JP2010157307A - 磁気ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２５０Ｇビット／平方インチ以上の記憶容量であってもノイズの少ない、グラニュラ磁気記録層を含む磁気ディスク及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の磁気ディスクは、ディスク基体１０上に直接又は中間層を介して形成され、グラニュラ柱状粒子間に非磁性領域を有してなるグラニュラ磁気記録層２０と、前記グラニュラ磁気記録層２０上に形成され、前記グラニュラ柱状粒子間で交換相互作用させる補助記録層２２と、を具備し、前記補助記録層２２は、０．１モル〜３モルの酸素を含有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、垂直磁気記録方式のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などに搭載される炭素系保護層を有する磁気ディスク及びその製造方法に関する。

磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクに要求される特性は、記録された信号のＳＮ比が良いこと、熱安定性が良いこと、記録し易いこと、などが挙げられる。この中で、ＳＮ比を向上させるためには、磁気記録層を構成する磁性粒子の粒径を小さくする必要がある。しかしながら、磁性粒子を小さくすると、信号が熱的に不安定となる。信号を熱的に安定させるためには、垂直磁気異方性エネルギー（Ｋｕ）を大きくする必要があるが、あまり垂直磁気異方性エネルギーを大きくすると、磁気ヘッドで情報を記録することができなくなる。

このような問題を解決するために、例えば、グラニュラ柱状粒子とグラニュラ柱状粒子間の非磁性領域とからなるグラニュラ磁気記録層と、このグラニュラ磁気記録層上に形成され、グラニュラ柱状粒子間で交換結合させる補助記録層と、を有するＣＧＣ（Continuous Granular Coupled）媒体が開発されている。ＣＧＣ媒体においては、補助記録層とグラニュラ磁気記録層との間の交換相互作用と、補助記録層を介してのグラニュラ柱状粒子間の交換相互作用を調整することにより、静磁気特性（ＳＮ比）、記録特性、熱安定性を制御することができる。

特開２００８−８４４３２号公報

記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ未満の従来の垂直磁気記録方式の磁気ディスクにおいてはグラニュラ磁気記録層のみの場合よりも補助記録層を設けた方がノイズの低減を図ることができるが、記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上に高くなると、補助記録層が連続した膜であるが故に、補助記録層の磁性粒間の交換相互作用が強くノイズ発生の原因となることがわかった。さらに詳細に調査したところ、補助記録層はその堆積過程において下部のグラニュラ磁気記録層の柱状構造を受け継いで堆積しようとするが、酸化物を含まないために磁性粒間に存在する粒界部が不安定となり、膜の均一性が悪化してしまうことがわかった。この均一性の悪化がノイズ発生の原因であることを突き止めた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、２５０Ｇビット／平方インチ以上の記憶容量であってもノイズの少ない、グラニュラ磁気記録層を含む磁気ディスク及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の磁気ディスクは、ディスク基体上に直接又は中間層を介して形成され、グラニュラ柱状粒子間に非磁性領域を有してなるグラニュラ磁気記録層と、前記グラニュラ磁気記録層上に形成され、前記グラニュラ柱状粒子間で交換結合させる補助記録層と、を具備し、前記補助記録層は、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有することを特徴とする。

この構成によれば、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有する補助記録層を磁気記録層上に設けているので、補助記録層の磁性粒間の粒界の均一性を高めることが可能となり、その結果、磁気的な連続性についても均一性が高まるために、記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上であるグラニュラ構造を有する磁気記録層を備えた磁気ディスクにおいても、ノイズの低減を図ることができる。

本発明の磁気ディスクにおいては、前記酸素は、酸化物の状態で前記補助記録層に含まれることが好ましい。この場合においては、前記酸化物は、前記グラニュラ磁気記録層の前記非磁性領域上に偏析していることが好ましい。

本発明の磁気ディスクにおいては、前記グラニュラ磁気記録層が酸素を含有しており、前記補助記録層に含有している酸素の量が前記グラニュラ磁気記録層に含有している酸素の量よりも少ないことが好ましい。

本発明の磁気ディスクの一態様においては、前記グラニュラ磁気記録層に含有されている酸素が、複数の種類の酸化物が混合していることが好ましい。

本発明の磁気ディスクの一態様においては、前記グラニュラ磁気記録層と前記補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることが好ましい。

本発明の磁気ディスクの一態様においては、前記グラニュラ磁気記録層が複数の層で設けられることが好ましい。

本発明の磁気ディスクにおいては、記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上であることが好ましい。

本発明の磁気ディスクの製造方法は、ディスク基体上に少なくともグラニュラ磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程と、前記磁気記録層上に補助記録層を形成する補助記録層形成工程と、を具備する磁気ディスクの製造方法であって、前記補助記録層形成工程において、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有する補助記録層を形成することを特徴とする。

本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記補助記録層形成工程において、酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより前記補助記録層を形成することが好ましい。

本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記補助記録層形成工程において、０．５％〜３％の分圧で酸素を混入させた反応性スパッタリングにより前記補助記録層を形成することが好ましい。

本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記グラニュラ磁気記録層と前記補助記録層との間に非磁性の分断層を設けて、前記グラニュラ磁気記録層と前記補助記録層との間の強磁性結合の強さを調節できるようにすることが好ましい。

本発明の磁気ディスクの製造方法においては、前記グラニュラ磁気記録層を複数の層で形成することが好ましい。

本発明の磁気ディスクは、ディスク基体上に直接又は中間層を介して形成され、グラニュラ柱状粒子間に非磁性領域を有してなるグラニュラ磁気記録層と、前記グラニュラ磁気記録層上に形成され、前記グラニュラ柱状粒子間で交換結合させる補助記録層と、を具備し、前記補助記録層は、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有するので、２５０Ｇビット／平方インチ以上の記憶容量であってもノイズの少ない、グラニュラ磁気記録層を含む磁気ディスクである。

本発明の実施の形態に係る磁気ディスクの概略構成を示す図である。 図１に示す磁気ディスクの補助記録層を説明するための図である。 磁気記録層を構成する磁性層を１回の成膜で形成した場合の磁性粒子の成長について説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る磁気ディスクの概略構成を示す図である。図１に示す垂直磁気記録方式の媒体１００は、ディスク基体１０、密着層１２、軟磁性層１４、配向制御層１６、下地層１８、磁気記録層２０、補助記録層２２、媒体保護層２４、潤滑層２６を順次積層することにより構成されている。

ディスク基体（磁気ディスク用基板）１０としては、例えば、ガラス基板、アルミニウム基板、シリコン基板、プラスチック基板などを用いることができる。基板１として、表面が平滑な化学強化ガラス基板を用いる場合には、例えば、素材加工工程及び第１ラッピング工程；端部形状工程（穴部を形成するコアリング工程、端部（外周端部及び／又は内周端部）に面取り面を形成するチャンファリング工程（面取り面形成工程））；端面研磨工程（外周端部及び内周端部）；第２ラッピング工程；主表面研磨工程（第１及び第２研磨工程）；化学強化工程などの工程を含む製造工程により製造することができる。

密着層１２は、ディスク基体１０と軟磁性層１４との間の密着性を向上させることができる。これにより、軟磁性層１４の剥離を防止することができる。密着層１２の材料としては、例えばＣｒＴｉ合金を用いることができる。

軟磁性層１４は、磁気ヘッドの主磁極から発生する磁界を経由させる層である。軟磁性層１４を構成する材料としては、例えばＣｏＦｅＴａＺｒ合金などが挙げられる。なお、軟磁性層１４として、第１軟磁性層と第２軟磁性層の間に非磁性のスペーサ層を介在させた構成とし、ＡＦＣ（Antiferro-magnetic exchange coupling：反強磁性交換結合）を備えるようにしても良い。これにより、軟磁性層１４の磁化方向を高い精度で磁路（磁気回路）に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層１４から生じるノイズを低減することができる。この場合、スペーサ層の材料としては、Ｒｕ（ルテニウム）などを用いることができる。

配向制御層１６は、軟磁性層１４を保護する作用と、下地層１８の結晶粒の配向の整列を促進する作用を備える。配向制御層の材質としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗのいずれか１つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えば、ＮｉＷ、ＮｉＣｒ、ＮｉＴａ合金、ＣｕＷ合金、ＣｕＣｒ合金を好適に選択することができる。また、複数層として形成してもよい。

下地層１８はｈｃｐ構造であって、磁気記録層２０のｈｃｐ構造の結晶をグラニュラ構造（グラニュラ柱状粒子間に非磁性領域を有する構造）として成長させることができる。したがって、下地層１８の結晶配向性が高いほど、磁気記録層２０の配向性を向上させることができる。なお、さらに分離性を付与するために、成膜時のＡｒ圧力が低圧の下層と高圧の上層に分けて形成するとよい。下地層の材質としては、Ｒｕの他に、Ｒｅ、Ｐｔ、ＲｕＣｒ合金、ＲｕＣｏ合金などから選択することができる。Ｒｕはｈｃｐ構造をとり、Ｃｏを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。また、酸化物を添加してもよい。

磁気記録層２０は、ディスク基体１０上に直接又は中間層を介して形成される。磁気記録層２０においては、複数の種類の酸化物（以下、「複合酸化物」という）を含有させることにより、非磁性の粒界に複合酸化物を偏析させている。すなわち、磁気記録層２０における、非磁性物質であるＣｒ及び複合酸化物（非磁性領域２０ａ）は、磁性物質であるＣｏの周囲に偏析して粒界を形成し、磁性粒（磁性グレイン）２０ｂが柱状のグラニュラ構造となる（グラニュラ磁気記録層）。

ここで、グラニュラ磁気記録層を構成する材料としては、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２（ｈｃｐ結晶構造）や、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２（ｈｃｐ結晶構造）などを挙げることができる。また、磁気記録層２０の厚さは、５ｎｍ〜１５ｎｍであることが好ましい。

また、磁気記録層２０は、複数の薄膜を積層させて形成してもよい。例えば、上述した材料を、複数回に分けて成膜することにより、複数の層（積層膜）で形成することができる。これにより、磁性粒子が成膜されるにつれて肥大化することを抑制し、下層から上層までの粒径を均一にすることができる。なお、積層する膜は同一の材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。

補助記録層２２は、グラニュラ磁性層の上方に形成され、グラニュラ磁性層のグラニュラ柱状粒子同士を交換結合させる役割を持つ。補助記録層２２としては、高い垂直磁気異方性を持ち、かつ高い飽和磁化Ｍｓを示す、ディスク基体の面内方向に磁気的な連続性を有する薄膜（連続層）が好適である。補助記録層２２は、逆磁区核形成磁界Ｈｎ、耐熱揺らぎ特性の改善、オーバーライト特性の改善を目的とする。補助記録層２２の材料としては、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＣｕＯ、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＣｏＯ、ＣｏＣｒＰｔＢ−Ｃｏ_３Ｏ_４、ＣｏＣｒＰｔＢ−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＳｉＯ_２、ＣｏＣｒＰｔＢ−ＴｉＯ_２、さらに、前述のＣｏＣｒＰｔＢの他に、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＣｕ、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕなどの合金に各種酸化物を添加したものなどを挙げることができる。また、前記合金をスパッタリングする際に酸素を適切な分圧で添加して反応性スパッタリングによって形成することもできる。

また、補助記録層２２は、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有する。補助記録層２２に含有している酸素の量は、グラニュラ磁気記録層２０に含有している酸素の量よりも少ないことが好ましい。このように設定することにより、補助記録層２２において磁気的に分離させず補助記録層としての効果（グラニュラ柱状粒子間で交換結合させる効果）を維持することができる。なお、「酸素」の量は、酸素分子（Ｏ_２）換算にて算出した値である。例えば、２モル％のＣｕＯであれば、酸素分子換算で１モルである。また、２モル％のＳｉＯ_２であれば、２モルである。

補助記録層２２において、酸素は、図２に示すように酸化物の状態で偏析するか、あるいは、他の原子と結合して化合物として偏析する。この偏析物２２ａは、磁気記録層２０の非磁性領域２０ａ上に偏析する。酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより補助記録層２２を形成すると、酸化物の状態で偏析し、０．５％〜３％の分圧で酸素を混入させた反応性スパッタリングにより補助記録層２２を形成すると、ＣｏやＣｒなどの原子と結合して化合物として偏析する。また、補助記録層２２の厚さは、５ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。また、補助記録層２０を、複数の膜として形成してもよい。

このように補助記録層２２に０．１モル％〜３モル％の酸素を積極的に含有させることにより、補助記録層の堆積過程において生じる構造的な不均一性を減少させることができ、その不均一性に起因する補助記録層要因のノイズを減少させることができる。さらに、補助記録層の特性が改善した結果、磁気記録層２０のグラニュラ柱状粒子同士の交換結合の制御性も向上する。これにより、磁気記録層２０から補助記録層２２に渡る全般的なノイズの低減が可能となる。この効果は、記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上である場合に特に顕著となる。

媒体保護層２４は、真空を保ったままカーボンをＣＶＤ法により成膜して形成した。媒体保護層２４は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を保護するための保護層である。一般にＣＶＤ法によって成膜されたカーボンはスパッタリング法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録層を保護することができる。また、媒体保護層２４の厚さは、２ｎｍ〜５ｎｍであることが好ましい。

潤滑層２６は、ＰＦＰＥ（パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。ここでは、潤滑層２６の膜厚は約１ｎｍである。

図１に示す垂直磁気記録媒体１００において、磁気記録層２０と補助記録層２２の間に非磁性の層である分断層を設けてもよい。分断層を設けることにより、磁気記録層２０と補助記録層２２の間の強磁性交換結合の強さを調節することが可能となる。その結果、磁気記録層２０に存在する柱状磁性粒子間の磁気的結合の強さも調節可能となり、媒体特性をさらに高めることができる。分断層としては、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）や、ＲｕにＣｒやＣｏ、酸素や酸化物などを添加した、Ｒｕ合金やＲｕ化合物の薄膜で形成することができる。

上記構成の磁気ディスクの製造においては、まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作製する。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体１０を得る。

得られたディスク基体１０上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、Ａｒ雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタリング法にて、密着層１２から補助記録層２２まで順次成膜を行い、媒体保護層２４はＣＶＤ法により成膜する。この後、潤滑層２６をディップコート法により形成する。

補助記録層２２の成膜においては、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有させる。例えば、酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより補助記録層２２を形成する、あるいは、０．５％〜３％の分圧で酸素を混入させた反応性スパッタリングにより補助記録層２２を形成する。

このように、本発明の磁気ディスクは、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有する補助記録層を磁気記録層上に設けているので、補助記録層の磁性粒間の粒界の均一性を高めることが可能となり、その結果、磁気的な連続性についても均一性が高まるために、記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上であるグラニュラ構造を有する磁気記録層を備えた磁気ディスクにおいても、ノイズの低減を図ることができる。

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。

（実施例１）
非磁性の基板として表面が平滑なアルミノシリケート系アモルファス化学強化ガラス基板を用い、これを洗浄した後、ＤＣマグネトロンスパッタ装置内に導入し、厚さ１０ｎｍのＣｒ−５０Ｔｉ薄膜（密着層１２）、厚さ２４ｎｍの９２（４０Ｆｅ−６０Ｃｏ）−３Ｔａ−５Ｚｒ薄膜（第１軟磁性層）、厚さ０．５ｎｍのＲｕ薄膜（スペーサ層）、厚さ２４ｎｍの９２（４０Ｆｅ−６０Ｃｏ）−３Ｔａ−５Ｚｒ薄膜（第２軟磁性層１４）、厚さ５ｎｍの９５Ｎｉ−５Ｗ薄膜（配向制御層１６）、厚さ２０ｎｍのＲｕ薄膜（下地層１８）、厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜（磁気記録層２０）、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜（補助記録層２２）を成膜し、次いで、厚さ５ｎｍのカーボンからなる媒体保護層２４を成膜した。なお、保護層以外の各金属膜のスパッタリング時のＡｒの圧力については、下地層１８は前半の１０ｎｍは０．６Ｐａ、後半の１０ｎｍは５．０Ｐａ、磁気記録層２０は４．０Ｐａ、それ以外は０．６Ｐａとした。この後、ＤＣマグネトロンスパッタ装置から取り出し、洗浄後ディップ法により潤滑剤（ＰＦＰＥ）を塗布し、ベークして厚さ１ｎｍの潤滑層２６を形成した。このようにして実施例１の記憶容量２５０Ｇビット／平方インチ用の磁気ディスクを作製した。なお、補助記録層２２の成膜においては、処理ガス（Ａｒガス）に３％の分圧で酸素ガスを混入させて反応性スパッタリングにより成膜し、酸素含有量が３モル％であることを確認した。

（実施例２）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｕＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例２の磁気ディスクを作製した。

（実施例３）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｏＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例３の磁気ディスクを作製した。

（実施例４）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＳｉＯ_２）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例４の磁気ディスクを作製した。

（実施例５）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＴｉＯ_２）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例５の磁気ディスクを作製した。

（実施例６）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９４（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−６（ＣｕＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例６の磁気ディスクを作製した。

（比較例１）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、厚さ７ｎｍのＣｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして比較例１の磁気ディスクを作製した。

（比較例２）
厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、厚さ７ｎｍの９２（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−８（ＣｕＯ）薄膜の補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして比較例２の磁気ディスクを作製した。

この実施例１〜実施例６及び比較例１〜比較例２の磁気ディスクについて、トラック幅（磁気的実効幅（ＭＷＷ））及びビットエラーレート（桁）を調べた。その結果を下記表１に示す。なお、ビットエラーレートは、スピンスタンドを用いて１３００ｋＦＣＩ（オーバーライト特性）において、１０７個の既知のランダムデータを記録しておき、読み込みエラー個数を調べ、下記式（１）により求めた。また、磁気的実効幅は、スピンスタンドを用いてトラックプロファイルから算出した。
ｂＥＲ＝ｌｏｇ（エラー個数／データ数） 式（１）

表１から分かるように、実施例１〜実施例６の磁気ディスクは、ビットエラーレートが相対的に小さかった。これは、補助記録層に０．１モル％〜３モル％の酸素が含有されているので、補助記録層の堆積過程において生じる構造的な不均一性を減少させることができ、その不均一性に起因する補助記録層要因のノイズが低減されたものと考えられる。一方、比較例１の磁気ディスクは、ビットエラーレートが相対的に大きかった。これは、補助記録層に酸素が含有されてないので、磁性粒間に存在する粒界部が不安定となり膜の均一性が悪化してしまうため、ノイズが大きかったものと考えられる。また、比較例２の磁気ディスクも、実施例１〜実施例６の磁気ディスクと比較してビットエラーレートが相対的に大きかった。これは、補助記録層において、３モル％より多く（４モル％）の酸素が含有されたために、磁気ディスク面内方向における磁気的な連続性が過度に失われてしまい、オーバーライト特性が悪化したためと考えられる。なお、トラック幅については、いずれの実施例も比較例の値プラスマイナス２ｎｍの範囲であり、測定誤差を考えると同等とみなすことができる。

次に、磁気記録層が複数の酸化物を有するように形成した場合について説明する。
（実施例７）
厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜の代わりに、９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ１２ｎｍの磁気記録層２０を形成し、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｕＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例７の磁気ディスクを作製した。

（実施例８）
厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜の代わりに、８９（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）−１（Ｃｏ_３Ｏ_４）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ１２ｎｍの磁気記録層２０を形成し、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｕＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例８の磁気ディスクを作製した。

（実施例９）
厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜の代わりに、９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ１２ｎｍの磁気記録層２０を形成し、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｏＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例９の磁気ディスクを作製した。

（実施例１０）
厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜の代わりに、８９（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）−１（Ｃｏ_３Ｏ_４）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ１２ｎｍの磁気記録層２０を形成し、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｏＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例１０の磁気ディスクを作製した。

（実施例１１）
厚さ１２ｎｍの９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）薄膜の代わりに、９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＴｉＯ_２）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ１２ｎｍの磁気記録層２０を形成し、厚さ７ｎｍの酸素含有Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ薄膜の代わりに、９８（Ｃｏ−２０Ｃｒ−１９Ｐｔ−３Ｂ）−２（ＣｕＯ）のターゲットを用いてスパッタリングにより厚さ７ｎｍの補助記録層２２を形成すること以外は実施例１と同様にして実施例１１の磁気ディスクを作製した。

この実施例７〜実施例１１の磁気ディスクについて、磁気的実効幅（ＭＷＷ）及びビットエラーレート（桁）を調べた。その結果を下記表２に示す。なお、ビットエラーレートは、スピンスタンドを用いて１３００ｋＦＣＩ（オーバーライト特性）において、１０７個の既知のランダムデータを記録しておき、読み込みエラー個数を調べ、上記式（１）により求めた。また、磁気的実効幅は、スピンスタンドを用いてトラックプロファイルから算出した。

表２から磁気記録層が複数の酸化物を有している方が、特性が向上することが確認できた。これは、スパッタリングにより成膜される９０（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）等のグラニュラ構造の磁性層は酸素欠損が生じ、Ｓｉが磁性粒子（ＣＣＰ）内部に入り込んで磁気異方性エネルギーを落としてしまっているが、酸化物を混合することにより酸素欠損を補うことができるためである。また、実施例８が最も特性が良いが、これは、Ｃｏ酸化物はギブスエネルギーが大きいため（酸化物として不安定であるため）ＣｏとＯが分離しやすく、分離したＣｏが磁性層内部に入り、ＯがＳｉやＴｉの酸素欠損を補っているためと考えられる。なお、ここでは、Ｃｏ_３Ｏ_４を用いる場合を示したが、ＣｏＯを用いてもよい。

次に、磁気記録層と補助記録層の間に分断層を形成した場合について説明する。

（実施例１２）
磁気記録層と補助記録層の間に、分断層を形成すること以外は、実施例８と同様にして実施例１２の磁気ディスクを作製した。分断層は、Ａｒ圧０．６ＰａにてスパッタリングによりＲｕからなる厚さ０．３ｎｍの薄膜で形成した。

（実施例１３）
磁気記録層と補助記録層の間に、分断層を形成すること以外は、実施例８と同様にして実施例１３の磁気ディスクを作製した。分断層は、Ａｒ圧０．６ＰａにてスパッタリングによりＲｕ−１０（ＷＯ_３）からなる厚さ０．５ｎｍの薄膜で形成した。

（実施例１４）
磁気記録層と補助記録層の間に、分断層を形成すること以外は、実施例８と同様にして実施例１４の磁気ディスクを作製した。分断層は、Ａｒ圧０．６ＰａにてスパッタリングによりＲｕ−５０Ｃｏからなる厚さ０．４ｎｍの薄膜で形成した。

実施例１２〜実施例１４の磁気ディスクについて、磁気的実効幅（ＭＷＷ）及びビットエラーレート（桁）を調べた。その結果を下記表３に示す。

表３から磁気記録層と補助記録層の間に分断層を設けることにより、特性が向上することが確認できた。

次に、磁気記録層を複数の層で形成した場合について説明する。

（実施例１５）
磁気記録層を積層構造（３層積層）とすること以外は、実施例１２と同様にして実施例１５の磁気ディスクを作製した。磁気記録層の積層構造は、８９（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）−１（Ｃｏ_３Ｏ_４）のターゲットを用いて、スパッタリングによりトータルの厚さが１２ｎｍとなるように３回に分けて成膜を行った。

（実施例１６）
磁気記録層を積層構造（２層積層）とすること以外は、実施例１２と同様にして実施例１６の磁気ディスクを作製した。磁気記録層の積層構造は、８９（Ｃｏ−１４Ｃｒ−１６Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−５（ＴｉＯ_２）−１（Ｃｏ_３Ｏ_４）のターゲットを用いて、スパッタリングによりトータルの厚さが１２ｎｍとなるように２回に分けて成膜を行った。２回の成膜は異なるチャンバーを用いて行うか、もしくは、所定の膜厚を成膜した後に一度チャンバーから取り出した後に再度チャンバーに入れて成膜すればよい。

実施例１５及び実施例１６の磁気ディスクについて、磁気的実効幅（ＭＷＷ）及びビットエラーレート（桁）を調べた。その結果を下記表４に示す。

表４から磁気記録層を積層構造で設けることにより、特性が向上することが確認できた。これは、磁性層を１回の成膜で形成すると磁性粒子が徐々に肥大化するが（図３参照）、回数を分けて成膜して積層構造とすることにより、磁性粒子の肥大化を抑制し、下層から上層までの粒径を均一にできた結果、磁気記録層２０の磁性粒子間の磁気的結合が深さ方向で均一になり、補助記録層に酸素を添加したことによる分離効果と相まって、図２に示したような理想的な構造の媒体に近づいたためと考えられる。

本発明は上記実施の形態に限定されず、適宜変更して実施することができる。上記実施の形態における材質、個数、サイズ、処理手順などは一例であり、本発明の効果を発揮する範囲内において種々変更して実施することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

本発明は、垂直磁気記録方式のＨＤＤなどに搭載される磁気ディスクに適用することができる。

１０ ディスク基体
１２ 密着層
１４ 軟磁性層
１６ 配向制御層
１８ 下地層
２０ 磁気記録層
２０ａ 非磁性領域
２０ｂ 磁性粒
２２ 補助記録層
２２ａ 偏析物
２４ 媒体保護層
２６ 潤滑層
１００ 垂直磁気記録媒体

Claims (13)

1. ディスク基体上に直接又は中間層を介して形成され、グラニュラ柱状粒子間に非磁性領域を有してなるグラニュラ磁気記録層と、前記グラニュラ磁気記録層上に形成され、前記グラニュラ柱状粒子間で交換結合させる補助記録層と、を具備し、前記補助記録層は、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有することを特徴とする磁気ディスク。
2. 前記酸素は、酸化物の状態で前記補助記録層に含まれることを特徴とする請求項１記載の磁気ディスク。
3. 前記酸化物は、前記グラニュラ磁気記録層の前記非磁性領域上に偏析していることを特徴とする請求項２記載の磁気ディスク。
4. 前記グラニュラ磁気記録層が酸素を含有しており、前記補助記録層に含有している酸素の量が前記グラニュラ磁気記録層に含有している酸素の量よりも少ないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ディスク。
5. 前記グラニュラ磁気記録層に含有されている酸素は、複数の種類の酸化物が混合していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の磁気ディスク。
6. 前記グラニュラ磁気記録層と前記補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の磁気ディスク。
7. 前記グラニュラ磁気記録層が複数の層で設けられたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の磁気ディスク。
8. 記憶容量が２５０Ｇビット／平方インチ以上であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ディスク。
9. ディスク基体上に少なくともグラニュラ磁気記録層を形成する磁気記録層形成工程と、前記磁気記録層上に補助記録層を形成する補助記録層形成工程と、を具備する磁気ディスクの製造方法であって、前記補助記録層形成工程において、０．１モル％〜３モル％の酸素を含有する補助記録層を形成することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
10. 前記補助記録層形成工程において、酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いてスパッタリングにより前記補助記録層を形成することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの製造方法。
11. 前記補助記録層形成工程において、０．５％〜３％の分圧で酸素を混入させた反応性スパッタリングにより前記補助記録層を形成することを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの製造方法。
12. 前記グラニュラ磁気記録層と前記補助記録層との間に非磁性の分断層を設けることを特徴とする請求項９記載の磁気ディスクの製造方法。
13. 前記グラニュラ磁気記録層を複数の層で形成することを特徴とする請求項１２記載の磁気ディスク製造方法。
    
    

Images