(57)【要約】【課題】磁気記録媒体の製造方法において、媒体ノイズを低減可能な磁気記録媒体を製造することを目的とする。【解決手段】非磁性基板の上方に設けられた中間層上に記録層であるグラニュラ磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法において、Ｃｏ合金からなる複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を磁気的に分離する酸化物からなる前記グラニュラ磁性層をターゲットを用いたスパッタリングにより形成し、前記ターゲットは、Ｃｏ合金と、第１の酸化物を形成するＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物と、第２の酸化物を形成するＣｏ酸化物を含み、前記ターゲットの前記第１の酸化物の総量はモル分率で約１２mol.%以下であるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の上方に設けられた中間層上に記録層であるグラニュラ磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
Ｃｏ合金からなる複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を磁気的に分離する酸化物からなる前記グラニュラ磁性層をターゲットを用いたスパッタリングにより形成する工程を含み、
該ターゲットは、Ｃｏ合金と、第１の酸化物を形成するＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物と、第２の酸化物を形成するＣｏ酸化物を含み、
該ターゲットの該第１の酸化物の総量はモル分率で約１２mol.%以下である、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第１の酸化物のＴｉ酸化物はＴｉＯ２であり、前記ターゲットが含むＴｉＯ２はモル分率で約３mol.% 以上、且つ、約９mol.%以下ある、請求項１記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記第１の酸化物のＳｉ酸化物はＳｉＯ２であり、前記ターゲットが含むＳｉＯ２はモル分率で約３mol.%以上、且つ、約９mol.%以下である、請求項１又は２記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記第２の酸化物はＣｏＯであり、前記ターゲットが含むＣｏＯはモル分率で約１mol.%以上、且つ、約６mol.%以下である、請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記第２の酸化物はＣｏＯであり、前記ターゲットが含むＣｏＯはモル分率で約２mol.%以上、且つ、約５mol.%以下である、請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記ターゲットは、前記Ｃｏ合金と前記第１及び第２の酸化物を含む単一のターゲットである、請求項１乃至５のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記ターゲットは、前記Ｃｏ合金と前記第１及び第２の酸化物のうち１以上の材料を含む２以上のターゲットである、請求項１乃至５のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記グラニュラ磁性層は、単層構造を有する記録層を形成する、請求項１乃至７のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記グラニュラ磁性層は、多層構造を有する記録層に含まれる少なくとも１以上の層である、請求項１乃至７のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記中間層はＲｕ中間層及び非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層を含み、前記磁気記録媒体は垂直磁気記録方式を採用する、請求項１乃至９のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法に係り、特に高密度記録に適した磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置等の磁気記憶装置では、例えばトンネル型磁気抵抗素子を用いた再生ヘッドを採用したり、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体を採用することにより、記録密度の向上を図っている。磁気記録媒体の記録密度を更に向上させるためには、媒体ノイズを更に低減する必要があるが、そのためには磁気記録媒体が有する記録層の微結晶化や結晶粒子間の磁気的な結合を低減させる必要がある。
【０００３】
近年提案されている垂直磁気記録媒体では、媒体ノイズを低減するために、記録層である磁性層をスパッタリングにより形成する際に、非磁性材料からなるターゲット若しくは非磁性材料を含むターゲットを使用している。これらのターゲットを使用することにより、磁性粒子の粒子界面に非磁性材料が形成され、磁性粒子を磁気的に分離して媒体ノイズを低減することのできるグラニュラ構造の記録層が形成される。
【０００４】
グラニュラ構造の記録層では、磁性粒子間の磁気的相互作用が非磁性材料により低減されており、非磁性材料としては金属酸化物が主に使用されている。金属酸化物としては、より安定した酸化物を用いることで、確実に酸化物のまま磁性粒子間に偏析させることが可能であり、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ等の酸化物を用いることが良好な磁気的分離を実現する上で効果的である。
【０００５】
しかし、金属酸化物を用いたグラニュラ構造の記録層をスパッタリングにより形成する際、金属酸化物はある割合で必ず金属と酸素に分解され、分解して生成された金属が合金である磁性粒子内に入り込むことで磁気特性が劣化してしまう。即ち、金属酸化物を増量することで磁性粒子間の磁気的相互作用を更に低減しようと試みても、金属酸化物の過剰な増量は磁性粒子自体の磁気特性を劣化させてしまい、磁性粒子間の磁気的相互作用を更に低減させる効果は得られず、この結果媒体ノイズがかえって増大してしまう。このように、金属酸化物を増量することで媒体ノイズを更に低減させることは、上記要因が一因となって困難である。
【０００６】
例えば、非特許文献１によれば、ＳｉＯ２を約８mol.%〜約１２mol.%以上添加すると、記録層の保磁力Ｈｃが低下して、磁性粒子間の磁気的相互作用の低減も起こらないことが報告されており、実際にＳｉＯ２やＴｉＯ２によりグラニュラ構造を有する記録層を形成すると、ＳｉＯ２やＴｉＯ２を８mol.%以上添加するあたりから磁気特性が劣化することが確認されている。
【０００７】
又、使用する酸化物となる元素の種類によっても、スパッタリングによりグラニュラ構造の記録層が形成される段階で、磁気記録媒体の特性に差が生じることが分かっている。例えば、非特許文献２では、スパッタリング時の酸素分圧を変えてＳｉ，Ｔｉ，Ｃｒの酸化物を使用してグラニュラ構造の記録層を形成したときの各種特性を比較した結果が報告されている。具体的には、非特許文献２では、スパッタリング時の酸素分圧を変えることで、磁気記録媒体の層構造及び特性への影響が異なることが報告がなされている。
【０００８】
ここで、グラニュラ構造を有する記録層を形成する磁性材料の組成量の表記としては、例えば合金部がＣｏ，Ｃｒ，Ｐｔからなり、磁性粒子間を形成する非磁性材料がＳｉＯ２の場合、Ｃｏ原子がａ個、Ｃｒ原子がｂ個、Ｐｔ原子がｃ個、Ｓｉ原子がｄ個、Ｏ原子がｄ×２個という割合の材料であれば、Ｃｏ，Ｃｒ，Ｐｔの各原子の組成量は夫々ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）at.%、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）at.%、ｃ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）at.%、と表記し、ＳｉＯ２の組成量はｄ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）×１００mol.%と表記するものとする。非磁性材料に合金部を形成する元素と同じ元素の酸化物等を含む場合には、合金を形成する金属原子と酸化物等の原子は別のものとして計算するものとする。
【０００９】
酸化物を含むＣｏＰｔ合金からなる記録層を有する垂直磁気記録媒体は、例えば特許文献１にて提案されている。又、ＣｏＰｔ強磁性体粒子が酸化物で分離されたグラニュラ構造の記録層を有する水平（又は、面内）磁気記録媒体は、例えば特許文献２にて提案されている。
【特許文献１】特開２００４−３１０９１０号公報
【特許文献２】特開２００７−１６４８２６号公報
【非特許文献１】Y. Inaba et al., "Optimization of the SiO2Content in CoPtCr-SiO2 Perpendicular Recording Media for High-DensityRecording", IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL. 40, NO. 4, JULY 2004,pp.2486-2488
【非特許文献２】G.Choe et al., "Magnetic and Recording Characteristics of ReactivelySputtered CoPtCr-(SiO, Ti, and Cr-O) Perpendicular Media", IEEETRANSACTIONS ON MAGNETICS, VOL.42, No.10, OCTOBER 2006, pp.2327-2329
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来、酸化物を増量することで記録層の磁性粒子間の磁気的相互作用を低減させて媒体ノイズを低減していたが、過剰な酸化物の増量はかえって磁性粒子自体の磁気特性を劣化させてしまい媒体ノイズを更に低減させることは難しいという問題があった。これは、記録層をスパッタリングにより形成する際に、酸化物が金属と酸素に分解され、金属が磁性粒子内に入り込むことが原因の一つであった。
【００１１】
そこで、本発明は、媒体ノイズを低減可能な磁気記録媒体の製造方法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】
【００１２】
開示の磁気記録媒体の製造方法によれば、非磁性基板の上方に設けられた中間層上に記録層であるグラニュラ磁性層を形成する磁気記録媒体の製造方法であって、Ｃｏ合金からなる複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を磁気的に分離する酸化物からなる前記グラニュラ磁性層をターゲットを用いたスパッタリングにより形成する工程を含み、該ターゲットは、Ｃｏ合金と、第１の酸化物を形成するＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物と、第２の酸化物を形成するＣｏ酸化物を含み、該ターゲットの該第１の酸化物の総量はモル分率で約１２mol.%以下である磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
開示の磁気記録媒体の製造方法によれば、媒体ノイズを低減可能な磁気記録媒体を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
開示の磁気記録媒体の製造方法で製造される磁気記録媒体は、非磁性基板上に、Ｃｏ合金からなる複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を磁気的に分離する酸化物からなる記録層が設けられた構成を有する。この記録層は、Ｃｏ合金と、第１の酸化物を形成するＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物と、第２の酸化物を形成するＣｏ酸化物を含む複数の酸化物を有する。第１の酸化物は、第２の酸化物よりも酸化物生成エネルギーが低い。
【００１５】
例えば、第１の酸化物のＴｉ酸化物はＴｉＯ２であり、ＴｉＯ２はモル分率で約３％mol.%〜約９mol.%以上含まれるスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより形成され、第１の酸化物のＳｉ酸化物はＳｉＯ２であり、ＳｉＯ２はモル分率で約３％mol.%〜約９mol.%以上含まれるスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより形成される。 例えば、第２の酸化物のＣｏ酸化物はＣｏＯであり、モル分率で約１mol.%以上、且つ、約６mol.%以下のスパッタリングターゲットを用いたスパッタリングにより形成される。記録層の形成に用いられるスパッタリングターゲットは、Ｃｏ合金と第１及び第２の酸化物を含む単一のターゲットでも、Ｃｏ合金と第１及び第２の酸化物のうち１以上の材料を含む２以上のターゲットでも良い。
【００１６】
磁性粒子間を分離させるために添加している金属酸化物がスパッタされる際に、金属と酸化物に分解され、酸素が基板に到達しない或いは基板から脱着しても適度なＣｏ酸化物を同時にスパッタすることで、Ｃｏ酸化物の分解により生じた酸素が金属酸化物の分解により生じた金属と結合することで再び酸化物となるため、金属酸化物が安定して磁性粒子間に偏析する。このため、磁性粒子の磁気特性を劣化させずに磁性粒子間の磁気的相互作用を低減することが可能となる。これにより、媒体ノイズが低減される。媒体ノイズの低減により、信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal-to-Noise Ratio）が向上し、リード／ライト（Ｒ／Ｗ）性能（又は、Ｒ／Ｗ特性）が向上し、磁気記録媒体の高記録密度化が可能となる。ここで、Ｒ／Ｗ性能（又は、Ｒ／Ｗ特性）とは、例えば磁気記録媒体に所定のデータを所定の回数書き込んだ後に読み取った場合の読取データのエラーレートに基づいて磁気記録媒体の性能を示す指標である。エラーレートは、例えば読み出した総セクタ数に対してエラーが発生したセクタの数で定義されるセクタエラーレート（エラーセクタ数／総読み出しセクタ数）で定義されても良い。
【００１７】
Ｃｏ酸化物が分解されて生じたＣｏ原子は、Ｃｏ合金部へ侵入しても磁気記録媒体の磁気特性を著しく低下するようなことはなく、問題はない。尚、酸素１モル当たりのＣｏ酸化物の標準生成自由エネルギーは、酸素１モル当たりのＳｉ，Ｔｉの各酸化物の標準生成自由エネルギーよりも顕著に高いため、スパッタリングにより分解されたＣｏ原子、Ｏ（酸素）原子、Ｓｉ，Ｔｉの原子が存在する場合、Ｃｏ原子よりもＳｉ，Ｔｉの原子の方が優先的に酸素と結合して安定的に酸化物を生成することができる。
【００１８】
以下に、本発明の磁気記録媒体の製造方法の各実施例を、図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の第１実施例において製造される磁気記録媒体の断面図である。本実施例では、本発明が垂直磁気記録媒体に適用されている。図１に示すように、非磁性基板１１上に、ＣｒＴｉ密着層１２、ＮｉＷシード層１６、Ｒｕ中間層１７、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９及びＤＬＣ（Diamond Like Carbon）保護層２２を形成して垂直磁気記録媒体１を、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＴｉＯ２及びＳｉＯ２の添加量を変化させて作成した。具体的には、酸化物グラニュラ磁性層１９をスパッタリングにより形成する際に用いるスパッタリングターゲットへのＴｉＯ２及びＳｉＯ２の添加量を変化させた。ここで、単一のスパッタリングターゲットを用いて酸化物グラニュラ磁性層１９を形成する場合、酸化物グラニュラ磁性層１９（又は、スパッタリングターゲット）のＣｏ含有量は７２×（９６−ｘ−ｙ）／１００at.%であり、Ｃｒ及びＰｔの含有量も同様の計算式で表される。つまり、酸化物グラニュラ磁性層１９（又は、スパッタリングターゲット）のＣｒ含有量は９×（９６−ｘ−ｙ）／１００at.%であり、Ｐｔ含有量は１９×（９６−ｘ−ｙ）／１００at.%である。又、酸化物グラニュラ磁性層１９（又は、スパッタリングターゲット）のＴｉＯ２のモル分率はｘmol.%、ＳｉＯ２のモル分率はｙmol.%、ＣｏＯのモル分率は４mol.%である。
【００２０】
非磁性基板１１は、例えばガラス基板、ＮｉＰメッキを施されたＡｌ基板、プラスチック基板、Ｓｉ基板等で構成可能である。以下の説明では便宜上、ＣｒＴｉ密着層１２は５ｎｍ、ＮｉＷシード層１６は８ｎｍ、Ｒｕ中間層１７は２０ｎｍ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８は３ｎｍ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９は８ｎｍの場合についての特性を説明するが、本発明者らの実験結果によれば、ＣｒＴｉ密着層１２の膜厚は１ｎｍ〜３０ｎｍ、ＮｉＷシード層１６の膜厚は２ｎｍ〜２０ｎｍ、Ｒｕ中間層１７の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍの場合でも略同様の特性が得られることが確認された。
【００２１】
ＤＬＣ保護層２２はプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により４ｎｍに形成された。
【００２２】
又、以下の説明では便宜上、成膜条件としては、各層１２，１６〜１９はＡｒガスをスパッタガスとして用いたＤＣマグネトロンスパッタリングにより形成され、成膜圧力は層１２，１６については０．６７Ｐａ、Ｒｕ中間層１７については５Ｐａ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８については３Ｐａ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９については４Ｐａの場合について説明するが、本発明者らの実験結果によれば、成膜圧力は層１２，１６については０．１Ｐａ〜２．０Ｐａ、層１７〜１９については０．５Ｐａ〜１５Ｐａの場合でも略同様の特性が得られることが確認された。
【００２３】
尚、スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリングに限定されず、ＤＣスパッタリングやＲＦスパッタリングを用いても良い。スパッタガスもＡｒガスに限定されず、Ｘｅガス、Ｋｒガス、Ｎｅガス等を用いても良い。
【００２４】
又、第１比較例では、酸化物グラニュラ磁性層（酸化物グラニュラ磁性層１９に相当）にＳｉＯ２を添加しない（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）８−（ＣｏＯ）４を用いたこと以外は全て第１実施例と同じ成膜条件で垂直磁気記録媒体を作成した。
【００２５】
図２は、第１実施例及び第１比較例の磁気特性を示す図である。図２は、第１実施例及び第１比較例における酸化物グラニュラ磁性層の保磁力Ｈｃ、異方性磁界Ｈｋ及びＨｃ／Ｈｋを示す。Ｈｃ／Ｈｋは、酸化物グラニュラ磁性層における磁性粒子間の磁気的相互作用を示す１つの指標である。第１比較例の酸化物グラニュラ磁性層の組成はＳｉＯ２を添加しない（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）８−（ＣｏＯ）４である。一方、第１実施例の酸化物グラニュラ磁性層１９の組成は（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）５−（ＳｉＯ２）３−（ＣｏＯ）４、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８７−（ＴｉＯ２）５−（ＳｉＯ２）４−（ＣｏＯ）４、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８７−（ＴｉＯ２）６−（ＳｉＯ２）３−（ＣｏＯ）４又は（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８６−（ＴｉＯ２）３−（ＳｉＯ２）７−（ＣｏＯ）４である。つまり、第１実施例については、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の各々を約３mol.%〜約７mol.%の範囲で変化させたターゲットを用いた。
【００２６】
図３は、第１実施例及び第１比較例における酸化物グラニュラ磁性層の保磁力を示す図である。図３中、縦軸は酸化物グラニュラ磁性層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示し、横軸は第１の酸化物の総量（mol.%）を示す。第１の酸化物の総量は、第１実施例の場合はＴｉＯ２及びＳｉＯ２の総量であり、第１比較例の場合はＴｉＯ２の総量である。図３において、◆印は第１実施例の保磁力Ｈｃを示し、■印は第１比較例の保磁力Ｈｃを示す。
【００２７】
図２及び図３より、第１の酸化物がＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物の２種類である第１実施例の場合、第１の酸化物がＴｉ酸化物の１種類である第１比較例と比較すると、ＴｉＯ２のモル分率とＳｉＯ２のモル分率の比率にかかわらず保磁力Ｈｃが著しく向上することが確認された。第１実施例における保磁力Ｈｃの向上は、磁性粒子間の磁気的相互作用が低減しているためであり、第１の酸化物をＴｉＯ２とＳｉＯ２の２種類としたことで、磁性粒子間の分離構造を形成する働きが向上したことによるものであると考えられる。又、第１実施例の場合、いづれの組成についても、Ｈｃ／Ｈｋが第１比較例のＨｃ／Ｈｋより大きい値を示していることからも、第１の酸化物をＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物の２種類とすることが磁気記録媒体の磁気特性を向上させる上で効果的であることが確認された。
【００２８】
更に、磁気記録媒体の磁気特性を向上させる効果の要因に欠かせないのが、酸素欠損を抑制するために第１の酸化物と共に添加している第２の酸化物、即ち、Ｃｏ酸化物であると考えられる。例えば、ＣｏＯを第２の酸化物として添加せず、第１の酸化物をＴｉＯ２及びＳｉＯ２の２種類としても、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２はいずれも粒界形成に寄与する方向に作用するため、スパッタリングにより夫々分解されることで発生する酸素欠損を補うことができず、単純には酸化物の複合化による効果が現れ難いと考えられる。これは、後述する本発明の第２実施例からも明らかである。
【００２９】
図３より、第１実施例の場合は第１の酸化物の総量が約９mol.%の付近に保磁力Ｈｃのピークがあることが確認され、又、第１比較例と比較して良好な保磁力Ｈｃが得られる範囲を考慮すると、第１実施例の場合の第１の酸化物の総量は約１２mol.%以下であることが望ましいことが確認された。更に、第１実施例において保磁力Ｈｃのピークが得られるのは、ＴｉＯ２が約５mol.%でＳｉＯ２が約４mol.%の場合であることが確認された。このように、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の各々の下限が約３mol.%であり、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の総量が約１２mol.%であることが望ましいことから、ＴｉＯ２及びＳｉＯ２の各々の上限は約９mol.%であることが確認された。
【００３０】
本実施例では、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＴｉＯ２の過剰添加で効果が得られない要因の一つである、ＴｉＯ２がＴｉとＯに分離してＴｉが磁性粒子へ侵入することにより生じる酸素欠損を抑制するため、酸化物グラニュラ磁性層１９にＣｏＯを添加している。酸化物グラニュラ磁性層１９にＣｏＯを添加した場合、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＴｉＯ２添加量を例えば３mol.%から６mol.%に増量しても酸化物グラニュラ磁性層１９の保磁力Ｈｃは低下せず、むしろ磁性粒間の磁気的相互作用の低減により保磁力Ｈｃは増大することが確認された。即ち、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加により、ＴｉＯ２の分解によるＴｉがＣｏＯから分解したＯ（酸素）原子と結合してＴｉＯ２となっているため、Ｃｏ合金部へのＴｉ侵入による保磁力Ｈｃの低下が抑制されている。尚、ＴｉＯ２の分解はある割合で発生していると考えられるが、酸化物グラニュラ磁性層１９へＴｉＯ２を添加することによる得られる効果とのバランスから、悪影響として見え始めるのがＴｉＯ２の添加量が約９mol.%を超える場合であるが、約９mol.%以下でもＴｉＯ２の分解は発生しており、ＣｏＯの添加効果はＴｉＯ２の添加量が約９mol.%以下でも得られることが類推できる。本発明者らによる実験結果によれば、酸化物グラニュラ磁性層１９の保磁力Ｈｃは、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＴｉＯ２の添加量が約３mol.%以上、且つ、約９mol.%以下であれば良く、より好ましくは約５mol.%以下である。又、この場合の酸化物グラニュラ磁性層１９へのＳｉＯ２の添加量は３mol.%以上、且つ、約９mol.%以下であり、より好ましくは約４mol.%以下である。
【００３１】
尚、酸化物グラニュラ磁性層１９の形成に用いられるスパッタリングターゲットは、ＣｏＣｒＰｔ等のＣｏ合金と、ＴｉＯ２等のＴｉ酸化物とＳｉＯ２等のＳｉ酸化物で形成された第１の酸化物と、ＣｏＯ等のＣｏ酸化物で形成された第２の酸化物を含む単一のターゲットでも、Ｃｏ合金と第１及び第２の酸化物のうち１以上の材料を含む２以上のターゲットでも良い。ただし、第１の酸化物としては、第２の酸化物より酸化物生成エネルギーが低い酸化物を用いる。
【実施例２】
【００３２】
本発明の第２実施例では、上記第１実施例と同じ構成の垂直磁気記録媒体１を、上記第１実施例と同じ成膜条件で酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯ添加量を変化させて作成した。
【００３３】
図４は、本実施例における酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量に対する保磁力Ｈｃの変化を示す図である。図４中、縦軸は酸化物グラニュラ磁性層１９の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示し、横軸は酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯ添加量（mol.%）を示す。図４からもわかるように、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯ添加量が約１mol.%以上、且つ、約８mol.%以下であると保磁力Ｈｃが増大することが確認された。これは、酸化物グラニュラ磁性層１９に添加するＣｏＯの酸素の一部がＴｉＯ２から分離したＴｉと結合することでＴｉのＣｏ合金侵入が抑制されたことが一要因であるが、ＣｏＯ自体の偏析による磁性粒間の磁気的相互作用の低減等も要因として考えられる。
【００３４】
そこで、本発明者らは、酸化物グラニュラ磁性層１９の飽和磁化ＭｓをＣｏＯの各種添加量について測定した。図５は、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量に対する飽和磁化Ｍｓの実測値Ｍｓ１の変化を示す図である。図５中、縦軸は酸化物グラニュラ磁性層１９の飽和磁化Ｍｓ（emu/cc）を示し、横軸は酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯ添加量（mol.%）を示す。図５からもわかるように、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量が約１mol.%以上、且つ、約５mol.%以下の場合、飽和磁化Ｍｓが増大し、約６mol.%以上の場合は飽和磁化Ｍｓが低下することが確認された。仮に、酸化物グラニュラ磁性層１９に添加されたＣｏＯが酸化物のままの状態で酸化物グラニュラ磁性層１９内に残っていれば、ＣｏＯを添加した分だけＣｏ合金部のＣｏ量は低下するため、飽和磁化Ｍｓは細かい破線で示す計算値Ｍｓ２のように単調減少するはずである。これとは逆に、酸化物グラニュラ磁性層１９に添加されたＣｏＯが全てＣｏとＯに分解され、その結果生成されたＣｏが全てＣｏ合金に取り込まれるとすれば、酸化物グラニュラ磁性層１９内のＣｏ原子の総量が増えた分だけ飽和磁化Ｍｓが粗い破線で示す計算値Ｍｓ３のように増加するはずである。ここで、実測値Ｍｓ１と計算値Ｍｓ２，Ｍｓ３とを比較すると、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量が約１mol.%以上、且つ、約６mol.%以下では飽和磁化Ｍｓが計算値Ｍｓ２より増加しているので、ＣｏＯが分解されてＣｏ原子はＣｏ合金部へ移動していることがわかる。又、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量が約２mol.%以上、且つ、約５mol.%以下では、飽和磁化Ｍｓが計算値Ｍｓ３より増加しているので、ＣｏＯの分解で生じたＯ（酸素）原子がＴｉと結合しＴｉの侵入が防がれ、その結果飽和磁化Ｍｓが更に増加していると考えられる。特に酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量が約６mol.%以上の場合には、飽和磁化Ｍｓが計算値Ｍｓ２と同等レベルになっており、ＣｏＯの添加効果が有効に得られていないことが図５から確認された。即ち、酸化物グラニュラ磁性層１９へのＣｏＯの添加量は約１mol.%以上、且つ、約６mol.%以下であると本実施例による酸素供給効果を得ることができ、ＣｏＯの添加量は約２mol.%以上、且つ、約５mol.%以下であると更に効果的であることが確認された。
【実施例３】
【００３５】
図６は、本発明の第３実施例において製造される磁気記録媒体の断面図である。本実施例では、本発明が垂直磁気記録媒体に適用されている。図６中、図１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図６に示すように、非磁性基板１１上に、ＣｒＴｉ密着層１２、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１３、Ｒｕ結合層１４、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１５、ＮｉＷシード層１６、Ｒｕ中間層１７、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９を形成し、更に良好なＲ／Ｗ性能を得るためにＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０とＣｏＣｒＰｔB磁性層（第３の磁性層）２１を形成して垂直磁気記録媒体３１を、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加量を変化させて作成した。又、Ｒ／Ｗ性能を評価するために、ＣｏＣｒＰｔＢ磁性層（第３の磁性層）２１の上に、ＤＬＣ保護層２２及びフッ素系潤滑層２３を形成した。尚、上記第１及び第２実施例においても、ＤＬＣ保護層２２上にフッ素系潤滑層を形成することができることは言うまでもない。本実施例では、第１の磁性層１９、第２の磁性層２０及び第３の磁性層３０により垂直磁気記録媒体３１の記録層が形成されている。
【００３６】
以下の説明では便宜上、ＣｒＴｉ密着層１２は５ｎｍ、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１３は２５ｎｍ、Ｒｕ結合層１４は０．５ｎｍ、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１５は２５ｎｍ、ＮｉＷシード層１６は８ｎｍ、Ｒｕ中間層１７は２０ｎｍ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８は３ｎｍ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９は８ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０は５ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔB磁性層（第３の磁性層）２１は５ｎｍの場合についての特性を説明するが、本発明者らの実験結果によれば、ＣｒＴｉ密着層１２の膜厚は１ｎｍ〜３０ｎｍ、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１３の膜厚は１０ｎｍ〜５０ｎｍ、Ｒｕ結合層１４の膜厚は０．３ｎｍ〜２．０ｎｍ、ＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１５の膜厚は１０ｎｍ〜５０ｎｍ、ＮｉＷシード層１６の膜厚は２ｎｍ〜２０ｎｍ、Ｒｕ中間層１７の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８の膜厚は１ｎｍ〜１０ｎｍ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９の膜厚は５ｎｍ〜３０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０の膜厚は１ｎｍ〜２０ｎｍ、ＣｏＣｒＰｔB磁性層（第３の磁性層）２１膜厚は３ｎｍ〜２０ｎｍの場合でも略同様の特性が得られることが確認された。
【００３７】
更に、以下の説明では便宜上、成膜条件としては、各層１２〜２１はＡｒガスをスパッタガスとして用いたＤＣマグネトロンスパッタリングにより形成され、成膜圧力は層１２〜１６については０．６７Ｐａ、Ｒｕ中間層１７については５Ｐａ、非磁性ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２グラニュラ中間層１８については３Ｐａ、（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）９６−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ−（ＣｏＯ）４酸化物グラニュラ磁性層１９については４Ｐａ、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０については４Ｐａ、ＣｏＣｒＰｔＢ磁性層（第３の磁性層）２１については０．６７Ｐａの場合について説明するが、本発明者らの実験結果によれば、成膜圧力は層１２〜１６，２１については０．１Ｐａ〜２．０Ｐａ、層１７〜２０については０．５Ｐａ〜１５Ｐａの場合でも略同様の特性が得られることが確認された。
【００３８】
尚、スパッタリングは、ＤＣマグネトロンスパッタリングに限定されず、ＤＣスパッタリングやＲＦスパッタリングを用いても良い。スパッタガスもＡｒガスに限定されず、Ｘｅガス、Ｋｒガス、Ｎｅガス等を用いても良い。
【００３９】
ＤＬＣ保護層２２はプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により４ｎｍに形成され、フッ素系潤滑層２３はディップ式塗布により０．９ｎｍに形成されたが、各層２２，２３の形成方法及び膜厚は言うまでもなくこれに限定されるものではない。
【００４０】
第２比較例では、酸化物グラニュラ磁性層（酸化物グラニュラ磁性層１９に相当）にＣｏＯを添加しない（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）１００−ｘ−ｙ−（ＴｉＯ２）ｘ−（ＳｉＯ２）ｙ酸化物グラニュラ磁性層１９を用いたこと以外は全て第３実施例と同じ成膜条件で垂直磁気記録媒体を作成した。
【００４１】
図７は、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加量に対するＶＴＭ（Viterbi Trellis Margin）値の変化を示す図である。図７中、縦軸はＶＴＭ値を示し、横軸は酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加量（mol.%）を示す。ＶＴＭ値は、ビタビ復調法（Viterbi decoding）によりエラー訂正された信号の誤り率を示し、エラーレートに比例し、ＶＴＭ値が小さい程垂直磁気記録媒体３１のＲ／Ｗ性能が良好であることを示す。信号復調時、正しいパスと誤りパスの差を明確に区別するためには、理想値との差（メトリック値）が大きい必要があり、ＶＴＭ値とは正しいパスと誤りパスによるメトリック値の差がある閾値を下回った場合の数で定義され、その値が大きい程エラーが発生しやすい状態を示す。図７からもわかるように、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加によりＶＴＭ値が良好となっていることが分かる。しかし、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加量が約６mol.%以上になると、ＶＴＭ値はむしろ劣化しており、このＶＴＭ値の劣化はＣｏＯが酸素の供給源として必要な量以上に添加されいるのが原因と考えられる。即ち、良好なＲ／Ｗ性能を得るという観点からは、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９へのＣｏＯの添加量は約２mol.%以上、且つ、約５mol.%以下であることが好ましいと考えられる。
【００４２】
ところで、酸化物により磁性粒子の磁気的分離を向上する効果は、記録層を形成する酸化物グラニュラ磁性層であれば得られる。つまり、酸化物を磁性粒子の磁気的分離に使用しているグラニュラ型の磁性層であれば、例えば多層構造を有する記録層を形成する磁性層であっても上記効果を得ることができる。本実施例では本発明が酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９に適用されているが、本発明者らによる実験結果によれば、本発明を酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０に適用しても、酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９に適用した場合と同様に磁性粒子の磁気的分離を向上する効果が得られることが確認された。酸化物グラニュラ磁性層内の磁性粒子の磁気的分離が向上されると、この酸化物グラニュラ磁性層の上に形成される別の磁性層にも向上した磁性粒子の磁気的分離が受け継がれる。従って、第３実施例の場合であれば、本発明を酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）１９のみに適用しても、酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）２０のみに適用しても、酸化物グラニュラ磁性層（第１及び第２の磁性層）１９，２０の両方に適用しても良く、いずれの場合も上記と同様の効果が得られる。
【００４３】
尚、第３実施例の場合、磁性層（第３の磁性層）２１は、更に良好なＲ／Ｗ性能を得るために敢えて酸化物を使用したグラニュラ型にしていない。
【００４４】
第３実施例において、Ｒｕ結合層１４及びＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１５は省略可能である。そこで、Ｒｕ結合層１４及びＣｏＦｅＺｒＴａ軟磁性層１５を省略した第３実施例の変形例と第３比較例について、図８と共に説明する。第３比較例では、酸化物グラニュラ磁性層（酸化物グラニュラ磁性層１９に相当）にＳｉＯ２を添加しない（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）８−（ＣｏＯ）４を用いたこと以外は全て第３実施例の変形例と同じ成膜条件で垂直磁気記録媒体を作成した。
【００４５】
図８は、第３実施例の変形例及び第３比較例のＶＴＭ値の変化を示す図である。図８中、縦軸はＶＴＭ値を示し、横軸は第１、第２及び第３の磁性層で形成された記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図８において、特性Ｉは第３実施例の変形例において酸化物グラニュラ磁性層１９が（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）５−（ＳｉＯ２）３−（ＣｏＯ）４の場合、特性ＩＩは第３実施例の変形例において酸化物グラニュラ磁性層１９が（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８７−（ＴｉＯ２）６−（ＳｉＯ２）３−（ＣｏＯ）４の場合、特性ＩＩＩは第３比較例において酸化物グラニュラ磁性層が（Ｃｏ７２Ｃｒ９Ｐｔ１９）８８−（ＴｉＯ２）８−（ＣｏＯ）４の場合を示す。
【００４６】
図８より、第１の酸化物がＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物の２種類である第３実施例の変形例の場合、第１の酸化物がＴｉ酸化物の１種類である第３比較例と比較すると、ＶＴＭ値が向上することが確認された。又、ＶＴＭ値は、第１の酸化物の総量が多い程向上することが確認された。保磁力Ｈｃが比較的低い領域では、第３実施例の変形例のＶＴＭ値が第３比較例のＶＴＭ値と近い値になる傾向にあるが、この傾向は酸化物グラニュラ磁性層の上に第２の磁性層と第3の磁性層を積層して記録層を形成するときの各磁性層の膜厚のバランス（即ち、膜厚の比率）を制御することで磁気記録媒体の磁気特性を調整したことに起因するものと考えられる。酸化物グラニュラ磁性層の第１の酸化物が同じくＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物の２種類である上記第１実施例の磁気記録媒体は、上記の如く第１比較例に対して酸化物グラニュラ磁性層の保磁力Ｈｃが著しく向上するが、第３実施例の変形例では酸化物グラニュラ磁性層（即ち、第１の磁性層）の膜厚を比較的薄くして第２及び第３の磁性層の膜厚とのバランスを制御したことで記録層全体の保磁力Ｈｃが低く抑えられ、第３実施例の変形例ではＶＴＭ値の向上が顕著に見え難くなっていると考えられる。
【００４７】
上記各実施例において、グラニュラ磁性層１９及び／又は２０を形成するＣｏ合金はＣｏＣｒＰｔに限定されず、ＣｏＣｒ，ＣｏＣｒＴａ，ＣｏＣｒＰｔ−Ｍ等を用いても良く、Ｍ＝Ｂ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びこれらの合金であっても良い。
【００４８】
上記各実施例では、本発明が垂直磁気記録媒体に適用されている。しかし、磁性層内の磁性粒子の磁気的分離を向上させることは、垂直磁気記録媒体に限らず水平磁気記録方式を採用する水平（又は、面内）磁気記録媒体においても要求される共通の課題である。従って、本発明の適用は垂直磁気記録媒体に限定されず、水平磁気記録媒体にも同様に適用可能である。
【００４９】
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】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施例において製造される磁気記録媒体の断面図である。
【図２】第１実施例及び第１比較例の磁気特性を示す図である。
【図３】第１実施例及び第１比較例の保磁力を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例の酸化物グラニュラ磁性層へのＣｏＯの添加量に対する保磁力Ｈｃの変化を示す図である。
【図５】酸化物グラニュラ磁性層へのＣｏＯの添加量に対する飽和磁化の実測値の変化を示す図である。
【図６】本発明の第３実施例において製造される磁気記録媒体の断面図である。
【図７】酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）へのＣｏＯの添加量に対するＶＴＭ値の変化を示す図である。
【図８】第３実施例の変形例及び第３比較例のＶＴＭ値の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，３１      垂直磁気記録媒体
１１      非磁性基板
１２      密着層
１３      軟磁性層
１４      結合層
１５      軟磁性層
１６      シード層
１７      中間層
１８      非磁性グラニュラ中間層
１９      酸化物グラニュラ磁性層（第１の磁性層）
２０      酸化物グラニュラ磁性層（第２の磁性層）
２１      磁性層（第３の磁性層）
２２      保護層
２３      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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【図７】
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【図８】
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