JP2007220267A - 磁気記録媒体及びスパッタターゲット - Google Patents

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Abstract

【課題】磁気記録層の粒子サイズ微細化や下地層と磁気記録層との接合面の格子不整合低減を可能とする下地層を備えた垂直磁気記録用磁気記録媒体を提供する。また、この下地層を形成するためのスパッタターゲットを提供する。
【解決手段】下地層がルテニウムと合金化元素からなり、前記合金化元素がＨＣＰ相Ｒｕに対する固溶度がほとんど無いか、又は全く無くなくその固溶度を越える量で存在する場合に粒子サイズ微細化用として振舞うことができ、ＨＣＰ相Ｒｕに対するいくらかの固溶度を有しその固溶度以下の量で存在する場合に格子不整合低減用として振舞うことができ、ＨＣＰ相Ｒｕに対するいくらかの固溶度を有しその固溶度を超える量で存在する場合に粒子サイズ微細化用及び格子不整合低減用の両方として振舞うことができる。本スパッタターゲットは、ルテニウムと合金化元素とを含んで構成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スパッタターゲット及び磁気記録媒体に関し、特に、ルテニウム（Ｒｕ）を主成分とするスパッタターゲット及び垂直磁気記録用磁気記録媒体の下地層に関する。
なお一層の大きなデータ記録容量に対する持続的要求を満足するためには、より高密度な磁気記録媒体が求められている。この高データ密度を達成するための種々の取り組みの中で、垂直磁気記録（ＰＭＲ）が間違いなく最も有望であると思われる。媒体ノイズ性能の低減（例えば、高い信号対雑音比：高ＳＮ比）とＰＭＲ用の磁気媒体積層体の粒状磁気層における高い熱安定性を達成するためには、大きな垂直磁気異方性Ｋｕと相まって良好に分離された微粒子構造を提供することが望ましい。
更に加えて、結晶構造の下地層とその上を覆っている粒状磁気層との間の格子整合が緊密であることが、ほとんど欠陥のない接合面を保証して、面内磁化の助長を削減する上から望ましい。
本発明によれば、ルテニウムを主成分とする下地層を有する磁気記録媒体が提供される。下地層は、ルテニウムと弱磁性合金化元素とからなる。前記合金化元素は、六方最密（ＨＣＰ）相Ｒｕに対する溶解度ないし固溶度がほとんど無いか、または全く固溶度を有さず、また、合金内にその溶解度を超える量で存在している場合は、粒子サイズの微細化用であってもよい。更に、同合金化元素は、ＨＣＰ相Ｒｕに対する溶解度ないし固溶度をいくらか有し、その溶解度以下の量で下地層に存在する場合には、格子不整合低減用であってもよい。なお又、前記合金化元素は、粒子サイズ微細化用と格子不整合低減用の両方であってもよく、その場合には、ＨＣＰ相Ｒｕに対する溶解度ないし固溶度をいくらか有し且つその溶解度を超える量で下地層に存在している場合である。下地層は、ルテニウムと１つが粒子サイズ微細化用でもう１つが格子不整合低減用である２つの合金化元素とを含んでもよい。これらの増強構成は、磁気記録媒体における信号対雑音比（ＳＮ比）及び垂直磁気異方性Ｋｕを改善することになる。他方、上述したルテニウムを主成分とする合金のうちの１つからなるスパッタターゲットは、磁気記録媒体の下地層のスパッタリング用として提供される。
１つの実施形態によれば、本発明は、磁気記録媒体である。前記磁気記録媒体は、ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を含む。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、オスミウム（Ｏｓ），金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）からなるグループから選択され、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限を超える量で前記第１の層に存在する。
前記下地層は、更に別の合金化元素を含んでもよい。前記別の合金化元素は、室温又はそれ以上の温度でゼロ原子パーセント（０原子％）より多い六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する固溶限及び１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率を有し、且つ、前記固溶限以下の量でスパッタターゲットに存在する。
別の実施形態によれば、本発明の磁気記録媒体は、ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を含む。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、且つ、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限以下の量で前記第１の層に存在する。
更に別の実施形態によれば、本発明の磁気記録媒体は、ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を含む。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、且つ、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限を超える量で前記第１の層に存在する。
更に別の実施形態によれば、本発明はルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素を含むスパッタターゲットである。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、オスミウム（Ｏｓ），金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）からなるグループから選択され、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限を超える量でスパッタターゲットに存在する。
前記スパッタターゲットは、更に別の合金化元素を含んでもよい。前記別の合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で０原子％より多い六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する固溶限及び１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率を有し、該合金化元素の固溶限以下の量でスパッタターゲットに存在する。
更に別の実施形態によれば、本発明のスパッタターゲットは、ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とを含む。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限以下の量でスパッタターゲットに存在する。
更に別の実施形態によれば、本発明のスパッタターゲットは、ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素を含む。前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する該合金化元素の固溶限を超える量でスパッタターゲットに存在する。
本発明の付加的な特徴及び効果は、下記の記載に記述されており、特徴及び効果の一部はその記載から明白であり、又は本発明の実施を介して確認されよう。本発明の目的及びその他の効果は、添付図面は勿論記載された説明及び特許請求の範囲で特に指摘した構成によって実現、達成される。
尚、上述した概略的な説明及び以下の詳細な説明は、例示的若しくは説明的な記載であり、特許請求の範囲に記載の本発明をより詳細に説明することを目的とするものであることを理解すべきである。
以下の詳細な説明において、多くの具体的な説明事項は、本発明の十分な理解を提供するために述べられている。しかしながら、本発明がこれら具体的な説明事項のいくつかのものなしで実施してもよいことは当業者には明らかであろう。その他の場合、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、公知の構造及び技術については、詳細には説明していない。
１． Ｒｕ−Ｘ
図１は、本発明の一実施形態による磁気記録媒体積層体１００を示す。媒体積層体、例えば媒体積層体１００は、基板１０１（例えば、ガラス又はアルミニウム（Ａｌ））、シード層１０４、下地層１０５及び磁気記録層１０６を含んでもよい。媒体積層体１００はまた、基板１０１に付着された例えば層１０２及び層１０３等の、別の非磁性層或いは磁性層を有する或いは有さない１つ以上の軟質下地層を含んでもよい。媒体積層体は、更に、例えば層１０７及び層１０８等の、別の磁性層或いは非磁性層を有する或いは有さない潤滑層及びカーボン保護膜を含んでもよい。
酸素を含有するＣｏＰｔを主成分とする粒状磁気媒体を、磁気記録層１０６に用いてもよい。磁気記録層１０６内の酸素は、非晶質の非常に脆い粒界領域を形成し、それによって、磁気記録層１０６内の粒子の成長を制限し粒子サイズを微細化する。低い又は高いモーメントを持つ別のＣｏＰｔ（Ｃｒ）（Ｂ）を主成分とする磁気記録層もまた、Ｍｓ（飽和磁化）を調整するために、ヘッドの設計に相応するこの粒状磁気記録層１０６の上に付着してもよい。粒状磁気記録層１０６を、例えば下地層１０５等の弱磁性（ほとんど非磁性）の結晶構造（ＨＣＰ相）の下地層の上に付着してもよく、この下地層は、磁気記録層１０６の平面に直交する方向で、ＣｏＰｔを主成分とする粒状磁気記録層１０６のＣｏ［０００２］集合組織を増強するように振舞い、これによって、非常に高い垂直異方性をもたらす。
例えば下地層１０５等の微細化された粒子サイズを持つ結晶構造の下地層は、潜在的にその上にエピタキシャル的に付着された粒状磁気記録層１０６の粒子サイズを縮小させるのに有効である。この効果は、下地層１０５がルテニウム（Ｒｕ）と粒子サイズを微細化する元素Ｘの合金で構成される場合に増強される。粒子サイズの微細化因子として振舞うためには、その合金化元素Ｘは、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対する固溶度を実質的に持たない（例えば１０原子パーセント（ａｔ．％）未満）ことが必要である。この不溶性は、合金化元素にルテニウムを主成分とする下地層１０５内に非晶質の粒界を形成させ、それによって、下地層１０５及びそれに続く複数層のスパッタリング中に粒子の成長を抑制する。
更に、合金化元素Ｘは、非磁性或いは弱磁性（例えば、１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率）である。このこと及び上述の基準に基づいて、例えば表１に示すような元素が、粒子サイズ微細化合金化元素Ｘとして優れた候補元素である。例えば、合金化元素Ｘは、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、オスミウム（Ｏｓ）、金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）のいずれか１つでよい。
粒子サイズ微細化合金化元素Ｘを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶限を超える量でルテニウムを主成分とする下地層１０５に加えることができる。
下地層１０５は、本発明の一実施形態による例えば図２に示すスパッタターゲット２００等のスパッタターゲットでスパッタ付着してよい。下地層１０５と同様に、スパッタターゲット２００は、ルテニウム（Ｒｕ）と粒子微細化合金元素Ｘを含んでもよい。粒子サイズの微細化因子として振舞うために、その合金化元素Ｘは、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対する固溶度を実質的に持たない（例えば１０原子パーセント（ａｔ．％）未満）ことを必要とする。更に、合金化元素Ｘは、非磁性或いは弱磁性（例えば、１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率）である。最後に、合金化元素Ｘを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶限を超える量でスパッタターゲット２００に加える。合金化元素Ｘは、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を超える量でスパッタターゲットに存在する。
２． Ｒｕ−Ｙ
図１に戻って、本発明の別の実施形態を図１に示された磁気記録媒体積層体１００を参照して説明する。ＣｏＰｔを主成分とする粒状磁気記録層１０６はＨＣＰ相ルテニウムを主成分とする下地層１０５の上に付着する。Ｐｔは室温でコバルトに対して高溶解性であるので、コバルト内への白金の混和は、磁気記録層１０６の格子定数を著しく変化させる（ベガードの法則によって予測される直線状に）ことができる。図３は、白金含有量の変化に伴うＣｏＰｔを主成分とする磁気記録層のａ軸格子定数の変化を示す。
磁気記録媒体積層体１００を垂直磁気記録（ＰＭＲ）に使用する場合、ＣｏＰｔを主成分とする磁気記録層１０６は、［０００２］方向に沿って強い面外配向性を有するＨＣＰ相にあるべきである。もしルテニウムのＨＣＰ［０００２］面が下地層１０５と磁気記録層１０６との接合面に平行に配向されていれば、ルテニウムを主成分とする下地層１０５は、磁気記録層１０６の結晶構造を強化する。しかしながら、接合面のどんな格子不整合でも残留応力を助長し、また場合によっては磁気記録媒体積層体１００内に欠陥の発生を助長し、更には、望ましくない面内磁化を増加させる可能性がある。
下地層１０５とこの下地層１０５の上に付着した磁気記録層１０６との間の格子不整合を最小化するために、下地層１０５は、ルテニウム（Ｒｕ）と格子不整合低減合金化元素Ｙを含んでもよい。磁気記録層１０６の白金含有量が１４原子パーセント未満である場合（ベガードの法則によりＣｏとＰｔの格子定数の線形外挿（法）から明らかなように）、格子不整合低減合金化元素Ｙは、ルテニウムより小さい原子半径を有する必要があるということは図３から明らかである。一方、磁気記録層１０６の白金含有量が１４原子パーセントより高い場合、格子不整合低減合金化元素Ｙは、ルテニウムより大きい原子半径を有する必要がある。
格子不整合低減合金化元素Ｙは、ルテニウムとの固溶体を形成し、それによって、下地層１０５の面内（格子）定数を変更するために、室温又はそれ以上の温度でＲｕに対するいくらかの固溶度を有する必要がある。また、格子不整合低減合金化元素Ｙは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。このこと及び上述の基準に基づいて、表２及び表３に示す元素が、格子不整合低減元素Ｙとして優れた候補元素である。
白金含有量が１４ａｔ．％未満のＣｏＰｔを主成分とする磁気記録層の場合、ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数が減少するように、格子不整合低減合金化元素Ｙはルテニウムより小さい原子半径を有する必要がある。
表２は、ルテニウムより小さい原子半径（例えば１．３０Å未満）を有し、格子不整合低減合金化元素Ｙに対してもう１つの上述した基準を満足する元素の一覧を示す。例えば、合金化元素Ｙは、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）或いはクロム（Ｃｒ）のうちのいずれか１つでよい。
白金含有量が１４ａｔ．％を超えるＣｏＰｔを主成分とする磁気記録層の場合、ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数が増大するように、格子不整合低減合金化元素Ｙはルテニウムより大きい原子半径を有する必要がある。表３は、ルテニウムより大きい原子半径（例えば１．３０Åを超える）を有し、格子不整合低減合金化元素Ｙに対してもう１つの上述した基準を満足する元素の一覧を示す。例えば、合金化元素Ｙは、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）及び白金（Ｐｔ）のうちのいずれか１つでよい。
格子不整合低減合金化元素Ｙを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶限以下の量でルテニウムを主成分とする下地層１０５に加えることが可能である。
下地層１０５は、本発明の一実施形態による例えば図２のスパッタターゲット２００のようなスパッタターゲットからスパッタ付着してよい。下地層１０５と同様に、スパッタターゲット２００は、ルテニウム（Ｒｕ）と格子不整合低減合金化元素Ｙを含んでもよい。格子不整合低減合金化元素Ｙは、室温又はそれ以上の温度でＲｕに対するいくらかの固溶度を有する必要がある。更に、合金化元素Ｙは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を増大させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより大きい原子半径を有する元素である必要がある。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を縮小させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより小さい原子半径を有する元素である必要がある。合金化元素Ｙを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶限以下の量でスパッタターゲット２００に加える。
３． Ｒｕ−Ｚ
再び図１に戻って、本発明の別の実施形態を図１に示された磁気記録媒体積層体１００を参照して説明する。ＣｏＰｔを主成分とする粒状磁気記録層１０６は、ＨＣＰ相ルテニウムを主成分とする下地層１０５の上に付着する。下地層１０５は、ルテニウム（Ｒｕ）と粒子サイズ微細化元素と格子不整合低減元素の両方として振舞うことができる単一の合金化元素Ｚを含んでよい。この単一合金化元素Ｚは、当該合金化元素Ｚが室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相Ｒｕに対するいくらかの固溶度を有し、従ってルテニウムと固溶体を形成する場合は格子不整合低減元素として振舞うことができ、それによって、そのａ軸格子定数に影響を及ぼす。また、この単一合金化元素Ｚは、当該合金化元素Ｚがその固溶限を超えて（例えば１０％程度まで固溶限を超える）加えられる場合は粒子サイズ微細化因子として振舞える。別の実施形態において、Ｚに、固溶限を超えるいかなる量（例えば、１０ａｔ．％以下或いは１０ａｔ．％を超える）を加えてもよい。
ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を増大させる場合、単一合金化元素Ｚは、ルテニウムより大きい原子半径を有する元素である必要がある。ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を縮小させる場合、単一合金化元素Ｚは、ルテニウムより小さい原子半径を有する元素である必要がある。
単一合金化元素Ｚは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。このこと及び上述の基準に基づいて、表４に示す元素は、粒子サイズ微細化用及び格子不整合低減用の単一合金化元素Ｚとして優れた候補である。例えば、単一合金化元素Ｚは、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）及び白金（Ｐｔ）のいずれか１つでよい。
単一合金化元素Ｚを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶限を超える量（例えば１０％程度まで固溶限を超える）でルテニウムを主成分とする下地層１０５に加えることができる。
下地層１０５は、本発明の一実施形態による例えば図２のスパッタターゲット２００のようなスパッタターゲットからスパッタ付着してよい。下地層１０５と同様に、スパッタターゲット２００は、ルテニウム（Ｒｕ）と粒子サイズ微細化用及び格子不整合低減用の単一合金化元素Ｚを含んでよい。この単一合金化元素Ｚは、当該合金化元素Ｚが室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相Ｒｕに対していくらかの固溶度を有し、従ってルテニウムと固溶体を形成する場合は、格子不整合低減元素として振舞うことができ。それによって、そのａ軸格子定数に影響を及ぼす。また、この単一合金化元素Ｚは、その固溶限を超えて（例えば１０％程度まで固溶限を超える）加えられる場合は、粒子サイズ微細化因子として振舞える。別の実施形態において、Ｚに、固溶限を超えるいかなる量（例えば、１０ａｔ．％以下或いは１０ａｔ．％を超える）を加えてもよい。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を増大させる場合、単一合金化元素Ｚはルテニウムより大きい原子半径を有する元素である必要がある。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を縮小させる場合、単一合金化元素Ｚはルテニウムより小さい原子半径を有する元素である必要がある。単一合金化元素Ｚは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。
４． Ｒｕ−Ｘ−Ｙ
再び図１に戻って、本発明の別の実施形態を、図１に示された磁気記録媒体積層体１００を参照して説明する。ＣｏＰｔを主成分とする粒状磁気記録層１０６は、ＨＣＰ相ルテニウムを主成分とする下地層１０５の上に付着する。下地層１０５は、ルテニウム（Ｒｕ）を主成分とする三元合金Ｒｕ−Ｘ−Ｙを含んでよい。ここで、Ｘは、粒子サイズ微細化合金化元素であり、Ｙは格子不整合低減合金化元素である。
粒子サイズ微細化因子として振舞うために、合金化元素Ｘは、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相Ｒｕに対して実質的に固溶度を有しない（例えば１０ａｔ．％未満）ことを必要とする。更に、合金化元素Ｘは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。最後に、合金化元素Ｘを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶度を超える量でルテニウムを主成分とする下地層１０５に加える。
格子不整合低減合金化元素Ｙは、室温又はそれ以上の温度でＲｕに対していくらかの固溶度を有することを必要とする。更に、合金化元素Ｙは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を増大させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより大きい原子半径を有する元素であることを必要とする。ルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を縮小させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより小さい原子半径を有する元素であることを必要とする。最後に、合金化元素Ｙを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対する最大固溶度以下の量でルテニウムを主成分とする下地層１０５に加える。
これらの基準に基づいて、表５は、粒子サイズ微細化合金化元素Ｘと格子不整合低減合金化元素Ｙの候補の一覧を示す。
下地層１０５は、本発明の一実施形態による例えば図２のスパッタターゲット２００のようなスパッタターゲットからスパッタ付着してよい。下地層１０５と同様に、スパッタターゲット２００は、ルテニウム（Ｒｕ）、粒子サイズ微細化合金化元素Ｘ及び格子不整合低減合金化元素Ｙを含んでよい。粒子サイズ微細化因子として振舞うために、合金化元素Ｘは、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相Ｒｕに対して実質的に固溶度を有しない（例えば１０ａｔ．％未満）ことを必要とする。更に、合金化元素Ｘは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。最後に、合金化元素Ｘを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶度を超える量でスパッタターゲット２００に加える。格子不整合低減合金化元素Ｙは、室温又はそれ以上の温度でＲｕに対していくらかの固溶度を有することを必要とする。更に、合金化元素Ｙは、非磁性或いは弱磁性（例えば質量磁化率が１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満）である。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を増大させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより大きい原子半径を有する元素であることを必要とする。スパッタターゲット２００からスパッタ付着されたルテニウムを主成分とする下地層１０５のａ軸格子定数を縮小させる場合、合金化元素Ｙはルテニウムより小さい原子半径を有する元素であることを必要とする。最後に、合金化元素Ｙを、室温又はそれ以上の温度でＨＣＰ相ルテニウムに対するその最大固溶度以下の量でスパッタターゲット２００に加える。
上述においては、特に種々の図面及び実施形態に従って本発明を説明したが、これらは発明の説明を目的としただけであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきである。本発明の実施に当たっては、多数の他の方法があるであろう。例えば、本発明は長手磁気記録に適用することができる。粒状磁気記録層１０６は酸素を含有する或いは含有しないあらゆるＣｏＰｔを主成分とする磁気層であってもよい。媒体積層体は、図１に示されたものより多い層を有してもよく、少ない層を有してもよい。図２では円形のスパッタターゲットを示したが、スパッタターゲットは、直線形状、中実或いは中空の円柱形状、または類似したその他の形状等、あらゆる他の形状であってもよい。本発明について多くの変更及び修正が本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく当業者によってなされるであろう。
本発明の一実施形態による磁気記録媒体を示す図である。 本発明の別の実施形態によるスパッタターゲットを示す図である。 本発明の１つの観点による白金含有量の変化に伴うＣｏＰｔを主成分とする磁気記録層のａ軸格子定数の変化を示すグラフである。
符号の説明
１００ 磁気記録媒体積層体
１０１ 基板
１０２，１０３ 軟質下地層
１０４ シード層
１０５ 下地層
１０６ 磁気記録層
１０７ 潤滑層
１０８ カーボン保護膜

Claims (30)

  1. ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を有し、
    前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、オスミウム（Ｏｓ），金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）からなるグループから選択され、且つ、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を超える量で前記第１の層に存在することを特徴とする磁気記録媒体。
  2. 前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限より多く且つ当該固溶限より１０原子パーセント（ａｔ．％）を超えない量で前記第１の層に存在することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
  3. 前記第１の層は、更に別の合金化元素を含み、
    前記別の合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で０原子パーセント（ａｔ．％）より多い六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対する固溶限を有し、且つ、１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率を有し、前記固溶限以下の量で前記第１の層に存在することを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
  4. 前記別の合金化元素は、１．３０Å未満の原子半径を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
  5. 前記別の合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）及びクロム（Ｃｒ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
  6. 前記別の合金化元素は、１．３０Åを超える原子半径を有することを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
  7. 前記別の合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）及び白金（Ｐｔ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
  8. 垂直磁気記録媒体であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
  9. 更に、基板、シード層及び粒状磁気記録層を備えることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
  10. 前記合金化元素は、前記第１の層及び前記粒状磁気記録層内の粒子サイズ微細化用であることを特徴とする請求項９に記載の磁気記録媒体。
  11. ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を有し、
    前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、且つ、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限以下の量で前記第１の層に存在することを特徴とする磁気記録媒体。
  12. 更に、基板、シード層及び磁気層を備えることを特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体。
  13. 前記合金化元素は、前記第１の層と前記磁気層との間の格子不整合低減用である請求項１２に記載の磁気記録媒体。
  14. ルテニウム（Ｒｕ）と合金化元素とからなる第１の層を有し、
    前記合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択され、且つ、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を超える量で前記第１の層に存在することを特徴とする磁気記録媒体。
  15. 前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限より多く且つ当該固溶限より１０原子パーセント（ａｔ．％）を超えない量で前記第１の層に存在していることを特徴とする請求項１４に記載の磁気記録媒体。
  16. 更に、基板、シード層及び磁気層を備えることを特徴とする請求項１４に記載の磁気記録媒体。
  17. 前記合金化元素は、前記第１の層と前記磁気層内の粒子サイズ微細化用であり、且つ、前記第１の層と前記磁気層との間の格子不整合低減用である請求項１６に記載の磁気記録媒体。
  18. ルテニウム（Ｒｕ）と、
    ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、セレン（Ｓｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、スズ（Ｓｎ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、オスミウム（Ｏｓ），金（Ａｕ）、ビスマス（Ｂｉ）及びトリウム（Ｔｈ）からなるグループから選択された合金化元素と、
    を含み、
    前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を超える量で存在することを特徴とするスパッタターゲット。
  19. 前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限より多く且つ当該固溶限より１０原子パーセント（ａｔ．％）を越えない量で存在していることを特徴とする請求項１８に記載のスパッタターゲット。
  20. 前記合金化元素は、磁気記録媒体の下地層と粒状磁気記録層内の粒子サイズ微細化用であることを特徴とする請求項１８に記載のスパッタターゲット。
  21. 更に、別の合金化元素を含み、
    前記別の合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で０原子パーセント（ａｔ．％）より多い六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を有し、且つ、１．５×１０-7ｍ3/ｋｇ未満の質量磁化率を有し、固溶限以下の量で存在することを特徴とする請求項１８に記載のスパッタターゲット。
  22. 前記別の合金化元素は、１．３０Å未満の原子半径を有することを特徴とする請求項２１に記載のスパッタターゲット。
  23. 前記別の合金化元素は、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）及びクロム（Ｃｒ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２１に記載のスパッタターゲット。
  24. 前記別の合金化元素は、１．３０Åを超える原子半径を有することを特徴とする請求項２１に記載のスパッタターゲット。
  25. 前記別の合金化元素は、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、イリジウム（Ｉｒ）及び白金（Ｐｔ）からなるグループから選択されることを特徴とする請求項２１に記載のスパッタターゲット。
  26. ルテニウム（Ｒｕ）と、
    ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択された合金化元素と、
    を含み、
    前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限以下の量で存在することを特徴とするスパッタターゲット。
  27. 前記合金化元素は、磁気記録媒体の下地層と粒状磁気記録層との間の格子不整合低減用であることを特徴とする請求項２６に記載のスパッタターゲット。
  28. ルテニウム（Ｒｕ）と、
    ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、スカンジウム（Ｓｃ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、パラジウム（Ｐｄ）、ランタン（Ｌａ）、セリウム（Ｃｅ）、ルテチウム（Ｌｕ）及びハフニウム（Ｈｆ）からなるグループから選択された合金化元素と、
    を含み、
    前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限を超える量で存在することを特徴とするスパッタターゲット。
  29. 前記合金化元素は、室温又はそれ以上の温度で六方最密（ＨＣＰ）相ルテニウム（Ｒｕ）に対するその固溶限より多く且つ当該固溶限より１０原子パーセント（ａｔ．％）を越えない量で存在していることを特徴とする請求項２８に記載のスパッタターゲット。
  30. 前記合金化元素は、磁気記録媒体の下地層と粒状磁気記録層内の粒子サイズ微細化用であり、且つ、前記下地層と前記粒状磁気記録層との間の格子不整合低減用である請求項２８に記載のスパッタターゲット。
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