垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録媒体の製造方法
【課題】磁化の飽和による書き込み時の問題を発生させることなく、軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させる。
【解決手段】垂直磁気記録媒体１００であって、基板１１０と、軟磁性裏打ち層１１４と、磁気記録層である主記録層１２４とを備え、軟磁性裏打ち層１１４は、少なくとも、第１軟磁性層２０２ａと、第１非磁性層２０４ａと、第２軟磁性層２０２ｂと、第２非磁性層２０４ｂと、第３軟磁性層２０２ｃとを有し、第２非磁性層２０４ｂは、第２非磁性層２０４ｂを挟んで対向する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃを反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層２０４ａは、第２軟磁性層２０２ｂとは異なる材料で形成される層である。
【解決手段】垂直磁気記録媒体１００であって、基板１１０と、軟磁性裏打ち層１１４と、磁気記録層である主記録層１２４とを備え、軟磁性裏打ち層１１４は、少なくとも、第１軟磁性層２０２ａと、第１非磁性層２０４ａと、第２軟磁性層２０２ｂと、第２非磁性層２０４ｂと、第３軟磁性層２０２ｃとを有し、第２非磁性層２０４ｂは、第２非磁性層２０４ｂを挟んで対向する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃを反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層２０４ａは、第２軟磁性層２０２ｂとは異なる材料で形成される層である。
【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、及び垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【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（ハードディスクドライブ）の面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体である磁気ディスクにおいて、高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性粒子を微細化すると共に、その層厚を低減して行く必要がある。ところが、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性粒子の微細化が進展した結果、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになった。熱揺らぎとは、超常磁性現象により記録信号の熱安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう減少である。そのため、従来、この熱揺らぎ現象が、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。
【０００４】
そして、近年、この阻害要因解決のために、垂直磁気記録方式で磁気記録を行う垂直磁気記録媒体が提案された。垂直磁気記録方式の場合、面内磁気記録方式とは異なり、例えば、磁気記録層を構成する主記録層の磁化容易軸が、基板の主表面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。この構成により、垂直磁気記録方式では、面内記録方式に比べて、熱揺らぎが現象を抑制できる。そのため、垂直磁気記録方式は、面内記録方式に比べて、高記録密度化に適している。
【０００５】
また、垂直磁気記録媒体では、主記録層における磁性粒子の配向性を制御する配向制御層の下部に、軟磁性層と呼ばれる強磁性層が設けられている。軟磁性層を用いることにより、記録ヘッドからの磁束を収束させ、また、鏡像効果により、長手記録媒体に比べ、急峻で大きな磁界を発生させることが可能になる。そのため、軟磁性層は、垂直磁気記録媒体において、重要な層構造の一つである。
【０００６】
しかし、同時に、軟磁性層は、信号再生時のノイズ源にもなり得る。その理由の一つは、軟磁性層が磁区を形成することにより、その磁壁からの漏洩磁束がノイズとして検出されるためである。そして、このノイズを低減するためには、軟磁性層の磁区制御が必要になる。
【０００７】
従来、このノイズを低減する方法の一つとして、非磁性層を介して複数の軟磁性層をサンドイッチ状に積層する方法が知られている（例えば、非特許文献１、特許文献１参照。）。この方法によれば、非磁性層を介した複数の軟磁性層間の反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を作成できる。そして、この積層フェリ磁性構造では、上下の軟磁性層間に交換結合磁界Ｈｅｘを発現させることにより、見かけ上、軟磁性層の磁化をゼロとすることができる。そのため、磁壁からの漏洩磁束を閉じ込めることができ、有効に軟磁性層の磁区制御を行うことができる。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．４０、ｐｐ．２３８３（２００４）
【特許文献１】特開２００４−７９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、磁気ディスクの情報記録密度の更なる高記録密度化が要求されており、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクとして、１枚あたり１６０ＧＢを越える情報記録容量が求められるようになって来ている。このような要請に応えるためには１平方インチあたり２５０ＧＢビットを越える情報記録密度を実現する必要がある。そして、上記のような複数の軟磁性層を有する垂直磁気記録媒体において、このような高記録密度を可能にするためには、軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘをより増大し、軟磁性層からのノイズをより低減する必要がある。
【０００９】
ここで、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させるためには、非磁性層を挟む上下の軟磁性層の膜厚を低減する方法が考えられる。しかし、この方法を用いた場合、軟磁性層の膜厚が小さくなることにより、軟磁性層の飽和磁化も小さくなる。そのため、垂直磁気記録媒体に対する情報の書き込み時において、軟磁性層が飽和してしまい、記録ヘッドからの書き込み磁界の一部が軟磁性層を通らなくなるおそれがある。そして、その結果、垂直磁気記録媒体に対する書き込みを行えなくなる現象が発生するおそれがある。また、このような現象が発生すると、垂直磁気記録媒体の記録再生特性が劣化することとなる。そのため、従来、記録再生特性を劣化させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させる方法が求められていた。
【００１０】
尚、軟磁性層の飽和を防ぐためには、例えば、飽和磁化Ｍｓの大きい材料で軟磁性層を形成する方法も考えられる。しかし、一般に、飽和磁化Ｍｓの大きい材料には結晶材料が多く、このような材料はノイズも大きいであることが知られている。そのため、このような材料で形成した軟磁性層は、かえってノイズの原因となるおそれもある。
【００１１】
また、結晶材料ではなく、アモルファス材料で軟磁性層を形成した場合、結晶材料を用いる場合と比べてノイズの低減は可能になるが、飽和磁化Ｍｓが小さくなってしまう。そのため、アモルファス材料で軟磁性層を形成しようとすれば、軟磁性層の膜厚を大きくすることが必要になり、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることが困難になる。
【００１２】
このように、従来、飽和磁化Ｍｓが大きく、かつノイズの小さい材料を見つけることは困難であった。そのため、記録再生特性を劣化させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることは困難であった。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる垂直磁気記録媒体、及び垂直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】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者は、鋭意検討を行った。そして、反強磁性的層間相互作用により交換結合する上下の軟磁性層のそれぞれ、又は少なくとも一方を非磁性層で更に分断することにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を減らすことなく、分断された軟磁性層のうち、実質的に交換結合している軟磁性層の膜厚を低減できることを見出した。また、上層及び下層の軟磁性層を分断する非磁性層の形成方法や材料等についても検討し、更に研究を重ねることにより、本発明を完成することに至った。本発明は、以下の構成を有する。
【００１４】
（構成１）垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体であって、基板と、非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含み、基板の上方に形成される軟磁性裏打ち層と、軟磁性裏打ち層の上方に形成される磁気記録層とを備え、軟磁性裏打ち層は、少なくとも、基板の上方に形成される第１軟磁性層と、第１軟磁性層の上方に形成される第１非磁性層と、第１非磁性層の上方に形成される第２軟磁性層と、第２軟磁性層の上方に形成される第２非磁性層と、第２非磁性層の上方に形成される第３軟磁性層とを有し、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層である。第１非磁性層及び第２非磁性層は、例えば、上下の軟磁性層を分断するスペーサとなる。第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層は、例えば、第１非磁性層及び第２非磁性層を間に挟んで、サンドイッチ状に積層される。
【００１５】
このように構成すれば、上記一方の非磁性層を挟んで対向する上下の軟磁性層の反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を適切に作成できる。これにより、軟磁性層に起因するノイズを低減できる。
【００１６】
また、上記一方の非磁性層の上側又は下側の少なくとも一方においては、複数の軟磁性層が、上記他方の非磁性層により物理的に分断された構成となる。この場合、上記他方の非磁性層により分断された軟磁性層が交換結合することとなるため、反強磁性的層間相互作用により交換結合する軟磁性層の膜厚を低減できる。そのため、このように構成すれば、上記一方の非磁性層を挟んで対向する軟磁性層間に生じる交換結合磁界Ｈｅｘを適切に高めることができる。
【００１７】
また、このように構成した場合、一方の非磁性層を挟んで対向する２層の軟磁性層の他に、他方の非磁性層を挟んで、更に軟磁性層が存在することとなる。そのため、一方の非磁性層を挟んで対向する２層の軟磁性層の膜厚を低減したとしても、全ての軟磁性層の膜厚の合計を必ずしも減らす必要はない。そのため、このように構成すれば、例えば、全ての軟磁性層の膜厚の合計を減らすことなく、実質的に交換結合している軟磁性層の膜厚を低減できる。全ての軟磁性層の膜厚の合計は、例えば６０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】
また、これにより、軟磁性層の膜厚の合計として必要な膜厚を確保できるため、例えば、情報の書き込み時における軟磁性層の飽和を適切に防ぐことができる。そのため、垂直磁気記録媒体に対する書き込み時の問題を発生させることなく、記録再生特性を劣化させずに、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。更には、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることにより、軟磁性層に起因するノイズを低減し、記録密度を適切に高めることができる。
【００１９】
また、上記他方の非磁性層には、上下の軟磁性層間に反強磁性的層間相互作用を生じさせる特性は必ずしも必要ではない。そのため、上記他方の非磁性層としては、例えば、上記一方の非磁性層と比べて低コストの材料の層を用いることもできる。このように構成すれば、垂直磁気記録層全体のコストを低減できる。
【００２０】
上記他方の非磁性層としては、例えば、上記一方の非磁性層と比べ、上下の軟磁性層間に反強磁性的層間相互作用を生じさせる特性が小さな非磁性層を用いることができる。例えば、上記一方の非磁性層としてＲｕ層を用いる場合、上記他方の非磁性層としては、例えば、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれかの非磁性金属の層を用いることができる。また、上記他方の非磁性層としては、上下の軟磁性層を静磁気的に結合させる非磁性層を用いることもできる。このような非磁性層としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐのいずれか、又はその合金から選んだ材料の層を用いることができる。
【００２１】
また、上記他方の非磁性層として、その下の軟磁性層の表面処理により形成された層を用いてもよい。この場合、例えば、その軟磁性層が一度積層された段階で、その軟磁性層を反応ガスの雰囲気中に曝露する。そして、その後、次の軟磁性層を積層する。この場合、反応ガスとして、例えば、Ｏ２、又はＮ２のいずれかのガスや、これにＡｒ又はＫｒを混合した混合ガス等を使用できる。反応ガス雰囲気中での曝露により、軟磁性層の表面に酸化膜又は窒素化膜が形成される。この場合、この酸化膜又は窒化膜が非磁性層となり、複数の軟磁性層間を分断する。
【００２２】
また、軟磁性裏打ち層における各軟磁性層の材料としては、アモルファス材料を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば結晶材料を用いる場合と比べ、ノイズを低減できる。各軟磁性層の材料としては、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、及びＣｏＺｒＮｂ合金で構成される郡から選択される一つの物質を用いることができる。また、軟磁性裏打ち層における全ての軟磁性層は、例えば、同じ材料で形成される。
【００２３】
（構成２）軟磁性裏打ち層は、第３軟磁性層の上方に形成される第３非磁性層と、第３非磁性層の上方に形成される第４軟磁性層とを更に備え、一方の非磁性層は、第２非磁性層であり、第２軟磁性層と、第３軟磁性層とを、反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させ、他方の非磁性層は、第１非磁性層であり、第３非磁性層は、第１非磁性層と同じ材料で形成される。軟磁性裏打ち層は、第４軟磁性層の上方や第１軟磁性層の下方に、例えば、第１非磁性層又は第２非磁性層と同様の非磁性層を挟んで、更に他の軟磁性層を有してもよい。
【００２４】
このように構成すれば、例えば、第２非磁性層をサンドイッチ状に挟んで対向する第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚を適切に低減できる。また、これにより、交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。
【００２５】
また、第１非磁性層を挟んで第２軟磁性層の下側に第１軟磁性層が設けられ、第３軟磁性層を挟んで第３軟磁性層の上側に第４軟磁性層が設けられることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。これにより、例えば、情報の書き込み時における軟磁性層の飽和を適切に防ぐことができる。
【００２６】
（構成３）第２非磁性層は、Ｒｕ層であり、第１非磁性層及び第３非磁性層は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成される。このように構成すれば、例えば、第２軟磁性層と第３軟磁性層との反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を適切に作成できる。また、第１非磁性層及び第３非磁性層により、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を適切に分断できる。
【００２７】
（構成４）第１非磁性層は、第１軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は第１軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であり、第３非磁性層は、第３軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は第３軟磁性層の表面を窒化した窒化膜である。
【００２８】
このように構成すれば、例えば、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を、適切に分断できる。また、この分断を行う第１非磁性層及び第２非磁性層と、低いコストで形成できる。尚、第１非磁性層及び第２非磁性層は、それぞれの下の軟磁性層の表面を酸化及び窒化した酸窒化膜であってもよい。
【００２９】
（構成５）第１非磁性層は、第１軟磁性層と、第２軟磁性層とを静磁気的に結合させ、第３軟磁性層は、第３軟磁性層と、第４軟磁性層とを静磁気的に結合させる。このように構成すれば、例えば、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を、適切に分断できる。また、第１非磁性層及び第３非磁性層の材料として、例えば、第２非磁性層の材料より低コストの材料を適切に用いることができる。
【００３０】
第１非磁性層及び第３非磁性層の膜厚は、例えば５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下である。また、第１非磁性層及び第３非磁性層の膜厚は、０．５ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５ｎｍより厚くなると、上下の軟磁性層間の静磁気的な結合が弱くなる。また、膜厚が０．５ｎｍより薄いと、非磁性層の膜の均一性の制御が難しくなり、均一な静磁気的な結合が形成できなくなる。
【００３１】
（構成６）第３軟磁性層の膜厚は、第２軟磁性層と同じであり、第４軟磁性層の膜厚は、第１軟磁性層と同じである。このように構成した場合、第２非磁性層の上下の軟磁性層の膜厚が対称となり、反強磁性的層間相互作用に直接寄与する第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚が同じになる。また、これらの層を外側から挟む第１軟磁性層及び第４軟磁性層の膜厚が同じになる。そのため、このように構成すれば、反強磁性的な磁化の打ち消しがより適切に生じ、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。尚、軟磁性層の膜厚が同じであるとは、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させるという目的において必要な精度で、膜厚が同じであればよい。
【００３２】
（構成７）第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚は、第１軟磁性層及び第４軟磁性層の膜厚よりも小さい。このように構成すれば、反強磁性的層間相互作用により交換結合する第２軟磁性層及び第３軟磁性層をより適切に低減できる。また、より膜厚が大きい第１軟磁性層及び第４軟磁性層を用いることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。そのため、このように構成すれば、軟磁性層の磁化の飽和を防ぎつつ、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。
【００３３】
（構成８）垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、基板を準備する準備工程と、非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含む軟磁性裏打ち層を、基板の上方に形成する軟磁性裏打ち層形成工程と、軟磁性裏打ち層の上方に磁気記録層を形成する記録層形成工程とを備え、軟磁性裏打ち層形成工程は、少なくとも、基板の上方に第１軟磁性層を形成する第１軟磁性層形成段階と、第１軟磁性層の上方に第１非磁性層を形成する第１非磁性層形成段階と、第１非磁性層の上方に第２軟磁性層を形成する第２軟磁性層形成段階と、第２軟磁性層の上方に第２非磁性層を形成する第２非磁性層形成段階と、第２非磁性層の上方に第３軟磁性層を形成する第３軟磁性層形成段階とを有し、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層である。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
（構成９）第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、他方の非磁性層の直下に形成される層の表面を酸化又は窒化することにより、他方の非磁性層を形成する。このようにすれば、上記他方の非磁性層を、低いコストで適切に形成できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、例えば、磁化の飽和による書き込み時の問題を発生させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることができる。また、これにより、例えば、軟磁性層に起因するノイズを適切に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体１００の構成の一例を示す。図１（ａ）は、垂直磁気記録媒体１００の層構成の一例を示す垂直磁気記録媒体１００の断面図である。図１（ｂ）は、垂直磁気記録媒体１００における軟磁性裏打ち層１１４の詳細な構成の一例を示す軟磁性裏打ち層１１４の断面図である。垂直磁気記録媒体１００は、垂直磁気記録方式のＨＤＤに用いられる磁気ディスクであり、基板１１０、付着層１１２、軟磁性裏打ち層１１４、配向制御層１１６、下地層１１８、第１オンセット層１２０、第２オンセット層１２２、主記録層１２４、連続層１２６、媒体保護層１２８、及び潤滑層１３０を、この順番で備える。
【００３７】
基板１１０は、垂直磁気記録媒体１００の基体（ディスク基体）である。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等で形成されたガラスディスクであることが好ましい。アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、記録ヘッド等の磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００３８】
付着層１１２から連続層１２６までの各層は、基板１１０上に、例えば、真空引きを行った成膜装置を用い、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて順次成膜される。また、媒体保護層１２８は、例えばＣＶＤ法により、連続層１２６上に形成される。潤滑層１３０は、ディップコート法により、媒体保護層１２８上に形成される。尚、上記の各層は、例えば、インライン型成膜方法を用いて成膜してもよい。このようにすれば、例えば、均一な成膜が可能となる。以下、各層の構成及び製造方法について更に詳しく説明する。
【００３９】
付着層１１２は、基板１１０と軟磁性裏打ち層１１４との間の付着性を向上させることにより軟磁性裏打ち層１１４の剥離を防止する層である。付着層１１２の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。また、実用上の観点から、付着層１１２の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとするのが好ましい。本例において、付着層１１２は、例えば、１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜する。
【００４０】
軟磁性裏打ち層１１４は、磁気ヘッドとの間に磁気回路を構成する層である。本例において、軟磁性裏打ち層１１４は、第１軟磁性層２０２ａ、第１非磁性層２０４ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第２非磁性層２０４ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、第３非磁性層２０４ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄを、基板１１０上に、この順番で有する。
【００４１】
この構成において、第２軟磁性層２０２ｂと第３軟磁性層２０２ｃとは、両者の間に設けられた第２非磁性層２０４ｂを介して、反強磁性的層間相互作用により反強磁性交換結合（ＡＦＣ Ａｎｔｉｆｅｒｒｏ−ｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）する。また、第１軟磁性層２０２ａと第２軟磁性層２０２ｂとは、両者の間に設けられた第１非磁性層２０４ａを介して、静磁気的に結合する。同様に、第３軟磁性層２０２ｃと第４軟磁性層２０２ｄとは、両者の間に設けられた第３非磁性層２０４ｃを介して、静磁気的に結合する。
【００４２】
このように構成すれば、例えば、反強磁性交換結合する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚を適切に低減できる。また、これにより、交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの他に第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄを設けることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。これにより、例えば、情報の書き込み時における磁化の飽和を適切に防ぐことができる。
【００４３】
そのため、本例によれば、例えば、軟磁性裏打ち層１１４に含まれる各軟磁性層の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができる。また、これにより、磁化の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性裏打ち層１１４内の軟磁性層から生じるノイズを適切に低減できる。
【００４４】
ここで、反強磁性交換結合する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、２０ｎｍ以下（例えば５ｎｍ〜２０ｎｍ）とすることが好ましい。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄより小さくすることが好ましい。第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄの膜厚は、例えば５ｎｍ以上（例えば５〜２５ｎｍ）であってよい。
【００４５】
また、第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、第２軟磁性層２０２ｂの膜厚と同じにすることが好ましい。第４軟磁性層２０２ｄの膜厚は、第１軟磁性層２０２ａの膜厚と同じにすることが好ましい。このように構成すれば、第２非磁性層２０４ｂの上下の軟磁性層の膜厚が対称となり、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。
【００４６】
第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄは、例えばアモルファスの軟磁性材料で形成することが好ましい。アモルファスの軟磁性材料としては、例えばＦｅＣｏＴａＺｒを用いることができる。
【００４７】
また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成される。また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、その下の軟磁性層の表面を酸化又は窒化した酸化膜又は窒化膜で構成することもできる。
【００４８】
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃの膜厚は、例えば５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下である。また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃの膜厚は、０．５ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５ｎｍより厚くなると、上下の軟磁性層間の静磁気的な結合が弱くなる。また、膜厚が０．５ｎｍより薄いと、非磁性層の膜の均一性の制御が難しくなり、均一な静磁気的な結合が形成できなくなる。
【００４９】
第２非磁性層２０４ｂとしては、例えばＲｕ膜を用いることが好ましい。このように構成すれば、第２軟磁性層２０２ｂと第３軟磁性層２０２ｃとを適切に反強磁性交換結合させることができる。第２非磁性層２０４ｂの膜厚は、０．５ｎｍ〜５ｎｍとすることが好ましい。
【００５０】
配向制御層１１６は、軟磁性裏打ち層１１４を防護するとともに上層の下地層１１８における結晶粒の配向の整列を促進する層である。配向制御層１１６としては、例えばｆｃｃ構造を有するＮｉＷ又はＮｉＣｒの層を用いることができる。
【００５１】
下地層１１８は、磁気記録層である主記録層１２４における磁性粒子の結晶配向性を向上させる層である。主記録層１２４の磁性粒子がｈｃｐ構造（六方細密充構造）を有する場合、磁化容易軸はＣ軸である。そのため、垂直磁気記録方式においては、このＣ軸を基板１１０の法線方向に配向させる必要がある。そして、このＣ軸の配向性を向上させるためには、主記録層１２４の下に、ｈｃｐ構造を有する非磁性の下地層１１８を設けることが有効である。
【００５２】
下地層１１８には、例えばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、又はＲｕの層等を用いることができる。特に、Ｒｕ層を用いる場合、主記録層１２４の結晶配向性を効果的に向上させ、保磁力Ｈｃを高めることができる。本例において、下地層１１８は、２層のＲｕ層からなる構造となっている。この場合、上層側のＲｕ層を形成する際のスパッタリングガスのガス圧を、下層側のＲｕ層の形成時よりも高くすることが好ましい。このようにすれば、結晶配向性を改善する効果をより高めることができる。
【００５３】
第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２は、主記録層１２４における磁性粒子の微細化を促進する層である。本例において、第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２は、下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に順次形成される非磁性のグラニュラ構造の層である。このような第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２の上に主記録層１２４を形成することにより、磁性のグラニュラ構造の層である主記録層１２４において、初期段階（立ち上がり）から磁性粒子間を分離させることができる。本例において、第１オンセット層１２０としては、例えば、非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層を用いることができる。また、第２オンセット層１２２としては、例えば、非磁性のＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３層を用いることができる。
【００５４】
主記録層１２４は、磁気記録層の一例であり、磁性粒子（磁性グレイン）の間に非磁性物質（主に酸化物）を偏析させて粒界部を形成した磁性のグラニュラ構造を有する。垂直磁気記録方式では、例えば、磁気記録層をグラニュラ構造の層として磁性粒子を孤立微細化することにより、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）及び保磁力Ｈｃを向上させることができる。本例においては、主記録層１２４として、例えば、非磁性物質の例としての酸化珪素（ＳｉＯ２）又は酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、ｈｃｐ結晶構造の磁性粒子を含むグラニュラ構造の層を形成する。
【００５５】
主記録層１２４の膜厚は、例えば、７ｎｍ〜１５ｎｍの範囲で適宜設定できる。また、主記録層１２４を形成するためのターゲットの組成は、例えば、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２（又はＴｉＯ２）とを約９：１（ｍｏｌ％）の比で含む組成とする。このようにすれば、例えば、非磁性物質が磁性物質の周囲に偏析して粒界を形成する。そして、磁性粒子が柱状となり、グラニュラ構造となる。更に、この磁性粒子は、第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２におけるグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長する。これにより、グラニュラ構造の主記録層１２４を適切に形成できる。
【００５６】
連続層１２６は、面方向に磁性が連続している層である。連続層１２６は、例えば、主記録層１２４と交換結合することにより、主記録層１２４による磁気記録の熱安定性を高める。本例において、連続層１２６は、ＣｏＣｒＰｔＢ膜であり、例えば、スパッタリングガスであるＡｒのガス圧を主記録層１２４の成膜時等と比べて小さくして形成される。連続層１２６の膜厚は１０ｎｍ以下であることが好ましく、望ましくは５ｎｍ以下である。
【００５７】
媒体保護層１２８は、磁気ヘッドの衝撃から主記録層１２４を防護する層である。媒体保護層１２８は、例えば、連続層１２６の成膜後に真空を保ったまま、ＣＶＤ法によりカーボン膜を成膜して形成する。一般に、ＣＶＤ法によって成膜されたカーボンは、スパッタリング法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上する。そのため、このようにすれば、磁気ヘッドからの衝撃に対して、より有効に主記録層１２４を防護できる。
【００５８】
尚、媒体保護層１２８を構成するカーボン膜は、例えば炭化水素（水素化カーボン）の膜である。水素化カーボンを用いることにより、膜強度を適切に向上させることができる。また、これにより、磁気ヘッドからの衝撃に対して、主記録層１２４をより適切に防護できる。
【００５９】
潤滑層１３０は、磁気ヘッドに対して垂直磁気記録媒体１００の表面の潤滑性を高める層である。潤滑層１３０は、例えばＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いて、ディップコート法により成膜する。ＰＦＰＥは、直鎖構造を備えており、磁気ディスクに必要な適度な潤滑性能を発揮する。また、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、カーボン膜である媒体保護層１２８に対して高い密着性能を発揮する。潤滑層１３０の膜厚は、例えば約１ｎｍ（例えば０．５ｎｍ〜２ｎｍ）とすることが好ましい。
【００６０】
尚、垂直磁気記録媒体１００において、例えば軟磁性裏打ち層１１４以外の各層は、例えば各層に対応する公知の層と同一又は同様の工程で成膜してもよい。また、軟磁性裏打ち層１１４における各軟磁性層及び各非磁性層も、同様の構成を有する公知の層と同一又は同様の工程で成膜してもよい。
【００６１】
以下、実施例及び比較例により、本発明について更に詳しく説明する。表１は、各実施例及び比較例における軟磁性裏打ち層１１４の構成と、評価結果とを示す。
【表１】
【００６２】
（実施例１）
最初に、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盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。そして、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ディスク基体である基板１１０を得た。基板１１０の直径は、６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、ディスク厚は０．６３５ｍｍの２．５インチ型磁気ディスク用基板である。得られた基板１１０の表面粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、Ｒｍａｘが２．１８ｎｍ、Ｒａが０．１８ｎｍの平滑な表面であることを確認した。尚、Ｒｍａｘ及びＲａは、日本工業規格（ＪＩＳ）に従う。
【００６３】
次に、基板１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリングで順次、付着層１１２、軟磁性裏打ち層１１４、配向制御層１１６、下地層１１８、第１オンセット層１２０、第２オンセット層１２２、主記録層１２４、及び連続層１２６の成膜を行った。
【００６４】
まず、付着層１１２として、１０ｎｍのＣｒＴｉ層を成膜した。次に、軟磁性裏打ち層１１４の各層を順次成膜した。軟磁性裏打ち層１１４の成膜において、第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、第４軟磁性層２０２ｄとしては、１５ｎｍのアモルファスＦｅＣｏＴａＺｒ層を成膜した。第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとしては、２ｎｍのＣｒ層を成膜した。また、第２非磁性層２０４ｂとしては、０．５ｎｍのＲｕ層を成膜した。
【００６５】
続いて、軟磁性裏打ち層１１４上に、配向制御層１１６として、１０ｎｍのＮｉＷ層を成膜した。また、下地層１１８として、２層のＲｕ層を成膜した。それぞれのＲｕ層の膜厚は、１０ｎｍとした。尚、下層側のＲｕ層の成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧は、上層側のＲｕ層の成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧よりも小さくした。
【００６６】
次に、第１オンセット層１２０として、１．０ｎｍのＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層を成膜した。また、第２オンセット層１２２として、３ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３層を成膜した。
【００６７】
また、主記録層１２４として、ｈｃｐ結晶構造のＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２からなる硬磁性体のターゲットを用いて、８ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２層を成膜した。次に、連続層１２６として、７．５ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ膜を成膜した。
【００６８】
そして、連続層１２６の成膜に続いて、ＣＶＤ法により、炭化水素（水素化カーボン）からなる媒体保護層１２８を成膜した。媒体保護層１２８の膜厚は、５ｎｍとした。そして、この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）からなる潤滑層１３０を、ディップコート法により形成した。潤滑層１３０の膜厚は１ｎｍとした。以上のようにして、実施例１に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００６９】
（比較例１）
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃを設けず、軟磁性裏打ち層１１４における軟磁性層を第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの２層のみにした。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚を３０ｎｍとした。上記以外は実施例１と同様にして、比較例１に係る垂直磁気記録媒体を作成した。
【００７０】
（実施例２〜７）
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉの各層を形成した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜７に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７１】
（実施例８）
第１非磁性層２０４ａとして、第１軟磁性層２０２ａの表面を酸化した酸化膜を形成した。また、第３非磁性層２０４ｃとして、第３軟磁性層２０２ｃの表面を酸化した酸化膜を形成した。この酸化膜は、ＦｅＣｏＴａＺｒをＯ２で酸化した酸化膜（ＦｅＣｏＴａＺｒ＋Ｏ２）である。
【００７２】
具体的には、第１軟磁性層２０２ａの成膜後、Ｏ２を１％含むＡｒとＯ２の混合ガスを８０ｓｃｃｍの流量で供給した雰囲気中に第１軟磁性層２０２ａを１．４秒曝露し、表面に形成される酸化膜により、第１非磁性層２０４ａを形成した。また、第１非磁性層２０４ａの成膜後、第２軟磁性層２０２ｂから第３軟磁性層２０２ｃまでを形成し、第１非磁性層２０４ａと同様にして、第３軟磁性層２０２ｃ上に第３非磁性層２０４ｃを形成した。また、その後、第３非磁性層２０４ｃ上に、第４軟磁性層２０２ｄを成膜した。上記以外は実施例１と同様にして、実施例８に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７３】
（実施例９〜１２）
第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄの膜厚を表１に示すように変更した以外は実施例８と同様にして、実施例９〜１２に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７４】
（実施例１３）
第１非磁性層２０４ａとして、第１軟磁性層２０２ａの表面を窒化した窒化膜を形成した。また、第３非磁性層２０４ｃとして、第３軟磁性層２０２ｃの表面を窒化した窒化膜を形成した。この窒化膜は、ＦｅＣｏＴａＺｒをＮ２で窒化した酸化膜（ＦｅＣｏＴａＺｒ＋Ｎ２）である。
【００７５】
具体的には、第１軟磁性層２０２ａの成膜後、Ｎ２を１０％含むＡｒとＮ２の混合ガスを８０ｓｃｃｍの流量で供給した雰囲気中に第１軟磁性層２０２ａを１．４秒曝露し、表面に形成される窒化膜により、第１非磁性層２０４ａを形成した。また、第３軟磁性層２０２ｃの成膜後、第１非磁性層２０４ａと同様にして、第３軟磁性層２０２ｃ上に第３非磁性層２０４ｃを形成した。上記以外は実施例８と同様にして、実施例１３に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７６】
（評価）
上記の各実施例及び比較例に対し、交換結合磁界Ｈｅｘの測定を行った。この測定においては、まず、垂直磁気記録媒体の一部の領域を抜き取り、基板の半径方向の磁化曲線の測定を行った。そして、この磁化曲線において、磁化が０になっている最大の磁界の大きさを交換結合磁界Ｈｅｘとした。尚、磁化曲線の測定は、例えば、各実施例及び比較例と同様にして、軟磁性裏打ち層までが形成された試料を作成して行ってもよい。
【００７７】
表１からわかるように、実施例１〜１３において、比較例１と比べて高い交換結合磁界Ｈｅｘが得られた。これは、例えば実施例１〜９における全軟磁性層の膜厚の合計が比較例１と同じことを考えると、反強磁性的層間相互作用に直接関係する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚が小さいためであると考えられる。
【００７８】
また、例えば実施例８と実施例９や、実施例１１と実施例１２との比較からわかるように、全軟磁性層の膜厚の合計が同じである場合、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚が小さい方が高い交換結合磁界Ｈｅｘを得られることがわかる。
【００７９】
また、実施例８〜１３により、軟磁性層の表面に形成した酸化膜又は窒化膜を第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして適切に用い得ることがわかる。酸化膜又は窒化膜の第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、第１軟磁性層２０２ａ及び第３軟磁性層２０２ｃのそれぞれを成膜後、スパッタリングチャンバ内でそのまま成膜できる。そのため、必要なチャンバ数を増やすことなく、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることができる。従って、酸化膜又は窒化膜を第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして用いる場合、経済的な価値は大きく、垂直磁気記録媒体１００のコストを大きく低減できる。
【００８０】
更には、例えば実施例９と実施例１１の比較からわかるように、第２軟磁性層２０２ｂの膜厚、及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚同じ場合、全軟磁性層の膜厚の合計が小さい方が高い交換結合磁界Ｈｅｘを得られることがわかる。但し、全軟磁性層の膜厚の合計を小さくしすぎると、磁化の飽和が生じ、垂直磁気記録媒体に対する書き込みを行えなくなる。
【００８１】
全ての軟磁性層の膜厚の合計は、例えば６０ｎｍ以下とすることが好ましい。そのため、例えば、各実施例から第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄを無くしてしまうと、書き込みを行えなくなると考えられる。
【００８２】
尚、垂直磁気記録媒体に対する書き込みが可能であることは、例えば記録再生特性の評価を行うことで確認できる。この評価は、例えば、Ｒ／Ｗアナライザーと、垂直磁気記録方式用磁気ヘッドとを用いて行うことができる。この場合、この磁気ヘッドとしては、例えば、記録側にＳＰＴ素子、再生側にＧＭＲ素子を備える磁気ヘッドを用いる。記録密度は、例えば１２００ｋｆｃｉとする。また、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍとする。
【００８３】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、例えば垂直磁気記録媒体に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体１００の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、垂直磁気記録媒体１００の層構成の一例を示す垂直磁気記録媒体１００の断面図である。図１（ｂ）は、垂直磁気記録媒体１００における軟磁性裏打ち層１１４の詳細な構成の一例を示す軟磁性裏打ち層１１４の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００・・・垂直磁気記録媒体、１１０・・・基板、１１２・・・付着層、１１４・・・軟磁性裏打ち層、１１６・・・配向制御層、１１８・・・下地層、１２０・・・第１オンセット層、１２２・・・第２オンセット層、１２４・・・主記録層（磁気記録層）、１２６・・・連続層、１２８・・・媒体保護層、１３０・・・潤滑層、２０２ａ・・・第１軟磁性層２０２ａ、２０２ｂ・・・第２軟磁性層２０２ｂ、２０２ｃ・・・第３軟磁性層２０２ｃ、２０２ｄ・・・第４軟磁性層２０２ｄ、２０４ａ・・・第１非磁性層２０４ａ、２０４ｂ・・・第２非磁性層２０４ｂ、２０４ｃ・・・第３非磁性層２０４ｃ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録媒体、及び垂直磁気記録媒体の製造方法に関する。
【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（ハードディスクドライブ）の面記録密度は年率１００％程度の割合で増加し続けている。
【０００３】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体である磁気ディスクにおいて、高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を構成する磁性粒子を微細化すると共に、その層厚を低減して行く必要がある。ところが、従来から商業化されている面内磁気記録方式（長手磁気記録方式、水平磁気記録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性粒子の微細化が進展した結果、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになった。熱揺らぎとは、超常磁性現象により記録信号の熱安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう減少である。そのため、従来、この熱揺らぎ現象が、磁気ディスクの高記録密度化への阻害要因となっていた。
【０００４】
そして、近年、この阻害要因解決のために、垂直磁気記録方式で磁気記録を行う垂直磁気記録媒体が提案された。垂直磁気記録方式の場合、面内磁気記録方式とは異なり、例えば、磁気記録層を構成する主記録層の磁化容易軸が、基板の主表面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。この構成により、垂直磁気記録方式では、面内記録方式に比べて、熱揺らぎが現象を抑制できる。そのため、垂直磁気記録方式は、面内記録方式に比べて、高記録密度化に適している。
【０００５】
また、垂直磁気記録媒体では、主記録層における磁性粒子の配向性を制御する配向制御層の下部に、軟磁性層と呼ばれる強磁性層が設けられている。軟磁性層を用いることにより、記録ヘッドからの磁束を収束させ、また、鏡像効果により、長手記録媒体に比べ、急峻で大きな磁界を発生させることが可能になる。そのため、軟磁性層は、垂直磁気記録媒体において、重要な層構造の一つである。
【０００６】
しかし、同時に、軟磁性層は、信号再生時のノイズ源にもなり得る。その理由の一つは、軟磁性層が磁区を形成することにより、その磁壁からの漏洩磁束がノイズとして検出されるためである。そして、このノイズを低減するためには、軟磁性層の磁区制御が必要になる。
【０００７】
従来、このノイズを低減する方法の一つとして、非磁性層を介して複数の軟磁性層をサンドイッチ状に積層する方法が知られている（例えば、非特許文献１、特許文献１参照。）。この方法によれば、非磁性層を介した複数の軟磁性層間の反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を作成できる。そして、この積層フェリ磁性構造では、上下の軟磁性層間に交換結合磁界Ｈｅｘを発現させることにより、見かけ上、軟磁性層の磁化をゼロとすることができる。そのため、磁壁からの漏洩磁束を閉じ込めることができ、有効に軟磁性層の磁区制御を行うことができる。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．ｖｏｌ．４０、ｐｐ．２３８３（２００４）
【特許文献１】特開２００４−７９０４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年、磁気ディスクの情報記録密度の更なる高記録密度化が要求されており、ＨＤＤ等に用いられる２．５インチ径磁気ディスクとして、１枚あたり１６０ＧＢを越える情報記録容量が求められるようになって来ている。このような要請に応えるためには１平方インチあたり２５０ＧＢビットを越える情報記録密度を実現する必要がある。そして、上記のような複数の軟磁性層を有する垂直磁気記録媒体において、このような高記録密度を可能にするためには、軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘをより増大し、軟磁性層からのノイズをより低減する必要がある。
【０００９】
ここで、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させるためには、非磁性層を挟む上下の軟磁性層の膜厚を低減する方法が考えられる。しかし、この方法を用いた場合、軟磁性層の膜厚が小さくなることにより、軟磁性層の飽和磁化も小さくなる。そのため、垂直磁気記録媒体に対する情報の書き込み時において、軟磁性層が飽和してしまい、記録ヘッドからの書き込み磁界の一部が軟磁性層を通らなくなるおそれがある。そして、その結果、垂直磁気記録媒体に対する書き込みを行えなくなる現象が発生するおそれがある。また、このような現象が発生すると、垂直磁気記録媒体の記録再生特性が劣化することとなる。そのため、従来、記録再生特性を劣化させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させる方法が求められていた。
【００１０】
尚、軟磁性層の飽和を防ぐためには、例えば、飽和磁化Ｍｓの大きい材料で軟磁性層を形成する方法も考えられる。しかし、一般に、飽和磁化Ｍｓの大きい材料には結晶材料が多く、このような材料はノイズも大きいであることが知られている。そのため、このような材料で形成した軟磁性層は、かえってノイズの原因となるおそれもある。
【００１１】
また、結晶材料ではなく、アモルファス材料で軟磁性層を形成した場合、結晶材料を用いる場合と比べてノイズの低減は可能になるが、飽和磁化Ｍｓが小さくなってしまう。そのため、アモルファス材料で軟磁性層を形成しようとすれば、軟磁性層の膜厚を大きくすることが必要になり、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることが困難になる。
【００１２】
このように、従来、飽和磁化Ｍｓが大きく、かつノイズの小さい材料を見つけることは困難であった。そのため、記録再生特性を劣化させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることは困難であった。そこで、本発明は、上記の課題を解決できる垂直磁気記録媒体、及び垂直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】
【００１３】
上記課題を解決するために発明者は、鋭意検討を行った。そして、反強磁性的層間相互作用により交換結合する上下の軟磁性層のそれぞれ、又は少なくとも一方を非磁性層で更に分断することにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を減らすことなく、分断された軟磁性層のうち、実質的に交換結合している軟磁性層の膜厚を低減できることを見出した。また、上層及び下層の軟磁性層を分断する非磁性層の形成方法や材料等についても検討し、更に研究を重ねることにより、本発明を完成することに至った。本発明は、以下の構成を有する。
【００１４】
（構成１）垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体であって、基板と、非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含み、基板の上方に形成される軟磁性裏打ち層と、軟磁性裏打ち層の上方に形成される磁気記録層とを備え、軟磁性裏打ち層は、少なくとも、基板の上方に形成される第１軟磁性層と、第１軟磁性層の上方に形成される第１非磁性層と、第１非磁性層の上方に形成される第２軟磁性層と、第２軟磁性層の上方に形成される第２非磁性層と、第２非磁性層の上方に形成される第３軟磁性層とを有し、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層である。第１非磁性層及び第２非磁性層は、例えば、上下の軟磁性層を分断するスペーサとなる。第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層は、例えば、第１非磁性層及び第２非磁性層を間に挟んで、サンドイッチ状に積層される。
【００１５】
このように構成すれば、上記一方の非磁性層を挟んで対向する上下の軟磁性層の反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を適切に作成できる。これにより、軟磁性層に起因するノイズを低減できる。
【００１６】
また、上記一方の非磁性層の上側又は下側の少なくとも一方においては、複数の軟磁性層が、上記他方の非磁性層により物理的に分断された構成となる。この場合、上記他方の非磁性層により分断された軟磁性層が交換結合することとなるため、反強磁性的層間相互作用により交換結合する軟磁性層の膜厚を低減できる。そのため、このように構成すれば、上記一方の非磁性層を挟んで対向する軟磁性層間に生じる交換結合磁界Ｈｅｘを適切に高めることができる。
【００１７】
また、このように構成した場合、一方の非磁性層を挟んで対向する２層の軟磁性層の他に、他方の非磁性層を挟んで、更に軟磁性層が存在することとなる。そのため、一方の非磁性層を挟んで対向する２層の軟磁性層の膜厚を低減したとしても、全ての軟磁性層の膜厚の合計を必ずしも減らす必要はない。そのため、このように構成すれば、例えば、全ての軟磁性層の膜厚の合計を減らすことなく、実質的に交換結合している軟磁性層の膜厚を低減できる。全ての軟磁性層の膜厚の合計は、例えば６０ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００１８】
また、これにより、軟磁性層の膜厚の合計として必要な膜厚を確保できるため、例えば、情報の書き込み時における軟磁性層の飽和を適切に防ぐことができる。そのため、垂直磁気記録媒体に対する書き込み時の問題を発生させることなく、記録再生特性を劣化させずに、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。更には、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることにより、軟磁性層に起因するノイズを低減し、記録密度を適切に高めることができる。
【００１９】
また、上記他方の非磁性層には、上下の軟磁性層間に反強磁性的層間相互作用を生じさせる特性は必ずしも必要ではない。そのため、上記他方の非磁性層としては、例えば、上記一方の非磁性層と比べて低コストの材料の層を用いることもできる。このように構成すれば、垂直磁気記録層全体のコストを低減できる。
【００２０】
上記他方の非磁性層としては、例えば、上記一方の非磁性層と比べ、上下の軟磁性層間に反強磁性的層間相互作用を生じさせる特性が小さな非磁性層を用いることができる。例えば、上記一方の非磁性層としてＲｕ層を用いる場合、上記他方の非磁性層としては、例えば、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｒｈ、Ｉｒのいずれかの非磁性金属の層を用いることができる。また、上記他方の非磁性層としては、上下の軟磁性層を静磁気的に結合させる非磁性層を用いることもできる。このような非磁性層としては、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐのいずれか、又はその合金から選んだ材料の層を用いることができる。
【００２１】
また、上記他方の非磁性層として、その下の軟磁性層の表面処理により形成された層を用いてもよい。この場合、例えば、その軟磁性層が一度積層された段階で、その軟磁性層を反応ガスの雰囲気中に曝露する。そして、その後、次の軟磁性層を積層する。この場合、反応ガスとして、例えば、Ｏ２、又はＮ２のいずれかのガスや、これにＡｒ又はＫｒを混合した混合ガス等を使用できる。反応ガス雰囲気中での曝露により、軟磁性層の表面に酸化膜又は窒素化膜が形成される。この場合、この酸化膜又は窒化膜が非磁性層となり、複数の軟磁性層間を分断する。
【００２２】
また、軟磁性裏打ち層における各軟磁性層の材料としては、アモルファス材料を用いることが好ましい。このように構成すれば、例えば結晶材料を用いる場合と比べ、ノイズを低減できる。各軟磁性層の材料としては、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＴａＺｒ、及びＣｏＺｒＮｂ合金で構成される郡から選択される一つの物質を用いることができる。また、軟磁性裏打ち層における全ての軟磁性層は、例えば、同じ材料で形成される。
【００２３】
（構成２）軟磁性裏打ち層は、第３軟磁性層の上方に形成される第３非磁性層と、第３非磁性層の上方に形成される第４軟磁性層とを更に備え、一方の非磁性層は、第２非磁性層であり、第２軟磁性層と、第３軟磁性層とを、反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させ、他方の非磁性層は、第１非磁性層であり、第３非磁性層は、第１非磁性層と同じ材料で形成される。軟磁性裏打ち層は、第４軟磁性層の上方や第１軟磁性層の下方に、例えば、第１非磁性層又は第２非磁性層と同様の非磁性層を挟んで、更に他の軟磁性層を有してもよい。
【００２４】
このように構成すれば、例えば、第２非磁性層をサンドイッチ状に挟んで対向する第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚を適切に低減できる。また、これにより、交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。
【００２５】
また、第１非磁性層を挟んで第２軟磁性層の下側に第１軟磁性層が設けられ、第３軟磁性層を挟んで第３軟磁性層の上側に第４軟磁性層が設けられることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。これにより、例えば、情報の書き込み時における軟磁性層の飽和を適切に防ぐことができる。
【００２６】
（構成３）第２非磁性層は、Ｒｕ層であり、第１非磁性層及び第３非磁性層は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成される。このように構成すれば、例えば、第２軟磁性層と第３軟磁性層との反強磁性的層間相互作用により、人工的な積層フェリ磁性構造を適切に作成できる。また、第１非磁性層及び第３非磁性層により、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を適切に分断できる。
【００２７】
（構成４）第１非磁性層は、第１軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は第１軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であり、第３非磁性層は、第３軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は第３軟磁性層の表面を窒化した窒化膜である。
【００２８】
このように構成すれば、例えば、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を、適切に分断できる。また、この分断を行う第１非磁性層及び第２非磁性層と、低いコストで形成できる。尚、第１非磁性層及び第２非磁性層は、それぞれの下の軟磁性層の表面を酸化及び窒化した酸窒化膜であってもよい。
【００２９】
（構成５）第１非磁性層は、第１軟磁性層と、第２軟磁性層とを静磁気的に結合させ、第３軟磁性層は、第３軟磁性層と、第４軟磁性層とを静磁気的に結合させる。このように構成すれば、例えば、第１軟磁性層と第２軟磁性層との間、及び第３軟磁性層と第４軟磁性層との間を、適切に分断できる。また、第１非磁性層及び第３非磁性層の材料として、例えば、第２非磁性層の材料より低コストの材料を適切に用いることができる。
【００３０】
第１非磁性層及び第３非磁性層の膜厚は、例えば５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下である。また、第１非磁性層及び第３非磁性層の膜厚は、０．５ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５ｎｍより厚くなると、上下の軟磁性層間の静磁気的な結合が弱くなる。また、膜厚が０．５ｎｍより薄いと、非磁性層の膜の均一性の制御が難しくなり、均一な静磁気的な結合が形成できなくなる。
【００３１】
（構成６）第３軟磁性層の膜厚は、第２軟磁性層と同じであり、第４軟磁性層の膜厚は、第１軟磁性層と同じである。このように構成した場合、第２非磁性層の上下の軟磁性層の膜厚が対称となり、反強磁性的層間相互作用に直接寄与する第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚が同じになる。また、これらの層を外側から挟む第１軟磁性層及び第４軟磁性層の膜厚が同じになる。そのため、このように構成すれば、反強磁性的な磁化の打ち消しがより適切に生じ、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。尚、軟磁性層の膜厚が同じであるとは、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させるという目的において必要な精度で、膜厚が同じであればよい。
【００３２】
（構成７）第２軟磁性層及び第３軟磁性層の膜厚は、第１軟磁性層及び第４軟磁性層の膜厚よりも小さい。このように構成すれば、反強磁性的層間相互作用により交換結合する第２軟磁性層及び第３軟磁性層をより適切に低減できる。また、より膜厚が大きい第１軟磁性層及び第４軟磁性層を用いることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。そのため、このように構成すれば、軟磁性層の磁化の飽和を防ぎつつ、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。
【００３３】
（構成８）垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、基板を準備する準備工程と、非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含む軟磁性裏打ち層を、基板の上方に形成する軟磁性裏打ち層形成工程と、軟磁性裏打ち層の上方に磁気記録層を形成する記録層形成工程とを備え、軟磁性裏打ち層形成工程は、少なくとも、基板の上方に第１軟磁性層を形成する第１軟磁性層形成段階と、第１軟磁性層の上方に第１非磁性層を形成する第１非磁性層形成段階と、第１非磁性層の上方に第２軟磁性層を形成する第２軟磁性層形成段階と、第２軟磁性層の上方に第２非磁性層を形成する第２非磁性層形成段階と、第２非磁性層の上方に第３軟磁性層を形成する第３軟磁性層形成段階とを有し、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、第１非磁性層及び第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層である。このようにすれば、例えば、構成１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
（構成９）第１軟磁性層、第２軟磁性層、及び第３軟磁性層のうちの、他方の非磁性層の直下に形成される層の表面を酸化又は窒化することにより、他方の非磁性層を形成する。このようにすれば、上記他方の非磁性層を、低いコストで適切に形成できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、例えば、磁化の飽和による書き込み時の問題を発生させることなく、複数の軟磁性層間の交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることができる。また、これにより、例えば、軟磁性層に起因するノイズを適切に低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体１００の構成の一例を示す。図１（ａ）は、垂直磁気記録媒体１００の層構成の一例を示す垂直磁気記録媒体１００の断面図である。図１（ｂ）は、垂直磁気記録媒体１００における軟磁性裏打ち層１１４の詳細な構成の一例を示す軟磁性裏打ち層１１４の断面図である。垂直磁気記録媒体１００は、垂直磁気記録方式のＨＤＤに用いられる磁気ディスクであり、基板１１０、付着層１１２、軟磁性裏打ち層１１４、配向制御層１１６、下地層１１８、第１オンセット層１２０、第２オンセット層１２２、主記録層１２４、連続層１２６、媒体保護層１２８、及び潤滑層１３０を、この順番で備える。
【００３７】
基板１１０は、垂直磁気記録媒体１００の基体（ディスク基体）である。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等で形成されたガラスディスクであることが好ましい。アルミノシリケートガラスは、平滑かつ高剛性が得られるので、磁気的スペーシング、特に、記録ヘッド等の磁気ヘッドの浮上量をより安定して低減できる。また、アルミノシリケートガラスは化学強化により、高い剛性強度を得ることができる。
【００３８】
付着層１１２から連続層１２６までの各層は、基板１１０上に、例えば、真空引きを行った成膜装置を用い、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて順次成膜される。また、媒体保護層１２８は、例えばＣＶＤ法により、連続層１２６上に形成される。潤滑層１３０は、ディップコート法により、媒体保護層１２８上に形成される。尚、上記の各層は、例えば、インライン型成膜方法を用いて成膜してもよい。このようにすれば、例えば、均一な成膜が可能となる。以下、各層の構成及び製造方法について更に詳しく説明する。
【００３９】
付着層１１２は、基板１１０と軟磁性裏打ち層１１４との間の付着性を向上させることにより軟磁性裏打ち層１１４の剥離を防止する層である。付着層１１２の材料としては、例えばＴｉ含有材料を用いることができる。また、実用上の観点から、付着層１１２の膜厚は、１ｎｍ〜５０ｎｍとするのが好ましい。本例において、付着層１１２は、例えば、１０ｎｍのＴｉ合金層となるように、Ｔｉ合金ターゲットを用いて成膜する。
【００４０】
軟磁性裏打ち層１１４は、磁気ヘッドとの間に磁気回路を構成する層である。本例において、軟磁性裏打ち層１１４は、第１軟磁性層２０２ａ、第１非磁性層２０４ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第２非磁性層２０４ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、第３非磁性層２０４ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄを、基板１１０上に、この順番で有する。
【００４１】
この構成において、第２軟磁性層２０２ｂと第３軟磁性層２０２ｃとは、両者の間に設けられた第２非磁性層２０４ｂを介して、反強磁性的層間相互作用により反強磁性交換結合（ＡＦＣ Ａｎｔｉｆｅｒｒｏ−ｍａｇｎｅｔｉｃ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）する。また、第１軟磁性層２０２ａと第２軟磁性層２０２ｂとは、両者の間に設けられた第１非磁性層２０４ａを介して、静磁気的に結合する。同様に、第３軟磁性層２０２ｃと第４軟磁性層２０２ｄとは、両者の間に設けられた第３非磁性層２０４ｃを介して、静磁気的に結合する。
【００４２】
このように構成すれば、例えば、反強磁性交換結合する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚を適切に低減できる。また、これにより、交換結合磁界Ｈｅｘを適切に増大させることができる。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの他に第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄを設けることにより、全ての軟磁性層の膜厚の合計を大きくできる。これにより、例えば、情報の書き込み時における磁化の飽和を適切に防ぐことができる。
【００４３】
そのため、本例によれば、例えば、軟磁性裏打ち層１１４に含まれる各軟磁性層の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができる。また、これにより、磁化の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性裏打ち層１１４内の軟磁性層から生じるノイズを適切に低減できる。
【００４４】
ここで、反強磁性交換結合する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、２０ｎｍ以下（例えば５ｎｍ〜２０ｎｍ）とすることが好ましい。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄより小さくすることが好ましい。第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄの膜厚は、例えば５ｎｍ以上（例えば５〜２５ｎｍ）であってよい。
【００４５】
また、第３軟磁性層２０２ｃの膜厚は、第２軟磁性層２０２ｂの膜厚と同じにすることが好ましい。第４軟磁性層２０２ｄの膜厚は、第１軟磁性層２０２ａの膜厚と同じにすることが好ましい。このように構成すれば、第２非磁性層２０４ｂの上下の軟磁性層の膜厚が対称となり、交換結合磁界Ｈｅｘをより適切に増大させることができる。
【００４６】
第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄは、例えばアモルファスの軟磁性材料で形成することが好ましい。アモルファスの軟磁性材料としては、例えばＦｅＣｏＴａＺｒを用いることができる。
【００４７】
また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成される。また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、その下の軟磁性層の表面を酸化又は窒化した酸化膜又は窒化膜で構成することもできる。
【００４８】
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃの膜厚は、例えば５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下である。また、第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃの膜厚は、０．５ｎｍ以上であることが好ましい。膜厚が５ｎｍより厚くなると、上下の軟磁性層間の静磁気的な結合が弱くなる。また、膜厚が０．５ｎｍより薄いと、非磁性層の膜の均一性の制御が難しくなり、均一な静磁気的な結合が形成できなくなる。
【００４９】
第２非磁性層２０４ｂとしては、例えばＲｕ膜を用いることが好ましい。このように構成すれば、第２軟磁性層２０２ｂと第３軟磁性層２０２ｃとを適切に反強磁性交換結合させることができる。第２非磁性層２０４ｂの膜厚は、０．５ｎｍ〜５ｎｍとすることが好ましい。
【００５０】
配向制御層１１６は、軟磁性裏打ち層１１４を防護するとともに上層の下地層１１８における結晶粒の配向の整列を促進する層である。配向制御層１１６としては、例えばｆｃｃ構造を有するＮｉＷ又はＮｉＣｒの層を用いることができる。
【００５１】
下地層１１８は、磁気記録層である主記録層１２４における磁性粒子の結晶配向性を向上させる層である。主記録層１２４の磁性粒子がｈｃｐ構造（六方細密充構造）を有する場合、磁化容易軸はＣ軸である。そのため、垂直磁気記録方式においては、このＣ軸を基板１１０の法線方向に配向させる必要がある。そして、このＣ軸の配向性を向上させるためには、主記録層１２４の下に、ｈｃｐ構造を有する非磁性の下地層１１８を設けることが有効である。
【００５２】
下地層１１８には、例えばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆ、又はＲｕの層等を用いることができる。特に、Ｒｕ層を用いる場合、主記録層１２４の結晶配向性を効果的に向上させ、保磁力Ｈｃを高めることができる。本例において、下地層１１８は、２層のＲｕ層からなる構造となっている。この場合、上層側のＲｕ層を形成する際のスパッタリングガスのガス圧を、下層側のＲｕ層の形成時よりも高くすることが好ましい。このようにすれば、結晶配向性を改善する効果をより高めることができる。
【００５３】
第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２は、主記録層１２４における磁性粒子の微細化を促進する層である。本例において、第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２は、下地層１１８のｈｃｐ結晶構造の上に順次形成される非磁性のグラニュラ構造の層である。このような第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２の上に主記録層１２４を形成することにより、磁性のグラニュラ構造の層である主記録層１２４において、初期段階（立ち上がり）から磁性粒子間を分離させることができる。本例において、第１オンセット層１２０としては、例えば、非磁性のＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層を用いることができる。また、第２オンセット層１２２としては、例えば、非磁性のＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３層を用いることができる。
【００５４】
主記録層１２４は、磁気記録層の一例であり、磁性粒子（磁性グレイン）の間に非磁性物質（主に酸化物）を偏析させて粒界部を形成した磁性のグラニュラ構造を有する。垂直磁気記録方式では、例えば、磁気記録層をグラニュラ構造の層として磁性粒子を孤立微細化することにより、Ｓ／Ｎ比（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）及び保磁力Ｈｃを向上させることができる。本例においては、主記録層１２４として、例えば、非磁性物質の例としての酸化珪素（ＳｉＯ２）又は酸化チタン（ＴｉＯ２）を含有するＣｏＣｒＰｔからなる硬磁性体のターゲットを用いて、ｈｃｐ結晶構造の磁性粒子を含むグラニュラ構造の層を形成する。
【００５５】
主記録層１２４の膜厚は、例えば、７ｎｍ〜１５ｎｍの範囲で適宜設定できる。また、主記録層１２４を形成するためのターゲットの組成は、例えば、ＣｏＣｒＰｔとＳｉＯ２（又はＴｉＯ２）とを約９：１（ｍｏｌ％）の比で含む組成とする。このようにすれば、例えば、非磁性物質が磁性物質の周囲に偏析して粒界を形成する。そして、磁性粒子が柱状となり、グラニュラ構造となる。更に、この磁性粒子は、第１オンセット層１２０及び第２オンセット層１２２におけるグラニュラ構造から継続してエピタキシャル成長する。これにより、グラニュラ構造の主記録層１２４を適切に形成できる。
【００５６】
連続層１２６は、面方向に磁性が連続している層である。連続層１２６は、例えば、主記録層１２４と交換結合することにより、主記録層１２４による磁気記録の熱安定性を高める。本例において、連続層１２６は、ＣｏＣｒＰｔＢ膜であり、例えば、スパッタリングガスであるＡｒのガス圧を主記録層１２４の成膜時等と比べて小さくして形成される。連続層１２６の膜厚は１０ｎｍ以下であることが好ましく、望ましくは５ｎｍ以下である。
【００５７】
媒体保護層１２８は、磁気ヘッドの衝撃から主記録層１２４を防護する層である。媒体保護層１２８は、例えば、連続層１２６の成膜後に真空を保ったまま、ＣＶＤ法によりカーボン膜を成膜して形成する。一般に、ＣＶＤ法によって成膜されたカーボンは、スパッタリング法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上する。そのため、このようにすれば、磁気ヘッドからの衝撃に対して、より有効に主記録層１２４を防護できる。
【００５８】
尚、媒体保護層１２８を構成するカーボン膜は、例えば炭化水素（水素化カーボン）の膜である。水素化カーボンを用いることにより、膜強度を適切に向上させることができる。また、これにより、磁気ヘッドからの衝撃に対して、主記録層１２４をより適切に防護できる。
【００５９】
潤滑層１３０は、磁気ヘッドに対して垂直磁気記録媒体１００の表面の潤滑性を高める層である。潤滑層１３０は、例えばＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）を用いて、ディップコート法により成膜する。ＰＦＰＥは、直鎖構造を備えており、磁気ディスクに必要な適度な潤滑性能を発揮する。また、末端基に水酸基（ＯＨ）を備えることで、カーボン膜である媒体保護層１２８に対して高い密着性能を発揮する。潤滑層１３０の膜厚は、例えば約１ｎｍ（例えば０．５ｎｍ〜２ｎｍ）とすることが好ましい。
【００６０】
尚、垂直磁気記録媒体１００において、例えば軟磁性裏打ち層１１４以外の各層は、例えば各層に対応する公知の層と同一又は同様の工程で成膜してもよい。また、軟磁性裏打ち層１１４における各軟磁性層及び各非磁性層も、同様の構成を有する公知の層と同一又は同様の工程で成膜してもよい。
【００６１】
以下、実施例及び比較例により、本発明について更に詳しく説明する。表１は、各実施例及び比較例における軟磁性裏打ち層１１４の構成と、評価結果とを示す。
【表１】
【００６２】
（実施例１）
最初に、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盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。そして、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ディスク基体である基板１１０を得た。基板１１０の直径は、６５ｍｍ、内径は２０ｍｍ、ディスク厚は０．６３５ｍｍの２．５インチ型磁気ディスク用基板である。得られた基板１１０の表面粗さをＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で観察したところ、Ｒｍａｘが２．１８ｎｍ、Ｒａが０．１８ｎｍの平滑な表面であることを確認した。尚、Ｒｍａｘ及びＲａは、日本工業規格（ＪＩＳ）に従う。
【００６３】
次に、基板１１０上に、ＤＣマグネトロンスパッタリングで順次、付着層１１２、軟磁性裏打ち層１１４、配向制御層１１６、下地層１１８、第１オンセット層１２０、第２オンセット層１２２、主記録層１２４、及び連続層１２６の成膜を行った。
【００６４】
まず、付着層１１２として、１０ｎｍのＣｒＴｉ層を成膜した。次に、軟磁性裏打ち層１１４の各層を順次成膜した。軟磁性裏打ち層１１４の成膜において、第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、第４軟磁性層２０２ｄとしては、１５ｎｍのアモルファスＦｅＣｏＴａＺｒ層を成膜した。第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとしては、２ｎｍのＣｒ層を成膜した。また、第２非磁性層２０４ｂとしては、０．５ｎｍのＲｕ層を成膜した。
【００６５】
続いて、軟磁性裏打ち層１１４上に、配向制御層１１６として、１０ｎｍのＮｉＷ層を成膜した。また、下地層１１８として、２層のＲｕ層を成膜した。それぞれのＲｕ層の膜厚は、１０ｎｍとした。尚、下層側のＲｕ層の成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧は、上層側のＲｕ層の成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧よりも小さくした。
【００６６】
次に、第１オンセット層１２０として、１．０ｎｍのＣｏＣｒ−ＳｉＯ２層を成膜した。また、第２オンセット層１２２として、３ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−Ｃｒ２Ｏ３層を成膜した。
【００６７】
また、主記録層１２４として、ｈｃｐ結晶構造のＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２からなる硬磁性体のターゲットを用いて、８ｎｍのＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ２層を成膜した。次に、連続層１２６として、７．５ｎｍのＣｏＣｒＰｔＢ膜を成膜した。
【００６８】
そして、連続層１２６の成膜に続いて、ＣＶＤ法により、炭化水素（水素化カーボン）からなる媒体保護層１２８を成膜した。媒体保護層１２８の膜厚は、５ｎｍとした。そして、この後、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）からなる潤滑層１３０を、ディップコート法により形成した。潤滑層１３０の膜厚は１ｎｍとした。以上のようにして、実施例１に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００６９】
（比較例１）
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃを設けず、軟磁性裏打ち層１１４における軟磁性層を第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの２層のみにした。また、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚を３０ｎｍとした。上記以外は実施例１と同様にして、比較例１に係る垂直磁気記録媒体を作成した。
【００７０】
（実施例２〜７）
第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉの各層を形成した以外は実施例１と同様にして、実施例２〜７に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７１】
（実施例８）
第１非磁性層２０４ａとして、第１軟磁性層２０２ａの表面を酸化した酸化膜を形成した。また、第３非磁性層２０４ｃとして、第３軟磁性層２０２ｃの表面を酸化した酸化膜を形成した。この酸化膜は、ＦｅＣｏＴａＺｒをＯ２で酸化した酸化膜（ＦｅＣｏＴａＺｒ＋Ｏ２）である。
【００７２】
具体的には、第１軟磁性層２０２ａの成膜後、Ｏ２を１％含むＡｒとＯ２の混合ガスを８０ｓｃｃｍの流量で供給した雰囲気中に第１軟磁性層２０２ａを１．４秒曝露し、表面に形成される酸化膜により、第１非磁性層２０４ａを形成した。また、第１非磁性層２０４ａの成膜後、第２軟磁性層２０２ｂから第３軟磁性層２０２ｃまでを形成し、第１非磁性層２０４ａと同様にして、第３軟磁性層２０２ｃ上に第３非磁性層２０４ｃを形成した。また、その後、第３非磁性層２０４ｃ上に、第４軟磁性層２０２ｄを成膜した。上記以外は実施例１と同様にして、実施例８に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７３】
（実施例９〜１２）
第１軟磁性層２０２ａ、第２軟磁性層２０２ｂ、第３軟磁性層２０２ｃ、及び第４軟磁性層２０２ｄの膜厚を表１に示すように変更した以外は実施例８と同様にして、実施例９〜１２に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７４】
（実施例１３）
第１非磁性層２０４ａとして、第１軟磁性層２０２ａの表面を窒化した窒化膜を形成した。また、第３非磁性層２０４ｃとして、第３軟磁性層２０２ｃの表面を窒化した窒化膜を形成した。この窒化膜は、ＦｅＣｏＴａＺｒをＮ２で窒化した酸化膜（ＦｅＣｏＴａＺｒ＋Ｎ２）である。
【００７５】
具体的には、第１軟磁性層２０２ａの成膜後、Ｎ２を１０％含むＡｒとＮ２の混合ガスを８０ｓｃｃｍの流量で供給した雰囲気中に第１軟磁性層２０２ａを１．４秒曝露し、表面に形成される窒化膜により、第１非磁性層２０４ａを形成した。また、第３軟磁性層２０２ｃの成膜後、第１非磁性層２０４ａと同様にして、第３軟磁性層２０２ｃ上に第３非磁性層２０４ｃを形成した。上記以外は実施例８と同様にして、実施例１３に係る垂直磁気記録媒体１００を作成した。
【００７６】
（評価）
上記の各実施例及び比較例に対し、交換結合磁界Ｈｅｘの測定を行った。この測定においては、まず、垂直磁気記録媒体の一部の領域を抜き取り、基板の半径方向の磁化曲線の測定を行った。そして、この磁化曲線において、磁化が０になっている最大の磁界の大きさを交換結合磁界Ｈｅｘとした。尚、磁化曲線の測定は、例えば、各実施例及び比較例と同様にして、軟磁性裏打ち層までが形成された試料を作成して行ってもよい。
【００７７】
表１からわかるように、実施例１〜１３において、比較例１と比べて高い交換結合磁界Ｈｅｘが得られた。これは、例えば実施例１〜９における全軟磁性層の膜厚の合計が比較例１と同じことを考えると、反強磁性的層間相互作用に直接関係する第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚が小さいためであると考えられる。
【００７８】
また、例えば実施例８と実施例９や、実施例１１と実施例１２との比較からわかるように、全軟磁性層の膜厚の合計が同じである場合、第２軟磁性層２０２ｂ及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚が小さい方が高い交換結合磁界Ｈｅｘを得られることがわかる。
【００７９】
また、実施例８〜１３により、軟磁性層の表面に形成した酸化膜又は窒化膜を第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして適切に用い得ることがわかる。酸化膜又は窒化膜の第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃは、第１軟磁性層２０２ａ及び第３軟磁性層２０２ｃのそれぞれを成膜後、スパッタリングチャンバ内でそのまま成膜できる。そのため、必要なチャンバ数を増やすことなく、交換結合磁界Ｈｅｘを増大させることができる。従って、酸化膜又は窒化膜を第１非磁性層２０４ａ及び第３非磁性層２０４ｃとして用いる場合、経済的な価値は大きく、垂直磁気記録媒体１００のコストを大きく低減できる。
【００８０】
更には、例えば実施例９と実施例１１の比較からわかるように、第２軟磁性層２０２ｂの膜厚、及び第３軟磁性層２０２ｃの膜厚同じ場合、全軟磁性層の膜厚の合計が小さい方が高い交換結合磁界Ｈｅｘを得られることがわかる。但し、全軟磁性層の膜厚の合計を小さくしすぎると、磁化の飽和が生じ、垂直磁気記録媒体に対する書き込みを行えなくなる。
【００８１】
全ての軟磁性層の膜厚の合計は、例えば６０ｎｍ以下とすることが好ましい。そのため、例えば、各実施例から第１軟磁性層２０２ａ及び第４軟磁性層２０２ｄを無くしてしまうと、書き込みを行えなくなると考えられる。
【００８２】
尚、垂直磁気記録媒体に対する書き込みが可能であることは、例えば記録再生特性の評価を行うことで確認できる。この評価は、例えば、Ｒ／Ｗアナライザーと、垂直磁気記録方式用磁気ヘッドとを用いて行うことができる。この場合、この磁気ヘッドとしては、例えば、記録側にＳＰＴ素子、再生側にＧＭＲ素子を備える磁気ヘッドを用いる。記録密度は、例えば１２００ｋｆｃｉとする。また、磁気ヘッドの浮上量は１０ｎｍとする。
【００８３】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、例えば垂直磁気記録媒体に好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体１００の構成の一例を示す図である。図１（ａ）は、垂直磁気記録媒体１００の層構成の一例を示す垂直磁気記録媒体１００の断面図である。図１（ｂ）は、垂直磁気記録媒体１００における軟磁性裏打ち層１１４の詳細な構成の一例を示す軟磁性裏打ち層１１４の断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００・・・垂直磁気記録媒体、１１０・・・基板、１１２・・・付着層、１１４・・・軟磁性裏打ち層、１１６・・・配向制御層、１１８・・・下地層、１２０・・・第１オンセット層、１２２・・・第２オンセット層、１２４・・・主記録層（磁気記録層）、１２６・・・連続層、１２８・・・媒体保護層、１３０・・・潤滑層、２０２ａ・・・第１軟磁性層２０２ａ、２０２ｂ・・・第２軟磁性層２０２ｂ、２０２ｃ・・・第３軟磁性層２０２ｃ、２０２ｄ・・・第４軟磁性層２０２ｄ、２０４ａ・・・第１非磁性層２０４ａ、２０４ｂ・・・第２非磁性層２０４ｂ、２０４ｃ・・・第３非磁性層２０４ｃ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体であって、
基板と、
非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含み、前記基板の上方に形成される軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層の上方に形成される磁気記録層と
を備え、
前記軟磁性裏打ち層は、少なくとも、
前記基板の上方に形成される第１軟磁性層と、
前記第１軟磁性層の上方に形成される第１非磁性層と、
前記第１非磁性層の上方に形成される第２軟磁性層と、
前記第２軟磁性層の上方に形成される第２非磁性層と、
前記第２非磁性層の上方に形成される第３軟磁性層と
を有し、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、前記一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記軟磁性裏打ち層は、
前記第３軟磁性層の上方に形成される第３非磁性層と、
前記第３非磁性層の上方に形成される第４軟磁性層と
を更に備え、
前記一方の非磁性層は、前記第２非磁性層であり、前記第２軟磁性層と、前記第３軟磁性層とを、反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させ、
前記他方の非磁性層は、前記第１非磁性層であり、
前記第３非磁性層は、前記第１非磁性層と同じ材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２非磁性層は、Ｒｕ層であり、
前記第１非磁性層及び前記第３非磁性層は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１非磁性層は、前記第１軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は前記第１軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であり、
前記第３非磁性層は、前記第３軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は前記第３軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第１非磁性層は、前記第１軟磁性層と、前記第２軟磁性層とを静磁気的に結合させ、
前記第３軟磁性層は、前記第３軟磁性層と、前記第４軟磁性層とを静磁気的に結合させることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第３軟磁性層の膜厚は、前記第２軟磁性層と同じであり、
前記第４軟磁性層の膜厚は、前記第１軟磁性層と同じであることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記第２軟磁性層及び前記第３軟磁性層の膜厚は、前記第１軟磁性層及び前記第４軟磁性層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
基板を準備する準備工程と、
非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含む軟磁性裏打ち層を、前記基板の上方に形成する軟磁性裏打ち層形成工程と、
前記軟磁性裏打ち層の上方に磁気記録層を形成する記録層形成工程と
を備え、
前記軟磁性裏打ち層形成工程は、少なくとも、
前記基板の上方に第１軟磁性層を形成する第１軟磁性層形成段階と、
前記第１軟磁性層の上方に第１非磁性層を形成する第１非磁性層形成段階と、
前記第１非磁性層の上方に第２軟磁性層を形成する第２軟磁性層形成段階と、
前記第２軟磁性層の上方に第２非磁性層を形成する第２非磁性層形成段階と、
前記第２非磁性層の上方に第３軟磁性層を形成する第３軟磁性層形成段階と
を有し、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、前記一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、前記他方の非磁性層の直下に形成される層の表面を酸化又は窒化することにより、前記他方の非磁性層を形成することを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１】
垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体であって、
基板と、
非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含み、前記基板の上方に形成される軟磁性裏打ち層と、
前記軟磁性裏打ち層の上方に形成される磁気記録層と
を備え、
前記軟磁性裏打ち層は、少なくとも、
前記基板の上方に形成される第１軟磁性層と、
前記第１軟磁性層の上方に形成される第１非磁性層と、
前記第１非磁性層の上方に形成される第２軟磁性層と、
前記第２軟磁性層の上方に形成される第２非磁性層と、
前記第２非磁性層の上方に形成される第３軟磁性層と
を有し、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、前記一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
【請求項２】
前記軟磁性裏打ち層は、
前記第３軟磁性層の上方に形成される第３非磁性層と、
前記第３非磁性層の上方に形成される第４軟磁性層と
を更に備え、
前記一方の非磁性層は、前記第２非磁性層であり、前記第２軟磁性層と、前記第３軟磁性層とを、反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させ、
前記他方の非磁性層は、前記第１非磁性層であり、
前記第３非磁性層は、前記第１非磁性層と同じ材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項３】
前記第２非磁性層は、Ｒｕ層であり、
前記第１非磁性層及び前記第３非磁性層は、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂ、Ａｌ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐの中から選ばれる一の非磁性材料、又はこれらのうちの複数の非磁性材料を含む合金の材料で形成されることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項４】
前記第１非磁性層は、前記第１軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は前記第１軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であり、
前記第３非磁性層は、前記第３軟磁性層の表面を酸化した酸化膜、又は前記第３軟磁性層の表面を窒化した窒化膜であることを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項５】
前記第１非磁性層は、前記第１軟磁性層と、前記第２軟磁性層とを静磁気的に結合させ、
前記第３軟磁性層は、前記第３軟磁性層と、前記第４軟磁性層とを静磁気的に結合させることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項６】
前記第３軟磁性層の膜厚は、前記第２軟磁性層と同じであり、
前記第４軟磁性層の膜厚は、前記第１軟磁性層と同じであることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項７】
前記第２軟磁性層及び前記第３軟磁性層の膜厚は、前記第１軟磁性層及び前記第４軟磁性層の膜厚よりも小さいことを特徴とする請求項６に記載の垂直磁気記録媒体。
【請求項８】
垂直磁気記録方式で情報を記録する垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
基板を準備する準備工程と、
非磁性層を挟んで積層された複数の軟磁性層を含む軟磁性裏打ち層を、前記基板の上方に形成する軟磁性裏打ち層形成工程と、
前記軟磁性裏打ち層の上方に磁気記録層を形成する記録層形成工程と
を備え、
前記軟磁性裏打ち層形成工程は、少なくとも、
前記基板の上方に第１軟磁性層を形成する第１軟磁性層形成段階と、
前記第１軟磁性層の上方に第１非磁性層を形成する第１非磁性層形成段階と、
前記第１非磁性層の上方に第２軟磁性層を形成する第２軟磁性層形成段階と、
前記第２軟磁性層の上方に第２非磁性層を形成する第２非磁性層形成段階と、
前記第２非磁性層の上方に第３軟磁性層を形成する第３軟磁性層形成段階と
を有し、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの一方の非磁性層は、前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、当該一方の非磁性層を挟んで対向する２層を反強磁性的層間相互作用により磁気的に交換結合させる非磁性層であり、
前記第１非磁性層及び前記第２非磁性層のうちの他方の非磁性層は、前記一方の非磁性層とは異なる材料で形成される層であることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記第１軟磁性層、前記第２軟磁性層、及び前記第３軟磁性層のうちの、前記他方の非磁性層の直下に形成される層の表面を酸化又は窒化することにより、前記他方の非磁性層を形成することを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００９−８０９１３（Ｐ２００９−８０９１３Ａ）
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５０６７４（Ｐ２００７−２５０６７４）
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【出願人】（０００１１３２６３）ＨＯＹＡ株式会社 (3,820)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]