JP2001312815A - 磁気記録媒体、その製造方法、スパッタリングターゲットおよび磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録媒体、その製造方法、スパッタリングターゲットおよび磁気記録再生装置

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JP2001312815A
JP2001312815A JP2000127541A JP2000127541A JP2001312815A JP 2001312815 A JP2001312815 A JP 2001312815A JP 2000127541 A JP2000127541 A JP 2000127541A JP 2000127541 A JP2000127541 A JP 2000127541A JP 2001312815 A JP2001312815 A JP 2001312815A
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magnetic
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Kenji Shimizu
謙治 清水
Hiroshi Sakai
浩志 酒井
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Showa Denko KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】SNR特性がさらに優れた磁気記録媒体、その
製造方法、この磁気記録媒体を容易に製造することがで
きるスパッタリングターゲット、およびSNR特性のさ
らに優れた磁気記録再生装置を提供する。 【解決手段】基板とその上に磁化容易軸が基板に対し垂
直に配向した垂直磁性膜とが設けられた磁気記録媒体に
おいて、基板と垂直磁性膜との間に下地膜が設けられ、
下地膜はCo、Zrおよびカーボンを含む材料からなる
ものであることを特徴とする磁気記録媒体。それを製造
するに用いるCo、Zrおよびカーボンを含む材料から
なるスパッタリングターゲット、それを用いた製造方
法。該磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
などに用いられる磁気記録媒体、その製造方法、、上記
磁気記録媒体の製造に用いられるスパッタリングターゲ
ット、および上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、磁気記録媒体としては、磁性膜内
の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気
記録媒体が広く用いられている。磁気記録媒体の評価指
標の一つとしてSNR(Signal to Nois
e Ratio)特性がある。ここで、SNR特性とは
再生信号と媒体ノイズの比で表されるものである。面内
磁気記録媒体では、高記録密度化するとビット体積が小
さくなりすぎ、熱揺らぎ効果により記録の再生特性が悪
化して、すなわち再生信号が低下してSNR特性が不充
分となる可能性がある。また、高記録密度化した際に、
記録ビット境界での反磁界の影響により媒体ノイズが増
加することがある。これに対し、磁性膜内の磁化容易軸
が主に基板に対し垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記
録媒体は、高記録密度化した場合でもビット境界での反
磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁区が形成され
るため低ノイズ化が可能である。しかも、比較的ビット
体積が大きくても高記録密度化が可能であることから熱
揺らぎ効果にも強く、近年大きな注目を集めており、垂
直磁気記録に適した媒体の構造などが提案されている。
【0003】なお、熱揺らぎ効果とは、記録ビットが不
安定となり記録したデータの熱的消失が起こる現象をい
い、この現象が起こった場合には、磁気記録再生装置に
おいて記録したデータの再生信号が減衰することがあ
る。
【0004】これらの垂直磁気記録媒体の製造方法とし
て、例えば、Co合金材料からなる垂直磁性膜の下地層
として、特開昭60−214417号公報にはGe、S
i材料を用いる方法が、特開昭63−211117号公
報には1Å〜100Åの範囲の厚さの炭素を含有する材
料を用いる方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年では、磁気記録媒
体の更なる高記録密度化が要望されており、これに伴い
SNR特性をより向上させることが要求されている。本
発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、SNR特性
がさらに優れた磁気記録媒体、その製造方法、この磁気
記録媒体を容易に製造することができるスパッタリング
ターゲット、およびSNR特性のさらに優れた磁気記録
再生装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】発明者等は、垂直磁性膜
とその下地膜の関係を鋭意検討した結果に基づいて本発
明を完成するに至った。 1)上記課題を解決する第1の本発明は、基板とその上
に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁性膜と
が設けられた磁気記録媒体において、基板と垂直磁性膜
との間に下地膜が設けられ、下地膜はCo、Zrおよび
カーボンを含むものであることを特徴とする磁気記録媒
体である。 2)上記課題を解決する第2の本発明は、下地膜の垂直
磁性膜側の界面近傍の領域において、p原子%のCo、
q原子%のZrおよびr原子%のカーボンを含むことを
特徴とする上記1)記載の磁気記録媒体(ここでp、
q、rは次の条件を満たす、p+q+r≦100、50
≦p、4≦q、0.1≦r≦20)である。 3)上記課題を解決する第3の本発明は、下地膜の垂直
磁性膜側の表面が、非晶質構造を有することを特徴とす
る上記1)または2)に記載の磁気記録媒体である。 4)上記課題を解決する第4の本発明は、下地膜の厚さ
は、0.5nm以上であることを特徴とする上記1)乃
至3)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体である。 5)上記課題を解決する第5の本発明は、垂直磁性膜
が、Co/Cr系、Co/Cr/Pt系、Co/Cr/
Ta系、Co/Cr/Pt/X系(X:Ta、Zr、C
u、Re、B、Nb,Ge、Siからなる群より選ばれ
る少なくとも1種)のうちいずれか一つの合金を含むこ
とを特徴とする上記1)乃至4)のいずれか1項に記載
の磁気記録媒体である。 6)上記課題を解決する第6の本発明は、表面の平均粗
さRaが、0.5nm以下である基板であることを特徴
とする上記1)乃至5)のいずれか1項に記載の磁気記
録媒体である。 7)上記課題を解決する第7の本発明は、下地膜と垂直
磁性膜との間に非磁性下地膜を有することを特徴とする
上記1)乃至6)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体
である。 8)上記課題を解決する第8の本発明は、下地膜と垂直
磁性膜との間に非磁性中間膜を有することを特徴とする
上記1)乃至6)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体
である。 9)上記課題を解決する第9の本発明は、下地膜と非磁
性中間膜との間に非磁性下地膜を有することを特徴とす
る上記8)に記載の磁気記録媒体である。 10)上記課題を解決する第10の本発明は、下地膜と
基板との間に軟磁性膜を有することを特徴とする上記
1)乃至9)のいずれか1項に記載の磁気記録媒体であ
る。 11)上記課題を解決する第11の本発明は、上記1)
乃至10)のうちいずれか1項記載の磁気記録媒体の下
地膜を作製するために用いられるスパッタリングターゲ
ットであって、Co、Zrおよびカーボンを含むもので
あることを特徴とするスパッタリングターゲットであ
る。 12)上記課題を解決する第12の本発明は、基板の上
に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁性膜を
形成する磁気記録媒体の製造方法において、基板と垂直
磁性膜の間に下地膜を形成し、該下地膜の材料としてC
o、Zrおよびカーボンを含むスパッタリングターゲッ
トを用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法で
ある。 13)上記課題を解決する第13の本発明は、基板の上
に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁性膜を
形成する磁気記録媒体の製造方法において、基板と垂直
磁性膜の間に下地膜を形成する工程を有し、該下地膜を
形成する工程は、該下地膜に含まれる第1下地膜を形成
しその上に第2下地膜を形成する工程と、第2下地膜中
に第1下地膜の材料を拡散させる工程とを含み、第1下
地膜を形成する工程では材料としてカーボンを含むスパ
ッタリングターゲットを用い、第2下地膜を形成する工
程では材料としてCoおよびZrを含むスパッタリング
ターゲットを用いることを特徴とする磁気記録媒体の製
造方法である。 14)上記課題を解決する第14の本発明は、第2下地
膜を形成する条件において基板の温度を150℃以上と
することにより第2下地膜中に第1下地膜の材料を拡散
させることを特徴とする上記13)に記載の磁気記録媒
体の製造方法。 15)上記課題を解決する第15の本発明は、磁気記録
媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッ
ドとを備えた磁気記録再生装置であって、磁気記録媒体
が上記1)乃至10)のいずれか1項に記載の磁気記録
媒体であることを特徴とする磁気記録再生装置である。
【0007】なお、本明細書中では、原子%をat%と
も表記する。また、10Å=1nmである。「下地膜の
垂直磁性膜側の界面近傍の領域」における界面とは、Z
r成分量を下地膜から垂直磁性膜方向に調べたときその
成分量が下地膜中の最大量の1/2となる位置と定義す
る。「下地膜の垂直磁性膜側の界面近傍の領域」におけ
る垂直磁性膜側の界面近傍の領域とは、垂直磁性膜側の
界面の位置を0、基板側の界面の位置を100としたと
きの0〜25の範囲とする。成分量はたとえばオージェ
電子分光法を用いた深さ方向分析測定により得ることが
できる。装置は例えば日本電子社製のオージェ電子分光
装置(JAMP−10S型)を用いることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の磁気記録媒体の
一実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、
基板1上に、下地膜2(以下「CoZrC系下地膜2」
ともいう。)、非磁性中間膜4、垂直磁性膜5、および
保護膜6を順次形成してなるものである。基板1として
は、磁気記録媒体用基板として一般に用いられるNiP
合金メッキ膜が形成されたアルミニウム合金基板(以
下、「NiPメッキAl基板」ともいう。)のほか、ガラ
ス基板、セラミック基板、カーボン基板、可撓性樹脂基
板、またはこれらの基板にNiP合金膜をメッキ法ある
いスパッタ法により形成した基板を用いることができ
る。基板1の表面は通常磁気記録媒体用基板としてポリ
ッシュされていれば良い。平均粗さRaは0.5nm
(5Å)以下であるのが高記録密度として好ましい。下
地膜を軟磁性材料からなるのもの(例えばCoCrZr
系合金)とした場合、基板表面に円周方向にテクスチャ
ー加工を施したものはスパイク状のノイズを低減するこ
とができるのでよりSNR特性を向上できるので好まし
い。
【0009】CoZrC系下地膜2は、非磁性中間膜4
および垂直磁性膜5の結晶を微細化させるためのもので
あり、これにより媒体ノイズを低下させ、磁気記録媒体
のSNR特性を向上させることができる。
【0010】そのメカニズムは明確ではないが、以下の
ように推定する。CoZr系下地膜は、その上に形成す
る非磁性中間膜4および垂直磁性膜5の結晶の成長を制
御することができる。その結果、CoZr系下地膜を設
けることにより垂直磁性膜5の有する磁化容易軸の垂直
配向性を向上させることができる。さらに、CoZr系
下地膜にカーボンを含ませることにより、カーボンを含
むCoZr系下地膜はCoZrC系下地膜2となる。カ
ーボンを含ませたCoZr系下地膜においては、その上
に膜を形成する際に膜の結晶粒の核となる核発生源が増
加する。膜が形成される際には核発生源を核として膜の
結晶粒が形成されるので、核発生源が増加すると結晶粒
の間隔が小さくなるので結晶粒は微細化される。本発明
では、CoZr系下地膜にカーボンを含ませることによ
り増加させた核発生源を核にして、非磁性中間膜4が形
成されるので、その膜は微細化した結晶粒を有するもの
になる。さらにその上に形成される垂直磁性膜5の結晶
粒は微細化した状態となる。一方、非磁性中間層4が無
く垂直磁性膜5が形成される場合は、垂直磁性膜5が同
様に微細化した結晶粒を有するものになる。以上のよう
に、垂直磁性膜5の結晶粒が微細化しているので、媒体
のノイズ特性を向上させることができると推定する。
【0011】CoZrC系下地膜2には、CoZrおよ
びカーボンを含む材料が用いられる。CoZrC系下地
膜2中のCoの含有率はp原子%、Zrの含有率はq原
子%、カーボンの含有率はr原子%とするのが望まし
い。ここでp、qおよびrは、p+q+r≦100、5
0≦p、4≦q、0.1≦r≦20の条件を満たすのが
好ましい。p、qおよびrは、p+q+r≦100、5
0≦p、4≦q、1≦r≦5の条件を満たすのがさらに
好ましい。
【0012】少なくともCoZrC系下地膜2の垂直磁
性膜5側の界面近傍の領域においてp原子%のCo、q
原子%のZrおよびr原子%のカーボンを含むことが好
ましい。ここでp、qおよびrは、p+q+r≦10
0、50≦p、4≦q、0.1≦r≦20の条件を満た
すのが好ましい。p、qおよびrは、p+q+r≦10
0、50≦p、4≦q、1≦r≦5の条件を満たすのが
さらに好ましい。この含有率が上記範囲内であると、ノ
イズ特性の向上の効果が得られる。
【0013】CoZrC系下地膜2は、Co、Zrおよ
びカーボンからなるものであってもよいし、他の元素M
(例えばCr、Nb、Ru、Siのうちから選ばれる1
種または2種以上)を含む材料からなるものであっても
よい。Mをs原子%含ませることができる。ここでp、
q、rおよびsは、次の条件を満たすのが好ましい。 p+q+r≦100、50≦p、4≦q、0.1≦r≦
20、s≦50。
【0014】たとえば、Co30Cr10Zr2C(C
rの含有量は30at%、Zrの含有量は10at%、
Cの含有量は2at%、残りはCo)で表わされる合金
を用いることができる。
【0015】さらに、CoZrC系下地膜2の構造は、
非晶質構造をなすものであることが望ましい。非晶質構
造を有することにより、その上に形成された非磁性中間
膜4および垂直磁性膜5の有する磁化容易軸の垂直配向
性がより効果的に向上すると推定している。非晶質構造
であることは、たとえば、形成した膜をX線回折装置を
用いて回折強度分布を測定した時にCoZrC系下地膜
2起因のピークが存在しないことで確認することができ
る。
【0016】CoZrC系下地膜2の厚さは、0.5n
m以上(すなわち5Å以上)、好ましくは2〜30nm
(すなわち20〜300Å)とするのが好ましい。この
厚さが上記範囲未満であると、ノイズ特性を向上させる
効果が低下する。また、この厚さが上記範囲を越える
と、垂直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起きやすくな
り、ノイズ特性が低下しSNR特性が低下するため好ま
しくない。
【0017】非磁性中間膜4は、媒体の保磁力を高める
ためのもので、hcp(六方最密パッキング)構造を有
する非磁性材料からなるものとされる。非磁性中間膜4
の材料としては、Co/Cr系、Co/Cr/Pt系、
Co/Cr/Ta系、Co/Cr/Pt/X系(X:T
a、Zr、Cu、Re、B、Nb,Ge,Siのうち1
種または2種以上)のうちいずれかの合金を用いるのが
好適である。特に、Crの含有率が25〜50at%、
Ptの含有率が0〜15at%、Xの含有率が0〜10
at%、残部がCoからなるCo合金を主成分とするも
のを用いるのが好ましい。非磁性中間膜4は、単層構造
をなすものとしても良いし、多層構造をなすものとして
もよい。多層構造とする場合には、上記材料から選ばれ
た互いに同一または異なる複数の材料を積層したものと
することができる。
【0018】非磁性中間膜4の厚さは、50nm(50
0Å)以下とするのが好ましい。この厚さが50nm
(500Å)を超えると、垂直磁性膜5内の磁性粒子の
粗大化が起きやすくなり、ノイズ特性が低下するため好
ましくない。非磁性中間膜4の厚さは、5〜20nm
(50〜200Å)とするのがより好ましい。多層にし
た場合の非磁性中間膜4の厚さは、上記理由から、全体
で50nm(500Å)以下、好ましくは5〜20nm
(50〜200Å)とするのが望ましい。
【0019】垂直磁性膜5は、その磁化容易軸が基板に
対し垂直方向に配向した磁性材料からなるものであり、
その材料としては、Co/Cr系、Co/Cr/Pt
系、Co/Cr/Ta系、Co/Cr/Pt/X系
(X:Ta、Zr、Cu、Re、B、Nb,Ge,Si
から選ばれるいずれか1種または2種以上)のうちいず
れかの合金を用いるのが好ましい。中でも特に、Crの
含有量が13〜25at%、Ptの含有量が0〜15a
t%、Xの含有量が0〜5at%、残部がCoからなる
Co合金を用いるのが好ましい。上記各成分の含有率が
上記範囲を外れると、ノイズ特性または再生信号が低下
するため好ましくない。垂直磁性膜5は、単層構造をな
すものとしても良いし、多層構造をなすものとしてもよ
い。多層構造とする場合には、上記材料から選ばれた互
いに同一または異なる複数の材料を積層したものとする
ことができる。
【0020】基板に対して垂直方向に配向した状態と
は、例えば、X線回折装置を用いたロッキングカーブ法
によるX線回折強度分布においてCo(0002)面の
ピークの半価幅が10度以下となる状態である。好まし
くは5度以下である。
【0021】垂直磁性膜5の厚さは、10〜100nm
(100〜1000Å)とするのが好ましい。垂直磁性
膜5の厚さが10nm(100Å)未満であると、十分
な磁束が得られず、再生信号が低下する。また、垂直磁
性膜5の厚さが100nm(1000Å)を超えると垂
直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起き、ノイズ特性が
低下するため好ましくない。垂直磁性膜5の厚さは、3
0〜70nm(300〜700Å)にするのがさらに好
ましい。これは、垂直磁性膜5の厚さをこの範囲とする
と、再生信号をさらに向上させるとともに、垂直磁性膜
5内の磁性粒子の粗大化を防ぎ、ノイズ特性をより高め
ることができるためである。
【0022】垂直磁性膜5の結晶粒はその平均粒径が5
〜15nm(50〜150Å)としたものが好ましい。
平均粒径は、たとえば磁性膜の結晶粒をTEM(透過型
電子顕微鏡)観察して観察像を画像処理装置などで処理
して平均粒径を求めることができる。
【0023】保護膜6は、垂直磁性膜5の腐食を防ぎ、
媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を
使用でき、例えばC、SiO2、ZrO2の単一組成、ま
たはこれらを主成分とし他元素を含むものが使用可能で
ある。保護膜6の厚さは、耐腐食性、摺動性から1〜2
0nm(すなわち10〜200Å)が望ましい。さらに
は、スペーシングロスを低減させ十分な再生信号を得る
ために、1〜10nm(すなわち10〜100Å)とす
るのがより好ましい。また、保護膜6上には、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
ボン酸などからなる潤滑膜を設けるのが好ましい。
【0024】上記構成の磁気記録媒体にあっては基板1
上にCoZrC系下地膜2を設けてあるので、基板と垂
直磁性膜との間に設けられた下地膜はCo、Zrおよび
カーボンを含む材料からなるものである。よって、非磁
性中間膜4および垂直磁性膜5の結晶を微細化させるこ
とができ、その結果媒体ノイズを低減させ、磁気記録媒
体のSNR特性を向上させることができる。
【0025】さらにCoZrC系下地膜2を非晶質構造
をなす材料からなるものとすると、CoZrC系下地膜
の上に非磁性中間膜4を介して形成される垂直磁性膜5
の垂直配向性を高め、ノイズ特性および保磁力をより向
上させることができる。
【0026】また、垂直磁性膜5の直下に、hcp構造
を有する非磁性中間膜4を設けれらているので、垂直磁
性膜5の初期成長時における結晶配向性の乱れを防ぎ、
垂直磁性膜5の結晶配向性を向上させ、高保磁力化、低
ノイズ化を図ることができる。
【0027】図10は、上記磁気記録媒体を用いた磁気
記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記
録再生装置は、図1に示す構成の磁気記録媒体9と、磁
気記録媒体9を回転駆動させる媒体駆動部10と、磁気
記録媒体9に情報を記録再生する磁気ヘッド11と、こ
の磁気ヘッド11を磁気記録媒体9に対して相対運動さ
せるヘッド駆動部12と、記録再生信号処理系13とを
備えている。記録再生信号処理系13は、外部からの記
録信号を処理して磁気ヘッド11に送ったり、磁気ヘッ
ド11からの再生信号を処理して外部に送ることができ
るようになっている。本発明の磁気記録再生装置に用い
る磁気ヘッド11には、垂直磁気記録再生用ヘッド、記
録再生ギャップが短いリング型ヘッドを用いることがで
きる。再生素子として異方性磁気抵抗効果(AMR)を
利用したMR(Magnetoresistance)
素子だけでなく、巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用し
たGMR素子などを有したより高記録密度に適したヘッ
ドを用いることができる。
【0028】上記構成の磁気記録媒体を製造するには、
基板1上に、CoZrC系下地膜2、非磁性中間膜4、
垂直磁性膜5を順次をスパッタリング、真空蒸着、イオ
ンプレーティングなどの手法により形成し、続いて保護
膜6を、プラズマCVD法、イオンビーム法、スパッタ
リング法などにより形成する。
【0029】CoZrC系下地膜2をスパッタリング法
により形成する場合には、CoZrおよびカーボンを含
む材料、例えばCoを50at%以上、Zrを4at%
以上、カーボンを0.1〜20at%、含む材料からな
るスパッタリングターゲットが用いられる。このターゲ
ットとしては、焼結合金ターゲットや、溶製法により製
造された合金ターゲットを用いることができ、特に、焼
結合金ターゲットを用いるのが好ましい。この焼結合金
ターゲットは、上記材料の粉末を用い、これをHIP
(熱間静水圧プレス)、ホットプレス等の従来公知の方
法により焼結したものとすることができる。なお上記材
料粉末としては、ガスアトマイズ法等の従来公知の方法
により製造したものを用いることができる。
【0030】これらの膜を形成するためのスパッタリン
グの条件は例えば次のようにする。成膜に用いるチャン
バー内は真空度が10-4〜10-7[Pa]となるまで排
気する。チャンバー内に基板を収容して、所望の保磁力
を得るように基板を加熱、例えば200〜250℃に加
熱した後、Arガスを導入して放電させてスパッタ成膜
をおこなう。このとき、供給するパワーは0.2〜2.
0[kW]とし、放電時間とパワーを調節することによ
って、所望の膜厚を得ることができる。
【0031】また、潤滑膜を形成するには、ディッピン
グ法、スピンコート法などの従来公知の方法を採用する
ことができる。
【0032】上記製造方法で製造された磁気記録媒体に
あっては、基板1上にCoZrC系下地膜2を設けてあ
るので、基板と垂直磁性膜との間に設けられた下地膜は
Co、Zrおよびカーボンを含む材料からなるものであ
る。また、基板と垂直磁性膜との間に設けられた下地膜
は少なくとも垂直磁性膜側の表面においてp原子%のC
o、q原子%のZrおよびr原子%のカーボンを含むも
のである。(ここでp、qおよびrは、次の条件を満た
すのが好ましい。p+q+r≦100、50≦p、4≦
q、0.1≦r≦20)。よって、非磁性中間膜4およ
び垂直磁性膜5の結晶を微細化させることができ、その
結果媒体ノイズを低減させ、磁気記録媒体のSNR特性
を向上させることができる。
【0033】また上記製造方法で製造された磁気記録媒
体にあっては、垂直磁性膜の結晶粒の平均粒径を50〜
150Åとすることができる。
【0034】また、上記スパッタリングターゲットによ
れば、Co、Zrおよびカーボンを含む材料からなるも
のであるので、CoZrC系下地膜2を容易に作製する
ことができる。よって、上記磁気記録媒体の製造を容易
にすることができる。
【0035】図1記載の磁気記録媒体は、hcp構造を
有する材料からなる非磁性中間膜4を設けたが、本発明
の磁気記録媒体はこれに限らず、非磁性中間膜4を設け
なくてもよい。非磁性中間膜4を設けない場合の磁気記
録媒体を図2に示す。
【0036】本発明の磁気記録媒体において、下地膜2
は基板1と垂直磁性膜5との間に設けられていれば良
く、基板1と下地膜2との間、または下地膜2と垂直磁
性膜5の間に他の下地膜が設けられても良い。
【0037】例えば、図1、2記載の磁気記録媒体に、
CoZrC系下地膜2と非磁性中膜4の間に非磁性のh
cp構造、またはfcc構造からなる非磁性下地膜7を
設けても同様にノイズ特性を向上することができる。非
磁性下地膜7を設けた場合の磁気記録媒体を図3、4に
示す。非磁性下地膜7の材料としては、Ti、Zr、R
u、Cuから選ばれるいずれかを用いることができる。
またその膜厚は2〜50nm(好ましくは5〜20n
m)(すなわち20〜500Å(好ましくは50〜20
0Å))とするのが好ましい。
【0038】さらに例えば、図1,2、3,4記載の磁
気記録媒体に、基板1とCoZrC系下地膜2の間に軟
磁性膜8を設けても同様にノイズ特性を向上することが
できる。軟磁性膜8を設けた場合の磁気記録媒体を図
5,6、7,8に示す。軟磁性膜8の材料としては、パ
ーマロイ合金、センダスト合金、Co非晶質軟磁性材料
から選ばれるいずれかを用いることができる。またその
膜厚は100nm以上(好ましくは250〜600n
m)(すなわち1000Å以上(好ましくは2500〜
6000Å))とするのが好ましい。
【0039】上記構成の磁気記録媒体において、静磁気
特性の一つである保磁力を2500[エルステッド]以
上(より好ましくは3000[エルステッド]以上)と
したものは好ましい。高記録密度で使用したときの再生
信号の低下が少なく再生信号が向上するので、SNR特
性をより向上できるからである。
【0040】また本明細書において主成分とは当該成分
を50at%を越えて含むことを指す。
【0041】別の実施形態を説明する。図9は、本発明
の磁気記録媒体の別の実施形態を示す。ここに示す磁気
記録媒体は、基板1上に、第1下地膜2a(以下「カー
ボン下地膜2a」ともいう。)とその上の第2下地膜2
b(以下「CoZr系下地膜2b」ともいう。)から構
成されるCo、Zrおよびカーボンを含む材料からなる
下地膜2、非磁性中間膜4、垂直磁性膜5、および保護
膜6を順次形成したものであり、ここで第2下地膜2b
はその中にカーボン下地膜2aの材料が拡散したもので
ある。すなわち、先に説明した図1の実施形態におい
て、下地膜2を第1下地膜2aとその上の第2下地膜2
bとからなる2層構造とし、第2下地膜2b中にカーボ
ン下地膜2aの材料を拡散させたものである。
【0042】基板1としては、磁気記録媒体用基板とし
て一般に用いられるNiP合金メッキ膜が形成されたア
ルミニウム合金基板(以下、「NiPメッキAl基板」と
もいう。)のほか、ガラス基板、セラミック基板、カー
ボン基板、可撓性樹脂基板、またはこれらの基板にNi
P合金膜をメッキ法あるいスパッタ法により形成した基
板を用いることができる。基板1の表面は通常磁気記録
媒体用基板としてポリッシュされていれば良い。平均粗
さRaは0.5nm(5Å)以下であるのが高記録密度
として好ましい。下地膜を軟磁性材料からなるのもの
(例えばCoCrZr系合金)とした場合、基板表面に
円周方向にテクスチャー加工を施したものはスパイク状
のノイズを低減することができるのでよりSNR特性を
向上できるので好ましい。
【0043】カーボン下地膜2a、CoZr系下地膜2
bは、非磁性中間膜4および垂直磁性膜5の結晶を微細
化させるためのものであり、これにより媒体ノイズを低
下させ、磁気記録媒体のSNR特性を向上させることが
できる。
【0044】そのメカニズムは明確ではないが、以下の
ように推定する。CoZr系下地膜はその上に形成する
非磁性中間膜4および垂直磁性膜5の結晶の成長を制御
することができる。その結果、CoZr系下地膜を設け
ることにより垂直磁性膜5の有する磁化容易軸の垂直配
向性を向上させることができる。さらに、CoZr系下
地膜2bの下にカーボン下地膜2aを設けて、さらに拡
散によりCoZr系下地膜2b中にカーボンを含ませ
る。カーボンを含ませたCoZr系下地膜2bにおいて
は、その上に膜を形成する際に膜の結晶粒の核となる核
発生源が増加する。膜が形成される際には核発生源を核
として膜の結晶粒が形成されるので、核発生源が増加す
ると結晶粒の間隔が小さくなるので結晶粒は微細化され
る。本発明では、CoZr系下地膜2bにカーボンを含
ませることにより増加させた核発生源を核にして、非磁
性中間膜4が形成されるので、その膜は微細化した結晶
粒を有するものになる。さらにその上に形成される垂直
磁性膜5の結晶粒は微細化した状態となる。一方、非磁
性中間層4が無く垂直磁性膜5が形成される場合は、垂
直磁性膜5が同様に微細化した結晶粒を有するものにな
る。以上のように、垂直磁性膜5の結晶粒が微細化して
いるので、媒体のノイズ特性を向上させることができる
と推定する。
【0045】カーボン下地膜2aには、カーボンを含む
材料が用いられる。カーボン下地膜2aは、カーボンの
みからなるものであってもよいし、カーボンを主成分と
し、他の元素(例えばSi、Ti、Zr、Cr、Ta、
Wのうち1種または2種以上)を含む材料からなるもの
であってもよい。カーボン下地膜2中のカーボンの含有
率は、50at%以上(好ましくは80at%以上)と
するのが望ましい。この含有率が上記範囲未満である
と、ノイズ特性の向上の効果が低下する。
【0046】カーボン下地膜2aの厚さは、0.5nm
以上(すなわち5Å以上)、好ましくは2〜30nm
(すなわち20〜300Å)とするのが好ましい。この
厚さが上記範囲未満であると、ノイズ特性を向上させる
効果が低下する。また、この厚さが上記範囲を越える
と、垂直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起きやすくな
り、ノイズ特性が低下しSNR特性が低下するため好ま
しくない。
【0047】CoZr系下地膜2bには、CoおよびZ
rを含む材料とその中に拡散されているカーボン材料と
を含む。CoおよびZrを含む材料中のCoの含有率は
p原子%、Zrの含有率はq原子%とするのが望まし
い。ここでpおよびqは、p+q≦100、50≦p、
4≦qの条件を満たすのが好ましい。pおよびqは、p
+q≦100、40≦p、5≦qの条件を満たすのがさ
らに好ましい。
【0048】CoおよびZrを含む材料は、Coおよび
Zrからなるものであってもよいし、他の元素M(例え
ばCr、Nb、Ru、Siのうち1種または2種以上)
を含む材料からなるものであってもよい。Mをr原子%
含ませることができる。ここでp、qおよびrは、次の
条件を満たすのが好ましい。 p+q+r≦100、50≦p、4≦q、r≦40
【0049】たとえば、Co30Cr10Zr(Crの
含有量30at%、Zrの含有量10at%、残りはC
o)で表わされる合金を用いることができる。
【0050】CoZr系下地膜2bは、カーボン下地膜
2aとその上のCoZr系下地膜2bとからなる2層構
造であり、CoおよびZrを含む材料からなる膜中にカ
ーボン下地膜2aに含まれるカーボンを拡散させたもの
である。
【0051】少なくともCoZr系下地膜2bの垂直磁
性膜側の界面近傍の領域においてp原子%のCo、q原
子%のZrおよびr原子%のカーボンを含むことが好ま
しい。ここでp、qおよびrは、p+q+r≦100、
50≦p、4≦q、0.1≦r≦20の条件を満たすの
が好ましい。p、qおよびrは、p+q+r≦100、
50≦p、4≦q、1≦r≦5の条件を満たすのがさら
に好ましい。この含有率が上記範囲内であると、ノイズ
特性の向上の効果が得られる。
【0052】さらに、CoZr系下地膜2bの構造は、
非晶質構造をなすものであることが望ましい。非晶質構
造を有することにより、その上に形成された非磁性中間
膜4および垂直磁性膜5の有する磁化容易軸の垂直配向
性がより効果的に向上すると推定している。非晶質構造
であることは、形成した膜をX線回折装置を用いて回折
強度分布を測定した時にCoZr系下地膜2b起因のピ
ークが存在しないことで確認することができる。
【0053】CoZr系下地膜2bの厚さは、0.5n
m以上(すなわち5Å以上)、好ましくは2〜30nm
(すなわち20〜300Å)とするのが好ましい。この
厚さが上記範囲未満であると、ノイズ特性を向上させる
効果が低下する。また、この厚さが上記範囲を越える
と、垂直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起きやすくな
り、ノイズ特性が低下しSNR特性が低下するため好ま
しくない。
【0054】垂直磁性膜5の結晶粒はその平均粒径が5
0〜150Åとしたものが好ましい。平均粒径は、磁性
膜の結晶粒ををTEM観察して例えば観察像を画像処理
装置などで処理して平均粒径を求めることができる。
【0055】非磁性中間膜4は、媒体の保磁力を高める
ためのもので、hcp構造を有する非磁性材料からなる
ものとされる。非磁性中間膜4の材料としては、Co/
Cr系、Co/Cr/Pt系、Co/Cr/Ta系、C
o/Cr/Pt/X系(X:Ta、Zr、Cu、Re、
B、Nb,Ge,Siから選ばれるいずれか1種または
2種以上)のうちいずれかの合金を用いるのが好適であ
る。特に、Crの含有率が25〜50at%、Ptの含
有率が0〜15at%、Xの含有率が0〜10at%、
残部がCoからなるCo合金を主成分とするものを用い
るのが好ましい。非磁性中間膜4は、単層構造をなすも
のとしても良いし、多層構造をなすものとしてもよい。
多層構造とする場合には、上記材料から選ばれた互いに
同一または異なる複数の材料を積層したものとすること
ができる。
【0056】非磁性中間膜4の厚さは、500Å以下と
するのが好ましい。この厚さが500Åを超えると、垂
直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起きやすくなり、ノ
イズ特性が低下するため好ましくない。非磁性中間膜4
の厚さは、50〜200Åとするのがより好ましい。多
層にした場合の非磁性中間膜4の厚さは、上記理由か
ら、全体で500Å以下、好ましくは50〜200Åと
するのが望ましい。
【0057】垂直磁性膜5は、その磁化容易軸が基板に
対し垂直方向に配向した磁性材料からなるものであり、
その材料としては、Co/Cr系、Co/Cr/Pt
系、Co/Cr/Ta系、Co/Cr/Pt/X系
(X:Ta、Zr、Cu、Re、B、Nb,Ge,Si
から選ばれるいずれか1種または2種以上)のうちいず
れかの合金を用いるのが好ましい。中でも特に、Crの
含有量が13〜25at%、Ptの含有量が0〜15a
t%、Xの含有量が0〜5at%、残部がCoからなる
Co合金を用いるのが好ましい。上記各成分の含有率が
上記範囲を外れると、ノイズ特性または再生信号が低下
するため好ましくない。垂直磁性膜5は、単層構造をな
すものとしても良いし、多層構造をなすものとしてもよ
い。多層構造とする場合には、上記材料から選ばれた互
いに同一または異なる複数の材料を積層したものとする
ことができる。
【0058】基板に対して垂直方向に配向した状態と
は、例えば、X線回折装置を用いたロッキングカーブ法
によるX線回折強度分布においてCo(0002)面の
ピークの半価幅が10度以下となる状態である。好まし
くは5度以下である。
【0059】垂直磁性膜5の厚さは、100〜1000
Åとするのが好ましい。垂直磁性膜5の厚さが100Å
未満であると、十分な磁束が得られず、再生信号が低下
する。また、垂直磁性膜5の厚さが1000Åを超える
と垂直磁性膜5内の磁性粒子の粗大化が起き、ノイズ特
性が低下するため好ましくない。垂直磁性膜5の厚さ
は、300〜700Åにするのがさらに好ましい。これ
は、垂直磁性膜5の厚さをこの範囲とすると、再生信号
をさらに向上させるとともに、垂直磁性膜5内の磁性粒
子の粗大化を防ぎ、ノイズ特性をより高めることができ
るためである。
【0060】保護膜6は、垂直磁性膜5の腐食を防ぎ、
媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を
使用でき、例えばC、SiO2、ZrO2の単一組成、ま
たはこれらを主成分とし他元素を含むものが使用可能で
ある。保護膜6の厚さは、耐腐食性、摺動性から1〜2
0nm(すなわち10〜200Å)が望ましい。さらに
は、スペーシングロスを低減させ十分な再生信号を得る
ために、1〜10nm(すなわち10〜100Å)とす
るのがより好ましい。また、保護膜6上には、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
ボン酸などからなる潤滑膜を設けるのが好ましい。
【0061】上記構成の磁気記録媒体にあっては、基板
1上にカーボン下地膜2aその上にCoZr系下地膜2
bを設けてありCoZr系下地膜2b中にカーボンを拡
散させてあるので、基板と垂直磁性膜との間に設けられ
た下地膜2はCo、Zrおよびカーボンを含む材料から
なるものである。その結果、非磁性中間膜4および垂直
磁性膜5の結晶を微細化させることができ、その結果媒
体ノイズを低減させ、磁気記録媒体のSNR特性を向上
させることができる。
【0062】さらにCoZr系下地膜2bを非晶質構造
をなす材料からなるものとすることによって、CoZr
系下地膜2bの上に非磁性中間膜4を介して形成される
垂直磁性膜5の垂直配向性を高め、ノイズ特性および保
磁力をより向上させることができる。
【0063】また、垂直磁性膜5の直下に、hcp構造
を有する非磁性中間膜4を設けることによって、垂直磁
性膜5の初期成長時における結晶配向性の乱れを防ぎ、
垂直磁性膜5の結晶配向性を向上させ、高保磁力化、低
ノイズ化を図ることができる。
【0064】上記構成の磁気記録媒体を製造するには、
基板1上に、第1下地膜としてカーボン下地膜2a、そ
の上に第2下地膜としてCoおよびZrを含む膜を形成
し、第2下地膜に第1下地膜の材料のカーボンを拡散さ
せ、さらにその上に非磁性中間膜4、垂直磁性膜5を順
次をスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング
などの手法により形成し、続いて保護膜6を、プラズマ
CVD法、イオンビーム法、スパッタリング法などによ
り形成する。
【0065】カーボン下地膜2aをスパッタリング法に
より形成する場合には、上記カーボンを含む材料、例え
ばカーボンを50at%以上(好ましくは80at%以
上)含む材料からなるスパッタリングターゲットが用い
られる。このスパッタリングターゲットは、Fe、A
l、Sの不純物の含有量が各5質量ppm以下であるこ
とが望ましい。このターゲットとしては、焼結合金ター
ゲットや、溶製法により製造された合金ターゲットを用
いることができ、特に、焼結合金ターゲットを用いるの
が好ましい。この焼結合金ターゲットは、上記材料の粉
末を用い、これをHIP(熱間静水圧プレス)、ホット
プレス等の従来公知の方法により焼結したものとするこ
とができる。なお上記材料粉末としては、ガスアトマイ
ズ法等の従来公知の方法により製造したものを用いるこ
とができる。
【0066】CoおよびZrを含む膜をスパッタリング
法により形成する場合には、CoおよびZrを含む材
料、例えばZrを4at%以上(好ましくは10at%
以上)、Coを50at%以上(好ましくは60at%
以上)含む材料からなるスパッタリングターゲットが用
いられる。このスパッタリングターゲットは、Fe、A
l、O、Nの不純物の含有量が各100質量ppm以下
であることが望ましい。このターゲットとしては、焼結
合金ターゲットや、溶製法により製造された合金ターゲ
ットを用いることができ、特に、焼結合金ターゲットを
用いるのが好ましい。この焼結合金ターゲットは、上記
材料の粉末を用い、これをHIP(熱間静水圧プレ
ス)、ホットプレス等の従来公知の方法により焼結した
ものとすることができる。なお上記材料粉末としては、
ガスアトマイズ法等の従来公知の方法により製造したも
のを用いることができる。
【0067】これらの膜を形成するためのスパッタリン
グの条件は例えば次のようにする。成膜に用いるチャン
バー内は真空度が10-4〜10-7[Pa]となるまで排
気する。チャンバー内に基板を収容して、所望の保磁力
を得るように基板を加熱、例えば200〜250℃に加
熱した後、Arガスを導入して放電させてスパッタ成膜
をおこなう。
【0068】次に第2下地膜に第1下地膜の材料のカー
ボンを拡散させる。ここで、基板の温度を150℃以上
として第2下地膜を形成することにより、CoおよびZ
rを含む下地膜中にカーボン下地膜2aのカーボン材料
が拡散されるのでCoおよびZrを含む下地膜は、カー
ボンを含むCoZr系下地膜2bとなる。基板の温度を
調整することによりカーボン下地膜2aよりカーボンを
CoZr系下地膜中に拡散させる量を調整できるので、
CoZr系下地膜2b中のカーボンの含有量を所望の値
に合わせることができる。
【0069】このとき、供給するパワーは0.2〜2.
0[kW]とし、放電時間とパワーを調節することによ
って、所望の膜厚を得ることができる。
【0070】このように、基板の温度を150℃以上に
することにより、第1下地膜であるカーボン下地膜2a
に含まれるカーボンを第2下地膜であるCoZr系下地
膜中に拡散させる工程を、CoZr系下地膜を形成する
工程と同時に実施することができる。よって生産工程が
短縮できるので好ましい。
【0071】カーボン下地膜2aの上にCoZr系下地
膜を形成する工程の後に、カーボン下地膜2aよりカー
ボンをCoZr系下地膜中に拡散させる工程を実施して
も良い。拡散させる工程としてたとえば、CoZr系下
地膜を形成する工程の後に加熱処理を実施することがで
きる。
【0072】潤滑膜を形成するには、ディッピング法、
スピンコート法などの従来公知の方法を採用することが
できる。
【0073】上記製造方法で製造された磁気記録媒体に
あっては、基板1上にカーボン下地膜2aその上にCo
Zr系下地膜2bを設けありCoZr系下地膜2b中に
カーボンを拡散させてあるので、基板1と垂直磁性膜5
との間に設けられた下地膜2はCo、Zrおよびカーボ
ンを含む材料からなるものである。その結果、非磁性中
間膜4および垂直磁性膜5の結晶を微細化させることが
でき、その結果媒体ノイズを低減させ、磁気記録媒体の
SNR特性を向上させることができる。
【0074】また上記製造方法で製造された磁気記録媒
体にあっては、垂直磁性膜の結晶粒の平均粒径を50〜
150Åとすることができる。
【0075】また、上記スパッタリングターゲットによ
れば、カーボンを含む材料からなるものであるので、カ
ーボン下地膜2を容易に作製することができる。よっ
て、上記磁気記録媒体の製造を容易にすることができ
る。
【0076】また、上記スパッタリングターゲットによ
れば、CoおよびZrを含む材料からなるものであるの
で、CoZr系下地膜2bを容易に作製することができ
る。よって、上記磁気記録媒体の製造を容易にすること
ができる。
【0077】図9記載の磁気記録媒体は、hcp構造を
有する材料からなる非磁性中間膜4を設けたが、本発明
の磁気記録媒体はこれに限らず、非磁性中間膜4を設け
なくてもよい。
【0078】本発明の磁気記録媒体において、第1下地
膜2aおよびその上の第2下地膜2bは基板1と垂直磁
性膜5との間に設けられていれば良く、基板1と第1下
地膜2aとの間、または第2下地膜2bと垂直磁性膜5
の間に他の膜が設けられても良い。
【0079】例えば、CoZr系下地膜2bと非磁性中
膜4の間またはCoZr系下地膜2bと垂直磁性膜5の
間に非磁性のhcp構造、またはfcc構造からなる非
磁性下地膜7を設けても同様にSNR特性を向上するこ
とができる。非磁性下地膜7としては、Ti、Zr、R
u、Cuから選ばれるいずれかを用いることができる。
またその膜厚は2〜50nm(好ましくは5〜20n
m)(すなわち20〜500Å(好ましくは50〜20
0Å))とするのが好ましい。
【0080】さらに例えば、基板1とカーボン下地膜2
aの間に軟磁性膜8を設けても同様にSNR特性を向上
することができる。軟磁性膜8としては、パーマロイ合
金、センダスト合金、Co非晶質軟磁性材料から選ばれ
るいずれかを用いることができる。またその膜厚は10
0nm以上(好ましくは250〜600nm)(すなわ
ち1000Å以上(好ましくは2500〜6000
Å))とするのが好ましい。
【0081】上記構成の磁気記録媒体において、静磁気
特性の一つである保磁力を2500[エルステッド]以
上(好ましくは3000[エルステッド]以上。)とし
たものは好ましい。高記録密度で使用したときの再生信
号の低下が少なく再生特性が向上するので、SNR特性
をより向上できるからである。
【0082】
【実施例】以下、具体例を示して本発明の作用効果を明
確にする。
【0083】(試験例1)図1に示すものと同様の磁気
記録媒体を次のように作製した。表面にNiPメッキ膜
(厚さ10μm)を形成し表面をポリッシュしたアルミ
ニウム合金基板1(直径95mm、厚さ0.8mm、表
面平均粗さ4Å)をDCマグネトロンスパッタ装置(ア
ネルバ社製3010)のチャンバ内にセットした。チャ
ンバ内を真空度2×10-5[Pa]となるまで排気し、
基板1を200℃まで加熱した後、この基板1上に、5
8at%Co−30at%Cr−10at%Zr−2a
t%C(以下「Co30Cr10Zr2C」という。)
からなるCoZrC系下地膜2、60at%Co−40
at%Cr(以下、「Co40Cr」という。)からな
る非磁性中間膜4、67at%Co−20at%Cr−
10at%Pt−3at%Ta(以下「Co20Cr1
0Pt3Ta」という。)からなる垂直磁性膜4を順次
スパッタリングにより形成した。各膜厚は表1に示し
た。垂直磁性膜4上には、プラズマCVD装置(アネル
バ社製)を用いてプラズマCVD法により厚さ70Åの
カーボン保護膜5を形成した。カーボン保護膜5上には
厚さ20Åのパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜
をディッピング法により形成した。
【0084】(試験例2)表1に示したように、CoZ
rC系下地膜2をCoCrZrC系からCoCrZr系
に変えたこと以外は試験例1と同様にして磁気記録媒体
を作製した。 (試験例3〜4)表1に示したように、CoZrC系下
地膜2の厚さを変えたこと以外は試験例1と同様にして
磁気記録媒体を作製した。 (試験例5〜6)表1に示したように、CoZrC系下
地膜2の組成を変えたこと以外は試験例1と同様にして
磁気記録媒体を作製した。 (試験例7〜9)表1に示したように、非磁性中間膜4
の厚さを変えたこと以外は試験例1と同様にして磁気記
録媒体を作製した。 (試験例10〜14)表1に示したように、垂直磁性膜
5の厚さを変えたこと以外は試験例1と同様にして磁気
記録媒体を作製した。 (試験例15、16)表1に示したように、垂直磁性膜
5の組成を変えたこと以外は試験例1と同様にして磁気
記録媒体を作製した。 (試験例17、18)表1に示したように、非磁性下地
膜7を設けたこと以外は試験例1と同様にして磁気記録
媒体を作製した。 (試験例19,20)表1に示したように、軟磁性膜8
を設けたこと以外は試験例1と同様にして磁気記録媒体
を作製した。
【0085】(試験例21)図10に示すものと同様の
磁気記録媒体を次のように作製した。表面にNiPメッ
キ膜(厚さ10μm)を形成し表面をポリッシュしたア
ルミニウム合金基板1(直径95mm、厚さ0.8m
m、表面平均粗さ4Å)をDCマグネトロンスパッタ装
置(アネルバ社製3010)のチャンバ内にセットし
た。チャンバ内を真空度2×10-5[Pa]となるまで
排気し、基板1を200℃まで加熱した後、この基板1
上に、カーボン下地膜2a、60at%Co−30at
%Cr−10at%Zr(以下「Co30Cr10Z
r」という。)からなるCoZr系下地膜2b、60a
t%Co−40at%Cr(以下、「Co40Cr」と
いう。)からなる非磁性中間膜4、67at%Co−2
0at%Cr−10at%Pt−3at%Ta(以下
「Co20Cr10Pt3Ta」という。)からなる磁
性膜5を順次スパッタリングにより形成した。各膜厚を
表2に示した。垂直磁性膜5上には、プラズマCVD装
置(アネルバ社製)を用いてプラズマCVD法により厚
さ70Åのカーボン保護膜6を形成した。カーボン保護
膜6上には厚さ20Åのパーフルオロポリエーテルから
なる潤滑膜をディッピング法により形成した。
【0086】(試験例22)表2に示したようにカーボ
ン下地膜2aを設けなかったこと以外は試験例21と同
様にして磁気記録媒体を作製した。 (試験例23〜24)表2に示したようにカーボン下地
膜2aの厚さを変えたこと以外は試験例21と同様にし
て磁気記録媒体を作製した。 (試験例25〜27)表2に示したようにCoZr系下
地膜2bの厚さを変えたこと以外は試験例21と同様に
して磁気記録媒体を作製した。 (試験例28〜30、41、42)表2に示したように
CoZr系下地膜2bの組成を変えたこと以外は試験例
21と同様にして磁気記録媒体を作製した。 (試験例31〜33)表2に示したように非磁性中間膜
4の厚さを変えたこと以外は試験例21と同様にして磁
気記録媒体を作製した。 (試験例34〜36)表2に示したように垂直磁性膜5
の厚さを変えたこと以外は試験例21と同様にして磁気
記録媒体を作製した。 (試験例37〜40)表2に示したように垂直磁性層5
の組成を変えたこと以外は試験例21と同様にして磁気
記録媒体を作製した。 (試験例43、44)表2に示したように非磁性下地膜
7を設けたこと以外は試験例21と同様にして磁気記録
媒体を作製した。 (試験例45,46)表2に示したように軟磁性膜8を
設けたこと以外は試験例21と同様にして磁気記録媒体
を作製した。 (試験例47,48)製造条件の基板温度を130℃に
した以外は試験例21、試験例27と同様にして磁気記
録媒体を作成した。
【0087】上記試験例1〜46の磁気記録媒体の静磁
気特性を振動式磁気特性測定装置(VSM)を用いて測
定した。また、これら磁気記録媒体の電磁変換特性を、
GUZIK社製リードライトアナライザRWA163
2、およびスピンスタンドS1701MPを用いて測定
した。電磁変換特性の評価には、磁気ヘッドとして、再
生部に巨大磁気抵抗(GMR)素子を有する複合型薄膜
磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度250k
FCIとして測定した。上記試験例1〜46の磁気記録
媒体の静磁気特性、電磁変換特性の測定結果を表1およ
び表2に示す。
【0088】また下地膜の垂直磁性膜側の界面近傍の領
域のカーボン含有量をオージェ電子分光法による元素分
析で求めた結果を表3に示す。
【0089】また各試験例の下地膜をX線回折装置を用
いて回折強度分布を測定し、下地膜2起因のピークが存
在しないことを確認した。各試験例について、垂直磁性
膜の結晶粒の平均粒径が50〜150ÅであることをT
EM観察で確認した。各試験例について、X線回折装置
を用いたロッキングカーブ法によるX線回折強度分布を
測定し、Co(0002)面のピークの半価幅が10度
以下であることを確認した。
【0090】
【表1】
【0091】
【表2】
【0092】
【表3】
【0093】表1より以下がわかる。試験例1、2、
5、6の比較より、試験例1、5、6の磁気記録媒体
は、試験例2の磁気記録媒体に比べ、優れたノイズ特性
を有するものとなったことが分かる。試験例1、3、4
より、CoZrC系下地膜2を5Å以上設けた磁気記録
媒体は、優れたノイズ特性を有するものとなったことが
分かる。試験例1、7〜9の比較より、非磁性中間膜4
を500Å以下とした試験例1、7および8の磁気記録
媒体は、非磁性中間膜4を500Åを越えるものとした
試験例9の磁気記録媒体に比べ、優れたノイズ特性を有
するものとなったことが分かる。試験例1、10〜12
の比較より、垂直磁性膜5を100Å〜1000Åの範
囲とした試験例1および11は、垂直磁性膜5を範囲外
とした試験例10および12の磁気記録媒体に比べ、優
れたノイズ特性を有するものとなったことが分かる。試
験例1、13〜16の比較より、垂直磁性膜5の組成を
変えても優れたノイズ特性を有するものとなったことが
分かる。試験例17、18より非磁性下地膜7を設けて
も優れたノイズ特性を有するものとなったことが分か
る。試験例19、20より軟磁性膜8を設けても優れた
ノイズ特性を有するものとなったことが分かる。
【0094】表2より以下がわかる。試験例21〜24
の比較より、カーボン下地膜2aを5Å以上設けた試験
例21、23および24の磁気記録媒体は、カーボン下
地膜を設けなかった試験例22の磁気記録媒体に比べ、
優れたノイズ特性を有するものとなったことが分かる。
試験例21、25〜27の比較より、CoZrC系下地
膜2を5Å以上設けた試験例21、26および27の磁
気記録媒体は、CoZr系下地膜を設けなかった試験例
25の磁気記録媒体に比べ、優れたノイズ特性を有する
ものとなったことが分かる。試験例21、28〜30、
41、42の比較より、試験例21,29、30および
41の磁気記録媒体は、試験例28、42の磁気記録媒
体に比べ、優れたノイズ特性を有するものとなったこと
が分かる。試験例21、31〜33の比較より、非磁性
中間膜4を500Å以下とした試験例21,31および
32の磁気記録媒体は、非磁性中間膜4を500Åを越
えるものとした試験例33の磁気記録媒体に比べ、優れ
たノイズ特性を有するものとなったことが分かる。試験
例21、34〜36の比較より、垂直磁性膜5を100
Å〜1000Åの範囲とした試験例21および35は、
垂直磁性膜5を範囲外とした試験例34および36の磁
気記録媒体に比べ、優れたノイズ特性を有するものとな
ったことが分かる。試験例21、37〜40の比較よ
り、垂直磁性膜5の組成を変えても優れたノイズ特性を
有するものとなったことが分かる。試験例41、42よ
り非磁性下地膜7を設けても優れたノイズ特性を有する
ものとなったことが分かる。試験例43、44より軟磁
性膜8を設けても優れたノイズ特性を有するものとなっ
たことが分かる。
【0095】表3より、また下地膜の垂直磁性膜側の界
面近傍の領域のカーボン含有量が0.1〜20原子%で
あるものが好ましいのがわかる。
【0096】
【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、基板と垂直磁
性膜との間に下地膜が設けられ、下地膜はCo、Zrお
よびカーボンを含む材料からなるものであるので、SN
R特性を向上させることができる。
【0097】また、本発明のスパッタリングターゲット
によれば、Co、Zrおよびカーボンを含む材料からな
るものであるので、下地膜を容易に作製することができ
る。よって、上記磁気記録媒体の製造を容易にすること
ができる。
【0098】また、本発明の磁気記録再生装置によれ
ば、基板と垂直磁性膜との間に下地膜が設けられ、下地
膜はCo、Zrおよびカーボンを含む材料からなるもの
である磁気記録媒体を用いるので、SNR特性が向上し
高記録密度が可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部
断面図である。
【図2】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図3】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図4】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図5】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図6】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図7】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図8】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一
部断面図である。
【図9】本発明の磁気記録媒体の別の実施形態を示す一
部断面図である。
【図10】図1に示す磁気記録媒体を用いた磁気記録再
生装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
1・・・基板、2・・・下地膜、2a・・・第1下地膜、2b・・・
第2下地膜、4・・・非磁性中間膜、5・・・垂直磁性層、6
・・・保護膜、7・・・非磁性下地膜、8・・・軟磁性膜、9・・・
磁気記録媒体、10・・・媒体駆動部、11・・・磁気ヘッ
ド、12・・・ヘッド駆動部、13・・・記録再生信号処理系
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 10/16 H01F 10/16 10/30 10/30 41/18 41/18 Fターム(参考) 4K029 AA02 BA02 BA06 BA07 BA08 BA13 BA16 BA21 BA33 BA34 BA35 BA41 BB02 BD11 CA05 DC04 DC05 DC39 FA03 5D006 BB01 BB02 BB07 CA01 CA03 CA05 CA06 CB07 5D112 AA03 AA05 AA11 BB01 BD01 FA04 FB02 GB01 5E049 AA04 AA09 BA08 DB01 DB12 DB20 GC02

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板とその上に磁化容易軸が基板に対し垂
    直に配向した垂直磁性膜とが設けられた磁気記録媒体に
    おいて、基板と垂直磁性膜との間に下地膜が設けられ、
    下地膜はCo、Zrおよびカーボンを含むものであるこ
    とを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 【請求項2】下地膜の垂直磁性膜側の界面近傍の領域に
    おいて、p原子%のCo、q原子%のZrおよびr原子
    %のカーボンを含むことを特徴とする請求項1記載の磁
    気記録媒体(ここでp、q、rは次の条件を満たす、p
    +q+r≦100、50≦p、4≦q、0.1≦r≦2
    0)。
  3. 【請求項3】下地膜の垂直磁性膜側の表面が、非晶質構
    造を有することを特徴とする請求項1または2に記載の
    磁気記録媒体。
  4. 【請求項4】下地膜の厚さは、0.5nm以上であるこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
    磁気記録媒体。
  5. 【請求項5】垂直磁性膜が、Co/Cr系、Co/Cr
    /Pt系、Co/Cr/Ta系、Co/Cr/Pt/X
    系(X:Ta、Zr、Cu、Re、B、Nb,Ge、S
    iからなる群より選ばれる少なくとも1種)のうちいず
    れか一つの合金を含むことを特徴とする請求項1乃至4
    のいずれか1項に記載の磁気記録媒体。
  6. 【請求項6】表面の平均粗さRaが、0.5nm以下で
    ある基板であることを特徴とする請求項1乃至5のいず
    れか1項に記載の磁気記録媒体。
  7. 【請求項7】下地膜と垂直磁性膜との間に非磁性下地膜
    を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1
    項に記載の磁気記録媒体。
  8. 【請求項8】下地膜と垂直磁性膜との間に非磁性中間膜
    を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1
    項に記載の磁気記録媒体。
  9. 【請求項9】下地膜と非磁性中間膜との間に非磁性下地
    膜を有することを特徴とする請求項8に記載の磁気記録
    媒体。
  10. 【請求項10】下地膜と基板との間に軟磁性膜を有する
    ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載
    の磁気記録媒体。
  11. 【請求項11】請求項1乃至10のうちいずれか1項記
    載の磁気記録媒体の下地膜を作製するために用いられる
    スパッタリングターゲットであって、Co、Zrおよび
    カーボンを含むものであることを特徴とするスパッタリ
    ングターゲット。
  12. 【請求項12】基板の上に磁化容易軸が基板に対し垂直
    に配向した垂直磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方
    法において、基板と垂直磁性膜の間に下地膜を形成し、
    該下地膜の材料としてCo、Zrおよびカーボンを含む
    スパッタリングターゲットを用いることを特徴とする磁
    気記録媒体の製造方法。
  13. 【請求項13】基板の上に磁化容易軸が基板に対し垂直
    に配向した垂直磁性膜を形成する磁気記録媒体の製造方
    法において、基板と垂直磁性膜の間に下地膜を形成する
    工程を有し、該下地膜を形成する工程は、該下地膜に含
    まれる第1下地膜を形成しその上に第2下地膜を形成す
    る工程と、第2下地膜中に第1下地膜の材料を拡散させ
    る工程とを含み、第1下地膜を形成する工程では材料と
    してカーボンを含むスパッタリングターゲットを用い、
    第2下地膜を形成する工程では材料としてCoおよびZ
    rを含むスパッタリングターゲットを用いることを特徴
    とする磁気記録媒体の製造方法。
  14. 【請求項14】第2下地膜を形成する条件において基板
    の温度を150℃以上とすることにより第2下地膜中に
    第1下地膜の材料を拡散させることを特徴とする請求項
    13に記載の磁気記録媒体の製造方法。
  15. 【請求項15】磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報
    を記録再生する磁気ヘッドとを備えた磁気記録再生装置
    であって、磁気記録媒体が請求項1乃至10のいずれか
    1項に記載の磁気記録媒体であることを特徴とする磁気
    記録再生装置。
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