垂直磁気記録媒体の製造方法
【課題】記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることにより、さらなる高記録密度化を実現可能にする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。
【解決手段】本発明の代表的な構成は、基板１１０上に少なくとも、磁性粒子を含有する第１磁性層１６１を成膜する工程と、第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層１７１を成膜する工程と、第１分断層の上方に、磁性粒子を含有する第２磁性層１６２を成膜する工程と、第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層１７２を成膜する工程と、第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層１６３を成膜する工程と、を包含し、スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、第２磁性層は第１磁性層よりも低圧にし、第３磁性層は第２磁性層よりも低圧にすることを特徴とする。
【解決手段】本発明の代表的な構成は、基板１１０上に少なくとも、磁性粒子を含有する第１磁性層１６１を成膜する工程と、第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層１７１を成膜する工程と、第１分断層の上方に、磁性粒子を含有する第２磁性層１６２を成膜する工程と、第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層１７２を成膜する工程と、第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層１６３を成膜する工程と、を包含し、スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、第２磁性層は第１磁性層よりも低圧にし、第３磁性層は第２磁性層よりも低圧にす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記録媒体の製造方法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１００％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】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内磁気記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００４】
垂直磁気記録媒体においてさらなる高記録密度化を達成するために、媒体の特性（電磁変換特性、静磁気特性等）を向上させる種々の技術が提案され、開示されている。例えば、特許文献１には、磁気記録層にＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ等からなる分断層を介在させた磁気記録媒体が開示されている。これにより、熱的安定性を維持しつつ、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上させることができるとされている。
【０００５】
一方、特許文献２には、スパッタリング法を用いて、高圧の雰囲気ガス圧で基板上に第１磁気記録層を成膜し、低圧の雰囲気ガス圧でこの第１磁気記録層の上に第２磁気記録層を成膜する磁気記録媒体の製造方法が開示されている。これにより、耐衝撃性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０５６９２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１０８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、垂直磁気記録媒体において、上述した５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を実現するためには、媒体の特性（電磁変換特性、静磁気特性等）をさらに向上させる必要がある。特に、記録トラック幅ＭＷＷを維持しつつＳＮＲの向上を図る必要がある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることにより、さらなる高記録密度化を実現可能にする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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、磁気記録層に非磁性の分断層を介在させた場合には磁性粒子が分離しすぎてしまい、却ってＳＮＲの向上を阻害しているのではないかと思量した。そして、さらに研究を重ねることにより、このような傾向が分断層を２層以上介在させた場合に生じることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
すなわち、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基板上に少なくとも、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第１磁性層を成膜する工程と、第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層を成膜する工程と、第１分断層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第２磁性層を成膜する工程と、第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層を成膜する工程と、第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層を成膜する工程と、を包含し、いずれの成膜工程もスパッタリング法を用いて行われ、スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、第２磁性層は第１磁性層よりも低圧にし、第３磁性層は第２磁性層よりも低圧にすることを特徴とする。
【００１１】
磁気記録層に分断層を介在させることで、上下の層の磁性のつながりを調整することができる。これにより、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、ＳＮＲなどの記録再生特性を向上させることができる。上記の構成では、磁気記録層に２つの分断層を介在させているので、２つの分断層による高いＳＮＲ改善効果を得ることができる。
【００１２】
しかし、分断層を２層以上介在させた場合には、分断層による磁性粒子の分離効果が強くなりすぎてしまい、かえって特性を悪化させてしまう場合があることがわかった。そこで、本発明では、分断層の直上に成膜される磁性層を、下側の磁性層よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜する。これにより、磁性粒子が過度に分離することを防止でき、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなく、好適にＳＮＲを獲得することができる。
【００１３】
上記第１磁性層および第２磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部からなるグラニュラ構造を有するとよい。グラニュラ構造を有する磁性層においては、特に、磁性粒子が柱状に分離しているので、分断層を介在した場合には磁性粒子が過度に分離しやすい。そのため、上述したように、分断層の直上を低ガス圧で成膜することで、効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【００１４】
上記第３磁性層は、酸化物を含まないとよい。第３磁性層を酸化物を含まない磁気的にほぼ連続した磁性層とすることで、逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、耐熱揺らぎ特性、およびＳＮＲの改善を図ることができる。
【００１５】
上記第３磁性層は、ＣｏＣｒＰｔＢであってもよい。第３磁性層をＣｏＣｒＰｔＢとすることで、好適にＳＮＲを獲得することができる。
【００１６】
上記第１磁性層より基板側にＲｕを主成分とする下地層をスパッタリング法により成膜する工程をさらに包含し、スパッタリング法を用いて第１磁性層を成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、下地層を成膜する際の圧力以下にするとよい。これにより、磁気記録層の結晶配向性の向上を図り得る。なお、複数の下地層を成膜する場合には、第１磁性層の成膜時の雰囲気ガス圧を、第１磁性層に近い側の下地層の圧力以下とすればよい。
【００１７】
上記第１磁性層は、３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、第３磁性層は、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜されるとよい。これにより、複数の分断層の存在下において、磁性粒子の分離の程度を最適化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることにより、さらなる高記録密度化を実現可能にする垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】実施例および比較例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
[垂直磁気記録媒体の製造方法]
図１は、垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基板１１０、付着層１２０、軟磁性層１３０、前下地層１４０、下地層１５０、磁気記録層１６０、分断層１７０、保護層１９０、潤滑層２００で構成されている。
【００２２】
以下に、垂直磁気記録媒体１００の製造方法について詳述する。垂直磁気記録媒体１００は、基板１１０上に上記の各層を積層することで製造される。特に、付着層１２０から保護層１９０の前までは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて順次成膜される。保護層１９０は、ＣＶＤ法により成膜される。これらの積層には生産性が高いという点で、概して、インライン型の成膜装置が用いられる。潤滑層２００は、ディップコート法により形成される。
【００２３】
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、または、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。
【００２４】
基板１１０の上には、付着層１２０を成膜する。付着層１２０は、直上に積層される軟磁性層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、アモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましく、その膜厚は、例えば２〜２０ｎｍ程度とすることができる。
【００２５】
付着層１２０の組成としては、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系非晶質合金等から選択することができる。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。
【００２６】
付着層１２０の上には、軟磁性層１３０を成膜する。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してもよい。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。
【００２７】
軟磁性層１３０の上には、前下地層１４０を成膜する。前下地層１４０は、直上に積層される下地層１５０に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）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。前下地層１４０は、ｈｃｐ結晶構造であってもよいが、（１１１）面が基板１１０の主表面と平行となるよう配向した面心立方構造（ｆｃｃ結晶構造）であることが好ましい。前下地層１４０の材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｈｆや、さらにこれらの金属を主成分として、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、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ等を好適に選択することができる。前下地層１４０の膜厚は１〜２０ｎｍ程度とすることができる。また前下地層１４０を複数層構造としてもよい。
【００２８】
前下地層１４０の上には、ｈｃｐ構造を有する下地層１５０を成膜する。下地層１５０は、磁気記録層１６０のｈｃｐ構造の磁性結晶粒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、後述する第１磁性層１６１および第２磁性層１６２の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、磁気記録層１６０の結晶配向性を向上させることができ、また、下地層１５０の粒径を微細化するほど、磁気記録層１６０の粒径が微細化される。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。
【００２９】
なお、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、上方の磁気記録層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。
【００３０】
本実施形態では、上層側の下地層１５０を成膜する際の雰囲気ガス圧は、磁気記録層１６０のいずれの層よりも高圧に設定される。これにより、磁気記録層１６０の磁性粒の粒径及び分離性を好適にコントロールすることができ、十分な保磁力Ｈｃによる狭トラック化と高ＳＮＲを獲得することができる。
【００３１】
下地層１５０の上には、分断層１７０が介在した磁気記録層１６０を成膜する。すなわち、本実施形態では、第１磁性層１６１、第１分断層１７１、第２磁性層１６２、第２分断層１７２、第３磁性層１６３を成膜する。以下、第１磁性層１６１、第２磁性層１６２、第３磁性層１６３を併せて磁気記録層１６０と称する。また、第１分断層１７１、第２分断層１７２を併せて分断層１７０と称する。
【００３２】
第１磁性層１６１は、Ｃｏ‐Ｐｔ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。第１磁性層１６１をスパッタリングする際の雰囲気ガス圧は、３Ｐａ以上に設定すると好適である。これにより、下地層１５０の膜構造を引き継いで、柱状の磁性粒子を好適に分離させつつエピタキシャル成長させることができる。故に、保磁力Ｈｃを確保して狭トラック化することができるとともに、高ＳＮＲを実現することができる。
【００３３】
なお、第１磁性層１６１は、複数の層にて構成することもできる。その場合には、上層ほど低圧の雰囲気ガス圧下で成膜するとより好ましい。同様に、第２磁性層１６２、第３磁性層１６３を複数の層にて構成し、上層ほど低圧の雰囲気ガス圧下で成膜してもよい。
【００３４】
なお、上記に示した第１磁性層１６１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、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。
【００３５】
第１分断層１７１は、第１磁性層１６１の上方、かつ第２磁性層１６２の下側に設けられ、上下の層の磁性のつながり、すなわち、交換結合の強さを調整する作用を持つ。これにより、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やＳＮＲなどの記録再生特性を向上させることができる。なお、良好な交換結合強度を得るために、第１分断層１７１の膜厚は、０．２〜１．０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３６】
第１分断層１７１の構造に対する作用としては、上層の結晶粒子の分離を促進する効果を奏する。しかし、この作用が過度に働くと、磁性粒子の分離が不均一となり、保磁力ＨｃやＳＮＲなどの磁気特性はむしろ悪化する。概して、磁気記録層に複数の分断層１７０が含まれる場合、総じて分離が過度になりがちな傾向がある。そこで、本実施形態では、磁気記録層１６０の成膜時の雰囲気ガス圧を変化させることで、この磁性粒子の分離の程度を調整することを可能にした。このことにより得られる効果は、特に、磁性粒子が柱状に分離しているグラニュラ構造に対して顕著であって、効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【００３７】
第１分断層１７１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合金を主成分とする層であることが好ましい。すなわち、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合金を主成分として代替することも可能である。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、第１分断層１７１は非磁性であることが好ましいが、弱い磁性を有していてもよい。
【００３８】
第２磁性層１６２は、第１磁性層１６１と同様にグラニュラ構造（上述したため説明を省略する）を有し、第１分断層１７１の直上に形成される。第２磁性層１６２の組成および膜厚等は、第１磁性層１６１と同一である必要はなく、適宜選択してよい。かかる第２磁性層１６２は、第１磁性層１６１よりも低い雰囲気ガス圧で成膜される。これにより、磁性粒子の分離が過剰になることを防止して、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることができる。
【００３９】
第２分断層１７２は、第２磁性層１６２の上方、かつ第３磁性層１６３の下側に設けられ、第１分断層１７１と同様に上下の層の磁性のつながりを調節する。第２分断層１７２に対しては、上述した第１分断層１７１に対する説明を適用可能であるため、その説明を省略する。しかし、第２分断層１７２の組成および膜厚等は、第１分断層１７１と同一である必要はなく、適宜選択してよい。
【００４０】
第３磁性層１６３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って、第２分断層１７２の直上に形成される。第３磁性層１６３は、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２に対して磁気的相互作用（交換結合）を有するようにするとよい。こうすることによって、第１および第２磁性層において非磁性の粒界部によって隔てられた磁性粒同士を、上部の第３磁性層を通して磁気的に結合させることができるようになる。すなわち、これら上下方向および横方向の磁気的結合によって、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎ等の静磁気特性の調整を行うことで、熱揺らぎ耐性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることができる。
【００４１】
本実施形態では、第３磁性層１６３は、第２磁性層１６２よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜する。特に、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜すると好適である。これにより、２つの分断層によって磁性粒子の分離が過剰になることを防止して、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることができる。
【００４２】
第３磁性層１６３の材料としては、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有させる。例えばＣｏＣｒＰｔ系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、第３磁性層１６３の膜厚は、例えば３〜１０ｎｍとすることができる。
【００４３】
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、第３磁性層１６３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。すなわち第３磁性層１６３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、第３磁性層１６３において例えばＣｒが偏析した構造であっても良い。
【００４４】
分断層１７０が介在した磁気記録層１６０（第３磁性層１６３）の上には、磁気ヘッドの衝撃および腐食から垂直磁気記録媒体１００を防護するための保護層１９０を成膜する。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系保護膜はスパッタ法によって成膜したものと比べて緻密であり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記録媒体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。
【００４５】
保護層１９０の上には、潤滑層２００を成膜する。潤滑層２００は、垂直磁気記録媒体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。
【００４６】
以上、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造方法について説明した。上述した構成によれば、分断層１７０の直上に成膜される磁性層が下側の磁性層よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜されるため、分断層１７０の効果を得つつ磁性粒子が過度に分離することを防止でき、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなく、好適にＳＮＲを獲得することができる。特に、本実施形態では、下地層１５０が最も高圧の雰囲気ガス圧で成膜され、第１磁性層１６１が下地層１５０よりも低圧かつ３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、第２磁性層１６２が第１磁性層１６１よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜され、第３磁性層１６３が第２磁性層１６２よりも低圧かつ１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜されるとよい。これにより、複数の分断層による磁性層間の磁気的結合を最適化しつつ、磁性粒子の分離の程度をも最適化することができ、さらなる高記録密度化を実現可能なＳＮＲを達成することができる。
【００４７】
[実施例]
図２は、実施例および比較例について説明する図である。以下、図２に示す実施例１〜３および比較例１〜５を用いて、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造方法の有効性を検証する。
【００４８】
実施例および比較例として、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から第３磁性層１６３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。前下地層１４０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。分断層１７０が介在した磁気記録層１６０は、次に述べるように実施例と比較例を作成して比較した。保護層１９０はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４ｎｍ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。
【００４９】
図２に示す実施例１〜３、比較例１〜５において、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２の組成は９０（７１Ｃｏ１３Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、第３磁性層１６３の組成は６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂとした。第１分断層１７１および第２分断層１７２の組成は、Ｒｕとした。実施例２、実施例３では、第１磁性層１６１をさらに複数の層に分割して、下記録層や主記録層、または上記録層を形成した。この場合において、下記録層の組成は９０（７１Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、主記録層の組成は９０（７２Ｃｏ１２Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、上記録層の組成は９０（７１Ｃｏ１３Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とした。
【００５０】
実施例１では、第１磁性層１６１を４．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚１１．８ｎｍ成膜した。第１分断層１７１を０．６Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚０．５ｎｍ成膜した。第２磁性層１６２を３．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚２．７ｎｍ成膜した。第２分断層１７２を０．６Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚０．４ｎｍ成膜した。第３磁性層１６３を１．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚５．４ｎｍ成膜した。実施例２、３、比較例１〜５でも、上記と同様に図２記載のガス圧、膜厚でそれぞれを構成した。
【００５１】
図２を参照しながら、実施例１〜３および比較例１〜５について詳述する。まず、分断層１７０の上側の磁性層を下側より低ガス圧で成膜した実施例１と、磁気記録層１６０を全て同じガス圧で成膜した比較例１とを比較すると、実施例１では記録トラック幅ＭＷＷや保磁力Ｈｃ、逆磁区核形成磁界Ｈｎで同等以上の特性を維持しつつ、ＳＮＲが向上していることが分かる。なお、第３磁性層１６３のみを他の磁性層よりも低ガス圧で成膜している比較例２の場合においても、比較例１よりも若干ＳＮＲが向上している。以上のことより、分断層１７０の直上の磁性層を直下の磁性層よりも低ガス圧で成膜することで、磁性粒子の分離の程度を調整し、ＳＮＲの向上を図り得ることが確認される。
【００５２】
第１磁性層１６１を第２磁性層１６２より低ガス圧で成膜している比較例３では、ＳＮＲだけでなく記録トラック幅ＭＷＷや保磁力Ｈｃ、逆磁区核形成磁界Ｈｎにおいても特性の悪化が見られる。これは、第１磁性層１６１を低ガス圧で成膜した場合には磁性粒子の肥大化を招き、下地層１５０のＲｕの微細構造を継承できなくなるためと考えられる。
【００５３】
また、第１分断層１７１、第２分断層１７２を介在させていない比較例４、比較例５では、実施例１ほど良好なＳＮＲを得ることができない。これは、分断層１７０を介在させない場合には、分断層１７０が奏する交換結合調整能を得られないためである。
【００５４】
一方、第１磁性層１６１を下記録層と主記録層に分割し、下記録層よりも主記録層を低ガス圧（第２磁性層１６２は主記録層よりも低ガス圧）で成膜した実施例２では、第１実施例よりもさらに良好なＳＮＲが得られた。また、第１磁性層１６１を下記録層と主記録層と上記録層に分割し、上方ほど低ガス圧（第２磁性層１６２は上記録層よりも低ガス圧）で成膜した実施例３では、第２実施例よりもさらに良好なＳＮＲが獲得された。これより、磁気記録層１６０をさらに複数に分割してもよく、上方ほど低ガス圧で成膜することによって、良好なＳＮＲが得られることが確認された。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば本実施形態では、第３磁性層１６３は、基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した酸化物を含まない磁性層であるとして説明した。しかし、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２のように、第３磁性層１６３が酸化物を含んでグラニュラ構造を形成してもよく、かかる構成は当然ながら本発明の範疇である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
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記録媒体の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１４０…前下地層、１５０…下地層、１６０…磁気記録層、１６１…第１磁性層、１６２…第２磁性層、１６３…第３磁性層、１７０…分断層、１７１…第１分断層、１７２…第２分断層、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記録媒体の製造方法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１００％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】
ＨＤＤ等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式が提案されている。垂直磁気記録方式に用いられる垂直磁気記録媒体は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内磁気記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。
【０００４】
垂直磁気記録媒体においてさらなる高記録密度化を達成するために、媒体の特性（電磁変換特性、静磁気特性等）を向上させる種々の技術が提案され、開示されている。例えば、特許文献１には、磁気記録層にＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ等からなる分断層を介在させた磁気記録媒体が開示されている。これにより、熱的安定性を維持しつつ、ＳＮＲ（Signal Noise Ratio）を向上させることができるとされている。
【０００５】
一方、特許文献２には、スパッタリング法を用いて、高圧の雰囲気ガス圧で基板上に第１磁気記録層を成膜し、低圧の雰囲気ガス圧でこの第１磁気記録層の上に第２磁気記録層を成膜する磁気記録媒体の製造方法が開示されている。これにより、耐衝撃性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０５６９２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１０８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、垂直磁気記録媒体において、上述した５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を実現するためには、媒体の特性（電磁変換特性、静磁気特性等）をさらに向上させる必要がある。特に、記録トラック幅ＭＷＷを維持しつつＳＮＲの向上を図る必要がある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることにより、さらなる高記録密度化を実現可能にする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】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、磁気記録層に非磁性の分断層を介在させた場合には磁性粒子が分離しすぎてしまい、却ってＳＮＲの向上を阻害しているのではないかと思量した。そして、さらに研究を重ねることにより、このような傾向が分断層を２層以上介在させた場合に生じることを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
すなわち、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基板上に少なくとも、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第１磁性層を成膜する工程と、第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層を成膜する工程と、第１分断層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第２磁性層を成膜する工程と、第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層を成膜する工程と、第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層を成膜する工程と、を包含し、いずれの成膜工程もスパッタリング法を用いて行われ、スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、第２磁性層は第１磁性層よりも低圧にし、第３磁性層は第２磁性層よりも低圧にすることを特徴とする。
【００１１】
磁気記録層に分断層を介在させることで、上下の層の磁性のつながりを調整することができる。これにより、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、ＳＮＲなどの記録再生特性を向上させることができる。上記の構成では、磁気記録層に２つの分断層を介在させているので、２つの分断層による高いＳＮＲ改善効果を得ることができる。
【００１２】
しかし、分断層を２層以上介在させた場合には、分断層による磁性粒子の分離効果が強くなりすぎてしまい、かえって特性を悪化させてしまう場合があることがわかった。そこで、本発明では、分断層の直上に成膜される磁性層を、下側の磁性層よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜する。これにより、磁性粒子が過度に分離することを防止でき、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなく、好適にＳＮＲを獲得することができる。
【００１３】
上記第１磁性層および第２磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部からなるグラニュラ構造を有するとよい。グラニュラ構造を有する磁性層においては、特に、磁性粒子が柱状に分離しているので、分断層を介在した場合には磁性粒子が過度に分離しやすい。そのため、上述したように、分断層の直上を低ガス圧で成膜することで、効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【００１４】
上記第３磁性層は、酸化物を含まないとよい。第３磁性層を酸化物を含まない磁気的にほぼ連続した磁性層とすることで、逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、耐熱揺らぎ特性、およびＳＮＲの改善を図ることができる。
【００１５】
上記第３磁性層は、ＣｏＣｒＰｔＢであってもよい。第３磁性層をＣｏＣｒＰｔＢとすることで、好適にＳＮＲを獲得することができる。
【００１６】
上記第１磁性層より基板側にＲｕを主成分とする下地層をスパッタリング法により成膜する工程をさらに包含し、スパッタリング法を用いて第１磁性層を成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、下地層を成膜する際の圧力以下にするとよい。これにより、磁気記録層の結晶配向性の向上を図り得る。なお、複数の下地層を成膜する場合には、第１磁性層の成膜時の雰囲気ガス圧を、第１磁性層に近い側の下地層の圧力以下とすればよい。
【００１７】
上記第１磁性層は、３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、第３磁性層は、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜されるとよい。これにより、複数の分断層の存在下において、磁性粒子の分離の程度を最適化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることにより、さらなる高記録密度化を実現可能にする垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
【図２】実施例および比較例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
[垂直磁気記録媒体の製造方法]
図１は、垂直磁気記録媒体１００の構成を説明する図である。図１に示す垂直磁気記録媒体１００は、基板１１０、付着層１２０、軟磁性層１３０、前下地層１４０、下地層１５０、磁気記録層１６０、分断層１７０、保護層１９０、潤滑層２００で構成されている。
【００２２】
以下に、垂直磁気記録媒体１００の製造方法について詳述する。垂直磁気記録媒体１００は、基板１１０上に上記の各層を積層することで製造される。特に、付着層１２０から保護層１９０の前までは、ＤＣマグネトロンスパッタリング法にて順次成膜される。保護層１９０は、ＣＶＤ法により成膜される。これらの積層には生産性が高いという点で、概して、インライン型の成膜装置が用いられる。潤滑層２００は、ディップコート法により形成される。
【００２３】
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、または、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。
【００２４】
基板１１０の上には、付着層１２０を成膜する。付着層１２０は、直上に積層される軟磁性層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、アモルファス（非晶質）の合金膜とすることが好ましく、その膜厚は、例えば２〜２０ｎｍ程度とすることができる。
【００２５】
付着層１２０の組成としては、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系非晶質合金等から選択することができる。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。
【００２６】
付着層１２０の上には、軟磁性層１３０を成膜する。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してもよい。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。
【００２７】
軟磁性層１３０の上には、前下地層１４０を成膜する。前下地層１４０は、直上に積層される下地層１５０に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ構造）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。前下地層１４０は、ｈｃｐ結晶構造であってもよいが、（１１１）面が基板１１０の主表面と平行となるよう配向した面心立方構造（ｆｃｃ結晶構造）であることが好ましい。前下地層１４０の材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｈｆや、さらにこれらの金属を主成分として、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、ＣｕＷ、ＣｕＣｒ等を好適に選択することができる。前下地層１４０の膜厚は１〜２０ｎｍ程度とすることができる。また前下地層１４０を複数層構造としてもよい。
【００２８】
前下地層１４０の上には、ｈｃｐ構造を有する下地層１５０を成膜する。下地層１５０は、磁気記録層１６０のｈｃｐ構造の磁性結晶粒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、後述する第１磁性層１６１および第２磁性層１６２の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、磁気記録層１６０の結晶配向性を向上させることができ、また、下地層１５０の粒径を微細化するほど、磁気記録層１６０の粒径が微細化される。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。
【００２９】
なお、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、上方の磁気記録層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。
【００３０】
本実施形態では、上層側の下地層１５０を成膜する際の雰囲気ガス圧は、磁気記録層１６０のいずれの層よりも高圧に設定される。これにより、磁気記録層１６０の磁性粒の粒径及び分離性を好適にコントロールすることができ、十分な保磁力Ｈｃによる狭トラック化と高ＳＮＲを獲得することができる。
【００３１】
下地層１５０の上には、分断層１７０が介在した磁気記録層１６０を成膜する。すなわち、本実施形態では、第１磁性層１６１、第１分断層１７１、第２磁性層１６２、第２分断層１７２、第３磁性層１６３を成膜する。以下、第１磁性層１６１、第２磁性層１６２、第３磁性層１６３を併せて磁気記録層１６０と称する。また、第１分断層１７１、第２分断層１７２を併せて分断層１７０と称する。
【００３２】
第１磁性層１６１は、Ｃｏ‐Ｐｔ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。第１磁性層１６１をスパッタリングする際の雰囲気ガス圧は、３Ｐａ以上に設定すると好適である。これにより、下地層１５０の膜構造を引き継いで、柱状の磁性粒子を好適に分離させつつエピタキシャル成長させることができる。故に、保磁力Ｈｃを確保して狭トラック化することができるとともに、高ＳＮＲを実現することができる。
【００３３】
なお、第１磁性層１６１は、複数の層にて構成することもできる。その場合には、上層ほど低圧の雰囲気ガス圧下で成膜するとより好ましい。同様に、第２磁性層１６２、第３磁性層１６３を複数の層にて構成し、上層ほど低圧の雰囲気ガス圧下で成膜してもよい。
【００３４】
なお、上記に示した第１磁性層１６１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、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。
【００３５】
第１分断層１７１は、第１磁性層１６１の上方、かつ第２磁性層１６２の下側に設けられ、上下の層の磁性のつながり、すなわち、交換結合の強さを調整する作用を持つ。これにより、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やＳＮＲなどの記録再生特性を向上させることができる。なお、良好な交換結合強度を得るために、第１分断層１７１の膜厚は、０．２〜１．０ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００３６】
第１分断層１７１の構造に対する作用としては、上層の結晶粒子の分離を促進する効果を奏する。しかし、この作用が過度に働くと、磁性粒子の分離が不均一となり、保磁力ＨｃやＳＮＲなどの磁気特性はむしろ悪化する。概して、磁気記録層に複数の分断層１７０が含まれる場合、総じて分離が過度になりがちな傾向がある。そこで、本実施形態では、磁気記録層１６０の成膜時の雰囲気ガス圧を変化させることで、この磁性粒子の分離の程度を調整することを可能にした。このことにより得られる効果は、特に、磁性粒子が柱状に分離しているグラニュラ構造に対して顕著であって、効果的にＳＮＲを向上させることができる。
【００３７】
第１分断層１７１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合金を主成分とする層であることが好ましい。すなわち、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合金を主成分として代替することも可能である。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、第１分断層１７１は非磁性であることが好ましいが、弱い磁性を有していてもよい。
【００３８】
第２磁性層１６２は、第１磁性層１６１と同様にグラニュラ構造（上述したため説明を省略する）を有し、第１分断層１７１の直上に形成される。第２磁性層１６２の組成および膜厚等は、第１磁性層１６１と同一である必要はなく、適宜選択してよい。かかる第２磁性層１６２は、第１磁性層１６１よりも低い雰囲気ガス圧で成膜される。これにより、磁性粒子の分離が過剰になることを防止して、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることができる。
【００３９】
第２分断層１７２は、第２磁性層１６２の上方、かつ第３磁性層１６３の下側に設けられ、第１分断層１７１と同様に上下の層の磁性のつながりを調節する。第２分断層１７２に対しては、上述した第１分断層１７１に対する説明を適用可能であるため、その説明を省略する。しかし、第２分断層１７２の組成および膜厚等は、第１分断層１７１と同一である必要はなく、適宜選択してよい。
【００４０】
第３磁性層１６３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って、第２分断層１７２の直上に形成される。第３磁性層１６３は、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２に対して磁気的相互作用（交換結合）を有するようにするとよい。こうすることによって、第１および第２磁性層において非磁性の粒界部によって隔てられた磁性粒同士を、上部の第３磁性層を通して磁気的に結合させることができるようになる。すなわち、これら上下方向および横方向の磁気的結合によって、保磁力Ｈｃや逆磁区核形成磁界Ｈｎ等の静磁気特性の調整を行うことで、熱揺らぎ耐性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることができる。
【００４１】
本実施形態では、第３磁性層１６３は、第２磁性層１６２よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜する。特に、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜すると好適である。これにより、２つの分断層によって磁性粒子の分離が過剰になることを防止して、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなくＳＮＲの向上を図ることができる。
【００４２】
第３磁性層１６３の材料としては、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有させる。例えばＣｏＣｒＰｔ系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、第３磁性層１６３の膜厚は、例えば３〜１０ｎｍとすることができる。
【００４３】
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、第３磁性層１６３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。すなわち第３磁性層１６３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、第３磁性層１６３において例えばＣｒが偏析した構造であっても良い。
【００４４】
分断層１７０が介在した磁気記録層１６０（第３磁性層１６３）の上には、磁気ヘッドの衝撃および腐食から垂直磁気記録媒体１００を防護するための保護層１９０を成膜する。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系保護膜はスパッタ法によって成膜したものと比べて緻密であり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記録媒体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。
【００４５】
保護層１９０の上には、潤滑層２００を成膜する。潤滑層２００は、垂直磁気記録媒体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。
【００４６】
以上、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造方法について説明した。上述した構成によれば、分断層１７０の直上に成膜される磁性層が下側の磁性層よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜されるため、分断層１７０の効果を得つつ磁性粒子が過度に分離することを防止でき、記録トラック幅ＭＷＷを劣化させることなく、好適にＳＮＲを獲得することができる。特に、本実施形態では、下地層１５０が最も高圧の雰囲気ガス圧で成膜され、第１磁性層１６１が下地層１５０よりも低圧かつ３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、第２磁性層１６２が第１磁性層１６１よりも低圧の雰囲気ガス圧で成膜され、第３磁性層１６３が第２磁性層１６２よりも低圧かつ１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜されるとよい。これにより、複数の分断層による磁性層間の磁気的結合を最適化しつつ、磁性粒子の分離の程度をも最適化することができ、さらなる高記録密度化を実現可能なＳＮＲを達成することができる。
【００４７】
[実施例]
図２は、実施例および比較例について説明する図である。以下、図２に示す実施例１〜３および比較例１〜５を用いて、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造方法の有効性を検証する。
【００４８】
実施例および比較例として、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から第３磁性層１６３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。前下地層１４０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。分断層１７０が介在した磁気記録層１６０は、次に述べるように実施例と比較例を作成して比較した。保護層１９０はＣＶＤ法によりＣ２Ｈ４を用いて４ｎｍ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。
【００４９】
図２に示す実施例１〜３、比較例１〜５において、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２の組成は９０（７１Ｃｏ１３Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、第３磁性層１６３の組成は６２Ｃｏ−１８Ｃｒ−１５Ｐｔ−５Ｂとした。第１分断層１７１および第２分断層１７２の組成は、Ｒｕとした。実施例２、実施例３では、第１磁性層１６１をさらに複数の層に分割して、下記録層や主記録層、または上記録層を形成した。この場合において、下記録層の組成は９０（７１Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、主記録層の組成は９０（７２Ｃｏ１２Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とし、上記録層の組成は９０（７１Ｃｏ１３Ｃｒ１６Ｐｔ）−５ＳｉＯ２−５ＴｉＯ２とした。
【００５０】
実施例１では、第１磁性層１６１を４．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚１１．８ｎｍ成膜した。第１分断層１７１を０．６Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚０．５ｎｍ成膜した。第２磁性層１６２を３．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚２．７ｎｍ成膜した。第２分断層１７２を０．６Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚０．４ｎｍ成膜した。第３磁性層１６３を１．０Ｐａの雰囲気ガス圧下で膜厚５．４ｎｍ成膜した。実施例２、３、比較例１〜５でも、上記と同様に図２記載のガス圧、膜厚でそれぞれを構成した。
【００５１】
図２を参照しながら、実施例１〜３および比較例１〜５について詳述する。まず、分断層１７０の上側の磁性層を下側より低ガス圧で成膜した実施例１と、磁気記録層１６０を全て同じガス圧で成膜した比較例１とを比較すると、実施例１では記録トラック幅ＭＷＷや保磁力Ｈｃ、逆磁区核形成磁界Ｈｎで同等以上の特性を維持しつつ、ＳＮＲが向上していることが分かる。なお、第３磁性層１６３のみを他の磁性層よりも低ガス圧で成膜している比較例２の場合においても、比較例１よりも若干ＳＮＲが向上している。以上のことより、分断層１７０の直上の磁性層を直下の磁性層よりも低ガス圧で成膜することで、磁性粒子の分離の程度を調整し、ＳＮＲの向上を図り得ることが確認される。
【００５２】
第１磁性層１６１を第２磁性層１６２より低ガス圧で成膜している比較例３では、ＳＮＲだけでなく記録トラック幅ＭＷＷや保磁力Ｈｃ、逆磁区核形成磁界Ｈｎにおいても特性の悪化が見られる。これは、第１磁性層１６１を低ガス圧で成膜した場合には磁性粒子の肥大化を招き、下地層１５０のＲｕの微細構造を継承できなくなるためと考えられる。
【００５３】
また、第１分断層１７１、第２分断層１７２を介在させていない比較例４、比較例５では、実施例１ほど良好なＳＮＲを得ることができない。これは、分断層１７０を介在させない場合には、分断層１７０が奏する交換結合調整能を得られないためである。
【００５４】
一方、第１磁性層１６１を下記録層と主記録層に分割し、下記録層よりも主記録層を低ガス圧（第２磁性層１６２は主記録層よりも低ガス圧）で成膜した実施例２では、第１実施例よりもさらに良好なＳＮＲが得られた。また、第１磁性層１６１を下記録層と主記録層と上記録層に分割し、上方ほど低ガス圧（第２磁性層１６２は上記録層よりも低ガス圧）で成膜した実施例３では、第２実施例よりもさらに良好なＳＮＲが獲得された。これより、磁気記録層１６０をさらに複数に分割してもよく、上方ほど低ガス圧で成膜することによって、良好なＳＮＲが得られることが確認された。
【００５５】
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。
【００５６】
例えば本実施形態では、第３磁性層１６３は、基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した酸化物を含まない磁性層であるとして説明した。しかし、第１磁性層１６１および第２磁性層１６２のように、第３磁性層１６３が酸化物を含んでグラニュラ構造を形成してもよく、かかる構成は当然ながら本発明の範疇である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
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記録媒体の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１４０…前下地層、１５０…下地層、１６０…磁気記録層、１６１…第１磁性層、１６２…第２磁性層、１６３…第３磁性層、１７０…分断層、１７１…第１分断層、１７２…第２分断層、１９０…保護層、２００…潤滑層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも、
ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第１磁性層を成膜する工程と、
前記第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層を成膜する工程と、
前記第１分断層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第２磁性層を成膜する工程と、
前記第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層を成膜する工程と、
前記第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層を成膜する工程と、
を包含し、
いずれの成膜工程もスパッタリング法を用いて行われ、
前記スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、前記第２磁性層は前記第１磁性層よりも低圧にし、前記第３磁性層は前記第２磁性層よりも低圧にす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２】
前記第１磁性層および前記第２磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部からなるグラニュラ構造を有す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の製造方法。
【請求項３】
前記第３磁性層は、酸化物を含まないことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記第３磁性層は、ＣｏＣｒＰｔＢであることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記第１磁性層より前記基板側にＲｕを主成分とする下地層を前記スパッタリング法により成膜する工程をさらに包含し、
前記スパッタリング法を用いて前記第１磁性層を成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、前記下地層を成膜する際の圧力以下にす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の製造方法。
【請求項６】
前記第１磁性層は、３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、
前記第３磁性層は、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜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の製造方法。
【請求項１】
基板上に少なくとも、
ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第１磁性層を成膜する工程と、
前記第１磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第１分断層を成膜する工程と、
前記第１分断層の上方に、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子を含有する第２磁性層を成膜する工程と、
前記第２磁性層の上方にＲｕ合金を主成分とする第２分断層を成膜する工程と、
前記第２分断層の上方に、少なくともＣｏとＣｒとＰｔとを含有する第３磁性層を成膜する工程と、
を包含し、
いずれの成膜工程もスパッタリング法を用いて行われ、
前記スパッタリング法を用いて成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、前記第２磁性層は前記第１磁性層よりも低圧にし、前記第３磁性層は前記第２磁性層よりも低圧にす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２】
前記第１磁性層および前記第２磁性層は、ＣｏＣｒＰｔ合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部からなるグラニュラ構造を有す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の製造方法。
【請求項３】
前記第３磁性層は、酸化物を含まないことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記第３磁性層は、ＣｏＣｒＰｔＢであることを特徴とする請求項３に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記第１磁性層より前記基板側にＲｕを主成分とする下地層を前記スパッタリング法により成膜する工程をさらに包含し、
前記スパッタリング法を用いて前記第１磁性層を成膜する際の雰囲気ガスの圧力を、前記下地層を成膜する際の圧力以下にす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の製造方法。
【請求項６】
前記第１磁性層は、３Ｐａ以上の雰囲気ガス圧で成膜され、
前記第３磁性層は、１Ｐａ以下の雰囲気ガス圧で成膜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の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−９６３３３（Ｐ２０１１−９６３３３Ａ）
【公開日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５１５１２（Ｐ２００９−２５１５１２）
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【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５月１２日（２０１１．５．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月３０日（２００９．１０．３０）
【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）】
[ Back to top ]