシュミット半径は、単体元素の結晶構造を剛体球モデルにて再現したときの剛体球の半径、即ち、原子半径を言う。更に、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖは、Ｎｉへの固溶限界も１０ａｔ．％と比較的大きく、Ｎｉ合金の結晶構造を保ちながら結晶粒子の微細化が可能である。尚、Ｎｉへの添加元素の添加量が増加すると結晶粒子の微細化は図れるが、結晶配向は低下してしまう。このため、本実施例では、第２のシード層１３−２の直下に非晶質材料で形成された第１のシード層１３−１を設けることにより、第２のシード層１３−２における結晶配向の低下を抑制して、シード層１３全体としての結晶配向の低下を抑制している。
【００２６】
第２のシード層１３−２は、ｆｃｃ構造を有する材料で形成されており、結晶質である必要がある。一般に、金属薄膜は結晶構造をもつためにある程度の膜厚が必要となる。上記の如く、金属薄膜の膜厚が３ｎｍ以下であると、結晶構造を持ちにくい。第２のシード層１３−２に用いる上記材料では、３ｎｍ以下の薄膜で十分な結晶構造が得られる量産プロセスは報告されていない。一方、第２のシード層１３−２を厚膜化していけば結晶性は改善されるが、ヘッド（図示せず）と軟磁性裏打ち層１２との間の距離が広がってしまう。ヘッドと軟磁性裏打ち層１２との間の距離は、記録磁界強度、記録磁界勾配に影響し、高密度記録のためにできるだけ大きく急峻な記録磁界を発生させるには、この距離は小さい方が良い。又、非磁性シード層１３全体の膜厚が厚くなると、その分製造プロセスの時間もかかってしまうので、非磁性シード層１３全体の膜厚は好ましくは１１ｎｍ以下であり、より好ましくは８ｎｍ以下である。このため、本実施例では、第２のシード層１３−２の膜厚は、好ましくは３ｎｍ〜８ｎｍであり、より好ましくは３ｎｍ〜６ｎｍである。
【００２７】
非磁性中間層１４は、少なくとも結晶粒子同士が空隙により互いに隔離された柱状構造を持つＲｕ又はＲｕを５０ａｔ．％以上の主成分とするＲｕ合金で形成された非磁性中間層が最表面にある１層以上の積層構造を有する。非磁性中間層１４の構造には、例えば上記特許文献１で開示されている構造を用いることができる。本実施例では、非磁性中間層１４は、Ｒｕ非磁性中間層１４−１と、Ｒｕ非磁性中間層１４−２を有する。非磁性中間層１４−２は、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造を持つ。尚、非磁性中間層１４は、このような２層構造に限定されるものではなく、少なくとも非磁性下地層１４−２のような結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造を持つ非磁性層が最表面にあれば良い。
【００２８】
垂直記録層１５は、少なくとも磁性粒子が非固溶相で隔離された柱状構造を持つグラニュラ磁性層を有する。垂直記録膜１５は、記録再生特性の向上のために、グラニュラ磁性層を２層以上設けた構造としても良い。又、垂直記録層１５が２層以上のグラニュラ磁性層を有する構造の場合、グラニュラ磁性層間に非磁性、若しくは、弱磁性の層を設けても良い。更に、記録特性や耐食性の向上のために、グラニュラ磁性層上に所謂連続膜構造を持つ磁性層を設けても良い。本実施例では、垂直記録層１５は、グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１５−１と、連続膜構造を持つ書き込み補助層として機能する連続膜磁性層（第２の磁性層）１５−２を有する。グラニュラ磁性層１５−１は例えばＣｏＣｒＰｔ合金で形成されており、連続膜磁性層１５−２は例えばＣｏＣｒＰｔＢ合金で形成されている。この場合、グラニュラ磁性層１５−１は、少なくともＣｏＣｒＰｔ合金粒子が非非固溶相で隔離された柱状構造を持つ。連続膜磁性層１５−２の磁気異方性は、グラニュラ磁性層１５−１の磁気異方性より小さい。
【００２９】
保護層１６は、例えばＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）で形成されており、膜厚は例えば４．０ｎｍである。潤滑層１７は、例えばフッ素系潤滑剤で形成されており、膜厚は例えば１．０ｎｍである。
【００３０】
次に、垂直磁気記録媒体１０の製造方法について説明する。本実施例のサンプルＥｍｂ１〜Ｅｍｂ４と、比較例のサンプルＣｍｐ１，Ｃｍｐ２は、以下のように作成した。
【００３１】
（１）サンプルＥｍｂ１：
サンプルＥｍｂ１の非磁性基板１１には、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金基板を用いた。
【００３２】
軟磁性裏打ち層１２は、軟磁性裏打ち層１２からの漏洩磁束の抑制のために磁区制御されていることが望ましい。磁区制御の技術としては、例えば非特許文献１に記載されているような非磁性裏打ち層の磁化方向をそろえる方法や、例えば特許文献３に記載されているような極薄の非磁性分断層により分断された軟磁性裏打ち層を反強磁性的に結合させる方法が提案されている。本実施例では、特許文献３の手法のように、図１において非磁性基板１１上に軟磁性層１２−１、非磁性分断層１２−２及び軟磁性層１２−３をこの順に堆積させた。
【００３３】
下層軟磁性層１２−１は、ＦｅＣｏＴａＺｒを０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で１ｋＷの投入電力にてＤＣ（Direct Current）スパッタ法にて２５ｎｍ堆積させた。非磁性裏打ち層１２全体の膜厚は、非磁性裏打ち層１２の飽和磁束密度Ｂｓが１（Ｔ）以上の場合、記録再生特性の見地から１０ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは３０ｎｍ以上である。又、量産設備やコストの見地からは、非磁性裏打ち層１２全体の膜厚は１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは６０ｎｍである。
【００３４】
尚、以下の説明では、堆積方法として特に断らない限りＤＣスパッタ法を用いるものとするが、各層の堆積方法はＤＣスパッタ法に限らず、ＲＦ（Radio Frequency）スパッタ法、パルスＤＣスパッタ法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等で各層を成膜することも可能である。
【００３５】
次に、ＦｅＣｏＮｂＺｒ軟磁性層１２−１上に、非磁性分断層１２−２としてＲｕを０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で投入電力１５０Ｗにて０．４ｎｍ堆積させた。Ｒｕ非磁性分断層１２−２の膜厚は、隣接する磁性層の磁化が反強磁性的に結合するように選定した。非磁性分断層１２−２にＲｕを用いた場合、一般的には０．５ｎｍ〜１ｎｍ程度の膜厚が適当である。
【００３６】
次に、Ｒｕ非磁性分断層１２−２上に、軟磁性層１２−３としてＦｅＣｏＮｂＺｒを０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で１ｋＷの投入電力にてＤＣスパッタ法にて２５ｎｍ堆積させた。
【００３７】
非磁性裏打ち層１２の上に非磁性シード層１３を堆積させた。非磁性シード層１３は、非晶質である第１のシード層１３−１とｆｃｃ構造を持つ第２のシード層１３−２で形成した。第１のシード層１３−１をＴａとし、第２のシード層１３−２にＮｉＷを用いたときに結晶粒子の微細化及び高配向化の両立が図れることが確認された。サンプルＥｍｂ１では、第１のシード層１３−１のＴａを０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で１００Ｗの投入電力でＤＣスパッタ法にて１．５ｎｍ堆積させた。又、第２のシード層１３−２のＮｉＷ８を０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で２００Ｗの投入電力でＤＣスパッタ法にて４．９ｎｍ堆積させた。
【００３８】
第１のシード層１３−１の膜厚は、第１のシード層１３−１が結晶化しない範囲であれば良いが、薄過ぎると第１のシード層１３−１自体が連続膜で無くなり非磁性中間層１４とその上方の結晶配向分散が劣化する。又、第１のシード層１３−１は厚すぎるとヘッドと軟磁性裏打ち層１２の距離が大きくなり記録特性に悪影響を与える。従って、第１のシード層１３−１の膜厚は、１ｎｍ〜３ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１ｎｍ〜２ｎｍであることが確認された。
【００３９】
第２のシード層１３−２の膜厚は、粒径微細化の見地からは結晶粒子の肥大化が起こらない薄膜領域である方が良いが、結晶配向の見地からはある程度の結晶性が必要となる。更に、記録特性の観点からは、第２のシード層１３−２は薄い方が良い。従って、第２のシード層１３−２の膜厚は好ましくは３ｎｍ〜８ｎｍであり、より好ましくは３ｎｍ〜６ｎｍであることが確認された。
【００４０】
非磁性シード層１３上に、非磁性中間層１４を堆積させた。サンプルＥｍｂ１では、グラニュラ磁性層１５−１の磁性結晶の磁気的な孤立化促進のために、次に述べるような積層構造を採用した。非磁性中間層１４−１としてＲｕを０．６７ＰａのＡｒ雰囲気中で投入電力８００Ｗにて１４ｎｍ堆積させた。次に、非磁性中間層１４−２としてＲｕを５ＰａのＡｒ雰囲気中で投入電力３００Ｗにて７ｎｍ堆積させた。非磁性中間層１４−２は、高圧ガスと低堆積レートの効果により、結晶粒子が空隙により物理的に隔離された構造を持つ。
【００４１】
次に、非磁性中間層１４上に、垂直記録層１５を堆積させた。サンプルＥｍｂ１では、垂直記録層１５は良好な記録再生特性を得るために、例えば特許文献４に開示されているような構造とした。つまり、基板側に設けたグラニュラ磁性層１５−１上に、所謂連続膜構造を持つ連続膜磁性層１５−２を設けた。先ず、基板側に設けるグラニュラ磁性層１５−１として、４ＰａのＡｒ雰囲気中にて投入電力３００Ｗにて８ｎｍの９２（６６Ｃｏ−１３Ｃｒ−２１Ｐｔ）−８ＴｉＯ２を堆積させた。次に、連続膜磁性層１５−２として０．５ＰａのＡｒ雰囲気中にて投入電力４００Ｗにて６３Ｃｏ−２０Ｃｒ−１３Ｐｔ−４Ｂを７ｎｍ堆積させた。
【００４２】
垂直記録層１５上に、ＤＬＣ保護層１６をＣＶＤ法にて４ｎｍ堆積させた。又、保護層１６上に、フッ素系潤滑剤を１ｎｍ塗布し、研磨テープにて表面の突起や異物を除去することで潤滑層１７を形成した。
【００４３】
（２）サンプルＥｍｂ２：
垂直磁気記録媒体１０の特性の第１のシード層１３−１の膜厚依存性を調べるために、上記サンプルＥｍｂ１の場合と同様の条件下で、第１のシード層１３−１と第２のシード層１３−２の合計膜厚を６．４ｎｍと一定にして、第１及び第２のシード層１３−１，１３−２の夫々の膜厚を変化させたサンプルを作成した。第１及び第２のシード層１３−１，１３−２の合計膜厚を一定としたのは、後にサンプルの記録再生特性を比較する時に、ヘッドの記録能力を同条件とするためである。
【００４４】
サンプルＥｍｂ２では、第１のシード層１３−１は膜厚が３．０ｎｍのＴａで形成され、第２のシード層１３−２は膜厚が３．４ｎｍのＮｉＷ８で形成された。
【００４５】
（３）サンプルＥｍｂ３：
垂直磁気記録媒体１０の特性の第１のシード層１３−１の膜厚依存性を調べるために、上記サンプルＥｍｂ１の場合と同様の条件下で、第１のシード層１３−１と第２のシード層１３−２の合計膜厚を６．４ｎｍと一定にして、第１及び第２のシード層１３−１，１３−２の夫々の膜厚を変化させたサンプルを作成した。
【００４６】
サンプルＥｍｂ３では、第１のシード層１３−１は膜厚が１．５ｎｍのＷで形成され、第２のシード層１３−２は膜厚が４．９ｎｍのＮｉＷ８で形成された。第１のシード層１３−１のＷは、０．５ＰａのＡｒ雰囲気中で２００Ｗの投入電力でＤＣスパッタ法にて堆積させた。
【００４７】
（４）サンプルＥｍｂ４：
サンプルＥｍｂ４は、第１及び第２のシード層１３−１，１３−２の膜厚が上記サンプルＥｍｂ３と異なる以外は、上記サンプルＥｍｂ３と同様に作成された。サンプルＥｍｂ４では、第１のシード層１３−１は膜厚が３．０ｎｍのＷで形成され、第２のシード層１３−２は膜厚が３．４ｎｍのＮｉＷ８で形成された。
【００４８】
（５）サンプルＥｍｂ５：
サンプルＥｍｂ５は、上記サンプルＥｍｂ１の場合と同様の条件下で、第１のシード層１３−１にＣｒＷ６０を用いて作成された。第１のシード層１３−１は膜厚が１．５ｎｍのＣｒＷ６０で形成され、第２のシード層１３−２は膜厚が４．９ｎｍのＮｉＷ８で形成された。
【００４９】
（６）サンプルＣｍｐ１：
比較例のサンプルＣｍｐ１は、基本的には上記サンプルＥｍｂ１と同様の条件下で作成された。ただし、サンプルＣｍｐ１の場合、第１のシード層１３−１は形成されず、シード層１３としては第２のシード層１３−２のみを膜厚が６．４ｎｍのＮｉＷ８で形成した。
【００５０】
（７）サンプルＣｍｐ２：
比較例のサンプルＣｍｐ２は、上記サンプルＣｍｐ１と同様に作成された。サンプルＣｍｐ２では、ＮｉＷ８の薄膜化効果を調べるために、シード層１３としては第２のシード層１３−２のみを膜厚が４．９ｎｍのＮｉＷ８で形成した。
【００５１】
図２は、非磁性中間層１４の配向分散の第１のシード層１３−１の膜厚依存性を示す図である。同図中、縦軸は非磁性中間層１４を形成するＲｕの（００２）結晶面の配向分散、即ち、ロッキングカーブから得られる半値幅Δθ５０（ｄｅｇ）を示し、横軸は第１のシード層１３−１の膜厚（ｎｍ）を示す。Ｉは第１のシード層１３−１がＴａで第２のシード層１３−２がＮｉＷ８の場合（Ｔａ／ＮｉＷ）の半値幅Δθ５０を示し、ＩＩは第１のシード層１３−１がＷで第２のシード層１３−２がＮｉＷ８の場合（Ｗ／ＮｉＷ）の半値幅Δθ５０を示す。
【００５２】
図２に示すように、第１のシード層１３−１をＴａで形成した場合、膜厚が増加するとＲｕ中間層１４の（００２）結晶面の配向分散、即ち、半値幅Δθ５０が劣化する。第１及び第２のシード層１３−１，１３−２の合計膜厚を一定としたため、第２のシード層１３−２の薄膜化により徐々に半値幅Δθ５０の劣化が起こっていると考えられる。Ｘ線回折からは、Ｔａ（１１１）の明確なピークは現れておらず、Ｔａで形成された第１のシード層１３−１は結晶構造を持っていないと推測される。一方、第１のシード層１３−１をＷで形成した場合、第１のシード層１３−１の膜厚が３ｎｍ以上で半値幅Δθ５０が大きく劣化している。Ｘ線回折により、Ｗで形成された第１のシード層１３−１の膜厚が３ｎｍ以上ではＷ（１１１）の回折ピークが確認された。
【００５３】
図３は、垂直記録層１５の第１のシード層１３−１の膜厚依存性を示す図である。同図中、縦軸は磁気特性である垂直記録層１５の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示し、横軸は第１のシード層１３−１の膜厚（ｎｍ）を示す。ＩＩＩは第１のシード層１３−１がＴａで第２のシード層１３−２がＮｉＷ８の場合（Ｔａ／ＮｉＷ）の保磁力Ｈｃを示し、ＩＶは第１のシード層１３−１がＷで第２のシード層１３−２がＮｉＷ８の場合（Ｗ／ＮｉＷ）の保磁力Ｈｃを示す。
【００５４】
図３に示すように、第１のシード層１３−１をＷで形成した場合、膜厚が３ｎｍ以上では保磁力Ｈｃが急激に劣化する。第１のシード層１３−１をＷで形成した場合、Ｗが結晶化して、ＮｉＷで形成した第２のシード層１３−２との格子不整合により半値幅Δθ５０が劣化することが要因であると考えられる。
【００５５】
従って、図２及び図３からも、第１のシード層１３−１は非晶質であることが重要であることが確認された。第１のシード層１３−１を形成する非晶質材料は、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含むものであれば、これらの非晶質材料の特性から、半値幅Δθ５０及び保磁力Ｈｃは図２及び図３と同様の傾向を示すと考えられる。又、第２のシード層１３−２を形成するｆｃｃ構造を有する材料は、Ｎｉを主成分とし、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ及びこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含むｆｃｃ構造の材料であれば、これらのｆｃｃ構造を有する材料の特性から、半値幅Δθ５０及び保磁力Ｈｃは図２及び図３と同様の傾向を示すと考えられる。
【００５６】
図４は、実施例及び比較例のサンプルＥｍｂ１〜Ｅｍｂ５，Ｃｍｐ１，Ｃｍｐ２の特性を示す図である。図４に示す特性は、非磁性中間層１４（本実施例の場合、非磁性中間層１４−１）の粒径（ｎｍ）、非磁性中間層１４を形成するＲｕの（００２）結晶面のロッキングカーブから得られる半値幅Δθ５０（ｄｅｇ）及び垂直記録層１５への周知のテストライト及びテストリードにより得られたＳＮＲ（ｄＢ）を含む。ＳＮＲは、垂直磁気記録媒体１０の記録再生特性を示す。
【００５７】
実施例のサンプルＥｍｂ１〜Ｅｍｂ５と比較例のサンプルＣｍｐ１，Ｃｍｐ２の結晶粒径、半値幅Δθ５０及びＳＮＲ（即ち、記録再生特性）を比較することで、次のような特性が確認された。具体的には、ｂｃｃ基のＴａ及びＷを第１のシード層１３−１に用いた場合、第１のシード層１３−１が非晶質である範囲では結晶粒径微細化と半値幅Δθ５０の維持又は改善が図られ、その結果記録再生特性が向上することが確認された。第１のシード層１３−１が３ｎｍ以上ではＮｉＷで形成された第２のシード層１３−２の薄膜化により結晶粒は微細化するが、半値幅Δθ５０が劣化して記録再生特性は劣化することが確認された。特に第１のシード層１３−１をＷで形成した場合、第１のシード層１３−１と第２のシード層１３−２の格子不整合により半値幅Δθ５０が大幅に劣化するため、記録再生特性も大幅に劣化することが確認された。第１のシード層１３−１をＣｒＷ６０で形成した場合にも、粒径微細化、半値幅Δθ５０の改善は見られるが、第１のシード層１３−１をＴａ又はＷで形成した場合程の改善効果は無いことが確認された。ＣｒＷ６０は、Ｘ線回折では明確な回折ピークは見られないが、Ｃｒ自体は薄膜時でも結晶化し易いため微結晶が存在する可能性がある。これは、微結晶の存在に起因するＣｒＷ表面粗さの増大による半値幅Δθ５０改善幅の低下、ＮｉＷ結晶粒の微細化効果の抑制が要因と推測される。
【００５８】
従って、図２〜図４のデータから、第１のシード層１３−１は、Ｔａ、Ｗ、Ｔａ合金、ＣｒＷ等のＷ合金のいずれかで形成されることが好ましいが、非晶質材料はこれらに限定されるものではなく、第２のシード層１３−２の結晶粒子の微細化及び高配向化が実現できるＴａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む非晶質材料であれば良いことが確認された。又、第２のシード層１３−２は、Ｎｉを主成分とし、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ及びこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含むｆｃｃ構造を有する材料で形成されることが好ましいことが確認された。特に、第１のシード層１３−１をＴａ，Ｗ，ＣｒＷからなるグループから選択された材料で形成し、第２のシード層１３−２をＮｉＷで形成することが好ましく、第１のシード層１３−１をＴａで形成し、第２のシード層１３−２をＮｉＷで形成することが更に好ましいことも確認された。
【００５９】
上記実施例によれば、従来の垂直磁気記録媒体より高い記録再生特性の垂直記録媒体を作成することができる。従って、より高記録密度の垂直磁気記録媒体を提供でき、より記録容量の大きな磁気記憶装置を提供できる。
【００６０】
次に、本実施例における磁気記憶装置を、図５及び図６と共に説明する。図５は、本実施例における磁気記憶装置の一部を示す断面図であり、図６は、図５の磁気記憶装置の一部を上部カバーを取り外して示す平面図である。
【００６１】
図５及び図６において、ベース１１３にはモータ１１４が取り付けられており、このモータ１１４は複数の磁気記録ディスク１１６が固定されたハブ１１５を回転する。各磁気記録ディスク１１６は、図１に示す垂直磁気記録媒体１０の構造を有する。磁気記録ディスク１１６からの情報の読み取りはスライダ１１７に固定されたＭＲ（Magneto-Resistive）ヘッドにより行われる。ＭＲヘッドには、ＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive）ヘッド、ＴｕＭＲ（Tunneling Magneto-Resistive）ヘッド等を使用可能である。ＭＲヘッドにはインダクティブヘッドが組み合わされており、磁気記録ディスク１１６への情報の書き込みはこのインダクティブヘッドにより行われる。ＭＲヘッド及びインダクティブヘッドは、トランスデューサを構成する。スライダ１１７はサスペンション１１８に接続されており、サスペンション１１８はスライダ１１７を磁気記録ディスク１１６の記録面に押し付ける。スライダ１１７の表面はパターン化されており、特定のディスク回転速度及びサスペンション硬度では、スライダ１１７が磁気記録ディスク１１６の記録面より所定距離浮いた位置を走査するようになっている。サスペンション１１８は、アクチュエータ１２０に接続された強固なアーム１１９に固定されている。これにより、磁気記録ディスク１１６の広範囲にわたって書き込みを行うことが可能となる。
【００６２】
勿論、磁気記録ディスク１１６の数は図５に示すように３つに限定されるものではなく、２つ、或いは、４つ以上の磁気記録ディスク１１６を磁気記憶装置内に設けても良い。
【００６３】
更に、本実施例における垂直磁気記録媒体は、磁気記録ディスクに限定されるものではなく、本発明は、磁気記録カードを含む各種磁気記録媒体に適用可能である。
【００６４】
尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
（付記１）
非磁性シード層と、
前記非磁性シード層上に設けられた非磁性中間層と、
前記非磁性中間層上に設けられた垂直記録層とを備え、
前記非磁性シード層は、非晶質材料で形成された第１のシード層と、前記第１のシード層と前記非磁性中間層との間に設けられておりｆｃｃ構造を有する材料で形成された第２のシード層を有し、
前記非晶質材料は、Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｚｒ及びこれらの元素が５０ａｔ．％を超える主成分とする合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む、垂直磁気記録媒体。
（付記２）
前記第２のシード層は、Ｎｉを主成分とし、Ｗ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｖ及びこれらの合金からなるグループから選択された少なくとも１つの元素を含む、付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記３）
前記第２のシード層は、Ｎｉを主成分とし、前記グループから選択された元素の合計が２０ａｔ．％以下のＮｉ合金で形成されている、付記２記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）
前記第１のシード層はＴａ，Ｗ，ＣｒＷからなるグループから選択された材料で形成され、前記第２のシード層はＮｉＷで形成された、付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）
前記第１のシード層はＴａで形成され、前記第２のシード層はＮｉＷで形成された、付記１記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）
前記第１のシード層の膜厚は１ｎｍ〜３ｎｍである、付記１乃至５のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）
前記第１のシード層の膜厚は１ｎｍ〜２ｎｍである、付記１乃至５のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８）
前記第２のシード層の膜厚は３ｎｍ〜８ｎｍである、付記１乃至７のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）
前記第２のシード層の膜厚は３ｎｍ〜６ｎｍである、付記１乃至７のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１０）
前記非磁性中間層は、Ｒｕ又はＲｕを主成分とする合金で形成されている、付記１乃至９のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１１）
基板と、
前記基板上の設けられた軟磁性裏打ち層を更に備え、
前記軟磁性裏打ち層はＣｏとＦｅを含み、且つ、非晶質又は微結晶質である材料で形成されている、付記１乃至１０のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１２）
前記垂直記録層は、グラニュラ磁性材料で形成された１以上の磁性層を有する、付記１乃至１１のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１３）
前記垂直磁性層は、前記非磁性中間層上に設けられグラニュラ磁性材料で形成された第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に設けられ、且つ、前記第１の磁性層より磁気異方性が小さい第２の磁性層を有する、付記１乃至１２のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体。
（付記１４）
少なくとも１つの磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に情報を書き込み及び／又は該磁気記録媒体から情報を読み出すトランスデューサを備え、
前記磁気記録媒体は、付記１乃至１３のいずれか１項記載の垂直磁気記録媒体である、磁気記憶装置。
【００６５】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の一実施例における垂直磁気記録媒体の一部を示す断面図である。
【図２】非磁性中間層の配向分散の第１のシード層の膜厚依存性を示す図である。
【図３】垂直記録層の第１のシード層の膜厚依存性を示す図である。
【図４】実施例及び比較例のサンプルの特性を示す図である。
【図５】本発明の一実施例における磁気記憶装置の一部を示す断面図である。
【図６】図５の磁気記憶装置の一部を上部カバーを取り外して示す平面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０      垂直磁気記録媒体
１１      非磁性基板
１２      軟磁性裏打ち層
１３      非磁性シード層
１３−１      第１のシード層
１３−２      第２のシード層
１４      非磁性中間層
１５      垂直記録層
１６      保護層
１１６      磁気記録ディスク
【図１】
2009289360.tif 000003
【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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