JP2000322726A - 磁気記録媒体，その製造方法及び磁気記録装置 - Google Patents
磁気記録媒体，その製造方法及び磁気記録装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少量のＰｔ組成比で高保磁力を持ち、低コス
ト化を実現でき、しかも、成膜プロセスによる特性制御
の自由度を備えたグラニュラー磁性層を有する磁気記録
媒体の提供。 【解決手段】 非磁性基体１上に少なくとも非磁性下地
層２，磁性層４を順次積層してなる磁気記録媒体におい
て、磁性層３は強磁性を有する結晶粒とこれを包囲する
非磁性粒界を有してなり、非磁性下地層２と磁性層４と
の間に非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層
３が形成されてなる。酸化物又は窒化物が微細な島状膜
を形成し得るため、これが磁性層成膜時における強磁性
結晶粒の定置と非磁性粒界の成長種となるので、強磁性
結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比でも高保
磁力を得ることができ、低コストのグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体を実現できる。非磁性中間層の成
膜条件を制御することにより磁性結晶粒の分散構造等を
制御でき、磁気特性や電磁変換特性を制御できる。
ト化を実現でき、しかも、成膜プロセスによる特性制御
の自由度を備えたグラニュラー磁性層を有する磁気記録
媒体の提供。 【解決手段】 非磁性基体１上に少なくとも非磁性下地
層２，磁性層４を順次積層してなる磁気記録媒体におい
て、磁性層３は強磁性を有する結晶粒とこれを包囲する
非磁性粒界を有してなり、非磁性下地層２と磁性層４と
の間に非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層
３が形成されてなる。酸化物又は窒化物が微細な島状膜
を形成し得るため、これが磁性層成膜時における強磁性
結晶粒の定置と非磁性粒界の成長種となるので、強磁性
結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比でも高保
磁力を得ることができ、低コストのグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体を実現できる。非磁性中間層の成
膜条件を制御することにより磁性結晶粒の分散構造等を
制御でき、磁気特性や電磁変換特性を制御できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの外
部記録装置等に搭載される磁気記録媒体及びその製造方
法に関する。
部記録装置等に搭載される磁気記録媒体及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高記録密度及び低ノイズが要求される磁
気記録媒体において、従来から様々な磁性層の組成，構
造及び非磁性下地層の材質等が提案されて来た。特に近
年、磁性結晶粒が非磁性の酸化物や窒素化物の非磁性粒
界で包囲された構造を持つグラニュラー磁性層を持つ磁
気記録媒体が提案されている。
気記録媒体において、従来から様々な磁性層の組成，構
造及び非磁性下地層の材質等が提案されて来た。特に近
年、磁性結晶粒が非磁性の酸化物や窒素化物の非磁性粒
界で包囲された構造を持つグラニュラー磁性層を持つ磁
気記録媒体が提案されている。
【０００３】例えば、特開平8-255342号公報には、基板
上に非磁性膜, 強磁性膜, 非磁性膜を順に積層した後、
400 °Ｃ以上の加熱処理を施すことにより上下の非磁性
膜中に挟まれた強磁性膜の強磁性結晶粒が分散してグラ
ニュラー磁性層（記録層）を形成する媒体を得ることが
でき、低ノイズ化を図ることが開示されている。この場
合、非磁性膜としてはシリコン酸化物や窒化物等が用い
られる。また、ＵＳＰ5,679,473 には、ＳｉＯ2 等の酸
化物が添加されたＣｏＮｉＰターゲットを用い、ＲＦス
パッタリングを行うことで、磁性結晶粒が非磁性の酸化
物で包囲されて個々に分離した構造を持つグラニュラー
磁性層を形成した媒体を得ることができ、高保磁力と低
ノイズ化を実現できることが開示されている。
上に非磁性膜, 強磁性膜, 非磁性膜を順に積層した後、
400 °Ｃ以上の加熱処理を施すことにより上下の非磁性
膜中に挟まれた強磁性膜の強磁性結晶粒が分散してグラ
ニュラー磁性層（記録層）を形成する媒体を得ることが
でき、低ノイズ化を図ることが開示されている。この場
合、非磁性膜としてはシリコン酸化物や窒化物等が用い
られる。また、ＵＳＰ5,679,473 には、ＳｉＯ2 等の酸
化物が添加されたＣｏＮｉＰターゲットを用い、ＲＦス
パッタリングを行うことで、磁性結晶粒が非磁性の酸化
物で包囲されて個々に分離した構造を持つグラニュラー
磁性層を形成した媒体を得ることができ、高保磁力と低
ノイズ化を実現できることが開示されている。
【０００４】このようなグラニュラー磁性層は、非磁性
非金属の結晶相が磁性粒子を物理的に分散した構造であ
るため、磁性粒子間の磁気的な相互作用が低下し、記録
ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁壁の形成を抑制で
きるので、低ノイズ特性が得られるものと考えられてい
る。従来用いられて来たＣｏＣｒ系金属磁性層では、高
温で成膜することによりＣｒがＣｏ系磁性粒から偏析す
ることで粒界に析出し、磁性粒子間の磁気的相互作用を
低減させているが、グラニュラー磁性層の場合は、粒界
相として非磁性非金属の物質を用いるために、従来のＣ
ｒに比べて偏析し易く、比較的容易に磁性粒の孤立化を
促進できるという利点がある。特に、従来のＣｏＣｒ系
金属磁性層の場合は成膜時の基板温度を200 °Ｃ以上に
事前加熱することがＣｒの十分な偏析のために必要不可
欠であったのに対し、グラニュラー磁性層の場合、前記
ＵＳＰ5,679,473 の様に、事前加熱なしでの成膜でも、
非磁性非金属物質が偏析を生じるという利点がある。
非金属の結晶相が磁性粒子を物理的に分散した構造であ
るため、磁性粒子間の磁気的な相互作用が低下し、記録
ビットの遷移領域に生じるジグザグ磁壁の形成を抑制で
きるので、低ノイズ特性が得られるものと考えられてい
る。従来用いられて来たＣｏＣｒ系金属磁性層では、高
温で成膜することによりＣｒがＣｏ系磁性粒から偏析す
ることで粒界に析出し、磁性粒子間の磁気的相互作用を
低減させているが、グラニュラー磁性層の場合は、粒界
相として非磁性非金属の物質を用いるために、従来のＣ
ｒに比べて偏析し易く、比較的容易に磁性粒の孤立化を
促進できるという利点がある。特に、従来のＣｏＣｒ系
金属磁性層の場合は成膜時の基板温度を200 °Ｃ以上に
事前加熱することがＣｒの十分な偏析のために必要不可
欠であったのに対し、グラニュラー磁性層の場合、前記
ＵＳＰ5,679,473 の様に、事前加熱なしでの成膜でも、
非磁性非金属物質が偏析を生じるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
グラニュラー磁性層を有する磁気記録媒体にあっては、
次のような問題点がある。
グラニュラー磁性層を有する磁気記録媒体にあっては、
次のような問題点がある。
【０００６】 グラニュラー磁性層を有する磁気記録
媒体は低ノイズ化を実現できるものの、所望の磁気特
性、特に高い保磁力Ｈc を実現するために、比較的多量
のＰｔをＣｏ合金に添加する必要がある。前記ＵＳＰ5,
679,473 の場合でも、2400Ｏｅ程度の保磁力を実現する
ためにも、11原子％もの高価なＰｔを必要としている。
これに対し、従来のＣｏ系金属磁性層で同程度の保磁力
を実現するためには、高々５原子％程度のＰｔが必要な
だけである。近年、磁気記録の高密度化に伴い3000Ｏｅ
以上の非常に高い保磁力が要求されていることに鑑みる
と、高価なＰｔを多量に必要とするグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体では、コスト高を招く。
媒体は低ノイズ化を実現できるものの、所望の磁気特
性、特に高い保磁力Ｈc を実現するために、比較的多量
のＰｔをＣｏ合金に添加する必要がある。前記ＵＳＰ5,
679,473 の場合でも、2400Ｏｅ程度の保磁力を実現する
ためにも、11原子％もの高価なＰｔを必要としている。
これに対し、従来のＣｏ系金属磁性層で同程度の保磁力
を実現するためには、高々５原子％程度のＰｔが必要な
だけである。近年、磁気記録の高密度化に伴い3000Ｏｅ
以上の非常に高い保磁力が要求されていることに鑑みる
と、高価なＰｔを多量に必要とするグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体では、コスト高を招く。
【０００７】 また、グラニュラー磁性層はその微細
構造、特に粒界偏析構造が主として磁性層中の非磁性非
金属物質の量によって決定されてしまい、成膜プロセス
に対しその特性が比較的鈍感であるということが本発明
者らの検討により明らかとなっている。これに対し従来
のＣｏＣｒ系合金磁性層では、偏析構造は主に成膜プロ
セスにおける基板加熱温度によって制御可能であるた
め、同一の組成でも比較的容易に磁気特性及び電磁変換
特性を成膜プロセスにより制御することができる。
構造、特に粒界偏析構造が主として磁性層中の非磁性非
金属物質の量によって決定されてしまい、成膜プロセス
に対しその特性が比較的鈍感であるということが本発明
者らの検討により明らかとなっている。これに対し従来
のＣｏＣｒ系合金磁性層では、偏析構造は主に成膜プロ
セスにおける基板加熱温度によって制御可能であるた
め、同一の組成でも比較的容易に磁気特性及び電磁変換
特性を成膜プロセスにより制御することができる。
【０００８】そこで、上記各問題点に鑑み、本発明の課
題は、少量のＰｔ組成比で高保磁力を持ち、低コスト化
を実現でき、しかも、成膜プロセスによる特性制御の自
由度を備えたグラニュラー磁性層を有する磁気記録媒体
を提供することにある。
題は、少量のＰｔ組成比で高保磁力を持ち、低コスト化
を実現でき、しかも、成膜プロセスによる特性制御の自
由度を備えたグラニュラー磁性層を有する磁気記録媒体
を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、非磁性基体上に少なくとも非磁性下地
層，磁性層を順次積層してなる磁気記録媒体において、
その磁性層は強磁性を有する結晶粒とこれを包囲する非
磁性粒界とを有してなり、非磁性下地層と磁性層との間
に、非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層が
形成されてなることを特徴とする。
に、本発明は、非磁性基体上に少なくとも非磁性下地
層，磁性層を順次積層してなる磁気記録媒体において、
その磁性層は強磁性を有する結晶粒とこれを包囲する非
磁性粒界とを有してなり、非磁性下地層と磁性層との間
に、非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層が
形成されてなることを特徴とする。
【００１０】本発明における磁性層は強磁性を有する結
晶粒とこれを包囲する非磁性粒界とを有するグラニュラ
ー磁性層であるが、このグラニュラー磁性層を形成する
前に、非磁性下地層の上に非磁性の酸化物又は窒化物か
らなる非磁性中間層を形成した層構造とすることによ
り、この非磁性の酸化物又は窒化物が微細な島状膜を形
成し得るため、この島状膜がグラニュラー磁性層の成膜
時における強磁性結晶粒のための定置と非磁性粒界のた
めの成長核となるので、グラニュラー磁性層中の強磁性
結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比でも高保
磁力を得ることができ、低コストのグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体を提供できる。また、グラニュラ
ー磁性層の下地たる非磁性中間層の成膜条件（ガス圧
等）を制御することにより、磁性結晶粒の分散構造等を
制御でき、磁気特性や電磁変換特性を制御できる。
晶粒とこれを包囲する非磁性粒界とを有するグラニュラ
ー磁性層であるが、このグラニュラー磁性層を形成する
前に、非磁性下地層の上に非磁性の酸化物又は窒化物か
らなる非磁性中間層を形成した層構造とすることによ
り、この非磁性の酸化物又は窒化物が微細な島状膜を形
成し得るため、この島状膜がグラニュラー磁性層の成膜
時における強磁性結晶粒のための定置と非磁性粒界のた
めの成長核となるので、グラニュラー磁性層中の強磁性
結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比でも高保
磁力を得ることができ、低コストのグラニュラー磁性層
を有する磁気記録媒体を提供できる。また、グラニュラ
ー磁性層の下地たる非磁性中間層の成膜条件（ガス圧
等）を制御することにより、磁性結晶粒の分散構造等を
制御でき、磁気特性や電磁変換特性を制御できる。
【００１１】非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁中
間性層を島状膜に形成するには、膜厚を薄くすることが
必要である。厚すぎると島状膜から連続膜に発展してし
まうからである。膜厚１３nm以下であれば、連続膜に発
展せず、高保磁力を得ることができる。勿論、薄すぎる
と十分な島状膜が形成されない。望ましくは１乃至１０
nmであれば非常に高い保磁力を得ることができる。最も
望ましくは２乃至５nmとすると、3000Ｏｅ程度の高保磁
力を得ることができる。
間性層を島状膜に形成するには、膜厚を薄くすることが
必要である。厚すぎると島状膜から連続膜に発展してし
まうからである。膜厚１３nm以下であれば、連続膜に発
展せず、高保磁力を得ることができる。勿論、薄すぎる
と十分な島状膜が形成されない。望ましくは１乃至１０
nmであれば非常に高い保磁力を得ることができる。最も
望ましくは２乃至５nmとすると、3000Ｏｅ程度の高保磁
力を得ることができる。
【００１２】ここで、非磁性層の島状構造は平面微細分
割性に寄与し、その上に形成される磁性層の強磁性結晶
粒のための定置と非磁性粒界のための成長核との役割を
担うものと考えられるが、非磁性粒界の成長核としての
機能を十全発揮させるために、非磁性中間層を形成する
酸化物又は窒化物は、磁性層に含まれる非磁性粒界の物
質と同一にすることが望ましい。かかる場合はより高保
磁力を得ることができる。
割性に寄与し、その上に形成される磁性層の強磁性結晶
粒のための定置と非磁性粒界のための成長核との役割を
担うものと考えられるが、非磁性粒界の成長核としての
機能を十全発揮させるために、非磁性中間層を形成する
酸化物又は窒化物は、磁性層に含まれる非磁性粒界の物
質と同一にすることが望ましい。かかる場合はより高保
磁力を得ることができる。
【００１３】磁性層に含まれる非磁性粒界としては、Ｃ
ｒ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒのうち
の少なくとも１種の元素の酸化物又は窒化物からなるこ
とが好ましい。なお、炭化物も可能である。また、非磁
性中間層を形成する物質として同様に炭化物を用いても
良い。また、磁性層に含まれる強磁性を有する結晶粒と
しては、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａのうちの少な
くとも１種の元素を添加した合金からなることが好まし
い。
ｒ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒのうち
の少なくとも１種の元素の酸化物又は窒化物からなるこ
とが好ましい。なお、炭化物も可能である。また、非磁
性中間層を形成する物質として同様に炭化物を用いても
良い。また、磁性層に含まれる強磁性を有する結晶粒と
しては、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａのうちの少な
くとも１種の元素を添加した合金からなることが好まし
い。
【００１４】更に、非磁性下地層としては、Ｃｒ又はＣ
ｒ合金からなることが好ましい。そして、非磁性基体と
しては、結晶化ガラス，化学強化ガラスは勿論のこと、
プラスチックを用いることが可能である。なぜなら、基
体の事前加熱を行わずとも、グラニュラー磁性層を成膜
できるからである。
ｒ合金からなることが好ましい。そして、非磁性基体と
しては、結晶化ガラス，化学強化ガラスは勿論のこと、
プラスチックを用いることが可能である。なぜなら、基
体の事前加熱を行わずとも、グラニュラー磁性層を成膜
できるからである。
【００１５】上記構成の磁気記録媒体の製造方法として
は、事前無加熱状態の非磁性基体の上に非磁性下地層を
形成する工程と、その非磁性下地層の上に非磁性の酸化
物又は窒化物からなる島状膜を形成する工程と、その島
状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを取り囲む非磁
性粒界とを有する磁性層を形成する工程とを含むことを
特徴とする。事前加熱を行わずに済むため、基体として
プラスチックを用いることができる。
は、事前無加熱状態の非磁性基体の上に非磁性下地層を
形成する工程と、その非磁性下地層の上に非磁性の酸化
物又は窒化物からなる島状膜を形成する工程と、その島
状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを取り囲む非磁
性粒界とを有する磁性層を形成する工程とを含むことを
特徴とする。事前加熱を行わずに済むため、基体として
プラスチックを用いることができる。
【００１６】また、本発明に係る磁気記録媒体の製造方
法は、非磁性基体の上に非磁性下地層を形成する工程
と、Ａｒガスに酸素又は窒素ガスを混合した混合ガス雰
囲気中における反応性スパッタリングにより非磁性下地
層の上に酸化物又は窒化物からなる島状膜を形成する工
程と、その島状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを
取り囲む非磁性粒界とを有する磁性層を形成する工程と
を含むことを特徴とする。この混合ガスのガス圧として
は１５mTorr 以上であれば、酸化物又は窒化物が安定に
形成でき、高保磁力が得られる。更に、混合ガス圧が２
０乃至４０mTorrであれば、高保磁力が得られる。
法は、非磁性基体の上に非磁性下地層を形成する工程
と、Ａｒガスに酸素又は窒素ガスを混合した混合ガス雰
囲気中における反応性スパッタリングにより非磁性下地
層の上に酸化物又は窒化物からなる島状膜を形成する工
程と、その島状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを
取り囲む非磁性粒界とを有する磁性層を形成する工程と
を含むことを特徴とする。この混合ガスのガス圧として
は１５mTorr 以上であれば、酸化物又は窒化物が安定に
形成でき、高保磁力が得られる。更に、混合ガス圧が２
０乃至４０mTorrであれば、高保磁力が得られる。
【００１７】
【発明の実施の態様】次に本発明の実施態様を図面に基
づいて説明する。図１は本実施形態に係る磁気記録媒体
の層構造を示す模式的断面図である。本例の磁気記録媒
体は、非磁性基体（基板）１の上に、非磁性下地層２，
非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層３，強
磁性結晶粒とこれを取り囲む非磁性粒界とを有するグラ
ニュラー磁性層４，保護層５及び液体潤滑層６を順次積
層した層構造となっている。
づいて説明する。図１は本実施形態に係る磁気記録媒体
の層構造を示す模式的断面図である。本例の磁気記録媒
体は、非磁性基体（基板）１の上に、非磁性下地層２，
非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層３，強
磁性結晶粒とこれを取り囲む非磁性粒界とを有するグラ
ニュラー磁性層４，保護層５及び液体潤滑層６を順次積
層した層構造となっている。
【００１８】（実施例１）非磁性基体（基板）１として
表面が平滑な結晶化ガラスを用い、これを洗浄した後、
スパッタ装置内に導入し、Ａｒガス圧５mTorr 下で、純
Ｃｒ膜厚15nmの非磁性下地層２を形成する。次いで、混
合ガス圧20mTorr の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）雰囲気
中でＣｒターゲットを反応性スパッタによりＣｒ酸化物
（Ｃｒ2 Ｏ3 ）の非磁性中間層３を形成する。次いで、
ＲＦスパッタ法によりＡｒガス圧５mTorr 下で、強磁性
結晶粒のＣｏ合金（ＣｏＣｒ12Ｐｔ12）とこれを包囲す
る非磁性粒界のＣｒ酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）との組成比が
９：１のグラニュラー磁性層４を形成する。次いで磁性
層４の上にカーボンの保護層５を形成する。その後、真
空中から取り出し、液体潤滑剤を塗布して液体潤滑層６
を形成し、磁気記録媒体を得た。後述するように、Ｃｒ
酸化物層３の膜厚とその成膜時のガス圧を随時変更し
た。なお、成膜に先立つ基板の事前加熱は行っておら
ず、スパッタ時の基板温度は70乃至80°Ｃ程度と推測さ
れる。スパッタ条件の直流電力は１ＫＷ、直流バイアス
は無しである。
表面が平滑な結晶化ガラスを用い、これを洗浄した後、
スパッタ装置内に導入し、Ａｒガス圧５mTorr 下で、純
Ｃｒ膜厚15nmの非磁性下地層２を形成する。次いで、混
合ガス圧20mTorr の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）雰囲気
中でＣｒターゲットを反応性スパッタによりＣｒ酸化物
（Ｃｒ2 Ｏ3 ）の非磁性中間層３を形成する。次いで、
ＲＦスパッタ法によりＡｒガス圧５mTorr 下で、強磁性
結晶粒のＣｏ合金（ＣｏＣｒ12Ｐｔ12）とこれを包囲す
る非磁性粒界のＣｒ酸化物（Ｃｒ2 Ｏ3 ）との組成比が
９：１のグラニュラー磁性層４を形成する。次いで磁性
層４の上にカーボンの保護層５を形成する。その後、真
空中から取り出し、液体潤滑剤を塗布して液体潤滑層６
を形成し、磁気記録媒体を得た。後述するように、Ｃｒ
酸化物層３の膜厚とその成膜時のガス圧を随時変更し
た。なお、成膜に先立つ基板の事前加熱は行っておら
ず、スパッタ時の基板温度は70乃至80°Ｃ程度と推測さ
れる。スパッタ条件の直流電力は１ＫＷ、直流バイアス
は無しである。
【００１９】ここで、Ｃｒ酸化物層の膜厚（nm）と媒体
の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を図２に示す。この図か
ら明らかなように、Ｃｒ酸化物層３を形成しなかったと
き（膜厚ゼロ）に比べてＣｒ酸化物層を薄く形成した場
合、保磁力Ｈc が急激に向上しており、膜厚が厚くなる
程、保磁力Ｈc が低下している。膜厚ゼロのとき、保磁
力が約2100Ｏｅであることから、Ｃｒ酸化物層３の膜厚
を１３nm以下に設定すると、2100Ｏｅ以上の高保磁力が
得られる。膜厚が１乃至１０nmでは、3000Ｏｅ程度の高
保磁力が得られている。更に、膜厚が２乃至５nmでは、
3200Ｏｅ程度のピーク的高保磁力が得られる。これらの
膜厚範囲では島状のＣｒ酸化物層３が形成されているこ
とを確認できた。
の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を図２に示す。この図か
ら明らかなように、Ｃｒ酸化物層３を形成しなかったと
き（膜厚ゼロ）に比べてＣｒ酸化物層を薄く形成した場
合、保磁力Ｈc が急激に向上しており、膜厚が厚くなる
程、保磁力Ｈc が低下している。膜厚ゼロのとき、保磁
力が約2100Ｏｅであることから、Ｃｒ酸化物層３の膜厚
を１３nm以下に設定すると、2100Ｏｅ以上の高保磁力が
得られる。膜厚が１乃至１０nmでは、3000Ｏｅ程度の高
保磁力が得られている。更に、膜厚が２乃至５nmでは、
3200Ｏｅ程度のピーク的高保磁力が得られる。これらの
膜厚範囲では島状のＣｒ酸化物層３が形成されているこ
とを確認できた。
【００２０】Ｃｒ酸化物層の膜厚を３nmに固定し、保磁
力Ｈc の成膜時の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）のガス圧
依存特性を図３に示す。この図より、ガス圧が低くＣｒ
酸化物が安定に形成され難い領域（１０mTorr 以下）で
は、保磁力は2000Ｏｅ程度でＣｒ酸化物層の意義は認め
られないが、１５mTorr 以上では高保磁力が得られる。
図３では混合ガス圧を最大４０mTorr までしか変えてな
いが、ガス圧を過度に高めると、保磁力の徐々に低下す
ることが認められた。反応性が阻害されるものと考えら
れる。望ましくは２０乃至４０mTorr であれば高保磁力
が得られる。
力Ｈc の成膜時の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）のガス圧
依存特性を図３に示す。この図より、ガス圧が低くＣｒ
酸化物が安定に形成され難い領域（１０mTorr 以下）で
は、保磁力は2000Ｏｅ程度でＣｒ酸化物層の意義は認め
られないが、１５mTorr 以上では高保磁力が得られる。
図３では混合ガス圧を最大４０mTorr までしか変えてな
いが、ガス圧を過度に高めると、保磁力の徐々に低下す
ることが認められた。反応性が阻害されるものと考えら
れる。望ましくは２０乃至４０mTorr であれば高保磁力
が得られる。
【００２１】（実施例２）本例においては、酸化物の非
磁性中間層３として、Ｃｒ酸化物又はＳｉ酸化物をガス
圧20mTorr の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）雰囲気中でＣ
ｒターゲットを反応性スパッタにより形成し、グラニュ
ラー磁性層４として、強磁性結晶粒のＣｏ合金（ＣｏＣ
ｒ12Ｐｔ12）と非磁性粒界のＳｉ酸化物（ＳｉＯ2 ）と
の組成比が９：１のグラニュラー磁性層４を形成する。
これ以外の条件は実施例１と同様である。
磁性中間層３として、Ｃｒ酸化物又はＳｉ酸化物をガス
圧20mTorr の混合ガス（Ａｒ＋10％Ｏ2 ）雰囲気中でＣ
ｒターゲットを反応性スパッタにより形成し、グラニュ
ラー磁性層４として、強磁性結晶粒のＣｏ合金（ＣｏＣ
ｒ12Ｐｔ12）と非磁性粒界のＳｉ酸化物（ＳｉＯ2 ）と
の組成比が９：１のグラニュラー磁性層４を形成する。
これ以外の条件は実施例１と同様である。
【００２２】Ｃｒ酸化物層及びＳｉ酸化物層の膜厚（n
m）と媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を図４に示
す。この図より、酸化物層がＣｒ酸化物層でもＳｉ酸化
物層でも略同様に膜厚が薄い領域で保磁力が極大とな
る。いずれの場合も１３nm以下であれば、2000Ｏｅ以上
の保磁力が得られる。望ましくは１乃至１０nmで、3000
Ｏｅ程度の保磁力が得られる。最も望ましい領域は２乃
至５nmで3000Ｏｅ以上のピーク的保磁力を得ることがで
きる。
m）と媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を図４に示
す。この図より、酸化物層がＣｒ酸化物層でもＳｉ酸化
物層でも略同様に膜厚が薄い領域で保磁力が極大とな
る。いずれの場合も１３nm以下であれば、2000Ｏｅ以上
の保磁力が得られる。望ましくは１乃至１０nmで、3000
Ｏｅ程度の保磁力が得られる。最も望ましい領域は２乃
至５nmで3000Ｏｅ以上のピーク的保磁力を得ることがで
きる。
【００２３】Ｃｒ酸化物層とＳｉ酸化物層とを比較した
場合、Ｓｉ酸化物層の方が保磁力がすべての膜厚範囲で
高い。Ｓｉ酸化物層とその上のグラニュラー磁性層４の
非磁性粒界を形成するＳｉ酸化物とが同一物質（ＳｉＯ
2 ）である。本例のＣｒ酸化物層の場合、実施例１の場
合に比して保磁力がやや低い。実施例１の場合も、Ｃｒ
酸化物層とその上のグラニュラー磁性層４の非磁性粒界
を形成するＣｒ酸化物とが同一物質（Ｃｒ2 Ｏ3 ）であ
る。これは、酸化物層がその上のグラニュラー磁性層４
の非磁性粒界の成長核として機能することから、酸化物
層は磁性層に含まれる非磁性粒界の物質と同一にするこ
とが望ましいと言える。かかる場合はより高保磁力を得
ることができる。
場合、Ｓｉ酸化物層の方が保磁力がすべての膜厚範囲で
高い。Ｓｉ酸化物層とその上のグラニュラー磁性層４の
非磁性粒界を形成するＳｉ酸化物とが同一物質（ＳｉＯ
2 ）である。本例のＣｒ酸化物層の場合、実施例１の場
合に比して保磁力がやや低い。実施例１の場合も、Ｃｒ
酸化物層とその上のグラニュラー磁性層４の非磁性粒界
を形成するＣｒ酸化物とが同一物質（Ｃｒ2 Ｏ3 ）であ
る。これは、酸化物層がその上のグラニュラー磁性層４
の非磁性粒界の成長核として機能することから、酸化物
層は磁性層に含まれる非磁性粒界の物質と同一にするこ
とが望ましいと言える。かかる場合はより高保磁力を得
ることができる。
【００２４】なお、グラニュラー磁性層４の非磁性粒界
としては、Ｃｒ酸化物やＳｉ酸化物ばかりではなく、非
磁性のＣｒ窒化物やＳｉ窒化物も採用でき、また、Ｃ
ｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒなどの酸化物又は窒
化物も可能である。強磁性結晶粒は、ＣｏＣｒＰｔ合金
の外、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａのうちの少なく
とも１種の元素を添加した合金でも良い。非磁性下地層
２としては、純Ｃｒの外、Ｃｒ合金でも構わない。非磁
性基体１としては、結晶化ガラスの外、化学強化ガラス
は勿論のこと、プラスチックでも差支えない。事前加熱
が不要であるため、耐熱性が強く要求されないからであ
る。
としては、Ｃｒ酸化物やＳｉ酸化物ばかりではなく、非
磁性のＣｒ窒化物やＳｉ窒化物も採用でき、また、Ｃ
ｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒなどの酸化物又は窒
化物も可能である。強磁性結晶粒は、ＣｏＣｒＰｔ合金
の外、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａのうちの少なく
とも１種の元素を添加した合金でも良い。非磁性下地層
２としては、純Ｃｒの外、Ｃｒ合金でも構わない。非磁
性基体１としては、結晶化ガラスの外、化学強化ガラス
は勿論のこと、プラスチックでも差支えない。事前加熱
が不要であるため、耐熱性が強く要求されないからであ
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、非磁性
下地層の上に非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性
中間層を成膜してからその上にグラニュラー磁性層を形
成することに特徴を有し、次のような効果を奏する。
下地層の上に非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性
中間層を成膜してからその上にグラニュラー磁性層を形
成することに特徴を有し、次のような効果を奏する。
【００２６】 非磁性の酸化物又は窒化物が微細な島
状膜を形成し得るため、この島状膜がグラニュラー磁性
層の成膜時における強磁性結晶粒のための定置と非磁性
粒界のための成長核となるので、グラニュラー磁性層中
の強磁性結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比
でも高保磁力を得ることができ、低コストのグラニュラ
ー磁性層を有する磁気記録媒体を提供できる。また、酸
化物又は窒化物からなる非磁性中間層の成膜条件を制御
することにより、磁性結晶粒の分散構造等を制御でき、
磁気特性や電磁変換特性を制御できる。更に、基板の事
前加熱を行わずに成膜できるため、基体としてプラスチ
ックを用いることができる。非磁性中間層の膜厚が１３
nm以下であれば、連続膜に発展せず、高保磁力を得るこ
とができる。望ましくは１乃至１０nmであれば非常に高
い保磁力を得ることができる。最も望ましくは２乃至５
nmとすると、3000Ｏｅ程度の高保磁力を得ることができ
る。
状膜を形成し得るため、この島状膜がグラニュラー磁性
層の成膜時における強磁性結晶粒のための定置と非磁性
粒界のための成長核となるので、グラニュラー磁性層中
の強磁性結晶粒の分散微細化を促し、少量のＰｔ組成比
でも高保磁力を得ることができ、低コストのグラニュラ
ー磁性層を有する磁気記録媒体を提供できる。また、酸
化物又は窒化物からなる非磁性中間層の成膜条件を制御
することにより、磁性結晶粒の分散構造等を制御でき、
磁気特性や電磁変換特性を制御できる。更に、基板の事
前加熱を行わずに成膜できるため、基体としてプラスチ
ックを用いることができる。非磁性中間層の膜厚が１３
nm以下であれば、連続膜に発展せず、高保磁力を得るこ
とができる。望ましくは１乃至１０nmであれば非常に高
い保磁力を得ることができる。最も望ましくは２乃至５
nmとすると、3000Ｏｅ程度の高保磁力を得ることができ
る。
【００２７】 本発明に係る磁気記録媒体の製造方法
は、非磁性基体の上に非磁性下地層を形成する工程と、
Ａｒガスに酸素又は窒素ガスを混合した混合ガス雰囲気
中における反応性スパッタリングにより非磁性下地層の
上に酸化物又は窒化物からなる島状膜を形成する工程
と、その島状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを取
り囲む非磁性粒界とを有する磁性層を形成する工程とを
含むことを特徴とする。この混合ガスのガス圧としては
１５mTorr 以上であれば、酸化物又は窒化物が安定に形
成でき、高保磁力が得られる。更に、混合ガス圧が２０
乃至４０mTorr であれば、高保磁力が得られる。
は、非磁性基体の上に非磁性下地層を形成する工程と、
Ａｒガスに酸素又は窒素ガスを混合した混合ガス雰囲気
中における反応性スパッタリングにより非磁性下地層の
上に酸化物又は窒化物からなる島状膜を形成する工程
と、その島状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを取
り囲む非磁性粒界とを有する磁性層を形成する工程とを
含むことを特徴とする。この混合ガスのガス圧としては
１５mTorr 以上であれば、酸化物又は窒化物が安定に形
成でき、高保磁力が得られる。更に、混合ガス圧が２０
乃至４０mTorr であれば、高保磁力が得られる。
【図１】本発明の実施形態に係る磁気記録媒体のの層構
造を示す模式的断面図である。
造を示す模式的断面図である。
【図２】実施例１におけるＣｒ酸化物層の膜厚（nm）と
媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を示すグラフであ
る。
媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を示すグラフであ
る。
【図３】実施例１において、Ｃｒ酸化物層の膜厚を３nm
に固定し、保磁力Ｈc の成膜時の混合ガス（Ａｒ＋10％
Ｏ2 ）のガス圧依存特性をグラフである。
に固定し、保磁力Ｈc の成膜時の混合ガス（Ａｒ＋10％
Ｏ2 ）のガス圧依存特性をグラフである。
【図４】実施例２におけるＣｒ酸化物層及びＳｉ酸化物
層の膜厚（nm）と媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を
示すグラフである。
層の膜厚（nm）と媒体の保磁力Ｈc （Ｏｅ）との関係を
示すグラフである。
１…非磁性基体（基板） ２…非磁性下地層 ３…非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性中間層 ４…グラニュラー磁性層 ５…保護層 ６…液体潤滑層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鬼塚 剛 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 及川 忠明 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5D006 BB01 BB07 CA03 CB04 DA06 FA09 5D112 AA02 AA03 AA05 BA03 BB05 BD04 FA04 FB08
Claims (14)
- 【請求項１】 非磁性基体上に少なくとも非磁性下地
層，磁性層を順次積層してなる磁気記録媒体において、 前記磁性層は強磁性を有する結晶粒とこれを包囲する非
磁性粒界とを有してなり、前記非磁性下地層と前記磁性
層との間に、非磁性の酸化物又は窒化物からなる非磁性
中間層が形成されてなることを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気記録媒体において、
前記非磁性中間層の膜厚は、１３nm以下であることを特
徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項３】 請求項２記載の磁気記録媒体において、
前記非磁性中間層の膜厚は、１乃至１０nmであることを
特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項４】 請求項３記載の磁気記録媒体において、
前記非磁性中間層の膜厚は、２乃至５nmであることを特
徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性中間層を形成
する前記酸化物又は前記窒化物は、前記磁性層に含まれ
る前記非磁性粒界の物質と同一であることを特徴とする
磁気記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記磁性層に含まれる前
記非磁性粒界は、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔ
ａ，Ｈｆ，Ｚｒのうちの少なくとも１種の元素の酸化物
又は窒化物からなることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記磁性層に含まれる前
記強磁性を有する結晶粒は、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎ
ｉ，Ｔａのうちの少なくとも１種の元素を添加した合金
からなることを特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項８】 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性下地層は、Ｃ
ｒ又はＣｒ合金からなることを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項８のいずれか一項に
記載の磁気記録媒体において、前記非磁性基体は、結晶
化ガラス，化学強化ガラス又はプラスチックであること
を特徴とする磁気記録媒体。 - 【請求項１０】 事前無加熱状態の非磁性基体の上に非
磁性下地層を形成する工程と、その非磁性下地層の上に
非磁性の酸化物又は窒化物からなる島状膜を形成する工
程と、その島状膜の上に強磁性を有する結晶粒とこれを
取り囲む非磁性粒界とを有する磁性層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１１】 非磁性基体の上に非磁性下地層を形成
する工程と、Ａｒガスに酸素又は窒素ガスを混合した混
合ガス雰囲気中における反応性スパッタリングにより前
記非磁性下地層の上に非磁性の酸化物又は窒化物からな
る島状膜を形成する工程と、その島状膜の上に強磁性を
有する結晶粒とこれを取り囲む非磁性粒界とを有する磁
性層を形成する工程とを含むことを特徴とする磁気記録
媒体の製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記混合ガスのガス圧は１５mTorr 以
上であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の磁気記録媒体の製
造方法において、前記混合ガスのガス圧は２０乃至４０
mTorr であることを特徴とする磁気記録媒体の製造方
法。 - 【請求項１４】 請求項１乃至請求項９のいずれか一項
に規定する磁気記録媒体を搭載してなることを特徴とす
る磁気記録装置。
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