JP2012208995A - 磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも非磁性基板の上に、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11と、磁化容易軸が非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、垂直磁性層を2層以上の磁性層から構成し、各磁性層を構成する結晶粒子が配向制御層11を構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した柱状晶を形成するように各層を結晶成長させる際に、配向制御層11をCoCr合金で形成し、この配向制御層11をスパッタリングガスに窒素を混合した反応性スパッタリングにより成膜することで、CoCr合金に3〜15原子%の範囲で窒素をドープさせる。
【選択図】図1
Description
(1) 少なくとも非磁性基板の上に、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主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記垂直磁性層を2層以上の磁性層から構成し、各磁性層を構成する結晶粒子が前記配向制御層を構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した柱状晶を形成するように各層を結晶成長させる際に、
前記配向制御層をCoCr合金で形成し、この配向制御層をスパッタリングガスに窒素を混合した反応性スパッタリングにより成膜することで、前記CoCr合金に3〜15原子%の範囲で窒素をドープさせることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2) 前記CoCr合金が、Coを50〜80原子%の範囲で含み、Crを20〜50原子%の範囲で含むことを特徴とする前項(1)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(3) 前記CoCr合金が、Pt、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる少なくとも1種以上の元素を1〜10原子%の範囲で含むことを特徴とする前項(1)又は(2)に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(4) 前記配向制御層を構成する各柱状晶の頂部を凸とする凹凸面において、各柱状晶の最頂部から隣接する柱状晶との境界に至る高さを当該柱状晶の外径以下とすることを特徴とする前項(1)〜(3)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(5) 前記配向制御層を構成する結晶粒子の粒径を5nm以下とすることを特徴とする前項(1)〜(4)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(6) 前記配向制御層の上に、Ru層又はRuを主成分とする第2の配向制御層を含むことを特徴とする前項(1)〜(5)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(7) 前記磁性層又は前記非磁性層がグラニュラー構造を有することを特徴とする前項(1)〜(6)の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
(8) 前項(1)〜(7)の何れか一項に記載の製造方法により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。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
この磁気記録媒体は、図4に示すように、非磁性基板1の上に、軟磁性下地層2と、第1の配向制御層3と、第2の配向制御層8と、垂直磁性層4と、保護層5とを順次積層し、その上に潤滑膜6を設けた構造を有している。
この磁気記録再生装置は、上記図4に示す構成を有する磁気記録媒体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に情報を記録再生する磁気ヘッド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。また、記録再生信号処理系54は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド52に送り、磁気ヘッド52からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本発明を適用した磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド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素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
第1の実施例では、従来のように、スパッタリングガスに不活性ガスを用いたスパッタ成膜により、75Co−25Crからなる配向制御層と、本発明のように、スパッタリングガスに1.5体積%の窒素を混合した不活性ガスを用いた反応性スパッタリングにより、75Co−25Crに窒素(N原子)が10原子%ドープされた90(75Co−25Cr)−10Nからなる配向制御層とを、それぞれ10nmの厚みで形成した。
図6(a)に示すように、従来の方法を用いて配向制御層を形成した場合は、この配向制御層の凹凸面(結晶粒子の成長表面)の表面粗さRaが0.21nmであったのに対して、図6(b)に示すように、本発明の方法を用いて配向制御層を形成した場合は、この配向制御層の凹凸面(結晶粒子の成長表面)の表面粗さRaが0.16nmであった。
第2の実施例では、先ず、洗浄済みのガラス基板(コニカミノルタ社製、外形2.5インチ)を、DCマグネトロンスパッタ装置(アネルバ社製C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板の上に、Crターゲットを用いて層厚10nmの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、Co−20Fe−5Zr−5Ta{Fe含有量20原子%、Zr含有量5原子%、Ta含有量5原子%、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、この上に層厚0.7nmのRu層を成膜した後、更にこの上に層厚25nmのCo−20Fe−5Zr−5Taからなる軟磁性層を成膜して、これを軟磁性下地層とした。
ここで、spiSNRは、最高書き込み周波数の半分の周波数でのSNRを、BER BES ontrackは、Guzik社(米国)のBES ontrackボードを用いて測定したエラーレート(−log(エラービット数/総ビット数))を示す。
なお、同一条件での純クロム(Cr)、純コバルト(Co)への窒素(N)原子のドーピング量を測定したところ、それぞれ24原子%、3原子%であった。
第3の実施例では、Co−30Cr−7N{Cr含有量30原子%、N含有量7原子%、残部Co}からなる配向制御層(実施例)と、Co−30Cr−2N{Cr含有量30原子%、N含有量2原子%、残部Co}からなる配向制御層(比較例)とを備えた磁気記録媒体について、傷付き耐性の評価を行った。
11…配向制御層 11a…凹凸面 12〜14…磁性層又は非磁性層 S,S1〜S3…柱状晶 41…酸化物 42…磁性粒子(7a,7bにおいては非磁性粒子)
50…磁気記録媒体 51…媒体駆動部 52…磁気ヘッド 53…ヘッド駆動部 54…記録再生信号処理系
Claims (8)
- 少なくとも非磁性基板の上に、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主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記垂直磁性層を2層以上の磁性層から構成し、各磁性層を構成する結晶粒子が前記配向制御層を構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した柱状晶を形成するように各層を結晶成長させる際に、
前記配向制御層をCoCr合金で形成し、この配向制御層をスパッタリングガスに窒素を混合した反応性スパッタリングにより成膜することで、前記CoCr合金に3〜15原子%の範囲で窒素をドープさせることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。 - 前記CoCr合金が、Coを50〜80原子%の範囲で含み、Crを20〜50原子%の範囲で含む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CoCr合金が、Pt、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる少なくとも1種以上の元素を1〜10原子%の範囲で含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記配向制御層を構成する各柱状晶の頂部を凸とする凹凸面において、各柱状晶の最頂部から隣接する柱状晶との境界に至る高さを当該柱状晶の外径以下とすることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記配向制御層を構成する結晶粒子の粒径を5nm以下とすることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記配向制御層の上に、Ru層又はRuを主成分とする第2の配向制御層を含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 前記磁性層又は前記非磁性層がグラニュラー構造を有することを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の磁気記録媒体の製造方法。
- 請求項1〜7の何れか一項に記載の製造方法により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。
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