JP2012208992A - 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 - Google Patents
磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012208992A JP2012208992A JP2011073964A JP2011073964A JP2012208992A JP 2012208992 A JP2012208992 A JP 2012208992A JP 2011073964 A JP2011073964 A JP 2011073964A JP 2011073964 A JP2011073964 A JP 2011073964A JP 2012208992 A JP2012208992 A JP 2012208992A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- layer
- recording medium
- orientation control
- control layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 354
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 52
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 47
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 45
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 229910000684 Cobalt-chrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000010952 cobalt-chrome Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 229910000929 Ru alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 238000005546 reactive sputtering Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 98
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 24
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 10
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 9
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 352
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 36
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 229910019222 CoCrPt Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 229910015372 FeAl Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002546 FeCo Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002555 FeNi Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910005435 FeTaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003321 CoFe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019586 CoZrTa Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000599 Cr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005347 FeSi Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005354 aluminosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 230000005316 antiferromagnetic exchange Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
【解決手段】非磁性基板1の上に、少なくとも、軟磁性下地層2と、直上の層の配向性を制御する配向制御層3と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層4とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、CoCr合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第1配向制御層3aを成膜する第1成膜工程と、第1配向制御層3a上に、スパッタリング法を用いて、RuまたはRu合金からなる第2配向制御層3bを成膜する第2成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層3を形成する磁気記録媒体の製造方法とする。
【選択図】図1
Description
また、Ruは、柱状晶の頂部にドーム状の凸部が形成されるものであるため、この凸部上に磁性層等の結晶粒子を成長させ、成長した結晶粒子の分離構造を促進し、結晶粒子を孤立化させて、磁性粒子を柱状に成長させる効果を有することが知られている(例えば、特許文献3参照)。
また、上記の磁気記録媒体の製造方法により製造された磁気記録媒体を備える信頼性の高い磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
すなわち、本発明者は、垂直配向性に優れた配向制御層を形成するために2層構造の配向制御層とし、2層のうちの非磁性基板側の層を、CoCr合金を含むターゲットを使用して、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法により形成することで、Ru層またはRu合金層を形成した場合と同様に、頂部にドーム状の凸部を有する柱状層を形成できることを見出した。
このように本発明者は、上記の方法により、ボイドが少なく、頂部にドーム状の凸部を有する柱状晶を含む2層構造の配向制御層を形成できることを見出し、優れた耐衝撃性および垂直配向性を有し、高記録密度に適した磁気記録媒体を製造できる本発明の製造方法を完成させた。
(1)非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
CoCr合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第1配向制御層を成膜する第1成膜工程と、
前記第1配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、RuまたはRu合金からなる第2配向制御層を成膜する第2成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(3)前記第1成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を0.1Pa〜10Paの範囲内とすることを特徴とする(1)または(2)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(4)前記第2成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第1成膜工程以上かつ5Pa〜18Paの範囲内とすることを特徴とする(1)〜(3)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
前記第2成膜工程において、前記第1柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第2柱状晶を含む前記第2配向制御層を形成することを特徴とする(1)〜(4)の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(7)前記CoCr合金が、Pt、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる1種類以上の元素を1at%〜10at%の範囲内で含むものであることを特徴とする(1)〜(6)の何れか1項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
また、本発明の磁気記録再生装置は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体を備えるものであるので、信頼性の高いものとなる。
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、第1配向制御層を成膜する第1成膜工程と、第2配向制御層を成膜する第2成膜工程とを行うことにより、配向制御層を形成する。
図1は、本発明の磁気記録媒体の製造方法を用いて製造された磁気記録媒体の一例を示した断面模式図である。また、図2は、図1に示す磁気記録媒体における配向制御層と垂直磁性層の積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示した断面図である。なお、図2においては、配向制御層3を構成する第1配向制御層3aおよび第2配向制御層3bと垂直磁性層4以外の部材の記載を省略して示している。図1では、第2配向制御層3bと垂直磁性層4との間に非磁性下地層8を設けているが、この非磁性下地層8も基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成され、この柱状晶は第2配向制御層3b、垂直磁性層4の柱状晶と連続して形成される。
非磁性基板1としては、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよいし、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、非磁性基板1としては、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、NiP層又はNiP合金層が形成されたものを用いてもよい。
セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。
また、非磁性基板1は、表面の微小うねり(Wa)が0.3nm以下(より好ましくは0.25nm以下)であることが、配向制御層3の表面のドーム形状頂部の高さ分布を低減し、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。なお、微少うねり(Wa)は、例えば、表面荒粗さ測定装置P−12(KLM−Tencor社製)を用い、測定範囲80μmでの表面平均粗さとして測定することができる。
また、非磁性基板1は、端面のチャンファー部の面取り部と側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ra)が10nm以下(より好ましくは9.5nm以下)のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。
図1に示す磁気記録媒体を製造するには、上記の非磁性基板1の上に、軟磁性下地層2を形成する。軟磁性下地層2の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。なお、非磁性基板1と軟磁性下地層2の間に密着層を設ける場合には、軟磁性下地層2を形成する前に、例えば、スパッタリング法などを用いて密着層を形成する。
その他にも、軟磁性下地層2としては、Coを80at%以上含有し、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo等のうち少なくとも1種を含有し、アモルファス構造を有するCo合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、CoZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMo系合金などを好適なものとして挙げることができる。
軟磁性下地層2の飽和磁束密度Bsは、0.6T以上(好ましくは1T以上)とすることが好ましい。軟磁性下地層2のBsが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。
また、軟磁性下地層2の飽和磁束密度Bs(T)と軟磁性下地層2の層厚t(nm)との積Bs・t(T・nm)は、15(T・nm)以上(好ましくは25(T・nm)以上)であることが好ましい。軟磁性下地層2のBs・tが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、OW(OverWrite)特性(記録特性)が悪化するため好ましくない。
次に、図2に示すように、軟磁性下地層2の上に配向制御層3を形成する。配向制御層3は、直上の層である垂直磁性層4の配向性を制御するものであり、垂直磁性層4の結晶粒を微細化し、記録再生特性を改善するものである。配向制御層3は、以下に示すように、第1配向制御層3aを成膜する第1成膜工程と、第1配向制御層3a上に、第2配向制御層3bを成膜する第2成膜工程とを行うことにより形成される。
第1成膜工程は、CoCr合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第1配向制御層3aを成膜する工程である。第1成膜工程においては、スパッタリングガスに窒素が含まれているので、第1配向制御層3aを成膜する際に、ターゲット表面が窒素と接触し、ターゲットに含まれるCoCr合金が窒素と反応する。また、第1配向制御層3aを成膜する際には、ターゲットがスパッタリングされて飛来するスパッタ粒子が、スパッタリングガス中の窒素と結びつく。それらの結果、第1成膜工程を行うことによって、窒素を含むCoCr合金からなり、図2に示すように、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第1柱状晶S1を含み、ボイドが少ない第1配向制御層3aが形成される。
また、第1成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を0.1Pa〜10Paの範囲内とすることが好ましく、0.5Pa〜5Paの範囲内とすることがより好ましい。
また、スパッタリングガスの窒素の含有量が不活性ガスの20体積%を超える、および/またはスパッタリングガスの圧力が10Paを超えると、第1配向制御層3aの結晶性が低下してS/N比が低下するとともに、第1配向制御層3a中のボイドが多くなり、磁気記録媒体の表面の耐衝撃性が不十分となる恐れがある。
第2成膜工程は、第1配向制御層3a上に、スパッタリング法を用いて、RuまたはRu合金からなる第2配向制御層3bを成膜する工程である。本実施形態では、第1成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第1柱状晶S1を含む第1配向制御層3aを形成したので、第2成膜工程を行うことにより、図2に示すように、第1配向制御層3aの柱状晶S1の凸部上に成長され、第1配向制御層3aを構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した微細な第2柱状晶S2が成長する。したがって、第2成膜工程を行うことにより、図2に示すように、第1配向制御層3aの第1柱状晶S1の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する微細な第2柱状晶S2を含む第2配向制御層3bが形成される。
また、第2成膜工程においては、スパッタリングガスの圧力を第1成膜工程以上かつ5Pa〜18Paの範囲内とすることが好ましい。第2成膜工程におけるスパッタリングガスの圧力を上記範囲とすることで、より一層容易に、第1柱状晶S1の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第2柱状晶S2を含む第2配向制御層3bが形成できる。
ここで、本実施形態の製造方法により製造された磁気記録媒体における配向制御層を構成する結晶粒子と垂直磁性層を構成する磁性粒子との関係について図2を用いて説明する。
なお、前述のように、第2配向制御層3bと垂直磁性層4との間に非磁性下地層8を設けた場合も、非磁性下地層8が基板面に対して垂直に成長した柱状晶によって構成されるため、この柱状晶は第2配向制御層3bから垂直磁性層4まで連続したものとなる。
また、本実施形態においては、柱状晶間にボイドの少ない柱状晶S1が形成されることで、第2配向制御層3bの柱状晶S2および多層化された垂直磁性層4の柱状晶S3も、柱状晶間にボイドの少ないものが形成されている。
次に、図1に示すように、配向制御層3の上に非磁性下地層8を形成する。非磁性下地層8の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
非磁性下地層8は、配向制御層3の第1配向制御層3aおよび第2配向制御層3bの柱状晶S1,S2と連続した柱状晶として、配向制御層3の第2配向制御層3b上にエピタキシャル成長されている。
非磁性下地層8の厚みは、0.2nm以上3nm以下であることが好ましい。非磁性下地層8の厚さが3nmを超えると、Hc及びHnの低下が生じるために好ましくない。
次に、図1に示すように、非磁性下地層8の上に垂直磁性層4を形成する。垂直磁性層4の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。
垂直磁性層4は、磁化容易軸が非磁性基板1に対して垂直に配向したものである。図1に示す垂直磁性層4は、非磁性基板1側から、下層の磁性層4aと、中層の磁性層4bと、上層の磁性層4cとの3層を含むものである。
各磁性層4a〜4c及び各非磁性層7a,7bを構成する結晶粒子は、配向制御層3の第1配向制御層3aおよび第2配向制御層3bの柱状晶と連続した柱状晶として、非磁性下地層8上にエピタキシャル成長されている。
磁性層4a中のCrの含有量は、4at%以上19at%以下(さらに好ましくは6at%以上17at%以下)であることが好ましい。磁性層4a中のCrの含有量を上記範囲とした場合、磁性粒子の磁気異方性定数Kuを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られる。
磁性層4cに適した材料としては、特に、CoCrPt系、CoCrPtB系を挙げることできる。CoCrPtB系としては、CrとBとの合計の含有量が18at%以上28at%以下であるものが好ましい。
垂直磁性層4の逆磁区核形成磁界(−Hn)は、1500[Oe]以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界(−Hn)が1500[Oe]未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。
垂直磁性層4の厚みは、5〜30nmとすることが好ましい。垂直磁性層4の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層4の厚さが上記範囲を超えると、垂直磁性層4中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号/ノイズ比(S/N比)や記録特性(OW)に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。
非磁性層7を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果、S/N比をより向上させることが可能である。
非磁性層7の厚みは、垂直磁性層4を構成する各層の静磁結合を完全に切断しない範囲とされ、具体的には0.1nm以上2nm以下(より好ましくは0.1以上0.8nm以下)とすることが好ましい。
次に、垂直磁性層4上に、例えば、CVD(化学気相成長)法などを用いて保護層5を形成する。
保護層5は、垂直磁性層4の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが磁気記録媒体に偶発的に接触したときの媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層5としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばC、SiO2、ZrO2を含むものを使用することが可能である。保護層5の厚みは、1〜10nmとすることが、磁気ヘッドと磁気記録媒体との距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。
次に、保護層5上に、例えば、ディッピング法などを用いて潤滑層6を形成する。
潤滑層6としては、例えば、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を用いることが好ましい。
以上の工程により、図1に示す磁気記録媒体が得られる。
図3は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示した斜視図である。
この磁気記録再生装置は、上述した製造方法を用いて製造された図1に示す磁気記録媒体50と、磁気記録媒体50を回転駆動させる媒体駆動部51と、磁気記録媒体50に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド52と、この磁気ヘッド52を磁気記録媒体50に対して相対運動させるヘッド駆動部53と、記録再生信号処理系54とを備えている。
磁気ヘッド52には、再生素子として巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用したGMR素子などを有する高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
(実施例1)
以下に示す製造方法により、実施例1の磁気記録媒体を作製し、評価した。
このようにして得られた密着層の上に、Co−20Fe−5Zr−5Ta{Fe含有量20at%、Zr含有量5at%、Ta含有量5at%、残部Co}のターゲットを用いて100℃以下の基板温度で、層厚25nmの軟磁性層を成膜し、この上にRu層を層厚0.7nmで成膜し、さらにCo−20Fe−5Zr−5Taの軟磁性層を層厚25nmで成膜し、これを軟磁性下地層とした。
まず、軟磁性下地層の上に、73Co22Cr5Moからなるターゲット、Ar(流量200sccm)と窒素ガス(流量10sccm)との混合ガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧を0.8Paとしてプラズマ電力1000Wの反応性スパッタリング法により第1配向制御層を15nmの膜厚で成膜した。
(第2成膜工程)
次に、第1配向制御層上に、Ruからなるターゲット、Arガスからなるスパッタリングガスを用い、スパッタリングガス圧(ガス圧)10Paでスパッタリング法により、Ruからなる第2配向制御層を膜厚13nmで形成した。
まず、配向制御層上に、91(Co15Cr16Pt)−6(SiO2)−3(TiO2){Cr含有量15at%、Pt含有量16at%、残部Coの合金を91mol%、SiO2からなる酸化物を6mol%、TiO2からなる酸化物を3mol%}の組成の磁性層を、スパッタリングガス圧を2Paとして層厚9nmで成膜した。
次に、非磁性層の上に、92(Co11Cr18Pt)−5(SiO2)−3(TiO2)からなる磁性層を、スパッタリングガス圧を2Paとして層厚6nmで成膜した。
次に、磁性層の上に、Ruからなる非磁性層を層厚0.3nmで成膜した。
次に、非磁性層の上に、Co20Cr14Pt3B{Cr含有量20at%、Pt含有量14at%、B含有量3at%、残部Co}からなるターゲットを用いて、スパッタリングガス圧を0.6Paとして磁性層を層厚7nmで成膜した。
このようにして得られた実施例1の磁気記録媒体について、米国GUZIK社製のリードライトアナライザRWA1632及びスピンスタンドS1701MPを用いて、記録再生特性として信号/ノイズ比(S/N)、記録特性(OW)の各評価を行った。その結果を表1に示す。
また、信号/ノイズ比(S/N)については、記録密度750kFCIとして測定した。
記録特性(OW)については、先ず、750kFCIの信号を書き込み、次いで100kFCIの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。
実施例1で製造した磁気記録媒体の傷付き耐性の評価を、クボタコンプス社製SAFテスター及びCandela社製光学式表面検査装置(OSA)を用いて以下に示す方法により行なった。
すなわち、室温で、磁気記録媒体(ディスク)の回転数を5000rpm、気圧を100Torrとし、SAFテスターでヘッドをロードさせたまま2000秒保持し、その後、OSAにてスクラッチの本数をカウントする方法により行った。その結果、実施例1で製造した磁気記録媒体のスクラッチのカウント数は180であった。
第1配向制御層を、表1に示す組成の金属からなるターゲットおよびスパッタリングガスを使用して、表1に示す圧力および成膜方法で成膜したこと以外は実施例1と同様にして磁気記録媒体を製造し、実施例1と同様にして、信号/ノイズ比(S/N)および記録特性(OW)の評価、耐衝撃性評価を行った。その結果を表1に示す。
また、実施例1〜3では、信号/ノイズ比(S/N)および記録特性(OW)の評価も良好であった。
Claims (8)
- 非磁性基板の上に、少なくとも、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して垂直に配向した垂直磁性層とを、この順で形成する磁気記録媒体の製造方法であって、
CoCr合金を含むターゲットを使用し、窒素を含むスパッタリングガスを用いる反応性スパッタリング法によって、第1配向制御層を成膜する第1成膜工程と、
前記第1配向制御層上に、スパッタリング法を用いて、RuまたはRu合金からなる第2配向制御層を成膜する第2成膜工程とを行うことにより、前記配向制御層を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記第1成膜工程において、前記スパッタリングガスとして、不活性ガスと、前記不活性ガスの0.1体積%〜20体積%の範囲内の窒素とを含むものを用いることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記第1成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を0.1Pa〜10Paの範囲内とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記第2成膜工程において、前記スパッタリングガスの圧力を前記第1成膜工程以上かつ5Pa〜18Paの範囲内とすることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記第1成膜工程において、核となる結晶を成長させてなり、頂部にドーム状の凸部を有する第1柱状晶を含む前記第1配向制御層を形成し、
前記第2成膜工程において、前記第1柱状晶の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部を有する第2柱状晶を含む前記第2配向制御層を形成することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 前記CoCr合金が、Coを55at%〜95at%の範囲内含み、Crを45at%〜5at%の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記CoCr合金が、Pt、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる1種類以上の元素を1at%〜10at%の範囲内で含むものであることを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の方法を用いて製造された磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011073964A JP5771427B2 (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011073964A JP5771427B2 (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012208992A true JP2012208992A (ja) | 2012-10-25 |
JP5771427B2 JP5771427B2 (ja) | 2015-08-26 |
Family
ID=47188585
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011073964A Active JP5771427B2 (ja) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5771427B2 (ja) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002197630A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
JP2002222517A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
JP2006244684A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記憶装置 |
JP2007172704A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
JP2007272990A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
JP2010009732A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Hoya Corp | 垂直磁気記録媒体及びその評価方法 |
JP2010113773A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
JP2010176782A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
JP2010244658A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
-
2011
- 2011-03-30 JP JP2011073964A patent/JP5771427B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002197630A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Toshiba Corp | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
JP2002222517A (ja) * | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Sony Corp | 磁気記録媒体 |
JP2006244684A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-09-14 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法、磁気記憶装置 |
JP2007172704A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Toshiba Corp | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
JP2007272990A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
JP2010009732A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Hoya Corp | 垂直磁気記録媒体及びその評価方法 |
JP2010113773A (ja) * | 2008-11-07 | 2010-05-20 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
JP2010176782A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
JP2010244658A (ja) * | 2009-04-09 | 2010-10-28 | Showa Denko Kk | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5771427B2 (ja) | 2015-08-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2012157600A1 (ja) | 磁気記録媒体及びその製造方法、並びに磁気記録再生装置 | |
JP5250838B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録媒体、並びに磁気記録再生装置 | |
JP2004310910A (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 | |
JP5775720B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
JP5894780B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JP2006202476A (ja) | 磁気記録媒体、その製造方法および磁気記録再生装置 | |
JP5536540B2 (ja) | 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 | |
JP6265529B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP6144570B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2010176782A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
JP2011123976A (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
JP5890756B2 (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 | |
JP5244679B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JP5232730B2 (ja) | 磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
JP4472767B2 (ja) | 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 | |
JP2011123977A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2013246856A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 | |
JP2014010851A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 | |
JP2011192326A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP5677789B2 (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP5771427B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 | |
JP6124245B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP5244678B2 (ja) | 磁気記録媒体の製造方法 | |
JP6566907B2 (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 | |
JP2011138563A (ja) | 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131226 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141028 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141203 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150602 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150629 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5771427 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |