JP2004227667A - 磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層における記録分解能を向上すること。
【解決手段】垂直磁気異方性を有する記録磁性層１１を備える磁気記録媒体Ｘ１の製造方法において、基材の上に非磁性材料１１ｂを堆積することによって非磁性材料膜を形成するための工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子１１ａ’を形成するための工程と、磁性化可能粒子１１ａ’に対してイオンを照射することにより当該磁性化可能粒子１１ａ’を非磁性材料膜の内部へと移動させるための工程（ａ）と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子１１ａ’を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層１１を形成するための工程（ｂ）と、を行う。
【選択図】 図６
【解決手段】垂直磁気異方性を有する記録磁性層１１を備える磁気記録媒体Ｘ１の製造方法において、基材の上に非磁性材料１１ｂを堆積することによって非磁性材料膜を形成するための工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子１１ａ’を形成するための工程と、磁性化可能粒子１１ａ’に対してイオンを照射することにより当該磁性化可能粒子１１ａ’を非磁性材料膜の内部へと移動させるための工程（ａ）と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子１１ａ’を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層１１を形成するための工程（ｂ）と、を行う。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開平１１−１１０７５７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１３は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１３では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１４は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録磁性層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録磁性層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録磁性層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録磁性層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録磁性層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１３に示すように、磁気ディスクＸ３の記録磁性層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録磁性層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録磁性層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録磁性層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスクＸ３の製造においては、記録磁性層３１は、一般に、所定の磁性材料を堆積成長させた後に、当該磁性材料において高い保磁力を生じさせるべく比較的に高温で加熱処理することによって、形成される。記録磁性層３１は、磁性機能を発現する磁性粒子により構成されており、このような加熱処理を経ると、近隣の磁性粒子どうしが結合して成長する傾向にある。しかしながら、記録磁性層３１における磁性粒子の粒径が大きいほど、当該記録磁性層３１における記録ノイズは大きくなり、記録分解能が低下してしまう。このように、磁気記録媒体の製造に係る従来の技術は、記録磁性層３１において充分な記録分解能を達成するうえで困難性を有する。
【０００８】
本発明は、このような状況の下で考え出されたものであって、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において記録磁性層の記録分解能を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、非磁性材料膜が積層形成される露出面を有するベース材であって、基板単体、および、密着層や軟磁性層が既に積層形成された基板を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１０】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第１の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。このような記録磁性層形成工程では、微小粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１１】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１２】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を非磁性材料膜上に形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、垂直磁気異方性を有する磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。記録磁性層を構成する磁性粒子は、粒子形成工程にて所望の小さな粒径で形成され得る。磁性粒子の粒径が小さいほど、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１４】
このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１５】
本発明の第１および第２の側面において、好ましくは、粒子形成工程では、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００１６】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第３の側面に係る製造方法においては、磁性化可能膜形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な所定の非磁性膜が、磁性化可能膜として非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、イオン照射工程にて、磁性化可能膜が非磁性材料膜の内部へと埋没される。このとき、磁性化可能膜は、それ自身の表面張力の作用を利用して粒子化させることができる。その結果、非磁性材料膜内に磁性化可能粒子が形成されることとなる。本工程では、磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。当該記録磁性層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１８】
このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１９】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程の前に、基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための工程を更に含む。垂直磁気異方化層とは、記録磁性層における垂直磁気異方性を高めるための層であって、非磁性材料膜中の磁性粒子の垂直磁気異方性が高まるように当該粒子の結晶格子の配向に影響を与える結晶格子構造を有する。第１および第３の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、非磁性材料膜内の磁性化可能粒子が記録磁性層形成工程にて磁性粒子へと変化する際に、当該粒子は、垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ磁性化し、当該粒子の獲得する磁性の垂直磁気異方性は高まる。第２の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、イオン照射工程にて非磁性材料膜の内部へと移動する磁性粒子は、当該垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ非磁性材料膜中にて所定の配向で配列し、当該磁性粒子の有する垂直磁気異方性は高まる。このような垂直磁気異方化層は、例えば酸化マグネシウムより形成することができる。垂直磁気異方化層を形成する場合、好ましくは、非磁性材料膜形成工程において、非磁性材料膜は、記録磁性層と実質的に同一の厚さで形成される。
【００２０】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程または垂直磁気異方化層形成工程の前に、基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む。軟磁性層は記録磁性層の記録感度を向上するために設けられるものであって、比較的に高透磁率の磁性膜により構成される。本発明は、このようないわゆる裏打ち軟磁性層を具備する磁気記録媒体を製造するための方法として実施するのが好ましい。
【００２１】
好ましくは、記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録磁性層を構成する材料として好適である。また、本発明で用いられる非磁性材料は、好ましくは非磁性酸化物であり、より好ましくは酸化ケイ素または酸化アルミニウムである。このような非磁性材料は、磁性化可能粒子または磁性粒子を受容する非磁性材料膜を形成するうえで好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る方法によって製造される磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録磁性層１１と、軟磁性層１２と、非磁性層１３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２３】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、またはセラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２４】
記録磁性層１１は、磁性を発現するための磁性粒子１１ａが非磁性材料１１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子１１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子１１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料１１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層１１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層１１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００２５】
軟磁性層１２は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１２の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１２は、比較的に小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。このような軟磁性層１２は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１２の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２６】
非磁性層１３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するためのものである。非磁性層１４は、記録磁性層１１の非磁性材料１１ｂと連続し、同一材料よりなる。非磁性層１３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００２７】
密着層１４は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，またはＮｉＡｌよりなる。密着層１４の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１５は、記録磁性層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン，ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１５の膜さは、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００２８】
図５および図６は、磁気記録媒体Ｘ１の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図５（ａ）に示すような積層構造体を形成する。密着層１４および軟磁性層１２は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図５（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料１１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層１１および非磁性層１３において所望の厚さを得るための膜厚で、非磁性材料１１ｂは成膜される。
【００２９】
次に、図５（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料１１ｂの上に複数の微粒子１１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’を形成する。本工程では、微粒子１１ａ’は所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子１１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料１１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子１１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料１１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子１１ａ’は、より小径で粒子化する傾向にある。
【００３０】
次に、このようにして形成した微粒子１１ａ’を、図６（ａ）に示すように、非磁性材料１１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子１１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料１１ｂの内部へと微粒子１１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子１１ａ’は非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００３１】
次に、加熱処理を施すことによって、図６（ｂ）に示すように、微粒子１１ａ’を磁性化させて磁性粒子１１ａを形成する。これにより、非磁性材料１１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１３と記録磁性層１１が形成されることとなる。本工程では、微粒子１１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子１１ａ’の周りには非磁性材料１１ｂが存在し、この非磁性材料１１ｂが障壁となって、近隣の微粒子１１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子１１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００３２】
次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図６（ｃ）に示すように、記録磁性層１１の上に保護膜１５を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図５（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図６（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料１１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１および非磁性層１３が形成されることとなる。そのため、図６（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料１１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、図７（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜１１ａ’’を形成してもよい。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の磁性化可能膜１１ａ’’を形成する。磁性化可能膜１１ａ’’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。
【００３５】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜１１ａ’’の上方から照射することによって、図７（ｂ）に示すように、磁性化可能膜１１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料１１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料１１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜１１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図６（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子１１ａ’の磁性化工程、および、図６（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３６】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１に対して保護膜１５を介して記録用の磁気ヘッドを近接して対向させ、当該磁気ヘッドにより、記録磁性層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て軟磁性層１２にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録磁性層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層１１において、所定の信号に対応する磁区が記録されることとなる。一方、磁気記録媒体Ｘ１の再生に際しては、記録磁性層１１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層１１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【００３７】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層１１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００３８】
また、磁気記録媒体Ｘ１は、記録磁性層１１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ１の製造方法においては、上述のように、記録磁性層１１の磁性を発現するための磁性粒子１１ａを、非磁性材料１１ｂの内部にて微小に形成することができる。磁気記録媒体においては、記録磁性層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録磁性層の記録分解能は高くなることが知られている。上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１の磁性機能を発現する磁性粒子１１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００３９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録磁性層２１と、軟磁性層１２と、非磁性層２３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図９に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層１１とは異なる記録磁性層２１および非磁性層１３とは異なる非磁性層２３を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００４０】
記録磁性層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子２１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料２１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層２１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層２１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００４１】
非磁性層２３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層２１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するための層であって、且つ、記録磁性層２１における垂直磁気異方性を高めるための層である。非磁性層２３は例えばＭｇＯよりなる。非磁性層２３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００４２】
図１０および図１１は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４、軟磁性層１２、および非磁性層２３を順次積層形成することによって、図１０（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図１０（ｂ）に示すように、非磁性層２３の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層２１において所望の厚さを得るべく当該記録磁性層２１と略同一の膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。次に、図１０（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上にスパッタリング法により微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の形成に関して図５（ｃ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を形成する。
【００４３】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図１１（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の埋没に関して図６（ａ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を埋没させる。次に、加熱処理を施すことによって、図１１（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、記録磁性層２１が形成されることとなる。本工程では、微粒子２１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図１１（ｃ）に示すように、記録磁性層２１の上に保護膜１５を形成する。
【００４４】
以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。また、磁気記録媒体Ｘ２の記録および再生については、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様にして行うことができる。
【００４５】
磁気記録媒体Ｘ２においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層２１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ２では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００４６】
また、磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録磁性層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。加えて、垂直磁気異方化機能を有する非磁性層２３の作用により、図１１（ｂ）を参照して上述した工程においては、磁性粒子２１ａは高い垂直磁気異方性を獲得することができ、その結果、磁気記録媒体Ｘ２における記録磁性層２１は高い垂直磁気異方性を呈するようになる。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体においては、記録磁性層の垂直磁気異方性が高いほど、当該記録磁性層の記録分解能は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ２においては、記録磁性層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成するとともに、当該記録磁性層２１において高い垂直磁気異方性を達成することができ、従って、記録磁性層２１において高い記録分解能が得られるのである。
【００４７】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図１０（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような手法を採用する場合には、図１１（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の記録磁性層２１が形成されることとなる。そのため、図１１（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４８】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図１０（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、図１２（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜２１ａ’’を形成してもよい。具体的には、第１の実施形態において磁性化可能膜１１ａ’’に関して上述したのと同様である。
【００４９】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜２１ａ’’の上方から照射することによって、図１２（ｂ）に示すように、磁性化可能膜２１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料２１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料２１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜２１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図１１（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子２１ａ’の磁性化工程、および、図１１（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００５０】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００５１】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ／ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００５２】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ（テスラ）であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ５０Ｐｔ５０ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ／ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、赤外線ヒータを使用して基板を３００℃に加熱しながら行った。この加熱により、ＦｅＰｔの凝集作用ないし粒子化は促進される。
【００５４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、非磁性層（厚さ約６ｎｍ）と、その上の記録磁性層（厚さ約６ｎｍ）とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が非磁性材料膜に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても微粒子は当該膜内にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００５５】
次に、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ／ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５６】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体の再生特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、当該再生信号の出力を検出した。その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．６７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは２μＶｒｍｓであった。同様にして、線記録密度８００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．０２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価値、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩについては、本実施例の磁気記録媒体は４２．５ｄＢであった。
【００５７】
【比較例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
本比較例の磁気記録媒体の作製においては、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４１ｎｍ／ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により当該非磁性層上にＦｅ５０Ｐｔ５０を成膜することによって、厚さ１０ｎｍの記録磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとした。次に、このようにして形成されたＦｅＰｔ膜を加熱処理（加熱温度４００℃、加熱時間６０ｓ）することによって、ＦｅＰｔ膜を規則合金化して垂直磁気異方性の磁性を獲得させた。次に、当該ＦｅＰｔ膜上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ５ｎｍ）を形成した。
【００５８】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した本比較例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例１の磁気記録媒体は、比較例１の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが判る。
【００５９】
【実施例２】
非磁性材料膜（厚さ１２ｎｍ）の形成において、ＳｉＯ２を成膜したのに代えてＡｌ２Ｏ３を成膜し、且つ、イオン照射工程において、照射イオンのエネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例１と同様にして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして再生特性を調べたところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【００６０】
【実施例３】
図８に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。
【００６１】
次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＭｇＯを成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。この非磁性層は、後に形成される磁性粒子の呈する垂直磁気異方性を高めるように当該磁性粒子の結晶配向を揃えるために設けた垂直磁気異方化層であって、当該非磁性層を構成するＭｇＯは（００１）配向していた。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．８Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ／ｍｉｎとした。また、本スパッタリングは、ＭｇＯにおいて高い配向性を得るため、ガラス基板全体を２５０℃に加熱しながら行った。
【００６２】
次に、スパッタリング法によりＭｇＯ非磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ６ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００６３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ５０Ｐｔ５０ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、基板を４００℃で加熱しつつ行った。
【００６４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において記録磁性層が形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。本工程により、ＦｅＰｔ微粒子は、非磁性材料膜に進入してＭｇＯ非磁性層に接触した。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁性を獲得した。このとき、ＭｇＯの（１００）面と格子整合のよいＦｅＰｔの（００１）面がエピタキシャル成長し、その結果、ＦｅＰｔ微粒子では膜面に対して垂直方向に磁化容易軸が形成された。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔであった。本実施例における記録磁性層は、実施例１のそれに比べて保磁力が約４ｋＯｅ程度大きくなっている。この保磁力の向上は、ＦｅＰｔ微粒子を磁性化するための加熱処理の際に、ＭｇＯ非磁性層の存在によりＦｅＰｔ微粒子が垂直磁気異方性を呈するのに好適な配向が助長されたためであると考えられる。
【００６５】
次に、実施例１と同様にして、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００６６】
【実施例４〜９】
Ｆｅ５０Ｐｔ５０よりなる微粒子に代えて、Ｐｄ４５Ｆｅ５５（実施例４）、Ｐｄ５０Ｆｅ５０（実施例５）、Ｐｄ６０Ｆｅ４０（実施例６）、Ｐｔ４０Ｃｏ６０（実施例７）、Ｐｔ５０Ｃｏ５０（実施例８）、またはＰｔ６０Ｃｏ４０（実施例９）よりなる微粒子を非磁性材料膜上に形成し、且つ、イオン照射工程の後に４００℃で１０分間の加熱処理に代えて４５０℃で１５分間の加熱処理を行なった以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、各記録磁性層内の磁性粒子は、その〈００１〉方向の結晶軸が膜面に対して垂直方向に向くように配向し、各記録磁性層は垂直磁化膜となっていた。また、各記録磁性層において、保磁力Ｈｃは８ｋＯｅ程度であり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔ程度であった。
【００６７】
【実施例１０〜１５】
ＳｉＯ２よりなる非磁性材料膜の厚さを、１２ｎｍに代えて４ｎｍ（実施例１０）、６ｎｍ（実施例１１）、７ｎｍ（実施例１２）、１０ｎｍ（実施例１３）、１２ｎｍ（実施例１４）、または１５ｎｍ（実施例１５）とした以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、非磁性材料膜の厚さが７ｎｍまでの場合には、ＦｅＰｔ微粒子がＭｇＯ非磁性層に沿って垂直磁化膜となり、その保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅ程度であることが判った。また、非磁性材料膜の膜さが８ｎｍより厚くなると、保磁力Ｈｃは７ｋＯｅ程度に小さくなることが判った。非磁性材料膜の厚さが小さくなるほど記録磁性層の保磁力Ｈｃが大きくなるのは、ＦｅＰｔ微粒子とＭｇＯ非磁性層との間の距離が小さくなるほど、ＦｅＰｔ微粒子の磁性化におけるＭｇＯ非磁性層の影響が強くなり、垂直磁気異方化が促進されるためと考えられる。
【００６８】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６９】
（付記１）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記２）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記３）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記４）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、
前記磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、前記非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記５）前記非磁性材料膜形成工程の前に、前記基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための垂直磁気異方化層形成工程を更に含む、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記６）前記垂直磁気異方化層は酸化マグネシウムよりなる、付記５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記７）前記非磁性材料膜形成工程において、前記非磁性材料膜は、前記記録磁性層と同一の厚さで形成される、付記５または６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記８）前記非磁性材料膜形成工程または前記垂直磁気異方化層形成工程の前に、前記基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）前記記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記１から９のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性酸化物は、酸化ケイ素または酸化アルミニウムである、付記１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層において、記録分解能の向上を図ることができる。したがって、本発明に係る製造方法は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において高記録密度を実現するうえで好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録磁性層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図６】図５に続く工程を表す。
【図７】図５（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図９】図８に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図１０】図８に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図１１】図１０に続く工程を表す。
【図１２】図１０（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図１３】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１４】図１３に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１，２１ 記録磁性層
１１ａ，２１ａ 磁性粒子
１１ａ’，２１ａ’ 微粒子
１１ａ’’，２１ａ’’ 磁性化可能膜
１１ｂ，２１ｂ 非磁性材料
１２ 軟磁性層
１３，２３ 非磁性層
１４ 密着層
１５ 保護膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開平１１−１１０７５７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１３は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１３では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１４は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録磁性層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録磁性層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録磁性層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録磁性層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録磁性層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１３に示すように、磁気ディスクＸ３の記録磁性層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録磁性層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録磁性層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録磁性層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスクＸ３の製造においては、記録磁性層３１は、一般に、所定の磁性材料を堆積成長させた後に、当該磁性材料において高い保磁力を生じさせるべく比較的に高温で加熱処理することによって、形成される。記録磁性層３１は、磁性機能を発現する磁性粒子により構成されており、このような加熱処理を経ると、近隣の磁性粒子どうしが結合して成長する傾向にある。しかしながら、記録磁性層３１における磁性粒子の粒径が大きいほど、当該記録磁性層３１における記録ノイズは大きくなり、記録分解能が低下してしまう。このように、磁気記録媒体の製造に係る従来の技術は、記録磁性層３１において充分な記録分解能を達成するうえで困難性を有する。
【０００８】
本発明は、このような状況の下で考え出されたものであって、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において記録磁性層の記録分解能を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、非磁性材料膜が積層形成される露出面を有するベース材であって、基板単体、および、密着層や軟磁性層が既に積層形成された基板を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１０】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第１の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。このような記録磁性層形成工程では、微小粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１１】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１２】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を非磁性材料膜上に形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、垂直磁気異方性を有する磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。記録磁性層を構成する磁性粒子は、粒子形成工程にて所望の小さな粒径で形成され得る。磁性粒子の粒径が小さいほど、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１４】
このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１５】
本発明の第１および第２の側面において、好ましくは、粒子形成工程では、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００１６】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第３の側面に係る製造方法においては、磁性化可能膜形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な所定の非磁性膜が、磁性化可能膜として非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、イオン照射工程にて、磁性化可能膜が非磁性材料膜の内部へと埋没される。このとき、磁性化可能膜は、それ自身の表面張力の作用を利用して粒子化させることができる。その結果、非磁性材料膜内に磁性化可能粒子が形成されることとなる。本工程では、磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。当該記録磁性層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１８】
このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１９】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程の前に、基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための工程を更に含む。垂直磁気異方化層とは、記録磁性層における垂直磁気異方性を高めるための層であって、非磁性材料膜中の磁性粒子の垂直磁気異方性が高まるように当該粒子の結晶格子の配向に影響を与える結晶格子構造を有する。第１および第３の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、非磁性材料膜内の磁性化可能粒子が記録磁性層形成工程にて磁性粒子へと変化する際に、当該粒子は、垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ磁性化し、当該粒子の獲得する磁性の垂直磁気異方性は高まる。第２の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、イオン照射工程にて非磁性材料膜の内部へと移動する磁性粒子は、当該垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ非磁性材料膜中にて所定の配向で配列し、当該磁性粒子の有する垂直磁気異方性は高まる。このような垂直磁気異方化層は、例えば酸化マグネシウムより形成することができる。垂直磁気異方化層を形成する場合、好ましくは、非磁性材料膜形成工程において、非磁性材料膜は、記録磁性層と実質的に同一の厚さで形成される。
【００２０】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程または垂直磁気異方化層形成工程の前に、基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む。軟磁性層は記録磁性層の記録感度を向上するために設けられるものであって、比較的に高透磁率の磁性膜により構成される。本発明は、このようないわゆる裏打ち軟磁性層を具備する磁気記録媒体を製造するための方法として実施するのが好ましい。
【００２１】
好ましくは、記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録磁性層を構成する材料として好適である。また、本発明で用いられる非磁性材料は、好ましくは非磁性酸化物であり、より好ましくは酸化ケイ素または酸化アルミニウムである。このような非磁性材料は、磁性化可能粒子または磁性粒子を受容する非磁性材料膜を形成するうえで好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る方法によって製造される磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録磁性層１１と、軟磁性層１２と、非磁性層１３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２３】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、またはセラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２４】
記録磁性層１１は、磁性を発現するための磁性粒子１１ａが非磁性材料１１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子１１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子１１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料１１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層１１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層１１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００２５】
軟磁性層１２は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１２の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１２は、比較的に小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。このような軟磁性層１２は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１２の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２６】
非磁性層１３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するためのものである。非磁性層１４は、記録磁性層１１の非磁性材料１１ｂと連続し、同一材料よりなる。非磁性層１３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００２７】
密着層１４は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，またはＮｉＡｌよりなる。密着層１４の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１５は、記録磁性層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン，ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１５の膜さは、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００２８】
図５および図６は、磁気記録媒体Ｘ１の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図５（ａ）に示すような積層構造体を形成する。密着層１４および軟磁性層１２は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図５（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料１１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層１１および非磁性層１３において所望の厚さを得るための膜厚で、非磁性材料１１ｂは成膜される。
【００２９】
次に、図５（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料１１ｂの上に複数の微粒子１１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’を形成する。本工程では、微粒子１１ａ’は所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子１１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料１１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子１１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料１１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子１１ａ’は、より小径で粒子化する傾向にある。
【００３０】
次に、このようにして形成した微粒子１１ａ’を、図６（ａ）に示すように、非磁性材料１１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子１１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料１１ｂの内部へと微粒子１１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子１１ａ’は非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００３１】
次に、加熱処理を施すことによって、図６（ｂ）に示すように、微粒子１１ａ’を磁性化させて磁性粒子１１ａを形成する。これにより、非磁性材料１１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１３と記録磁性層１１が形成されることとなる。本工程では、微粒子１１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子１１ａ’の周りには非磁性材料１１ｂが存在し、この非磁性材料１１ｂが障壁となって、近隣の微粒子１１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子１１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００３２】
次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図６（ｃ）に示すように、記録磁性層１１の上に保護膜１５を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図５（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図６（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料１１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１および非磁性層１３が形成されることとなる。そのため、図６（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料１１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、図７（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜１１ａ’’を形成してもよい。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の磁性化可能膜１１ａ’’を形成する。磁性化可能膜１１ａ’’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。
【００３５】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜１１ａ’’の上方から照射することによって、図７（ｂ）に示すように、磁性化可能膜１１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料１１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料１１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜１１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図６（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子１１ａ’の磁性化工程、および、図６（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３６】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１に対して保護膜１５を介して記録用の磁気ヘッドを近接して対向させ、当該磁気ヘッドにより、記録磁性層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て軟磁性層１２にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録磁性層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層１１において、所定の信号に対応する磁区が記録されることとなる。一方、磁気記録媒体Ｘ１の再生に際しては、記録磁性層１１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層１１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【００３７】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層１１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００３８】
また、磁気記録媒体Ｘ１は、記録磁性層１１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ１の製造方法においては、上述のように、記録磁性層１１の磁性を発現するための磁性粒子１１ａを、非磁性材料１１ｂの内部にて微小に形成することができる。磁気記録媒体においては、記録磁性層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録磁性層の記録分解能は高くなることが知られている。上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１の磁性機能を発現する磁性粒子１１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００３９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録磁性層２１と、軟磁性層１２と、非磁性層２３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図９に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層１１とは異なる記録磁性層２１および非磁性層１３とは異なる非磁性層２３を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００４０】
記録磁性層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子２１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料２１ｂは、例えば、ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層２１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層２１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００４１】
非磁性層２３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層２１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するための層であって、且つ、記録磁性層２１における垂直磁気異方性を高めるための層である。非磁性層２３は例えばＭｇＯよりなる。非磁性層２３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００４２】
図１０および図１１は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４、軟磁性層１２、および非磁性層２３を順次積層形成することによって、図１０（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図１０（ｂ）に示すように、非磁性層２３の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層２１において所望の厚さを得るべく当該記録磁性層２１と略同一の膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。次に、図１０（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上にスパッタリング法により微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の形成に関して図５（ｃ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を形成する。
【００４３】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図１１（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の埋没に関して図６（ａ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を埋没させる。次に、加熱処理を施すことによって、図１１（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、記録磁性層２１が形成されることとなる。本工程では、微粒子２１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図１１（ｃ）に示すように、記録磁性層２１の上に保護膜１５を形成する。
【００４４】
以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。また、磁気記録媒体Ｘ２の記録および再生については、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様にして行うことができる。
【００４５】
磁気記録媒体Ｘ２においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層２１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ２では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００４６】
また、磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録磁性層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。加えて、垂直磁気異方化機能を有する非磁性層２３の作用により、図１１（ｂ）を参照して上述した工程においては、磁性粒子２１ａは高い垂直磁気異方性を獲得することができ、その結果、磁気記録媒体Ｘ２における記録磁性層２１は高い垂直磁気異方性を呈するようになる。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体においては、記録磁性層の垂直磁気異方性が高いほど、当該記録磁性層の記録分解能は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ２においては、記録磁性層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成するとともに、当該記録磁性層２１において高い垂直磁気異方性を達成することができ、従って、記録磁性層２１において高い記録分解能が得られるのである。
【００４７】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図１０（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような手法を採用する場合には、図１１（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の記録磁性層２１が形成されることとなる。そのため、図１１（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４８】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図１０（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、図１２（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜２１ａ’’を形成してもよい。具体的には、第１の実施形態において磁性化可能膜１１ａ’’に関して上述したのと同様である。
【００４９】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜２１ａ’’の上方から照射することによって、図１２（ｂ）に示すように、磁性化可能膜２１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料２１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料２１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜２１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図１１（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子２１ａ’の磁性化工程、および、図１１（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００５０】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００５１】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ／ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００５２】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ／ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ（テスラ）であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００５３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ５０Ｐｔ５０ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ／ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、赤外線ヒータを使用して基板を３００℃に加熱しながら行った。この加熱により、ＦｅＰｔの凝集作用ないし粒子化は促進される。
【００５４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、非磁性層（厚さ約６ｎｍ）と、その上の記録磁性層（厚さ約６ｎｍ）とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が非磁性材料膜に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても微粒子は当該膜内にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００５５】
次に、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ／ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５６】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体の再生特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、当該再生信号の出力を検出した。その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．６７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは２μＶｒｍｓであった。同様にして、線記録密度８００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．０２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価値、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩについては、本実施例の磁気記録媒体は４２．５ｄＢであった。
【００５７】
【比較例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
本比較例の磁気記録媒体の作製においては、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４１ｎｍ／ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により当該非磁性層上にＦｅ５０Ｐｔ５０を成膜することによって、厚さ１０ｎｍの記録磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとした。次に、このようにして形成されたＦｅＰｔ膜を加熱処理（加熱温度４００℃、加熱時間６０ｓ）することによって、ＦｅＰｔ膜を規則合金化して垂直磁気異方性の磁性を獲得させた。次に、当該ＦｅＰｔ膜上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ５ｎｍ）を形成した。
【００５８】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した本比較例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ／Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例１の磁気記録媒体は、比較例１の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが判る。
【００５９】
【実施例２】
非磁性材料膜（厚さ１２ｎｍ）の形成において、ＳｉＯ２を成膜したのに代えてＡｌ２Ｏ３を成膜し、且つ、イオン照射工程において、照射イオンのエネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例１と同様にして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。Ａｌ２Ｏ３は、ＳｉＯ２よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして再生特性を調べたところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【００６０】
【実施例３】
図８に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ８５Ｚｒ１０Ｎｂ５、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。
【００６１】
次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＭｇＯを成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。この非磁性層は、後に形成される磁性粒子の呈する垂直磁気異方性を高めるように当該磁性粒子の結晶配向を揃えるために設けた垂直磁気異方化層であって、当該非磁性層を構成するＭｇＯは（００１）配向していた。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．８Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ／ｍｉｎとした。また、本スパッタリングは、ＭｇＯにおいて高い配向性を得るため、ガラス基板全体を２５０℃に加熱しながら行った。
【００６２】
次に、スパッタリング法によりＭｇＯ非磁性層上にＳｉＯ２を成膜することによって、厚さ６ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとした。
【００６３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ５０Ｐｔ５０ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ／ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、基板を４００℃で加熱しつつ行った。
【００６４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において記録磁性層が形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。本工程により、ＦｅＰｔ微粒子は、非磁性材料膜に進入してＭｇＯ非磁性層に接触した。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁性を獲得した。このとき、ＭｇＯの（１００）面と格子整合のよいＦｅＰｔの（００１）面がエピタキシャル成長し、その結果、ＦｅＰｔ微粒子では膜面に対して垂直方向に磁化容易軸が形成された。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔであった。本実施例における記録磁性層は、実施例１のそれに比べて保磁力が約４ｋＯｅ程度大きくなっている。この保磁力の向上は、ＦｅＰｔ微粒子を磁性化するための加熱処理の際に、ＭｇＯ非磁性層の存在によりＦｅＰｔ微粒子が垂直磁気異方性を呈するのに好適な配向が助長されたためであると考えられる。
【００６５】
次に、実施例１と同様にして、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００６６】
【実施例４〜９】
Ｆｅ５０Ｐｔ５０よりなる微粒子に代えて、Ｐｄ４５Ｆｅ５５（実施例４）、Ｐｄ５０Ｆｅ５０（実施例５）、Ｐｄ６０Ｆｅ４０（実施例６）、Ｐｔ４０Ｃｏ６０（実施例７）、Ｐｔ５０Ｃｏ５０（実施例８）、またはＰｔ６０Ｃｏ４０（実施例９）よりなる微粒子を非磁性材料膜上に形成し、且つ、イオン照射工程の後に４００℃で１０分間の加熱処理に代えて４５０℃で１５分間の加熱処理を行なった以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、各記録磁性層内の磁性粒子は、その〈００１〉方向の結晶軸が膜面に対して垂直方向に向くように配向し、各記録磁性層は垂直磁化膜となっていた。また、各記録磁性層において、保磁力Ｈｃは８ｋＯｅ程度であり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔ程度であった。
【００６７】
【実施例１０〜１５】
ＳｉＯ２よりなる非磁性材料膜の厚さを、１２ｎｍに代えて４ｎｍ（実施例１０）、６ｎｍ（実施例１１）、７ｎｍ（実施例１２）、１０ｎｍ（実施例１３）、１２ｎｍ（実施例１４）、または１５ｎｍ（実施例１５）とした以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、非磁性材料膜の厚さが７ｎｍまでの場合には、ＦｅＰｔ微粒子がＭｇＯ非磁性層に沿って垂直磁化膜となり、その保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅ程度であることが判った。また、非磁性材料膜の膜さが８ｎｍより厚くなると、保磁力Ｈｃは７ｋＯｅ程度に小さくなることが判った。非磁性材料膜の厚さが小さくなるほど記録磁性層の保磁力Ｈｃが大きくなるのは、ＦｅＰｔ微粒子とＭｇＯ非磁性層との間の距離が小さくなるほど、ＦｅＰｔ微粒子の磁性化におけるＭｇＯ非磁性層の影響が強くなり、垂直磁気異方化が促進されるためと考えられる。
【００６８】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６９】
（付記１）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記２）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記３）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記４）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、
前記磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、前記非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記５）前記非磁性材料膜形成工程の前に、前記基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための垂直磁気異方化層形成工程を更に含む、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記６）前記垂直磁気異方化層は酸化マグネシウムよりなる、付記５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記７）前記非磁性材料膜形成工程において、前記非磁性材料膜は、前記記録磁性層と同一の厚さで形成される、付記５または６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記８）前記非磁性材料膜形成工程または前記垂直磁気異方化層形成工程の前に、前記基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）前記記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記１から９のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性酸化物は、酸化ケイ素または酸化アルミニウムである、付記１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層において、記録分解能の向上を図ることができる。したがって、本発明に係る製造方法は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において高記録密度を実現するうえで好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録磁性層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図６】図５に続く工程を表す。
【図７】図５（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図９】図８に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図１０】図８に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図１１】図１０に続く工程を表す。
【図１２】図１０（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図１３】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１４】図１３に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１，２１ 記録磁性層
１１ａ，２１ａ 磁性粒子
１１ａ’，２１ａ’ 微粒子
１１ａ’’，２１ａ’’ 磁性化可能膜
１１ｂ，２１ｂ 非磁性材料
１２ 軟磁性層
１３，２３ 非磁性層
１４ 密着層
１５ 保護膜
Claims (5)
- 垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。 - 垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。 - 前記非磁性材料膜形成工程の前に、前記基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための垂直磁気異方化層形成工程を更に含む、請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記垂直磁気異方化層は酸化マグネシウムよりなる、請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記非磁性材料膜形成工程または前記垂直磁気異方化層形成工程の前に、前記基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
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