垂直磁気記録媒体の製造管理方法
【課題】簡易な手法によって、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することが可能な垂直磁気記録媒体の製造管理方法を提供する。
【解決手段】垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法の代表的な構成は、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を変化させることにより、これらの膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、分断層１７０の膜厚を変化させることにより、この分断層１７０の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、分断層１７０の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定する工程と、決定されたそれぞれの膜厚でこれらの成膜を行う工程と、を含む。
【解決手段】垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法の代表的な構成は、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を変化させることにより、これらの膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、分断層１７０の膜厚を変化させることにより、この分断層１７０の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、分断層１７０の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定する工程と、決定されたそれぞれの膜厚でこれらの成膜を行う工程と、を含む。
【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管理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】
一方、垂直磁気記録方式に用いられる磁気ヘッドも年々進歩している。しかし、磁気ヘッドは、高記録密度化に伴い狭トラック化した垂直磁気記録媒体に対して、書き込み時に生じるばらつきを抑制することが困難になりつつある。そのため、昨今、垂直磁気記録媒体に対して、保磁力Ｈｃとオーバーライト（ＯＷ）特性を所望の範囲内となるように管理する要請が強まっている。これらは隣接トラックへの書きにじみおよび対象トラックへの書き損じに直接影響するためである。なお、保磁力Ｈｃは、熱揺らぎ現象を抑制するために、所定の値以上に保つ必要がある。
【０００５】
特許文献１の第１９図に示されるように、通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。すなわち、保磁力Ｈｃが減少するとＯＷ特性は向上し、逆に保磁力Ｈｃが増加するとＯＷ特性は低下する。同図には、磁性膜（磁気記録層）組成を変化させた場合の保磁力ＨｃとＯＷ特性の変化（トレードオフライン）が記されている。なお、同図には２本のトレードオフラインが記載されているが、「一方は単層のＣｒＴｉ下地膜を用いた媒体、他方はＣｒからなる初期成長制御膜とＣｒＭｏ下地膜を備えた媒体」と説明されている。
【０００６】
なお、このように磁性膜組成を変化させた場合だけでなく、その膜厚を変化させた場合にも、同様に保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフライン上を推移する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−３２００３３号公報（特に段落００４６、図１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
垂直磁気記録媒体は、研究開発によって膜構成（組成や膜厚）、成膜条件などが決定されると、仕様に沿った媒体を大量生産する段階に入る。このとき、スパッタリング装置（ＤＣマグネトロンスパッタリング装置）は最初に機器の調整を行うが、生産しているうちに成膜レートにずれを生じるため、特性が異なってきてしまう。膜厚の誤差が生じるのは１つの層だけではなく、多くの層にわずかずつ誤差が生じるため、主な原因となっている層はすぐには特定できない。
【０００９】
ここで、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内から外れてしまったとしても、そのトレードオフラインが所望の範囲上を通過しているのであれば、グラニュラ磁性層の膜厚を修正することによって比較的容易に全体的な特性も修正することができる。しかし、誤差の生じた層によっては、トレードオフラインがシフトして所望の範囲上を通過しなくなってしまう場合がある。この場合には、全ての層について成膜条件を再設定し、所望の特性を発揮する媒体を生産するように修正する必要がある。
【００１０】
しかし、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタ、５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を達成するために、垂直磁気記録媒体の多層化、薄膜化が進んでいる。特に、薄膜化によって膜厚依存による特性の変化の影響が大きくなってきており、厳密な微調整が必要となっている。さらに、１ｎｍ以下の極端に薄い層も増えてきており、そもそも膜厚の測定が困難になってきている。これらのことから、成膜条件を設定する作業の負担は大きくなる一方であって、生産性低下の原因となっていた。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な手法によって、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することが可能な垂直磁気記録媒体の製造管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、グラニュラ磁性層と補助記録層の間に介在する分断層に着目した。そして、さらに研究を重ねることにより、この分断層には、グラニュラ磁性層や補助記録層等とは異なり、膜厚を厚くすると保磁力ＨｃとＯＷ特性がいずれも低下する特定の範囲が存在することを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
すなわち、上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、少なくとも基板上に、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グラニュラ磁性層と、グラニュラ磁性層の直上に形成されたＲｕまたはＲｕ合金からなる分断層と、分断層の上に設けられ基板の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に積層する垂直磁気記録媒体の製造管理方法であって、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を変化させることにより、このグラニュラ磁性層またはこの補助記録層の膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、分断層の膜厚を変化させることにより、この分断層の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、分断層の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を決定する工程と、決定されたそれぞれの膜厚で、グラニュラ磁性層、分断層、および補助記録層の成膜を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
詳述すると、通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。そして、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を変化させることで、保磁力ＨｃとＯＷ特性の関係を示すトレードオフラインが求められる。当然ながら、前下地層などの膜厚を変化させても、ここで求められたトレードオフライン上を移動するのみであり、このトレードオフラインが所望の範囲上を通過しない場合には、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することはできない。しかし、分断層に限っては膜厚を特定の範囲内で変化させると、上記のトレードオフラインをシフトさせることができる。したがって、分断層の膜厚を調整することにより、トレードオフラインが所望の範囲上を通過するようにすることが可能である。これにより、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を調整することにより、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することができる。そのため、生産を停止することなく、簡易な手法によって垂直磁気記録媒体を管理することが可能となる。
【００１５】
上記分断層は、純Ｒｕの他、Ｒｕに他の金属元素や酸化物を添加した組成とすることが好ましい。中でも、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３とするとさらに好ましい。こうすることで、純Ｒｕよりも交換結合強度に対する膜厚依存性を緩和することができる。すなわち、膜厚を厚くできるため、上述した特定の範囲の膜厚を拡大することが可能となり、分断層の膜厚の調整が容易となる。そのため、本発明と組み合わせることで、生産性の大幅な向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な手法によって、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することが可能な垂直磁気記録媒体の製造管理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を例示する図である。
【図２】インライン型の成膜装置を模式的に示す図である。
【図３】分断層の膜厚とＯＷ特性、および分断層の膜厚と保磁力Ｈｃの関係を例示する図である。
【図４】垂直磁気記録媒体の製造管理方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
[垂直磁気記録媒体１００の製造工程]
図１は、垂直磁気記録媒体１００の構成を例示する図である。図１に例示するように、垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基板１１０、付着層１２０、第１軟磁性層１３１、スペーサ層１３２、第２軟磁性層１３３、前下地層１４０、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を包含する。なお第１軟磁性層１３１、スペーサ層１３２、第２軟磁性層１３３は、あわせて軟磁性層１３０を構成する。
【００２０】
以下に、垂直磁気記録媒体１００の製造工程について説明する。垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基板１１０上に上記の各層を積層することで製造される。付着層１２０から補助記録層１８０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３００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。
【００２１】
[成膜装置３００]
図２は、インライン型の成膜装置３００を模式的に示す図である。成膜装置３００は、ロードロックチャンバー３０２、コーナーチャンバー３０４、プロセスチャンバー３０６（ヒートチャンバー、成膜チャンバー）、アンロードロックチャンバー３０８を連結して製造ラインをなす。上述したディスク基板１１０は、ロードロックチャンバー２０２より搬入される。そして、キャリア担体２１０に載置され、製造ラインを一周する間に複数の層が積層されて、アンロードロックチャンバー３０８より搬出される。
【００２２】
コーナーチャンバー３０４は、製造ラインの角部に配置され、後続するプロセスチャンバー３０６にディスク基板１１０を引き渡す役割を担う。プロセスチャンバー３０６は、ヒートチャンバーや成膜チャンバーであって、ディスク基板１１０をヒートしたり、ディスク基板１１０上に特定の層を積層したりする。成膜チャンバーの出力は、レートチェック（スパッタリングのパワーと膜厚の調整）に基づき予め定められる。
【００２３】
[ディスク基板１１０〜潤滑層２００]
以下、ディスク基板１１０、およびこのディスク基板１１０上に積層される付着層１２０から潤滑層２００について詳述する。
【００２４】
ディスク基板１１０は、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、化学強化を順次施すことで、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基板１１０を得た。
【００２５】
付着層１２０はディスク基板１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１３０とディスク基板１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１２０として、アモルファス（非晶質）のＣｒＴｉ合金膜を成膜した。付着層１２０の膜厚は、例えば６〜８ｎｍ程度とすることができる。
【００２６】
軟磁性層１３０は、垂直磁気記録方式においてグラニュラ磁性層１６０に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１３０は、ＣｏＦｅＴａＺｒからなる第１軟磁性層１３１と第２軟磁性層１３３の間に、Ｒｕからなるスペーサ層１３２を成膜した。これにより軟磁性層１３０が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。これにより、軟磁性層１３０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、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１３０から生じるノイズを低減することができる。軟磁性層１３０の膜厚は、第１軟磁性層１３１と第２軟磁性層１３３がそれぞれ１８〜２０ｎｍ程度、スペーサ層１３２が０．３〜０．９ｎｍ程度とすることができる。第１軟磁性層１３１、第２軟磁性層１３３の組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００２７】
前下地層１４０（シード層ともいわれる）は、非磁性の合金層であり、軟磁性層１３０を防護する作用と、この上に成膜される下地層１５０に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ結晶構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１４０は、面心立方構造（ｆｃｃ結晶構造）のＮｉＷを、その（１１１）面がディスク基板１１０の主表面と平行となるように成膜した。また、前下地層１４０は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層１４０の膜厚は８〜１１ｎｍ程度とすることができる。前下地層１４０の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらに、これらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ結晶構造を取る合金としては、ＮｉＴａ、ＮｉＷ、ＮｉＷＡｌ、ＮｉＷＡｌＳｉ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。また前下地層１４０を２層構造としてもよい。
【００２８】
下地層１５０はｈｃｐ結晶構造であって、グラニュラ磁性層１６０のＣｏのｈｃｐ結晶構造の結晶をグラニュラ構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１５０の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１５０の結晶の（０００１）面がディスク基板１１０の主表面と平行になっているほど、グラニュラ磁性層１６０の配向性を向上させることができる。下地層１５０の膜厚は、例えば２０ｎｍ程度とすることができる。下地層１５０としてはＲｕを成膜した。他の材質としては、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ結晶構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とするグラニュラ磁性層１６０を良好に配向させることができる。
【００２９】
さらに、下地層１５０のＲｕに酸素を微少量含有させてもよい。これによりさらにＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、グラニュラ磁性層１６０のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお、酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素を含有するターゲットを用いることが好ましい。
【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Ｒｕからなる２層構造としてもよい。その場合の膜厚は、それぞれ１０ｎｍ程度とすることができる。具体的には、下地層１５０の下層側を形成する際にはＡｒのガス圧を低圧にし、下地層１５０の上層側を形成する際には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、グラニュラ磁性層１６０の結晶配向性の向上、および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、ＣｏＣｒＰｔ系の硬磁性体の磁性粒子の周囲に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。具体的には、ＣｏＣｒＰｔＲｕにＳｉＯ２、ＴｉＯ２を含有させたターゲットを用いて成膜することにより、ＣｏＣｒＰｔＲｕからなる磁性粒子（グレイン）が柱状に成長し、その周囲に非磁性物質であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界をなすグラニュラ構造を形成することができる。ここで、酸化物として添加したＳｉＯ２は磁性粒子の孤立微細化を促進する役割を担い、ＴｉＯ２はＳＮＲを向上させる役割を担っている。
【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。粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、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）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。さらに、本実施形態では、グラニュラ磁性層１６０において２種類の酸化物を用いているが、これに限定されるものではなく、１種類の酸化物としたり、または３種類以上の酸化物を複合したりすることも可能である。
【００３３】
グラニュラ磁性層１６０の膜厚は、必要な保磁力Ｈｃを得られる厚さとしてよい。好適には、磁気ヘッドから軟磁性層１１４までの距離であるスペーシングロスを低減させる目的から、１２ｎｍ以下とするとよい。
【００３４】
分断層１７０は、グラニュラ磁性層１６０の上かつ補助記録層１８０の下に設けられ、これらの層の磁性をほぼ分断する層である。分断層１７０は非磁性であることが好ましいが、若干であれば弱い磁性を有していてもよい。グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間に分断層１７０を介在させることによって、グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間で交換結合が形成されるとともに、補助記録層１８０の結晶粒子の分離が促進される。そのため、ＳＮＲの向上、トラック幅の狭小化を図ることができる。
【００３５】
図３は、分断層１７０の膜厚とＯＷ特性、および分断層１７０の膜厚と保磁力Ｈｃの関係を例示する図である。図３（ａ）に例示するように、通常、分断層１７０では、膜厚を厚くするとＯＷ特性が向上する。しかし、図３（ａ）において両矢印で示す特定の範囲では、膜厚を厚くするにしたがって、ＯＷ特性が低下する。一方、図３（ｂ）に例示するように、膜厚を厚くするにしたがって保磁力Ｈｃは徐徐に低下するのみである。通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にあり、グラニュラ磁性層１６０や補助記録層１８０、前下地層１４０などの膜厚を変化させてもトレードオフライン上を移動するのみとなるが、上記の特定の範囲で分断層１７０の膜厚を変化させた場合にはこのトレードオフラインがシフトする。さらなる詳細については、後程図４を参照しながら、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法と併せて説明する。
【００３６】
分断層１７０は、結晶配向性の継承を低下させないために、ＲｕやＲｕ合金を主成分とする組成で成膜した。Ｒｕ合金とは、Ｒｕに他の金属元素を添加したものであるが、さらに酸素を含んだり、酸化物を添加したりしたものもＲｕ合金に含まれる。好適には、分断層１７０は、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３等を含有させたターゲットを用いて成膜するとよい。ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３等は、純Ｒｕよりも交換結合強度に対する膜厚依存性を緩和することができる。すなわち、膜厚を厚くできるため、上述した特定の範囲を拡大可能となり、後述する分断層１７０の膜厚の調整が容易となる。これにより、生産性の向上が可能となる。一方、分断層１７０に酸素を含有させた場合には、多量の酸化物を含むグラニュラ磁性層１６０と、酸素を含まない補助記録層１８０との間で、磁気的および構造的な橋渡しとなる。なお、良好な交換結合強度を得るために、分断層１７０は、概して０．３〜０．９ｎｍの膜厚とするとよい。
【００３７】
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を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１８０の膜厚は、例えば５〜７ｎｍとすることができる。補助記録層１８０として、ＣｏＣｒＰｔＢを成膜した。他の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔとしたり、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。
【００３８】
補助記録層１８０はグラニュラ磁性層１６０の磁性粒子と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによって、逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層１８０は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高い材料であることが望ましい。またグラニュラ磁性粒子と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラ磁性粒子の断面よりも広面積となるため、磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００３９】
なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が連続しており、磁性粒子が酸化物などの非磁性物質によって微細化（分離孤立化）されていない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、複数のグラニュラ磁性粒子の集合体から構成される記録ビットにまたがって（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Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。
【００４０】
保護層１９０は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜した。保護層１９０は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。保護層１９０の膜厚は、例えば４〜６ｎｍとすることができる。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記録媒体１００を防護することができる。
【００４１】
潤滑層２００は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、保護層１９０表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層２００の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層１９０の損傷や欠損を防止することができる。潤滑層２００の膜厚は、例えば１．０〜１．４ｎｍとすることができる。
【００４２】
[垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法]
以下、本実施形態の特徴たる垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法について説明する。図４は、垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法について説明する図である。通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。そこで第１の工程として、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を変化させることで、図４（ａ）に例示するように、保磁力ＨｃとＯＷ特性の関係を表すトレードオフラインを求める。
【００４３】
ここで、トレードオフラインは、前下地層１４０などの膜厚を変化させても導出することができる。しかし、グラニュラ磁性層１６０や補助記録層１８０に比して、これらの層では膜厚のコントロールが困難となる。例えば、前下地層１４０では、膜厚を薄くすると大幅な保磁力Ｈｃの低下を引き起こすこととなる。そのため、本実施形態では、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚よりトレードオフラインを導出する。
【００４４】
次に、第２の工程として、分断層１７０の膜厚を変化させることにより、図３（ａ）に示す分断層の膜厚の増加に対して保磁力ＨｃとＯＷ特性がいずれも低下する特定の範囲を求める。分断層１７０の膜厚をこの特定の範囲で変化させると、図４（ｂ）に例示するように、このトレードオフラインがシフトするように保磁力ＨｃとＯＷ特性の値が変化する。
【００４５】
そのため、図４（ｃ）に例示するように、垂直磁気記録媒体１００のトレードオフラインが所望の範囲上を通過しない場合であっても、分断層１７０の膜厚を変えることで、このトレードオフラインが所望の範囲上を通過するようにシフトさせることができる。したがって、トレードオフラインが所望の範囲上を通過するように分断層１７０の膜厚を決定した後、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるようにグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定すればよい。ここで、図４（ａ）においてトレードオフラインを導出する際に、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０のいずれかの膜厚とトレードオフライン上の位置の相関は獲得されているので、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるようにグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を簡単に決定できる。
【００４６】
すなわち、第３の工程として、垂直磁気記録媒体１００が保磁力ＨｃとＯＷ特性について所望の範囲内となるように、分断層１７０の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定する。決定されたそれぞれの膜厚で（グラニュラ磁性層１６０、分断層１７０、および補助記録層１８０を）成膜することで、生産を停止することなく、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することができる。そのため、簡易な手法によって、垂直磁気記録媒体１００を管理することが可能となる。
【００４７】
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】
【００４８】
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記録媒体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】
【００４９】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１３１…第１軟磁性層、１３２…スペーサ層、１３３…第２軟磁性層、１４０…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、３００…成膜装置、３０２…ロードロックチャンバー、３０４…コーナーチャンバー、３０６…プロセスチャンバー、３０８…アンロードロックチャンバー
【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管理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】
一方、垂直磁気記録方式に用いられる磁気ヘッドも年々進歩している。しかし、磁気ヘッドは、高記録密度化に伴い狭トラック化した垂直磁気記録媒体に対して、書き込み時に生じるばらつきを抑制することが困難になりつつある。そのため、昨今、垂直磁気記録媒体に対して、保磁力Ｈｃとオーバーライト（ＯＷ）特性を所望の範囲内となるように管理する要請が強まっている。これらは隣接トラックへの書きにじみおよび対象トラックへの書き損じに直接影響するためである。なお、保磁力Ｈｃは、熱揺らぎ現象を抑制するために、所定の値以上に保つ必要がある。
【０００５】
特許文献１の第１９図に示されるように、通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。すなわち、保磁力Ｈｃが減少するとＯＷ特性は向上し、逆に保磁力Ｈｃが増加するとＯＷ特性は低下する。同図には、磁性膜（磁気記録層）組成を変化させた場合の保磁力ＨｃとＯＷ特性の変化（トレードオフライン）が記されている。なお、同図には２本のトレードオフラインが記載されているが、「一方は単層のＣｒＴｉ下地膜を用いた媒体、他方はＣｒからなる初期成長制御膜とＣｒＭｏ下地膜を備えた媒体」と説明されている。
【０００６】
なお、このように磁性膜組成を変化させた場合だけでなく、その膜厚を変化させた場合にも、同様に保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフライン上を推移する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０９−３２００３３号公報（特に段落００４６、図１９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
垂直磁気記録媒体は、研究開発によって膜構成（組成や膜厚）、成膜条件などが決定されると、仕様に沿った媒体を大量生産する段階に入る。このとき、スパッタリング装置（ＤＣマグネトロンスパッタリング装置）は最初に機器の調整を行うが、生産しているうちに成膜レートにずれを生じるため、特性が異なってきてしまう。膜厚の誤差が生じるのは１つの層だけではなく、多くの層にわずかずつ誤差が生じるため、主な原因となっている層はすぐには特定できない。
【０００９】
ここで、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内から外れてしまったとしても、そのトレードオフラインが所望の範囲上を通過しているのであれば、グラニュラ磁性層の膜厚を修正することによって比較的容易に全体的な特性も修正することができる。しかし、誤差の生じた層によっては、トレードオフラインがシフトして所望の範囲上を通過しなくなってしまう場合がある。この場合には、全ての層について成膜条件を再設定し、所望の特性を発揮する媒体を生産するように修正する必要がある。
【００１０】
しかし、３２０ＧＢｙｔｅ／プラッタ、５００ＧＢｉｔ／Ｉｎｃｈ２を超える情報記録密度を達成するために、垂直磁気記録媒体の多層化、薄膜化が進んでいる。特に、薄膜化によって膜厚依存による特性の変化の影響が大きくなってきており、厳密な微調整が必要となっている。さらに、１ｎｍ以下の極端に薄い層も増えてきており、そもそも膜厚の測定が困難になってきている。これらのことから、成膜条件を設定する作業の負担は大きくなる一方であって、生産性低下の原因となっていた。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡易な手法によって、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することが可能な垂直磁気記録媒体の製造管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、グラニュラ磁性層と補助記録層の間に介在する分断層に着目した。そして、さらに研究を重ねることにより、この分断層には、グラニュラ磁性層や補助記録層等とは異なり、膜厚を厚くすると保磁力ＨｃとＯＷ特性がいずれも低下する特定の範囲が存在することを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
すなわち、上記課題を解決するために本発明の代表的な構成は、少なくとも基板上に、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グラニュラ磁性層と、グラニュラ磁性層の直上に形成されたＲｕまたはＲｕ合金からなる分断層と、分断層の上に設けられ基板の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、をこの順に積層する垂直磁気記録媒体の製造管理方法であって、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を変化させることにより、このグラニュラ磁性層またはこの補助記録層の膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、分断層の膜厚を変化させることにより、この分断層の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、分断層の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を決定する工程と、決定されたそれぞれの膜厚で、グラニュラ磁性層、分断層、および補助記録層の成膜を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
詳述すると、通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。そして、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を変化させることで、保磁力ＨｃとＯＷ特性の関係を示すトレードオフラインが求められる。当然ながら、前下地層などの膜厚を変化させても、ここで求められたトレードオフライン上を移動するのみであり、このトレードオフラインが所望の範囲上を通過しない場合には、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することはできない。しかし、分断層に限っては膜厚を特定の範囲内で変化させると、上記のトレードオフラインをシフトさせることができる。したがって、分断層の膜厚を調整することにより、トレードオフラインが所望の範囲上を通過するようにすることが可能である。これにより、グラニュラ磁性層または補助記録層の膜厚を調整することにより、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することができる。そのため、生産を停止することなく、簡易な手法によって垂直磁気記録媒体を管理することが可能となる。
【００１５】
上記分断層は、純Ｒｕの他、Ｒｕに他の金属元素や酸化物を添加した組成とすることが好ましい。中でも、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３とするとさらに好ましい。こうすることで、純Ｒｕよりも交換結合強度に対する膜厚依存性を緩和することができる。すなわち、膜厚を厚くできるため、上述した特定の範囲の膜厚を拡大することが可能となり、分断層の膜厚の調整が容易となる。そのため、本発明と組み合わせることで、生産性の大幅な向上が可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡易な手法によって、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することが可能な垂直磁気記録媒体の製造管理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】垂直磁気記録媒体の構成を例示する図である。
【図２】インライン型の成膜装置を模式的に示す図である。
【図３】分断層の膜厚とＯＷ特性、および分断層の膜厚と保磁力Ｈｃの関係を例示する図である。
【図４】垂直磁気記録媒体の製造管理方法について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
[垂直磁気記録媒体１００の製造工程]
図１は、垂直磁気記録媒体１００の構成を例示する図である。図１に例示するように、垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基板１１０、付着層１２０、第１軟磁性層１３１、スペーサ層１３２、第２軟磁性層１３３、前下地層１４０、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を包含する。なお第１軟磁性層１３１、スペーサ層１３２、第２軟磁性層１３３は、あわせて軟磁性層１３０を構成する。
【００２０】
以下に、垂直磁気記録媒体１００の製造工程について説明する。垂直磁気記録媒体１００は、ディスク基板１１０上に上記の各層を積層することで製造される。付着層１２０から補助記録層１８０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３００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。
【００２１】
[成膜装置３００]
図２は、インライン型の成膜装置３００を模式的に示す図である。成膜装置３００は、ロードロックチャンバー３０２、コーナーチャンバー３０４、プロセスチャンバー３０６（ヒートチャンバー、成膜チャンバー）、アンロードロックチャンバー３０８を連結して製造ラインをなす。上述したディスク基板１１０は、ロードロックチャンバー２０２より搬入される。そして、キャリア担体２１０に載置され、製造ラインを一周する間に複数の層が積層されて、アンロードロックチャンバー３０８より搬出される。
【００２２】
コーナーチャンバー３０４は、製造ラインの角部に配置され、後続するプロセスチャンバー３０６にディスク基板１１０を引き渡す役割を担う。プロセスチャンバー３０６は、ヒートチャンバーや成膜チャンバーであって、ディスク基板１１０をヒートしたり、ディスク基板１１０上に特定の層を積層したりする。成膜チャンバーの出力は、レートチェック（スパッタリングのパワーと膜厚の調整）に基づき予め定められる。
【００２３】
[ディスク基板１１０〜潤滑層２００]
以下、ディスク基板１１０、およびこのディスク基板１１０上に積層される付着層１２０から潤滑層２００について詳述する。
【００２４】
ディスク基板１１０は、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、化学強化を順次施すことで、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基板１１０を得た。
【００２５】
付着層１２０はディスク基板１１０に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層１３０とディスク基板１１０との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層１２０として、アモルファス（非晶質）のＣｒＴｉ合金膜を成膜した。付着層１２０の膜厚は、例えば６〜８ｎｍ程度とすることができる。
【００２６】
軟磁性層１３０は、垂直磁気記録方式においてグラニュラ磁性層１６０に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層１３０は、ＣｏＦｅＴａＺｒからなる第１軟磁性層１３１と第２軟磁性層１３３の間に、Ｒｕからなるスペーサ層１３２を成膜した。これにより軟磁性層１３０が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。これにより、軟磁性層１３０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、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１３０から生じるノイズを低減することができる。軟磁性層１３０の膜厚は、第１軟磁性層１３１と第２軟磁性層１３３がそれぞれ１８〜２０ｎｍ程度、スペーサ層１３２が０．３〜０．９ｎｍ程度とすることができる。第１軟磁性層１３１、第２軟磁性層１３３の組成としては、ＣｏＴａＺｒなどのコバルト系合金、ＣｏＣｒＦｅＢ、ＣｏＦｅＴａＺｒなどのＣｏ−Ｆｅ系合金、［Ｎｉ−Ｆｅ／Ｓｎ］ｎ多層構造のようなＮｉ−Ｆｅ系合金などを用いることができる。
【００２７】
前下地層１４０（シード層ともいわれる）は、非磁性の合金層であり、軟磁性層１３０を防護する作用と、この上に成膜される下地層１５０に含まれる六方最密充填構造（ｈｃｐ結晶構造）の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能を備える。前下地層１４０は、面心立方構造（ｆｃｃ結晶構造）のＮｉＷを、その（１１１）面がディスク基板１１０の主表面と平行となるように成膜した。また、前下地層１４０は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層１４０の膜厚は８〜１１ｎｍ程度とすることができる。前下地層１４０の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａから選択することができる。さらに、これらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばｆｃｃ結晶構造を取る合金としては、ＮｉＴａ、ＮｉＷ、ＮｉＷＡｌ、ＮｉＷＡｌＳｉ、ＣｕＷ、ＣｕＣｒを好適に選択することができる。また前下地層１４０を２層構造としてもよい。
【００２８】
下地層１５０はｈｃｐ結晶構造であって、グラニュラ磁性層１６０のＣｏのｈｃｐ結晶構造の結晶をグラニュラ構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層１５０の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層１５０の結晶の（０００１）面がディスク基板１１０の主表面と平行になっているほど、グラニュラ磁性層１６０の配向性を向上させることができる。下地層１５０の膜厚は、例えば２０ｎｍ程度とすることができる。下地層１５０としてはＲｕを成膜した。他の材質としては、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ結晶構造をとり、また結晶の格子間隔がＣｏと近いため、Ｃｏを主成分とするグラニュラ磁性層１６０を良好に配向させることができる。
【００２９】
さらに、下地層１５０のＲｕに酸素を微少量含有させてもよい。これによりさらにＲｕの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、グラニュラ磁性層１６０のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお、酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素を含有するターゲットを用いることが好ましい。
【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Ｒｕからなる２層構造としてもよい。その場合の膜厚は、それぞれ１０ｎｍ程度とすることができる。具体的には、下地層１５０の下層側を形成する際にはＡｒのガス圧を低圧にし、下地層１５０の上層側を形成する際には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、グラニュラ磁性層１６０の結晶配向性の向上、および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、ＣｏＣｒＰｔ系の硬磁性体の磁性粒子の周囲に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。具体的には、ＣｏＣｒＰｔＲｕにＳｉＯ２、ＴｉＯ２を含有させたターゲットを用いて成膜することにより、ＣｏＣｒＰｔＲｕからなる磁性粒子（グレイン）が柱状に成長し、その周囲に非磁性物質であるＳｉＯ２、ＴｉＯ２（複合酸化物）が偏析して粒界をなすグラニュラ構造を形成することができる。ここで、酸化物として添加したＳｉＯ２は磁性粒子の孤立微細化を促進する役割を担い、ＴｉＯ２はＳＮＲを向上させる役割を担っている。
【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。粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、酸化クロム（ＣｒＸＯＹ）、酸化コバルト（Ｃｏ３Ｏ４）、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）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化ボロン（Ｂ２Ｏ３）等の酸化物を例示できる。また、ＢＮ等の窒化物、Ｂ４Ｃ３等の炭化物も好適に用いることができる。さらに、本実施形態では、グラニュラ磁性層１６０において２種類の酸化物を用いているが、これに限定されるものではなく、１種類の酸化物としたり、または３種類以上の酸化物を複合したりすることも可能である。
【００３３】
グラニュラ磁性層１６０の膜厚は、必要な保磁力Ｈｃを得られる厚さとしてよい。好適には、磁気ヘッドから軟磁性層１１４までの距離であるスペーシングロスを低減させる目的から、１２ｎｍ以下とするとよい。
【００３４】
分断層１７０は、グラニュラ磁性層１６０の上かつ補助記録層１８０の下に設けられ、これらの層の磁性をほぼ分断する層である。分断層１７０は非磁性であることが好ましいが、若干であれば弱い磁性を有していてもよい。グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間に分断層１７０を介在させることによって、グラニュラ磁性層１６０と補助記録層１８０の間で交換結合が形成されるとともに、補助記録層１８０の結晶粒子の分離が促進される。そのため、ＳＮＲの向上、トラック幅の狭小化を図ることができる。
【００３５】
図３は、分断層１７０の膜厚とＯＷ特性、および分断層１７０の膜厚と保磁力Ｈｃの関係を例示する図である。図３（ａ）に例示するように、通常、分断層１７０では、膜厚を厚くするとＯＷ特性が向上する。しかし、図３（ａ）において両矢印で示す特定の範囲では、膜厚を厚くするにしたがって、ＯＷ特性が低下する。一方、図３（ｂ）に例示するように、膜厚を厚くするにしたがって保磁力Ｈｃは徐徐に低下するのみである。通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にあり、グラニュラ磁性層１６０や補助記録層１８０、前下地層１４０などの膜厚を変化させてもトレードオフライン上を移動するのみとなるが、上記の特定の範囲で分断層１７０の膜厚を変化させた場合にはこのトレードオフラインがシフトする。さらなる詳細については、後程図４を参照しながら、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法と併せて説明する。
【００３６】
分断層１７０は、結晶配向性の継承を低下させないために、ＲｕやＲｕ合金を主成分とする組成で成膜した。Ｒｕ合金とは、Ｒｕに他の金属元素を添加したものであるが、さらに酸素を含んだり、酸化物を添加したりしたものもＲｕ合金に含まれる。好適には、分断層１７０は、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３等を含有させたターゲットを用いて成膜するとよい。ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３等は、純Ｒｕよりも交換結合強度に対する膜厚依存性を緩和することができる。すなわち、膜厚を厚くできるため、上述した特定の範囲を拡大可能となり、後述する分断層１７０の膜厚の調整が容易となる。これにより、生産性の向上が可能となる。一方、分断層１７０に酸素を含有させた場合には、多量の酸化物を含むグラニュラ磁性層１６０と、酸素を含まない補助記録層１８０との間で、磁気的および構造的な橋渡しとなる。なお、良好な交換結合強度を得るために、分断層１７０は、概して０．３〜０．９ｎｍの膜厚とするとよい。
【００３７】
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を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層１８０の膜厚は、例えば５〜７ｎｍとすることができる。補助記録層１８０として、ＣｏＣｒＰｔＢを成膜した。他の材質としては、例えばＣｏＣｒＰｔとしたり、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。
【００３８】
補助記録層１８０はグラニュラ磁性層１６０の磁性粒子と磁気的相互作用を有する（交換結合を行う）ことによって、逆磁区核形成磁界Ｈｎの調整、保磁力Ｈｃの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、ＯＷ特性、およびＳＮＲの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層１８０は垂直磁気異方性Ｋｕおよび飽和磁化Ｍｓが高い材料であることが望ましい。またグラニュラ磁性粒子と接続する結晶粒子（磁気的相互作用を有する結晶粒子）がグラニュラ磁性粒子の断面よりも広面積となるため、磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のＯＷ特性を向上させるものと考えられる。
【００３９】
なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が連続しており、磁性粒子が酸化物などの非磁性物質によって微細化（分離孤立化）されていない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、複数のグラニュラ磁性粒子の集合体から構成される記録ビットにまたがって（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Ｃｒが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。
【００４０】
保護層１９０は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜した。保護層１９０は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体１００を防護するための層である。保護層１９０の膜厚は、例えば４〜６ｎｍとすることができる。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記録媒体１００を防護することができる。
【００４１】
潤滑層２００は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。ＰＦＰＥは長い鎖状の分子構造を有し、保護層１９０表面のＮ原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層２００の作用により、垂直磁気記録媒体１００の表面に磁気ヘッドが接触しても、保護層１９０の損傷や欠損を防止することができる。潤滑層２００の膜厚は、例えば１．０〜１．４ｎｍとすることができる。
【００４２】
[垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法]
以下、本実施形態の特徴たる垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法について説明する。図４は、垂直磁気記録媒体１００の製造管理方法について説明する図である。通常、保磁力ＨｃとＯＷ特性はトレードオフの関係にある。そこで第１の工程として、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を変化させることで、図４（ａ）に例示するように、保磁力ＨｃとＯＷ特性の関係を表すトレードオフラインを求める。
【００４３】
ここで、トレードオフラインは、前下地層１４０などの膜厚を変化させても導出することができる。しかし、グラニュラ磁性層１６０や補助記録層１８０に比して、これらの層では膜厚のコントロールが困難となる。例えば、前下地層１４０では、膜厚を薄くすると大幅な保磁力Ｈｃの低下を引き起こすこととなる。そのため、本実施形態では、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚よりトレードオフラインを導出する。
【００４４】
次に、第２の工程として、分断層１７０の膜厚を変化させることにより、図３（ａ）に示す分断層の膜厚の増加に対して保磁力ＨｃとＯＷ特性がいずれも低下する特定の範囲を求める。分断層１７０の膜厚をこの特定の範囲で変化させると、図４（ｂ）に例示するように、このトレードオフラインがシフトするように保磁力ＨｃとＯＷ特性の値が変化する。
【００４５】
そのため、図４（ｃ）に例示するように、垂直磁気記録媒体１００のトレードオフラインが所望の範囲上を通過しない場合であっても、分断層１７０の膜厚を変えることで、このトレードオフラインが所望の範囲上を通過するようにシフトさせることができる。したがって、トレードオフラインが所望の範囲上を通過するように分断層１７０の膜厚を決定した後、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるようにグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定すればよい。ここで、図４（ａ）においてトレードオフラインを導出する際に、グラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０のいずれかの膜厚とトレードオフライン上の位置の相関は獲得されているので、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるようにグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を簡単に決定できる。
【００４６】
すなわち、第３の工程として、垂直磁気記録媒体１００が保磁力ＨｃとＯＷ特性について所望の範囲内となるように、分断層１７０の膜厚を特定の範囲内で決定し、かつグラニュラ磁性層１６０または補助記録層１８０の膜厚を決定する。決定されたそれぞれの膜厚で（グラニュラ磁性層１６０、分断層１７０、および補助記録層１８０を）成膜することで、生産を停止することなく、保磁力ＨｃとＯＷ特性が所望の範囲内となるように調整することができる。そのため、簡易な手法によって、垂直磁気記録媒体１００を管理することが可能となる。
【００４７】
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】
【００４８】
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記録媒体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】
【００４９】
１００…垂直磁気記録媒体、１１０…ディスク基板、１２０…付着層、１３０…軟磁性層、１３１…第１軟磁性層、１３２…スペーサ層、１３３…第２軟磁性層、１４０…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、３００…成膜装置、３０２…ロードロックチャンバー、３０４…コーナーチャンバー、３０６…プロセスチャンバー、３０８…アンロードロックチャンバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基板上に、
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グラニュラ磁性層と、
前記グラニュラ磁性層の直上に形成されたＲｕまたはＲｕ合金からなる分断層と、
前記分断層の上に設けられ前記基板の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、
をこの順に積層する垂直磁気記録媒体の製造管理方法であって、
前記グラニュラ磁性層または前記補助記録層の膜厚を変化させることにより、該グラニュラ磁性層または該補助記録層の膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、
前記分断層の膜厚を変化させることにより、該分断層の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、
当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、前記分断層の膜厚を前記特定の範囲内で決定し、かつ前記グラニュラ磁性層または前記補助記録層の膜厚を決定する工程と、
前記決定されたそれぞれの膜厚で、前記グラニュラ磁性層、前記分断層、および前記補助記録層の成膜を行う工程と、
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造管理方法。
【請求項２】
前記分断層は、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３のいずれかからな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管理方法。
【請求項１】
少なくとも基板上に、
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グラニュラ磁性層と、
前記グラニュラ磁性層の直上に形成されたＲｕまたはＲｕ合金からなる分断層と、
前記分断層の上に設けられ前記基板の面内方向に磁気的にほぼ連続した補助記録層と、
をこの順に積層する垂直磁気記録媒体の製造管理方法であって、
前記グラニュラ磁性層または前記補助記録層の膜厚を変化させることにより、該グラニュラ磁性層または該補助記録層の膜厚に対する保磁力Ｈｃとオーバーライト特性の関係を求める工程と、
前記分断層の膜厚を変化させることにより、該分断層の膜厚の増加に対して保磁力Ｈｃとオーバーライト特性がいずれも低下する特定の範囲を求める工程と、
当該垂直磁気記録媒体が保磁力Ｈｃとオーバーライト特性について所望の範囲内となるように、前記分断層の膜厚を前記特定の範囲内で決定し、かつ前記グラニュラ磁性層または前記補助記録層の膜厚を決定する工程と、
前記決定されたそれぞれの膜厚で、前記グラニュラ磁性層、前記分断層、および前記補助記録層の成膜を行う工程と、
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造管理方法。
【請求項２】
前記分断層は、ＲｕＣｒ、ＲｕＣｏ、Ｒｕ−ＳｉＯ２、Ｒｕ−ＴｉＯ２、Ｒｕ−ＷＯ３のいずれかからな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管理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−７６６８１（Ｐ２０１１−７６６８１Ａ）
【公開日】平成２３年４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２９１２９（Ｐ２００９−２２９１２９）
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【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４月１４日（２０１１．４．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月３０日（２００９．９．３０）
【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）】
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