JP2008210446A - 磁気記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁性結晶粒子が互いに面内方向で空隙により分離された構成の記録層を有する垂直磁気記録媒体において、磁性結晶粒子の粒子サイズの面内分散を低減する。
【解決手段】垂直磁気記録媒体は、基板（１１）と、第１下地層（１５）と、記録層（１７）と、前記第１下地層と記録層の間に挿入される結晶粒サイズ抑制層（１９）を備える。第１下地層は、基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子（１５ａ）と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部（１５ｂ）を含む。記録層は、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子（１７ａ）と、前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部（１７ｂ）を含む。前記結晶粒サイズ分散抑制層（１９）は、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子（１９ａ）と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物（１９ｂ）とを含む。
【選択図】 図２
【解決手段】垂直磁気記録媒体は、基板（１１）と、第１下地層（１５）と、記録層（１７）と、前記第１下地層と記録層の間に挿入される結晶粒サイズ抑制層（１９）を備える。第１下地層は、基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子（１５ａ）と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部（１５ｂ）を含む。記録層は、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子（１７ａ）と、前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部（１７ｂ）を含む。前記結晶粒サイズ分散抑制層（１９）は、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子（１９ａ）と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物（１９ｂ）とを含む。
【選択図】 図２
Description
本発明は、磁気記録媒体とその製造方法に関し、特に、記録層を構成する磁性粒子が面内方向で互いに空間的に隔てられた垂直磁気記録媒体の性能向上技術に関する。
ハードディスクドライブ装置は、１ビット当りのメモリ単価が安く、大容量化が図れるデジタル信号記録装置であるので、パーソナルコンピュータを筆頭にして近年、大量に使用されている。さらに、ユビキタス時代を迎えて、デジタルＡＶ関連機器での利用が牽引役となって、記録装置として飛躍的な需要の増大が予想される。したがって、ビデオ信号の記録のために、さらなるハードディスクドライブ装置の記録容量の増大が必要になる。
このようなオーディオ・ビジュアル用の記録再生装置は、一般家庭用を主なターゲットとしているため、大容量化に際して、メモリ単価をより廉価にする必要も生ずる。メモリ単価を下げるには、ハードディスクドライブ装置を構成する部品数の削減が有効な手段となる。具体的には、磁気記録媒体（磁気ディスク）の高記録密度化を図ることにより、磁気記録媒体の必要枚数を増やすことなく、記録容量を増大させることができる。さらには飛躍的な高記録密度化が実現すれば、記録容量を増大させる一方で、磁気記録媒体の必要枚数を削減することも可能になり、使用する磁気ヘッド数も削減できる。この結果、メモリ単価の飛躍的な低減が可能になる。
このような事情から、磁気記録媒体の高記録密度化が命題となり、高分解能力化（高出力化）と低ノイズ化に基づいて、より高いＳＮ比（出力対ノイズ比）を達成することが課題となっている。これを実現するには、磁気記録層を構成する磁性粒の微細化と、磁気的な孤立性の確保が必要である。
ところで、垂直磁気記録媒体の製造では、従来から基板加熱を併用したスパッタ法によりＣｏＣｒ基合金膜を形成して、磁気記録層としていた。このＣｏＣｒ基合金膜では、ＣｏＣｒ基合金磁性結晶粒の結晶粒界に、非磁性のＣｒを偏析させて、磁性粒間の磁気的な孤立化を図る。しかし、垂直磁気記録媒体では、磁区形成に起因するスパイクノイズの発生を抑制するために、下部層に非晶質化した軟磁性層を配置する必要がある。この軟磁性層を非晶質に保つために、磁性層形成の際に、Ｃｒ偏析に必要な基板加熱処理を行うことができない状況になった。
このため、加熱処理を用いるＣｒ偏析技術に代わって、ＣｏＣｒ基合金にＳｉＯ2が添加された磁性膜を磁気記録層として用いる垂直磁気記録媒体の開発が行なわれている。この磁性膜では、ＣｏＣｒ基合金磁性結晶粒（たとえばＣｏＣｒＰｔ）が非磁性材料であるＳｉＯ2によって相互に空間的に隔てられ、磁気的な孤立化が図られている。
磁性粒子をＳｉＯ2等の非磁性体で取り囲んだ記録層において、磁性粒子の磁気的な孤立化を確実に行うために、記録層の下地として用いられるＲｕ下地層を、Ｒｕ結晶粒が空隙部によって相互に空間的に隔てられた構成にする方法が提案もされている（たとえば特許文献１参照）。
特開２００５−３５３２５６号公報
記録層を酸化物等の非磁性材料を用いることなく面内方向で互いに隔離できれば、成膜室内や基板表面の汚染を低減し、製品の信頼性を向上することができる。そこで、図１のように、記録層１７に非磁性材料を用いずに、磁性結晶粒子１７ａを下地層１５に整合させて基板に対して垂直方向に成長させ、これらの磁性結晶粒子１７ａを空隙部１７ｂによって互いに空間的に分離する構成が考えられる。この構成では、基板１１上に軟磁性裏打層１２、配向制御層１３がこの順で設けられ、配向制御層１３上に第２下地層１４、第１下地層１５が位置する。第１下地層と第２下地層は同じ材料で形成され、たとえばＲｕを用いる。第２下地層１４は必須ではないが、第２下地層１４を、第１下地層１５の直下に設けることで、第１下地層１５の結晶性と結晶配向性が向上し、さらには、その上に形成される磁性結晶粒子１７ａの結晶性と結晶配向性が向上する。
しかし、磁性結晶粒子１７ａが空隙部１７ｂによって相互に面内方向に隔てられた構造の記録層１７では、その磁性粒サイズの分散が大きくなってしまう。これは、成長につれて局所的に数個の磁性粒が合体するためと考えられる。この場合、高記録密度化が阻害されるおそれがある。
そこで、本発明は、記録層１７を構成する磁性結晶粒子１７ａが空隙部１７ｂにより面内方向で互いに隔てられた構成を維持しつつ、磁性粒サイズの分散を抑制した垂直磁気記録媒体と、その製造方法を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、記録層となる磁性層の直下に、結晶粒サイズ分散抑制層を挿入する。結晶粒サイズ分散抑制層は、たとえば、Ｃｏ基合金結晶粒とその粒間が酸化物によって構成された層（「酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層」と称する）として構成できる。結晶粒サイズ分散抑制層のさらに直下に、Ｒｕ結晶粒同士が面内方向で空隙部によって隔てられた状態の下地層を配置する。
具体的には、本発明の第１の側面では、垂直磁気記録媒体は、
（ａ）基板と、
（ｂ）前記基板上に配置され、当該基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む第１下地層と、
（ｃ）前記第１下地層上に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子と前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む記録層と、
（ｄ）前記記録層と第１下地層の間に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物とを含む結晶粒サイズ分散抑制層と、
を備える。
（ａ）基板と、
（ｂ）前記基板上に配置され、当該基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む第１下地層と、
（ｃ）前記第１下地層上に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子と前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む記録層と、
（ｄ）前記記録層と第１下地層の間に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物とを含む結晶粒サイズ分散抑制層と、
を備える。
好ましい構成例では、前記第１下地層の直下に配置され、ＲｕまたはＲｕ合金の連続多結晶として構成される第２下地層をさらに備える。これにより、第１下地層の結晶性と結晶配向性が向上する。
良好な構成例では、前記記録層の磁性結晶粒子の粒径分散は０．６ｎｍ以下である。このような抑制された粒径分散は、記録層の下方に配置される結晶粒サイズ分散抑制層の存在により達成される。
良好な構成例では、結晶粒サイズ分散抑制層の膜厚は５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲である。この範囲を超えて膜厚を増やすと、記録層の磁性結晶粒子の平均粒径は低減できるが、粒径分散抑制の効果が阻害されるからである。
第２の側面では、垂直磁気記録媒体の製造方法を提供する。この方法は、
（ａ）基板上に、結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられたＲｕ又はＲｕ合金の第１下地層を形成し、
（ｂ）前記第１下地層上に、Ｃｏ基合金結晶粒子同士が酸化物により空間的に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層を形成し、
（ｃ）前記結晶粒サイズ分散抑制層の直上に、磁性結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられた記録層を形成する
工程を含む。
（ａ）基板上に、結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられたＲｕ又はＲｕ合金の第１下地層を形成し、
（ｂ）前記第１下地層上に、Ｃｏ基合金結晶粒子同士が酸化物により空間的に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層を形成し、
（ｃ）前記結晶粒サイズ分散抑制層の直上に、磁性結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられた記録層を形成する
工程を含む。
上記の構成と方法により、磁性結晶粒子が相互に面内方向で空隙によって隔てられた構成の記録層において、磁性結晶粒子のサイズの面内分散を大幅に改善することができる。この結果、磁気記録媒体の記録密度を向上することができる。
図２は、本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体１０の概略断面図である。垂直磁気記録媒体１０は、基板１１上に、軟磁性裏打層１２、配向制御層１３、第２下地層１４、第１下地層１５、結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）１９、記録層１７をこの順に有する。
基板１１は、プラスチック基板、ガラス基板、Ｓｉ基板、セラミクス基板、耐熱性樹脂基板等、磁気記録媒体の基板として適切に用いることのできる任意の基板である。実施形態では、ガラスディスク基板とする。
軟磁性裏打層（ＳＵＬ：soft magnetic underlayer）１２は、非晶質または微結晶の任意の軟磁性材料で構成され、膜厚は５０ｎｍ〜２μｍ程度である。軟磁性裏打層１２は単層であっても、積層であってもよい。記録磁界を集中するという観点からは、飽和磁束密度Ｂｓが１．０Ｔ以上の軟磁性材料として、ＦｅＳｉ、ＦｅＡｌＳｉ、ＦｅＴａＣ、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＣｒＮｂ、ＮｉＦｅＮｂ、Ｃｏ等が良好に用いられる。
配向制御層１３は、膜厚２．０ｎｍ〜１０ｎｍ程度であり、上層に形成される下地層１４、１５の結晶粒子のｃ軸を膜厚方向に配向させるとともに、下地層１４，１５の結晶粒子を基板面内方向に一様に分布させる。配向制御層１３は、たとえば、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔ、およびこれらの合金の中から選択される少なくとも１種の材料で構成される。或いは、配向制御層１３は、ＮｉＰから選択される非晶質金属で形成されてもよい。
第２下地層１４は、Ｒｕ又はｈｃｐ（六方細密充填）結晶構造を有するＲｕ合金の連続多結晶膜として形成され、結晶粒子１４ａと結晶粒界１４ｂを含む。第２下地層１４は、結晶粒子１４ａ同士が結晶粒界１４ｂを介して結合された連続多結晶膜なので、結晶性が良好であり、その（０００１）面の結晶配向は基板１１に対して垂直方向となっている。第２下地層１４は必須ではないが、上層の第１下地層１５や記録層１７の結晶性や配向性を向上させる観点から、第１下地層１５の直下に挿入するのが望ましい。
第１下地層１５は、第２下地層１４の上に位置し、基板１１と垂直方向に延びる結晶粒子１５ａと、結晶粒子１５ａ同士を面内方向で互いに隔てる空隙部１５ｂを含む。このような結晶構造は、後述するように成長条件を制御することで実現できる。
空隙部１５ｂにより結晶粒子１５ａ同士が互いに隔てられた第１下地層１５の上に、結晶粒サイズ分散抑制層１９を配置する。結晶粒サイズ分散抑制層１９は、下層の結晶粒子１５ａに整合するＣｏ基合金結晶粒子１９ａと、その粒間を埋める酸化物１９ｂとで構成される。この点で、結晶粒サイズ分散抑制層１９を「酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層」と称してもよい。結晶粒サイズ分散抑制層の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍである。
結晶粒サイズ分散抑制層１９の上に、記録層１７が位置する。記録層１７は、上述したように酸化物を含まず、基板１１と垂直に延びる磁性結晶粒子１７ａと、磁性結晶粒子１７ａ同士を面内方向で互いに隔てる空隙部１７ｂで構成される。磁性結晶粒子１７ａは、ｈｃｐ結晶構造を有する強磁性材料であり、ＣｏＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ−ＭなどのＣｏ基合金を用いるのが望ましい。
データに基づいて後述するように、記録層１７の直下に結晶粒サイズ分散抑制層１９を挿入したことにより、その面内での磁性結晶粒子１７ａのバラツキが効果的に抑制されている。これは、結晶粒サイズ分散抑制層１９において、酸化物１９ｂによりＣｏ基合金粒子１９ａの空間的分離が確実になされるため、その上に形成される記録層１７の磁性結晶粒子１７ａが、安定して空隙部１７ｂを保った状態で垂直方向に成長するためと考えられる。また、磁性結晶粒子１７ａの結晶性と配向性は、結晶粒サイズ分散抑制層１９の直下に設けられた第１下地層１５の存在により、良好に維持されている。
垂直磁気記録媒体１０は、さらに図示しない保護膜で覆われ、必要に応じて、潤滑層が設けられている。
上述した垂直磁気記録媒体１０の製造方法の一例を以下で説明する。まず、基板１１の表面を洗浄・乾燥後、基板１１上に、軟磁性裏打層１２として、膜厚２００ｎｍのＣｏＺｒＮｂ膜１２を形成する。ＣｏＺｒＮｂ裏打層１２上に、配向制御層１３として、膜厚３ｎｍの単層のＴａ膜１３を形成する。ＣｏＺｒＮｂ膜１２とＴａ膜１３の成膜条件は、いずれも３ｍＴｏｒｒのＡｒガス圧力下で、ＤＣスパッタ法により室温で形成する。
配向制御層１３上に、第２の下地層１４として、Ｒｕの連続多結晶膜を１ｍＴｏｒｒのＡｒガス圧力下でＤＣスパッタ法による室温堆積により、膜厚９ｎｍに成膜する。この堆積では、堆積速度を０．６ｎｍ／ｓｅｃとした。第２下地層１４としてのＲｕ連続多結晶膜は、Ａｒガス圧が１０ｍＴｏｒｒ以下及び／又は堆積速度０．５ｎｍ／以上の条件で形成することができる。
第２のＲｕ下地層１４上に、Ｒｕの第１の下地層１５を１０ｎｍの膜厚で形成する。成膜条件は、４０ｍＴｏｒｒのＡｒガス圧力下で、ＤＣスパッタ法による室温堆積とする。堆積速度は、０．３ｎｍ／ｓｅｃとする。これにより、Ｒｕ結晶粒子１５ａが空隙部１５ｂにより相互に面内方向で隔てられた構造を持つ第１の下地層１５を形成することができる。空隙部１５ｂで隔てられた構造の第１下地膜１５は、Ａｒガス圧が２０ｍＴｏｒｒ以上、かつ２ｎｍ／ｓｅｃ以下の堆積速度で形成される。
第１下地層１５上に、結晶粒サイズ分散抑制層１９として、酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層を形成する。この例では、４０ｍＴｏｒｒのＡｒガス圧力で、０．２ｎｍ／ｓｅｃの堆積速度によるスパッタリング法により、６．６ｎｍの膜厚に成膜した。この例では、Ｃｏ基合金としてＣｏＣｒＰｔを、酸化物としてＳｉＯ2を用いる（ＣＣＰ−ＳｉＯ2層）。スパッタリングは、ＣｏＣｒＰｔ材料と、ＳｉＯ2材料を複合化した複合ターゲットを用いてもよいし、別々のスパッタターゲットを用いて同時スパッタしてもよい。このような酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層は、２０ｍＴｏｒｒ以上のＡｒガス圧下、かつ２ｎｍ／ｓｅｃ以下の堆積速度で形成することができる。
結晶粒サイズ分散抑制層１９上に、記録層１７として膜厚１０ｎｍのＣｏ80Ｐｔ20磁性膜を形成する。成膜条件は、４０ｍＴｏｒｒのＡｒガス圧力下でＤＣスパッタ法による室温堆積とした。堆積速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃとしたが、０．３ｎｍ／ｓｅｃ以下であれば、空隙部１７ｂにより互いに面内方向に隔てられたＣｏ80Ｐｔ20磁性結晶粒子１７ａを基板１１に対して垂直に成長することができる。
磁気気記録媒体の高記録密度化を図るには磁性粒の微細化が必要となるが、微細化にともなって生じる熱擾乱耐性の劣化という問題を回避するために、高いＫｕ値（結晶磁気異方性）を持った磁性材料が望ましい。ここで、Ｐｔ添加量を増大したＣｏ合金は、比較的高いＫｕ値を持つことが知られている。また、規則化合金と異なり高温プロセスを必要としないので、非晶質化された軟磁性裏打層１２を用いた媒体形成に適しているが、その他のＣｏ基合金材料を用いてもよいことは言うまでもない。
空隙部１７ｂを有する記録層１７と、空隙部１５ｂを有する第１下地層１５との間に、酸化物（ＳｉＯ2）１９ｂによってＣｏＣｒＰｔ磁性粒子１９ａが確実に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層１９が挿入されるので、上層の記録層１７の面内での粒子サイズのバラツキが良好に抑制される。
最後に図示はしないが、保護膜としてたとえば膜厚３ｎｍのカーボン膜を形成する。この垂直磁気記録媒体１０が作製される過程では、一貫して真空環境が保持されているものとする。また、各スパッタリング工程を、基板１１を加熱することなく、室温で実施している。
なお、上述した例では、軟磁性裏打層（ＣｏＺｒＮｂ膜）１２、配向制御層（Ｔａ膜）１３、第１および第２下地層（Ｒｕ膜）１５，１４、記録層（Ｃｏ80Ｐｔ20膜）１７をＤＣスパッタ法により形成したが、他のスパッタ法（ＲＦスパッタ法など）や真空蒸着法など適切な任意の堆積方法を用いることができる。また、第１および第２の下地層１５，１４としては、Ｒｕの代わりに、Ｒｕ−Ｘ合金（Ｘ＝Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＭｎのうちの少なくとも１種）を用いることができる。
図３は、結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）１９を挿入した実施形態の平面ＴＥＭ観察結果である。比較のため、図４に、結晶粒サイズ分散抑制層１９を用いない図１の提案構造の平面ＴＥＭ観察結果を示す。
図３では、上述した成膜条件で形成した膜厚６．６ｎｍのＣＣＰ−ＳｉＯ2膜を、結晶粒サイズ分散抑制層１９として、Ｃｏ80Ｐｔ20記録層１７の直下に挿入している。記録層１７の磁性結晶粒子１７ａの平均直径（Ｄave）は４．７ｎｍ、粒径分散（σ）は０．６ｎｍである。
これに対して、図４の比較例では、結晶粒サイズ分散抑制層１９としてのＣＣＰ−ＳｉＯ2膜を挿入せずに、第１下地層（Ｒｕ層）１５上に直接Ｃｏ80Ｐｔ20記録層１７を形成したときの磁性結晶粒子１７ａの平均直径（Ｄave）は７．６ｎｍ、粒径分散（σ）は２．１ｎｍである。
この結果から、実施形態のように、記録層１７と第１下地層１５の間に結晶粒サイズ分散抑制層１９を挿入することによって、記録層１７の磁性結晶粒子１７ａの平均粒径と、分散が共に飛躍的に低減できることが確認できる。なお、実施形態では、結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）１９にＣＣＰ−ＳｉＯ2層を用いたが、これ以外の任意のＣｏ基合金結晶粒子を、任意の酸化物で取り囲んで空間的に分離した層を、結晶粒サイズ分散抑制層１９として用いることができる。
図５は、図３と同じ構成で、ＣＣＰ−ＳｉＯ2層１９の膜厚を１３ｎｍまで厚くした場合の観察結果を示す。この場合、平均粒径（Ｄave）は４．４ｎｍにまで低減され、微細化の効果を達成できるが、粒径分散（σ）は、わずかではあるが図３の６．６ｎｍ膜厚の場合よりも増加してしまう。このことから、結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）１９の膜厚を厚くすることは、平均粒径の低減には有効であるが、粒径分散の低減には限度があることが理解できる。したがって、結晶粒サイズ分散抑制層１９の膜厚は５ｎｍ〜１２ｎｍであるのが望ましい。
このように、垂直磁気記録媒体で本発明の実施形態の構造を採用することにより、記録層磁性結晶粒子の平均粒径と粒径分散が大幅に改善され、記録密度を向上することができる。
図２に示す垂直磁気記録媒体１０は、たとえばディスク型基板１１上に形成されてハードディスクドライブなどの磁気記憶装置に適用することができる。図６は、磁気記憶装置９０の要部を示す概略平面図である。磁気記憶装置９０は、ハウジング９１内に収容され、スピンドル（不図示）により駆動されるハブ９２、ハブ９２に固定されスピンドルにより回転される磁気記録媒体９３、アクチュエータユニット９４、アクチュエータユニット９４に支持され磁気記録媒体９３の径方向に駆動されるアーム９５およびサスペンション９６、サスペンション９６に支持される磁気ヘッド９８を有する。磁気記録媒体９３は、１以上の垂直磁気記録媒体１０を多段に構成したものであり、それぞれの垂直磁気記録媒体１０に対応する磁気ヘッド９８が設けられる。磁気ヘッド９８は、磁気記録再生手段の少なくとも一部に含まれる。このような磁気記憶装置９０は、垂直磁気記録媒体１０ごとに記録密度が向上し、かつ面内バラツキが少ないため、全体として高い性能を有する。
最後に、以上の説明に関して、以下の付記を開示する。
（付記１）
基板と、
前記基板上に配置され、当該基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む第１下地層と、
前記第１下地層上に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子と、前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む記録層と、
前記記録層と第１下地層の間に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物とを含む結晶粒サイズ分散抑制層と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）
前記第１下地層の直下に配置され、ＲｕまたはＲｕ合金の連続多結晶として構成される第２下地層、をさらに備えることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記３）
前記基板上、かつ前記第１下地層の下方に配置される配向制御膜、をさらに含むことを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）
前記基板上、かつ前記第２下地層の下方に配置される配向制御膜、をさらに含むことを特徴とする付記２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）
前記記録層の磁性結晶粒子の粒径分散は０．６ｎｍ以下であることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）
前記結晶粒サイズ分散抑制層の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲であることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）
前記配向制御膜の膜厚は２．０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲であり、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔ、およびこれらの合金の中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする付記３または４に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８）
前記記録層の磁性結晶粒子は、前記結晶粒サイズ分散抑制層のＣｏ基合金結晶粒子に整合することを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）
付記１〜８のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体と、
磁気ヘッドを含む記録再生手段と、
を備える磁気記憶装置。
（付記１０）
基板上に、結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられたＲｕ又はＲｕ合金の第１下地層を形成し、
前記第１下地層上に、Ｃｏ基合金結晶粒子同士が酸化物により空間的に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層を形成し、
前記結晶粒サイズ分散抑制層の直上に、磁性結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられた記録層を形成する
工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）
前記第１下地層の形成に先立って、前記基板上に、Ｒｕ又はＲｕ合金の連続多結晶膜を第２下地層として形成する工程、
をさらに含むことを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）
前記結晶粒サイズ分散抑制層を、その膜厚が５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲で形成することを特徴とする付記１０又は１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）
前記結晶粒サイズ分散抑制層は、２０ｍＴｏｒｒ以上のＡｒガス圧下で、２ｎｍ／ｓｅｃ以下の堆積速度で形成されることを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１４）
前記記録層の形成は、ＣｏＰｔ膜を０．３ｎｍ／以下の堆積速度で成膜することを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１５）
前記第２下地層は、１０ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧下でスパッタリング法により形成されることを特徴とする付記１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１６）
前記第２下地層は、０．５ｎｍ／ｓｅｃ以上の堆積速度で成膜されることを特徴とする付記１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１７）
前記第１下地層の形成に先立って、前記基板上に軟磁性裏打層を形成する工程、をさらに含み、前記第１下地層、結晶粒サイズ分散抑制層、および記録層の形成は室温にて行われることを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１）
基板と、
前記基板上に配置され、当該基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む第１下地層と、
前記第１下地層上に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子と、前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む記録層と、
前記記録層と第１下地層の間に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物とを含む結晶粒サイズ分散抑制層と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
（付記２）
前記第１下地層の直下に配置され、ＲｕまたはＲｕ合金の連続多結晶として構成される第２下地層、をさらに備えることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記３）
前記基板上、かつ前記第１下地層の下方に配置される配向制御膜、をさらに含むことを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記４）
前記基板上、かつ前記第２下地層の下方に配置される配向制御膜、をさらに含むことを特徴とする付記２に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記５）
前記記録層の磁性結晶粒子の粒径分散は０．６ｎｍ以下であることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記６）
前記結晶粒サイズ分散抑制層の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲であることを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記７）
前記配向制御膜の膜厚は２．０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲であり、Ｔａ、Ｔｉ、Ｃ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｐｔ、およびこれらの合金の中から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする付記３または４に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記８）
前記記録層の磁性結晶粒子は、前記結晶粒サイズ分散抑制層のＣｏ基合金結晶粒子に整合することを特徴とする付記１に記載の垂直磁気記録媒体。
（付記９）
付記１〜８のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体と、
磁気ヘッドを含む記録再生手段と、
を備える磁気記憶装置。
（付記１０）
基板上に、結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられたＲｕ又はＲｕ合金の第１下地層を形成し、
前記第１下地層上に、Ｃｏ基合金結晶粒子同士が酸化物により空間的に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層を形成し、
前記結晶粒サイズ分散抑制層の直上に、磁性結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられた記録層を形成する
工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）
前記第１下地層の形成に先立って、前記基板上に、Ｒｕ又はＲｕ合金の連続多結晶膜を第２下地層として形成する工程、
をさらに含むことを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１２）
前記結晶粒サイズ分散抑制層を、その膜厚が５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲で形成することを特徴とする付記１０又は１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１３）
前記結晶粒サイズ分散抑制層は、２０ｍＴｏｒｒ以上のＡｒガス圧下で、２ｎｍ／ｓｅｃ以下の堆積速度で形成されることを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１４）
前記記録層の形成は、ＣｏＰｔ膜を０．３ｎｍ／以下の堆積速度で成膜することを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１５）
前記第２下地層は、１０ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧下でスパッタリング法により形成されることを特徴とする付記１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１６）
前記第２下地層は、０．５ｎｍ／ｓｅｃ以上の堆積速度で成膜されることを特徴とする付記１１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
（付記１７）
前記第１下地層の形成に先立って、前記基板上に軟磁性裏打層を形成する工程、をさらに含み、前記第１下地層、結晶粒サイズ分散抑制層、および記録層の形成は室温にて行われることを特徴とする付記１０に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
１０ 垂直磁気記録媒体
１１ 基板
１２ 軟磁性裏打層
１３ 配向制御層
１４ 第２下地層（第２Ｒｕ層）
１４ａ 結晶粒子
１４ｂ 結晶粒界
１５ 第１下地層（第１Ｒｕ層）
１５ａ 結晶粒子
１５ｂ 空隙部
１７ 記録層
１７ｂ 磁性結晶粒子
１７ｂ 空隙部
１９ 結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）
１９ａ Ｃｏ基合金結晶粒子
１９ｂ 酸化物
９０ 磁気記憶装置
９３ 磁気記録媒体
９８ 磁気ヘッド
１１ 基板
１２ 軟磁性裏打層
１３ 配向制御層
１４ 第２下地層（第２Ｒｕ層）
１４ａ 結晶粒子
１４ｂ 結晶粒界
１５ 第１下地層（第１Ｒｕ層）
１５ａ 結晶粒子
１５ｂ 空隙部
１７ 記録層
１７ｂ 磁性結晶粒子
１７ｂ 空隙部
１９ 結晶粒サイズ分散抑制層（酸化物添加Ｃｏ基合金結晶粒層）
１９ａ Ｃｏ基合金結晶粒子
１９ｂ 酸化物
９０ 磁気記憶装置
９３ 磁気記録媒体
９８ 磁気ヘッド
Claims (10)
- 基板と、
前記基板上に配置され、当該基板に対して垂直方向に延びるＲｕ又はＲｕ合金の結晶粒子と、前記結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む第１下地層と、
前記第１下地層上に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びる磁性結晶粒子と、前記磁性結晶粒子を面内方向で互いに隔てる空隙部とを含む記録層と、
前記記録層と第１下地層の間に配置され、前記基板に対して垂直方向に延びるＣｏ基合金結晶粒子と、前記Ｃｏ基合金結晶粒子を面内方向で互いに隔てる酸化物とを含む結晶粒サイズ分散抑制層と
を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 前記第１下地層の直下に配置され、ＲｕまたはＲｕ合金の連続多結晶として構成される第２下地層、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。 - 前記基板上、かつ前記第１下地層の下方に配置される配向制御膜、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。 - 前記基板上、かつ前記第２下地層の下方に配置される配向制御膜、
をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の垂直磁気記録媒体。 - 前記記録層の磁性結晶粒子の粒径分散は０．６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記結晶粒サイズ分散抑制層の膜厚は、５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
- 磁気ヘッドを含む記録再生手段と、
請求項１〜６のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体と
を備える磁気記憶装置。 - 基板上に、結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられたＲｕ又はＲｕ合金の第１下地層を形成し、
前記第１下地層上に、Ｃｏ基合金結晶粒子同士が酸化物により空間的に隔てられた結晶粒サイズ分散抑制層を形成し、
前記結晶粒サイズ分散抑制層の直上に、磁性結晶粒子同士が空隙部により互いに隔てられた記録層を形成する
工程を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第１下地層の形成に先立って、前記基板上に、Ｒｕ又はＲｕ合金の連続多結晶膜を第２下地層として形成する工程
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。 - 前記結晶粒サイズ分散抑制層を、その膜厚が５ｎｍ〜１２ｎｍの範囲で形成することを特徴とする請求項８又は９に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。
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