JP2011096334A - Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

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猛伯 梶原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium allowing higher recording density by comprehensively enhancing coercive force Hc, a reverse magnetic domain nucleation magnetic field Hn and an SNR. <P>SOLUTION: The method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium includes a soft magnetic layer film-depositing step of film-depositing a soft magnetic layer 130 on a substrate 110, a heating step of subjecting the substrate after the soft magnetic layer is film-deposited to heating treatment, a front underlayer film-depositing step of film-depositing a front underlayer 140 consisting essentially of Ni and containing at least 1 to 5 at% B on the soft magnetic layer in a temperature rising state by the heating treatment, an underlayer film-depositing step of film-depositing an underlayer 150 consisting essentially of Ru on the front underlayer and a main recording layer film-depositing step of film-depositing a main recording layer 160 comprising magnetic particles consisting essentially of a CoCrPt alloy and a non-magnetic grain boundary part consisting essentially of an oxide on the underlayer. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD (hard disk drive) or the like.

近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたHDDの面記録密度は年率100%程度の割合で増加し続けている。最近では、HDD等に用いられる2.5インチ径の垂直磁気記録媒体にして、320GByte/プラッタを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには500GBit/Inchを超える情報記録密度を実現することが求められる。 Various information recording techniques have been developed with the recent increase in information processing capacity. In particular, the surface recording density of HDDs using magnetic recording technology continues to increase at an annual rate of about 100%. Recently, an information recording capacity exceeding 320 GB / platter has been demanded for a 2.5-inch diameter perpendicular magnetic recording medium used for HDDs and the like. In order to meet such a demand, 500 GB / it is necessary to realize an information recording density exceeding Inch 2.

垂直磁気記録媒体の高記録密度化のために重要な要素としては、トラック幅の狭小化によるTPI(Tracks per Inch)の向上、及び、BPI(Bits per Inch)向上時のシグナルノイズ比(SNR:Signal to Noise Ratio)やオーバーライト特性(OW特性)などの電磁変換特性の確保、さらには、前記により記録ビットが小さくなった状態での熱揺らぎ耐性の確保、などが上げられる。中でも、高記録密度条件でのSNRの向上は重要である。   As important factors for increasing the recording density of the perpendicular magnetic recording medium, improvement in TPI (Tracks per Inch) by narrowing the track width and signal-to-noise ratio (SNR: when improving BPI (Bits per Inch)) Ensuring electromagnetic conversion characteristics such as signal to noise ratio and overwrite characteristics (OW characteristics), and ensuring thermal fluctuation resistance in a state where the recording bit is reduced by the above can be improved. Among these, improvement of SNR under high recording density conditions is important.

SNRの向上は、主に記録ビットの境界の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のために有効な要素としては、磁気記録層の結晶配向性の向上、磁性粒子の粒径の微細化が挙げられる。中でも粒径の微細化はSNR改善に効果的であるが、他方、結晶配向性が低下しやすい傾向がある。   The SNR is improved mainly by reducing the noise in the magnetization transition region at the recording bit boundary. Effective elements for noise reduction include improvement of crystal orientation of the magnetic recording layer and refinement of the particle size of the magnetic particles. Among these, refinement of the grain size is effective for improving the SNR, but on the other hand, the crystal orientation tends to be lowered.

また高記録密度化するためには、トラック幅を狭くする必要がある。トラック幅を狭くする方法の一つとして、保磁力Hcを高くする方法がある。保磁力Hcを高めるためには、まず単純に磁気記録層の膜厚を厚くすることが考えられるが、この場合は一般的にSNRが低下するというトレードオフがある。保磁力Hcを向上させるための他の手段としては、磁性粒子の結晶配向性を向上させることが考えられる。   In order to increase the recording density, it is necessary to narrow the track width. One method for reducing the track width is to increase the coercive force Hc. In order to increase the coercive force Hc, it is conceivable to first simply increase the thickness of the magnetic recording layer. In this case, however, there is a trade-off that the SNR generally decreases. As another means for improving the coercive force Hc, it is conceivable to improve the crystal orientation of the magnetic particles.

従来からも磁気記録層の結晶配向性を向上させるために、Ru等からなる下地層(中間層と言われる場合もある)を設けたり(例えば特許文献1)、さらにその下にfcc構造の前下地層(シード層と言われる場合もある)を設けたりした構成が知られている(例えば特許文献2)。特許文献2では、軟磁性膜が非晶質構造、下地膜(前下地層に相当する)をNiW合金、中間膜(下地層に相当する)をRu合金とすることにより、生産性に優れ、かつ高密度の情報の記録再生が可能な磁気記録媒体、その製造方法、および磁気記録再生装置を提供できると記載されている。更に、NiW合金からなる前下地層にBを添加することにより、前下地層の結晶粒子、ひいては記録層(磁気記録層とも称される)の磁性粒子の微細化を促進できることが知られている(例えば特許文献3)。   Conventionally, in order to improve the crystal orientation of the magnetic recording layer, an underlayer (sometimes referred to as an intermediate layer) made of Ru or the like has been provided (for example, Patent Document 1), and further below the front of the fcc structure. A configuration in which an underlayer (sometimes referred to as a seed layer) is provided is known (for example, Patent Document 2). In Patent Document 2, the soft magnetic film has an amorphous structure, the base film (corresponding to the previous base layer) is made of a NiW alloy, and the intermediate film (corresponding to the base layer) is made of a Ru alloy. In addition, it is described that a magnetic recording medium capable of recording / reproducing high-density information, a manufacturing method thereof, and a magnetic recording / reproducing apparatus can be provided. Furthermore, it is known that the addition of B to the pre-underlayer made of a NiW alloy can promote the refinement of crystal grains in the pre-underlayer, and consequently magnetic particles in the recording layer (also referred to as a magnetic recording layer). (For example, patent document 3).

特開平7−334832号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-334832 特開2007−179598号公報JP 2007-179598 A 特開2009−110606号公報JP 2009-110606 A

近年求められている320GByte/プラッタを超える磁気記録媒体では、従来の250GByte/プラッタの磁気記録媒体よりもいっそうの狭トラック幅を実現した上で、高いSNRを達成し、さらには熱揺らぎ耐性を確保する必要がある。熱揺らぎ耐性を確保するための目安としては、Hcを少なくとも5000[Oe]以上に保てばよい。   Magnetic recording media exceeding 320 GByte / platter, which has been required in recent years, achieves a narrower track width than conventional 250 GByte / platter magnetic recording media, achieves high SNR, and ensures thermal fluctuation resistance. There is a need to. As a guideline for ensuring thermal fluctuation resistance, Hc may be kept at least 5000 [Oe] or more.

さらに、近年の超高記録密度化に伴い、60℃程度の昇温条件下において、あるトラックに信号を書き込む際に隣接するトラックの信号も書き換わってしまう、いわゆる高温フリンジ(書きにじみ)といわれる現象が発生するようになった。この現象が発生すると、トラック幅を広げざるを得なくなるため、結局TPIを高めることができなくなってしまう。高温フリンジ耐性を高めるためには、一定値以上の逆磁区核形成磁界Hnを確保しておく必要がある。目安としては、Hnを−2400[Oe]以下とすればよい。   Furthermore, with the recent increase in recording density, it is said to be a so-called high-temperature fringe (writing fringe) in which a signal of an adjacent track is rewritten when a signal is written to a certain track under a temperature rising condition of about 60 ° C. The phenomenon began to occur. When this phenomenon occurs, the track width must be increased, and consequently the TPI cannot be increased. In order to increase the high temperature fringe resistance, it is necessary to secure a reverse domain nucleation magnetic field Hn of a certain value or more. As a guide, Hn may be set to −2400 [Oe] or less.

しかし、320GB/Pレベルの高記録密度を目標とした場合、特許文献3のように前下地層にBを添加して磁性粒子の微細化を推進すると、SNRは向上するもののHcとHnなどの静磁気特性の低下量が大きいために、狭トラック幅化、熱揺らぎ耐性、高温フリンジ耐性の確保が困難であることが判明した。   However, when a high recording density of 320 GB / P level is targeted, adding B to the pre-underlayer as in Patent Document 3 promotes the miniaturization of magnetic particles, but the SNR improves, but Hc and Hn, etc. It has been found that it is difficult to secure a narrow track width, thermal fluctuation resistance, and high-temperature fringe resistance because the amount of decrease in magnetostatic characteristics is large.

本発明は、上記の課題を解決することを目的とし、熱揺らぎ耐性及び高温フリンジ耐性を維持しつつ、狭トラック幅において高いSNRを確保して更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and while maintaining thermal fluctuation resistance and high-temperature fringe resistance, it is possible to secure a high SNR in a narrow track width and achieve further higher recording density. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium.

上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、前下地層にBを添加したときに静磁気特性が劣化してしまうのは、前下地層の結晶粒の微細化の進行とともに結晶配向性が劣化してしまうためであろうと考えた。また、この結晶配向性の劣化には、粒内に存在するBによる影響も大きいと考えた。そこで、Bを添加して微細化すると共に結晶配向性を向上させることができれば、静磁気特性を劣化させることなくSNRの向上を図れるであろうと考えた。そして成膜前に加熱することによって結晶配向性を向上させられることを想起し、さらに研究を重ねることにより本発明を完成するに到った。   As a result of extensive studies by the inventors to solve the above-mentioned problems, the magnetostatic property is deteriorated when B is added to the previous underlayer. It was thought that this was because the orientation deteriorated. In addition, it was considered that the deterioration of the crystal orientation was greatly influenced by B existing in the grains. Therefore, it was thought that if the size could be improved by adding B and the crystal orientation could be improved, the SNR could be improved without deteriorating the magnetostatic characteristics. Recalling that crystal orientation can be improved by heating before film formation, the present invention has been completed by further research.

上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、基板上に、軟磁性層を成膜する軟磁性層成膜工程と、軟磁性層成膜後の基板に加熱処理を施す加熱工程と、加熱処理によって温度が上昇した状態で、軟磁性層上に、Niを主成分とし、少なくともBを1〜5at%含有する前下地層を成膜する前下地層成膜工程と、前下地層の上方に、Ruを主成分とする下地層を成膜する下地層成膜工程と、下地層の上方に、CoCrPt合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部とからなる主記録層を成膜する主記録層成膜工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a typical configuration of a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a soft magnetic layer forming process for forming a soft magnetic layer on a substrate, and a soft magnetic layer forming process. A heating step of performing heat treatment on the subsequent substrate, and a pre-underlayer containing Ni as a main component and containing at least 1 to 5 at% on the soft magnetic layer in a state where the temperature has been raised by the heat treatment A pre-underlayer forming step, a underlayer forming step of forming a base layer containing Ru as a main component above the pre-underlayer, and magnetic particles containing a CoCrPt alloy as a main component over the base layer; And a main recording layer forming step of forming a main recording layer composed of a nonmagnetic grain boundary portion mainly composed of an oxide.

上記構成によれば、Ni合金を主成分とする前下地層にBを含有させることによって結晶粒子の微細化を促進し、SNRの向上を図ることができる。そして、軟磁性層成膜工程の後すなわち前下地層成膜工程の前に、基板に加熱処理を行う加熱工程を設けることにより、前下地層の結晶配向性を向上することが可能となる。これらにより、前下地層にBを添加した場合に生じる結晶配向性の低下を、前下地層成膜工程前の加熱工程により抑制することができ、前下地層より上に成膜される下地層、ひいては主記録層においても高い結晶配向性が確保される。したがって、保磁力Hcと逆磁区核形成磁界Hnの劣化による熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性の悪化を防ぎつつ、SNRを向上させることができ、垂直磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成が可能となる。   According to the said structure, refinement | miniaturization of a crystal grain can be accelerated | stimulated by containing B in the front ground layer which has Ni alloy as a main component, and SNR can be aimed at. Then, by providing a heating step for performing heat treatment on the substrate after the soft magnetic layer forming step, that is, before the previous underlayer forming step, the crystal orientation of the previous underlayer can be improved. By these, the fall of the crystal orientation which arises when B is added to the front ground layer can be suppressed by the heating process before the front ground layer film forming process, and the ground layer formed above the front ground layer As a result, high crystal orientation is ensured also in the main recording layer. Therefore, it is possible to improve the SNR while preventing the deterioration of the thermal fluctuation resistance and the high temperature fringe resistance due to the deterioration of the coercive force Hc and the reverse domain nucleation magnetic field Hn, thereby achieving further higher recording density of the perpendicular magnetic recording medium. It becomes possible.

なおここで、加熱による結晶配向性の向上は、加熱による結晶性向上効果のみならず、前下地層の結晶粒内から粒界へのBの排出を促進する効果による影響も大きいと推察される。また、このBの粒界への排出効果によって前下地層の粒径がより精密に制御された結果、磁性粒の粒径も制御され、SNRがさらに高まったと考えられる。   Here, it is speculated that the improvement of the crystal orientation by heating is not only the effect of improving the crystallinity by heating but also the effect of promoting the discharge of B from the crystal grains of the previous underlayer to the grain boundary. . In addition, as a result of the particle size of the pre-underlayer being more precisely controlled by the effect of discharging B to the grain boundary, it is considered that the particle size of the magnetic particles is also controlled and the SNR is further increased.

なお、前下地層のBの含有率が上記の下限値未満であると、結晶粒子の微細化が十分に促進されない可能性がある。一方、Bの含有率が上記の上限値を超えると、加熱処理の存在下でも結晶配向性及びSNRの著しい低下を招いてしまうため好ましくない。   Note that if the B content in the pre-underlayer is less than the above lower limit, the refinement of crystal grains may not be sufficiently promoted. On the other hand, if the B content exceeds the upper limit, it is not preferable because the crystal orientation and SNR are significantly lowered even in the presence of heat treatment.

また、本願で言うところの「主成分」とは、全体組成をat%(もしくはmol%)としたときに、最も多く含まれる成分を指す。例えば、90(70Co−10Cr−20Pt)−10(SiO)という組成を考えた場合、CoCrPt合金は全体の90%を占めるため主成分であるとする。また、CoCrPt合金中においてCoは70%を占めるため、CoはCoCrPt合金の主成分であるとする。 The term “main component” as used in the present application refers to a component that is contained most when the total composition is at% (or mol%). For example, when considering a composition of 90 (70Co-10Cr-20Pt) -10 (SiO 2 ), it is assumed that the CoCrPt alloy is the main component because it accounts for 90% of the total. Further, since Co accounts for 70% in the CoCrPt alloy, Co is assumed to be the main component of the CoCrPt alloy.

上記の軟磁性層と前下地層の間に、非晶質の金属層を成膜する非晶質金属層成膜工程を更に含むとよい。これにより前下地層成膜前の基板表面粗さを低減することができるため、前下地層の結晶配向性をさらに高めて高いSNRを達成することができる。   An amorphous metal layer forming step of forming an amorphous metal layer between the soft magnetic layer and the pre-underlayer may be further included. Thereby, since the substrate surface roughness before film formation of the pre-underlayer can be reduced, the crystal orientation of the pre-underlayer can be further increased and high SNR can be achieved.

また、上記の主記録層成膜工程より後にCoCrPtを主成分とする材料からなる補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程と、補助記録層成膜工程の後に基板に加熱処理を施す第2加熱工程と、第2加熱工程の後にCVD法によりカーボンを主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、を更に含むとよい。   Also, an auxiliary recording layer film forming step for forming an auxiliary recording layer made of a material containing CoCrPt as a main component after the main recording layer film forming step, and a substrate is subjected to heat treatment after the auxiliary recording layer film forming step. It is preferable to further include a second heating step and a protective layer film forming step of forming a protective layer mainly composed of carbon by a CVD method after the second heating step.

上記構成によれば、基板の加熱処理は、軟磁性層成膜工程後に行われる加熱工程と、補助記録層成膜工程より後に行われる第2加熱工程との2回において行われる。これにより、第2加熱工程時の加熱処理による主記録層の磁気特性への悪影響を最小限に抑えて高SNRを確保しつつ、カーボン保護膜の膜質を改善することにより高信頼性(機械的耐久性、腐食耐久性など)を得ることが可能となる。   According to the above configuration, the heat treatment of the substrate is performed twice: a heating process performed after the soft magnetic layer film forming process and a second heating process performed after the auxiliary recording layer film forming process. As a result, the reliability of the carbon protective film is improved by improving the film quality of the carbon protective film while minimizing the adverse effect on the magnetic characteristics of the main recording layer due to the heat treatment in the second heating process and ensuring a high SNR. Durability, corrosion durability, etc.).

上記の加熱工程後の基板温度は、70〜120℃であるとよい。これにより、上述した効果を最も好適に得ることができる。なお、加熱処理温度が上記の下限値未満であると、加熱処理による効果を十分に得ることができず好ましくない。また加熱処理温度が上記の上限値を超えると、基板温度の過度な上昇により主記録層のグラニュラ構造が乱れてしまう可能性がある。   The substrate temperature after the heating step is preferably 70 to 120 ° C. Thereby, the effect mentioned above can be acquired most suitably. In addition, it is not preferable that the heat treatment temperature is less than the above lower limit value because the effect of the heat treatment cannot be sufficiently obtained. If the heat treatment temperature exceeds the above upper limit, the granular structure of the main recording layer may be disturbed due to an excessive increase in the substrate temperature.

下地層は、さらに酸化物を含有していてもよい。これによりRuの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、主記録層のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。   The underlayer may further contain an oxide. As a result, separation and refinement of Ru crystal grains can be promoted, and further isolation and refinement of the main recording layer can be achieved.

主記録層は、2種類以上の酸化物を含んでいることが好ましい。このように酸化物を混合することにより、第一加熱工程によって基板が加熱された状態であっても磁気記録層の磁性粒子のさらなる微細化と孤立化を図ることによりSNRを向上させて高記録密度化を図ることができる。   The main recording layer preferably contains two or more kinds of oxides. By mixing the oxides in this way, even if the substrate is heated by the first heating step, the magnetic particles in the magnetic recording layer are further refined and isolated to improve the SNR and achieve high recording. Densification can be achieved.

本発明によれば、保磁力Hcと逆磁区核形成磁界Hnを維持することによって熱揺らぎ耐性及び高温フリンジ耐性を維持しつつ、狭トラック幅において高いSNRを確保することにより、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体を提供することができる。   According to the present invention, by maintaining the coercive force Hc and the reverse domain nucleation magnetic field Hn, the thermal fluctuation resistance and the high-temperature fringe resistance are maintained, and a high SNR is secured in a narrow track width, thereby further increasing the recording density. It is possible to provide a perpendicular magnetic recording medium capable of achieving the above.

垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of a perpendicular magnetic recording medium. 垂直磁気記録媒体の他の構成を説明する図である。It is a figure explaining the other structure of a perpendicular magnetic recording medium. 実施例と比較例を説明する図である。It is a figure explaining an Example and a comparative example.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(垂直磁気記録媒体の製造方法)
図1は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100の構成を説明する図である。図1に示す垂直磁気記録媒体100は、基板110、付着層120、軟磁性層130、前下地層140、下地層150、主記録層160、分断層170、補助記録層180、保護層190、潤滑層200で構成されている。
(Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium)
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a perpendicular magnetic recording medium 100 according to the present embodiment. A perpendicular magnetic recording medium 100 shown in FIG. 1 includes a substrate 110, an adhesion layer 120, a soft magnetic layer 130, a pre-underlayer 140, an underlayer 150, a main recording layer 160, a dividing layer 170, an auxiliary recording layer 180, a protective layer 190, The lubricating layer 200 is used.

基板110は、例えば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板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。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基板110を得ることができる。   As the substrate 110, for example, a glass disk obtained by forming amorphous aluminosilicate glass into a disk shape by direct pressing can be used. The type, size, thickness, etc. of the glass disk are not particularly limited. Examples of the material of the glass disk include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, or glass ceramic such as crystallized glass. It is done. The glass disk can be ground, polished, and chemically strengthened in order to obtain a smooth nonmagnetic substrate 110 made of the chemically strengthened glass disk.

基板110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて付着層120から補助記録層180まで順次成膜を行い、保護層190はCVD法により成膜することができる。この後、潤滑層200をディップコート法により形成することができる。以下、各層の構成について説明する。   On the substrate 110, a film is sequentially formed from the adhesion layer 120 to the auxiliary recording layer 180 by a DC magnetron sputtering method, and the protective layer 190 can be formed by a CVD method. Thereafter, the lubricating layer 200 can be formed by a dip coating method. Hereinafter, the configuration of each layer will be described.

付着層120は基板110に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層130と基板110との密着強度を高める機能を備えている。付着層120は、例えばCrTi系非晶質合金、CoW系非晶質合金、CrW系非晶質合金、CrTa系非晶質合金、CrNb系非晶質合金等のアモルファス(非晶質)の合金膜とすることが好ましい。付着層120の膜厚は、例えば2〜20nm程度とすることができる。付着層120は単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。   The adhesion layer 120 is formed in contact with the substrate 110 and has a function of increasing the adhesion strength between the soft magnetic layer 130 formed thereon and the substrate 110. The adhesion layer 120 is made of an amorphous (amorphous) alloy such as a CrTi amorphous alloy, a CoW amorphous alloy, a CrW amorphous alloy, a CrTa amorphous alloy, or a CrNb amorphous alloy. A film is preferred. The film thickness of the adhesion layer 120 can be about 2-20 nm, for example. The adhesion layer 120 may be a single layer or may be formed by stacking a plurality of layers.

軟磁性層130は、付着層120を介して基板110上に成膜する(軟磁性層成膜工程)。軟磁性層130は、垂直磁気記録方式において信号を記録する際、ヘッドからの書き込み磁界を収束することによって、磁気記録層への信号の書き易さと高密度化を助ける働きをする。軟磁性材料としては、CoTaZrなどのコバルト系合金の他、FeCoCrB、FeCoTaZr、FeCoNiTaZrなどのFeCo系合金、や、NiFe系合金などの軟磁気特性を示す材料を用いることができる。また、軟磁性層130のほぼ中間にRuからなるスペーサ層を介在させることによって、AFC(Antiferro-magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合)を備えるように構成することができる。こうすることで磁化の垂直成分を極めて少なくすることができるため、軟磁性層130から生じるノイズを低減することができる。スペーサ層を介在させた構成の場合、軟磁性層130の膜厚は、スペーサ層が0.3〜0.9nm程度、その上下の軟磁性材料の層をそれぞれ10〜50nm程度とすることができる。   The soft magnetic layer 130 is formed on the substrate 110 via the adhesion layer 120 (soft magnetic layer forming step). The soft magnetic layer 130 serves to help the signal writing to the magnetic recording layer and increase the density by converging the write magnetic field from the head when recording a signal in the perpendicular magnetic recording system. As the soft magnetic material, in addition to cobalt-based alloys such as CoTaZr, FeCo-based alloys such as FeCoCrB, FeCoTaZr, and FeCoNiTaZr, and materials exhibiting soft magnetic properties such as NiFe-based alloys can be used. In addition, by interposing a spacer layer made of Ru substantially in the middle of the soft magnetic layer 130, it can be configured to have AFC (Antiferro-magnetic exchange coupling). By doing so, the perpendicular component of magnetization can be extremely reduced, so that noise generated from the soft magnetic layer 130 can be reduced. When the spacer layer is interposed, the thickness of the soft magnetic layer 130 can be about 0.3 to 0.9 nm for the spacer layer and about 10 to 50 nm for the upper and lower layers of the soft magnetic material. .

そして、本実施形態では、上記のように軟磁性層130成膜後、すなわち前下地層成膜工程前に、基板110に加熱処理を施す(加熱工程。以下、第1加熱工程と称する)。成膜時のチャンバー間の搬送時間は1〜2秒であるため、ほぼ加熱処理後の基板温度で前下地層140が成膜される(なお、基板温度は、チャンバー間の搬送中に測定することができる。)。このように、加熱処理によって温度が上昇した状態で前下地層140を成膜することにより、前下地層140の結晶配向性を向上させることが可能となる。したがって、前下地層140にBを添加した場合に生じる結晶配向性の低下を抑制することができ、前下地層140より上に成膜される下地層150、ひいては主記録層160においても高い結晶配向性が確保される。その結果、保磁力Hcと逆磁区核形成磁界Hnの劣化による熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性の悪化を防ぎつつ、SNRを向上させることができ、垂直磁気記録媒体100の更なる高記録密度化の達成が可能となる。   In the present embodiment, as described above, after the soft magnetic layer 130 is formed, that is, before the pre-underlayer forming process, the substrate 110 is subjected to a heat treatment (heating process; hereinafter referred to as a first heating process). Since the transfer time between the chambers during film formation is 1 to 2 seconds, the pre-underlayer 140 is formed almost at the substrate temperature after the heat treatment (note that the substrate temperature is measured during transfer between the chambers). be able to.). As described above, by forming the pre-underlayer 140 in a state where the temperature is increased by the heat treatment, the crystal orientation of the pre-underlayer 140 can be improved. Therefore, it is possible to suppress a decrease in crystal orientation that occurs when B is added to the pre-underlayer 140, and high crystallinity is also obtained in the underlayer 150 and thus the main recording layer 160 formed above the pre-underlayer 140. Orientation is ensured. As a result, the SNR can be improved while preventing the deterioration of the thermal fluctuation resistance and the high temperature fringe resistance due to the deterioration of the coercive force Hc and the reverse magnetic domain nucleation magnetic field Hn, and the perpendicular magnetic recording medium 100 can be further increased in recording density. Achievement is possible.

上記の第1加熱工程では、加熱処理温度を70〜120℃となるように調節する。これにより、基板温度の過度な上昇により生じる主記録層160のグラニュラ構造の乱れを抑制しつつ、前下地層140の結晶配向性を十分に向上することができ、上述した効果を最も好適に得ることが可能となる。   In said 1st heating process, heat processing temperature is adjusted so that it may become 70-120 degreeC. As a result, it is possible to sufficiently improve the crystal orientation of the pre-underlayer 140 while suppressing disturbance of the granular structure of the main recording layer 160 caused by an excessive increase in the substrate temperature, and the above-described effects are most suitably obtained. It becomes possible.

なお、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100は次に述べる非晶質金属層138を備えていてもよい。図2は本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の他の構成を説明する図である。なお、非晶質金属層138の成膜前に実施した第1加熱工程の熱は次の前下地層140の成膜時まで残留し、十分にその影響を与える(効果を得る)ことができる。なお、非晶質金属層138の成膜後に第1加熱工程を行ってもよい。   Note that the perpendicular magnetic recording medium 100 according to the present embodiment may include an amorphous metal layer 138 described below. FIG. 2 is a diagram for explaining another configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present embodiment. Note that the heat of the first heating step performed before the formation of the amorphous metal layer 138 remains until the next formation of the previous underlayer 140, and can sufficiently affect (obtain the effect). . Note that the first heating step may be performed after the amorphous metal layer 138 is formed.

非晶質金属層138は、軟磁性層130と前下地層140の間に成膜される(非晶質金属層成膜工程)。非晶質金属層138は非晶質(アモルファス)の金属層であって、前下地層140を成膜する前の基板表面粗さを低減する役割を有している。これにより、さらに前下地層140の結晶配向性を向上させることができる。非晶質金属層138は、Cr化合物もしくはNi化合物からなり、例えばCrTa、NiTaまたはNiTiから構成されるとよい。また非晶質金属層138の膜厚は、1nm〜10nmであることが好ましい。非晶質金属層138の厚みが1nmよりも薄い場合、表面粗さを低減できないおそれがある。また非晶質金属層138の厚みが10nmよりも厚い場合、不必要に磁気ヘッドから軟磁性層までの距離(磁気的スペーシング)が増大してオーバーライト特性を低下させてしまうおそれがある。   The amorphous metal layer 138 is formed between the soft magnetic layer 130 and the pre-underlayer 140 (amorphous metal layer forming step). The amorphous metal layer 138 is an amorphous metal layer, and has a role of reducing the substrate surface roughness before the pre-underlayer 140 is formed. Thereby, the crystal orientation of the pre-underlayer 140 can be further improved. The amorphous metal layer 138 is made of a Cr compound or a Ni compound, and may be made of, for example, CrTa, NiTa, or NiTi. The thickness of the amorphous metal layer 138 is preferably 1 nm to 10 nm. When the thickness of the amorphous metal layer 138 is thinner than 1 nm, the surface roughness may not be reduced. When the amorphous metal layer 138 is thicker than 10 nm, there is a possibility that the distance (magnetic spacing) from the magnetic head to the soft magnetic layer is unnecessarily increased and the overwrite characteristics are deteriorated.

前下地層140は、軟磁性層130と下地層150との間に成膜する(前下地層成膜工程)。前下地層140は、この上方に形成される下地層150の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備える。前下地層140は、hcp構造であってもよいが、(111)面が基板110の主表面と平行となるよう配向した面心立方構造(fcc構造)であることが好ましい。前下地層140の膜厚は1〜20nm程度とすることができる。また前下地層140を複数層構造としてもよい。   The pre-underlayer 140 is formed between the soft magnetic layer 130 and the underlayer 150 (pre-underlayer forming step). The pre-underlayer 140 has a function of promoting crystal orientation of the underlayer 150 formed thereabove and a function of controlling a fine structure such as a grain size. The pre-underlayer 140 may have an hcp structure, but preferably has a face-centered cubic structure (fcc structure) oriented so that the (111) plane is parallel to the main surface of the substrate 110. The film thickness of the pre-underlayer 140 can be about 1 to 20 nm. Further, the pre-underlayer 140 may have a multi-layer structure.

本実施形態において前下地層140は、Niを主成分とし、Bを1〜5at%含有する。例えば、前下地層140はNiWBから構成される。またNiWBに加えて、V、Cr、Mo、Ta、Si、Zr、Al等を添加してもよい。   In this embodiment, the pre-underlayer 140 contains Ni as a main component and contains 1 to 5 at% of B. For example, the front ground layer 140 is made of NiWB. In addition to NiWB, V, Cr, Mo, Ta, Si, Zr, Al, or the like may be added.

上記構成によれば、Ni合金にBを含有させることによって結晶粒子の微細化を図り、SNRの向上を図ることができる。このとき、結晶粒子の微細化によって結晶配向性の低下が生じる傾向があるものの、本実施形態では前下地層成膜工程の前に第1加熱工程を設けているため、かかる加熱工程により結晶配向性の低下が抑制される。したがって、前下地層140、ひいては下地層150および主記録層160においても高い結晶配向性が確保されるため、保磁力Hcと逆磁区核形成磁界Hnを維持しつつSNRを向上させることができ、垂直磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成が可能となる。   According to the above configuration, by adding B to the Ni alloy, the crystal grains can be refined and the SNR can be improved. At this time, although the crystal orientation tends to be lowered due to the refinement of crystal grains, the first heating step is provided before the pre-underlayer forming step in the present embodiment. The decline in sex is suppressed. Therefore, high crystal orientation is ensured also in the pre-underlayer 140, and hence in the underlayer 150 and the main recording layer 160, so that the SNR can be improved while maintaining the coercive force Hc and the reverse domain nucleation magnetic field Hn. It is possible to achieve further higher recording density of the perpendicular magnetic recording medium.

なお、上述したように、前下地層140において、Bの含有量は1〜5at%であることが好ましい。これらの範囲において、好適に本発明の効果を得ることができる。なお、Bの含有率が上記の下限値未満であると、結晶粒子の微細化が十分に促進されないおそれがある。またBの含有率が上記の上限値を超えると、加熱処理の存在下でも結晶配向性及びSNRの著しい低下を招いてしまうため好ましくない。   As described above, in the pre-underlayer 140, the B content is preferably 1 to 5 at%. Within these ranges, the effects of the present invention can be suitably obtained. In addition, there exists a possibility that refinement | miniaturization of a crystal grain may not fully be accelerated | stimulated as the content rate of B is less than said lower limit. On the other hand, if the B content exceeds the above upper limit, the crystal orientation and SNR are significantly lowered even in the presence of heat treatment, which is not preferable.

下地層150は、前下地層の上に成膜される(下地層成膜工程)。下地層150はhcp構造であって、この上方に形成される主記録層160のhcp構造の磁性結晶粒の結晶配向性を促進する機能と、粒径等の微細構造を制御する機能とを備え、主記録層のグラニュラ構造のいわば土台となる層である。RuはCoと同じhcp構造をとり、また結晶の格子間隔がCoと近いため、Coを主成分とする磁性粒を良好に配向させることができる。したがって、下地層150の結晶配向性が高いほど、主記録層160の結晶配向性を向上させることができ、また、下地層150の粒径を微細化することによって、主記録層の粒径を微細化することができる。下地層150の材料としてはRuが代表的であるが、さらにCr、Coなどの金属や、酸化物を添加することもできる。下地層150の膜厚は、例えば5〜40nm程度とすることができる。   The underlayer 150 is formed on the previous underlayer (underlayer forming step). The underlayer 150 has an hcp structure, and has a function of promoting the crystal orientation of the magnetic crystal grains of the hcp structure of the main recording layer 160 formed thereabove and a function of controlling a fine structure such as a grain size. In other words, it is a layer that becomes the basis of the granular structure of the main recording layer. Since Ru has the same hcp structure as Co and the lattice spacing of the crystal is close to Co, magnetic grains mainly composed of Co can be well oriented. Therefore, the higher the crystal orientation of the under layer 150, the more the crystal orientation of the main recording layer 160 can be improved. Further, by reducing the particle size of the under layer 150, the particle size of the main recording layer can be reduced. It can be miniaturized. Ru is a typical material for the underlayer 150, but metals such as Cr and Co, and oxides can also be added. The film thickness of the underlayer 150 can be, for example, about 5 to 40 nm.

さらに、下地層150のRuに酸素または酸化物を含有させてもよい。これによりRuの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、主記録層160のさらなる孤立化と微細化を図ることができる。なお酸素はリアクティブスパッタによって含有させてもよいが、スパッタリング成膜する際に酸素または酸化物を含有するターゲットを用いることが好ましい。   Furthermore, oxygen or an oxide may be contained in Ru of the base layer 150. As a result, separation and refinement of Ru crystal grains can be promoted, and further isolation and refinement of the main recording layer 160 can be achieved. Note that oxygen may be contained by reactive sputtering, but it is preferable to use a target containing oxygen or oxide when performing sputtering film formation.

また、スパッタ時のガス圧を変更することにより下地層150を2層構造としてもよい。具体的には、下地層150の上層側を形成する際に下層側を形成するときよりもArのガス圧を高圧にすると、上方の主記録層160の結晶配向性を良好に維持したまま、磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。   Further, the base layer 150 may have a two-layer structure by changing the gas pressure during sputtering. Specifically, when forming the upper layer side of the underlayer 150, if the Ar gas pressure is set higher than when forming the lower layer side, the crystal orientation of the upper main recording layer 160 is maintained well, It is possible to reduce the particle size of the magnetic particles.

主記録層160は下地層150より上に成膜する(主記録層成膜工程)。主記録層160は、Co−Pt系合金を主成分とする強磁性体の磁性粒子の周囲に、酸化物を主成分とする非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラ構造を有している。例えば、CoCrPt系合金にSiOや、TiOなどを混合したターゲットを用いて成膜することにより、CoCrPt系合金からなる磁性粒子(グレイン)の周囲に非磁性物質であるSiOや、TiOが偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラ構造を形成することができる。 The main recording layer 160 is formed on the base layer 150 (main recording layer forming step). The main recording layer 160 has a columnar granular structure in which a grain boundary is formed by segregating a non-magnetic substance mainly composed of an oxide around a ferromagnetic magnetic particle mainly composed of a Co—Pt alloy. Have. For example, SiO 2 or the CoCrPt-based alloy, by forming a film by using a target obtained by mixing such TiO 2, SiO 2 and a non-magnetic material around the magnetic particles (grains) composed of a CoCrPt alloy, TiO 2 Can segregate to form grain boundaries and form a granular structure in which magnetic grains grow in a columnar shape.

なお、上記に示した主記録層160に用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。粒界を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素(SiO)、酸化チタン(TiO)、酸化クロム(Cr)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)、酸化コバルト(CoOまたはCo)、等の酸化物を例示できる。また、1種類の酸化物のみならず、2種類以上の酸化物を複合させて使用することも可能である。 The material used for the main recording layer 160 described above is an example, and the present invention is not limited to this. Examples of nonmagnetic substances for forming grain boundaries include silicon oxide (SiO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 O). 5 ) and oxides such as cobalt oxide (CoO or Co 3 O 4 ). Further, not only one kind of oxide but also two or more kinds of oxides can be used in combination.

分断層170は、主記録層160と補助記録層180の間に設けられ、これらの層の間の交換結合の強さを調整する作用を持つ。これにより主記録層160と補助記録層180の間、および主記録層160内の隣接する磁性粒子の間に働く磁気的な結合の強さを調節することができるため、HcやHnといった熱揺らぎ耐性に関係する静磁気的な値は維持しつつ、オーバーライト特性、SNR特性などの記録再生特性を向上させることができる。   The dividing layer 170 is provided between the main recording layer 160 and the auxiliary recording layer 180 and has an effect of adjusting the strength of exchange coupling between these layers. As a result, the strength of the magnetic coupling acting between the main recording layer 160 and the auxiliary recording layer 180 and between the adjacent magnetic particles in the main recording layer 160 can be adjusted, so that thermal fluctuations such as Hc and Hn occur. The recording / reproducing characteristics such as the overwrite characteristic and the SNR characteristic can be improved while maintaining the magnetostatic value related to the durability.

分断層170は、結晶配向性の継承を低下させないために、hcp結晶構造を持つRuやCoを主成分とする層であることが好ましい。Ru系材料としては、Ruの他に、Ruに他の金属元素や酸素または酸化物を添加したものが使用できる。また、Co系材料としては、CoCr合金などが使用できる。具体例としては、Ru、RuCr、RuCo、Ru−SiO、Ru−WO、Ru−TiO、CoCr、CoCr−SiO、CoCr−TiOなどが使用できる。なお分断層170には通常非磁性材料が用いられるが、弱い磁性を有していてもよい。また、良好な交換結合強度を得るために、分断層170の膜厚は、0.2〜1.0nmの範囲内であることが好ましい。 The split layer 170 is preferably a layer mainly composed of Ru or Co having an hcp crystal structure so as not to lower the inheritance of crystal orientation. As the Ru-based material, in addition to Ru, a material obtained by adding other metal element, oxygen, or oxide to Ru can be used. As the Co-based material, a CoCr alloy or the like can be used. Specific examples include Ru, RuCr, RuCo, Ru—SiO 2 , Ru—WO 3 , Ru—TiO 2 , CoCr, CoCr—SiO 2 , and CoCr—TiO 2 . In addition, although the non-magnetic material is normally used for the dividing layer 170, it may have weak magnetism. In order to obtain good exchange coupling strength, the thickness of the dividing layer 170 is preferably in the range of 0.2 to 1.0 nm.

補助記録層180は基板主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層180は、主記録層160に対して磁気的相互作用(交換結合)を有するため、保磁力Hcや逆磁区核形成磁界Hn等の静磁気特性を調整することが可能であり、これにより熱揺らぎ耐性、OW特性、およびSNRの改善を図ることを目的としている。補助記録層180の材料としては、CoCrPt系合金を用いることができ、さらに、B、Ta、Cu等の添加物を加えてもよい。具体的には、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa、CoCrPtCu、CoCrPtCuBなどとすることができる。また、補助記録層180の膜厚は、例えば3〜10nmとすることができる。   The auxiliary recording layer 180 is a magnetic layer that is substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate. Since the auxiliary recording layer 180 has a magnetic interaction (exchange coupling) with the main recording layer 160, it is possible to adjust the magnetostatic characteristics such as the coercive force Hc and the reverse domain nucleation magnetic field Hn. Therefore, it is intended to improve thermal fluctuation resistance, OW characteristics, and SNR. As a material for the auxiliary recording layer 180, a CoCrPt-based alloy can be used, and an additive such as B, Ta, or Cu may be added. Specifically, CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtTa, CoCrPtCu, CoCrPtCuB, or the like can be used. The film thickness of the auxiliary recording layer 180 can be set to 3 to 10 nm, for example.

なお、「磁気的に連続している」とは、磁性が途切れずにつながっていることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層180全体で観察すれば必ずしも単一の磁石ではなく、部分的に磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。すなわち補助記録層180は、複数の磁性粒子の集合体にまたがって(かぶさるように)磁性が連続していればよい。この条件を満たす限り、補助記録層180において例えばCrが偏析した構造であっても良い。   Note that “magnetically continuous” means that magnetism is connected without interruption. “Substantially continuous” means that the entire auxiliary recording layer 180 is not necessarily a single magnet but may be partially discontinuous in magnetism. That is, the auxiliary recording layer 180 only needs to be continuous in magnetism so as to straddle (cover) an aggregate of a plurality of magnetic particles. As long as this condition is satisfied, the auxiliary recording layer 180 may have a structure in which, for example, Cr is segregated.

そして、主記録層成膜工程より後、本実施形態では上記のように補助記録層成膜工程の後、保護層成膜工程を実施する直前に、基板110に加熱処理を施す(第2加熱工程)。したがって、本実施形態では第1加熱工程および第2加熱工程の2回行うこととなる。ここで、第2加熱工程を補助記録層成膜後に行っているため、主記録層のグラニュラ構造の乱れを低減することができ、高SNRを確保することが可能となる。   Then, after the main recording layer film forming step, in this embodiment, after the auxiliary recording layer film forming step as described above, immediately before the protective layer film forming step is performed, the substrate 110 is subjected to heat treatment (second heating). Process). Therefore, in the present embodiment, the first heating step and the second heating step are performed twice. Here, since the second heating step is performed after the auxiliary recording layer is formed, disturbance of the granular structure of the main recording layer can be reduced, and a high SNR can be secured.

保護層190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することができる(保護層成膜工程)。保護層190は、磁気ヘッドの衝撃や腐蝕から垂直磁気記録媒体100を防護するための層である。保護層190は、カーボンを含む膜をCVD法により成膜して形成することができる。一般にCVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ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媒体100を防護することができるため好適である。保護層190の膜厚は、例えば2〜6nmとすることができる。   The protective layer 190 can be formed by depositing carbon by a CVD method while maintaining a vacuum (protective layer forming step). The protective layer 190 is a layer for protecting the perpendicular magnetic recording medium 100 from the impact and corrosion of the magnetic head. The protective layer 190 can be formed by forming a film containing carbon by a CVD method. In general, carbon film formed by the CVD method has a higher film hardness than that formed by the sputtering method, so that the perpendicular magnetic recording medium 100 can be more effectively protected against the impact from the magnetic head. Is preferred. The film thickness of the protective layer 190 can be 2-6 nm, for example.

潤滑層200は、垂直磁気記録媒体100の表面に磁気ヘッドが接触した際に、保護層190の損傷を防止するために形成される。例えば、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により塗布して成膜することができる。潤滑層200の膜厚は、例えば0.5〜2.0nmとすることができる。   The lubricating layer 200 is formed to prevent the protective layer 190 from being damaged when the magnetic head comes into contact with the surface of the perpendicular magnetic recording medium 100. For example, PFPE (perfluoropolyether) can be applied by dip coating to form a film. The film thickness of the lubricating layer 200 can be set to 0.5 to 2.0 nm, for example.

(実施例)
上記構成の垂直磁気記録媒体100の製造方法の有効性を確かめるために、以下の実施例と比較例を用いて説明する。
(Example)
In order to confirm the effectiveness of the manufacturing method of the perpendicular magnetic recording medium 100 having the above-described configuration, a description will be given using the following examples and comparative examples.

実施例1として、基板110上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、付着層120から補助記録層132まで順次成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のArガス圧は0.6Paである。付着層120はCr−50Tiを10nm成膜した。軟磁性層130は、0.7nmのRu層を挟んで、92(40Fe−60Co)−3Ta−5Zrをそれぞれ20nm成膜した。軟磁性層130成膜後、基板温度が75℃となるように第1加熱工程を実施した。前下地層140は、Ni−5W−1Bを8nm成膜した。下地層150は0.6PaでRuを10nm成膜した上に5PaでRuを10nm成膜した。主記録層160は、90(70Co−10Cr−20Pt)−10(Cr)を2nm成膜した上に3Paで90(72Co−10Cr−18Pt)−5(SiO)−5(TiO)を12nm成膜した。分断層170は0.3nmのRuを成膜した。補助記録層180は6nmの62Co−18Cr−15Pt−5Bを成膜した。補助記録層180成膜後、保護層190を成膜する前に、基板温度が200℃となるように第2加熱工程を実施した。保護層190はCVD法によりCを用いて成膜し、表層を窒化処理した。潤滑層200はディップコート法によりPFPEを用いて形成した。なお、第1加熱工程および第2加熱工程における諸条件は後に詳述する。 As Example 1, film formation was sequentially performed on the substrate 110 from the adhesion layer 120 to the auxiliary recording layer 132 in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method using a vacuum forming film forming apparatus. Unless otherwise noted, the Ar gas pressure during film formation is 0.6 Pa. The adhesion layer 120 was formed by depositing Cr-50Ti with a thickness of 10 nm. As the soft magnetic layer 130, 92 (40Fe-60Co) -3Ta-5Zr was formed to a thickness of 20 nm with a 0.7 nm Ru layer interposed therebetween. After the formation of the soft magnetic layer 130, the first heating step was performed so that the substrate temperature was 75 ° C. For the pre-underlayer 140, Ni-5W-1B was deposited to 8 nm. The underlayer 150 was formed by depositing 10 nm of Ru at 0.6 Pa and then depositing 10 nm of Ru at 5 Pa. The main recording layer 160, 90 (70Co-10Cr-20Pt ) -10 (Cr 2 O 3) 90 in 3Pa on top was 2nm deposited (72Co-10Cr-18Pt) -5 (SiO 2) -5 (TiO 2 ) Was deposited to 12 nm. The dividing layer 170 was formed by depositing 0.3 nm of Ru. The auxiliary recording layer 180 was formed of 6 nm 62Co-18Cr-15Pt-5B. After forming the auxiliary recording layer 180, before forming the protective layer 190, the second heating step was performed so that the substrate temperature was 200 ° C. The protective layer 190 was formed using C 2 H 4 by a CVD method, and the surface layer was nitrided. The lubricating layer 200 was formed using PFPE by a dip coating method. Various conditions in the first heating step and the second heating step will be described in detail later.

図3は実施例と比較例を説明する図である。図3では、トラック幅(MWW:Magnetic Write Width)がほぼ一定の値となるように主記録層160の膜厚を調整して、SNRを比較している。なおMWWの値は、320GByte/プラッタの磁気記録媒体に適用可能な範囲とした。   FIG. 3 is a diagram for explaining an example and a comparative example. In FIG. 3, the SNR is compared by adjusting the film thickness of the main recording layer 160 so that the track width (MWW: Magnetic Write Width) becomes a substantially constant value. The value of MWW was set to a range applicable to a magnetic recording medium of 320 GByte / platter.

図3において、実施例1〜3、および比較例1と比較例2は、第1加熱工程後の基板温度を75℃とし、前下地層140に含有されるBの量を変化させたものである。上記実施例1の構成および製造方法を基礎として、実施例2、3はそれぞれBを2、4at%含むもの、比較例1はBを含まないもの、比較例2はBを6at%含むものである。なおいずれもWは5at%含有させており、Bが増加した分はNiを減少させた。   In FIGS. 3A and 3B, Examples 1 to 3, and Comparative Examples 1 and 2 are obtained by changing the amount of B contained in the front base layer 140 by setting the substrate temperature after the first heating step to 75 ° C. is there. Based on the configuration and manufacturing method of Example 1, Examples 2 and 3 contain 2, 4 at% B, Comparative Example 1 does not contain B, and Comparative Example 2 contains 6 at% B, respectively. In all cases, W was contained at 5 at%, and Ni was reduced as B increased.

図3からわかるように、Bの含有量が1at%、2at%と増加するとSNRが向上する。これは、Bを含有させることによって前下地層140の結晶粒子が微細化されたためと考えられる。しかし、Bの含有量が4at%となるとSNRが低下しはじめ、6at%では含有しないときよりも低くなってしまっている。ここでΔθ50の値を参照すると、Bの含有量が増加するにしたがって値が増加する(結晶配向性が悪くなる)傾向にあることがわかる。このことから、Bの含有率が多くなりすぎると、前下地層140の結晶粒子が加熱処理の存在下でも結晶配向性及びSNRの著しい低下を招いてしまうと考えられる。このことから、Bの含有量は、1〜5at%が好ましいことがわかる。   As can be seen from FIG. 3, the SNR improves when the B content increases to 1 at% and 2 at%. This is presumably because the crystal grains of the pre-underlayer 140 were refined by containing B. However, when the B content is 4 at%, the SNR begins to decrease, and at 6 at%, it is lower than when it is not contained. Here, referring to the value of Δθ50, it can be seen that the value tends to increase (the crystal orientation deteriorates) as the B content increases. From this, it is considered that if the B content is too high, the crystal grains of the pre-underlayer 140 are significantly reduced in crystal orientation and SNR even in the presence of heat treatment. This shows that the content of B is preferably 1 to 5 at%.

次に、実施例4〜8と比較例3は、実施例1の構成を基礎として、前下地層140のBの含有量を2at%とし、第1加熱工程後の基板の温度を変化させたものである。特に実施例4〜8は温度を70〜120℃まで変化させたもの、比較例3は第1加熱を行っていないもの(基板温度は50℃以下と推定される)である。第1加熱工程後の温度を変化させた場合も、第2加熱工程後の温度は200℃となるように、第2加熱工程における投入電力量を調整した。   Next, in Examples 4 to 8 and Comparative Example 3, on the basis of the configuration of Example 1, the B content of the front ground layer 140 was set to 2 at%, and the temperature of the substrate after the first heating step was changed. Is. In particular, Examples 4 to 8 were those in which the temperature was changed to 70 to 120 ° C, and Comparative Example 3 was not subjected to the first heating (the substrate temperature was estimated to be 50 ° C or less). Even when the temperature after the first heating step was changed, the input power amount in the second heating step was adjusted so that the temperature after the second heating step was 200 ° C.

図3からわかるように、第1加熱工程後の温度が70℃から120℃の範囲内にあるときSNRは増加する。このことから、第1加熱工程後の基板温度は、70〜120℃であるとよいことがわかる。   As can be seen from FIG. 3, the SNR increases when the temperature after the first heating step is in the range of 70 ° C. to 120 ° C. From this, it can be seen that the substrate temperature after the first heating step is preferably 70 to 120 ° C.

また第1加熱後の温度を70℃〜120℃まで増加させるにつれて、逆磁区核形成磁界Hnが増加する(絶対値が増加する)傾向にあることがわかる。Hnが増加するということは、高温フリンジ耐性が向上することを意味している。   It can also be seen that the reverse domain nucleation magnetic field Hn tends to increase (the absolute value increases) as the temperature after the first heating is increased from 70 ° C. to 120 ° C. An increase in Hn means that high-temperature fringe resistance is improved.

次に、実施例9は、実施例1の構成に加えて、前下地層140の下に非晶質金属層138を成膜した構成である(図2参照)。非晶質金属層138としては、Ni−50Taを5nm成膜した。   Next, in Example 9, in addition to the configuration of Example 1, an amorphous metal layer 138 is formed under the pre-underlayer 140 (see FIG. 2). As the amorphous metal layer 138, Ni-50Ta was formed to a thickness of 5 nm.

実施例9と実施例1とを比較すると、Δθ50が大幅に小さくなり、結晶配向性が向上していることがわかる。またこれに伴い、SNRも飛躍的に向上していることがわかる。これは、非晶質金属層138を備えていることにより、前下地層成膜前の基板表面粗さが低減し、前下地層140の結晶配向性がさらに改善したためと考えられる。   When Example 9 and Example 1 are compared, it can be seen that Δθ50 is significantly reduced and the crystal orientation is improved. Along with this, it can be seen that the SNR is also dramatically improved. This is presumably because the provision of the amorphous metal layer 138 reduces the surface roughness of the substrate before the formation of the pre-underlayer and further improves the crystal orientation of the pre-underlayer 140.

ここで320GB/プラッタの磁気記録媒体に適用可能な所定の熱揺らぎ耐性を満たすために要求される保磁力Hcは5000[Oe]以上であるところ、全ての実施例および比較例はこれを満たしていた。また所定の高温フリンジ耐性を満たすために要求される逆磁区核形成磁界Hnは−2400[Oe]以下であるところ、実施例は全てこれを満たしているが、比較例2、比較例3は満たしていなかった。したがって、比較例よりも実施例の方が、高温フリンジ耐性が優れていることがわかる。そして全ての比較例に対して、全ての実施例ではSNRの向上が見られた。これらのことから、本発明を適用することによって熱揺らぎ耐性と高温フリンジ耐性を維持しながら、狭トラック幅において高いSNRを得られることが確認された。   Here, the coercive force Hc required to satisfy a predetermined thermal fluctuation resistance applicable to a 320 GB / platter magnetic recording medium is 5000 [Oe] or more, and all of the examples and comparative examples satisfy this requirement. It was. Further, the reverse domain nucleation magnetic field Hn required to satisfy the predetermined high-temperature fringe resistance is −2400 [Oe] or less, and all the examples satisfy this, but the comparative examples 2 and 3 satisfy. It wasn't. Therefore, it can be seen that the example is superior in high-temperature fringe resistance than the comparative example. As compared with all the comparative examples, the SNR was improved in all the examples. From these results, it was confirmed that by applying the present invention, high SNR can be obtained in a narrow track width while maintaining thermal fluctuation resistance and high-temperature fringe resistance.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。   The present invention can be used as a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD (hard disk drive) or the like.

100…垂直磁気記録媒体、110…基板、120…付着層、130…軟磁性層、138…非晶質金属層、140…前下地層、150…下地層、160…主記録層、170…分断層、180…補助記録層、190…保護層、200…潤滑層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Perpendicular magnetic recording medium, 110 ... Substrate, 120 ... Adhesion layer, 130 ... Soft magnetic layer, 138 ... Amorphous metal layer, 140 ... Pre-underlayer, 150 ... Underlayer, 160 ... Main recording layer, 170 ... Minute Fault, 180 ... auxiliary recording layer, 190 ... protective layer, 200 ... lubricating layer

Claims (6)

基板上に、軟磁性層を成膜する軟磁性層成膜工程と、
前記軟磁性層成膜後の基板に加熱処理を施す加熱工程と、
加熱処理によって温度が上昇した状態で、前記軟磁性層上に、Niを主成分とし、少なくともBを1〜5at%含有する前下地層を成膜する前下地層成膜工程と、
前記前下地層の上方に、Ruを主成分とする下地層を成膜する下地層成膜工程と、
前記下地層の上方に、CoCrPt合金を主成分とする磁性粒子と酸化物を主成分とする非磁性の粒界部とからなる主記録層を成膜する主記録層成膜工程と、
を含むことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
A soft magnetic layer forming step of forming a soft magnetic layer on the substrate;
A heating step of performing a heat treatment on the substrate after forming the soft magnetic layer;
A pre-underlayer forming step of forming a pre-underlayer containing Ni as a main component and containing at least 1 to 5 at% on the soft magnetic layer in a state where the temperature is increased by heat treatment;
An underlayer film forming step of forming an underlayer mainly composed of Ru above the previous underlayer;
A main recording layer forming step of forming a main recording layer formed of magnetic particles mainly composed of a CoCrPt alloy and a nonmagnetic grain boundary portion mainly composed of an oxide above the underlayer;
A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium.
前記軟磁性層と前記前下地層の間に、非晶質の金属層を成膜する非晶質金属層成膜工程を更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の製造方法。   2. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, further comprising an amorphous metal layer forming step of forming an amorphous metal layer between the soft magnetic layer and the pre-underlayer. Production method. 前記主記録層成膜工程より後にCoCrPtを主成分とする材料からなる補助記録層を成膜する補助記録層成膜工程と、
前記補助記録層成膜工程の後に前記基板に加熱処理を施す第2加熱工程と、
前記第2加熱工程の後にCVD法によりカーボンを主成分とする保護層を成膜する保護層成膜工程と、
を更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の製造方法。
An auxiliary recording layer film forming step of forming an auxiliary recording layer made of a material mainly composed of CoCrPt after the main recording layer film forming step;
A second heating step of performing a heat treatment on the substrate after the auxiliary recording layer film forming step;
A protective layer forming step of forming a protective layer mainly composed of carbon by a CVD method after the second heating step;
The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, further comprising:
前記加熱工程後の基板温度は、70〜120℃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の製造方法。   2. The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the substrate temperature after the heating step is 70 to 120 [deg.] C. 前記下地層は、さらに酸化物を含有す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の製造方法。   The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the underlayer further contains an oxide. 前記主記録層は、2種類以上の酸化物を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の製造方法。   The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the main recording layer includes two or more kinds of oxides.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002133647A (en) * 2000-10-27 2002-05-10 Showa Denko Kk Magnetic recording medium, its manufacturing method, magnetic recording and reproducing device, and substrate for the medium
JP2002358618A (en) * 2000-12-28 2002-12-13 Showa Denko Kk Magnetic recording medium, manufacturing method therefor, and magnetic recording and reproducing device
JP2005100537A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Toshiba Corp Vertical magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device
JP2006338837A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Plating method on glass substrate, method for manufacturing disk substrate for vertical magnetic recording medium, disk substrate for vertical magnetic recording medium, and the vertical magnetic recording medium
JP2008276833A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Perpendicular magnetic recording medium and its manufacturing method
JP2008276913A (en) * 2007-03-30 2008-11-13 Hoya Corp Vertical magnetic recording medium and its manufacturing method
JP2009099170A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 Hoya Corp Perpendicular magnetic recording medium
JP2009146507A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Showa Denko Kk Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002133647A (en) * 2000-10-27 2002-05-10 Showa Denko Kk Magnetic recording medium, its manufacturing method, magnetic recording and reproducing device, and substrate for the medium
JP2002358618A (en) * 2000-12-28 2002-12-13 Showa Denko Kk Magnetic recording medium, manufacturing method therefor, and magnetic recording and reproducing device
JP2005100537A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Toshiba Corp Vertical magnetic recording medium and magnetic recording and reproducing device
JP2006338837A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Plating method on glass substrate, method for manufacturing disk substrate for vertical magnetic recording medium, disk substrate for vertical magnetic recording medium, and the vertical magnetic recording medium
JP2008276913A (en) * 2007-03-30 2008-11-13 Hoya Corp Vertical magnetic recording medium and its manufacturing method
JP2008276833A (en) * 2007-04-26 2008-11-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Perpendicular magnetic recording medium and its manufacturing method
JP2009099170A (en) * 2007-10-15 2009-05-07 Hoya Corp Perpendicular magnetic recording medium
JP2009146507A (en) * 2007-12-14 2009-07-02 Showa Denko Kk Perpendicular magnetic recording medium and magnetic recording/reproducing device

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