スパッタターゲット、磁気記録媒体及び磁気記録媒体の製造方法
【課題】１０００〜４０００エルステッドの間の保磁力値を持ち、低ノイズの磁気記録媒体を得るためのスパッタリングターゲットを提供する。
【解決手段】スパッタターゲットは、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。このスパッタターゲットは、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、Ｗ，Ｙ，Ｍｎ及びＭｏからなるグループから選択された１つの元素である。スパッタターゲットは、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｈｆ，Ｔａ及びＩｒからなるグループから選択された１つの元素である。
【解決手段】スパッタターゲットは、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。このスパッタターゲットは、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、Ｗ，Ｙ，Ｍｎ及びＭｏからなるグループから選択された１つの元素である。スパッタターゲットは、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｈｆ，Ｔａ及びＩｒからなるグループから選択された１つの元素である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタターゲット、このスパッタターゲットを用いて形成した磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳しくは、改良された金属特性を持つ合金組成からなるスパッタターゲット、このスパッタターゲットでスパッタされた磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣマグネトロンスパッタリングプロセスは、例えば半導体表面を被覆したり、磁気記録媒体の表面に膜を形成したりするような、精密に制御された厚さ及び狭い原子片の許容差範囲内の物理的な付着物の薄膜を基板上に形成する種々の分野に用いられている。１つの共通の形態において、長円形状の磁場を、ターゲットの背面に磁石を配置することによりスパッタターゲットに与える。電子が、スパッタリングターゲット近傍で捕捉され、アルゴンイオンの生成を改善し、スパッタリング速度を増大する。このプラズマ内のイオンはスパッタターゲット表面に衝突してスパッタターゲットがその表面から原子を放出する。陰極のスパッタターゲットと被覆される陽極の基板との間の電圧差で、放出された原子が基板表面に所望の膜を形成する。
【０００３】
従来の磁気記録媒体は、一般的に、夫々が異なる材料の複数のスパッタターゲットにより順次基板上にスパッタされる複数の薄膜層を備える。図７に示すように、従来の磁気記録媒体の代表的な薄膜積層構造は、非磁性の基板１０１、シード層１０２、少なくとも１つのクロムを主成分とする非磁性の下地層１０４、少なくとも１つのコバルトを主成分とする微磁性の中間層１０５、少なくとも１つの磁気データ記録層１０６及び潤滑層１０８を含んでいる。
【０００４】
磁気記録媒体上の単位面積当たりの記録可能なデータ量は、データ記録層の金属特性と組成とに直接的に関係し、相応して、データ記録層をスパッタするスパッタターゲット材に関係する。図８は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer)法によって得た、データ記録薄膜層の典型的なヒステリシスループを示している。このプロセスを使用する場合、振動試料型磁力計は、準静的に電磁石からの付与磁界を用いてそのヒステリシスループの回りに磁石を駆動する。前記試料をこの磁界内で振動し、その測定システムは、与えられた磁界（Ｈ）と磁界における試料の磁化（Ｍ）を検出する。図８は、付与磁界（Ｈ）方向における材料の磁化変化を示す。
【０００５】
ヒステリシスパラメータは、飽和（又は最大）磁化（Ｍｓ）、残留磁化（Ｍｒ）、保磁力（Ｈｃ）、保磁力角型比（Ｓ*＝１−（Ｍｒ／Ｈｃ）／（ｄＭ／ｄＨ））及び残留磁化角型比（Ｓ＝Ｍｒ／Ｍｓ）を含む。残留磁化（Ｍｒ）は、磁界を零に減少させた時に残留している磁化の大きさであり、保磁力（Ｈｃ）は、飽和した後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界の大きさである。これら巨視的特性は、パルス形状、振幅及び分解能のような復唱信号（Ｓｏ）変数を決定する。
【０００６】
従来の磁気記録媒体に用いられる主な材料は、現状ではＣｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）−Ｐｔ（白金）−Ｂ（ボロン）を主成分とする強磁性の合金であり、各粒子が一般的に１０ｎｍ以下のナノスケールの粒子列で配列されている。これら粒界で粒間ギャップは、一般的に非常に狭い。そして、その粒間ギャップは多くの場合、静磁気及び粒間変化を妨げるには不十分である。
【０００７】
薄膜のノイズ低減に対しては、３つの技術がある。即ち、粒界での組成偏析、多層アプリケーション及び物理的な粒子分離である。簡単に言えば、非磁性の薄い層で分離されて積み重ねられた強磁性膜内に磁性の多層を設けることにより、或いは、空隙化された粒子構造を生成するために低温、高圧で薄膜をスパッタリングすることにより、磁気媒体のノイズを低減でき、データ記録能力を増大できる。
【０００８】
多層アプリケーション或いは物理的な粒子分離において、スパッタリングパラメータは、媒体粒子の物理的分離を調整するのに非常に重要である。粒子サイズ、粒子結合、粒子の結晶配向性のような微視的特性について更に研究することにより、薄膜のノイズ性能（Ｎ）に改善をもたらすためのこれら２つの技術をより改良して行くことが必要とされる。また、巨視的磁気特性と微視的磁気特性の両者を最適化することが、最適な磁気記録媒体の生産を保証することになる。
【０００９】
ノイズ低減のための３つ目の技術に関して、組成分離におけるある程度の成果は、Ｃｏ母材に不溶性の元素を添加することにより達成された。一例として、ＣｏＣｒＰｔＴａやＣｏＣｒＰｔＢのようなスパッタリング４元合金は、特に、ボロンを含有する薄膜で、低ノイズ媒体を生産する有効な方法であることが立証された。しかしながら、ボロンが粒子結合の低減に有効なためには、ＣｏＣｒＰｔＢ合金内のボロン含有量は、１２原子パーセントを越える必要がある。しかし、そのような高い原子パーセントのボロンを添加した場合、材料が非常に脆くなり、高温で処理したときでさえ加工のときに割れる傾向がある。このように、高い原子パーセントのボロン添加は、その後の熱機械処理に対する材料の適合性に悪影響を与える。
【００１０】
従って、磁気データ記録層に高密度粒子構造を有した磁気記録媒体を提供し、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を改善し、且つ潜在的なデータ記録能力を増大させることが極めて望ましいと考えられる。特に、改善された組成偏析を持つボロン含有合金のような合金を提供することが望ましい。そして、その合金をスパッタターゲットに利用して、強化された組成を持つ薄膜にスパッタすることが可能である。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、磁気データ記録薄膜層をスパッタリングするためのスパッタターゲットを提供することにより前述の諸問題を解決せんとするものであり、前記スパッタターゲットは、２次粒界の析出を達成する合金組成を含む。
【００１２】
１つの観点によれば、本発明はスパッタターゲットであり、該スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１３】
本発明に係るスパッタターゲットは、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素を含んでいる。これら元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒ内への固体非混和性と、これら元素がＰｔと結合して、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の添加元素を含むような化学量論的に有利な化合式を形成する傾向に基づいて選択される。この状態は、保磁力を犠牲にしないために、Ｃｏ母材に十分なＰｔ原子比率を維持するために重大な意味を持つ。また、コバルトとクロムのどちらか一方に不溶である元素を添加することにより、その添加元素はＣｏ−Ｐｔ相から拒絶され、粒界に押しやられ、粒子の分離を増大し、結果的にＳ／Ｎ比を改善する。
【００１４】
本発明のスパッタターゲットは、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン（Ｗ），イットリウム（Ｙ），マンガン（Ｍｎ）及びモリブデン（Ｍｏ）からなるグループから選択される１つの元素である。更に、本発明のスパッタターゲットは、０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン（Ｔｉ），バナジウム（Ｖ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ），ハフニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ）及びイリジウム（Ｉｒ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１５】
本発明に係るスパッタターゲットを形成する合金は、媒体の粒界で核となり成長する化合物を含み、粒子における別のタイプの物理的分離を提供する。ＷやＭｏのような低い拡散性の他の添加元素は、新たな核生成場所を供することが期待され、更に粒子を洗練させ且つ粒界へのより多くのＣｒの偏析を促進する。
【００１６】
本発明のスパッタターゲットによってスパッタされた薄膜は、１０００エルステッド〜４０００エルステッドの間に保磁力値を持つ。この範囲に含まれるように保磁力を改善することにより、飽和後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界がユーザの所望する条件の範囲に含まれるように調整できる。その結果、Ｓ／Ｎ（Ｓ0／Ｎ）比が増大し、高密度磁気記録を意図した薄膜の全面的な磁気特性が改善する。本発明のスパッタターゲットでスパッタされた薄膜層は、Ｓ／Ｎ比において対応のＣｏＣｒＰｔＢ４元合金に対して０．５ｄＢから１．５ｄＢを超える利得を持つ。ここで、対応のＣｏＣｒＰｔＢ４元合金とは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ−Ｘ1合金でＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ及びＢがそれぞれ同じ原子パーセントを持ち、何らＸ1も添加されていない合金である。
【００１７】
第２の観点によれば、本発明は、基板とこの基板上に形成されたデータ記録薄膜層とを含む磁気記録媒体である。前記データ記録薄膜層は、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１８】
第３の観点によれば、本発明は、磁気記録媒体の製造方法にある。この方法は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１９】
下記の好ましい実施形態の記載において、同記載の一部をなす添付図面を参照して本発明を実施する特定の実施形態を説明する。尚、他の諸実施形態を利用することが可能であり、且つ、本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、スパッタターゲット材に対して最適な組成を達成するために、基本のＣｏＣｒＰｔＢ合金に選択した第５及び／又は第６の元素を添加することにより、磁気記録媒体のデータ記録容量を増大させることができる。
【００２１】
図１は、データ記録薄膜層が本発明の一実施形態による強化された組成を含むスパッタターゲットによってスパッタされた磁気記録媒体を示す。尚、図中、図７と同じ参照番号は、対応した部分を示していることを留意すべきである。
簡単に言えば、前記磁気記録媒体は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下の白金Ｐｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である、データ記録薄膜層を備える。
【００２２】
より詳しくは、磁気記録媒体３００は、非磁性の基板１０１、シード層１０２、少なくとも１つのＣｒを主成分とする非磁性の下地層１０４、少なくとも１つのＣｏを主成分とする微磁性の中間層１０５、データ記録薄膜層３０６及び潤滑層１０８を具備する。上述したように、磁気記録媒体３００のデータ記録薄膜層は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。別の変形構成として、磁気記録媒体３００は、シード層１０２、下地層１０４、中間層１０５及び／又は潤滑層１０８を省略してもよい。
【００２３】
磁気記録媒体３００は、スパッタターゲットから基板１０１上にデータ記録薄膜層３０６をスパッタリングすることによって製造される。前記スパッタターゲットもまた、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。スパッタリングプロセスは材料科学において周知である。
【００２４】
本発明に係るスパッタターゲットは、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素を含んでいる。以下により十分に論述するように、これら元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒ内への固体非混和性と、これらの元素がＰｔと結合して化学量論的に好ましい化合物形態を形成する傾向とに基づいて選択された。
【００２５】
スパッタターゲット及び相応するデータ記録薄膜層は、更にＸ2を含み、前記Ｘ2は、Ｗ，Ｙ，Ｍｎ及びＭｏからなるグループから選択される。加えて、スパッタターゲット及び相応するデータ記録薄膜層は、更に、０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3は、Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｈｆ，Ｔａ及びＩｒからなるグループから選択された元素である。付加的な別の変形構成としては、Ｘ2及び／又はＸ3を省略してもよい。
【００２６】
コバルトとクロムのどちらか一方に不溶な元素を添加することにより、その添加元素がコバルトとクロムの各相から拒否され、粒界に押し込められる。本発明に係るスパッタターゲットを形成する合金は、媒体の粒界で核となり成長する化合物を含み、粒子における別の型式の物理的分離を供する。添加元素であるＷやＭｏは、粒子を洗練させ、粒界へより一層Ｃｒの偏析を促進する新たな核生成場所を供する。
【００２７】
Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ及びＳｍのような大きな径の遷移元素を持つ合金を形成することにより、スパッタターゲットでスパッタされた磁気データ記録薄膜層が、１０００エルステッド〜４０００エルステッドを超える値の間の保磁力を有するよう調製される。この範囲に含まれるように保磁力を改善することにより、飽和後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界をユーザの所望する条件の範囲内に調整することができる。従って、Ｓ／Ｎ比は増大し、意図した高密度磁気記録性薄膜の全体的な磁気特性が改善する。粒子サイズ、粒子結合及び粒子の結晶配向性のような微視的特性が、薄膜のノイズ性能（Ｎ）を決定する。そして、巨視的磁気特性及び微視的磁気特性を最適化することが、最適なディスクを生成するために必要である。
【００２８】
本発明の１つの観点によるスパッタターゲットに用いられる第１の元素は、コバルトである。大部分のデータ記録用途において主要な元素であるコバルトは、保磁力が低く、１０００エルステッド〜４０００エルステッド超の保磁力値を有する合金を形成するためには、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ及びＳｍのような大きな径の遷移元素の添加を必要とする。
【００２９】
データ記録用途において２番目に重要な元素であるクロムは、合金内で２つの重要な目的を果たす。第１の目的は、クロムは、合金表面を酸化し不動態化することにより合金の腐食ポテンシャルを減少させる。第２の目的は、磁性合金内のクロムの存在は、粒界或いは粒子内でボロンのような他の元素の結晶相を析出させて、ノイズの低減を助成する。
【００３０】
上述したように、第３の元素であるボロンは、以前は粒子結合を減少するために用いられていた。しかしながら、粒子結合を減少するのに有効なボロンに関して、ＣｏＣｒＰｔＢ合金内のボロン含有量は、１２原子パーセントを越えなければならず、材料を高温で処理したときでさえ加工時に対して非常に脆くする。そして、ターゲット材をその後の熱機械処理に対して不適当なものにする。従って、本発明によるスパッタターゲットは、ボロンの有益な粒子結合減少効果を補足しながら、満足できる熱機械的な合金加工性を維持する合金添加物を含んでいる。
【００３１】
本発明においては、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒへの固体非混和性と、この元素がＰｔと結合して化学量論的に好ましい化合物形態を形成する傾向とに基づいて用いられる。これら選択された元素は、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の添加元素を含んだ化合物構造、また、Ｃｏ基材内の十分なＰｔ原子比率を維持するために重大な意味を持つ条件を形成して、保磁力に影響を与えないようにしているものである。これらの条件を充足すべく選択された元素は、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂである。
【００３２】
上記に挙げた元素は、媒体の粒界で核になり成長する化合物を形成し、粒子における別の型式の物理的分離を供する。更に、ＷやＭｏのような低い拡散性を有する別の添加元素は、粒子を洗練させ、また、粒界へのより多くのＣｒの偏析を促進するような新たな核生成場所を供する。
【００３３】
図２〜図４は、それぞれＣｕ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｃｒ及びＣｕ−Ｐｔの各２元合金の状態図を示し、選択された添加物としてＣｕを添加した場合の影響を示す。室温で、εＣｏ（図２）及びＣｒ（図３）の各固溶体の限界範囲を定める固溶度曲線が温度軸に同化しており、Ｃｕがこれら固溶体にごくわずかしか溶解しないことを示している。このように、図２及び図３は、銅添加物が、室温でどのようにしてコバルトとクロムに拒絶されるかをそれぞれ示している。結果的に、銅添加物は粒界に押しやられ、粒子分離を増大し、Ｓ／Ｎ比を改善する。
【００３４】
図４において、Ｃｕ−Ｐｔの状態図データは、２つの規則相であるＣｕ3ＰｔとＣｕＰｔの形成を示す。Ｃｕ3Ｐｔは、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の銅を含んだ化合物形態であるので、大部分の化学量論的に好ましい相は、Ｃｕ3Ｐｔである。Ｃｕ3Ｐｔが形成されると、保磁力に影響を与えないように、Ｃｏ母材内に十分なＰｔ原子の量が維持される。
【００３５】
図５は、Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂ原子パーセント合金の鋳放しミクロ組織を示す。このミクロ組織は、共晶の母材（ラメラ様の相として表示されている）によって囲まれた１次樹枝状晶（薄い灰色で示されている）からなる。前記樹枝状晶は、少量のＣｒが溶解したＣｏＰｔＣｕが豊富な相である。共晶の母材は、実質的にＣｒＣｏＢ相である。
【００３６】
図６は、粒子のＳＥＭ顕微鏡写真或いは後方散乱電子画像を示す。このような画像のコントラストは、種々の相の構成要素の原子量の相違により起こる。樹枝状の相が単一の相であるように見える一方、化学的にエッチングされた試料は、別のＣｕの豊富な層の存在を明らかにした。この点について、図６は、ピットを粒界で識別できる樹枝状晶の高倍率画像を示し、これは、エッチングによるＣｕ3Ｐｔの豊富な相の優先的な腐食に起因している。
【００３７】
本発明に係るスパッタターゲットを用いて磁気データ記録薄膜層をスパッタリングすることにより、最適な保磁力Ｈｃと残留磁化ＭｓでＳ／Ｎ比において０．５ｄＢから１．５ｄＢ超程度の利得となることが、Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂからなる合金及び種々のＣｕ組成を有する他の類似のベース合金で報告された。
【００３８】
第２の観点によれば、本発明は、基板とこの基板上に形成されたデータ記録薄膜層を含む磁気記録媒体にある。データ記録薄膜層は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。
【００３９】
第３の観点によれば、本発明は、磁気記録媒体の製造方法にある。この方法は、スパッタターゲットから基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットは、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ、及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1は、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。
【００４０】
上記実施形態では、特定な具体的実施形態について記述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や変形が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によってなされるであろうことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による強化された組成を含むスパッタターゲットによってスパッタされた磁気データ記録層を含む薄膜積層構造を示す図である。
【図２】Ｃｏ−Ｃｕ合金の状態図である。
【図３】Ｃｒ−Ｃｕ合金の状態図である。
【図４】Ｃｕ−Ｐｔ合金の状態図である。
【図５】Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂａｔ％合金の代表的な鋳放しミクロ組織を示す図である。
【図６】樹枝状相内のＣｕ3Ｐｔのエッチピット状況分布を示す図である。
【図７】従来の磁気記録媒体の代表的な薄膜積層構造を示す図である。
【図８】磁気材料の代表的なＭ−Ｈヒステリシスループを示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１ 基板
１０２ シード層
１０４ 下地層
１０５ 中間層
１０８ 潤滑層
３００ 磁気記録媒体
３０６ データ記録薄膜層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタターゲット、このスパッタターゲットを用いて形成した磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関し、より詳しくは、改良された金属特性を持つ合金組成からなるスパッタターゲット、このスパッタターゲットでスパッタされた磁気記録媒体及びこの磁気記録媒体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣマグネトロンスパッタリングプロセスは、例えば半導体表面を被覆したり、磁気記録媒体の表面に膜を形成したりするような、精密に制御された厚さ及び狭い原子片の許容差範囲内の物理的な付着物の薄膜を基板上に形成する種々の分野に用いられている。１つの共通の形態において、長円形状の磁場を、ターゲットの背面に磁石を配置することによりスパッタターゲットに与える。電子が、スパッタリングターゲット近傍で捕捉され、アルゴンイオンの生成を改善し、スパッタリング速度を増大する。このプラズマ内のイオンはスパッタターゲット表面に衝突してスパッタターゲットがその表面から原子を放出する。陰極のスパッタターゲットと被覆される陽極の基板との間の電圧差で、放出された原子が基板表面に所望の膜を形成する。
【０００３】
従来の磁気記録媒体は、一般的に、夫々が異なる材料の複数のスパッタターゲットにより順次基板上にスパッタされる複数の薄膜層を備える。図７に示すように、従来の磁気記録媒体の代表的な薄膜積層構造は、非磁性の基板１０１、シード層１０２、少なくとも１つのクロムを主成分とする非磁性の下地層１０４、少なくとも１つのコバルトを主成分とする微磁性の中間層１０５、少なくとも１つの磁気データ記録層１０６及び潤滑層１０８を含んでいる。
【０００４】
磁気記録媒体上の単位面積当たりの記録可能なデータ量は、データ記録層の金属特性と組成とに直接的に関係し、相応して、データ記録層をスパッタするスパッタターゲット材に関係する。図８は、振動試料型磁力計（ＶＳＭ：Vibrating Sample Magnetometer)法によって得た、データ記録薄膜層の典型的なヒステリシスループを示している。このプロセスを使用する場合、振動試料型磁力計は、準静的に電磁石からの付与磁界を用いてそのヒステリシスループの回りに磁石を駆動する。前記試料をこの磁界内で振動し、その測定システムは、与えられた磁界（Ｈ）と磁界における試料の磁化（Ｍ）を検出する。図８は、付与磁界（Ｈ）方向における材料の磁化変化を示す。
【０００５】
ヒステリシスパラメータは、飽和（又は最大）磁化（Ｍｓ）、残留磁化（Ｍｒ）、保磁力（Ｈｃ）、保磁力角型比（Ｓ*＝１−（Ｍｒ／Ｈｃ）／（ｄＭ／ｄＨ））及び残留磁化角型比（Ｓ＝Ｍｒ／Ｍｓ）を含む。残留磁化（Ｍｒ）は、磁界を零に減少させた時に残留している磁化の大きさであり、保磁力（Ｈｃ）は、飽和した後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界の大きさである。これら巨視的特性は、パルス形状、振幅及び分解能のような復唱信号（Ｓｏ）変数を決定する。
【０００６】
従来の磁気記録媒体に用いられる主な材料は、現状ではＣｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）−Ｐｔ（白金）−Ｂ（ボロン）を主成分とする強磁性の合金であり、各粒子が一般的に１０ｎｍ以下のナノスケールの粒子列で配列されている。これら粒界で粒間ギャップは、一般的に非常に狭い。そして、その粒間ギャップは多くの場合、静磁気及び粒間変化を妨げるには不十分である。
【０００７】
薄膜のノイズ低減に対しては、３つの技術がある。即ち、粒界での組成偏析、多層アプリケーション及び物理的な粒子分離である。簡単に言えば、非磁性の薄い層で分離されて積み重ねられた強磁性膜内に磁性の多層を設けることにより、或いは、空隙化された粒子構造を生成するために低温、高圧で薄膜をスパッタリングすることにより、磁気媒体のノイズを低減でき、データ記録能力を増大できる。
【０００８】
多層アプリケーション或いは物理的な粒子分離において、スパッタリングパラメータは、媒体粒子の物理的分離を調整するのに非常に重要である。粒子サイズ、粒子結合、粒子の結晶配向性のような微視的特性について更に研究することにより、薄膜のノイズ性能（Ｎ）に改善をもたらすためのこれら２つの技術をより改良して行くことが必要とされる。また、巨視的磁気特性と微視的磁気特性の両者を最適化することが、最適な磁気記録媒体の生産を保証することになる。
【０００９】
ノイズ低減のための３つ目の技術に関して、組成分離におけるある程度の成果は、Ｃｏ母材に不溶性の元素を添加することにより達成された。一例として、ＣｏＣｒＰｔＴａやＣｏＣｒＰｔＢのようなスパッタリング４元合金は、特に、ボロンを含有する薄膜で、低ノイズ媒体を生産する有効な方法であることが立証された。しかしながら、ボロンが粒子結合の低減に有効なためには、ＣｏＣｒＰｔＢ合金内のボロン含有量は、１２原子パーセントを越える必要がある。しかし、そのような高い原子パーセントのボロンを添加した場合、材料が非常に脆くなり、高温で処理したときでさえ加工のときに割れる傾向がある。このように、高い原子パーセントのボロン添加は、その後の熱機械処理に対する材料の適合性に悪影響を与える。
【００１０】
従って、磁気データ記録層に高密度粒子構造を有した磁気記録媒体を提供し、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を改善し、且つ潜在的なデータ記録能力を増大させることが極めて望ましいと考えられる。特に、改善された組成偏析を持つボロン含有合金のような合金を提供することが望ましい。そして、その合金をスパッタターゲットに利用して、強化された組成を持つ薄膜にスパッタすることが可能である。
【発明の開示】
【００１１】
本発明は、磁気データ記録薄膜層をスパッタリングするためのスパッタターゲットを提供することにより前述の諸問題を解決せんとするものであり、前記スパッタターゲットは、２次粒界の析出を達成する合金組成を含む。
【００１２】
１つの観点によれば、本発明はスパッタターゲットであり、該スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１３】
本発明に係るスパッタターゲットは、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素を含んでいる。これら元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒ内への固体非混和性と、これら元素がＰｔと結合して、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の添加元素を含むような化学量論的に有利な化合式を形成する傾向に基づいて選択される。この状態は、保磁力を犠牲にしないために、Ｃｏ母材に十分なＰｔ原子比率を維持するために重大な意味を持つ。また、コバルトとクロムのどちらか一方に不溶である元素を添加することにより、その添加元素はＣｏ−Ｐｔ相から拒絶され、粒界に押しやられ、粒子の分離を増大し、結果的にＳ／Ｎ比を改善する。
【００１４】
本発明のスパッタターゲットは、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン（Ｗ），イットリウム（Ｙ），マンガン（Ｍｎ）及びモリブデン（Ｍｏ）からなるグループから選択される１つの元素である。更に、本発明のスパッタターゲットは、０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン（Ｔｉ），バナジウム（Ｖ），ジルコニウム（Ｚｒ），ニオブ（Ｎｂ），ルテニウム（Ｒｕ），ロジウム（Ｒｈ），パラジウム（Ｐｄ），ハフニウム（Ｈｆ），タンタル（Ｔａ）及びイリジウム（Ｉｒ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１５】
本発明に係るスパッタターゲットを形成する合金は、媒体の粒界で核となり成長する化合物を含み、粒子における別のタイプの物理的分離を提供する。ＷやＭｏのような低い拡散性の他の添加元素は、新たな核生成場所を供することが期待され、更に粒子を洗練させ且つ粒界へのより多くのＣｒの偏析を促進する。
【００１６】
本発明のスパッタターゲットによってスパッタされた薄膜は、１０００エルステッド〜４０００エルステッドの間に保磁力値を持つ。この範囲に含まれるように保磁力を改善することにより、飽和後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界がユーザの所望する条件の範囲に含まれるように調整できる。その結果、Ｓ／Ｎ（Ｓ0／Ｎ）比が増大し、高密度磁気記録を意図した薄膜の全面的な磁気特性が改善する。本発明のスパッタターゲットでスパッタされた薄膜層は、Ｓ／Ｎ比において対応のＣｏＣｒＰｔＢ４元合金に対して０．５ｄＢから１．５ｄＢを超える利得を持つ。ここで、対応のＣｏＣｒＰｔＢ４元合金とは、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｐｔ−Ｂ−Ｘ1合金でＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ及びＢがそれぞれ同じ原子パーセントを持ち、何らＸ1も添加されていない合金である。
【００１７】
第２の観点によれば、本発明は、基板とこの基板上に形成されたデータ記録薄膜層とを含む磁気記録媒体である。前記データ記録薄膜層は、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１８】
第３の観点によれば、本発明は、磁気記録媒体の製造方法にある。この方法は、スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットは、コバルト（Ｃｏ）、０より多く２４原子パーセント以下のクロム（Ｃｒ）、０より多く２０原子パーセント以下の白金（Ｐｔ）、０より多く２０原子パーセント以下のボロン（Ｂ）及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀（Ａｇ），セリウム（Ｃｅ），銅（Ｃｕ），ジスプロシウム（Ｄｙ），エルビウム（Ｅｒ），ユーロピウム（Ｅｕ），ガドリニウム（Ｇｄ），ホルミウム（Ｈｏ），インジウム（Ｉｎ），ランタン（Ｌａ），ルテチウム（Ｌｕ），モリブデン（Ｍｏ），ネオジム（Ｎｄ），プラセオジム（Ｐｒ），サマリウム（Ｓｍ），タリウム（Ｔｌ），タングステン（Ｗ）及びイッテルビウム（Ｙｂ）からなるグループから選択された１つの元素である。
【００１９】
下記の好ましい実施形態の記載において、同記載の一部をなす添付図面を参照して本発明を実施する特定の実施形態を説明する。尚、他の諸実施形態を利用することが可能であり、且つ、本発明を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、スパッタターゲット材に対して最適な組成を達成するために、基本のＣｏＣｒＰｔＢ合金に選択した第５及び／又は第６の元素を添加することにより、磁気記録媒体のデータ記録容量を増大させることができる。
【００２１】
図１は、データ記録薄膜層が本発明の一実施形態による強化された組成を含むスパッタターゲットによってスパッタされた磁気記録媒体を示す。尚、図中、図７と同じ参照番号は、対応した部分を示していることを留意すべきである。
簡単に言えば、前記磁気記録媒体は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下の白金Ｐｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である、データ記録薄膜層を備える。
【００２２】
より詳しくは、磁気記録媒体３００は、非磁性の基板１０１、シード層１０２、少なくとも１つのＣｒを主成分とする非磁性の下地層１０４、少なくとも１つのＣｏを主成分とする微磁性の中間層１０５、データ記録薄膜層３０６及び潤滑層１０８を具備する。上述したように、磁気記録媒体３００のデータ記録薄膜層は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1を含み、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。別の変形構成として、磁気記録媒体３００は、シード層１０２、下地層１０４、中間層１０５及び／又は潤滑層１０８を省略してもよい。
【００２３】
磁気記録媒体３００は、スパッタターゲットから基板１０１上にデータ記録薄膜層３０６をスパッタリングすることによって製造される。前記スパッタターゲットもまた、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。スパッタリングプロセスは材料科学において周知である。
【００２４】
本発明に係るスパッタターゲットは、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素を含んでいる。以下により十分に論述するように、これら元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒ内への固体非混和性と、これらの元素がＰｔと結合して化学量論的に好ましい化合物形態を形成する傾向とに基づいて選択された。
【００２５】
スパッタターゲット及び相応するデータ記録薄膜層は、更にＸ2を含み、前記Ｘ2は、Ｗ，Ｙ，Ｍｎ及びＭｏからなるグループから選択される。加えて、スパッタターゲット及び相応するデータ記録薄膜層は、更に、０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3は、Ｔｉ，Ｖ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｈｆ，Ｔａ及びＩｒからなるグループから選択された元素である。付加的な別の変形構成としては、Ｘ2及び／又はＸ3を省略してもよい。
【００２６】
コバルトとクロムのどちらか一方に不溶な元素を添加することにより、その添加元素がコバルトとクロムの各相から拒否され、粒界に押し込められる。本発明に係るスパッタターゲットを形成する合金は、媒体の粒界で核となり成長する化合物を含み、粒子における別の型式の物理的分離を供する。添加元素であるＷやＭｏは、粒子を洗練させ、粒界へより一層Ｃｒの偏析を促進する新たな核生成場所を供する。
【００２７】
Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ及びＳｍのような大きな径の遷移元素を持つ合金を形成することにより、スパッタターゲットでスパッタされた磁気データ記録薄膜層が、１０００エルステッド〜４０００エルステッドを超える値の間の保磁力を有するよう調製される。この範囲に含まれるように保磁力を改善することにより、飽和後に磁化を零にするのに必要な反対方向の磁界をユーザの所望する条件の範囲内に調整することができる。従って、Ｓ／Ｎ比は増大し、意図した高密度磁気記録性薄膜の全体的な磁気特性が改善する。粒子サイズ、粒子結合及び粒子の結晶配向性のような微視的特性が、薄膜のノイズ性能（Ｎ）を決定する。そして、巨視的磁気特性及び微視的磁気特性を最適化することが、最適なディスクを生成するために必要である。
【００２８】
本発明の１つの観点によるスパッタターゲットに用いられる第１の元素は、コバルトである。大部分のデータ記録用途において主要な元素であるコバルトは、保磁力が低く、１０００エルステッド〜４０００エルステッド超の保磁力値を有する合金を形成するためには、Ｐｔ、Ｔａ、Ｉｒ及びＳｍのような大きな径の遷移元素の添加を必要とする。
【００２９】
データ記録用途において２番目に重要な元素であるクロムは、合金内で２つの重要な目的を果たす。第１の目的は、クロムは、合金表面を酸化し不動態化することにより合金の腐食ポテンシャルを減少させる。第２の目的は、磁性合金内のクロムの存在は、粒界或いは粒子内でボロンのような他の元素の結晶相を析出させて、ノイズの低減を助成する。
【００３０】
上述したように、第３の元素であるボロンは、以前は粒子結合を減少するために用いられていた。しかしながら、粒子結合を減少するのに有効なボロンに関して、ＣｏＣｒＰｔＢ合金内のボロン含有量は、１２原子パーセントを越えなければならず、材料を高温で処理したときでさえ加工時に対して非常に脆くする。そして、ターゲット材をその後の熱機械処理に対して不適当なものにする。従って、本発明によるスパッタターゲットは、ボロンの有益な粒子結合減少効果を補足しながら、満足できる熱機械的な合金加工性を維持する合金添加物を含んでいる。
【００３１】
本発明においては、遷移、高融点及び希土類の各グループから選択された元素は、Ｃｏ及び／又はＣｒへの固体非混和性と、この元素がＰｔと結合して化学量論的に好ましい化合物形態を形成する傾向とに基づいて用いられる。これら選択された元素は、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の添加元素を含んだ化合物構造、また、Ｃｏ基材内の十分なＰｔ原子比率を維持するために重大な意味を持つ条件を形成して、保磁力に影響を与えないようにしているものである。これらの条件を充足すべく選択された元素は、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂである。
【００３２】
上記に挙げた元素は、媒体の粒界で核になり成長する化合物を形成し、粒子における別の型式の物理的分離を供する。更に、ＷやＭｏのような低い拡散性を有する別の添加元素は、粒子を洗練させ、また、粒界へのより多くのＣｒの偏析を促進するような新たな核生成場所を供する。
【００３３】
図２〜図４は、それぞれＣｕ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｃｒ及びＣｕ−Ｐｔの各２元合金の状態図を示し、選択された添加物としてＣｕを添加した場合の影響を示す。室温で、εＣｏ（図２）及びＣｒ（図３）の各固溶体の限界範囲を定める固溶度曲線が温度軸に同化しており、Ｃｕがこれら固溶体にごくわずかしか溶解しないことを示している。このように、図２及び図３は、銅添加物が、室温でどのようにしてコバルトとクロムに拒絶されるかをそれぞれ示している。結果的に、銅添加物は粒界に押しやられ、粒子分離を増大し、Ｓ／Ｎ比を改善する。
【００３４】
図４において、Ｃｕ−Ｐｔの状態図データは、２つの規則相であるＣｕ3ＰｔとＣｕＰｔの形成を示す。Ｃｕ3Ｐｔは、低い割合のＰｔ原子と支配的な割合の銅を含んだ化合物形態であるので、大部分の化学量論的に好ましい相は、Ｃｕ3Ｐｔである。Ｃｕ3Ｐｔが形成されると、保磁力に影響を与えないように、Ｃｏ母材内に十分なＰｔ原子の量が維持される。
【００３５】
図５は、Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂ原子パーセント合金の鋳放しミクロ組織を示す。このミクロ組織は、共晶の母材（ラメラ様の相として表示されている）によって囲まれた１次樹枝状晶（薄い灰色で示されている）からなる。前記樹枝状晶は、少量のＣｒが溶解したＣｏＰｔＣｕが豊富な相である。共晶の母材は、実質的にＣｒＣｏＢ相である。
【００３６】
図６は、粒子のＳＥＭ顕微鏡写真或いは後方散乱電子画像を示す。このような画像のコントラストは、種々の相の構成要素の原子量の相違により起こる。樹枝状の相が単一の相であるように見える一方、化学的にエッチングされた試料は、別のＣｕの豊富な層の存在を明らかにした。この点について、図６は、ピットを粒界で識別できる樹枝状晶の高倍率画像を示し、これは、エッチングによるＣｕ3Ｐｔの豊富な相の優先的な腐食に起因している。
【００３７】
本発明に係るスパッタターゲットを用いて磁気データ記録薄膜層をスパッタリングすることにより、最適な保磁力Ｈｃと残留磁化ＭｓでＳ／Ｎ比において０．５ｄＢから１．５ｄＢ超程度の利得となることが、Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂからなる合金及び種々のＣｕ組成を有する他の類似のベース合金で報告された。
【００３８】
第２の観点によれば、本発明は、基板とこの基板上に形成されたデータ記録薄膜層を含む磁気記録媒体にある。データ記録薄膜層は、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1が、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。
【００３９】
第３の観点によれば、本発明は、磁気記録媒体の製造方法にある。この方法は、スパッタターゲットから基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットは、Ｃｏ、０より多く２４原子パーセント以下のＣｒ、０より多く２０原子パーセント以下のＰｔ、０より多く２０原子パーセント以下のＢ、及び０より多く１０原子パーセント以下Ｘ1からなり、前記Ｘ1は、Ａｇ，Ｃｅ，Ｃｕ，Ｄｙ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｉｎ，Ｌａ，Ｌｕ，Ｍｏ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｓｍ，Ｔｌ，Ｗ及びＹｂからなるグループから選択された１つの元素である。
【００４０】
上記実施形態では、特定な具体的実施形態について記述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や変形が本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当業者によってなされるであろうことは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態による強化された組成を含むスパッタターゲットによってスパッタされた磁気データ記録層を含む薄膜積層構造を示す図である。
【図２】Ｃｏ−Ｃｕ合金の状態図である。
【図３】Ｃｒ−Ｃｕ合金の状態図である。
【図４】Ｃｕ−Ｐｔ合金の状態図である。
【図５】Ｃｏ−１４Ｃｒ−１２．５Ｐｔ−６Ｃｕ−１２Ｂａｔ％合金の代表的な鋳放しミクロ組織を示す図である。
【図６】樹枝状相内のＣｕ3Ｐｔのエッチピット状況分布を示す図である。
【図７】従来の磁気記録媒体の代表的な薄膜積層構造を示す図である。
【図８】磁気材料の代表的なＭ−Ｈヒステリシスループを示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１ 基板
１０２ シード層
１０４ 下地層
１０５ 中間層
１０８ 潤滑層
３００ 磁気記録媒体
３０６ データ記録薄膜層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項２】
更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項３】
更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項４】
更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項３に記載のスパッタターゲット。
【請求項５】
基板と、
該基板上に形成されたデータ記録薄膜層と、
を備え、
前記データ記録薄膜層が、コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
前記データ記録薄膜層が、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記データ記録薄膜層が、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記データ記録薄膜層が、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記データ記録薄膜層が、１０００エルステッド〜４０００エルステッドの間に保磁力値を持つ請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記データ記録薄膜層が、信号対雑音比において、対応のコバルト・クロム・白金・ボロン４元合金に対して少なくとも１．５ｄＢの利得を有する請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
磁気記録媒体の製造方法であって、
スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットが、コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン、及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記スパッタターゲットが、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記スパッタターゲットが、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記スパッタターゲットが、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とするスパッタターゲット。
【請求項２】
更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項３】
更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項１に記載のスパッタターゲット。
【請求項４】
更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項３に記載のスパッタターゲット。
【請求項５】
基板と、
該基板上に形成されたデータ記録薄膜層と、
を備え、
前記データ記録薄膜層が、コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項６】
前記データ記録薄膜層が、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項７】
前記データ記録薄膜層が、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項８】
前記データ記録薄膜層が、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項７に記載の磁気記録媒体。
【請求項９】
前記データ記録薄膜層が、１０００エルステッド〜４０００エルステッドの間に保磁力値を持つ請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１０】
前記データ記録薄膜層が、信号対雑音比において、対応のコバルト・クロム・白金・ボロン４元合金に対して少なくとも１．５ｄＢの利得を有する請求項５に記載の磁気記録媒体。
【請求項１１】
磁気記録媒体の製造方法であって、
スパッタターゲットで基板上に少なくとも第１のデータ記録薄膜層をスパッタリングするステップを含み、前記スパッタターゲットが、コバルト、０より多く２４原子パーセント以下のクロム、０より多く２０原子パーセント以下の白金、０より多く２０原子パーセント以下のボロン、及び０より多く１０原子パーセント以下のＸ1を含み、前記Ｘ1が、銀，セリウム，銅，ジスプロシウム，エルビウム，ユーロピウム，ガドリニウム，ホルミウム，インジウム，ランタン，ルテチウム，モリブデン，ネオジム，プラセオジム，サマリウム，タリウム，タングステン及びイッテルビウムからなるグループから選択された１つの元素であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
前記スパッタターゲットが、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１３】
前記スパッタターゲットが、更に０〜７原子パーセントまでのＸ3を含み、前記Ｘ3が、チタン，バナジウム，ジルコニウム，ニオブ，ルテニウム，ロジウム，パラジウム，ハフニウム，タンタル及びイリジウムからなるグループから選択された１つの元素である請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１４】
前記スパッタターゲットが、更にＸ2を含み、前記Ｘ2が、タングステン，イットリウム，マンガン及びモリブデンからなるグループから選択された１つの元素である請求項１３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−４６１１（Ｐ２００６−４６１１Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７０３１６（Ｐ２００５−１７０３１６）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（５０３３７５４４１）ヘラエウス インコーポレーテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＲＡＥＵＳ，ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【出願人】（５０３３７５４４１）ヘラエウス インコーポレーテッド (5)
【氏名又は名称原語表記】ＨＥＲＡＥＵＳ，ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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