垂直磁気ディスク
【課題】補助記録層としての機能を維持しつつ薄膜化を図り、ＳＮＲの向上およびオーバーライト特性の向上を図る。
【解決手段】本発明に係る垂直磁気ディスクの代表的な構成は、基板上に、グラニュラ磁性層１６０と、該グラニュラ磁性層１６０より上方に配置された補助記録層１８０とを備え、グラニュラ磁性層１６０は柱状に成長したＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子の周囲に酸化物を主成分とする非磁性物質が偏析して粒界部が形成されたグラニュラ構造を有し、補助記録層１８０はＣｏＣｒＰｔＲｕ合金を主成分とし、膜厚が１．５ｎｍ〜４．０ｎｍであることを特徴とする。
【解決手段】本発明に係る垂直磁気ディスクの代表的な構成は、基板上に、グラニュラ磁性層１６０と、該グラニュラ磁性層１６０より上方に配置された補助記録層１８０とを備え、グラニュラ磁性層１６０は柱状に成長したＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子の周囲に酸化物を主成分とする非磁性物質が偏析して粒界部が形成されたグラニュラ構造を有し、補助記録層１８０はＣｏＣｒＰｔＲｕ合金を主成分とし、膜厚が１．５ｎｍ〜４．０ｎｍであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率６０％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の磁気記録媒体にして、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
垂直磁気ディスクの高記録密度化のために重要な要素としては、トラック幅の狭小化によるＴＰＩ(Tracks per Inch)の向上、及び、ＢＰＩ(Bits per Inch)向上時のシグナルノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）やオーバーライト特性（ＯＷ特性）などの電磁変換特性の確保、さらには、前記により記録ビットが小さくなった状態での熱揺らぎ耐性の確保、などが上げられる。中でも、高記録密度条件でのＳＮＲの向上は重要である。
【０００４】
近年主流になっているグラニュラ構造の磁性層は、柱状に成長したＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子の周囲に酸化物を主成分とする非磁性物質が偏析して粒界部が形成されている。この構成では磁性粒子同士が分離されているためにノイズが低減され、高ＳＮＲに有効である。さらにＳＮＲを高めるための重要な要素は、結晶配向性を高めることである。Ｃｏはｈｃｐ構造（六方細密格子構造）を取り、ｃ軸方向（結晶格子である六角柱の軸方向）が磁化容易軸となる。したがって、より多くの結晶のｃ軸をより垂直方向に配向させることにより、ノイズが低減し、またシグナルが強くなって、相乗効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【０００５】
スパッタによってｈｃｐ構造の金属を成膜するとき、膜厚が厚くなるほど結晶配向性は向上する傾向にある。そこでグラニュラ磁性層の結晶配向性を初期成長段階から高めるために、従来からｈｃｐ構造の金属であるＲｕで下地層（中間層とも呼ばれている）を成膜し、その上にグラニュラ磁性層を成膜することが行われている。そしてさらに、Ｒｕ下地層の下に結晶性の前下地層（シード層とも呼ばれている）を設け、Ｒｕ下地層の結晶配向性を向上させることが行われている。
【０００６】
特許文献１には、裏打ち層を構成する軟磁性膜を非晶質構造、下地膜（本願でいう前下地層に相当する）をＮｉＷ合金、中間膜（本願でいう下地層に相当する）をＲｕ合金とする構成が記載されている。特許文献１によれば、下地膜をＮｉＷ合金、中間膜をＲｕ合金とすることにより、生産性に優れ、かつ高密度の情報の記録再生が可能であると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今後、さらなる高記録密度化を図るために、磁性粒子、ひいてはその土台であるところの下地層の結晶配向性をさらに改善し、ＳＮＲを向上させる必要がある。
【０００９】
そこで本発明は、Ｎｉ系合金からなる前下地層の結晶配向性をさらに向上させることにより、ＳＮＲの向上と高記録密度化を図った垂直磁気ディスクを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る垂直磁気ディスクの代表的な構成は、基板上に、非晶質合金層と、非晶質合金層の上に設けられる前下地層と、前下地層の上に設けられたｈｃｐ結晶構造のＲｕまたはＲｕ系合金からなる下地層と、下地層の上に設けられたグラニュラ磁性層とを備え、非晶質合金層はＴａを含み、前下地層は、微結晶のＴｉまたはＴｉ合金からなる第１前下地層と、ｆｃｃ結晶構造のＮｉ系合金からなる第２前下地層とを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、非晶質合金層にＴａを含ませることによって高い非晶質性を確保し、表面の平坦な膜を形成することができる。次に、ＴｉまたはＴｉ合金の微結晶からなる第１前下地層を形成することによって、高い平坦性を維持しつつ微細構造の土台を作ることができる。このとき、Ｔａ含有膜上にＴｉまたはＴｉ合金の薄膜を形成するため、他の元素を積層する場合のように界面の荒れがないため、平坦性が保たれる。
【００１２】
さらに、ｆｃｃ結晶構造の第２前下地層を形成することによって、前述の２つの層で形成された平坦性と微細構造を引き継ぎ、結晶配向性と微細構造に優れたｆｃｃ結晶構造の層を得ることができる。ここで、Ｔｉの微結晶からなる層は、Ｎｉ系合金の結晶配向性を向上させる事ができる。これにより下地層およびグラニュラ磁性層の磁性粒の結晶配向性を向上させて、ＳＮＲを向上させることができる。
【００１３】
非晶質合金層は、Ｔａを３０ａｔ％以上含むことが好ましい。これにより有効に非晶質化を促進し、表面の平坦化を図ることができる。
【００１４】
第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。第１前下地層の膜厚が１ｎｍ〜５ｎｍの間でＳＮＲにピークを有するため、この間の膜厚で微結晶になっていると考えられるからである。１ｎｍ未満で特性向上が見られないのは、薄すぎて第１前下地層が非晶質構造になっているためと考えられる。５ｎｍより厚いと特性（ＳＮＲ）が却って低下してしまうのは、Ｔｉがｈｃｐ結晶構造を形成してしまい、Ｔｉを含有する第1前下地層の結晶粒が肥大化し、この事により下地層、グラニュラ磁性層の粒が肥大化したためと考えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｔａを含む非晶質合金層によって平坦化を図り、次に微結晶の第１前下地層によって、ｆｃｃ結晶構造の第２前下地層の結晶配向性の向上を図ることができる。さらに磁性粒の結晶配向性が改善されることにより、ＳＮＲを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】垂直磁気ディスクの構成を説明する図である。
【図２】Ｔｉの膜厚とＸ線回折強度を示す図である。
【図３】第１前下地層の膜厚と下地層のΔθ５０およびＳＮＲの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
（垂直磁気ディスク）
図１は、第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気ディスク１００は、基板１１０、付着層１２０、軟磁性層１３０、非晶質合金層１３８、前下地層１４０（第１前下地層１４２および第２前下地層１４４を含む）、下地層１５０、グラニュラ磁性層１６０、分断層１７０、補助記録層１８０、保護層１９０、潤滑層２００で構成されている。
【００１９】
基板１１０は、例えばアモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性の基板１１０を得ることができる。
【００２０】
基板１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１２０から補助記録層１８０まで順次成膜を行い、保護層１９０はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層２００をディップコート法により形成することができる。以下、各層の構成について説明する。
【００２１】
付着層１２０は基板１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１３０と基板１１０との密着強度を高める機能を備えている。付着層１２０は、例えばＣｒＴｉ系非晶質合金、ＣｏＷ系非晶質合金、ＣｒＷ系非晶質合金、ＣｒＴａ系非晶質合金、ＣｒＮｂ系非晶質合金等のアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。付着層１２０の膜厚は、例えば２〜２０ｎｍ程度とすることができる。付着層１２０は単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。
【００２２】
軟磁性層１３０は、垂直磁気記録方式において信号を記録する際、ヘッドからの書き込み磁界を収束することによって、磁気記録層への信号の書き易さと高密度化を助ける働きをする。軟磁性材料としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金の他、ＦｅＣｏＣｒＢ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＮｉＴａＺｒなどのＦｅＣｏ系合金や、ＮｉＦｅ系合金などの軟磁気特性を示す材料を用いることができる。また、軟磁性層１３０のほぼ中間にＲｕからなるスペーサ層を介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。こうすることで磁化の垂直成分を極めて少なくすることができるため、軟磁性層１３０から生じるノイズを低減することができる。スペーサ層を介在させた構成の場合、軟磁性層１３０の膜厚は、スペーサ層が０．３〜０．９ｎｍ程度、その上下の軟磁性材料の層をそれぞれ１０〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００２３】
非晶質合金層１３８は、Ｔａを含み、表面の平坦性を担保する層である。Ｔａは非晶質性を高める働きを有しており、極めて表面の平坦な膜を形成することができる。Ｔａの高い非晶質性を確保するために、Ｔａは３０ａｔ％以上含むことが好ましい。具体例としては、ＮｉＴａ、ＣｒＴａとすることができる。またＴａを含む非晶質合金層１３８の上に次に述べる第１前下地層１４２を成膜しても界面が荒れることがなく、平坦性が確保される。
【００２４】
前下地層１４０は、第１前下地層１４２および第２前下地層から構成される。前下地層１４０は、この上方に形成される下地層１５０の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備える。
【００２５】
第１前下地層１４２は、ＴｉまたはＴｉ合金からなる微結晶構造を有している。微結晶構造とは、微細な結晶の集合によって形成されている状態である。微結晶構造となっているかどうかは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：X-ray diffaction）で測定したときに回折線のピークがほぼ現れないことによって確認することができる。Ｔｉ合金としては、Ｔｉの比率が高いほど微結晶を形成しやすく好ましい。さらには、意図しない不純物を除けばＴｉであることが好ましい。
【００２６】
第１前下地層１４２が微結晶であることにより、Ｔｉの微結晶の上に第２前下地層１４４のＮｉ系合金の結晶が成長するため、第２前下地層１４４の結晶配向性を向上させることができる。これにより、ＳＮＲの向上を図ることができる。仮に第１前下地層１４２が非晶質であるとすると、第２前下地層１４４は何もないところから結晶成長を開始するため、ｆｃｃの結晶配向性が整うまでに多くの膜厚を要する。この事により粒の肥大化が懸念される。一方、第１前下地層１４２が結晶質であると、第２前下地層１４４はその結晶構造を継承しながら成長しようとするため、格子マッチングに支障をきたし、結晶配向性が低下してしまう場合もある。
【００２７】
第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。第１前下地層１４２の膜厚が１ｎｍ〜５ｎｍの間でＳＮＲにピークを有するため、この間の膜厚で微結晶になっていると考えられるからである。１ｎｍ未満で特性向上が見られないのは、薄すぎて第１前下地層１４２が非晶質構造になっているためと考えられる。５ｎｍより厚いと特性が却って低下してしまうのは、Ｔｉが結晶構造を形成してしまうためと考えられる。
【００２８】
第２前下地層１４４は、ｆｃｃ結晶構造（面心立方構造）のＮｉ系合金からなり、（１１１）面が基板１１０の主表面と平行となるよう配向している。第２前下地層１４４の材料としては、例えば、Ｎｉを主成分として、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、等を１つ以上添加させた合金とすることができる。具体的には、ＮｉＶ、ＮｉＣｒ、ＮｉＴａ、ＮｉＷ、ＮｉＶＣｒ等を好適に選択することができる。なお主成分とは、最も多く含まれている成分をいう。第２前下地層１４４の膜厚は１〜２０ｎｍ程度とすることができる。
【００２９】
下地層１５０はｈｃｐ構造であって、この上方に形成されるグラニュラ磁性層１６０のｈｃｐ構造の磁性結晶粒子の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備え、グラニュラ構造のいわば土台となる層である。ＲｕはＣｏと同じｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁性粒を良好に配向させることができる。したがって、下地層１５０の結晶配向性が高いほど、グラニュラ磁性層１６０の結晶配向性を向上させることができる。また、下地層１５０の粒径を微細化することによって、グラニュラ磁性層の粒径を微細化することができる。下地層１５０の材料としてはＲｕが代表的であるが、さらにＣｒ、Ｃｏなどの金属や、酸化物を添加することもできる。下地層１５０の膜厚は、例えば５〜４０ｎｍ程度とすることができる。
【００３０】
また、スパッタ時のガス圧を変更することにより下地層１５０を２層構造としてもよい。具体的には、下地層１５０の上層側を形成する際に下層側を形成するときよりもＡｒのガス圧を高圧にすると、上方のグラニュラ磁性層１６０の結晶配向性を良好に維持したまま、磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３１】
グラニュラ磁性層１６０は、Ｃｏ−Ｐｔ系合金を主成分とする強磁性体の磁性粒子の周囲に、酸化物を主成分とする非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している。例えば、ＣｏＣｒＰｔ系合金にＳｉＯ２や、ＴｉＯ２などを混合したターゲットを用いて成膜することにより、ＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁性粒子（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＳｉＯ２や、ＴｉＯ２が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラ構造を形成することができる。
【００３２】
なお、上記に示したグラニュラ磁性層１６０に用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。ＣｏＣｒＰｔ系合金としては、ＣｏＣｒＰｔに、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕなどを１種類以上添加してもよい。また、粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化コバルト（ＣｏＯまたはＣｏ３Ｏ４）、等の酸化物を例示できる。また、１種類の酸化物のみならず、２種類以上の酸化物を複合させて使用することも可能である。
【００３３】
分断層１７０は、グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間に設けられ、これらの層の間の交換結合の強さを調整する作用を持つ。これによりグラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間、およびグラニュラ磁性層１６０内の隣接する磁性粒子の間に働く磁気的な相互作用の強さを調節することができるため、ＨｃやＨｎといった熱揺らぎ耐性に関係する静磁気的な値は維持しつつ、オーバーライト特性、ＳＮＲ特性などの記録再生特性を向上させることができる。
【００３４】
分断層１７０は、結晶配向性の継承を低下させないために、ｈｃｐ結晶構造を持つＲｕやＣｏを主成分とする層であることが好ましい。Ｒｕ系材料としては、Ｒｕの他に、Ｒｕに他の金属元素や酸素または酸化物を添加したものが使用できる。また、Ｃｏ系材料としては、ＣｏＣｒ合金などが使用できる。具体例としては、Ｒｕ、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３、Ｒｕ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２などが使用できる。なお分断層１７０には通常非磁性材料が用いられるが、弱い磁性を有していてもよい。また、良好な交換結合強度を得るために、分断層１７０の膜厚は、０．２〜１．０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３５】
また分断層１７０の構造に対する作用としては、上層の補助記録層１８０の結晶粒子の分離の促進である。例えば、上層が酸化物のように非磁性物質を含まない材料であっても、磁性結晶粒子の粒界を明瞭化させることができる。
【００３６】
補助記録層１８０は基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１８０は、グラニュラ磁性層１６０に対して磁気的相互作用（交換結合）を有するため、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎ等の静磁気特性を調整することが可能であり、これにより熱揺らぎ耐性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。補助記録層１８０の材料としてはＣｏＣｒＰｔ合金を用いることができ、さらに、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ等の添加物を加えてもよい。具体的には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＣｕＢなどとすることができる。また、補助記録層１８０の膜厚は、例えば３〜１０ｎｍとすることができる。
【００３７】
なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が途切れずにつながっていることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１８０全体で観察すれば必ずしも単一の磁石ではなく、部分的に磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。すなわち補助記録層１８０は、複数の磁性粒子の集合体にまたがって（かぶさるように）磁性が連続していればよい。この条件を満たす限り、補助記録層１８０において例えばＣｒが偏析した構造であっても良い。
【００３８】
保護層１９０は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気ディスク１００を防護するための層である。保護層１９０は、カーボンを含む膜をＣＶＤ法により成膜して形成することができる。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気ディスク１００を防護することができるため好適である。保護層１９０の膜厚は、例えば２〜６ｎｍとすることができる。
【００３９】
潤滑層２００は、垂直磁気ディスク１００の表面に磁気ヘッドが接触した際に、保護層１９０の損傷を防止するために形成される。例えば、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により塗布して成膜することができる。潤滑層２００の膜厚は、例えば０．５〜２．０ｎｍとすることができる。
【００４０】
（実施例１）
上記構成の垂直磁気ディスク１００の有効性を確かめるために、以下の実施例と比較例を用いて説明する。
【００４１】
実施例として、基板１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１２０から補助記録層１３２まで順次成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のＡｒガス圧は０．６Ｐａである。付着層１２０はＣｒ−５０Ｔｉを１０ｎｍ成膜した。軟磁性層１３０は、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２（４０Ｆｅ−６０Ｃｏ）−３Ｔａ−５Ｚｒをそれぞれ２０ｎｍ成膜した。非晶質合金層１３８は５０Ｎｉ−５０Ｔａで２．０ｎｍ成膜した。第１前下地層１４２はＴｉを用いて、下記のように様々な膜厚で成膜した。第２前下地層１４４はＮｉ−５Ｗを８ｎｍ成膜した。下地層１５０は０．６ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した上に５ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した。グラニュラ磁性層１６０は、３Ｐａで９０（７０Ｃｏ−１０Ｃｒ−２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を２ｎｍ成膜した上に、さらに３Ｐａで９０（７２Ｃｏ−１０Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−５（ＴｉＯ２）を１２ｎｍ成膜した。分断層１７０はＲｕを０．３ｎｍ成膜した。補助記録層１８０は６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂを６ｎｍ成膜した。保護層１９０はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４．０ｎｍ成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層２００はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて１ｎｍ形成した。
【００４２】
図２はＴｉの膜厚とＸ線回折強度を示す図である。図に示すように、Ｔｉ薄膜は５ｎｍ以上でＴｉ（００２面）のＸ線回折ピークが観測される（３６．５〜３７°近傍）。このことから、Ｔｉは５ｎｍより厚くなると結晶化が進み、５ｎｍ以下では微結晶であることがわかる。
【００４３】
図３は第１前下地層の膜厚と下地層のΔθ５０およびＳＮＲの関係を示す図である。ここで非晶質下地層１５０は５０Ｎｉ−５０Ｔａ、第２前下地層１４４はＮｉ−５Ｗとし、第１前下地層の材料を、Ｔｉ（実施例１−１〜１−５、実施例３、実施例４）、５５Ｃｏ−Ｃｒ４０−５ＡＬ（比較例１−１〜比較例１−４）、５５Ｃｏ−Ｃｒ４０−５Ｃｕ（比較例２−１〜比較例２−４）に変えて比較した。また第１前下地層１４２を有さないものを比較例３、非晶質合金層１３８を有さないものを比較例４とする。
【００４４】
図３からわかるように、実施例の構成では、第１前下地層１４２の膜厚が厚くなるほどΔθ５０が向上している（小さくなる）。一方、比較例１−１〜比較例１−４、比較例２−１〜比較例２−４の構成では、第１前下地層１４２の膜厚が厚くなるほどΔθ５０が劣化している。このように、ＣｏもＴｉと同様にｈｃｐ構造の元素であるが、上記のように挙動が異なることから、ｈｃｐ系の材料であればよいわけではないことがわかる。したがって、他の材料よりもＴｉがよいことが確認できる。
【００４５】
さらに実施例の中での動きを観察すれば、膜厚が厚くなるほどΔθ５０が改善する。このことから、第１前下地層１４２の結晶性が向上するほどに結晶配向性が向上することがわかる。
【００４６】
また図３においてＳＮＲに着目すると、第１前下地層１４２の膜厚が５ｎｍ以下の実施例１−１〜実施例１−４で、膜厚が０ｎｍの比較例３よりもＳＮＲが向上している。一方、第１前下地層１４２の膜厚が５ｎｍよりも厚くなる実施例１−５では急速にＳＮＲが低下し、比較例３よりも低くなっていることがわかる。これは第１前下地層１４２が膜厚５ｎｍを超えると微結晶から結晶質に成長し、第２前下地層１４４の結晶粒子が成長しすぎて肥大化してしまったためと考えられる。そして比較例１−１〜比較例１−４、比較例２−１〜比較例２−４では、第１前下地層の膜厚が厚くなるほどＳＮＲが低下する傾向にある。これらのことは、Δθ５０の傾向と挙動に対応している。
【００４７】
これらのことから、Ｎｉ系合金からなる第２前下地層１４４の下にＴｉからなる第１前下地層１４２を設け、微結晶となる５ｎｍ以下の膜厚とすることにより、ＳＮＲを向上させられることが確認できた。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気ディスクおよびその製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００…垂直磁気ディスク、１１０…基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１３８…非晶質合金層、１４０…前下地層、１４２…第１前下地層、１４４…第２前下地層、１５０…下地層、１６０…グラニュラ磁性層、１７０…分断層、１８０…補助記録層、１９０…保護層、２００…潤滑層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤ（ハードディスクドライブ）などに搭載される垂直磁気ディスクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたＨＤＤの面記録密度は年率６０％程度の割合で増加し続けている。最近では、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径の磁気記録媒体にして、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を実現することが求められる。
【０００３】
垂直磁気ディスクの高記録密度化のために重要な要素としては、トラック幅の狭小化によるＴＰＩ(Tracks per Inch)の向上、及び、ＢＰＩ(Bits per Inch)向上時のシグナルノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）やオーバーライト特性（ＯＷ特性）などの電磁変換特性の確保、さらには、前記により記録ビットが小さくなった状態での熱揺らぎ耐性の確保、などが上げられる。中でも、高記録密度条件でのＳＮＲの向上は重要である。
【０００４】
近年主流になっているグラニュラ構造の磁性層は、柱状に成長したＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子の周囲に酸化物を主成分とする非磁性物質が偏析して粒界部が形成されている。この構成では磁性粒子同士が分離されているためにノイズが低減され、高ＳＮＲに有効である。さらにＳＮＲを高めるための重要な要素は、結晶配向性を高めることである。Ｃｏはｈｃｐ構造（六方細密格子構造）を取り、ｃ軸方向（結晶格子である六角柱の軸方向）が磁化容易軸となる。したがって、より多くの結晶のｃ軸をより垂直方向に配向させることにより、ノイズが低減し、またシグナルが強くなって、相乗効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【０００５】
スパッタによってｈｃｐ構造の金属を成膜するとき、膜厚が厚くなるほど結晶配向性は向上する傾向にある。そこでグラニュラ磁性層の結晶配向性を初期成長段階から高めるために、従来からｈｃｐ構造の金属であるＲｕで下地層（中間層とも呼ばれている）を成膜し、その上にグラニュラ磁性層を成膜することが行われている。そしてさらに、Ｒｕ下地層の下に結晶性の前下地層（シード層とも呼ばれている）を設け、Ｒｕ下地層の結晶配向性を向上させることが行われている。
【０００６】
特許文献１には、裏打ち層を構成する軟磁性膜を非晶質構造、下地膜（本願でいう前下地層に相当する）をＮｉＷ合金、中間膜（本願でいう下地層に相当する）をＲｕ合金とする構成が記載されている。特許文献１によれば、下地膜をＮｉＷ合金、中間膜をＲｕ合金とすることにより、生産性に優れ、かつ高密度の情報の記録再生が可能であると述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１７９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今後、さらなる高記録密度化を図るために、磁性粒子、ひいてはその土台であるところの下地層の結晶配向性をさらに改善し、ＳＮＲを向上させる必要がある。
【０００９】
そこで本発明は、Ｎｉ系合金からなる前下地層の結晶配向性をさらに向上させることにより、ＳＮＲの向上と高記録密度化を図った垂直磁気ディスクを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明に係る垂直磁気ディスクの代表的な構成は、基板上に、非晶質合金層と、非晶質合金層の上に設けられる前下地層と、前下地層の上に設けられたｈｃｐ結晶構造のＲｕまたはＲｕ系合金からなる下地層と、下地層の上に設けられたグラニュラ磁性層とを備え、非晶質合金層はＴａを含み、前下地層は、微結晶のＴｉまたはＴｉ合金からなる第１前下地層と、ｆｃｃ結晶構造のＮｉ系合金からなる第２前下地層とを含むことを特徴とする。
【００１１】
上記構成によれば、非晶質合金層にＴａを含ませることによって高い非晶質性を確保し、表面の平坦な膜を形成することができる。次に、ＴｉまたはＴｉ合金の微結晶からなる第１前下地層を形成することによって、高い平坦性を維持しつつ微細構造の土台を作ることができる。このとき、Ｔａ含有膜上にＴｉまたはＴｉ合金の薄膜を形成するため、他の元素を積層する場合のように界面の荒れがないため、平坦性が保たれる。
【００１２】
さらに、ｆｃｃ結晶構造の第２前下地層を形成することによって、前述の２つの層で形成された平坦性と微細構造を引き継ぎ、結晶配向性と微細構造に優れたｆｃｃ結晶構造の層を得ることができる。ここで、Ｔｉの微結晶からなる層は、Ｎｉ系合金の結晶配向性を向上させる事ができる。これにより下地層およびグラニュラ磁性層の磁性粒の結晶配向性を向上させて、ＳＮＲを向上させることができる。
【００１３】
非晶質合金層は、Ｔａを３０ａｔ％以上含むことが好ましい。これにより有効に非晶質化を促進し、表面の平坦化を図ることができる。
【００１４】
第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。第１前下地層の膜厚が１ｎｍ〜５ｎｍの間でＳＮＲにピークを有するため、この間の膜厚で微結晶になっていると考えられるからである。１ｎｍ未満で特性向上が見られないのは、薄すぎて第１前下地層が非晶質構造になっているためと考えられる。５ｎｍより厚いと特性（ＳＮＲ）が却って低下してしまうのは、Ｔｉがｈｃｐ結晶構造を形成してしまい、Ｔｉを含有する第1前下地層の結晶粒が肥大化し、この事により下地層、グラニュラ磁性層の粒が肥大化したためと考えられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｔａを含む非晶質合金層によって平坦化を図り、次に微結晶の第１前下地層によって、ｆｃｃ結晶構造の第２前下地層の結晶配向性の向上を図ることができる。さらに磁性粒の結晶配向性が改善されることにより、ＳＮＲを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】垂直磁気ディスクの構成を説明する図である。
【図２】Ｔｉの膜厚とＸ線回折強度を示す図である。
【図３】第１前下地層の膜厚と下地層のΔθ５０およびＳＮＲの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１８】
（垂直磁気ディスク）
図１は、第１実施形態にかかる垂直磁気ディスク１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気ディスク１００は、基板１１０、付着層１２０、軟磁性層１３０、非晶質合金層１３８、前下地層１４０（第１前下地層１４２および第２前下地層１４４を含む）、下地層１５０、グラニュラ磁性層１６０、分断層１７０、補助記録層１８０、保護層１９０、潤滑層２００で構成されている。
【００１９】
基板１１０は、例えばアモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性の基板１１０を得ることができる。
【００２０】
基板１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて付着層１２０から補助記録層１８０まで順次成膜を行い、保護層１９０はＣＶＤ法により成膜することができる。この後、潤滑層２００をディップコート法により形成することができる。以下、各層の構成について説明する。
【００２１】
付着層１２０は基板１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１３０と基板１１０との密着強度を高める機能を備えている。付着層１２０は、例えばＣｒＴｉ系非晶質合金、ＣｏＷ系非晶質合金、ＣｒＷ系非晶質合金、ＣｒＴａ系非晶質合金、ＣｒＮｂ系非晶質合金等のアモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましい。付着層１２０の膜厚は、例えば２〜２０ｎｍ程度とすることができる。付着層１２０は単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。
【００２２】
軟磁性層１３０は、垂直磁気記録方式において信号を記録する際、ヘッドからの書き込み磁界を収束することによって、磁気記録層への信号の書き易さと高密度化を助ける働きをする。軟磁性材料としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金の他、ＦｅＣｏＣｒＢ、ＦｅＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＮｉＴａＺｒなどのＦｅＣｏ系合金や、ＮｉＦｅ系合金などの軟磁気特性を示す材料を用いることができる。また、軟磁性層１３０のほぼ中間にＲｕからなるスペーサ層を介在させることによって、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるように構成することができる。こうすることで磁化の垂直成分を極めて少なくすることができるため、軟磁性層１３０から生じるノイズを低減することができる。スペーサ層を介在させた構成の場合、軟磁性層１３０の膜厚は、スペーサ層が０．３〜０．９ｎｍ程度、その上下の軟磁性材料の層をそれぞれ１０〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００２３】
非晶質合金層１３８は、Ｔａを含み、表面の平坦性を担保する層である。Ｔａは非晶質性を高める働きを有しており、極めて表面の平坦な膜を形成することができる。Ｔａの高い非晶質性を確保するために、Ｔａは３０ａｔ％以上含むことが好ましい。具体例としては、ＮｉＴａ、ＣｒＴａとすることができる。またＴａを含む非晶質合金層１３８の上に次に述べる第１前下地層１４２を成膜しても界面が荒れることがなく、平坦性が確保される。
【００２４】
前下地層１４０は、第１前下地層１４２および第２前下地層から構成される。前下地層１４０は、この上方に形成される下地層１５０の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備える。
【００２５】
第１前下地層１４２は、ＴｉまたはＴｉ合金からなる微結晶構造を有している。微結晶構造とは、微細な結晶の集合によって形成されている状態である。微結晶構造となっているかどうかは、Ｘ線回折（ＸＲＤ：X-ray diffaction）で測定したときに回折線のピークがほぼ現れないことによって確認することができる。Ｔｉ合金としては、Ｔｉの比率が高いほど微結晶を形成しやすく好ましい。さらには、意図しない不純物を除けばＴｉであることが好ましい。
【００２６】
第１前下地層１４２が微結晶であることにより、Ｔｉの微結晶の上に第２前下地層１４４のＮｉ系合金の結晶が成長するため、第２前下地層１４４の結晶配向性を向上させることができる。これにより、ＳＮＲの向上を図ることができる。仮に第１前下地層１４２が非晶質であるとすると、第２前下地層１４４は何もないところから結晶成長を開始するため、ｆｃｃの結晶配向性が整うまでに多くの膜厚を要する。この事により粒の肥大化が懸念される。一方、第１前下地層１４２が結晶質であると、第２前下地層１４４はその結晶構造を継承しながら成長しようとするため、格子マッチングに支障をきたし、結晶配向性が低下してしまう場合もある。
【００２７】
第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることが好ましい。第１前下地層１４２の膜厚が１ｎｍ〜５ｎｍの間でＳＮＲにピークを有するため、この間の膜厚で微結晶になっていると考えられるからである。１ｎｍ未満で特性向上が見られないのは、薄すぎて第１前下地層１４２が非晶質構造になっているためと考えられる。５ｎｍより厚いと特性が却って低下してしまうのは、Ｔｉが結晶構造を形成してしまうためと考えられる。
【００２８】
第２前下地層１４４は、ｆｃｃ結晶構造（面心立方構造）のＮｉ系合金からなり、（１１１）面が基板１１０の主表面と平行となるよう配向している。第２前下地層１４４の材料としては、例えば、Ｎｉを主成分として、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、等を１つ以上添加させた合金とすることができる。具体的には、ＮｉＶ、ＮｉＣｒ、ＮｉＴａ、ＮｉＷ、ＮｉＶＣｒ等を好適に選択することができる。なお主成分とは、最も多く含まれている成分をいう。第２前下地層１４４の膜厚は１〜２０ｎｍ程度とすることができる。
【００２９】
下地層１５０はｈｃｐ構造であって、この上方に形成されるグラニュラ磁性層１６０のｈｃｐ構造の磁性結晶粒子の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備え、グラニュラ構造のいわば土台となる層である。ＲｕはＣｏと同じｈｃｐ構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とする磁性粒を良好に配向させることができる。したがって、下地層１５０の結晶配向性が高いほど、グラニュラ磁性層１６０の結晶配向性を向上させることができる。また、下地層１５０の粒径を微細化することによって、グラニュラ磁性層の粒径を微細化することができる。下地層１５０の材料としてはＲｕが代表的であるが、さらにＣｒ、Ｃｏなどの金属や、酸化物を添加することもできる。下地層１５０の膜厚は、例えば５〜４０ｎｍ程度とすることができる。
【００３０】
また、スパッタ時のガス圧を変更することにより下地層１５０を２層構造としてもよい。具体的には、下地層１５０の上層側を形成する際に下層側を形成するときよりもＡｒのガス圧を高圧にすると、上方のグラニュラ磁性層１６０の結晶配向性を良好に維持したまま、磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。
【００３１】
グラニュラ磁性層１６０は、Ｃｏ−Ｐｔ系合金を主成分とする強磁性体の磁性粒子の周囲に、酸化物を主成分とする非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している。例えば、ＣｏＣｒＰｔ系合金にＳｉＯ２や、ＴｉＯ２などを混合したターゲットを用いて成膜することにより、ＣｏＣｒＰｔ系合金からなる磁性粒子（グレイン）の周囲に非磁性物質であるＳｉＯ２や、ＴｉＯ２が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラ構造を形成することができる。
【００３２】
なお、上記に示したグラニュラ磁性層１６０に用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。ＣｏＣｒＰｔ系合金としては、ＣｏＣｒＰｔに、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｒｕなどを１種類以上添加してもよい。また、粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化ジルコン（ＺｒＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化コバルト（ＣｏＯまたはＣｏ３Ｏ４）、等の酸化物を例示できる。また、１種類の酸化物のみならず、２種類以上の酸化物を複合させて使用することも可能である。
【００３３】
分断層１７０は、グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間に設けられ、これらの層の間の交換結合の強さを調整する作用を持つ。これによりグラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間、およびグラニュラ磁性層１６０内の隣接する磁性粒子の間に働く磁気的な相互作用の強さを調節することができるため、ＨｃやＨｎといった熱揺らぎ耐性に関係する静磁気的な値は維持しつつ、オーバーライト特性、ＳＮＲ特性などの記録再生特性を向上させることができる。
【００３４】
分断層１７０は、結晶配向性の継承を低下させないために、ｈｃｐ結晶構造を持つＲｕやＣｏを主成分とする層であることが好ましい。Ｒｕ系材料としては、Ｒｕの他に、Ｒｕに他の金属元素や酸素または酸化物を添加したものが使用できる。また、Ｃｏ系材料としては、ＣｏＣｒ合金などが使用できる。具体例としては、Ｒｕ、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３、Ｒｕ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２などが使用できる。なお分断層１７０には通常非磁性材料が用いられるが、弱い磁性を有していてもよい。また、良好な交換結合強度を得るために、分断層１７０の膜厚は、０．２〜１．０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３５】
また分断層１７０の構造に対する作用としては、上層の補助記録層１８０の結晶粒子の分離の促進である。例えば、上層が酸化物のように非磁性物質を含まない材料であっても、磁性結晶粒子の粒界を明瞭化させることができる。
【００３６】
補助記録層１８０は基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層１８０は、グラニュラ磁性層１６０に対して磁気的相互作用（交換結合）を有するため、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎ等の静磁気特性を調整することが可能であり、これにより熱揺らぎ耐性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。補助記録層１８０の材料としてはＣｏＣｒＰｔ合金を用いることができ、さらに、Ｂ、Ｔａ、Ｃｕ等の添加物を加えてもよい。具体的には、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＣｕＢなどとすることができる。また、補助記録層１８０の膜厚は、例えば３〜１０ｎｍとすることができる。
【００３７】
なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が途切れずにつながっていることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層１８０全体で観察すれば必ずしも単一の磁石ではなく、部分的に磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。すなわち補助記録層１８０は、複数の磁性粒子の集合体にまたがって（かぶさるように）磁性が連続していればよい。この条件を満たす限り、補助記録層１８０において例えばＣｒが偏析した構造であっても良い。
【００３８】
保護層１９０は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気ディスク１００を防護するための層である。保護層１９０は、カーボンを含む膜をＣＶＤ法により成膜して形成することができる。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気ディスク１００を防護することができるため好適である。保護層１９０の膜厚は、例えば２〜６ｎｍとすることができる。
【００３９】
潤滑層２００は、垂直磁気ディスク１００の表面に磁気ヘッドが接触した際に、保護層１９０の損傷を防止するために形成される。例えば、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により塗布して成膜することができる。潤滑層２００の膜厚は、例えば０．５〜２．０ｎｍとすることができる。
【００４０】
（実施例１）
上記構成の垂直磁気ディスク１００の有効性を確かめるために、以下の実施例と比較例を用いて説明する。
【００４１】
実施例として、基板１１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にてＡｒ雰囲気中で、付着層１２０から補助記録層１３２まで順次成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のＡｒガス圧は０．６Ｐａである。付着層１２０はＣｒ−５０Ｔｉを１０ｎｍ成膜した。軟磁性層１３０は、０．７ｎｍのＲｕ層を挟んで、９２（４０Ｆｅ−６０Ｃｏ）−３Ｔａ−５Ｚｒをそれぞれ２０ｎｍ成膜した。非晶質合金層１３８は５０Ｎｉ−５０Ｔａで２．０ｎｍ成膜した。第１前下地層１４２はＴｉを用いて、下記のように様々な膜厚で成膜した。第２前下地層１４４はＮｉ−５Ｗを８ｎｍ成膜した。下地層１５０は０．６ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した上に５ＰａでＲｕを１０ｎｍ成膜した。グラニュラ磁性層１６０は、３Ｐａで９０（７０Ｃｏ−１０Ｃｒ−２０Ｐｔ）−１０（Ｃｒ２Ｏ３）を２ｎｍ成膜した上に、さらに３Ｐａで９０（７２Ｃｏ−１０Ｃｒ−１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−５（ＴｉＯ２）を１２ｎｍ成膜した。分断層１７０はＲｕを０．３ｎｍ成膜した。補助記録層１８０は６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂを６ｎｍ成膜した。保護層１９０はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４．０ｎｍ成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層２００はディップコート法によりＰＦＰＥを用いて１ｎｍ形成した。
【００４２】
図２はＴｉの膜厚とＸ線回折強度を示す図である。図に示すように、Ｔｉ薄膜は５ｎｍ以上でＴｉ（００２面）のＸ線回折ピークが観測される（３６．５〜３７°近傍）。このことから、Ｔｉは５ｎｍより厚くなると結晶化が進み、５ｎｍ以下では微結晶であることがわかる。
【００４３】
図３は第１前下地層の膜厚と下地層のΔθ５０およびＳＮＲの関係を示す図である。ここで非晶質下地層１５０は５０Ｎｉ−５０Ｔａ、第２前下地層１４４はＮｉ−５Ｗとし、第１前下地層の材料を、Ｔｉ（実施例１−１〜１−５、実施例３、実施例４）、５５Ｃｏ−Ｃｒ４０−５ＡＬ（比較例１−１〜比較例１−４）、５５Ｃｏ−Ｃｒ４０−５Ｃｕ（比較例２−１〜比較例２−４）に変えて比較した。また第１前下地層１４２を有さないものを比較例３、非晶質合金層１３８を有さないものを比較例４とする。
【００４４】
図３からわかるように、実施例の構成では、第１前下地層１４２の膜厚が厚くなるほどΔθ５０が向上している（小さくなる）。一方、比較例１−１〜比較例１−４、比較例２−１〜比較例２−４の構成では、第１前下地層１４２の膜厚が厚くなるほどΔθ５０が劣化している。このように、ＣｏもＴｉと同様にｈｃｐ構造の元素であるが、上記のように挙動が異なることから、ｈｃｐ系の材料であればよいわけではないことがわかる。したがって、他の材料よりもＴｉがよいことが確認できる。
【００４５】
さらに実施例の中での動きを観察すれば、膜厚が厚くなるほどΔθ５０が改善する。このことから、第１前下地層１４２の結晶性が向上するほどに結晶配向性が向上することがわかる。
【００４６】
また図３においてＳＮＲに着目すると、第１前下地層１４２の膜厚が５ｎｍ以下の実施例１−１〜実施例１−４で、膜厚が０ｎｍの比較例３よりもＳＮＲが向上している。一方、第１前下地層１４２の膜厚が５ｎｍよりも厚くなる実施例１−５では急速にＳＮＲが低下し、比較例３よりも低くなっていることがわかる。これは第１前下地層１４２が膜厚５ｎｍを超えると微結晶から結晶質に成長し、第２前下地層１４４の結晶粒子が成長しすぎて肥大化してしまったためと考えられる。そして比較例１−１〜比較例１−４、比較例２−１〜比較例２−４では、第１前下地層の膜厚が厚くなるほどＳＮＲが低下する傾向にある。これらのことは、Δθ５０の傾向と挙動に対応している。
【００４７】
これらのことから、Ｎｉ系合金からなる第２前下地層１４４の下にＴｉからなる第１前下地層１４２を設け、微結晶となる５ｎｍ以下の膜厚とすることにより、ＳＮＲを向上させられることが確認できた。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される垂直磁気ディスクおよびその製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００…垂直磁気ディスク、１１０…基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１３８…非晶質合金層、１４０…前下地層、１４２…第１前下地層、１４４…第２前下地層、１５０…下地層、１６０…グラニュラ磁性層、１７０…分断層、１８０…補助記録層、１９０…保護層、２００…潤滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、非晶質合金層と、非晶質合金層の上に設けられる前下地層と、前下地層の上に設けられたｈｃｐ結晶構造のＲｕまたはＲｕ系合金からなる下地層と、前記下地層の上に設けられたグラニュラ磁性層とを備え、
前記非晶質合金層はＴａを含み、
前記前下地層は、微結晶のＴｉまたはＴｉ合金からなる第１前下地層と、ｆｃｃ結晶構造のＮｉ系合金からなる第２前下地層とを含むことを特徴とする垂直磁気ディスク。
【請求項２】
前記非晶質合金層は、Ｔａを３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気ディスク。
【請求項３】
前記第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気ディスク。
【請求項１】
基板上に、非晶質合金層と、非晶質合金層の上に設けられる前下地層と、前下地層の上に設けられたｈｃｐ結晶構造のＲｕまたはＲｕ系合金からなる下地層と、前記下地層の上に設けられたグラニュラ磁性層とを備え、
前記非晶質合金層はＴａを含み、
前記前下地層は、微結晶のＴｉまたはＴｉ合金からなる第１前下地層と、ｆｃｃ結晶構造のＮｉ系合金からなる第２前下地層とを含むことを特徴とする垂直磁気ディスク。
【請求項２】
前記非晶質合金層は、Ｔａを３０ａｔ％以上含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気ディスク。
【請求項３】
前記第１前下地層の膜厚は１ｎｍ以上５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気ディスク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２１６１６２（Ｐ２０１１−２１６１６２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８３９８０（Ｐ２０１０−８３９８０）
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５１０２１０９１１）ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド (53)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３１日（２０１０．３．３１）
【出願人】（５１０２１０９１１）ダブリュディ・メディア・シンガポール・プライベートリミテッド (53)
【Ｆターム（参考）】
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