JP2004030740A - Magnetic recording medium, its manufacturing method, and magnetic recording and reproducing device - Google Patents

Magnetic recording medium, its manufacturing method, and magnetic recording and reproducing device Download PDF

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Kenji Shimizu
清水 謙治
Hiroshi Sakai
酒井 浩志
Akira Sakawaki
坂脇 彰
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Showa Denko KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic recording medium, its manufacturing method, and a magnetic recording and reproducing device by which a noise characteristic can be improved and of which productivity is excellent. <P>SOLUTION: When a magnetic recording medium provided with a soft magnetic film 2, an orientation control film 3, a vertical magnetic recording film 5 in which a magnetization easy axis is arranged vertically to a substrate, and a protection film 6 on a non-magnetic substrate 1, is manufactured, the soft magnetic film 2 is formed by using spatter method, film forming gas pressure is controlled to be between 2Pa and 30Pa when the soft magnetic film 2 is formed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の面内磁気記録では、記録ビットの微細化により高記録密度を実現しようとすると、熱揺らぎが生じるという問題がある。
この問題を解決するために、近年では、垂直磁気異方性を有する垂直磁気記録膜を用いた垂直磁気記録方式が提案されている。
垂直磁気記録方式を採用した磁気記録媒体としては、垂直磁気記録膜の下に、高透磁率の軟磁性膜を設けたものがある。
しかしながら、軟磁性膜を設けた磁気記録媒体では、軟磁性膜で磁区が形成されやすい。磁区と磁区の境界には磁壁が形成されるため、磁壁が存在する領域においてスパイク状ノイズが発生する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
特開平10−283624号公報には、軟磁性膜の下に、CoSmなどからなる硬磁性膜を設けた磁気記録媒体が提案されている。この磁気記録媒体では、硬磁性膜によって、軟磁性膜に磁壁を形成されにくくすることができる。
しかしながら、この磁気記録媒体では、膜の総数を増加させることになるため、生産性が低下する問題がある。さらには、温度の上昇に伴い、CoSmなどからなる硬磁性膜の保磁力が低下し、軟磁性膜に磁壁が形成されやすくなる問題がある。
また、特開平10−214719号公報には、軟磁性膜の下に、反強磁性膜を設けた磁気記録媒体が提案されている。この磁気記録媒体では、反強磁性膜によって、軟磁性膜に磁壁を形成されにくくすることができる。
しかしながら、この磁気記録媒体は、磁場中で成膜する工程または磁場中でアニール処理(熱処理)する工程が必要になるため、生産性を高めるのが難しい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、スパイクノイズを抑え、ノイズ特性の悪化を防ぐことができ、かつ生産性に優れた磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、非磁性基板上に、軟磁性膜と、配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜が設けられた磁気記録媒体を製造する方法であって、前記軟磁性膜をスパッタ法を用いて形成し、軟磁性膜を形成する際の成膜ガス圧を2Pa以上30Pa以下とすることを特徴とする。
軟磁性膜は、CoとFeのうちいずれか一方または両方である磁性元素を70at%以上含み、かつZr、Hf、Nb、Ta、B、C、Al、Siのうち1種以上を含む構成とすることができる。
成膜ガスとしては、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上を用いることができる。
成膜ガスとしては、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上に、O、N、COのうち1種以上を添加したものを用いることができる。
上記製造方法を採用することで、生産性、量産性を低下させることなく軟磁性膜における磁壁の形成を抑えることができる。
本発明の磁気記録媒体は、上記製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。
本発明の磁気記録再生装置は、上記磁気記録媒体と、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ていることを特徴とする。
【0005】
【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、非磁性基板1上に、軟磁性膜2と、配向制御膜3と、中間膜4と、垂直磁気記録膜5と、保護膜6と、潤滑膜7とが順次形成された構成とされている。
非磁性基板1としては、アルミニウム、アルミニウム合金等の金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラス、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。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスからなるものを使用できる。アモルファスガラスとしては汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。
セラミック基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、これらの繊維強化物などからなるものが使用可能である。
【0006】
軟磁性膜2は、軟磁性材料からなるもので、この材料としては、Fe、Coなどの磁性元素を含む材料を用いることができる。
特に、この磁性元素に加えて、Zr、Hf、Nb、Ta、B、C、Al、Siのうち1種以上を含む材料を用いることが好ましい。これによって、軟磁性膜2に磁壁が形成されるのを防ぎ、軟磁性膜2に起因するノイズを小さくし、SNR(再生信号とノイズの比)をより高くすることができる。
具体的には、CoとFeのうちいずれか一方または両方である磁性元素を70at%以上含み、かつZr、Hf、Nb、Ta、B、C、Al、Siのうち1種以上を含む材料が好適である。
磁性元素の含有率が上記範囲未満であると、飽和磁束密度、保磁力などの磁気特性が劣化する。
【0007】
軟磁性膜2の材料としては、例えばFe系合金(FeZr、FeZrO、FeHf、FeHfC、FeBなど)、FeCo系合金(FeCoO、FeCoB、FeCoN、FeCoSi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、FeTaBなど)、FeMg系合金(FeMgOなど)、FeC系合金、FeN系合金、FeSi系合金、Co系合金(CoZr、CoZrB、CoZrNb、CoZrTa、CoTa、CoTaMoなど)を好適なものとして挙げることができる。
【0008】
軟磁性膜2の保磁力Hcは50(Oe)以下(好ましくは10(Oe)以下)とするのが好ましい。
この保磁力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でなく歪みをもった波形になるため好ましくない。
軟磁性膜2の飽和磁束密度Bsと厚さtとの積Bs・tは、50T・nm以上(好ましくは80T・nm以上)とするのが好適である。このBs・tが上記範囲未満であると、再生波形が歪みをもつようになったり、OW特性(オーバーライト特性)が悪化するため好ましくない。
【0009】
軟磁性膜2の表層部には、軟磁性膜構成材料が酸化された酸化層を形成するのが好ましい。
これにより、軟磁性膜2の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができ、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減し、記録再生特性を改善することができる。また、軟磁性膜2上に形成される配向制御膜3の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。
【0010】
配向制御膜3は、直上に設けられた中間膜4および垂直磁気記録膜5の配向性や結晶粒径を制御するものである。
配向制御膜3の材料としては、特に限定されるものではないが、hcp構造、fcc構造、アモルファス構造を有する材料を用いることができる。なかでも特に、Ru合金、Hf合金、Ni合金、Co合金は好適である。
【0011】
配向制御膜3の厚さは、0.5〜30nm(好ましくは1〜20nm)とするのが好ましい。この厚さをこの範囲とすると、垂直磁気記録膜5の垂直配向性が特に高くなり、かつ記録時における磁気ヘッドと軟磁性膜2との距離を小さくすることができるため、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。
この厚さが上記範囲未満であると、垂直磁気記録膜5における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。
また、この厚さが上記範囲を超えると、垂直磁気記録膜5の垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。また記録時における磁気ヘッドと軟磁性膜2との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力が低下する。
【0012】
配向制御膜3の表面形状は、垂直磁気記録膜5、保護膜6の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするには、配向制御膜3の表面平均粗さRaを2nm以下とするのが好ましい。
これによって、磁気ヘッドの浮上高さを低くすることが可能になり、更なる高記録密度化が可能になる。
【0013】
配向制御膜3と垂直磁気記録膜5との間には、中間膜4が設けることができる。
中間膜4にはhcp構造を有する材料を用いるのが好ましい。中間膜4には、CoCr合金、CoCrX合金、CoX合金(X:Pt、Ta、Zr、Ru,Nb、Cu、Re、Ni、Mn、Ge、Si、O、NおよびBのうち1種または2種以上)を用いるのが好適である。
中間膜4のCoの含有率は30〜70at%であることが好ましい。
垂直磁気記録膜5における磁性粒子の粗大化による記録再生特性の悪化や、磁気ヘッドと軟磁性膜2との距離が大きくなることによる記録分解能の低下を防ぐため、中間膜4の厚さは30nm以下(好ましくは20nm以下)とするのが好ましい。
中間膜4を設けることによって、垂直磁気記録膜5の垂直配向性を高めることができるため、垂直磁気記録膜5の保磁力を高め、記録再生特性および熱揺らぎ耐性を向上させることができる。
なお、本発明では、中間膜4を設けない構成も可能である。
【0014】
垂直磁気記録膜5は、その磁化容易軸が基板に対して主に垂直方向に向いたものであり、少なくともCo、Cr、Ptを含むCoCrPt系合金からなることが好ましい。
Crの含有率は14at%以上26at%以下(好ましくは16at%以上22at%以下)であることが好ましく、Ptの含有率は12at%以上24at%以下(好ましくは14at%以上20at%以下)であることが好ましい。
Crの含有率が14at%未満であると、磁性粒子間の交換結合が大きくなり、その結果、磁気クラスター径が大きくなり、ノイズが増大するため好ましくない。また、Crの含有率が26at%を超えると、残留磁化(Mr)と飽和磁化(Ms)の比Mr/Ms、および保磁力が低下するため好ましくない。
Ptの含有率が12at%未満であると、記録再生特性が不十分となるとともに、Mr/Msが低下し熱揺らぎが悪化するため好ましくない。また、Ptの含有率が24at%を超えると、ノイズが増大するため好ましくない。
垂直磁気記録膜5は、Bを含有することが好ましい。これにより、磁気クラスターサイズを低減することができ、SNRを改善することができる。Bの含有率は0.1at%以上5at%以下とすることが好ましい。
【0015】
垂直磁気記録膜5は、Co、Cr、Pt、B以外にも任意の元素を含有する構成とすることができる。この元素としては、特に限定されるものではないが、Ta、Mo、Nb、Hf、Ir、Cu、Wなどを挙げることができる。
【0016】
垂直磁気記録膜5は、単一の材料からなる1層構造に限らず、2層以上の構造とすることもできる。
2層以上の構造を採用する場合には、これらのうち少なくとも1層が、上記CoCrPt系合金(好ましくはCr含有率:14〜26at%、Pt含有率:12〜24at%)からなることが好ましい。
また、Co系合金(CoCr、CoB、Co−SiO等)からなる層とPd系合金(PdB、Pd−SiO等)からなる層とを積層した構造とすることもできる。
また、CoTb、CoNd等のアモルファス材料からなる層と、CoCrPt系材料からなる層とを備えた複層構造としてもよい。
【0017】
垂直磁気記録膜5の厚さは、7nm以上50nm以下(好ましくは13nm以上40nm以下)とするのが好ましい。垂直磁気記録膜5の厚さが上記範囲未満であると、十分な磁束が得られず、再生出力が低下する。また、垂直磁気記録膜5の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁気記録膜5の磁性粒子が粗大化しやすくなり、記録再生特性が低下するため好ましくない。
【0018】
垂直磁気記録膜5の保磁力は、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、高記録密度化が難しくなる。また熱揺らぎ耐性も劣化するため好ましくない。
【0019】
垂直磁気記録膜5のMr/Msは、0.9以上であることが好ましい。Mr/Msが0.9未満である場合には、熱揺らぎ耐性が劣化するため好ましくない。
【0020】
垂直磁気記録膜5の逆磁区核形成磁界(−Hn)は、0(Oe)以上2500(Oe)以下であることが好ましい。逆磁区核形成磁界(−Hn)が、0(Oe)未満である場合には、熱揺らぎ耐性が劣化するため好ましくない。
図2に示すように、MH曲線において、磁化が飽和した状態から外部磁界を減少させる過程で外部磁界が0となる点をaとし、磁化が0となった点をbとしたときに、点bでのMH曲線の接線と、飽和磁化を示す直線との交点をcとすると、逆磁区核形成磁界(−Hn)は、点aと点cとの距離(Oe)で表すことができる。
なお、逆磁区核形成磁界(−Hn)は、外部磁界が負となる領域に点cがある場合に正の値をとり(図2を参照)、逆に、外部磁界が正となる領域に点cがある場合に負の値をとる(図3を参照)。
【0021】
垂直磁気記録膜5は、結晶粒の平均粒径が5〜15nmであることが好ましい。
この平均粒径は、例えば垂直磁気記録膜5の結晶粒を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。
【0022】
保護膜6は垂直磁気記録膜5の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに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る。例えばC、SiO、ZrOを含む材料が使用可能である。
保護膜6の厚さは、1〜10nmとするのが望ましい。
潤滑剤7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を用いるのが好ましい。
【0023】
以下、上記磁気記録媒体を製造する場合を例として、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を説明する。
図4は、本実施形態の製造方法に用いられるスパッタ装置を示すもので、ここに示すスパッタ装置は、チャンバ20と、チャンバ20の両側壁内面に設けられたターゲット21と、成膜ガス源22と、成膜ガスの流量を調節する流量調節器23と、成膜ガスをチャンバ20内に導入する導入管24と、チャンバ20内のガスを系外に排出する排出管25とを備えている。
【0024】
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、まず、基板1上に、軟磁性膜2をスパッタ法により形成する。
軟磁性膜2を形成するにあたっては、成膜ガスの圧力を、2Pa以上30Pa以下(好ましくは4Pa以上20Pa以下、さらに好ましくは6Pa以上15Pa以下)とする。
【0025】
成膜ガスの圧力を上記範囲とするには、例えば次の方法を採ることができる。
基板1をチャンバ20内に収容し、成膜ガス源22からの成膜ガスを、導入管24を通してチャンバ20に導入しつつ、排出管25を通して排出する。
この際、流量調節器23を用いて、成膜ガスの導入流量を、チャンバ20内の成膜ガス圧力が上記範囲(2Pa以上30Pa以下)となるように設定する。
【0026】
成膜ガスとしては、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上を用いることが好ましい。
特に、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上に、O、N、COのうち1種以上を添加したガスを用いることによって、軟磁性膜2での磁壁の形成をより効果的に抑えることができる。
を添加する場合、その添加率は0.1〜30vol%とするのが好ましい。
を添加する場合、その添加率は0.05〜50vol%とするのが好ましい。
COを添加する場合、その添加率は0.1〜20vol%とするのが好ましい。
成膜ガス圧力を上記範囲とした状態で、ターゲット21に給電し、スパッタ法により基板1表面に軟磁性膜2を形成する。
【0027】
成膜ガスの圧力を上記範囲に設定することによって、軟磁性膜2において、磁壁の形成が抑えられ、スパイク状ノイズの発生を防ぐことができる。さらにSNRも大きく改善することができる。
図5は、成膜ガス圧力を7.5Paとして形成した軟磁性膜2を有する磁気記録媒体のエンベロープ図である。
この図より、成膜ガス圧力を上記範囲とすることによって、スパイクノイズがほとんど発生しなかったことがわかる。
スパイクノイズを抑えることができたのは、磁性粒子間の結合を弱めることにより磁区の形成を抑えることができたためであると推測することができる。
【0028】
軟磁性膜2を形成する際の成膜ガス圧が2Pa未満であると、磁壁形成を抑えることができずスパイク状ノイズが発生する。
図6は、成膜ガス圧力を0.6Paとして形成した軟磁性膜2を有する磁気記録媒体のエンベロープ図である。
この図より、成膜ガス圧力を2Pa未満とすることによって、スパイクノイズが発生したことがわかる。
また成膜ガス圧が30Paを超えると、その上に設けられた垂直磁気記録膜5の配向性が悪化し、SNRが低下するため好ましくない。
【0029】
軟磁性膜2を形成する際の基板1の温度は特に限定されないが、0〜400℃とするのが好ましい。
【0030】
軟磁性膜2は、表層部に酸化層を形成するのが好ましい。
酸化層を形成するには、例えば軟磁性膜2を形成した後、軟磁性膜2の表面を、酸素含有ガスに曝す方法をとることができる。また軟磁性膜2の表層部を形成する際に、成膜ガスに酸素を含有させる方法をとることもできる。
軟磁性膜2の表面を酸素含有ガスに曝す場合には、軟磁性膜2を形成した基板1を、酸素含有ガス雰囲気中に0.3〜20秒程度放置しておけばよい。
酸素含有ガスとしては、酸素ガスを用いてもよいし、酸素と他のガス(アルゴンや窒素など)との混合ガスを用いてもよい。また、空気を用いることもできる。
酸素と他のガスとの混合ガスを用いる場合には、それらの混合比を調節することによって、軟磁性膜2の酸化度合いの調節が容易になる。
また、成膜ガスに酸素を含有させる場合には、成膜過程の一部のみに、酸素を含有する成膜ガスを用いる方法をとることができる。この成膜ガスとしては、例えばアルゴンに酸素を0.05〜50vol%(好ましくは0.1〜20vol%)混合したガスが好適に用いられる。
【0031】
次いで、配向制御膜3、中間膜4、垂直磁気記録膜5を順次、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法などにより形成する。
次いで、保護膜6を、好ましくはプラズマCVD法、イオンビーム法、スパッタリング法により形成する。
潤滑剤7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】
本実施形態の製造方法では、軟磁性膜2をスパッタ法を用いて形成し、軟磁性膜2を形成する際の成膜ガス圧を2Pa以上30Pa以下とするので、軟磁性膜2における磁壁の形成を抑え、スパイク状ノイズの発生を防ぐことができる。よって、SNRなどのノイズ特性を大きく改善することができる。
また、硬磁性膜や反強磁性膜を設けた従来の磁気記録媒体に比べ、膜の形成数を抑え、生産性を高めることができる。
従って、生産性を低下させることなく、ノイズ特性を向上させることができる。
【0033】
図7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、上記構成の磁気記録媒体8と、磁気記録媒体8を回転駆動させる媒体駆動部9と、磁気記録媒体8に情報を記録再生する磁気ヘッド10と、ヘッド駆動部11と、記録再生信号処理系12とを備えている。
記録再生信号処理系12は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド10に送ったり、磁気ヘッド10からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
磁気ヘッド10としては、垂直記録用の単磁極ヘッドを例示することができる。
図7(b)に示すように、この単磁極ヘッドとしては、主磁極10aと、補助磁極10bと、これらを連結する連結部10cに設けられたコイル10dとを有するものを好適に用いることができる。
【0034】
上記磁気記録再生装置によれば、上記構成の磁気記録媒体8を用いるので、スパイク状ノイズの発生を防ぎ、高いエラーレートを確保することができる。
【0035】
【実施例】
以下、実施例を示して本発明の効果を具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
洗浄済みのガラス基板1(オハラ社製、外径2.5インチ(65mm))をDCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3010)のチャンバ内に収容し、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した。
このガラス基板1上に、85Fe−15Al(85at%Fe−15at%Al)からなるターゲットを用いて、室温下で、軟磁性膜2(厚さ200nm)をスパッタ法により形成した。成膜ガスとしてはArを用い、成膜ガス圧は7.5Paとした。
振動式磁気特性測定装置(VSM)による測定の結果、軟磁性膜2のBs・tは、300T・nmであることが確認された。
【0036】
次いで、軟磁性膜2を形成した基板1を300℃に加熱して、軟磁性膜2上に、NiTaターゲットを用いたスパッタ法によって、成膜ガス圧0.5Paで配向制御膜3(厚さ10nm)を形成した。
次いで、65Co−30Cr−5B(65at%Co−30at%Cr−5at%B)からなるターゲットを用いたスパッタ法によって、中間膜4(厚さ10nm)を形成した。
次いで、63Co−20Cr−17Pt(63at%Co−20at%Cr−17at%Pt)ターゲットを用いたスパッタ法によって、垂直磁気記録膜5(厚さ25nm)を形成した。
配向制御膜3、中間膜4、垂直磁気記録膜5を形成する際には、成膜ガスとしてArを用いた。
次いで、CVD法により保護膜6(厚さ5nm)を形成した。
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膜7を形成し、磁気記録媒体を得た。(表1を参照)
【0037】
(実施例2〜4、比較例1〜3)
軟磁性膜2を形成する際の成膜ガス圧を変えたこと以外は、実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。(表1を参照)
【0038】
これら実施例および比較例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。記録再生特性の評価は、GUZIK社製リードライトアナライザRWA1632、およびスピンスタンドS1701MPを用いて行った。
記録再生特性の評価においては、書き込み部にシングルポール磁極(単磁極)を用い、再生部にGMR素子を用いたヘッドを使用して、信号So−pを線記録密度50kFCIで測定し、ノイズNを線記録密度600kFCIで測定した。SNRは以下の計算式を用いて算出した。
SNR=20×log(So−p/N)
試験結果を表1に示す。
【0039】
【表1】

Figure 2004030740
【0040】
表1より、成膜ガス圧が2Pa未満である比較例では、スパイクノイズが発生したのに対し、成膜ガス圧が2Pa以上30Pa以下である実施例では、スパイクノイズが発生しなかったことがわかる。
また、成膜ガス圧が30Paを越える比較例に比べ、成膜ガス圧が2Pa以上30Pa以下である実施例では、優れたSNRが得られたことがわかる。
【0041】
(実施例5〜10)
軟磁性膜2の組成を表2に示すとおりとする以外は、実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表2に示す。
【0042】
【表2】
Figure 2004030740
【0043】
表2より、CoとFeのうちいずれか一方または両方である磁性元素を70at%以上含み、Zr、Hf、Nb、Ta、B、C、Al、Siのうち1種以上を含む軟磁性膜2を備えた磁気記録媒体では、優れたノイズ特性が得られたことがわかる。
【0044】
(実施例11〜18)
軟磁性膜2を形成する際に、表3に示す成膜ガスを用いること以外は、実施例1に準じて磁気記録媒体を作製した。
これらの実施例の磁気記録媒体について、記録再生特性を評価した。試験結果を表3に示す。
なお、表中、100Arは100vol%のArを意味し、成膜ガスがArであることを示す。また成膜ガスとして2種以上の物質名が記載されているものは、これら2種以上の物質からなる混合ガスが成膜ガスとして用いられたことを示す。例えば90Ar−10Oは、90vol%のArと10vol%のOとの混合ガスを意味する。
【0045】
【表3】
Figure 2004030740
【0046】
表3より、軟磁性膜2を形成する際に、成膜ガスとして、表中に示すものを用いた場合には、スパイクノイズ発生を防ぐことができたことがわかる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気記録媒体の製造方法にあっては、軟磁性膜をスパッタ法を用いて形成し、軟磁性膜を形成する際の成膜ガス圧を2Pa以上30Pa以下とするので、軟磁性膜における磁壁の形成を抑え、スパイク状ノイズの発生を防ぐことができる。よって、SNRなどのノイズ特性を大きく改善することができる。
また、従来の磁気記録媒体に比べ、膜の形成数を抑え、生産性を高めることができる。
従って、生産性を低下させることなく、ノイズ特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の磁気記録媒体の第1の実施形態を示す一部断面図である。
【図2】M−H曲線を示す模式図である。
【図3】M−H曲線を示す模式図である。
【図4】本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を実施するために用いられるスパッタ装置を示す概略構成図である。
【図5】試験結果を示す図である。
【図6】試験結果を示す図である。
【図7】本発明の磁気記録再生装置の一例を示す概略図であり、(a)は全体構成を示し、(b)は磁気ヘッドを示す。
【符号の説明】
1・・・非磁性基板、2・・・軟磁性膜、3・・・配向制御膜、5・・・垂直磁気記録膜、6・・・保護膜、8・・・磁気記録媒体、9・・・媒体駆動部、10…磁気ヘッド、10a・・・主磁極、10b・・・補助磁極、10c・・・連結部、10d・・・コイル、11・・・ヘッド駆動部、12・・・記録再生信号処理系[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium, a method for manufacturing the same, and a magnetic recording / reproducing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the conventional longitudinal magnetic recording, there is a problem that thermal fluctuation occurs when an attempt is made to realize a high recording density by miniaturizing recording bits.
In order to solve this problem, in recent years, a perpendicular magnetic recording system using a perpendicular magnetic recording film having perpendicular magnetic anisotropy has been proposed.
As a magnetic recording medium employing the perpendicular magnetic recording method, there is a magnetic recording medium in which a high magnetic permeability soft magnetic film is provided below a perpendicular magnetic recording film.
However, in a magnetic recording medium provided with a soft magnetic film, magnetic domains are easily formed by the soft magnetic film. Since a domain wall is formed at the boundary between the magnetic domains, spike noise occurs in a region where the domain wall exists.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-283624 proposes a magnetic recording medium in which a hard magnetic film made of CoSm or the like is provided below a soft magnetic film. In this magnetic recording medium, the hard magnetic film can make it difficult for magnetic domain walls to be formed in the soft magnetic film.
However, in this magnetic recording medium, the total number of films is increased, so that there is a problem that productivity is reduced. Further, as the temperature increases, the coercive force of the hard magnetic film made of CoSm or the like decreases, and there is a problem that a magnetic domain wall is easily formed in the soft magnetic film.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-214719 proposes a magnetic recording medium in which an antiferromagnetic film is provided below a soft magnetic film. In this magnetic recording medium, it is possible to make it difficult for a magnetic domain wall to be formed in the soft magnetic film by the antiferromagnetic film.
However, since this magnetic recording medium requires a step of forming a film in a magnetic field or a step of annealing (heat treatment) in a magnetic field, it is difficult to increase productivity.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a magnetic recording medium which can suppress spike noise, prevent deterioration of noise characteristics, and is excellent in productivity, a method of manufacturing the same, and a magnetic recording / reproducing apparatus. The purpose is to do.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention manufactures a magnetic recording medium in which a soft magnetic film, an orientation control film, a perpendicular magnetic recording film whose easy axis of magnetization is oriented mainly perpendicular to the substrate, and a protective film are provided on a non-magnetic substrate. Wherein the soft magnetic film is formed by a sputtering method, and a film forming gas pressure at the time of forming the soft magnetic film is 2 Pa or more and 30 Pa or less.
The soft magnetic film contains at least 70 at% of a magnetic element that is one or both of Co and Fe, and at least one of Zr, Hf, Nb, Ta, B, C, Al, and Si. can do.
As the deposition gas, one or more of Ne, Ar, Kr, and Xe can be used.
As a film forming gas, one or more of Ne, Ar, Kr, and Xe are used as O. 2 , N 2 , CO 2 Among them, those obtained by adding at least one of them can be used.
By employing the above manufacturing method, the formation of domain walls in the soft magnetic film can be suppressed without lowering productivity and mass productivity.
The magnetic recording medium of the present invention is manufactured by the above manufacturing method.
A magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention includes the magnetic recording medium described above, and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows an embodiment of the magnetic recording medium according to the present invention. The magnetic recording medium shown here comprises a soft magnetic film 2, an orientation control film 3, an intermediate film 4 on a non-magnetic substrate 1. , A perpendicular magnetic recording film 5, a protective film 6, and a lubricating film 7 are sequentially formed.
As the nonmagnetic substrate 1, a metal substrate made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy may be used, or a nonmetal substrate made of a nonmetal material such as glass, ceramic, silicon, silicon carbide, or carbon may be used. Good.
As the glass substrate, one made of amorphous glass or crystallized glass can be used. As the amorphous glass, general-purpose soda lime glass, aluminosilicate glass, and aluminosilicate glass can be used. As the crystallized glass, a lithium-based crystallized glass can be used.
As the ceramic substrate, a sintered body mainly containing general-purpose aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride, or the like, or a substrate made of a fiber reinforced material thereof can be used.
[0006]
The soft magnetic film 2 is made of a soft magnetic material. As this material, a material containing a magnetic element such as Fe or Co can be used.
In particular, it is preferable to use a material containing one or more of Zr, Hf, Nb, Ta, B, C, Al, and Si in addition to the magnetic element. Accordingly, it is possible to prevent a domain wall from being formed in the soft magnetic film 2, to reduce noise caused by the soft magnetic film 2, and to further increase the SNR (ratio of a reproduced signal to noise).
Specifically, a material containing 70 at% or more of a magnetic element that is one or both of Co and Fe and containing one or more of Zr, Hf, Nb, Ta, B, C, Al, and Si is It is suitable.
When the content of the magnetic element is less than the above range, the magnetic properties such as the saturation magnetic flux density and the coercive force deteriorate.
[0007]
Examples of the material of the soft magnetic film 2 include Fe-based alloys (FeZr, FeZrO, FeHf, FeHfC, FeB, etc.), FeCo-based alloys (FeCoO, FeCoB, FeCoN, FeCoSi, etc.), FeAl-based alloys (FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, etc.), FeCr alloys (FeCr, FeCrTi, FeCrCu, etc.), FeTa alloys (FeTa, FeTaC, FeTaB, etc.), FeMg alloys (FeMgO, etc.), FeC alloys, FeN alloys, FeSi alloys, Co-based alloys (CoZr, CoZrB, CoZrNb, CoZrTa, CoTa, CoTaMo, etc.) can be mentioned as suitable ones.
[0008]
The coercive force Hc of the soft magnetic film 2 is preferably 50 (Oe) or less (preferably 10 (Oe) or less).
If the coercive force Hc exceeds the above range, the soft magnetic properties become insufficient, and the reproduced waveform is not a so-called rectangular wave but a distorted waveform, which is not preferable.
The product Bs · t of the saturation magnetic flux density Bs and the thickness t of the soft magnetic film 2 is preferably 50 T · nm or more (preferably 80 T · nm or more). If Bs · t is less than the above range, the reproduced waveform becomes distorted and the OW characteristics (overwrite characteristics) are undesirably deteriorated.
[0009]
It is preferable that an oxide layer in which the soft magnetic film constituent material is oxidized is formed on the surface portion of the soft magnetic film 2.
Thereby, magnetic fluctuation on the surface of the soft magnetic film 2 can be suppressed, noise due to the magnetic fluctuation can be reduced, and recording / reproducing characteristics can be improved. Further, the crystal grains of the orientation control film 3 formed on the soft magnetic film 2 can be made finer, and the recording / reproducing characteristics can be improved.
[0010]
The orientation control film 3 controls the orientation and the crystal grain size of the intermediate film 4 and the perpendicular magnetic recording film 5 provided immediately above.
The material of the orientation control film 3 is not particularly limited, but a material having an hcp structure, an fcc structure, or an amorphous structure can be used. Among them, Ru alloy, Hf alloy, Ni alloy and Co alloy are particularly preferable.
[0011]
It is preferable that the thickness of the orientation control film 3 is 0.5 to 30 nm (preferably 1 to 20 nm). When the thickness is within this range, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic recording film 5 becomes particularly high, and the distance between the magnetic head and the soft magnetic film 2 during recording can be reduced. The recording / reproducing characteristics can be improved without lowering.
When the thickness is less than the above range, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic recording film 5 is reduced, and the recording / reproducing characteristics and the resistance to thermal fluctuation are deteriorated.
If the thickness exceeds the above range, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic recording film 5 is reduced, and the recording / reproducing characteristics and the resistance to thermal fluctuation are deteriorated. In addition, since the distance between the magnetic head and the soft magnetic film 2 at the time of recording increases, the resolution of the reproduction signal and the reproduction output decrease.
[0012]
Since the surface shape of the orientation control film 3 affects the surface shapes of the perpendicular magnetic recording film 5 and the protective film 6, the surface irregularities of the magnetic recording medium are reduced, and the flying height of the magnetic head during recording and reproduction is reduced. Preferably, the average surface roughness Ra of the alignment control film 3 is 2 nm or less.
As a result, the flying height of the magnetic head can be reduced, and a higher recording density can be achieved.
[0013]
An intermediate film 4 can be provided between the orientation control film 3 and the perpendicular magnetic recording film 5.
It is preferable to use a material having an hcp structure for the intermediate film 4. For the intermediate film 4, a CoCr alloy, CoCrX 1 Alloy, CoX 1 Alloy (X 1 : One or two or more of Pt, Ta, Zr, Ru, Nb, Cu, Re, Ni, Mn, Ge, Si, O, N and B).
The Co content of the intermediate film 4 is preferably 30 to 70 at%.
The thickness of the intermediate film 4 is 30 nm in order to prevent deterioration of recording / reproducing characteristics due to coarsening of magnetic particles in the perpendicular magnetic recording film 5 and decrease in recording resolution due to an increase in the distance between the magnetic head and the soft magnetic film 2. Or less (preferably 20 nm or less).
By providing the intermediate film 4, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic recording film 5 can be enhanced, so that the coercive force of the perpendicular magnetic recording film 5 can be increased, and the recording / reproducing characteristics and the resistance to thermal fluctuation can be improved.
In the present invention, a configuration without the intermediate film 4 is also possible.
[0014]
The perpendicular magnetic recording film 5 has an axis of easy magnetization oriented mainly in a direction perpendicular to the substrate, and is preferably made of a CoCrPt-based alloy containing at least Co, Cr and Pt.
The Cr content is preferably 14 at% or more and 26 at% or less (preferably 16 at% or more and 22 at% or less), and the Pt content is 12 at% or more and 24 at% or less (preferably 14 at% or more and 20 at% or less). Is preferred.
If the Cr content is less than 14 at%, the exchange coupling between the magnetic particles increases, and as a result, the magnetic cluster diameter increases and noise increases, which is not preferable. Further, when the Cr content exceeds 26 at%, the ratio Mr / Ms of the residual magnetization (Mr) to the saturation magnetization (Ms) and the coercive force are undesirably reduced.
If the content of Pt is less than 12 at%, the recording / reproducing characteristics become insufficient, and the ratio of Mr / Ms is reduced, thereby deteriorating the thermal fluctuation. On the other hand, if the content of Pt exceeds 24 at%, noise increases, which is not preferable.
The perpendicular magnetic recording film 5 preferably contains B. Thereby, the magnetic cluster size can be reduced, and the SNR can be improved. It is preferable that the B content is 0.1 at% or more and 5 at% or less.
[0015]
The perpendicular magnetic recording film 5 can be configured to contain any element other than Co, Cr, Pt, and B. Examples of the element include, but are not particularly limited to, Ta, Mo, Nb, Hf, Ir, Cu, and W.
[0016]
The perpendicular magnetic recording film 5 is not limited to a one-layer structure made of a single material, but may have a structure of two or more layers.
When a structure having two or more layers is employed, at least one of these layers is preferably made of the above-mentioned CoCrPt-based alloy (preferably, Cr content: 14 to 26 at%, Pt content: 12 to 24 at%). .
In addition, Co-based alloys (CoCr, CoB, Co-SiO 2 Etc.) and a Pd-based alloy (PdB, Pd-SiO 2 Etc.) can be used.
Further, a multilayer structure including a layer made of an amorphous material such as CoTb and CoNd and a layer made of a CoCrPt-based material may be used.
[0017]
The thickness of the perpendicular magnetic recording film 5 is preferably 7 nm or more and 50 nm or less (preferably 13 nm or more and 40 nm or less). If the thickness of the perpendicular magnetic recording film 5 is less than the above range, sufficient magnetic flux cannot be obtained, and the reproduction output decreases. On the other hand, if the thickness of the perpendicular magnetic recording film 5 exceeds the above range, the magnetic particles of the perpendicular magnetic recording film 5 tend to be coarsened, and the recording / reproducing characteristics are deteriorated.
[0018]
The coercive force of the perpendicular magnetic recording film 5 is preferably 3000 (Oe) or more. When the coercive force is less than 3000 (Oe), it is difficult to increase the recording density. In addition, thermal fluctuation resistance is deteriorated, which is not preferable.
[0019]
It is preferable that Mr / Ms of the perpendicular magnetic recording film 5 is 0.9 or more. When Mr / Ms is less than 0.9, thermal fluctuation resistance is deteriorated, which is not preferable.
[0020]
It is preferable that the reverse magnetic domain nucleation magnetic field (-Hn) of the perpendicular magnetic recording film 5 is 0 (Oe) or more and 2500 (Oe) or less. When the reverse magnetic domain nucleation magnetic field (-Hn) is less than 0 (Oe), thermal fluctuation resistance is deteriorated, which is not preferable.
As shown in FIG. 2, in the MH curve, the point at which the external magnetic field becomes 0 in the process of reducing the external magnetic field from the state where the magnetization is saturated is defined as a, and the point at which the magnetization becomes 0 is defined as b. Assuming that an intersection between a tangent of the MH curve at b and a straight line indicating the saturation magnetization is c, the reverse domain nucleation magnetic field (-Hn) can be represented by the distance (Oe) between the points a and c.
Note that the reverse domain nucleation magnetic field (-Hn) takes a positive value when the point c is located in a region where the external magnetic field is negative (see FIG. 2), and conversely, in a region where the external magnetic field is positive. Takes a negative value if point c is present (see FIG. 3).
[0021]
The perpendicular magnetic recording film 5 preferably has an average crystal grain size of 5 to 15 nm.
The average particle diameter can be determined, for example, by observing the crystal grains of the perpendicular magnetic recording film 5 with a TEM (transmission electron microscope) and image-processing the observed image.
[0022]
The protective film 6 serves to prevent corrosion of the perpendicular magnetic recording film 5 and to prevent damage to the medium surface when the magnetic head comes into contact with the medium, and a conventionally known material can be used. For example, C, SiO 2 , ZrO 2 A material containing is usable.
It is desirable that the thickness of the protective film 6 be 1 to 10 nm.
As the lubricant 7, it is preferable to use perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid, or the like.
[0023]
Hereinafter, an embodiment of a method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention will be described, taking the case of manufacturing the magnetic recording medium as an example.
FIG. 4 shows a sputtering apparatus used in the manufacturing method of the present embodiment. The sputtering apparatus shown in FIG. 4 includes a chamber 20, targets 21 provided on inner surfaces of both side walls of the chamber 20, A flow controller 23 for adjusting the flow rate of the film forming gas, an introduction pipe 24 for introducing the film forming gas into the chamber 20, and a discharge pipe 25 for discharging the gas in the chamber 20 to the outside of the system. .
[0024]
To manufacture the magnetic recording medium having the above configuration, first, a soft magnetic film 2 is formed on a substrate 1 by a sputtering method.
In forming the soft magnetic film 2, the pressure of the film forming gas is set to 2 Pa to 30 Pa (preferably 4 Pa to 20 Pa, more preferably 6 Pa to 15 Pa).
[0025]
In order to set the pressure of the film forming gas within the above range, for example, the following method can be adopted.
The substrate 1 is accommodated in the chamber 20, and the film-forming gas from the film-forming gas source 22 is introduced into the chamber 20 through the introduction pipe 24 and discharged through the discharge pipe 25.
At this time, the flow rate of the film forming gas is set using the flow rate controller 23 so that the film forming gas pressure in the chamber 20 is in the above range (2 Pa or more and 30 Pa or less).
[0026]
As the film forming gas, it is preferable to use one or more of Ne, Ar, Kr, and Xe.
In particular, one or more of Ne, Ar, Kr, and Xe contain O 2 , N 2 , CO 2 By using a gas to which at least one of them is added, the formation of the domain wall in the soft magnetic film 2 can be more effectively suppressed.
O 2 Is preferably added at 0.1 to 30% by volume.
N 2 Is preferably added at 0.05 to 50% by volume.
CO 2 Is preferably added at 0.1 to 20% by volume.
Power is supplied to the target 21 with the film forming gas pressure being in the above range, and the soft magnetic film 2 is formed on the surface of the substrate 1 by sputtering.
[0027]
By setting the pressure of the deposition gas in the above range, the formation of domain walls in the soft magnetic film 2 can be suppressed, and the generation of spike noise can be prevented. Further, the SNR can be greatly improved.
FIG. 5 is an envelope diagram of a magnetic recording medium having a soft magnetic film 2 formed at a film forming gas pressure of 7.5 Pa.
From this figure, it can be seen that spike noise hardly occurred when the deposition gas pressure was in the above range.
It can be assumed that the spike noise was suppressed because the formation of magnetic domains was suppressed by weakening the coupling between the magnetic particles.
[0028]
If the film forming gas pressure at the time of forming the soft magnetic film 2 is less than 2 Pa, domain wall formation cannot be suppressed, and spike noise occurs.
FIG. 6 is an envelope diagram of a magnetic recording medium having a soft magnetic film 2 formed at a film forming gas pressure of 0.6 Pa.
From this figure, it can be seen that spike noise occurred when the deposition gas pressure was less than 2 Pa.
On the other hand, if the film forming gas pressure exceeds 30 Pa, the orientation of the perpendicular magnetic recording film 5 provided thereon is deteriorated, and the SNR is undesirably lowered.
[0029]
The temperature of the substrate 1 when forming the soft magnetic film 2 is not particularly limited, but is preferably 0 to 400 ° C.
[0030]
It is preferable that the soft magnetic film 2 has an oxide layer formed on a surface layer.
In order to form the oxide layer, for example, after forming the soft magnetic film 2, a method of exposing the surface of the soft magnetic film 2 to an oxygen-containing gas can be employed. Further, when forming the surface layer portion of the soft magnetic film 2, a method of including oxygen in the film forming gas may be employed.
When exposing the surface of the soft magnetic film 2 to an oxygen-containing gas, the substrate 1 on which the soft magnetic film 2 is formed may be left in an oxygen-containing gas atmosphere for about 0.3 to 20 seconds.
As the oxygen-containing gas, an oxygen gas may be used, or a mixed gas of oxygen and another gas (eg, argon or nitrogen) may be used. Alternatively, air can be used.
When a mixed gas of oxygen and another gas is used, the degree of oxidation of the soft magnetic film 2 can be easily adjusted by adjusting the mixing ratio thereof.
In the case where oxygen is contained in the film formation gas, a method in which a film formation gas containing oxygen is used for only part of the film formation process can be employed. As the film forming gas, for example, a gas obtained by mixing oxygen with 0.05 to 50 vol% (preferably 0.1 to 20 vol%) in argon is suitably used.
[0031]
Next, an orientation control film 3, an intermediate film 4, and a perpendicular magnetic recording film 5 are sequentially formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, or the like.
Next, the protective film 6 is preferably formed by a plasma CVD method, an ion beam method, or a sputtering method.
In order to form the lubricant 7, a conventionally known method such as a dipping method and a spin coating method can be employed.
[0032]
In the manufacturing method of the present embodiment, the soft magnetic film 2 is formed by sputtering, and the film forming gas pressure when forming the soft magnetic film 2 is set to 2 Pa or more and 30 Pa or less. Formation can be suppressed, and generation of spike noise can be prevented. Therefore, noise characteristics such as SNR can be greatly improved.
Further, compared to a conventional magnetic recording medium provided with a hard magnetic film or an antiferromagnetic film, the number of films to be formed can be reduced and productivity can be increased.
Therefore, the noise characteristics can be improved without lowering the productivity.
[0033]
FIG. 7 shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium. The magnetic recording / reproducing apparatus shown here includes a magnetic recording medium 8 having the above configuration, a medium driving unit 9 for driving the magnetic recording medium 8 to rotate, a magnetic head 10 for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium 8, and a head driving unit. 11 and a recording / reproducing signal processing system 12.
The recording / reproducing signal processing system 12 can process input data and send a recording signal to the magnetic head 10, or can process a reproducing signal from the magnetic head 10 and output data.
As the magnetic head 10, a single-pole head for perpendicular recording can be exemplified.
As shown in FIG. 7 (b), a single magnetic pole head having a main magnetic pole 10a, an auxiliary magnetic pole 10b, and a coil 10d provided in a connecting portion 10c for connecting these, is preferably used. it can.
[0034]
According to the magnetic recording / reproducing apparatus, since the magnetic recording medium 8 having the above configuration is used, generation of spike noise can be prevented, and a high error rate can be secured.
[0035]
【Example】
Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the embodiments described below.
(Example 1)
The cleaned glass substrate 1 (manufactured by OHARA, 2.5 inch (65 mm) in outer diameter) is housed in a chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3010, manufactured by Anelva), and the ultimate vacuum degree is 1 × 10 -5 The inside of the film forming chamber was evacuated until the pressure became Pa.
On this glass substrate 1, a soft magnetic film 2 (thickness: 200 nm) was formed by sputtering using a target made of 85Fe-15Al (85at% Fe-15at% Al) at room temperature. Ar was used as the film forming gas, and the film forming gas pressure was 7.5 Pa.
As a result of measurement by a vibration type magnetic property measuring device (VSM), it was confirmed that Bs · t of the soft magnetic film 2 was 300 T · nm.
[0036]
Next, the substrate 1 on which the soft magnetic film 2 is formed is heated to 300 ° C., and the orientation control film 3 (thickness) is formed on the soft magnetic film 2 by a sputtering method using a NiTa target at a deposition gas pressure of 0.5 Pa. 10 nm).
Next, the intermediate film 4 (thickness: 10 nm) was formed by a sputtering method using a target composed of 65Co-30Cr-5B (65at% Co-30at% Cr-5at% B).
Next, a perpendicular magnetic recording film 5 (thickness: 25 nm) was formed by a sputtering method using a 63Co-20Cr-17Pt (63 at% Co-20 at% Cr-17 at% Pt) target.
When forming the orientation control film 3, the intermediate film 4, and the perpendicular magnetic recording film 5, Ar was used as a film forming gas.
Next, a protective film 6 (thickness: 5 nm) was formed by a CVD method.
Next, a lubricating film 7 made of perfluoropolyether was formed by dipping to obtain a magnetic recording medium. (See Table 1)
[0037]
(Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 3)
A magnetic recording medium was manufactured according to Example 1, except that the film forming gas pressure when forming the soft magnetic film 2 was changed. (See Table 1)
[0038]
The recording and reproducing characteristics of the magnetic recording media of these examples and comparative examples were evaluated. The evaluation of the recording / reproducing characteristics was performed using a read / write analyzer RWA1632 manufactured by GUZIK and a spin stand S1701MP.
In the evaluation of the recording and reproducing characteristics, the signal So-p was measured at a linear recording density of 50 kFCI using a single pole magnetic pole (single magnetic pole) in the writing section and a head using a GMR element in the reproducing section, and the noise N was measured. Was measured at a linear recording density of 600 kFCI. SNR was calculated using the following formula.
SNR = 20 × log (So-p / N)
Table 1 shows the test results.
[0039]
[Table 1]
Figure 2004030740
[0040]
According to Table 1, spike noise was generated in the comparative example where the film forming gas pressure was less than 2 Pa, whereas no spike noise was generated in the example where the film forming gas pressure was 2 Pa or more and 30 Pa or less. Understand.
Further, it can be seen that in the examples in which the film forming gas pressure is 2 Pa or more and 30 Pa or less, an excellent SNR was obtained as compared with the comparative example in which the film forming gas pressure exceeded 30 Pa.
[0041]
(Examples 5 to 10)
A magnetic recording medium was manufactured according to Example 1, except that the composition of the soft magnetic film 2 was as shown in Table 2.
The recording and reproduction characteristics of the magnetic recording media of these examples were evaluated. Table 2 shows the test results.
[0042]
[Table 2]
Figure 2004030740
[0043]
As shown in Table 2, the soft magnetic film 2 contains at least 70 at% of a magnetic element which is one or both of Co and Fe, and at least one of Zr, Hf, Nb, Ta, B, C, Al and Si. It can be seen that excellent noise characteristics were obtained with the magnetic recording medium provided with.
[0044]
(Examples 11 to 18)
A magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a film forming gas shown in Table 3 was used when forming the soft magnetic film 2.
The recording and reproduction characteristics of the magnetic recording media of these examples were evaluated. Table 3 shows the test results.
In the table, 100Ar means 100 vol% Ar, and indicates that the film forming gas is Ar. Further, those in which two or more kinds of substance names are described as the film formation gas indicate that a mixed gas composed of these two or more kinds of substances is used as the film formation gas. For example, 90Ar-10O 2 Are 90 vol% Ar and 10 vol% O 2 Means a mixed gas.
[0045]
[Table 3]
Figure 2004030740
[0046]
From Table 3, it can be seen that when the soft magnetic film 2 was formed, when the gas shown in the table was used as the film forming gas, generation of spike noise could be prevented.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, in the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention, a soft magnetic film is formed by a sputtering method, and a film forming gas pressure when forming the soft magnetic film is 2 Pa or more and 30 Pa or less. Therefore, formation of domain walls in the soft magnetic film can be suppressed, and generation of spike noise can be prevented. Therefore, noise characteristics such as SNR can be greatly improved.
Further, as compared with a conventional magnetic recording medium, the number of films formed can be suppressed, and productivity can be increased.
Therefore, the noise characteristics can be improved without lowering the productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view showing a first embodiment of a magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing an MH curve.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an MH curve.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a sputtering apparatus used for carrying out one embodiment of a method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing test results.
FIG. 6 is a diagram showing test results.
FIGS. 7A and 7B are schematic views showing an example of a magnetic recording / reproducing apparatus according to the present invention, wherein FIG. 7A shows the entire configuration, and FIG. 7B shows a magnetic head.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Non-magnetic substrate, 2 ... Soft magnetic film, 3 ... Orientation control film, 5 ... Perpendicular magnetic recording film, 6 ... Protective film, 8 ... Magnetic recording medium, 9 ..Medium drive unit, 10 ... magnetic head, 10a ... main magnetic pole, 10b ... auxiliary pole, 10c ... connection unit, 10d ... coil, 11 ... head drive unit, 12 ... Recording / playback signal processing system

Claims (6)

非磁性基板上に、軟磁性膜と、配向制御膜と、磁化容易軸が基板に対し主に垂直に配向した垂直磁気記録膜と、保護膜が設けられた磁気記録媒体を製造する方法であって、
前記軟磁性膜をスパッタ法を用いて形成し、軟磁性膜を形成する際の成膜ガス圧を2Pa以上30Pa以下とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
A method for manufacturing a magnetic recording medium provided with a soft magnetic film, an orientation control film, a perpendicular magnetic recording film whose easy axis of magnetization is oriented mainly perpendicular to the substrate, and a protective film on a non-magnetic substrate. hand,
A method for manufacturing a magnetic recording medium, wherein the soft magnetic film is formed by a sputtering method, and a film forming gas pressure for forming the soft magnetic film is 2 Pa or more and 30 Pa or less.
請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法において、軟磁性膜が、CoとFeのうちいずれか一方または両方である磁性元素を70at%以上含み、かつZr、Hf、Nb、Ta、B、C、Al、Siのうち1種以上を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。2. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the soft magnetic film contains at least 70 at% of a magnetic element that is one or both of Co and Fe, and Zr, Hf, Nb, Ta, B, and C. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising at least one of Al, Si and Al. 請求項1または2記載の磁気記録媒体の製造方法において、成膜ガスとして、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上を用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。3. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe is used as a film forming gas. 請求項1または2記載の磁気記録媒体の製造方法において、成膜ガスとして、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上に、O、N、COのうち1種以上を添加したものを用いることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。3. The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein at least one of O 2 , N 2 , and CO 2 is added to at least one of Ne, Ar, Kr, and Xe as a film forming gas. What is claimed is: 1. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising: 請求項1〜4のうちいずれか1項記載の磁気記録媒体の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする磁気記録媒体。A magnetic recording medium manufactured by the method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1. 請求項5記載の磁気記録媒体と、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ていることを特徴とする磁気記録再生装置。6. A magnetic recording / reproducing apparatus comprising: the magnetic recording medium according to claim 5; and a magnetic head for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium.
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