JP2006302426A - Perpendicular magnetic recording medium and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体およびその製造方法に関する。特に詳細には、コンピューター、AV機器等の外部記憶装置として用いられる固定磁気ディスク装置に搭載される垂直磁気記録媒体およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium mounted on various magnetic recording apparatuses and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium mounted on a fixed magnetic disk device used as an external storage device such as a computer or AV equipment, and a method for manufacturing the same.
1997年以降、HDDの記録密度は年率60〜100%の割合で急速に増加してきた。最近ではその勢いを減じつつあるものの、今後も毎年30〜60%の割合で増加し続けると予測されている。このような著しい成長の結果、これまで用いられてきた面内記録方式が、熱揺らぎの問題のため、いよいよその限界に近づこうとしている。熱揺らぎとは、記録した信号を安定に保持できなくなる現象であり、面内記録方式では記録密度が上昇するに従い熱揺らぎが大きくなる。このような状況から、面内記録方式と正反対の特徴、即ち記録密度の増大に伴いビットの安定性が増すという特性を有する垂直記録方式の開発が活発化している。
垂直磁気記録媒体は主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護層、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。
Since 1997, the recording density of HDDs has increased rapidly at an annual rate of 60-100%. Although the momentum is decreasing recently, it is predicted that it will continue to increase at a rate of 30-60% every year. As a result of such remarkable growth, the in-plane recording method used so far is approaching its limit due to the problem of thermal fluctuation. Thermal fluctuation is a phenomenon in which a recorded signal cannot be held stably. In the in-plane recording method, thermal fluctuation increases as the recording density increases. Under such circumstances, development of a perpendicular recording system having characteristics opposite to the in-plane recording system, that is, a characteristic that the bit stability increases with an increase in recording density, has been activated.
A perpendicular magnetic recording medium mainly includes a magnetic recording layer of a hard magnetic material, an underlayer for orienting the magnetic recording layer in a desired direction, a protective layer for protecting the surface of the magnetic recording layer, and recording on the recording layer It is composed of a backing layer of a soft magnetic material that plays a role of concentrating the magnetic flux generated by the magnetic head used in the above.
媒体の基本的な特性を向上させるには、出力−ノイズ比(SNR)を向上させることが必要である。特に、低ノイズ化は、媒体の高密度化を進める上で非常に重要な要素であり、これまでに低ノイズ化に向けた様々な取り組みがなされている。中でも、磁気記録層において粒界への非磁性物質の偏析を促進することは、磁性結晶粒間の交換相互作用を低減し、磁化反転単位を小さくして媒体ノイズを低減することに繋がることから、偏析を促進するための材料やプロセスが検討されている。
垂直磁気記録媒体の磁気記録層材料としては、これまで主にCoCrPtやCoCrTaなどの合金材料が検討されてきた。これらの合金材料では、磁性結晶粒界に非磁性材料であるCrが偏析することにより、個々の磁性結晶粒が磁気的に分離され、高い保磁力(Hc)など磁気記録媒体として必要な特性を発現する。このような磁性結晶粒界へのCrの偏析は、面内媒体では、加熱や基板バイアス印加など成膜プロセスの工夫により促進されてきた。しかしながら、垂直磁気記録媒体では、面内媒体とは異なり、加熱や基板バイアス印加を施してもCrの偏析量が少なく、それが原因で媒体ノイズが高くなってしまうことが問題となっていた。
In order to improve the basic characteristics of the medium, it is necessary to improve the output-noise ratio (SNR). In particular, low noise is a very important factor in increasing the density of media, and various efforts have been made to reduce noise. Above all, promoting the segregation of nonmagnetic substances to the grain boundaries in the magnetic recording layer reduces the exchange interaction between magnetic crystal grains and leads to a reduction in medium noise by reducing the magnetization reversal unit. Materials and processes to promote segregation have been studied.
As magnetic recording layer materials for perpendicular magnetic recording media, alloy materials such as CoCrPt and CoCrTa have been studied so far. In these alloy materials, Cr, which is a non-magnetic material, segregates at the magnetic crystal grain boundaries, so that individual magnetic crystal grains are magnetically separated, and have characteristics necessary for a magnetic recording medium such as high coercive force (Hc). To express. Such segregation of Cr to the magnetic crystal grain boundary has been promoted in the in-plane medium by devising a film forming process such as heating or applying a substrate bias. However, unlike the in-plane medium, the perpendicular magnetic recording medium has a problem in that even when heating or applying a substrate bias is applied, the amount of Cr segregation is small, which causes the medium noise to increase.
この問題の解決方法として、酸化物を磁性結晶粒界に偏析させることにより、磁性結晶粒の磁気的な分離を促進するCoPtCrO磁気記録層(例えば、非特許文献1参照。)やCoPtCr−SiO2磁気記録層(例えば、非特許文献2参照。)を用いたグラニュラー媒体が提案されている。例えば、CoPtCr−SiO2グラニュラー膜では、CoPtCr磁性結晶粒の周囲をSiO2が取り囲むように偏析し、それにより個々のCoPtCr磁性結晶粒は磁気的に分離される。このように、グラニュラー膜では、合金材料の相分離(磁気相分離)を利用するのではなく、酸化物や窒化物など合金材料と固溶しにくい非晶質材料を加えることが特徴である。上述した文献において、グラニュラー媒体では従来のCoCr系合金材料を磁気記録層とする垂直磁気記録媒体と比較して媒体ノイズが低減できることが確認されており、将来有望な方式として期待されている。
しかしながら、CoPtCr−SiO2グラニュラー膜では、各磁性結晶粒が一見非常に良く分離して見えるが、実際は磁性結晶粒ごとに独立して磁化反転するのではなく、幾つかの磁性結晶粒が同時に磁化反転していることが、最近明らかになってきた。つまり、非常に良く分離して見えるCoPtCr−SiO2グラニュラー膜でも、磁性結晶粒間の交換相互作用の低減が不十分であり、そのため媒体ノイズが十分に低減できていないのが現状である。
微細な磁性結晶粒からなる磁気記録層において、磁化反転は磁性結晶粒毎におこらず、幾つかの磁性結晶粒が磁気的につながり一つの磁化反転単位として振舞うことが知られている。このような磁化反転単位は磁気クラスタ(Magnetic cluster)と呼ばれており、測定した磁気クラスタサイズと媒体ノイズが良く相関することが報告されている(例えば、非特許文献3参照。)。
However, in the CoPtCr—SiO 2 granular film, the magnetic crystal grains seem to be separated very well at first glance, but actually, the magnetic crystal grains are not reversed independently, but several magnetic crystal grains are simultaneously magnetized. It has recently become clear that this is reversed. That is, even in the case of a CoPtCr—SiO 2 granular film that looks very well separated, the exchange interaction between magnetic crystal grains is not sufficiently reduced, and thus the medium noise cannot be sufficiently reduced.
In a magnetic recording layer composed of fine magnetic crystal grains, it is known that magnetization reversal does not occur for each magnetic crystal grain, and several magnetic crystal grains are magnetically connected and behave as one magnetization reversal unit. Such a magnetization reversal unit is called a magnetic cluster, and it has been reported that the measured magnetic cluster size and the medium noise correlate well (for example, see Non-Patent Document 3).
現状のCoPtCr−SiO2グラニュラー膜は、透過電子顕微鏡(TEM)像などを見ると非常に良く分離して見えるが、磁気力顕微鏡(MFM)を用いてAC消去したグラニュラー媒体の表面を観察し、画像処理により磁気クラスタサイズを測定すると、その大きさは磁性結晶粒径の数倍から10倍以上もあることが分かってきている。これは、数個から10個以上の磁性結晶粒が一つの磁気クラスタを形成して同時に磁化反転していることを意味しており、磁性結晶粒径に比べて磁気クラスタサイズが大きくなる原因は、磁性結晶粒間の交換相互作用にあると考えられている。しかしながら、磁性結晶粒の分離性が非常に良く見えるCoPtCr−SiO2グラニュラー膜において、どの部分の交換相互作用の低減が不十分であるのかという点については、これまで明らかにされていなかった。これに対し、発明者らのグループの検討により、この原因が磁気記録層の初期成長層にあることが、最近分かってきた(例えば、非特許文献4参照。)。 The current CoPtCr—SiO 2 granular film looks very well separated when viewed with a transmission electron microscope (TEM) image or the like, but the surface of the granular medium AC-erased using a magnetic force microscope (MFM) is observed, When the magnetic cluster size is measured by image processing, it has been found that the size is several to 10 times the magnetic crystal grain size. This means that several to 10 or more magnetic crystal grains form one magnetic cluster and are simultaneously reversed in magnetization. The cause of the magnetic cluster size being larger than the magnetic crystal grain size is It is believed that there is an exchange interaction between magnetic crystal grains. However, in the CoPtCr—SiO 2 granular film in which the separation of magnetic crystal grains looks very good, it has not been clarified so far about which part of the exchange interaction is insufficiently reduced. On the other hand, it has recently been found that the cause of this is the initial growth layer of the magnetic recording layer (see, for example, Non-Patent Document 4).
本発明者らはこれまでに軟磁性パーマロイ系材料を下地層とし、非磁性中間層としてRuまたはRu基合金を用いることで、磁気記録層の配向性の改善や磁気記録層における初期成長層の低減、磁性結晶粒径の低減などを達成できることを報告してきた(例えば、特許文献1、2参照。)。これらの発明に基づく下地層および中間層を適用することで、良好な結晶性および配向性を有する磁気記録層が得られ、磁気特性や結晶配向性低下の原因となる磁気記録層における初期成長層を低減することが可能となる。しかし、磁気記録層の初期成領域における磁性結晶粒間の交換相互作用を低減するには、下地層や中間層の改善のみでは十分ではなく、磁気記録層自体の改善が望まれていた。
一方、磁気記録層における磁性結晶粒間の交換相互作用を低減する手段として、O(酸素)を添加するという方法が提案されている。例えば、特許文献3では、CoにOを添加して成膜することで、磁性結晶粒間の磁気的な相互作用を低減し、かつ膜表面に含有されるO量を多くすることで、酸化膜により腐食を防止し、機械的強度を高められると提案している。しかしながら、この方法は、磁気記録層表面における耐磨耗性などの機械的強度を高めることを主目的としているため、磁気記録層の成長初期における磁性結晶粒間の交換相互作用を低減するという目的に対しては十分な効果が得られない。また、熱安定性の観点については全く考慮が払われていない。
The present inventors have so far used a soft magnetic permalloy-based material as an underlayer and a Ru or Ru-based alloy as a nonmagnetic intermediate layer, thereby improving the orientation of the magnetic recording layer and the initial growth layer of the magnetic recording layer. It has been reported that reduction, reduction of magnetic crystal grain size, and the like can be achieved (see, for example,
On the other hand, as a means for reducing exchange interaction between magnetic crystal grains in the magnetic recording layer, a method of adding O (oxygen) has been proposed. For example, in
また、特許文献4では、磁気記録層に添加する酸化物の量を膜厚方向に変化させ、基板側で多く、膜の中央で少なくすることにより、磁性結晶粒径を膜厚方向に変化させる方法が提案されている。しかしながら、磁性結晶粒径の変化は近接する磁性結晶粒との間隙の変化を伴うことから、磁性結晶粒間の交換相互作用を不安定にしてノイズの増加を招くと共に、磁性結晶粒のサブグレインの発生を招き、熱安定性が低下する問題を抱えている。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、媒体の熱安定性を損ねることなく磁気記録層の成長初期における磁気クラスタサイズを低減することで、媒体の低ノイズ化、SNR向上といった媒体性能の向上と熱安定性の維持を同時に実現した垂直磁気記録媒体を提供することにある。
In
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to reduce the size of the magnetic cluster in the initial growth of the magnetic recording layer without deteriorating the thermal stability of the medium. An object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium that simultaneously realizes improvement of medium performance such as low noise and improvement of SNR and maintenance of thermal stability.
上述の問題を解決するために、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体、非磁性中間層および磁気記録層をこの順に備えた垂直磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は、Co、Cr、Pt、SiおよびOを含有し、酸素を含有する非磁性粒界が磁性結晶粒を取り囲む構造を有し、該磁性結晶粒径が膜厚方向に実質的に一定であり、前記非磁性中間層との界面側に該磁気記録層の表面側よりも酸素の多い領域を有することを特徴とする。
前記磁気記録層に含まれる酸素量が、前記非磁性中間層との界面側から前記磁気記録層の表面側に向かい連続的に低下することが好ましい。
また、前記非磁性基体と前記非磁性中間層の間に、軟磁性裏打ち層を備えることが好ましい。
また、前記軟磁性裏打ち層と前記非磁性中間層の間に、Ni、Feを含有し、面心立方格子からなる結晶構造を有し、かつ軟磁性を有する下地層を設けることが好ましい。
In order to solve the above-described problem, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention is a perpendicular magnetic recording medium including a nonmagnetic substrate, a nonmagnetic intermediate layer, and a magnetic recording layer in this order. , Cr, Pt, Si and O, and a structure in which a non-magnetic grain boundary containing oxygen surrounds the magnetic crystal grains, and the magnetic crystal grain size is substantially constant in the film thickness direction. A region having more oxygen than the surface side of the magnetic recording layer is provided on the interface side with the magnetic intermediate layer.
It is preferable that the amount of oxygen contained in the magnetic recording layer continuously decreases from the interface side with the nonmagnetic intermediate layer toward the surface side of the magnetic recording layer.
Moreover, it is preferable to provide a soft magnetic backing layer between the nonmagnetic substrate and the nonmagnetic intermediate layer.
In addition, it is preferable to provide a soft magnetic underlayer containing Ni and Fe, having a crystal structure of a face-centered cubic lattice, and having soft magnetism between the soft magnetic backing layer and the nonmagnetic intermediate layer.
また、上記の垂直磁気記録媒体を製造する方法であって、スパッタリングガスが酸素を含み、かつ成膜前半における酸素濃度を成膜後半における酸素濃度よりも高くしてスパッタリング成膜することを特徴とする。
成膜中に酸素濃度を連続的に低下させながらスパッタリング成膜することが好ましい。
また、上記の垂直磁気記録媒体を製造する方法であって、磁性薄膜を形成するチャンバ内で、酸素を含むスパッタリングガスに基板を0.4秒以上、1.5秒以下の時間曝した後、スパッタリングを開始することを特徴とする。
A method for producing the perpendicular magnetic recording medium is characterized in that the sputtering gas contains oxygen, and the oxygen concentration in the first half of the film formation is higher than the oxygen concentration in the second half of the film formation. To do.
It is preferable to perform sputtering film formation while continuously reducing the oxygen concentration during film formation.
Further, in the method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium, the substrate is exposed to a sputtering gas containing oxygen for 0.4 second or more and 1.5 seconds or less in a chamber for forming a magnetic thin film, Sputtering is started.
垂直磁気記録媒体を上述のように構成し、あるいは製造することにより、一軸異方性の低下やサブグレインの形成を起こすことなく初期成長層における磁性結晶粒界への酸化物の偏析を促進することが可能になる。その結果、熱安定性を低下させることなく磁気記録層の磁気クラスタサイズを低減することができ、低ノイズ化、SNR向上等の媒体性能の向上が可能となり、垂直磁気記録媒体の高密度化が達成される。 Constructing or manufacturing a perpendicular magnetic recording medium as described above promotes the segregation of oxides to the magnetic grain boundaries in the initial growth layer without reducing uniaxial anisotropy or forming subgrains. It becomes possible. As a result, the magnetic cluster size of the magnetic recording layer can be reduced without degrading the thermal stability, and it is possible to improve the media performance such as low noise and SNR, and the density of the perpendicular magnetic recording medium is increased. Achieved.
はじめに、本発明の原理的な説明を行う。
図2は磁気記録層5の詳細を説明するための模式図で、図2aは磁気記録層5の上部から見た平面図、図2bは断面模式図である。磁気記録層5は、初期成長層51が形成され、引き続いてバルク層52が成長して構成される。また、磁性結晶粒10の周囲を非磁性粒界11が取り囲む構成で、いわゆるグラニュラー型の磁気記録層となっている。
磁性結晶粒10の粒径は膜厚方向で実質的に一定となるよう構成することで記録・再生性能が向上する。これは、次の2点の理由からである。第1には、磁性結晶粒径が変動する場合、磁性結晶粒間の磁気的相互作用が不安定となり、記録、再生のノイズが増大する。例えば、ある磁性結晶粒において膜厚方向の一部で磁性結晶粒径が増大した場合、隣接する磁性結晶粒との距離が短くなり磁気的相互作用が増大する。即ち、結果的に磁気クラスタサイズの増大を招くことになる。第2には、逆に膜厚方向の一部で磁性結晶粒径が減少した場合、サブグレインの生成を招いて、熱安定性が低下するためである。
First, the principle of the present invention will be described.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the details of the
Recording / reproducing performance is improved by configuring the
一方で、発明者らの検討の結果、磁性結晶粒径を一定にするためには次の困難が生じることが判明した。酸素あるいは酸化物を含む磁気記録層を用いる場合、その成長初期と成長途上では非磁性粒界への酸化物の偏析の程度が異なり、成長初期では非磁性粒界への酸化物の偏析が起こり難い。従って、同一の酸化物濃度では磁性結晶粒径を一定にすることが困難である。
また、図2に示すように、非磁性中間層4の磁気記録層5との界面側には凹部20が生じている。これは、非磁性中間層を構成する結晶粒が先細りの形状になっているため非磁性中間層表面における結晶粒界が凹形状になっているためである。磁気記録層の磁性結晶粒は非磁性中間層の結晶粒上にエピタキシャル成長を行い、磁気記録層の非磁性粒界は非磁性中間層の結晶粒界上に形成される。従って、磁気記録層の成長初期においては酸化物が非磁性中間層の界面の凹部にも形成される必要があり、凹部を充填するに充分な量の酸化物を付加することが必要である。
On the other hand, as a result of investigations by the inventors, it has been found that the following difficulties arise in order to keep the magnetic crystal grain size constant. When using a magnetic recording layer containing oxygen or oxide, the degree of segregation of the oxide to the nonmagnetic grain boundary differs between the initial growth stage and the growth stage, and segregation of the oxide to the nonmagnetic grain boundary occurs in the early growth stage. hard. Therefore, it is difficult to keep the magnetic crystal grain size constant at the same oxide concentration.
Further, as shown in FIG. 2, a
以上を併せ考えれば、磁気記録層5の非磁性中間層4との界面側に、磁気記録層5の表面側よりも酸素あるいは酸化物の多い領域を設けることで、良好な結晶性や配向性を維持しながら、磁気記録層の初期成長層における磁気クラスタサイズを低減することができることがわかる。また、一軸異方性の低下やサブグレインの形成を起こすことなく初期成長層における磁性結晶粒界への酸化物の偏析を促進することが可能になり、熱安定性を低下させることなく磁気記録層の磁気クラスタサイズを低減できる。
初期成長層の性能を改善する目的で、磁気記録層中に含まれる酸素量あるいは酸化物量を単純に増加させる場合には、初期成長層を除く上層では酸素過多になり、一軸異方性の低下や微細で無配向のサブグレインの形成が起こり、熱安定性が低下することになるのである。
In consideration of the above, by providing a region with more oxygen or oxide on the interface side of the
When simply increasing the amount of oxygen or oxide contained in the magnetic recording layer for the purpose of improving the performance of the initial growth layer, the upper layer excluding the initial growth layer becomes excessive in oxygen and the uniaxial anisotropy decreases. In other words, fine and non-oriented subgrains are formed, and the thermal stability is lowered.
なお、ここで、磁性結晶粒径が実質的に一定とは、隣接する磁性結晶粒との間隙の変化による磁気的相互作用の変化が実用上問題を生じない程度であることを意味し、磁性結晶粒径の変化にして概ね10%以内の程度である。
以下、図面を参照して本発明の好ましい形態について説明する。図1は本発明に係る垂直記録媒体の構成例を説明するための断面模式図ある。非磁性基体1上に、軟磁性裏打ち層2、下地層3、非磁性中間層4、磁気記録層5、保護層6、液体潤滑層7を形成する。
非磁性基体1としては表面が平滑である様々な基体であってよく、例えば、磁気記録媒体用に用いられる、NiPメッキを施したAl合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。
軟磁性裏打ち層2は記録・再生を担う磁気ヘッドの磁束を効率的に集中するために設けることが好ましい層で、省略することも可能である。その材料としては、結晶のFeTaC、センダスト(FeSiAl)合金等、また非晶質のCo合金であるCoZrNb、CoTaZrなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層2の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね10nm以上500nm以下程度であることが、生産性との兼ね合いから好ましい。
Here, the magnetic crystal grain size is substantially constant means that a change in magnetic interaction due to a change in the gap between adjacent magnetic crystal grains does not cause a practical problem. The change in crystal grain size is approximately within 10%.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining a configuration example of a perpendicular recording medium according to the present invention. On the
The
The soft
下地層3は、この上に形成する非磁性中間層4の結晶性、配向性等を向上するために設けることが好ましい層で、省略することも可能である。下地層3を設ける場合は、Ni、Feを含み、fcc構造を有する軟磁性材料を用いることが好ましい。例えば、NiFeNb、NiFeB、NiFeSi、CoNiFe、CoNiFeSi、CoNiFeNbなどを用いることができる。この下地層は軟磁性裏打ち層と同様に機能するため、厚膜としても機能上は特に問題がないが、膜厚の増大に伴い磁性結晶粒径が増大するため、媒体特性との兼合いから、膜厚を30nm以下にすることが好ましい。特に好ましくは、1nm以上、15nm以下である。
非磁性中間層4は、Ru、Re、Pd、Ir、PtもしくはRhから選択される材料、またはRu、Re、Pd、Ir、PtもしくはRhから選択される材料を主成分とする合金を用いて形成することが好ましい。非磁性中間層の膜厚は、磁気記録層の磁気特性や電磁変換特性を劣化させない範囲でできる限り薄くすることが、高密度記録を実現するためには必要であり、20nm以下とすることが好ましい。特に好ましくは、1nm以上10nm以下である。
The
The nonmagnetic
磁気記録層5は、少なくともCo、Cr、Pt、Si、Oを含む合金の強磁性材料が用いられ、その六方最密充填構造のc軸が膜面に垂直方向に配向していることが垂直磁気記録媒体として用いるために必要である。磁性結晶粒径は、磁気記録層の膜厚方向に実質的に一定とする。材料としては、CoCrPt−SiO2、CoCrPtSiO、CoCrPtSiBO、CoCrPt−SiO2−Al2O3などのグラニュラー材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、磁気記録層5の膜厚は特に限定されるものではないが、生産性と高密度記録の観点から、30nm以下が好ましく、また15nm以下とすることが更に好ましい。磁気記録層5中に含まれる酸素量は膜厚方向で一定ではなく、非磁性中間層4との界面側に、前記磁気記録層の表面側よりも酸素の多い領域を有するように構成する。また、磁気記録層5に含まれる酸素量が、非磁性中間層4との界面側から表面側に向かい除々に低下するように形成されていても良い。酸素量は、磁気記録層に含まれる磁性合金の結晶性や配向性、また熱揺らぎを考慮した磁性結晶粒径の観点から設定される。酸素量を酸化物の体積分率で規定した場合、初期成長層51では磁気記録層中に含まれる酸化物の体積分率は30vol%以上、50vol%以下が好ましく、バルク層52における酸化物の体積分率は35vol%以下が好ましい。初期成長層51の膜厚は、2nmから6nmである。
The
磁気記録層中への酸素の添加量を変化させる方法としては、組成の異なるスパッタリングターゲットを複数準備する方法、スパッタリングガスの組成を成膜途上で変化させる方法等を用いることができる。生産性を考慮すれば、後者が好ましい。より具体的には、スパッタリング法において、酸素を含むスパッタリングガスを用い、かつ成膜前半における酸素濃度を成膜後半における酸素濃度よりも高くする方法が好ましい。また、同様に酸素を含むスパッタリングガスを用い、かつ成膜中に酸素濃度を連続的に低下させながら成膜することも好ましい方法である。また、磁気記録層を形成するチャンバ内で、酸素を含むスパッタリングガスに磁気記録層成膜直前の基板を0.4秒以上、1.5秒以下の時間曝した後、磁気記録層のスパッタリングを開始することで初期成長層の酸素量を増大することができる。 As a method of changing the amount of oxygen added to the magnetic recording layer, a method of preparing a plurality of sputtering targets having different compositions, a method of changing the composition of the sputtering gas during film formation, or the like can be used. The latter is preferable in view of productivity. More specifically, in the sputtering method, it is preferable to use a sputtering gas containing oxygen and to make the oxygen concentration in the first half of the film formation higher than the oxygen concentration in the second half of the film formation. Similarly, it is also preferable to form a film using a sputtering gas containing oxygen and continuously reducing the oxygen concentration during the film formation. Further, in a chamber for forming the magnetic recording layer, the substrate immediately before the magnetic recording layer is formed is exposed to a sputtering gas containing oxygen for 0.4 seconds or more and 1.5 seconds or less, and then the magnetic recording layer is sputtered. By starting, the amount of oxygen in the initial growth layer can be increased.
保護層6は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。その他、磁気記録媒体の保護層として一般的に用いられる様々な薄膜材料を使用しても良い。
液体潤滑層7は、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。その他、磁気記録媒体の液体潤滑層材料として一般的に用いられる様々な潤滑材料を使用しても良い。
非磁性基体の上に積層される各層は、磁気記録媒体の分野で通常用いられる様々な成膜技術によって形成することが可能である。液体潤滑層を除く各層の形成には、例えばDCマグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法を用いることが出来る。また、液体潤滑層の形成には、例えばディップ法、スピンコート法を用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。
For example, a thin film mainly composed of carbon is used for the
For the
Each layer laminated on the non-magnetic substrate can be formed by various film forming techniques usually used in the field of magnetic recording media. For example, a DC magnetron sputtering method, an RF magnetron sputtering method, or a vacuum deposition method can be used to form each layer except the liquid lubricant layer. In addition, for example, a dipping method or a spin coating method can be used for forming the liquid lubricating layer. However, it is not limited to these.
以下に本発明の垂直磁気記録媒体について実施例により詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 The perpendicular magnetic recording medium of the present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
非磁性基体1として表面が平滑な化学強化ガラス基板(HOYA社製N−5ガラス基板)を用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入し、Co3Zr5Nb(ここで、大文字の数字は引き続く元素の原子%を表し、Zrが3原子%、Nbが5原子%、残余がCoであることを表す。以下、同様である。)ターゲットを用いてCoZrNb非晶質軟磁性裏打ち層2を膜厚160nmにて成膜した。次にCo35Ni4Fe1Siターゲットを用いてCoNiFeSi下地層3を膜厚6nmにて成膜した。引き続いて、Ruターゲットを用いて、Arガス圧4.0Pa下でRu非磁性中間層4を膜厚10nmにて成膜した。引き続いて92モル%(Co12Cr14Pt)−8モル%(SiO2)ターゲットを用いてガス圧5.3Pa下でCoCrPt−SiO2磁気記録層5を膜厚10nmにて成膜した。この時、前半5nm分については、Ar中に酸素を3.8体積%含むスパッタリングガスを用い、後半の5nmについては、Ar中に酸素を2.3体積%含むスパッタリングガスを用いた。また、磁気記録層成膜時には基板バイアスを−200V印加した。最後にCVD装置を用いてカーボンからなる保護層6を膜厚3.5nmにて成膜後、真空装置から取り出した。Ru非磁性中間層およびCoCrPt−SiO2磁気記録層を除くこれらの成膜はすべてArガス圧0.67Pa下で行い、CoCrPt−SiO2磁気記録層はパルスDCマグネトロンスパッタリング法により、それ以外の各層はDCマグネトロンスパッタリング法により形成した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑層7を膜厚2nmにてディップ法により形成し、垂直磁気記録媒体とした。
A chemically tempered glass substrate (N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as the
磁気記録層5として90モル%(Co12Cr14Pt)−10モル%(SiO2)ターゲットを用い、ガス圧5.3Pa下でCoCrPt−SiO2磁気記録層5を膜厚10nmにてパルスDCマグネトロンスパッタリング法により成膜した。スパッタリングにはArと酸素の混合ガスを用い、スパッタリング開始時にはガス中の酸素を3.8体積%とし、スパッタリング中に酸素流量を直線的に減少させ、スパッタリング終了時には酸素流量がゼロ(Arのみ)となるように調整した。磁性膜以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
A 90 mol% (Co12Cr14Pt) -10 mol% (SiO 2 ) target was used as the
磁気記録層として90モル%(Co12Cr14Pt)−10モル%(SiO2)ターゲットを用い、ガス圧5.3Pa下でCoCrPt−SiO2磁気記録層5を膜厚10nmにてパルスDCマグネトロンスパッタリング法により成膜した。磁気記録層成膜プロセスにおいては、スパッタリング開始前に、非磁性中間層まで成膜した基板を5体積%の酸素ガスを含有するArガス中に0.8秒暴露した後、成膜開始と同時に酸素ガスの流量をゼロにして酸素ガスの供給を停止した。磁気記録層以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
(比較例1)
磁気記録層として92モル%(Co12Cr14Pt)−8モル%(SiO2)ターゲットを用い、純Arガス中でスパッタリングしたこと以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
(比較例2)
磁気記録層として92モル%(Co12Cr14Pt)−8モル%(SiO2)ターゲットを用い、酸素とArからなるスパッタリングガス中に含まれる酸素濃度を3.8体積%に固定して成膜したこと以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
(比較例3)
磁気記録層として92モル%(Co12Cr14Pt)−8モル%(SiO2)ターゲットを用い、酸素とArからなるスパッタリングガス中に含まれる酸素濃度を2.3体積%に固定して成膜したこと以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
(比較例4)
磁気記録層として92モル%(Co12Cr14Pt)−8モル%(SiO2)ターゲットを用い、前半5nm分については、Ar中に酸素を2.3体積%含むスパッタリングガスを用い、後半の5nmについては、Ar中に酸素を3.8体積%含むスパッタリングガスを用いたこと以外は実施例1と全く同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
A 90 mol% (Co12Cr14Pt) -10 mol% (SiO 2 ) target was used as the magnetic recording layer, and the CoCrPt—SiO 2
(Comparative Example 1)
A perpendicular magnetic recording medium was fabricated in exactly the same manner as in Example 1 except that a 92 mol% (Co12Cr14Pt) -8 mol% (SiO 2 ) target was used as the magnetic recording layer and sputtering was performed in pure Ar gas.
(Comparative Example 2)
Other than using a 92 mol% (Co12Cr14Pt) -8 mol% (SiO 2 ) target as the magnetic recording layer and fixing the oxygen concentration contained in the sputtering gas composed of oxygen and Ar to 3.8% by volume. A perpendicular magnetic recording medium was fabricated in exactly the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 3)
Other than using a 92 mol% (Co12Cr14Pt) -8 mol% (SiO 2 ) target as the magnetic recording layer and fixing the oxygen concentration contained in the sputtering gas composed of oxygen and Ar to 2.3 vol%. A perpendicular magnetic recording medium was fabricated in exactly the same manner as in Example 1.
(Comparative Example 4)
Using 92 mol% as a magnetic recording layer (Co12Cr14Pt) -8 mol% (SiO 2) target, for the first half 5nm min, using a sputtering gas containing oxygen 2.3 vol% in Ar, the second half of 5nm is A perpendicular magnetic recording medium was fabricated in the same manner as in Example 1 except that a sputtering gas containing 3.8% by volume of oxygen in Ar was used.
上述のようにして得られた実施例1〜3および比較例1〜4の垂直磁気記録媒体について、Kerr効果測定装置を用いて保磁力Hcおよび角型比Sを測定した。また、リード・ライトテスタを用いて媒体ノイズ、SNR(信号−ノイズ比)、Decay(記録した信号の劣化率)を測定し、比較した(以下、R/W特性と記述する。)。また、X線回折(XRD)装置を用いて、θ−2θピーク強度から結晶性を、ロッキングカーブから配向分散を評価した。
これらの評価項目に加え、磁気力顕微鏡(MFM)を用いて各媒体の磁気クラスタサイズ(Dcluster)を評価した。評価の一例を図3に示す。評価方法は次の通りである。先ず、評価する媒体をAC消磁し、その表面をMFMで観察する。次に、得られた画像から反転単位を円で近似する。最後に、近似した円の直径を抽出してヒストグラムを作成し、その平均値をDclusterと定義した。このようにして評価した各媒体のDclusterを比較した。
For the perpendicular magnetic recording media of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 obtained as described above, the coercive force Hc and the squareness ratio S were measured using a Kerr effect measuring apparatus. Further, medium noise, SNR (signal-to-noise ratio), and Decay (deterioration rate of recorded signal) were measured and compared using a read / write tester (hereinafter referred to as R / W characteristics). Further, by using an X-ray diffraction (XRD) apparatus, crystallinity was evaluated from the θ-2θ peak intensity, and orientation dispersion was evaluated from a rocking curve.
In addition to these evaluation items, the magnetic cluster size (D cluster ) of each medium was evaluated using a magnetic force microscope (MFM). An example of the evaluation is shown in FIG. The evaluation method is as follows. First, the medium to be evaluated is AC demagnetized and the surface thereof is observed with MFM. Next, the inversion unit is approximated by a circle from the obtained image. Finally, the approximate circle diameter was extracted to create a histogram, and the average value was defined as D cluster . The D cluster of each medium evaluated in this way was compared.
表1に、実施例1〜3および比較例1〜4に係る垂直磁気記録媒体のHc、角型比S、線記録密度372kfciにおけるSNR、規格化ノイズ、線記録密度31kfciにおけるDecayを示す。また、XRDによるCo(002)ピークの強度ICo(002)(単位時間におけるカウント数であるcpsで表す)、Co(002)ピークのロッキングカーブ半値幅Δθ50、MFMを用いて測定したDclusterも併せて示す。
実施例1と比較例1を比較して考察する。比較例1は、磁気記録層成膜時にスパッタリングガス中への酸素添加を行わずに、Arのみでスパッタした従来の例である。即ち、比較例1の媒体の磁気記録層では、酸化物(或いは酸素)の濃度はターゲット組成で決まり、膜厚方向で一定となっている。表1から、実施例1の媒体は、角型比SとDecayは比較例1の媒体とほぼ同等であるが、Hcは約13%、SNRは約2.7dB高くなっている。Co(002)ピークの強度およびΔθ50は比較例1の媒体の方が若干良好であるので、磁気記録層の結晶性や配向性に関しては、比較例1の媒体に問題は無いと考えられる。これに対し、Dclusterは比較例1の媒体が実施例1の媒体の2倍近くあることが分かる。このように、実施例1の媒体では、従来の媒体である比較例1に対して、Dclusterを低減できたことで、低ノイズ化および高SNRが達成されたものと考えられる。
Table 1 shows H c , squareness ratio S, SNR at a linear recording density of 372 kfci, normalized noise, and Decay at a linear recording density of 31 kfci of the perpendicular magnetic recording media according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4. Further, the intensity of the Co (002) peak by XRD I Co (002) (represented by cps which is the number of counts per unit time), the rocking curve half-value width Δθ 50 of the Co (002) peak, D cluster measured using MFM. Also shown.
Example 1 and Comparative Example 1 will be compared and discussed. Comparative Example 1 is a conventional example in which sputtering was performed only with Ar without adding oxygen to the sputtering gas when forming the magnetic recording layer. That is, in the magnetic recording layer of the medium of Comparative Example 1, the oxide (or oxygen) concentration is determined by the target composition and is constant in the film thickness direction. From Table 1, the medium of Example 1 has a squareness ratio S and Decay that are substantially the same as the medium of Comparative Example 1, but Hc is about 13% and SNR is about 2.7 dB higher. Since the intensity of the Co (002) peak and Δθ 50 are slightly better in the medium of Comparative Example 1, it is considered that there is no problem with the medium of Comparative Example 1 regarding the crystallinity and orientation of the magnetic recording layer. On the other hand, D cluster shows that the medium of Comparative Example 1 is nearly twice as large as the medium of Example 1. Thus, in the medium of Example 1, it is considered that low noise and high SNR were achieved by reducing D cluster as compared with Comparative Example 1 which is a conventional medium.
実施例1の媒体について、透過電子顕微鏡(TEM)を用いて断面観察を行った。磁気記録層30の磁性結晶粒の膜厚方向での粒径の変化を測定したところ、ごく表面を除いて8%以下の変化であった。この結果から、実施例1のプロセスを用いて作製した媒体では、磁気記録層30の結晶粒径は膜厚方向で実質的に一定であると言える。また、非磁性中間層表面には図2(b)で示した凹部が観察され、この凹部に酸化物が充填されていることも同時に観察された。また、実施例2、3の媒体についても、同様に透過電子顕微鏡(TEM)を用いて断面観察を行ったところ、膜厚方向で磁気記録層の磁性結晶粒径は実質的に一定であった。
次に、実施例1と比較例2を比較して考察する。比較例2は、磁気記録層成膜時にスパッタリングガス中への酸素添加濃度を、3.8体積%で一定とした例である。即ち、比較例2の媒体の磁気記録層では、磁気記録層中に含まれる酸化物(或いは酸素)濃度は比較例1と異なるものの、膜厚方向の酸化物(或いは酸素)濃度は一定となっている。表1より明らかであるが、Hc、SNR、規格化ノイズとも実施例1の媒体が優れている。比較例2の媒体は、Hc、SNRの点では実施例1の媒体に近いが、Decayが大きく、またCo(002)のピーク強度の低下およびΔθ50の増大が見られる。これは、結晶性が悪化し、磁性結晶粒のc軸の配向分散が大きくなっていることを示している。実際、透過電子顕微鏡(TEM)像から、比較例2の媒体では膜の中間付近から微細で無配向のサブグレインが成長していることを確認しており、このようなサブグレインの生成がDecayの増大などR/W特性の低下に影響しているものと考察された。つまり、比較例2の媒体では、磁気記録層の初期では酸素濃度が適当であり、それが初期成長層におけるDclusterの低減に寄与しているものと考えられる。しかし、中間〜表面では酸素濃度が過剰になったため、磁性結晶粒径の微細化を過度に促進してしまい、サブグレインの生成により一軸異方性や配向性が低下してDecayが増加してしまったものと考察できる。また、サブグレインは非磁性粒界となるべき部分で生成しているため、磁性結晶粒の分離性も低下し、初期成長層とは逆に、表面付近ではDclusterの増大を招いてしまったものと考えられる。
The medium of Example 1 was subjected to cross-sectional observation using a transmission electron microscope (TEM). When the change of the grain size in the film thickness direction of the magnetic crystal grains of the
Next, Example 1 and Comparative Example 2 are compared and considered. Comparative Example 2 is an example in which the concentration of oxygen added to the sputtering gas is constant at 3.8% by volume when the magnetic recording layer is formed. That is, in the magnetic recording layer of the medium of Comparative Example 2, the oxide (or oxygen) concentration contained in the magnetic recording layer is different from that of Comparative Example 1, but the oxide (or oxygen) concentration in the film thickness direction is constant. ing. As is clear from Table 1, the medium of Example 1 is superior in terms of Hc, SNR, and normalized noise. The medium of Comparative Example 2 is close to the medium of Example 1 in terms of Hc and SNR, but Decay is large, and the peak intensity of Co (002) is decreased and Δθ 50 is increased. This indicates that the crystallinity is deteriorated and the c-axis orientation dispersion of the magnetic crystal grains is increased. Actually, it was confirmed from the transmission electron microscope (TEM) image that fine non-oriented subgrains were grown from the middle of the film in the medium of Comparative Example 2, and the generation of such subgrains was caused by Decay. It was considered that it affected the deterioration of R / W characteristics such as an increase in R.W. That is, in the medium of Comparative Example 2, the oxygen concentration is appropriate at the initial stage of the magnetic recording layer, which is considered to contribute to the reduction of D cluster in the initial growth layer. However, since the oxygen concentration is excessive from the middle to the surface, the refinement of the magnetic crystal grain size is excessively promoted, and the uniaxial anisotropy and orientation decrease due to the generation of subgrains, resulting in an increase in decay. It can be considered that it has been lost. In addition, since subgrains are generated at the portion that should become the nonmagnetic grain boundary, the separability of the magnetic crystal grains is lowered, and contrary to the initial growth layer, D cluster is increased near the surface. It is considered a thing.
次に、実施例1と比較例3を比較して考察する。比較例3は、磁気記録層成膜時にスパッタリングガス中への酸素添加濃度を、2.3体積%で一定とした例である。即ち、比較例3の媒体の磁気記録層では、磁気記録層中に含まれる酸化物(或いは酸素)濃度は比較例1や比較例2と異なるものの、膜厚方向の酸化物(或いは酸素)濃度は一定となっている。ここでも表1より明らかであるが、Hc、SNR、規格化ノイズとも実施例1の媒体が優れている。比較例3の媒体では、実施例1や比較例2の媒体と比較してDclusterが大きく、それに起因して媒体ノイズの増加、SNRの低下が起こっている。つまり、比較例3の媒体は添加する酸素量が不十分なためDclusterが小さくなっておらず、媒体の諸特性が低くなっているものと考察される。
次に、実施例1と比較例4を比較して考察する。比較例4では、実施例1と同様に磁気記録層成膜時におけるスパッタリングガス中への酸素添加濃度を成膜途中で変化させているが、前半5nm成膜時の濃度を比較例3と同じ2.3体積%とし、後半5nm成膜時の濃度を3.8体積%としており、成膜初期の酸素濃度よりも表面付近の酸素濃度を高くしている点が実施例1と異なる。表1から、実施例1の媒体の諸特性は、比較例4の媒体と比較して優れていることが分かる。ここで、比較例4の媒体の諸特性が比較例3の媒体と近くなっていることに着目して更に考察を進める。比較例4では磁気記録層成膜時における後半の酸素添加濃度を比較例3よりも高くしているにも関わらず、諸特性に大差はない。更に、比較例2〜4の媒体のDclusterを比較すると、比較例3,4ではほぼ同等であるのに対し、比較例2では15〜17%小さくなっている。つまり、R/W特性に大きな影響を及ぼすDclusterは磁性層成膜初期の酸素濃度に大きく依存しており、後半の酸素濃度を高くしてもDcluster低減への寄与は小さいと考えられる。
Next, Example 1 and Comparative Example 3 will be compared and discussed. Comparative Example 3 is an example in which the concentration of oxygen added to the sputtering gas is constant at 2.3% by volume when the magnetic recording layer is formed. That is, in the magnetic recording layer of the medium of Comparative Example 3, the oxide (or oxygen) concentration contained in the magnetic recording layer is different from Comparative Example 1 or Comparative Example 2, but the oxide (or oxygen) concentration in the film thickness direction. Is constant. Again, as is clear from Table 1, the medium of Example 1 is superior in terms of Hc, SNR, and normalized noise. In the medium of Comparative Example 3, the D cluster is larger than that of the medium of Example 1 or Comparative Example 2, resulting in an increase in medium noise and a decrease in SNR. In other words, it is considered that the medium of Comparative Example 3 does not have a small D cluster due to an insufficient amount of oxygen to be added, and various characteristics of the medium are low.
Next, Example 1 and Comparative Example 4 are compared and considered. In Comparative Example 4, as in Example 1, the concentration of oxygen added to the sputtering gas during film formation of the magnetic recording layer was changed during the film formation, but the concentration during the first 5 nm film formation was the same as that of Comparative Example 3. The second embodiment is different from the first embodiment in that the volume is 2.3 volume%, the concentration at the latter half of 5 nm is 3.8 volume%, and the oxygen concentration near the surface is higher than the oxygen concentration at the initial stage of film formation. From Table 1, it can be seen that the characteristics of the medium of Example 1 are superior to those of the medium of Comparative Example 4. Here, further discussion will be made focusing on the fact that the characteristics of the medium of Comparative Example 4 are close to those of the medium of Comparative Example 3. In Comparative Example 4, although the oxygen addition concentration in the latter half at the time of forming the magnetic recording layer is higher than that in Comparative Example 3, there is no great difference in various characteristics. Further, when the D clusters of the media of Comparative Examples 2 to 4 are compared, they are almost the same in Comparative Examples 3 and 4, whereas in Comparative Example 2, they are 15 to 17% smaller. In other words, D cluster that greatly affects the R / W characteristics greatly depends on the oxygen concentration in the initial stage of the magnetic layer deposition, and it is considered that the contribution to the reduction of D cluster is small even if the oxygen concentration in the latter half is increased.
以上の結果から、磁気記録層成長初期に含まれる酸化物(或いは酸素)濃度を適当に調整することでDclusterを低減しR/W特性を改善することができるが、膜表面付近における酸化物(或いは酸素)濃度を成長初期における濃度よりも低く設定しない場合は、サブグレインの生成などにより逆にR/W特性の悪化を招いてしまうことが明らかとなった。
最後に、実施例2および3について検討する。実施例2では、磁気記録層成膜時のスパッタリングガス中に含まれる酸素量を出発時が3.8体積%で、スパッタリング終了時にはゼロになるように連続的に変化させている。また、実施例3では、スパッタリング開始前にAr中に酸素を5体積%含むガス中に基板を0.8秒暴露した後、成膜開始と同時に酸素の供給を停止(流量をゼロに)している。実施例3のプロセスでは、酸素の供給を切っても雰囲気中の酸素は直ぐにはなくならないため、スパッタリング中に徐々に酸素濃度が低下しているものと考えられる。何れの実施例でも、成膜開始時の酸素濃度と比較して、成膜終了時の酸素濃度が低くなるように調整されている。表1より、実施例2の媒体では実施例1の媒体よりも優れた特性が得られている。また、実施例3の媒体は実施例1の媒体よりも特性は若干劣るものの、比較例1〜4の媒体と比較すると十分に高い性能が得られている。
From the above results, it is possible to reduce D cluster and improve R / W characteristics by appropriately adjusting the oxide (or oxygen) concentration contained in the initial stage of magnetic recording layer growth. When the (or oxygen) concentration is not set lower than the concentration at the initial stage of growth, it has been clarified that the R / W characteristics are deteriorated conversely due to generation of subgrains.
Finally, Examples 2 and 3 are considered. In Example 2, the amount of oxygen contained in the sputtering gas at the time of film formation of the magnetic recording layer is continuously changed so as to be 3.8% by volume at the start and zero at the end of sputtering. In Example 3, the substrate was exposed to a gas containing 5% by volume of oxygen in Ar for 0.8 seconds before the start of sputtering, and then the supply of oxygen was stopped (the flow rate was reduced to zero) simultaneously with the start of film formation. ing. In the process of Example 3, since the oxygen in the atmosphere does not disappear immediately even after the supply of oxygen is cut off, it is considered that the oxygen concentration gradually decreases during sputtering. In any embodiment, the oxygen concentration at the end of film formation is adjusted to be lower than the oxygen concentration at the start of film formation. From Table 1, the medium of Example 2 has superior characteristics than the medium of Example 1. In addition, although the medium of Example 3 is slightly inferior to the medium of Example 1, the performance is sufficiently high as compared with the media of Comparative Examples 1 to 4.
以上ように、実施例1〜3で成膜プロセスは異なるものの、磁気記録層成膜初期における膜中に含まれる酸素量を膜表面付近よりも高くすることにより、熱安定性を低下させることなく磁気記録層の磁気クラスタサイズを低減することができ、媒体の低ノイズ化、SNR向上等の媒体性能の向上が可能になることが分かった。 As described above, although the film formation process is different between Examples 1 to 3, the amount of oxygen contained in the film at the initial stage of film formation of the magnetic recording layer is made higher than the vicinity of the film surface without lowering the thermal stability. It has been found that the magnetic cluster size of the magnetic recording layer can be reduced, and it is possible to improve medium performance such as low noise of the medium and SNR improvement.
1 非磁性基体
2 軟磁性裏打ち層
3 下地層
4 非磁性中間層
5 磁気記録層
51 初期成長層
52 バルク層
6 保護層
7 液体潤滑層
10 磁性結晶粒
11 非磁性粒界
20 非磁性中間層の凹部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記磁気記録層は、Co、Cr、Pt、SiおよびOを含有し、酸素を含有する非磁性粒界が磁性結晶粒を取り囲む構造を有し、該磁性結晶粒径が膜厚方向に実質的に一定であり、前記非磁性中間層との界面側に該磁気記録層の表面側よりも酸素の多い領域を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。 A perpendicular magnetic recording medium comprising a nonmagnetic substrate, a nonmagnetic intermediate layer, and a magnetic recording layer in this order,
The magnetic recording layer contains Co, Cr, Pt, Si, and O, and has a structure in which a nonmagnetic grain boundary containing oxygen surrounds the magnetic crystal grains, and the magnetic crystal grain size is substantially in the film thickness direction. The perpendicular magnetic recording medium is characterized by having a region with more oxygen on the interface side with the nonmagnetic intermediate layer than on the surface side of the magnetic recording layer.
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