磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置
【課題】マスター情報担体の繰り返し転写できる使用可能回数を向上させることのできる磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【解決手段】非磁性基板１の上に、少なくとも、軟磁性下地層２と、直上の層の配向性を制御する配向制御層３と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層４とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層３ａを成膜する第１成膜工程と、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層３を形成する磁気記録媒体の製造方法とする。
【解決手段】非磁性基板１の上に、少なくとも、軟磁性下地層２と、直上の層の配向性を制御する配向制御層３と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層４とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層３ａを成膜する第１成膜工程と、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層３を形成する磁気記録媒体の製造方法とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置に関し、特に、磁性膜内の磁化容易軸が非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法及びこの製造方法で製造した磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率５０％以上増えており、今後も増加傾向が続くと言われている。ハードディスク装置の記録密度の増加に伴って、高記録密度化に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
現在市販されている磁気記録再生装置には、磁気記録媒体として、磁性膜内の磁化容易軸が垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体が搭載されているものがある。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも、垂直磁気記録媒体は、高記録密度化に伴う記録ビット体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ特性に優れている。
【０００４】
また、磁気記録媒体の更なる高記録密度化という要望に応えるべく、磁気ヘッドとして、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いることが検討されている。具体的には、記録層である垂直磁性層と非磁性基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間における磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。
【０００５】
また、垂直磁気記録媒体の記録再生特性および熱揺らぎ特性を向上させるために、配向制御層を用い、多層の磁性層を形成して、それぞれの磁性層の結晶粒子を連続した柱状晶とし、これにより磁性層の垂直配向性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、磁気記録媒体の配向制御層（下地層）としてＲｕを用いること、配向制御層を２層構造とし、初期層部分は低ガス圧で形成し、表面部分は初期層部分よりも高いガス圧で成膜することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、Ｒｕは、柱状晶の頂部にドーム状の凸部が形成されるものであるため、この凸部上に磁性層等の結晶粒子を成長させ、成長した結晶粒子の分離構造を促進し、結晶粒子を孤立化させて、磁性粒子を柱状に成長させる効果を有することが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、２層のＲｕを用いた配向制御層では、Ｒｕの柱状晶の粒界に空隙（ボイド）が生じていることが報告されている。例えば、特許文献４には、ＲｕあるいはＲｕ合金の結晶からなる結晶粒と、結晶粒同士を互いに離間する空隙部とから構成される下地層が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１０９１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１３８号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２９９０号公報
【特許文献４】特開２００８−２０４５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
２層のＲｕを用い、Ｒｕの柱状晶の頂部にドーム状の凸部を形成して結晶粒子の分離性を高めた配向制御層は、垂直配向性に優れたものとなる。しかし、このような配向制御層では、前述のように、柱状晶の粒界にボイドが形成されやすい。配向制御層内に形成されたボイドは、配向制御層の上に形成される磁性層等によって覆われるため、磁気記録媒体の表面に穴（ピット）を生じさせることはない。しかしながら、本願発明者が検討した結果、配向制御層内にボイドが生ずると、配向制御層の密度が低下して、磁気記録媒体の表面の耐衝撃性が低下することが明らかになった。
【００１０】
一般に、ハードディスク装置内に内蔵される磁気記録媒体は、情報を記録再生させる際に高速回転される。この高速回転によって磁気記録媒体の表面には薄い空気の流れが生じ、この空気の流れによって磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面上を浮上走行する。そのため、磁気記録媒体の高速回転時は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとは非接触状態とされ、両者が接触して磁気記録媒体が破損することは基本的には無い。したがって、磁気記録媒体の表面に耐衝撃性を求める必要性は低いとも考えられる。
【００１１】
しかしながら、ハードディスク装置の使用環境によっては、動作時に外部から衝撃が加わる場合があり、高速回転する磁気記録媒体と磁気ヘッドとが偶発的に接触して、磁気記録媒体の表面が破損する場合がある。このような偶発的な接触から磁気記録媒体を保護するため、通常、磁気記録媒体の表面には硬質炭素膜からなる保護層が設けられている。しかし、磁気記録媒体の高記録密度化のために、保護層の薄膜化が求められている。このため、保護層による磁気記録媒体の保護能力の確保には限界があり、保護層を設けたとしても十分な保護能力が得られない場合があった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みて提案されたものであり、ボイドが少なく垂直配向性に優れた２層構造の配向制御層を形成することができ、優れた耐衝撃性を有し、高記録密度に適した磁気記録媒体の得られる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
また、上記の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体を備える信頼性の高い磁気記録再生装置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】
本発明者は、上記課題を解決するために、配向制御層の材料および成膜方法について、以下に示すように、鋭意検討を行った。
すなわち、本発明者は、垂直配向性に優れた配向制御層を形成するために２層構造の配向制御層とし、２層のうちの非磁性基板側の層を、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用して、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法により形成することで、Ｒｕ層またはＲｕ合金層を形成した場合と同様に、頂部にドーム状の凸部を有する柱状層を形成できることを見出した。
【００１４】
さらに、本発明者は、鋭意検討を重ね、上記の方法により得られた２層のうちの非磁性基板側の層には、理由は明らかではないがボイドが発生しにくいことを見出した。さらに、この非磁性基板側の層の上に、もう１層の配向制御層として、スパッタリング法を用いて、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含むＲｕ層またはＲｕ合金層を形成した場合、Ｒｕ層またはＲｕ合金層にもボイドが生じにくいことが分かった。
このように本発明者は、上記の方法により、ボイドが少なく、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含む２層構造の配向制御層を形成できることを見出し、優れた耐衝撃性および垂直配向性を有し、高記録密度に適した磁気記録媒体を製造できる本発明の製造方法を完成させた。
【００１５】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、
前記第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００１６】
（２）前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスとして、不活性ガスと、前記不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（３）前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（４）前記第２成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることを特徴とする（１）〜（３）の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１７】
（５）前記第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶を含む前記第１配向制御層を形成し、
前記第２成膜工程において、前記第１柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶を含む前記第２配向制御層を形成することを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１８】
（６）前記ＣｏＣｒ合金が、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲内含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（７）前記ＣｏＣｒ合金が、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする（１）〜（６）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１９】
（８）（１）〜（７）の何れか１項に記載の方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって第１配向制御層を成膜し、第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜することにより配向制御層を形成するので、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含む優れた垂直配向性を有する配向制御層を形成でき、配向制御層上に、配向制御層に含まれる柱状晶に厚み方向に連続した柱状晶を含む垂直磁性層を形成でき、高記録密度に適した磁気記録媒体が得られる。
【００２１】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、ボイドの少ない第１配向制御層が形成されるので、第１配向制御層上にボイドの少ない第２配向制御層が形成され、全体としてボイドの含有量が極めて少ない配向制御層が形成される。その結果、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、優れた耐衝撃性を有する磁気記録媒体が得られる。
また、本発明の磁気記録再生装置は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体を備えるものであるので、信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体の一例を示した断面模式図である。
【図２】図２は、図１に示す磁気記録媒体における配向制御層と垂直磁性層の積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示した断面図である。
【図３】図３は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、配向制御層を形成する。
【００２５】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例として、図１および図２に示す磁気記録媒体の製造方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体の一例を示した断面模式図である。また、図２は、図１に示す磁気記録媒体における配向制御層と垂直磁性層の積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示した断面図である。なお、図２においては、配向制御層３を構成する第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４以外の部材の記載を省略して示している。図１では、第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４との間に非磁性下地層８を設けているが、この非磁性下地層８も基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成され、この柱状晶は第２配向制御層３ｂ、垂直磁性層４の柱状晶と連続して形成される。
【００２６】
図１に示す磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、非磁性下地層８と、垂直磁性層４と、非磁性層７と、保護層５と、潤滑層６とが積層された構造を有している。
【００２７】
「非磁性基板」
非磁性基板１としては、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、非磁性基板１としては、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いてもよい。
【００２８】
ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができる。アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。
セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。
【００２９】
非磁性基板１は、平均表面粗さ(Ｒａ)が２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下であることが、配向制御層３の表面のドーム形状が均一となり、またその頂部の高さ分布が低減し、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。
また、非磁性基板１は、表面の微小うねり(Ｗａ)が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下）であることが、配向制御層３の表面のドーム形状頂部の高さ分布を低減し、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。なお、微少うねり(Ｗａ)は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。
また、非磁性基板１は、端面のチャンファー部の面取り部と側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ｒａ)が１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下）のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。
【００３０】
また、非磁性基板１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。このため、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設けることが好ましい。密着層を設けることにより、腐食を抑制できる。密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（３０Å）以上であることが好ましい。
【００３１】
「軟磁性下地層」
図１に示す磁気記録媒体を製造するには、上記の非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２を形成する。軟磁性下地層２の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。なお、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設ける場合には、軟磁性下地層２を形成する前に、例えば、スパッタリング法などを用いて密着層を形成する。
【００３２】
軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするとともに、垂直磁性層４の磁化の方向を非磁性基板１に垂直な方向により強固に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。
【００３３】
軟磁性下地層２としては、例えば、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏなどを含む軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
【００３４】
また、軟磁性下地層２としては、Ｆｅを６０ａｔ％（原子％）以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、又は微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。
その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００３５】
軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは、１００（Ｏｅ）以下（好ましくは２０（Ｏｅ）以下）とすることが好ましい。なお、１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とすることが好ましい。軟磁性下地層２のＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
また、軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地層２の層厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、１５（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは２５（Ｔ・ｎｍ）以上）であることが好ましい。軟磁性下地層２のＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、ＯＷ（ＯｖｅｒＷｒｉｔｅ）特性（記録特性）が悪化するため好ましくない。
【００３６】
軟磁性下地層２は、２層の軟磁性膜から構成されていることが好ましく、２層の軟磁性膜の間にはＲｕ膜が設けられていることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４〜１．０ｎｍ、又は１．６〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、２層の軟磁性膜をＡＦＣ（反強磁性交換結合）構造とすることができる。軟磁性下地層２が、このようなＡＦＣ構造を採用したものである場合、いわゆるスパイクノイズを抑制できる。
【００３７】
軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、磁性下地層２を構成する材料が、部分的又は完全に酸化されていることが好ましい。例えば、軟磁性下地層２の表面及びその近傍に、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的に酸化されるか、若しくは上記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができ、磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善できる。
【００３８】
「配向制御層」
次に、図２に示すように、軟磁性下地層２の上に配向制御層３を形成する。配向制御層３は、直上の層である垂直磁性層４の配向性を制御するものであり、垂直磁性層４の結晶粒を微細化し、記録再生特性を改善するものである。配向制御層３は、以下に示すように、第１配向制御層３ａを成膜する第１成膜工程と、第１配向制御層３ａ上に、第２配向制御層３ｂを成膜する第２成膜工程とを行うことにより形成される。
【００３９】
（第１成膜工程）
第１成膜工程は、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層３ａを成膜する工程である。第１成膜工程においては、スパッタリングガスに窒素が含まれているので、第１配向制御層３ａを成膜する際に、ターゲット表面が窒素と接触し、ターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金が窒素と反応する。また、第１配向制御層３ａを成膜する際には、ターゲットがスパッタリングされて飛来するスパッタ粒子が、スパッタリングガス中の窒素と結びつく。それらの結果、第１成膜工程を行うことによって、窒素を含むＣｏＣｒ合金からなり、図２に示すように、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第１柱状晶Ｓ１を含み、ボイドが少ない第１配向制御層３ａが形成される。
【００４０】
なお、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって成膜した膜をＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）により分析したところ、ＣｏＣｒ合金中に数ａｔ％程度の濃度のＮが混入された膜であることが確認された。またＸＰＳスペクトルからはＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎの形成が確認された。これについて発明者は、本願発明の製造方法により、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎが形成し、これによりＣｏＣｒ合金が微結晶化し、ボイドの含有量が極めて少ない配向制御層が形成したものと推測している。
【００４１】
第１成膜工程においては、スパッタリングガスとして、不活性ガスと、不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることが好ましく、不活性ガスの１体積％〜１０体積％の範囲内で窒素を含むものを用いることがより好ましい。なお、スパッタリングガスに含まれる不活性ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン等を用いることができる。
また、第１成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることが好ましく、０．５Ｐａ〜５Ｐａの範囲内とすることがより好ましい。
【００４２】
スパッタリングガスの窒素の含有量が不活性ガスの０．１体積％未満である、および／またはスパッタリングガスの圧力が０．１Ｐａ未満であると、ＣｏＣｒ合金ターゲットと窒素との反応が不十分となり、第１柱状晶Ｓ１の頂部が良好なドーム形状となりにくくなるので、第１配向制御層３ａの配向性が低下し、配向制御層３による垂直磁性層４を構成する磁性粒子を微細化する効果が不十分となる恐れがある。
また、スパッタリングガスの窒素の含有量が不活性ガスの２０体積％を超える、および／またはスパッタリングガスの圧力が１０Ｐａを超えると、第１配向制御層３ａの結晶性が低下してＳ／Ｎ比が低下するとともに、第１配向制御層３ａ中のボイドが多くなり、磁気記録媒体の表面の耐衝撃性が不十分となる恐れがある。
【００４３】
第１成膜工程において用いられるターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金は、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲で含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲で含むことが好ましい。このような組成のＣｏＣｒ合金を含むターゲットを用いることにより、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶Ｓ１を容易に形成できる。また、ＣｏＣｒ合金に含まれるＣｏ量を５５ａｔ％以上とすることにより、十分な磁性を付与された第１配向制御層３ａが得られ、磁気ヘッドと軟磁性下地層２との磁気的な結合が高く、オーバーライト特性（ＯＷ特性）の良好な磁気記録媒体が得られる。また、ＣｏＣｒ合金に含まれるＣｒ量を５ａｔ％以上とすることにより、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎを形成させＣｏＣｒ合金中のボイドを低減することができる。
【００４４】
また、ターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金は、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることが好ましい。このことにより、第１配向制御層３ａに含まれる柱状晶３ａの微細化を促進することができる。その結果、第１配向制御層３ａの上に形成される第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４とに含まれる柱状晶Ｓ２、Ｓ３の密度を高いものとすることができ、より高密度記録に適した磁気記録媒体１が得られる。
【００４５】
ＣｏＣｒ合金に含まれる上記元素の含有量が１ａｔ％未満であると、柱状晶３ａ、Ｓ２、Ｓ３の微細化を促進する効果が十分に得られない恐れがある。また、ＣｏＣｒ合金に含まれる上記元素の含有量が１０ａｔ％を超えると、相対的にＣｏとＣｒの含有量が少なくなり、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎを形成し難くなる。
【００４６】
第１配向制御層３ａの厚さは、限定されるものではないが、第１柱状晶Ｓ１の頂部を良好なドーム形状とするために５ｎｍ以上とするのが好ましい。しかし、配向制御層３が厚くなりすぎると、磁気ヘッドと軟磁性下地層２との磁気的な結合が弱くなり、ＯＷ特性が悪化する。そのため、第１配向制御層３ａの厚さは、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。
【００４７】
（第２成膜工程）
第２成膜工程は、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜する工程である。本実施形態では、第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第１柱状晶Ｓ１を含む第１配向制御層３ａを形成したので、第２成膜工程を行うことにより、図２に示すように、第１配向制御層３ａの柱状晶Ｓ１の凸部上に成長され、第１配向制御層３ａを構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した微細な第２柱状晶Ｓ２が成長する。したがって、第２成膜工程を行うことにより、図２に示すように、第１配向制御層３ａの第１柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第２柱状晶Ｓ２を含む第２配向制御層３ｂが形成される。
【００４８】
また、上述したように、第１成膜工程において、ボイドの少ない第１配向制御層３ａが形成されるため、第２成膜工程において、第１配向制御層３ａから第２配向制御層３ｂに引き継がれて形成されるボイドの数が少なくなる。その結果、本実施形態の製造方法によって形成された配向制御層３は、全体としてボイドの含有量が極めて少ないものとなる。
【００４９】
また、第２成膜工程においては、例えば、スパッタリングガスとして、アルゴン、ネオン、キセノン等の不活性ガスを用いる。
また、第２成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることが好ましい。第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力を上記範囲とすることで、より一層容易に、第１柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶Ｓ２を含む第２配向制御層３ｂが形成できる。
【００５０】
第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が上記範囲未満であると、配向制御層３の上に成長される垂直磁性層４の結晶粒子を分離して、垂直磁性層の磁性粒子を微細化する効果が十分に得られなくなり、良好なＳ／Ｎ比および熱揺らぎ特性が得られない恐れがある。また、第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が上記範囲を超えると、第２配向制御層３ｂの硬度が不十分となるし、第１成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が１０Ｐａを超えた場合と同様に、第２配向制御層３ｂの結晶性が低下してＳ／Ｎ比が低下する。
【００５１】
第２配向制御層３ｂを構成するＲｕ合金としては、ＲｕＣｏ、ＲｕＦｅの他、ＲｕにＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物を添加したグラニュラー構造の合金がある。
【００５２】
また、第２配向制御層３ｂの層厚は、限定されるものではないが、７ｎｍ以上であることが好ましい。第２配向制御層３ｂの層厚が上記範囲未満であると、配向制御層３による垂直磁性層４の配向性を高め、垂直磁性層４を構成する磁性粒子を微細化する効果が不十分となり、良好なＳ／Ｎ比が得られない場合がある。
【００５３】
また、本実施形態においては、配向制御層３が第１配向制御層３ａと第２配向制御層３ｂの２層からなるものである場合を例に挙げて説明したが、第１配向制御層３ａと第２配向制御層３ｂのいずれか一方または両方が複数層からなる３層以上のものであってもよい。
ここで、本実施形態の製造方法により製造された磁気記録媒体における配向制御層を構成する結晶粒子と垂直磁性層を構成する磁性粒子との関係について図２を用いて説明する。
【００５４】
図２に示すように、第１配向制御層３ａ上には、第１配向制御層３ａを構成する柱状晶Ｓ１の頂部をドーム状の凸とする凹凸面Ｓ１ａが形成されている。第１配向制御層３ａの凹凸面Ｓ１ａ上には、凹凸面Ｓ１ａから厚み方向に第２配向制御層３ｂを構成する結晶粒子が柱状晶Ｓ２となって成長している。また、第２配向制御層３ｂ上には、第２配向制御層３ｂを構成する柱状晶Ｓ２の頂部をドーム状の凸とする凹凸面Ｓ２ａが形成されている。そして、第２配向制御層３ｂを構成する柱状晶Ｓ２の上には、垂直磁性層４の結晶粒子が柱状晶Ｓ３となって厚み方向に成長している。本実施形態においては、第２配向制御層３ｂのドーム状の凸部上に垂直磁性層４の結晶粒子が成長されることにより、成長した垂直磁性層４の結晶粒子の分離が促進され、垂直磁性層４の結晶粒子が孤立化されて柱状に成長されている。
なお、前述のように、第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４との間に非磁性下地層８を設けた場合も、非磁性下地層８が基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成されるため、この柱状晶は第２配向制御層３ｂから垂直磁性層４まで連続したものとなる。
【００５５】
このように、本実施形態の磁気記録媒体においては、第１配向制御層３ａの柱状晶Ｓ１上に第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２と垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３とが連続した柱状晶となってエピタキシャル成長されている。なお、本実施形態においては、図１に示すように、垂直磁性層４が多層化されている。多層化された垂直磁性層４の各層を構成する結晶粒子は、配向制御層３から最上層の垂直磁性層に至るまで連続した柱状晶となってエピタキシャル成長を繰り返している。
【００５６】
したがって、本実施形態においては、第１配向制御層３ａとして、微細化された結晶粒子からなる柱状晶Ｓ１を含むものが形成されることで、柱状晶Ｓ１の頂部から連続して厚み方向に柱状に成長する第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２および多層化された垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３も微細化されている。
また、本実施形態においては、柱状晶間にボイドの少ない柱状晶Ｓ１が形成されることで、第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２および多層化された垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３も、柱状晶間にボイドの少ないものが形成されている。
【００５７】
「非磁性下地層」
次に、図１に示すように、配向制御層３の上に非磁性下地層８を形成する。非磁性下地層８の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
非磁性下地層８は、配向制御層３の第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ１，Ｓ２と連続した柱状晶として、配向制御層３の第２配向制御層３ｂ上にエピタキシャル成長されている。
【００５８】
非磁性下地層８は、配向制御層３と垂直磁性層４の間に設けられていることが好ましいが、設けられていなくてもよい。配向制御層３の直上の垂直磁性層４の初期部には、ノイズの原因となる結晶成長の乱れが生じやすい。非磁性下地層８を設けることで、ノイズの発生を抑制できる。
非磁性下地層８の厚みは、０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。非磁性下地層８の厚さが３ｎｍを超えると、Ｈｃ及びＨｎの低下が生じるために好ましくない。
【００５９】
非磁性下地層８は、Ｃｒと酸化物とを含んだ材料からなるものであることが好ましい。Ｃｒの含有量は、２５ａｔ％（原子％）以上５０ａｔ％以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００６０】
また、非磁性下地層８は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを好適に用いることができる。さらに、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。また、結晶成長の観点からＰｔを添加してもよい。
【００６１】
「垂直磁性層」
次に、図１に示すように、非磁性下地層８の上に垂直磁性層４を形成する。垂直磁性層４の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
垂直磁性層４は、磁化容易軸が非磁性基板１に対して垂直に配向したものである。図１に示す垂直磁性層４は、非磁性基板１側から、下層の磁性層４ａと、中層の磁性層４ｂと、上層の磁性層４ｃとの３層を含むものである。
【００６２】
なお、図１に示す磁気記録媒体では、下層の磁性層４ａと中層の磁性層４ｂとの間に下層の非磁性層７ａを含み、中層の磁性層４ｂと上層の磁性層４ｃとの間に上層の非磁性層７ｂを含むことで、これら磁性層４ａ〜４ｃと非磁性層７ａ，７ｂとが交互に積層された構造を有している。
各磁性層４ａ〜４ｃ及び各非磁性層７ａ，７ｂを構成する結晶粒子は、配向制御層３の第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂの柱状晶と連続した柱状晶として、非磁性下地層８上にエピタキシャル成長されている。
【００６３】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ａは、グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）と、酸化物とを含むものであることが好ましい。
磁性層４ａ中のＣｒの含有量は、４ａｔ％以上１９ａｔ％以下（さらに好ましくは６ａｔ％以上１７ａｔ％以下）であることが好ましい。磁性層４ａ中のＣｒの含有量を上記範囲とした場合、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。
【００６４】
一方、磁性層４ａ中のＣｒの含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるため、熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Ｃｒの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕが高くなるため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際に、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性（ＯＷ）となるため好ましくない。
【００６５】
磁性層４ａ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が８ａｔ％未満であると、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るために垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。Ｐｔの含有量が２０ａｔ％を超えると、磁性粒子の内部に積層欠陥が生じ、その結果、磁気異方性定数Ｋｕが低くなる。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、磁性層４ａ中Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。
【００６６】
磁性層４ａの磁性粒子には、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素が含まれていてもよい。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００６７】
また、磁性粒子中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が８ａｔ％を超えると、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００６８】
磁性層４ａに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１４ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ２Ｏ３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ２Ｏ５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ２）などの組成物を挙げることができる。
【００６９】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ｂも磁性層４ａと同様に、グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）と、酸化物とを含むものであることが好ましい。
【００７０】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ｃは、Ｃｏ、Ｃｒを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）を含み、酸化物を含まないものであることが好ましい。磁性層４ｃ中の磁性粒子は、磁性層４ａ中の磁性粒子から柱状にエピタキシャル成長しているものであることが好ましい。この場合、磁性層４ａ〜４ｃの磁性粒子が、各層において１対１に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層４ｂの磁性粒子が磁性層４ａ中の磁性粒子からエピタキシャル成長していることで、磁性層４ｂの磁性粒子が微細化され、さらに結晶性及び配向性が向上したものとなる。
【００７１】
磁性層４ｃ中のＣｒの含有量は、１０ａｔ％以上２４ａｔ％以下であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力を十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超える場合、磁性層４ｃの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Ｃｒ含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００７２】
また、磁性層４ｃを構成する磁性粒子が、Ｃｏ、Ｃｒの他にＰｔを含んだ材料である場合、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲である場合、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性が得られる。一方、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量が上記範囲を超えると、磁性層４ｃ中にｆｃｃ構造の相が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られない恐れがある。
【００７３】
磁性層４ｃを構成する磁性粒子は、非グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００７４】
また、磁性層４ｃの磁性粒子中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、１６ａｔ％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が１６ａｔ％を超えると、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
磁性層４ｃに適した材料としては、特に、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系を挙げることできる。ＣｏＣｒＰｔＢ系としては、ＣｒとＢとの合計の含有量が１８ａｔ％以上２８ａｔ％以下であるものが好ましい。
【００７５】
磁性層４ｃに適した材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系では、Ｃｏ１４〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ｛Ｃｒ含有量１４〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｂ含有量０〜１６ａｔ％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系としては、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、Ｂ含有量１〜１０ａｔ％、残部Ｃｏ｝の他にも、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＮｂ系、ＣｏＣｒＰｔＢＷ系、ＣｏＣｒＰｔＭｏ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕＲｕ系、ＣｏＣｒＰｔＲｅ系などの材料を挙げることができる。
【００７６】
垂直磁性層４の垂直保磁力（Ｈｃ）は、３０００［Ｏｅ］以上とすることが好ましい。保磁力が３０００［Ｏｅ］未満である場合には、記録再生特性、特に周波数特性が不良となり、また、熱揺らぎ特性も悪くなるため、高密度記録媒体として好ましくない。
垂直磁性層４の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、１５００［Ｏｅ］以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が１５００［Ｏｅ］未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
【００７７】
垂直磁性層４を構成する磁性粒子の平均粒径は３〜１２ｎｍであることが好ましい。磁性粒子の平均粒径は、例えば垂直磁性層４をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
垂直磁性層４の厚みは、５〜３０ｎｍとすることが好ましい。垂直磁性層４の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層４の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性層４中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。
【００７８】
本発明では、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層４ａ，４ｂ、４ｃのうち、非磁性基板１側の磁性層４ａをグラニュラー構造の磁性層とし、保護層５側の磁性層４ｃを、酸化物を含まない非グラニュラー構造の磁性層とすることが好ましい。このような構成とすることにより、磁気記録媒体の熱揺らぎ特性、記録特性（ＯＷ）、Ｓ／Ｎ比等の各特性の制御・調整をより容易に行うことが可能となる。
【００７９】
また、本発明では、上記垂直磁性層４を４層以上の磁性層で構成することも可能である。例えば、上記磁性層４ａ，４ｂに加えて、さらにグラニュラー構造の磁性層を形成し、これら３層のグラニュラー構造の磁性層の上に、酸化物を含まない磁性層４ｃを設けた構成としてもよいし、酸化物を含まない磁性層４ｃを２層構造として、磁性層４ａ，４ｂの上に設けた構成としてもよい。
【００８０】
また、本発明では、図１に示すように、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層間に非磁性層７（図１では符号７ａ，７ｂで示す）を設けることが好ましい。非磁性層７の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
非磁性層７を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果、Ｓ／Ｎ比をより向上させることが可能である。
非磁性層７の厚みは、垂直磁性層４を構成する各層の静磁結合を完全に切断しない範囲とされ、具体的には０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下（より好ましくは０．１以上０．８ｎｍ以下）とすることが好ましい。
【００８１】
「保護層」
次に、垂直磁性層４上に、例えば、ＣＶＤ（化学気相成長）法などを用いて保護層５を形成する。
保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが磁気記録媒体に偶発的に接触したときの媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層５としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものを使用することが可能である。保護層５の厚みは、１〜１０ｎｍとすることが、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。
【００８２】
「潤滑層」
次に、保護層５上に、例えば、ディッピング法などを用いて潤滑層６を形成する。
潤滑層６としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。
以上の工程により、図１に示す磁気記録媒体が得られる。
【００８３】
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法では、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって第１配向制御層３ａを成膜し、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜することにより、配向制御層３を形成するので、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶Ｓ１、Ｓ２を含む優れた垂直配向性を有する配向制御層３を形成できる。したがって、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法によれば、配向制御層３上に、配向制御層３に含まれる柱状晶Ｓ１、Ｓ２に厚み方向に連続した柱状晶Ｓ３を含む垂直磁性層４を形成でき、高記録密度に適した磁気記録媒体が得られる。さらに、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、ボイドの少ない配向制御層３が形成されるので、優れた耐衝撃性を有する磁気記録媒体が得られる。
【００８４】
（磁気記録再生装置）
図３は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。
この磁気記録再生装置は、上述した製造方法を用いて製造された図１に示す磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。
【００８５】
記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送り、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能なものである。
磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有する高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
【００８６】
図３に示す磁気記録再生装置は、図１に示す磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド５２とを備えるものであるので、信頼性が高く、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）、記録特性（ＯＷ）、及び熱揺らぎ特性が得られる磁気記録媒体を備えた優れたものとなる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
（実施例１）
以下に示す製造方法により、実施例１の磁気記録媒体を作製し、評価した。
【００８８】
まず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気し、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。
このようにして得られた密着層の上に、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０ａｔ％、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｔａ含有量５ａｔ％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、層厚２５ｎｍの軟磁性層を成膜し、この上にＲｕ層を層厚０．７ｎｍで成膜し、さらにＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａの軟磁性層を層厚２５ｎｍで成膜し、これを軟磁性下地層とした。
【００８９】
次に、以下に示す第１成膜工程および第２成膜工程を行うことにより、軟磁性下地層の上に配向制御層を形成した。配向制御層としては、軟磁性下地層側に配置された第１配向制御層と、第１配向制御層の垂直磁性層側に配置された第２配向制御層とを形成した。
【００９０】
（第１成膜工程）
まず、軟磁性下地層の上に、７３Ｃｏ２２Ｃｒ５Ｍｏからなるターゲット、Ａｒ（流量２００ｓｃｃｍ）と窒素ガス（流量１０ｓｃｃｍ）との混合ガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧を０．８Ｐａとしてプラズマ電力１０００Ｗの反応性スパッタリング法により第１配向制御層を１５ｎｍの膜厚で成膜した。
（第２成膜工程）
次に、第１配向制御層上に、Ｒｕからなるターゲット、Ａｒガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧（ガス圧）１０Ｐａでスパッタリング法により、Ｒｕからなる第２配向制御層を膜厚１３ｎｍで形成した。
【００９１】
その後、配向制御層上に、垂直磁性層を形成した。
まず、配向制御層上に、９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１６Ｐｔ）−６（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１５ａｔ％、Ｐｔ含有量１６ａｔ％、残部Ｃｏの合金を９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝の組成の磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚９ｎｍで成膜した。
【００９２】
次に、磁性層の上に、８８（Ｃｏ３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ２）からなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
次に、非磁性層の上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）からなる磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚６ｎｍで成膜した。
次に、磁性層の上に、Ｒｕからなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０ａｔ％、Ｐｔ含有量１４ａｔ％、Ｂ含有量３ａｔ％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとして磁性層を層厚７ｎｍで成膜した。
【００９３】
次に、ＣＶＤ法により層厚３．０ｎｍの保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を成膜し、実施例１の磁気記録媒体を得た。
【００９４】
（電磁変換特性の評価）
このようにして得られた実施例１の磁気記録媒体について、米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、記録再生特性として信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）、記録特性（ＯＷ）の各評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
なお、磁気ヘッドには、書き込み側にシングルポール磁極を用い、読み出し側にＴＭＲ素子を用いたヘッドを使用した。
また、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）については、記録密度７５０ｋＦＣＩとして測定した。
記録特性（ＯＷ）については、先ず、７５０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１００ｋＦＣＩの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。
【００９７】
（磁気記録媒体の耐衝撃性評価）
実施例１で製造した磁気記録媒体の傷付き耐性の評価を、クボタコンプス社製ＳＡＦテスター及びＣａｎｄｅｌａ社製光学式表面検査装置（ＯＳＡ）を用いて以下に示す方法により行なった。
すなわち、室温で、磁気記録媒体（ディスク）の回転数を５０００ｒｐｍ、気圧を１００Ｔｏｒｒとし、ＳＡＦテスターでヘッドをロードさせたまま２０００秒保持し、その後、ＯＳＡにてスクラッチの本数をカウントする方法により行った。その結果、実施例１で製造した磁気記録媒体のスクラッチのカウント数は１８０であった。
【００９８】
（比較例１〜４、実施例２〜３）
第１配向制御層を、表１に示す組成の金属からなるターゲットおよびスパッタリングガスを使用して、表１に示す圧力および成膜方法で成膜したこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造し、実施例１と同様にして、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）および記録特性（ＯＷ）の評価、耐衝撃性評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９９】
表１に示すように、実施例１〜３では、Ｒｕからなるターゲットを用いた比較例１、窒素を含まないスパッタリングガスを用いた比較例２〜４と比較して、耐衝撃性評価のカウント数が少なく、耐衝撃性に優れていることが確認できた。この結果は、実施例１〜３では、配向制御層のボイドが少ないことによるものと推定される。
また、実施例１〜３では、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）および記録特性（ＯＷ）の評価も良好であった。
【符号の説明】
【０１００】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地層、３…配向制御層、３ａ…第１配向制御層、３ｂ…第２配向制御層、４…垂直磁性層、４ａ、４ｂ、４ｃ…磁性層、５…保護層、６…潤滑層、７、７ａ、７ｂ…非磁性層、８…非磁性下地層、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…柱状晶、Ｓ１ａ…凹凸面、５０…磁気記録媒体、５１…媒体駆動部、５２…磁気ヘッド、５３…ヘッド駆動部、５４…記録再生信号処理系。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置に関し、特に、磁性膜内の磁化容易軸が非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層を有する磁気記録媒体の製造方法及びこの製造方法で製造した磁気記録媒体を備えた磁気記録再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置（ＨＤＤ）は、現在その記録密度が年率５０％以上増えており、今後も増加傾向が続くと言われている。ハードディスク装置の記録密度の増加に伴って、高記録密度化に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。
【０００３】
現在市販されている磁気記録再生装置には、磁気記録媒体として、磁性膜内の磁化容易軸が垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体が搭載されているものがある。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも、垂直磁気記録媒体は、高記録密度化に伴う記録ビット体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ特性に優れている。
【０００４】
また、磁気記録媒体の更なる高記録密度化という要望に応えるべく、磁気ヘッドとして、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いることが検討されている。具体的には、記録層である垂直磁性層と非磁性基板との間に、裏打ち層と称される軟磁性材料からなる層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間における磁束の出入りの効率を向上させた磁気記録媒体が提案されている。
【０００５】
また、垂直磁気記録媒体の記録再生特性および熱揺らぎ特性を向上させるために、配向制御層を用い、多層の磁性層を形成して、それぞれの磁性層の結晶粒子を連続した柱状晶とし、これにより磁性層の垂直配向性を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、磁気記録媒体の配向制御層（下地層）としてＲｕを用いること、配向制御層を２層構造とし、初期層部分は低ガス圧で形成し、表面部分は初期層部分よりも高いガス圧で成膜することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、Ｒｕは、柱状晶の頂部にドーム状の凸部が形成されるものであるため、この凸部上に磁性層等の結晶粒子を成長させ、成長した結晶粒子の分離構造を促進し、結晶粒子を孤立化させて、磁性粒子を柱状に成長させる効果を有することが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００７】
また、２層のＲｕを用いた配向制御層では、Ｒｕの柱状晶の粒界に空隙（ボイド）が生じていることが報告されている。例えば、特許文献４には、ＲｕあるいはＲｕ合金の結晶からなる結晶粒と、結晶粒同士を互いに離間する空隙部とから構成される下地層が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３１０９１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２２１３８号公報
【特許文献３】特開２００７−２７２９９０号公報
【特許文献４】特開２００８−２０４５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
２層のＲｕを用い、Ｒｕの柱状晶の頂部にドーム状の凸部を形成して結晶粒子の分離性を高めた配向制御層は、垂直配向性に優れたものとなる。しかし、このような配向制御層では、前述のように、柱状晶の粒界にボイドが形成されやすい。配向制御層内に形成されたボイドは、配向制御層の上に形成される磁性層等によって覆われるため、磁気記録媒体の表面に穴（ピット）を生じさせることはない。しかしながら、本願発明者が検討した結果、配向制御層内にボイドが生ずると、配向制御層の密度が低下して、磁気記録媒体の表面の耐衝撃性が低下することが明らかになった。
【００１０】
一般に、ハードディスク装置内に内蔵される磁気記録媒体は、情報を記録再生させる際に高速回転される。この高速回転によって磁気記録媒体の表面には薄い空気の流れが生じ、この空気の流れによって磁気ヘッドが磁気記録媒体の表面上を浮上走行する。そのため、磁気記録媒体の高速回転時は、磁気記録媒体と磁気ヘッドとは非接触状態とされ、両者が接触して磁気記録媒体が破損することは基本的には無い。したがって、磁気記録媒体の表面に耐衝撃性を求める必要性は低いとも考えられる。
【００１１】
しかしながら、ハードディスク装置の使用環境によっては、動作時に外部から衝撃が加わる場合があり、高速回転する磁気記録媒体と磁気ヘッドとが偶発的に接触して、磁気記録媒体の表面が破損する場合がある。このような偶発的な接触から磁気記録媒体を保護するため、通常、磁気記録媒体の表面には硬質炭素膜からなる保護層が設けられている。しかし、磁気記録媒体の高記録密度化のために、保護層の薄膜化が求められている。このため、保護層による磁気記録媒体の保護能力の確保には限界があり、保護層を設けたとしても十分な保護能力が得られない場合があった。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みて提案されたものであり、ボイドが少なく垂直配向性に優れた２層構造の配向制御層を形成することができ、優れた耐衝撃性を有し、高記録密度に適した磁気記録媒体の得られる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。
また、上記の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体を備える信頼性の高い磁気記録再生装置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】
本発明者は、上記課題を解決するために、配向制御層の材料および成膜方法について、以下に示すように、鋭意検討を行った。
すなわち、本発明者は、垂直配向性に優れた配向制御層を形成するために２層構造の配向制御層とし、２層のうちの非磁性基板側の層を、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用して、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法により形成することで、Ｒｕ層またはＲｕ合金層を形成した場合と同様に、頂部にドーム状の凸部を有する柱状層を形成できることを見出した。
【００１４】
さらに、本発明者は、鋭意検討を重ね、上記の方法により得られた２層のうちの非磁性基板側の層には、理由は明らかではないがボイドが発生しにくいことを見出した。さらに、この非磁性基板側の層の上に、もう１層の配向制御層として、スパッタリング法を用いて、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含むＲｕ層またはＲｕ合金層を形成した場合、Ｒｕ層またはＲｕ合金層にもボイドが生じにくいことが分かった。
このように本発明者は、上記の方法により、ボイドが少なく、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含む２層構造の配向制御層を形成できることを見出し、優れた耐衝撃性および垂直配向性を有し、高記録密度に適した磁気記録媒体を製造できる本発明の製造方法を完成させた。
【００１５】
本発明は、以下の手段を提供する。
（１）非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、
前記第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【００１６】
（２）前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスとして、不活性ガスと、前記不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（３）前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（４）前記第２成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることを特徴とする（１）〜（３）の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１７】
（５）前記第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶を含む前記第１配向制御層を形成し、
前記第２成膜工程において、前記第１柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶を含む前記第２配向制御層を形成することを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１８】
（６）前記ＣｏＣｒ合金が、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲内含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする（１）〜（５）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（７）前記ＣｏＣｒ合金が、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする（１）〜（６）の何れか１項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００１９】
（８）（１）〜（７）の何れか１項に記載の方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって第１配向制御層を成膜し、第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜することにより配向制御層を形成するので、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含む優れた垂直配向性を有する配向制御層を形成でき、配向制御層上に、配向制御層に含まれる柱状晶に厚み方向に連続した柱状晶を含む垂直磁性層を形成でき、高記録密度に適した磁気記録媒体が得られる。
【００２１】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、ボイドの少ない第１配向制御層が形成されるので、第１配向制御層上にボイドの少ない第２配向制御層が形成され、全体としてボイドの含有量が極めて少ない配向制御層が形成される。その結果、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、優れた耐衝撃性を有する磁気記録媒体が得られる。
また、本発明の磁気記録再生装置は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体を備えるものであるので、信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体の一例を示した断面模式図である。
【図２】図２は、図１に示す磁気記録媒体における配向制御層と垂直磁性層の積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示した断面図である。
【図３】図３は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
（磁気記録媒体の製造方法）
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、配向制御層を形成する。
【００２５】
以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一例として、図１および図２に示す磁気記録媒体の製造方法を詳細に説明する。
図１は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体の一例を示した断面模式図である。また、図２は、図１に示す磁気記録媒体における配向制御層と垂直磁性層の積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示した断面図である。なお、図２においては、配向制御層３を構成する第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４以外の部材の記載を省略して示している。図１では、第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４との間に非磁性下地層８を設けているが、この非磁性下地層８も基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成され、この柱状晶は第２配向制御層３ｂ、垂直磁性層４の柱状晶と連続して形成される。
【００２６】
図１に示す磁気記録媒体は、非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２と、配向制御層３と、非磁性下地層８と、垂直磁性層４と、非磁性層７と、保護層５と、潤滑層６とが積層された構造を有している。
【００２７】
「非磁性基板」
非磁性基板１としては、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、非磁性基板１としては、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、ＮｉＰ層又はＮｉＰ合金層が形成されたものを用いてもよい。
【００２８】
ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができる。アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。
セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。
【００２９】
非磁性基板１は、平均表面粗さ(Ｒａ)が２ｎｍ（２０Å）以下、好ましくは１ｎｍ以下であることが、配向制御層３の表面のドーム形状が均一となり、またその頂部の高さ分布が低減し、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。
また、非磁性基板１は、表面の微小うねり(Ｗａ)が０．３ｎｍ以下（より好ましくは０．２５ｎｍ以下）であることが、配向制御層３の表面のドーム形状頂部の高さ分布を低減し、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。なお、微少うねり(Ｗａ)は、例えば、表面荒粗さ測定装置Ｐ−１２（ＫＬＭ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用い、測定範囲８０μｍでの表面平均粗さとして測定することができる。
また、非磁性基板１は、端面のチャンファー部の面取り部と側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ｒａ)が１０ｎｍ以下（より好ましくは９．５ｎｍ以下）のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。
【００３０】
また、非磁性基板１は、Ｃｏ又はＦｅが主成分となる軟磁性下地層２と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。このため、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設けることが好ましい。密着層を設けることにより、腐食を抑制できる。密着層の材料としては、例えば、Ｃｒ、Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｔｉ合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは２ｎｍ（３０Å）以上であることが好ましい。
【００３１】
「軟磁性下地層」
図１に示す磁気記録媒体を製造するには、上記の非磁性基板１の上に、軟磁性下地層２を形成する。軟磁性下地層２の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。なお、非磁性基板１と軟磁性下地層２の間に密着層を設ける場合には、軟磁性下地層２を形成する前に、例えば、スパッタリング法などを用いて密着層を形成する。
【００３２】
軟磁性下地層２は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするとともに、垂直磁性層４の磁化の方向を非磁性基板１に垂直な方向により強固に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。
【００３３】
軟磁性下地層２としては、例えば、Ｆｅや、Ｎｉ、Ｃｏなどを含む軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、ＣｏＦｅ系合金（ＣｏＦｅＴａＺｒ、ＣｏＦｅＺｒＮｂなど）、ＦｅＣｏ系合金（ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＶなど）、ＦｅＮｉ系合金（ＦｅＮｉ、ＦｅＮｉＭｏ、ＦｅＮｉＣｒ、ＦｅＮｉＳｉなど）、ＦｅＡｌ系合金（ＦｅＡｌ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＡｌＳｉＣｒ、ＦｅＡｌＳｉＴｉＲｕ、ＦｅＡｌＯなど）、ＦｅＣｒ系合金（ＦｅＣｒ、ＦｅＣｒＴｉ、ＦｅＣｒＣｕなど）、ＦｅＴａ系合金（ＦｅＴａ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮなど）、ＦｅＭｇ系合金（ＦｅＭｇＯなど）、ＦｅＺｒ系合金（ＦｅＺｒＮなど）、ＦｅＣ系合金、ＦｅＮ系合金、ＦｅＳｉ系合金、ＦｅＰ系合金、ＦｅＮｂ系合金、ＦｅＨｆ系合金、ＦｅＢ系合金などを挙げることができる。
【００３４】
また、軟磁性下地層２としては、Ｆｅを６０ａｔ％（原子％）以上含有するＦｅＡｌＯ、ＦｅＭｇＯ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＺｒＮ等の微結晶構造、又は微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。
その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０ａｔ％以上含有し、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ等のうち少なくとも１種を含有し、アモルファス構造を有するＣｏ合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、ＣｏＺｒ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＺｒＴａ、ＣｏＺｒＣｒ、ＣｏＺｒＭｏ系合金などを好適なものとして挙げることができる。
【００３５】
軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは、１００（Ｏｅ）以下（好ましくは２０（Ｏｅ）以下）とすることが好ましい。なお、１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓは、０．６Ｔ以上（好ましくは１Ｔ以上）とすることが好ましい。軟磁性下地層２のＢｓが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
また、軟磁性下地層２の飽和磁束密度Ｂｓ（Ｔ）と軟磁性下地層２の層厚ｔ（ｎｍ）との積Ｂｓ・ｔ（Ｔ・ｎｍ）は、１５（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは２５（Ｔ・ｎｍ）以上）であることが好ましい。軟磁性下地層２のＢｓ・ｔが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、ＯＷ（ＯｖｅｒＷｒｉｔｅ）特性（記録特性）が悪化するため好ましくない。
【００３６】
軟磁性下地層２は、２層の軟磁性膜から構成されていることが好ましく、２層の軟磁性膜の間にはＲｕ膜が設けられていることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４〜１．０ｎｍ、又は１．６〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、２層の軟磁性膜をＡＦＣ（反強磁性交換結合）構造とすることができる。軟磁性下地層２が、このようなＡＦＣ構造を採用したものである場合、いわゆるスパイクノイズを抑制できる。
【００３７】
軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、磁性下地層２を構成する材料が、部分的又は完全に酸化されていることが好ましい。例えば、軟磁性下地層２の表面及びその近傍に、軟磁性下地層２を構成する材料が部分的に酸化されるか、若しくは上記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層２の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができ、磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善できる。
【００３８】
「配向制御層」
次に、図２に示すように、軟磁性下地層２の上に配向制御層３を形成する。配向制御層３は、直上の層である垂直磁性層４の配向性を制御するものであり、垂直磁性層４の結晶粒を微細化し、記録再生特性を改善するものである。配向制御層３は、以下に示すように、第１配向制御層３ａを成膜する第１成膜工程と、第１配向制御層３ａ上に、第２配向制御層３ｂを成膜する第２成膜工程とを行うことにより形成される。
【００３９】
（第１成膜工程）
第１成膜工程は、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層３ａを成膜する工程である。第１成膜工程においては、スパッタリングガスに窒素が含まれているので、第１配向制御層３ａを成膜する際に、ターゲット表面が窒素と接触し、ターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金が窒素と反応する。また、第１配向制御層３ａを成膜する際には、ターゲットがスパッタリングされて飛来するスパッタ粒子が、スパッタリングガス中の窒素と結びつく。それらの結果、第１成膜工程を行うことによって、窒素を含むＣｏＣｒ合金からなり、図２に示すように、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第１柱状晶Ｓ１を含み、ボイドが少ない第１配向制御層３ａが形成される。
【００４０】
なお、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって成膜した膜をＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計）により分析したところ、ＣｏＣｒ合金中に数ａｔ％程度の濃度のＮが混入された膜であることが確認された。またＸＰＳスペクトルからはＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎの形成が確認された。これについて発明者は、本願発明の製造方法により、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎが形成し、これによりＣｏＣｒ合金が微結晶化し、ボイドの含有量が極めて少ない配向制御層が形成したものと推測している。
【００４１】
第１成膜工程においては、スパッタリングガスとして、不活性ガスと、不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることが好ましく、不活性ガスの１体積％〜１０体積％の範囲内で窒素を含むものを用いることがより好ましい。なお、スパッタリングガスに含まれる不活性ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン等を用いることができる。
また、第１成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることが好ましく、０．５Ｐａ〜５Ｐａの範囲内とすることがより好ましい。
【００４２】
スパッタリングガスの窒素の含有量が不活性ガスの０．１体積％未満である、および／またはスパッタリングガスの圧力が０．１Ｐａ未満であると、ＣｏＣｒ合金ターゲットと窒素との反応が不十分となり、第１柱状晶Ｓ１の頂部が良好なドーム形状となりにくくなるので、第１配向制御層３ａの配向性が低下し、配向制御層３による垂直磁性層４を構成する磁性粒子を微細化する効果が不十分となる恐れがある。
また、スパッタリングガスの窒素の含有量が不活性ガスの２０体積％を超える、および／またはスパッタリングガスの圧力が１０Ｐａを超えると、第１配向制御層３ａの結晶性が低下してＳ／Ｎ比が低下するとともに、第１配向制御層３ａ中のボイドが多くなり、磁気記録媒体の表面の耐衝撃性が不十分となる恐れがある。
【００４３】
第１成膜工程において用いられるターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金は、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲で含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲で含むことが好ましい。このような組成のＣｏＣｒ合金を含むターゲットを用いることにより、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶Ｓ１を容易に形成できる。また、ＣｏＣｒ合金に含まれるＣｏ量を５５ａｔ％以上とすることにより、十分な磁性を付与された第１配向制御層３ａが得られ、磁気ヘッドと軟磁性下地層２との磁気的な結合が高く、オーバーライト特性（ＯＷ特性）の良好な磁気記録媒体が得られる。また、ＣｏＣｒ合金に含まれるＣｒ量を５ａｔ％以上とすることにより、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎを形成させＣｏＣｒ合金中のボイドを低減することができる。
【００４４】
また、ターゲットに含まれるＣｏＣｒ合金は、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることが好ましい。このことにより、第１配向制御層３ａに含まれる柱状晶３ａの微細化を促進することができる。その結果、第１配向制御層３ａの上に形成される第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４とに含まれる柱状晶Ｓ２、Ｓ３の密度を高いものとすることができ、より高密度記録に適した磁気記録媒体１が得られる。
【００４５】
ＣｏＣｒ合金に含まれる上記元素の含有量が１ａｔ％未満であると、柱状晶３ａ、Ｓ２、Ｓ３の微細化を促進する効果が十分に得られない恐れがある。また、ＣｏＣｒ合金に含まれる上記元素の含有量が１０ａｔ％を超えると、相対的にＣｏとＣｒの含有量が少なくなり、ＣｏＣｒ合金中にＣｒ２Ｎを形成し難くなる。
【００４６】
第１配向制御層３ａの厚さは、限定されるものではないが、第１柱状晶Ｓ１の頂部を良好なドーム形状とするために５ｎｍ以上とするのが好ましい。しかし、配向制御層３が厚くなりすぎると、磁気ヘッドと軟磁性下地層２との磁気的な結合が弱くなり、ＯＷ特性が悪化する。そのため、第１配向制御層３ａの厚さは、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲内とすることがより好ましい。
【００４７】
（第２成膜工程）
第２成膜工程は、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜する工程である。本実施形態では、第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第１柱状晶Ｓ１を含む第１配向制御層３ａを形成したので、第２成膜工程を行うことにより、図２に示すように、第１配向制御層３ａの柱状晶Ｓ１の凸部上に成長され、第１配向制御層３ａを構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した微細な第２柱状晶Ｓ２が成長する。したがって、第２成膜工程を行うことにより、図２に示すように、第１配向制御層３ａの第１柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第２柱状晶Ｓ２を含む第２配向制御層３ｂが形成される。
【００４８】
また、上述したように、第１成膜工程において、ボイドの少ない第１配向制御層３ａが形成されるため、第２成膜工程において、第１配向制御層３ａから第２配向制御層３ｂに引き継がれて形成されるボイドの数が少なくなる。その結果、本実施形態の製造方法によって形成された配向制御層３は、全体としてボイドの含有量が極めて少ないものとなる。
【００４９】
また、第２成膜工程においては、例えば、スパッタリングガスとして、アルゴン、ネオン、キセノン等の不活性ガスを用いる。
また、第２成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることが好ましい。第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力を上記範囲とすることで、より一層容易に、第１柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶Ｓ２を含む第２配向制御層３ｂが形成できる。
【００５０】
第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が上記範囲未満であると、配向制御層３の上に成長される垂直磁性層４の結晶粒子を分離して、垂直磁性層の磁性粒子を微細化する効果が十分に得られなくなり、良好なＳ／Ｎ比および熱揺らぎ特性が得られない恐れがある。また、第２成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が上記範囲を超えると、第２配向制御層３ｂの硬度が不十分となるし、第１成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力が１０Ｐａを超えた場合と同様に、第２配向制御層３ｂの結晶性が低下してＳ／Ｎ比が低下する。
【００５１】
第２配向制御層３ｂを構成するＲｕ合金としては、ＲｕＣｏ、ＲｕＦｅの他、ＲｕにＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２等の酸化物を添加したグラニュラー構造の合金がある。
【００５２】
また、第２配向制御層３ｂの層厚は、限定されるものではないが、７ｎｍ以上であることが好ましい。第２配向制御層３ｂの層厚が上記範囲未満であると、配向制御層３による垂直磁性層４の配向性を高め、垂直磁性層４を構成する磁性粒子を微細化する効果が不十分となり、良好なＳ／Ｎ比が得られない場合がある。
【００５３】
また、本実施形態においては、配向制御層３が第１配向制御層３ａと第２配向制御層３ｂの２層からなるものである場合を例に挙げて説明したが、第１配向制御層３ａと第２配向制御層３ｂのいずれか一方または両方が複数層からなる３層以上のものであってもよい。
ここで、本実施形態の製造方法により製造された磁気記録媒体における配向制御層を構成する結晶粒子と垂直磁性層を構成する磁性粒子との関係について図２を用いて説明する。
【００５４】
図２に示すように、第１配向制御層３ａ上には、第１配向制御層３ａを構成する柱状晶Ｓ１の頂部をドーム状の凸とする凹凸面Ｓ１ａが形成されている。第１配向制御層３ａの凹凸面Ｓ１ａ上には、凹凸面Ｓ１ａから厚み方向に第２配向制御層３ｂを構成する結晶粒子が柱状晶Ｓ２となって成長している。また、第２配向制御層３ｂ上には、第２配向制御層３ｂを構成する柱状晶Ｓ２の頂部をドーム状の凸とする凹凸面Ｓ２ａが形成されている。そして、第２配向制御層３ｂを構成する柱状晶Ｓ２の上には、垂直磁性層４の結晶粒子が柱状晶Ｓ３となって厚み方向に成長している。本実施形態においては、第２配向制御層３ｂのドーム状の凸部上に垂直磁性層４の結晶粒子が成長されることにより、成長した垂直磁性層４の結晶粒子の分離が促進され、垂直磁性層４の結晶粒子が孤立化されて柱状に成長されている。
なお、前述のように、第２配向制御層３ｂと垂直磁性層４との間に非磁性下地層８を設けた場合も、非磁性下地層８が基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成されるため、この柱状晶は第２配向制御層３ｂから垂直磁性層４まで連続したものとなる。
【００５５】
このように、本実施形態の磁気記録媒体においては、第１配向制御層３ａの柱状晶Ｓ１上に第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２と垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３とが連続した柱状晶となってエピタキシャル成長されている。なお、本実施形態においては、図１に示すように、垂直磁性層４が多層化されている。多層化された垂直磁性層４の各層を構成する結晶粒子は、配向制御層３から最上層の垂直磁性層に至るまで連続した柱状晶となってエピタキシャル成長を繰り返している。
【００５６】
したがって、本実施形態においては、第１配向制御層３ａとして、微細化された結晶粒子からなる柱状晶Ｓ１を含むものが形成されることで、柱状晶Ｓ１の頂部から連続して厚み方向に柱状に成長する第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２および多層化された垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３も微細化されている。
また、本実施形態においては、柱状晶間にボイドの少ない柱状晶Ｓ１が形成されることで、第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ２および多層化された垂直磁性層４の柱状晶Ｓ３も、柱状晶間にボイドの少ないものが形成されている。
【００５７】
「非磁性下地層」
次に、図１に示すように、配向制御層３の上に非磁性下地層８を形成する。非磁性下地層８の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
非磁性下地層８は、配向制御層３の第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂの柱状晶Ｓ１，Ｓ２と連続した柱状晶として、配向制御層３の第２配向制御層３ｂ上にエピタキシャル成長されている。
【００５８】
非磁性下地層８は、配向制御層３と垂直磁性層４の間に設けられていることが好ましいが、設けられていなくてもよい。配向制御層３の直上の垂直磁性層４の初期部には、ノイズの原因となる結晶成長の乱れが生じやすい。非磁性下地層８を設けることで、ノイズの発生を抑制できる。
非磁性下地層８の厚みは、０．２ｎｍ以上３ｎｍ以下であることが好ましい。非磁性下地層８の厚さが３ｎｍを超えると、Ｈｃ及びＨｎの低下が生じるために好ましくない。
【００５９】
非磁性下地層８は、Ｃｒと酸化物とを含んだ材料からなるものであることが好ましい。Ｃｒの含有量は、２５ａｔ％（原子％）以上５０ａｔ％以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばＣｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔ等の合金を１つの化合物として算出したｍｏｌ総量に対して、３ｍｏｌ％以上１８ｍｏｌ％以下であることが好ましい。
【００６０】
また、非磁性下地層８は、酸化物を２種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＴｉＯ２などを好適に用いることができる。さらに、ＣｏＣｒ−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＳｉＯ２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３、ＣｏＣｒ−Ｃｒ２Ｏ３−ＴｉＯ２−ＳｉＯ２などを好適に用いることができる。また、結晶成長の観点からＰｔを添加してもよい。
【００６１】
「垂直磁性層」
次に、図１に示すように、非磁性下地層８の上に垂直磁性層４を形成する。垂直磁性層４の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
垂直磁性層４は、磁化容易軸が非磁性基板１に対して垂直に配向したものである。図１に示す垂直磁性層４は、非磁性基板１側から、下層の磁性層４ａと、中層の磁性層４ｂと、上層の磁性層４ｃとの３層を含むものである。
【００６２】
なお、図１に示す磁気記録媒体では、下層の磁性層４ａと中層の磁性層４ｂとの間に下層の非磁性層７ａを含み、中層の磁性層４ｂと上層の磁性層４ｃとの間に上層の非磁性層７ｂを含むことで、これら磁性層４ａ〜４ｃと非磁性層７ａ，７ｂとが交互に積層された構造を有している。
各磁性層４ａ〜４ｃ及び各非磁性層７ａ，７ｂを構成する結晶粒子は、配向制御層３の第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂの柱状晶と連続した柱状晶として、非磁性下地層８上にエピタキシャル成長されている。
【００６３】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ａは、グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）と、酸化物とを含むものであることが好ましい。
磁性層４ａ中のＣｒの含有量は、４ａｔ％以上１９ａｔ％以下（さらに好ましくは６ａｔ％以上１７ａｔ％以下）であることが好ましい。磁性層４ａ中のＣｒの含有量を上記範囲とした場合、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。
【００６４】
一方、磁性層４ａ中のＣｒの含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕが小さくなるため、熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Ｃｒの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子の磁気異方性定数Ｋｕが高くなるため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際に、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性（ＯＷ）となるため好ましくない。
【００６５】
磁性層４ａ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が８ａｔ％未満であると、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るために垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。Ｐｔの含有量が２０ａｔ％を超えると、磁性粒子の内部に積層欠陥が生じ、その結果、磁気異方性定数Ｋｕが低くなる。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合、磁性粒子中にｆｃｃ構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、磁性層４ａ中Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。
【００６６】
磁性層４ａの磁性粒子には、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素が含まれていてもよい。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００６７】
また、磁性粒子中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、８ａｔ％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が８ａｔ％を超えると、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
【００６８】
磁性層４ａに適した材料としては、例えば、９０（Ｃｏ１４Ｃｒ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１４ａｔ％、Ｐｔ含有量１８ａｔ％、残部Ｃｏからなる磁性粒子を１つの化合物として算出したモル濃度が９０ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ２）、９４（Ｃｏ８Ｃｒ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ２Ｏ３）の他、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｔａ２Ｏ５）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔ）−（Ｃｒ２Ｏ３）−（ＳｉＯ２）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＷ）−（ＴｉＯ２）、（ＣｏＣｒＰｔＢ）−（Ａｌ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）、（ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ）−（Ｙ２Ｏ３）、（ＣｏＣｒＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ２）などの組成物を挙げることができる。
【００６９】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ｂも磁性層４ａと同様に、グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）と、酸化物とを含むものであることが好ましい。
【００７０】
垂直磁性層４を構成する磁性層４ｃは、Ｃｏ、Ｃｒを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）を含み、酸化物を含まないものであることが好ましい。磁性層４ｃ中の磁性粒子は、磁性層４ａ中の磁性粒子から柱状にエピタキシャル成長しているものであることが好ましい。この場合、磁性層４ａ〜４ｃの磁性粒子が、各層において１対１に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層４ｂの磁性粒子が磁性層４ａ中の磁性粒子からエピタキシャル成長していることで、磁性層４ｂの磁性粒子が微細化され、さらに結晶性及び配向性が向上したものとなる。
【００７１】
磁性層４ｃ中のＣｒの含有量は、１０ａｔ％以上２４ａｔ％以下であることが好ましい。Ｃｒの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力を十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Ｃｒの含有量が上記範囲を超える場合、磁性層４ｃの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Ｃｒ含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られなくなるため好ましくない。
【００７２】
また、磁性層４ｃを構成する磁性粒子が、Ｃｏ、Ｃｒの他にＰｔを含んだ材料である場合、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量は、８ａｔ％以上２０ａｔ％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が上記範囲である場合、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性が得られる。一方、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量が上記範囲を超えると、磁性層４ｃ中にｆｃｃ構造の相が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ｐｔの含有量が上記範囲未満である場合、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Ｋｕが得られない恐れがある。
【００７３】
磁性層４ｃを構成する磁性粒子は、非グラニュラー構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｍｎの中から選ばれる１種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。
【００７４】
また、磁性層４ｃの磁性粒子中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、１６ａｔ％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が１６ａｔ％を超えると、磁性粒子中にｈｃｐ相以外の相が形成されるため、磁性粒子の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。
磁性層４ｃに適した材料としては、特に、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系を挙げることできる。ＣｏＣｒＰｔＢ系としては、ＣｒとＢとの合計の含有量が１８ａｔ％以上２８ａｔ％以下であるものが好ましい。
【００７５】
磁性層４ｃに適した材料としては、例えば、ＣｏＣｒＰｔ系では、Ｃｏ１４〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ｛Ｃｒ含有量１４〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｂ含有量０〜１６ａｔ％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系としては、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４ａｔ％、Ｐｔ含有量８〜２２ａｔ％、Ｔａ含有量１〜５ａｔ％、Ｂ含有量１〜１０ａｔ％、残部Ｃｏ｝の他にも、ＣｏＣｒＰｔＢＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ系、ＣｏＣｒＰｔＮｂ系、ＣｏＣｒＰｔＢＷ系、ＣｏＣｒＰｔＭｏ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕＲｕ系、ＣｏＣｒＰｔＲｅ系などの材料を挙げることができる。
【００７６】
垂直磁性層４の垂直保磁力（Ｈｃ）は、３０００［Ｏｅ］以上とすることが好ましい。保磁力が３０００［Ｏｅ］未満である場合には、記録再生特性、特に周波数特性が不良となり、また、熱揺らぎ特性も悪くなるため、高密度記録媒体として好ましくない。
垂直磁性層４の逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）は、１５００［Ｏｅ］以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界（−Ｈｎ）が１５００［Ｏｅ］未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
【００７７】
垂直磁性層４を構成する磁性粒子の平均粒径は３〜１２ｎｍであることが好ましい。磁性粒子の平均粒径は、例えば垂直磁性層４をＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。
垂直磁性層４の厚みは、５〜３０ｎｍとすることが好ましい。垂直磁性層４の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層４の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性層４中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）や記録特性（ＯＷ）に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。
【００７８】
本発明では、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層４ａ，４ｂ、４ｃのうち、非磁性基板１側の磁性層４ａをグラニュラー構造の磁性層とし、保護層５側の磁性層４ｃを、酸化物を含まない非グラニュラー構造の磁性層とすることが好ましい。このような構成とすることにより、磁気記録媒体の熱揺らぎ特性、記録特性（ＯＷ）、Ｓ／Ｎ比等の各特性の制御・調整をより容易に行うことが可能となる。
【００７９】
また、本発明では、上記垂直磁性層４を４層以上の磁性層で構成することも可能である。例えば、上記磁性層４ａ，４ｂに加えて、さらにグラニュラー構造の磁性層を形成し、これら３層のグラニュラー構造の磁性層の上に、酸化物を含まない磁性層４ｃを設けた構成としてもよいし、酸化物を含まない磁性層４ｃを２層構造として、磁性層４ａ，４ｂの上に設けた構成としてもよい。
【００８０】
また、本発明では、図１に示すように、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層間に非磁性層７（図１では符号７ａ，７ｂで示す）を設けることが好ましい。非磁性層７の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
非磁性層７を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果、Ｓ／Ｎ比をより向上させることが可能である。
非磁性層７の厚みは、垂直磁性層４を構成する各層の静磁結合を完全に切断しない範囲とされ、具体的には０．１ｎｍ以上２ｎｍ以下（より好ましくは０．１以上０．８ｎｍ以下）とすることが好ましい。
【００８１】
「保護層」
次に、垂直磁性層４上に、例えば、ＣＶＤ（化学気相成長）法などを用いて保護層５を形成する。
保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが磁気記録媒体に偶発的に接触したときの媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層５としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばＣ、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２を含むものを使用することが可能である。保護層５の厚みは、１〜１０ｎｍとすることが、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。
【００８２】
「潤滑層」
次に、保護層５上に、例えば、ディッピング法などを用いて潤滑層６を形成する。
潤滑層６としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。
以上の工程により、図１に示す磁気記録媒体が得られる。
【００８３】
本実施形態の磁気記録媒体の製造方法では、ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって第１配向制御層３ａを成膜し、第１配向制御層３ａ上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層３ｂを成膜することにより、配向制御層３を形成するので、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶Ｓ１、Ｓ２を含む優れた垂直配向性を有する配向制御層３を形成できる。したがって、本実施形態の磁気記録媒体の製造方法によれば、配向制御層３上に、配向制御層３に含まれる柱状晶Ｓ１、Ｓ２に厚み方向に連続した柱状晶Ｓ３を含む垂直磁性層４を形成でき、高記録密度に適した磁気記録媒体が得られる。さらに、本発明の磁気記録媒体の製造方法によれば、ボイドの少ない配向制御層３が形成されるので、優れた耐衝撃性を有する磁気記録媒体が得られる。
【００８４】
（磁気記録再生装置）
図３は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。
この磁気記録再生装置は、上述した製造方法を用いて製造された図１に示す磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０を回転駆動させる媒体駆動部５１と、磁気記録媒体５０に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド５２と、この磁気ヘッド５２を磁気記録媒体５０に対して相対運動させるヘッド駆動部５３と、記録再生信号処理系５４とを備えている。
【００８５】
記録再生信号処理系５４は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド５２に送り、磁気ヘッド５２からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能なものである。
磁気ヘッド５２には、再生素子として巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）を利用したＧＭＲ素子などを有する高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
【００８６】
図３に示す磁気記録再生装置は、図１に示す磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド５２とを備えるものであるので、信頼性が高く、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）、記録特性（ＯＷ）、及び熱揺らぎ特性が得られる磁気記録媒体を備えた優れたものとなる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
（実施例１）
以下に示す製造方法により、実施例１の磁気記録媒体を作製し、評価した。
【００８８】
まず、洗浄済みのガラス基板（コニカミノルタ社製、外形２．５インチ）を、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製Ｃ−３０４０）の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度１×１０−５Ｐａとなるまで成膜チャンバ内を排気し、このガラス基板の上に、Ｃｒターゲットを用いて層厚１０ｎｍの密着層を成膜した。
このようにして得られた密着層の上に、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０ａｔ％、Ｚｒ含有量５ａｔ％、Ｔａ含有量５ａｔ％、残部Ｃｏ｝のターゲットを用いて１００℃以下の基板温度で、層厚２５ｎｍの軟磁性層を成膜し、この上にＲｕ層を層厚０．７ｎｍで成膜し、さらにＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａの軟磁性層を層厚２５ｎｍで成膜し、これを軟磁性下地層とした。
【００８９】
次に、以下に示す第１成膜工程および第２成膜工程を行うことにより、軟磁性下地層の上に配向制御層を形成した。配向制御層としては、軟磁性下地層側に配置された第１配向制御層と、第１配向制御層の垂直磁性層側に配置された第２配向制御層とを形成した。
【００９０】
（第１成膜工程）
まず、軟磁性下地層の上に、７３Ｃｏ２２Ｃｒ５Ｍｏからなるターゲット、Ａｒ（流量２００ｓｃｃｍ）と窒素ガス（流量１０ｓｃｃｍ）との混合ガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧を０．８Ｐａとしてプラズマ電力１０００Ｗの反応性スパッタリング法により第１配向制御層を１５ｎｍの膜厚で成膜した。
（第２成膜工程）
次に、第１配向制御層上に、Ｒｕからなるターゲット、Ａｒガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧（ガス圧）１０Ｐａでスパッタリング法により、Ｒｕからなる第２配向制御層を膜厚１３ｎｍで形成した。
【００９１】
その後、配向制御層上に、垂直磁性層を形成した。
まず、配向制御層上に、９１（Ｃｏ１５Ｃｒ１６Ｐｔ）−６（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）｛Ｃｒ含有量１５ａｔ％、Ｐｔ含有量１６ａｔ％、残部Ｃｏの合金を９１ｍｏｌ％、ＳｉＯ２からなる酸化物を６ｍｏｌ％、ＴｉＯ２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝の組成の磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚９ｎｍで成膜した。
【００９２】
次に、磁性層の上に、８８（Ｃｏ３０Ｃｒ）−１２（ＴｉＯ２）からなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
次に、非磁性層の上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ２）−３（ＴｉＯ２）からなる磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚６ｎｍで成膜した。
次に、磁性層の上に、Ｒｕからなる非磁性層を層厚０．３ｎｍで成膜した。
次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０ａｔ％、Ｐｔ含有量１４ａｔ％、Ｂ含有量３ａｔ％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとして磁性層を層厚７ｎｍで成膜した。
【００９３】
次に、ＣＶＤ法により層厚３．０ｎｍの保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を成膜し、実施例１の磁気記録媒体を得た。
【００９４】
（電磁変換特性の評価）
このようにして得られた実施例１の磁気記録媒体について、米国ＧＵＺＩＫ社製のリードライトアナライザＲＷＡ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、記録再生特性として信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）、記録特性（ＯＷ）の各評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９５】
【表１】
【００９６】
なお、磁気ヘッドには、書き込み側にシングルポール磁極を用い、読み出し側にＴＭＲ素子を用いたヘッドを使用した。
また、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）については、記録密度７５０ｋＦＣＩとして測定した。
記録特性（ＯＷ）については、先ず、７５０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１００ｋＦＣＩの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。
【００９７】
（磁気記録媒体の耐衝撃性評価）
実施例１で製造した磁気記録媒体の傷付き耐性の評価を、クボタコンプス社製ＳＡＦテスター及びＣａｎｄｅｌａ社製光学式表面検査装置（ＯＳＡ）を用いて以下に示す方法により行なった。
すなわち、室温で、磁気記録媒体（ディスク）の回転数を５０００ｒｐｍ、気圧を１００Ｔｏｒｒとし、ＳＡＦテスターでヘッドをロードさせたまま２０００秒保持し、その後、ＯＳＡにてスクラッチの本数をカウントする方法により行った。その結果、実施例１で製造した磁気記録媒体のスクラッチのカウント数は１８０であった。
【００９８】
（比較例１〜４、実施例２〜３）
第１配向制御層を、表１に示す組成の金属からなるターゲットおよびスパッタリングガスを使用して、表１に示す圧力および成膜方法で成膜したこと以外は実施例１と同様にして磁気記録媒体を製造し、実施例１と同様にして、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）および記録特性（ＯＷ）の評価、耐衝撃性評価を行った。その結果を表１に示す。
【００９９】
表１に示すように、実施例１〜３では、Ｒｕからなるターゲットを用いた比較例１、窒素を含まないスパッタリングガスを用いた比較例２〜４と比較して、耐衝撃性評価のカウント数が少なく、耐衝撃性に優れていることが確認できた。この結果は、実施例１〜３では、配向制御層のボイドが少ないことによるものと推定される。
また、実施例１〜３では、信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ）および記録特性（ＯＷ）の評価も良好であった。
【符号の説明】
【０１００】
１…非磁性基板、２…軟磁性下地層、３…配向制御層、３ａ…第１配向制御層、３ｂ…第２配向制御層、４…垂直磁性層、４ａ、４ｂ、４ｃ…磁性層、５…保護層、６…潤滑層、７、７ａ、７ｂ…非磁性層、８…非磁性下地層、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…柱状晶、Ｓ１ａ…凹凸面、５０…磁気記録媒体、５１…媒体駆動部、５２…磁気ヘッド、５３…ヘッド駆動部、５４…記録再生信号処理系。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、
前記第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスとして、不活性ガスと、前記不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記第２成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶を含む前記第１配向制御層を形成し、
前記第２成膜工程において、前記第１柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶を含む前記第２配向制御層を形成することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記ＣｏＣｒ合金が、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲内含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記ＣｏＣｒ合金が、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【請求項１】
非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
ＣｏＣｒ合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第１配向制御層を成膜する第１成膜工程と、
前記第１配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、ＲｕまたはＲｕ合金からなる第２配向制御層を成膜する第２成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスとして、不活性ガスと、前記不活性ガスの０．１体積％〜２０体積％の範囲内の窒素とを含むものを用いることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項３】
前記第１成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａの範囲内とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記第２成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第１成膜工程以上かつ５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内とすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項５】
前記第１成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する第１柱状晶を含む前記第１配向制御層を形成し、
前記第２成膜工程において、前記第１柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第２柱状晶を含む前記第２配向制御層を形成することを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記ＣｏＣｒ合金が、Ｃｏを５５ａｔ％〜９５ａｔ％の範囲内含み、Ｃｒを４５ａｔ％〜５ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記ＣｏＣｒ合金が、Ｐｔ、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素を１ａｔ％〜１０ａｔ％の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一項に記載の方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０８９９２（Ｐ２０１２−２０８９９２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３９６４（Ｐ２０１１−７３９６４）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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