磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置
【課題】磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置において、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることを目的とする。
【解決手段】基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体において、非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上であるように構成する。
【解決手段】基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体において、非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上であるように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置に係り、特に垂直磁気記録方式に適した磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録媒体を備えた記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクに代表される磁気記録媒体の記録密度は、垂直磁気記録方式の採用により著しく増大している。しかし、磁気ディスク装置に代表される記憶装置の用途の多様化に伴い、記憶装置の更なる大容量化に向けて磁気記録媒体の記録密度の更なる向上が要求されている。垂直磁気記録媒体の記録密度の向上及び媒体ノイズの低減を図るためには、磁気記録層の活性化体積を小さくすることが必須である。一方、磁気記録層の活性化体積を小さくすると、垂直磁気記録媒体が熱揺らぎに対して弱くなるため、熱安定性を維持或いは向上することが難しくなる。そこで、磁気記録層のグラニュラ化等により磁気記録層の磁性粒子の孤立化を促進させ、磁気記録層の保磁力を増大させることで媒体ノイズの低減と熱安定性を図ることが提案されている。
【０００３】
磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離及び孤立化させて、磁気記録層の保磁力を増大させる１つの方法としては、磁性粒子内の磁気異方性を高めるような材料で磁気記録層を形成する方法がある。しかし、単に高い磁気異方性を有する材料を磁気記録層に用いたのでは、磁気ヘッドによる書き込み性能が劣化し易くなり、記録再生特性に与える悪影響が大きくなってしまう。
【０００４】
又、磁気記録層の保磁力を増大させる他の方法として、結晶粒子が物理的に分離している構造を有する中間層を形成して、このような中間層の上に磁気記録層をエピタキシャル成長させて磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離する方法がある。しかし、磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離する効果を引き出すためには、中間層の下に形成されて中間層の結晶配向性を制御するシード層の結晶性が大きく影響する。
【０００５】
つまり、シード層の結晶粒子表面の形状は、磁気記録層の結晶配向の分散に影響を及ぼし、この結晶配向の分散は磁性粒子の垂直磁気異方性の方向分散を悪化させてしまうと考えられるため、シード層の結晶性を制御する必要がある。シード層の結晶粒子の数及びサイズは、磁気記録層の磁性粒子に反映される。例えば、シード層の粒子径を小さくした場合には、シード層の表面における粒子１個当たりの結晶質部分の面積が減少し、この結晶質部分の面積の減少を反映した上方の磁気記録層においては、磁性粒子のサイズが小さくなる。一方、磁気記録層を十分に結晶成長をさせるには、磁気記録層の膜厚を比較的厚くする必要とするが、厚い磁気記録層は保磁力の向上には有効であるものの、結晶粒径の増大を招くため磁性粒子の微細化が困難になってしまう。
【特許文献１】特開２００８−１４６８０１号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、従来は、磁気記録層におけ結晶配向の分散を抑制し、且つ、磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることは難しいという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることが可能な磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶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】
【０００８】
本発明の一観点によれば、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である磁気記録媒体が提供される。
【０００９】
本発明の一観点によれば、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の一観点によれば、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置によれば、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
開示の磁気記録媒体及びその製造方法では、軟磁性層と中間層の間に形成するシード層を、Ｗ又はＣｒの少なくとも一方を含む非磁性Ｎｉ合金で、且つ、成膜中に基板に負のバイアス電圧を印加することで形成する。磁気記録層は、中間層の上方に形成する。この場合、磁気記録層の磁性粒子の磁気的な分離及び孤立化を悪化させずに保磁力を向上することが可能である。これにより、媒体ノイズを増加させることなく、磁気記録層の保磁力を増大させることが可能になる。
【００１３】
以下に、本発明の磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置の各実施例を、図面と共に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例における磁気記録媒体の一部を示す断面図である。本実施例では、本発明が垂直磁気記録媒体に適用されている。
【００１５】
図１に示す磁気記録媒体１０３は、例えば非磁性アルミ基板１上に、各々の膜厚が適切に選定されたＣｒＴｉ５０密着層２、軟磁性層３、非磁性シード層４、Ｒｕ中間層５、非磁性中間層６、第１の磁性層７、第２の磁性層８、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）保護層９及びフッ素系潤滑層１０が順次積層された構造を有する。第１及び第２の磁性層７，８は、多層構造の磁気記録層を構成する。
【００１６】
基板１に用いる材料は、非磁性アルミに限定されない。又、軟磁性層３、非磁性中間層６、第１の磁性層７及び第２の磁性層８の材料は、適切に選定すれば良く、特定の材料の組み合わせに限定されるものではない。軟磁性層３は、例えば非晶質、或いは、析出型微結晶材料で形成される。
【００１７】
磁気記録媒体１０３は、次のように製造された。先ず、表面が平滑な非磁性アルミ基板1上にＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＣｒＴｉ５０密着層２、軟磁性層３、ＮｉＷＣｒシード層４、Ｒｕ中間層５、非磁性中間層６、第１の磁性層７及び第２の磁性層８を成膜した。次に、ＤＣＬ保護層９を第２の磁性層８上に形成し、更にフッ素系潤滑剤を塗布することで潤滑層１０を形成した。本実施例では、第１及び第２の磁性層７，８の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜とした。
【００１８】
ＮｉＷＣｒターゲットとＡｒガス等の反応ガスを用いたスパッタリングによりＮｉＷＣｒシード層４を成膜する際には、基板１に負の基板バイアス電圧を印加した。本実施例では、ＮｉＷＣｒシード層４の組成（at.%）は、一例としてＮｉＷ7Ｃｒ8、ＮｉＷ6Ｃｒ6に選定した。又、ＮｉＷＣｒシード層４の成膜時に印加する基板バイアス電圧を０Ｖ〜−５００Ｖの範囲で変化させた。
【００１９】
図２は、磁気記録層の保磁力のＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図２中、横軸はＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図２において、△印はＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合の測定結果、●印はＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００２０】
図２からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合も、ＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４を用いた場合も、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。更に、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲の場合、磁気記録層の保磁力ＨｃはＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合の方が高くなることも確認された。
【００２１】
図３は、ＶＭＭ値のＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図３中、横軸はＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図３において、△印はＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００２２】
ＶＭＭ値は、磁気記録媒体１０３に対してテストライト及びリードを行ってビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）復調法によりエラー訂正された再生信号の誤り率（又は、エラーレート）を示す。ＶＭＭ値は、ビタビ復号器内での最も確からしい系列とそれ以外の系列のメトリクスがある閾値以下となる、即ち、再生信号の明瞭さが低下しているビット数を計数した値である。ＶＭＭ値は、エラーレートと相関があり、ＶＭＭ値が小さい方が磁気記録媒体の性能（又は、特性）が良いことを示す。
【００２３】
図３からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図３に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図２に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図３からもわかるように、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００２４】
従って、図２及び図３の測定結果から、ＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００２５】
図４は、成膜時の基板バイアス電圧を０Ｖと−５００Ｖに設定した場合のＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のＸ線解析結果を示す図である。図４は、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の（１１１）面及び（２２０）面の配向性（deg）、パラメータａ（Å），ｄ（Å）及びＲｕ中間層５との格子不整合（Ｒｕミスマッチ）を示す。又、図４は、Ｒｕ中間層５の（００２）Ｒｕ、（１００）Ｒｕ、（１１０）Ｒｕの配向性（deg）、Ｒｕ（００２）面のΔθ５０（deg）値、及びパラメータａ（Å），ｄ（Å），ｃ（Å）を示す。尚、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のＲｕ中間層５との格子不整合は、Ｒｕ中間層５のパラメータｄが２．７２５Åであるものとして算出した。
【００２６】
図５は、パラメータａ（Å），ｄ（Å）を含むＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のｆｃｃ構造を示す図である。図６は、パラメータａ（Å），ｄ（Å），ｃ（Å）を含むＲｕ中間層５のｈｃｐ構造を示す図である。
【００２７】
Ｒｕ中間層５のＲｕ（００２）のΔθ５０値が小さい程、Ｒｕ中間層５上に形成される第１及び第２の磁性層７，８（即ち、磁気記録層）の配向性が良いことを示す。図７からもわかるように、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の成膜時に負の基板バイアス電圧を印加することで、Ｒｕ中間層５のＲｕ（００２）のΔθ５０値が小さくなり、磁気記録層の配向性が向上することが確認された。更に、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の成膜時に負の基板バイアス電圧を印加することで、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の格子間隔が広がり、Ｒｕ中間層５とのＲｕミスマッチが０．５％〜１．０％程度縮まることも確認された。
【００２８】
このように、本実施例によれば、磁気記録層におけ結晶配向の分散を抑制し、且つ、磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることができることが確認された。
【００２９】
図７は、磁気記録層の保磁力のＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図７中、横軸はＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図７において、●印はＮｉＷシード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００３０】
図７からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、基板バイアス電圧が−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３１】
図８は、ＶＭＭ値のＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図８中、横軸はＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図８において、●印はＮｉＷシード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００３２】
図８からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図８に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図７に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図８からもわかるように、基板バイアス電圧が−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３３】
従って、図７及び図８の測定結果から、ＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００３４】
図９は、磁気記録層の保磁力のＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図９中、横軸はＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図９において、●印はＮｉＣｒシード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００３５】
図９からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、ＮｉＣｒシード層４を用いた場合、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３６】
図１０は、ＶＭＭ値のＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図１０中、横軸はＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図１０において、●印はＮｉＣｒシード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００３７】
図１０からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図１０に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図９に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図１０からもわかるように、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３８】
従って、図９及び図１０の測定結果から、ＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００３９】
上記を含む本発明者らによる実験結果によると、ＮｉＷＣｒ又はＮｉＷシード層４のＷ含有量は、好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認され、ＮｉＷＣｒ又はＮｉＣｒシード層４のＣｒ含有量は、好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認された。つまり、Ｗ又はＣｒの少なくとも一方を含むＮｉ合金で形成されたシード層４のＷ含有量は好ましくは５at.%〜１０at.%であり、Ｃｒ含有量は好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認された。又、上記の実験結果はシード層４の膜厚が７．５ｎｍの場合について示すが、シード層４の膜厚が５．０ｎｍ〜９．０ｎｍの範囲であっても同様の実験結果が得られることが確認された。
【００４０】
このように、非磁性シード層４を形成する際のＤＣマグネトロンスパッタの成膜条件、具体的には印加する基板バイアス電圧の範囲を適切に選定し、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットを用いてスパッタリングにより非磁性シード層４を形成することにより、媒体ノイズを増加させることなく上方に積層するグラニュラ磁気記録層の保磁力を増大させることが可能となる。
【００４１】
尚、上記実施例では、第１及び第２の磁性層７，８の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜としたが、第１の磁性層７又は第２の磁性層８の一方のみをグラニュラ膜としても良い。又、第１及び第２の磁性層７，８をグラニュラ膜ではない構成としても良いが、磁気記録層の保磁力の増大及び媒体ノイズの低減効果は、グラニュラ膜を用いた場合の方が大きい。
【００４２】
ところで、上記実施例のように製造された磁気記録媒体１０３の非磁性シード層４が成膜時に基板バイアス電圧を印加されているか否かは、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Secondary Ion Mass Spectroscopy）により磁気記録媒体１０３の分析を行うことで判断可能である。スパッタリングチャンバ内で非磁性シード層を形成すると、成膜時に使用したＡｒガス、Ｋｒガス、Ｘｅガス、Ｎｅガス等の反応ガスが非磁性シード層内に残留するが、残留する反応ガスの量は成膜時に上記の如き基板バイアス電圧を印加することで増加する。そこで、ＳＩＭＳによる分析の結果、分析した非磁性シード層に残留する反応ガスのイオンカウント（Ion Intensity (counts/second)）が、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウント（即ち、ベースライン）の１０倍以上であれば、分析した非磁性シード層の成膜時には基板バイアス電圧が印加されたと考えられる。
【００４３】
図１１は、本発明の一実施例における記憶装置を示す平面図である。図１１において、磁気記憶装置１００はハウジング１０１を有する。ハウジング１０１内には、スピンドルモータ（図示せず）により駆動されるハブ１０２、ハブ１０２に固定され回転される磁気記録媒体（磁気ディスク）１０３、アクチュエータユニット１０４、アクチュエータユニット１０４に支持され、磁気ディスク１０３の半径方向に駆動されるアーム１０５及びサスペンション１０６、サスペンション１０６に支持されたスライダ１０８が設けられている。アクチュエータユニット１０４は、ヘッドの磁気ディスク１０３上の位置を制御する駆動部（又は、駆動手段）を構成する。磁気ディスク１０３は、図１に示す磁気記録媒体１０３の構造を有する。
【００４４】
磁気ディスク１０３にデータを記録する際に用いる垂直磁気記録方式は、熱揺らぎに強い高保磁力を有する磁気記録媒体に対して磁気記録を行う熱アシスト磁気記録方式であっても良い。熱アシスト磁気記録方式の場合、光スポットを磁気記録媒体に照射して温度を上げることで熱スポットが形成される媒体部分の保磁力を低下させた状態で磁気記録を行う。
【００４５】
スライダ１０８には、磁気ディスク１０３に情報を記録するライト素子と磁気ディスク１０３から情報を読み出すリード素子を一体的に有するヘッドが設けられている。スライダ１０８は、浮上面が磁気ディスク１０３の表面から所定量浮上した状態で磁気ディスク１０３上のトラックを走査する。尚、熱アシスト磁気記録方式を用いる場合、スライダ１０８に設けられたヘッドは光導波路部に伝搬光を供給する光源を更に一体的に有する。
【００４６】
尚、磁気記憶装置１００の基本構成は、図１１に示すものに限定されるものではない。磁気ディスク１０３の数及びスライダ１０８の数は、１以上であれば良い。例えば、磁気ディスク１０３の両面に対して磁気記録再生を行う場合には、１つの磁気ディスク１０３に対して２つのスライダ１０８が設けられる。
【００４７】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、磁気記録媒体。
（付記２）
前記中間層はＲｕで形成されており、
前記磁気記録層は、前記前記中間層の上方に形成された第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層を有し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜である、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記１又は２記載の磁気記録媒体。
（付記４）
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記１〜３のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（付記５）
前記非磁性シード層は、ＮｉＷ7Ｃｒ8で形成されている、付記１又は２記載の磁気記録媒体。
（付記６）
前記中間層と前記磁気記録層の間に設けられた非磁性中間層を更に備えた、付記１〜５のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（付記７）
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
（付記８）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷ合金で形成され、基板バイアス電圧は−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記８又は９記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記８，１０，１１のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）
前記前記中間層の上方に第１の磁性層を形成し、前記第１の磁性層上に第２の磁性層を形成することで前記磁気記録層を形成し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜として形成される、付記７〜１２のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１４）
前記非磁性シード層内に残留する前記反応ガスのイオンカウントが、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上となるように前記スパッタリングを行う、付記７〜１３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１５）
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、
前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、記憶装置。
【００４８】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例における磁気記録媒体の一部を示す断面図である。
【図２】磁気記録層の保磁力のＮｉＷＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図３】ＶＭＭ値のＮｉＷ6Ｃｒ6シード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図４】成膜時の基板バイアス電圧を０Ｖと−５００Ｖに設定した場合のＮｉＷ7Ｃｒ8シード層のＸ線解析結果を示す図である。
【図５】パラメータａ，ｄを含むＮｉＷ7Ｃｒ8シード層のｆｃｃ構造を示す図である。
【図６】パラメータａ，ｄ，ｃを含むＲｕ中間層のｈｃｐ構造を示す図である。
【図７】磁気記録層の保磁力のＮｉＷシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図８】ＶＭＭ値のＮｉＷシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図９】磁気記録層の保磁力のＮｉＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図１０】ＶＭＭ値のＮｉＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例における記憶装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 密着層
３ 軟磁性層
４ シード層
５ 中間層
６ 非磁性中間層
７ 第１の磁性層
８ 第２の磁性層
９ 保護層
１０ 潤滑層
１０３ 磁気記録媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置に係り、特に垂直磁気記録方式に適した磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録媒体を備えた記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスクに代表される磁気記録媒体の記録密度は、垂直磁気記録方式の採用により著しく増大している。しかし、磁気ディスク装置に代表される記憶装置の用途の多様化に伴い、記憶装置の更なる大容量化に向けて磁気記録媒体の記録密度の更なる向上が要求されている。垂直磁気記録媒体の記録密度の向上及び媒体ノイズの低減を図るためには、磁気記録層の活性化体積を小さくすることが必須である。一方、磁気記録層の活性化体積を小さくすると、垂直磁気記録媒体が熱揺らぎに対して弱くなるため、熱安定性を維持或いは向上することが難しくなる。そこで、磁気記録層のグラニュラ化等により磁気記録層の磁性粒子の孤立化を促進させ、磁気記録層の保磁力を増大させることで媒体ノイズの低減と熱安定性を図ることが提案されている。
【０００３】
磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離及び孤立化させて、磁気記録層の保磁力を増大させる１つの方法としては、磁性粒子内の磁気異方性を高めるような材料で磁気記録層を形成する方法がある。しかし、単に高い磁気異方性を有する材料を磁気記録層に用いたのでは、磁気ヘッドによる書き込み性能が劣化し易くなり、記録再生特性に与える悪影響が大きくなってしまう。
【０００４】
又、磁気記録層の保磁力を増大させる他の方法として、結晶粒子が物理的に分離している構造を有する中間層を形成して、このような中間層の上に磁気記録層をエピタキシャル成長させて磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離する方法がある。しかし、磁気記録層の磁性粒子を磁気的に分離する効果を引き出すためには、中間層の下に形成されて中間層の結晶配向性を制御するシード層の結晶性が大きく影響する。
【０００５】
つまり、シード層の結晶粒子表面の形状は、磁気記録層の結晶配向の分散に影響を及ぼし、この結晶配向の分散は磁性粒子の垂直磁気異方性の方向分散を悪化させてしまうと考えられるため、シード層の結晶性を制御する必要がある。シード層の結晶粒子の数及びサイズは、磁気記録層の磁性粒子に反映される。例えば、シード層の粒子径を小さくした場合には、シード層の表面における粒子１個当たりの結晶質部分の面積が減少し、この結晶質部分の面積の減少を反映した上方の磁気記録層においては、磁性粒子のサイズが小さくなる。一方、磁気記録層を十分に結晶成長をさせるには、磁気記録層の膜厚を比較的厚くする必要とするが、厚い磁気記録層は保磁力の向上には有効であるものの、結晶粒径の増大を招くため磁性粒子の微細化が困難になってしまう。
【特許文献１】特開２００８−１４６８０１号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、従来は、磁気記録層におけ結晶配向の分散を抑制し、且つ、磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることは難しいという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることが可能な磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶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】
【０００８】
本発明の一観点によれば、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である磁気記録媒体が提供される。
【０００９】
本発明の一観点によれば、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する磁気記録媒体の製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の一観点によれば、磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
開示の磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置によれば、磁気記録層の磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
開示の磁気記録媒体及びその製造方法では、軟磁性層と中間層の間に形成するシード層を、Ｗ又はＣｒの少なくとも一方を含む非磁性Ｎｉ合金で、且つ、成膜中に基板に負のバイアス電圧を印加することで形成する。磁気記録層は、中間層の上方に形成する。この場合、磁気記録層の磁性粒子の磁気的な分離及び孤立化を悪化させずに保磁力を向上することが可能である。これにより、媒体ノイズを増加させることなく、磁気記録層の保磁力を増大させることが可能になる。
【００１３】
以下に、本発明の磁気記録媒体及びその製造方法並びに記憶装置の各実施例を、図面と共に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例における磁気記録媒体の一部を示す断面図である。本実施例では、本発明が垂直磁気記録媒体に適用されている。
【００１５】
図１に示す磁気記録媒体１０３は、例えば非磁性アルミ基板１上に、各々の膜厚が適切に選定されたＣｒＴｉ５０密着層２、軟磁性層３、非磁性シード層４、Ｒｕ中間層５、非磁性中間層６、第１の磁性層７、第２の磁性層８、ＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）保護層９及びフッ素系潤滑層１０が順次積層された構造を有する。第１及び第２の磁性層７，８は、多層構造の磁気記録層を構成する。
【００１６】
基板１に用いる材料は、非磁性アルミに限定されない。又、軟磁性層３、非磁性中間層６、第１の磁性層７及び第２の磁性層８の材料は、適切に選定すれば良く、特定の材料の組み合わせに限定されるものではない。軟磁性層３は、例えば非晶質、或いは、析出型微結晶材料で形成される。
【００１７】
磁気記録媒体１０３は、次のように製造された。先ず、表面が平滑な非磁性アルミ基板1上にＤＣマグネトロンスパッタ装置を用いて、ＣｒＴｉ５０密着層２、軟磁性層３、ＮｉＷＣｒシード層４、Ｒｕ中間層５、非磁性中間層６、第１の磁性層７及び第２の磁性層８を成膜した。次に、ＤＣＬ保護層９を第２の磁性層８上に形成し、更にフッ素系潤滑剤を塗布することで潤滑層１０を形成した。本実施例では、第１及び第２の磁性層７，８の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜とした。
【００１８】
ＮｉＷＣｒターゲットとＡｒガス等の反応ガスを用いたスパッタリングによりＮｉＷＣｒシード層４を成膜する際には、基板１に負の基板バイアス電圧を印加した。本実施例では、ＮｉＷＣｒシード層４の組成（at.%）は、一例としてＮｉＷ7Ｃｒ8、ＮｉＷ6Ｃｒ6に選定した。又、ＮｉＷＣｒシード層４の成膜時に印加する基板バイアス電圧を０Ｖ〜−５００Ｖの範囲で変化させた。
【００１９】
図２は、磁気記録層の保磁力のＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図２中、横軸はＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図２において、△印はＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合の測定結果、●印はＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００２０】
図２からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合も、ＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４を用いた場合も、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。更に、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲の場合、磁気記録層の保磁力ＨｃはＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合の方が高くなることも確認された。
【００２１】
図３は、ＶＭＭ値のＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図３中、横軸はＮｉＷ6Ｃｒ6シード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図３において、△印はＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００２２】
ＶＭＭ値は、磁気記録媒体１０３に対してテストライト及びリードを行ってビタビ（Ｖｉｔｅｒｂｉ）復調法によりエラー訂正された再生信号の誤り率（又は、エラーレート）を示す。ＶＭＭ値は、ビタビ復号器内での最も確からしい系列とそれ以外の系列のメトリクスがある閾値以下となる、即ち、再生信号の明瞭さが低下しているビット数を計数した値である。ＶＭＭ値は、エラーレートと相関があり、ＶＭＭ値が小さい方が磁気記録媒体の性能（又は、特性）が良いことを示す。
【００２３】
図３からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図３に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図２に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図３からもわかるように、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００２４】
従って、図２及び図３の測定結果から、ＮｉＷＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００２５】
図４は、成膜時の基板バイアス電圧を０Ｖと−５００Ｖに設定した場合のＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のＸ線解析結果を示す図である。図４は、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の（１１１）面及び（２２０）面の配向性（deg）、パラメータａ（Å），ｄ（Å）及びＲｕ中間層５との格子不整合（Ｒｕミスマッチ）を示す。又、図４は、Ｒｕ中間層５の（００２）Ｒｕ、（１００）Ｒｕ、（１１０）Ｒｕの配向性（deg）、Ｒｕ（００２）面のΔθ５０（deg）値、及びパラメータａ（Å），ｄ（Å），ｃ（Å）を示す。尚、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のＲｕ中間層５との格子不整合は、Ｒｕ中間層５のパラメータｄが２．７２５Åであるものとして算出した。
【００２６】
図５は、パラメータａ（Å），ｄ（Å）を含むＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４のｆｃｃ構造を示す図である。図６は、パラメータａ（Å），ｄ（Å），ｃ（Å）を含むＲｕ中間層５のｈｃｐ構造を示す図である。
【００２７】
Ｒｕ中間層５のＲｕ（００２）のΔθ５０値が小さい程、Ｒｕ中間層５上に形成される第１及び第２の磁性層７，８（即ち、磁気記録層）の配向性が良いことを示す。図７からもわかるように、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の成膜時に負の基板バイアス電圧を印加することで、Ｒｕ中間層５のＲｕ（００２）のΔθ５０値が小さくなり、磁気記録層の配向性が向上することが確認された。更に、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の成膜時に負の基板バイアス電圧を印加することで、ＮｉＷ7Ｃｒ8シード層４の格子間隔が広がり、Ｒｕ中間層５とのＲｕミスマッチが０．５％〜１．０％程度縮まることも確認された。
【００２８】
このように、本実施例によれば、磁気記録層におけ結晶配向の分散を抑制し、且つ、磁性粒子の微細化と保磁力の向上を両立させることができることが確認された。
【００２９】
図７は、磁気記録層の保磁力のＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図７中、横軸はＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図７において、●印はＮｉＷシード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００３０】
図７からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、基板バイアス電圧が−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３１】
図８は、ＶＭＭ値のＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図８中、横軸はＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図８において、●印はＮｉＷシード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００３２】
図８からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図８に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図７に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図８からもわかるように、基板バイアス電圧が−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３３】
従って、図７及び図８の測定結果から、ＮｉＷシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００３４】
図９は、磁気記録層の保磁力のＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図９中、横軸はＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録層の保磁力Ｈｃ（Ｏｅ）を示す。図９において、●印はＮｉＣｒシード層４を用いた場合の保磁力Ｈｃの測定結果を示す。
【００３５】
図９からわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することで、磁気記録層の保磁力Ｈｃが大きく増加することが確認された。又、ＮｉＣｒシード層４を用いた場合、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲で磁気記録層の保磁力Ｈｃがピークを示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３６】
図１０は、ＶＭＭ値のＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。図１０中、横軸はＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧（−Ｖ）を示し、縦軸は特定の基板バイアス電圧（−Ｖ）の場合に測定された磁気記録媒体１０３のＶＭＭ値を示す。図１０において、●印はＮｉＣｒシード層４を用いた場合のＶＭＭ値を示す。
【００３７】
図１０からもわかるように、基板バイアス電圧が０Ｖの場合と比べ、負の基板バイアス電圧を印加することでＶＭＭ値が小さくなることが確認された。又、図１０に示す負のバイアス電圧の印加に伴うＶＭＭ値の低下は、図９に示す保磁力Ｈｃの変化と同期する傾向を示すことが確認された。更に、図１０からもわかるように、基板バイアス電圧が−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲でＶＭＭ値が低下を示す傾向にあり、この範囲の基板バイアス電圧を印加することが好ましいことが確認できた。
【００３８】
従って、図９及び図１０の測定結果から、ＮｉＣｒシード層４の成膜時の基板バイアス電圧は、−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲であることが好ましいことが確認された。
【００３９】
上記を含む本発明者らによる実験結果によると、ＮｉＷＣｒ又はＮｉＷシード層４のＷ含有量は、好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認され、ＮｉＷＣｒ又はＮｉＣｒシード層４のＣｒ含有量は、好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認された。つまり、Ｗ又はＣｒの少なくとも一方を含むＮｉ合金で形成されたシード層４のＷ含有量は好ましくは５at.%〜１０at.%であり、Ｃｒ含有量は好ましくは５at.%〜１０at.%であることが確認された。又、上記の実験結果はシード層４の膜厚が７．５ｎｍの場合について示すが、シード層４の膜厚が５．０ｎｍ〜９．０ｎｍの範囲であっても同様の実験結果が得られることが確認された。
【００４０】
このように、非磁性シード層４を形成する際のＤＣマグネトロンスパッタの成膜条件、具体的には印加する基板バイアス電圧の範囲を適切に選定し、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットを用いてスパッタリングにより非磁性シード層４を形成することにより、媒体ノイズを増加させることなく上方に積層するグラニュラ磁気記録層の保磁力を増大させることが可能となる。
【００４１】
尚、上記実施例では、第１及び第２の磁性層７，８の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜としたが、第１の磁性層７又は第２の磁性層８の一方のみをグラニュラ膜としても良い。又、第１及び第２の磁性層７，８をグラニュラ膜ではない構成としても良いが、磁気記録層の保磁力の増大及び媒体ノイズの低減効果は、グラニュラ膜を用いた場合の方が大きい。
【００４２】
ところで、上記実施例のように製造された磁気記録媒体１０３の非磁性シード層４が成膜時に基板バイアス電圧を印加されているか否かは、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Secondary Ion Mass Spectroscopy）により磁気記録媒体１０３の分析を行うことで判断可能である。スパッタリングチャンバ内で非磁性シード層を形成すると、成膜時に使用したＡｒガス、Ｋｒガス、Ｘｅガス、Ｎｅガス等の反応ガスが非磁性シード層内に残留するが、残留する反応ガスの量は成膜時に上記の如き基板バイアス電圧を印加することで増加する。そこで、ＳＩＭＳによる分析の結果、分析した非磁性シード層に残留する反応ガスのイオンカウント（Ion Intensity (counts/second)）が、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウント（即ち、ベースライン）の１０倍以上であれば、分析した非磁性シード層の成膜時には基板バイアス電圧が印加されたと考えられる。
【００４３】
図１１は、本発明の一実施例における記憶装置を示す平面図である。図１１において、磁気記憶装置１００はハウジング１０１を有する。ハウジング１０１内には、スピンドルモータ（図示せず）により駆動されるハブ１０２、ハブ１０２に固定され回転される磁気記録媒体（磁気ディスク）１０３、アクチュエータユニット１０４、アクチュエータユニット１０４に支持され、磁気ディスク１０３の半径方向に駆動されるアーム１０５及びサスペンション１０６、サスペンション１０６に支持されたスライダ１０８が設けられている。アクチュエータユニット１０４は、ヘッドの磁気ディスク１０３上の位置を制御する駆動部（又は、駆動手段）を構成する。磁気ディスク１０３は、図１に示す磁気記録媒体１０３の構造を有する。
【００４４】
磁気ディスク１０３にデータを記録する際に用いる垂直磁気記録方式は、熱揺らぎに強い高保磁力を有する磁気記録媒体に対して磁気記録を行う熱アシスト磁気記録方式であっても良い。熱アシスト磁気記録方式の場合、光スポットを磁気記録媒体に照射して温度を上げることで熱スポットが形成される媒体部分の保磁力を低下させた状態で磁気記録を行う。
【００４５】
スライダ１０８には、磁気ディスク１０３に情報を記録するライト素子と磁気ディスク１０３から情報を読み出すリード素子を一体的に有するヘッドが設けられている。スライダ１０８は、浮上面が磁気ディスク１０３の表面から所定量浮上した状態で磁気ディスク１０３上のトラックを走査する。尚、熱アシスト磁気記録方式を用いる場合、スライダ１０８に設けられたヘッドは光導波路部に伝搬光を供給する光源を更に一体的に有する。
【００４６】
尚、磁気記憶装置１００の基本構成は、図１１に示すものに限定されるものではない。磁気ディスク１０３の数及びスライダ１０８の数は、１以上であれば良い。例えば、磁気ディスク１０３の両面に対して磁気記録再生を行う場合には、１つの磁気ディスク１０３に対して２つのスライダ１０８が設けられる。
【００４７】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、磁気記録媒体。
（付記２）
前記中間層はＲｕで形成されており、
前記磁気記録層は、前記前記中間層の上方に形成された第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層を有し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜である、付記１記載の磁気記録媒体。
（付記３）
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記１又は２記載の磁気記録媒体。
（付記４）
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記１〜３のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（付記５）
前記非磁性シード層は、ＮｉＷ7Ｃｒ8で形成されている、付記１又は２記載の磁気記録媒体。
（付記６）
前記中間層と前記磁気記録層の間に設けられた非磁性中間層を更に備えた、付記１〜５のいずれか１項記載の磁気記録媒体。
（付記７）
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
（付記８）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷ合金で形成され、基板バイアス電圧は−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記８又は９記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲に選定される、付記７記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、付記８，１０，１１のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）
前記前記中間層の上方に第１の磁性層を形成し、前記第１の磁性層上に第２の磁性層を形成することで前記磁気記録層を形成し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜として形成される、付記７〜１２のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１４）
前記非磁性シード層内に残留する前記反応ガスのイオンカウントが、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上となるように前記スパッタリングを行う、付記７〜１３のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１５）
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、
前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、記憶装置。
【００４８】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施例における磁気記録媒体の一部を示す断面図である。
【図２】磁気記録層の保磁力のＮｉＷＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図３】ＶＭＭ値のＮｉＷ6Ｃｒ6シード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図４】成膜時の基板バイアス電圧を０Ｖと−５００Ｖに設定した場合のＮｉＷ7Ｃｒ8シード層のＸ線解析結果を示す図である。
【図５】パラメータａ，ｄを含むＮｉＷ7Ｃｒ8シード層のｆｃｃ構造を示す図である。
【図６】パラメータａ，ｄ，ｃを含むＲｕ中間層のｈｃｐ構造を示す図である。
【図７】磁気記録層の保磁力のＮｉＷシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図８】ＶＭＭ値のＮｉＷシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図９】磁気記録層の保磁力のＮｉＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図１０】ＶＭＭ値のＮｉＣｒシード層の成膜時の基板バイアス電圧に対する依存性を示す図である。
【図１１】本発明の一実施例における記憶装置を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 基板
２ 密着層
３ 軟磁性層
４ シード層
５ 中間層
６ 非磁性中間層
７ 第１の磁性層
８ 第２の磁性層
９ 保護層
１０ 潤滑層
１０３ 磁気記録媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、磁気記録媒体。
【請求項２】
前記中間層はＲｕで形成されており、
前記磁気記録層は、前記前記中間層の上方に形成された第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層を有し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜である、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷ合金で形成され、基板バイアス電圧は−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項６又は７記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項６，８，９のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、
前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、記憶装置。
【請求項１】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体であって、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、磁気記録媒体。
【請求項２】
前記中間層はＲｕで形成されており、
前記磁気記録層は、前記前記中間層の上方に形成された第１の磁性層と、前記第１の磁性層上に形成された第２の磁性層を有し、
前記第１及び第２の磁性層の各々は、非磁性母体の中に強磁性粒子を分散させたグラニュラ膜である、請求項１記載の磁気記録媒体。
【請求項３】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項４】
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項１又は２記載の磁気記録媒体。
【請求項５】
基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された磁気記録媒体の製造方法であって、
少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金ターゲットと反応ガスを用いたスパッタリング時に、負の基板バイアス電圧を前記基板に印加して前記非磁性シード層を形成する、磁気記録媒体の製造方法。
【請求項６】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−５００Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項７】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＷ合金で形成され、基板バイアス電圧は−１００Ｖ〜−３００Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項８】
前記非磁性シード層のＷ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項６又は７記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項９】
前記中間層はＲｕで形成し、
前記Ｎｉ合金ターゲットはＮｉＣｒ合金で形成され、基板バイアス電圧は−２００Ｖ〜−３５０Ｖの範囲に選定される、請求項５記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１０】
前記非磁性シード層のＣｒ含有量は５at.%〜１０at.%である、請求項６，８，９のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法。
【請求項１１】
磁気記録媒体と、
前記磁気記録媒体に対する情報の記録と前記磁気記録媒体からの情報の読み出しを行うヘッドを備え、
前記磁気記録媒体は、基板の上方に軟磁性層、非磁性シード層、中間層及び磁気記録層が積層された構造を有し、
前記非磁性シード層は、少なくともＷ又はＣｒの一方を含むＮｉ合金で形成されており、
前記非磁性シード層の成膜時に使用し、且つ、前記非磁性シード層内に残留する反応ガスのイオンカウントは、成膜時に基板バイアス電圧を印加しないで形成された基準非磁性シード層のイオンカウントの１０倍以上である、記憶装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１２９１１５（Ｐ２０１０−１２９１１５Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０１６６５（Ｐ２００８−３０１６６５）
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【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２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２６日（２００８．１１．２６）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【Ｆターム（参考）】
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