JP3479529B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記憶装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体及び
磁気記憶装置に関し、更に詳細には、大量の情報を迅速
かつ正確に記録し、記録した情報を低ノイズで再生する
ための磁気記録媒体及びその製造方法並びにその磁気記
録媒体を用いた磁気記憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展に対応し
て、情報記録装置の大容量化・高密度化に対するニーズ
は高まる一方である。かかるニーズに応える情報記録装
置の一つとして磁気記憶装置が知られている。磁気記憶
装置は、例えば、大型サーバー、並列型コンピュータ、
パーソナルコンピュータ、ネットワークサーバー、ムー
ビーサーバー、モバイルＰＣ等の大容量記憶装置として
使用されている。磁気記憶装置は、情報が記録される磁
気記録媒体と、磁気記録媒体の情報を記録再生するため
の磁気ヘッドを備える。磁気記録媒体は、円板状の基板
の上に記録層としてコバルト合金などの強磁性薄膜がス
パッタ法などにより形成されており、記録層上には、耐
摺動性、耐食性を高めるために、保護層と潤滑膜が形成
されている。

【０００３】磁気記憶装置の大容量化に伴って、磁気記
録媒体の記録層に微細な記録磁区を記録することによる
磁気記録媒体の記録密度の向上が進められており、記録
磁区を微細に記録するための方法として垂直磁気記録方
式が注目されている。垂直磁気記録方式では、垂直磁化
を示す記録層を有する磁気記録媒体を用いて、記録層に
垂直磁化を有する磁区を形成することによって磁気記録
を行なう。かかる垂直磁気記録方式では記録層に微細な
磁区を形成できるため磁気記録媒体の記録密度を高める
ことができる。

【０００４】かかる垂直磁気記録方式に従う磁気記録媒
体の記録層の材料としては、従来、Ｃｏ−Ｃｒ系の多結
晶膜が用いられてきた。この多結晶膜は、強磁性を有す
るＣｏリッチな領域と非磁性のＣｒリッチな領域とが互
いに分離された構造を有し、非磁性領域が、隣り合う強
磁性領域の間で働く磁気的相互作用を断ち切っている。

【０００５】磁気記録媒体の面記録密度を更に向上させ
るためには、媒体ノイズを低減させる必要がある。その
ためには、磁化反転単位の微細化や読み取りヘッドの高
感度化が有効なことがわかっている。このうち、磁化反
転単位の微細化は、磁性結晶粒の微細化が有効であるこ
とがわかっている。しかし、磁性結晶粒をあまり微細化
してしまうと、磁性結晶粒の磁化状態が熱的に不安定に
なる、いわゆる熱減磁を起こしてしまう。これを防ぐた
めに、例えば、特開平８−３０９５１号公報には、非磁
性基板上に、軟磁性層、炭素からなる第１シード層、第
２シード層及び人工格子構造を持つ記録膜を順に積層し
た磁気記録媒体が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、人工格子多
層膜や規則格子合金膜は高い磁気異方性を有するため、
熱擾乱に対して高い耐性が期待される。しかし、これら
の膜はＣｏ−Ｃｒ系多結晶膜と異なり、面内方向（基板
表面に対して平行な方向）の磁気的相互作用が強いため
に小さな磁区が形成できす、転移性の媒体ノイズが大き
いという欠点があった。前述の特開平８−３０９５１号
公報に開示されている磁気記録媒体では、軟磁性層上に
形成した炭素からなる第１シード層の上にＰｔまたはＰ
ｄからなる第２シード層を設け、その上にＣｏ／Ｐｔあ
るいはＣｏ／Ｐｄ人工格子層を形成することにより、人
工格子層の結晶配向を向上させ、垂直磁気異方性を高く
して保磁力を向上させている。しかしながら、かかる磁
気記録媒体では、記録層の面内方向の磁気的交換結合力
が強くなり、線記録密度が高くなったときにジッターと
して現れる遷移ノイズが高くなってしまい、高記録密度
の記録再生は困難であった。また、第１シード層と第２
シード層の２つのシード層を用いているため、磁気ヘッ
ドからの書き込み磁界が軟磁性層まで有効に到達せず、
飽和記録特性が劣るという問題があった。

【０００７】第２４回日本応用磁気学会学術講演会（２
０００）において、大森らは、基板上に、シード層とし
てＡｕ−ＳｉＯ_２とＰｄＢ−Ｏとを用い、記録層として
ＣｏＢ−Ｏ層とＰｄＢ−Ｏ層とからなる人工格子層を用
いた磁気記録媒体を開示している。

【０００８】また、ＡＩＴ−ＭＩＮＴ Ｗｏｒｋｓｈｏ
ｐ ２００１において、ＪａｃｋＨ．Ｊｕｄｙらは、シ
ード層としてＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）／Ｐｄを用
い、記録層としてＣｏＢ層とＰｄ層とからなる人工格子
層を用いた磁気記録媒体を開示している。

【０００９】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ためになされたものであり、その目的は、記録層の面内
方向の磁気的交換結合力が低く、遷移ノイズの低減され
た磁気記録媒体を提供することにある。

【００１０】本発明の別の目的は、優れた耐熱擾乱特性
を備え、高い面記録密度で情報を記録してもその情報を
高Ｓ／Ｎで再生できる磁気記憶装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、 磁気記録媒体であって、基板と；該基板上に直
接または間接的に形成され、且つＰｄと、Ｓｉ、Ｃ及び
Ｚｒからなる群から選ばれる１種とから形成されたシー
ド層と；該シード層上に直接形成され、Ｐｄ層とＣｏ層
とを交互に積層して形成され、且つ酸素を含まない磁気
記録層と；を備える磁気記録媒体が提供される。

【００１２】 本発明の磁気記録媒体は、記録層の下地
として、Ｐｄ元素と、Ｓｉ、Ｃ及びＺｒからなる群から
選ばれる１種とからなるシード層を備えている。シード
層は、特に、ＰｄとＳｉとから形成されていることが好
ましい。シード層をＰｄとＳｉとから形成した場合は、
５０ａｔ％〜９０ａｔ％のＰｄと、１０ａｔ％〜５０ａ
ｔ％のＳｉとから形成されていることが望ましい。シー
ド層は、微結晶構造あるいは微結晶の構造内に部分的に
非晶質が存在するような構造を有することが好ましい。
また、本発明では、磁気記録媒体であって、基板と；該
基板上に直接または間接的に形成され、且つ４０ａｔ％
〜８０ａｔ％のＰｄと、２０ａｔ％〜６０ａｔ％のＢと
から形成されたシード層と；該シード層上に直接形成さ
れ、Ｐｄ層とＣｏ層とを交互に積層して形成され、且つ
酸素を含まない磁気記録層と；を備える磁気記録媒体が
提供される。

【００１３】本発明においてシード層は、その上に形成
される記録層の結晶配向性を最適に制御することができ
る。シード層を、例えば、Ｐｄ結晶のみから形成した場
合、中間層上には粒界が不明瞭な記録層が形成され、記
録層の結晶粒子間で働く面内方向における磁気的交換結
合力が強くなる。それゆえ、記録層に形成される記録磁
区のサイズが大きくなってしまい、微細な記録磁区を形
成することができなかった。一方、シード層を、例え
ば、ＰｄとＳｉまたはＰｄとＢから形成すると、Ｓｉま
たはＢがＰｄ中に偏析して存在する。かかるシード層上
に形成される記録層は、シード層中のＰｄを核として成
長するため、記録層に明瞭な結晶粒界が形成され、結晶
粒子間で働く面内方向の磁気的交換結合力が低減され
る。また、シード層中のＰｄとＳｉまたはＰｄとＢの比
率を所定の値に制御することにより、記録層の結晶配向
と面内方向の交換結合力とを最適化することができる。
したがって、記録層に微細な記録磁区を確実に形成する
ことができるとともに、磁化遷移領域も明瞭となるため
ノイズを低減することができる。すなわち、本発明の磁
気記録媒体は低ノイズ性と高分解能の相反する特性を両
立することができる。

【００１４】シード層の膜厚は１ｎｍ〜３０ｎｍの範囲
内にあることが望ましい。シード層の膜厚が１ｎｍ未満
では、その上の記録層の結晶配向を制御できなくなるお
それがある。また、３０ｎｍより厚いと記録用磁気ヘッ
ドの磁極と軟磁性層との距離が増加して、記録用磁気ヘ
ッドからの記録磁界が記録層に十分に印加されなくなる
おそれがある。また、記録層に、記録用磁気ヘッドから
の磁界が広がった状態で印加されてしまい分解能が低下
したり、磁化遷移領域の乱れが増加してジッター性のノ
イズの原因となるおそれがある。

【００１５】本発明の磁気記録媒体において、記録層は
シード層上に直接形成され、主として白金族元素とＣｏ
とから構成され、白金族元素とＣｏとを数原子程度また
は単原子程度の厚みで交互に積層した交互積層多層膜で
ある。白金族元素は例えばＰｔ及びＰｄの少なくとも一
方を用い得る。かかる膜は室温または比較的低い基板温
度で成膜することができ、しかも大きな磁気異方性を有
するため、高密度記録用の記録層として最適である。本
発明の磁気記録媒体において、記録層は酸素（Ｏ）を含
まない。また、記録層は人工格子構造を有し且つ垂直磁
化を示すことが望ましい。

【００１６】本明細書において、用語「人工格子構造」
とは、複数の異なる物質を単原子或いは数原子の厚さで
一方向に互いに周期的に積層して得られる構造を意味す
る。かかる人工格子構造を有する膜のことを人工格子膜
或いは交互積層多層膜とも呼ぶ。

【００１７】記録層としては、０．０５ｎｍ〜０．５ｎ
ｍの範囲から選択された膜厚を有するＣｏ層と、０．５
ｎｍ〜２ｎｍの範囲内から選択された膜厚を有するＰｄ
層とを交互に積層したＣｏ／Ｐｄ人工格子膜、あるい
は、０．０５ｎｍ〜０．５ｎｍの範囲内から選択された
膜厚を有するＣｏ層と、０．１ｎｍ〜２ｎｍの範囲内か
ら選択された膜厚を有するＰｔ層とを交互に積層したＣ
ｏ／Ｐｔ人工格子膜であることが望ましい。かかる構造
の人工格子膜は最も垂直磁気異方性が発現しやすい。

【００１８】本発明の磁気記録媒体において、上述のＣ
ｏ／Ｐｄ人工格子層、またはＣｏ／Ｐｔ人工格子層を用
いて記録層を形成した場合、Ｐｄ層あるいはＰｔ層に添
加元素を含んでもよい。このように、Ｐｄ層あるいはＰ
ｔ層中に添加元素を含ませることによって組成の揺らぎ
が発生し、記録層の面内方向の磁気的交換結合力を低減
することができる。添加元素は、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃまたは
Ｂが望ましく、特にＢが好ましい。Ｐｄ層あるいはＰｔ
層への添加であればＣｏ層への添加に比べて垂直磁気異
方性の低下が少ない。

【００１９】また、Ｃｏ／Ｐｄ人工格子層、あるいはＣ
ｏ／Ｐｔ人工格子層中のＣｏは面内方向において不連続
に分布していることが好ましい。人工格子層中で不連続
に分布しているＣｏは磁気的交換結合力を部分的に切断
するので、記録層の面内方向の磁気的交換結合力を低減
することができる。

【００２０】また、記録層は、例えば、円柱形状（カラ
ム状）の結晶粒子の集合体から形成され得る。カラム状
の結晶粒子の直径は２ｎｍ〜１５ｎｍにし得、結晶粒子
の表面の最上部と、最下部（結晶粒子の境界部の高さ位
置）との差は１ｎｍ〜１０ｎｍにし得る。かかる構造を
有する記録層は面内方向の磁気的交換結合力が低減して
おり、記録層に微細な記録磁区を形成しても、その磁区
は安定に存在し、また、磁化遷移領域の直線性も高い。
それゆえ、再生時にノイズを一層低減することができ
る。

【００２１】本発明において、記録層は、通常のスパッ
タ装置を用いて成膜することが可能であり、例えば、異
なる材料から構成された２つ以上のターゲットを並設
し、それぞれのターゲットに対して基板キャリアを交互
に相対移動させることによっても形成することができ
る。或いは、直径の異なる少なくとも２種類のリング型
ターゲットを同一平面で且つ同軸上に配置し、それらタ
ーゲットに対向するように基板を配置させ、リング型タ
ーゲットを交互に放電させることにより成膜することも
可能である。

【００２２】記録膜の膜厚としては、磁気特性の点から
５ｎｍ〜６０ｎｍが好適である。記録層は、基板表面に
対して垂直な方向で測定したときの保磁力が１．５〔ｋ
Ｏｅ〕〜１０〔ｋＯｅ（キロエルステッド）〕であるこ
とが望ましく、記録層の膜厚ｔと残留磁化Ｍｒの積であ
る（Ｍｒ・ｔ）が、０．３〜１．０ｍ〔ｅｍｕ／ｃ
ｍ ^２〕の範囲にあることが望ましい。保磁力が１．５
〔ｋＯｅ〕よりも小さくなると、高記録密度（６００ｋ
ＦＣＩ以上）で記録した情報を再生したときの出力が小
さくなるおそれがある。また、磁気異方性エネルギーが
小さくなり、熱減磁しやすくなるおそれがある。また、
Ｍｒ・ｔの値が１．０ｍ〔ｅｍｕ／ｃｍ^２〕より大きく
なると分解能が低下し、０．３ｍ〔ｅｍｕ／ｃｍ^２〕よ
りも小さくなると出力が小さくなりすぎるため、１５０
ギガビット／平方インチ以上の高記録密度を行ったとき
に十分な記録再生特性を得ることが困難となる。

【００２３】本発明の磁気記録媒体では、基板とシード
層との間に軟磁性層を備えていても良い。軟磁性層は、
磁気ヘッドからの磁界を記録層に効率的に印加するとい
う観点から、Ｆｅ中にＴａ、Ｎｂ、Ｚｒのうちより選ば
れる少なくとも１種類の元素の窒化物あるいは炭化物を
均一に分散させた微結晶構造を有する軟磁性膜が好適で
ある。また、かかる材料以外に、例えば、Ｃｏ−Ｚｒを
主体とし、これにＴａ、Ｎｂ、Ｔｉのうちより選ばれる
少なくとも１種類の元素を含んだ非晶質合金であっても
よい。これらの軟磁性膜は１．５Ｔ以上の大きな飽和磁
束密度を有するため高密度記録に適している。具体的な
材料としては、高透磁率を有するＮｉＦｅ、ＣｏＴａＺ
ｒ、ＣｏＮｂＺｒ、ＦｅＴａＣ等を用いることができ、
これらの材料からなる磁性層は、膜厚１０００ｎｍ以下
でスパッタ法や蒸着等によって形成することができる。

【００２４】本発明の磁気記録媒体は、軟磁性層とシー
ド層との間に鉄酸化物を含む酸化物層を備え得る。酸化
物層は、鉄酸化物を主成分（全体の８０vol％以上）と
して含んでおり、かかる酸化物層は、例えば、鉄と酸素
との反応性スパッタ法、もしくは高温酸化法によって作
製することができる。鉄酸化物を主成分とする酸化物層
の厚さは、磁気スペーシングとなって記録効率が低下し
ないようにするために３０ｎｍ以下であることが好まし
い。

【００２５】鉄酸化物を主成分として含む酸化物層は、
ＰｄとＳｉまたはＰｄとＢを含むシード層に対して濡れ
性が低い。それゆえ、酸化物層上にかかるシード層を形
成すると、まず、シード層の結晶粒子の核が面内方向に
おいて島状（アイランド状）に分散して発生し、酸化物
層上で分散して発生した核を単位としてシード層の結晶
粒子がそれぞれ成長する。このため、シード層には、微
細に分散した結晶粒子の集合体が形成されることにな
る。更に、シード層の結晶粒子は、記録層の磁性粒子が
成長するための核として機能する。それゆえ、シード層
上に記録層を形成すれば、記録層の磁性粒子は、シード
層の微細な結晶粒子を単位として個別に且つ孤立した状
態で成長する。このため記録層には比較的微小な磁性粒
子が得られることになる。このように、鉄酸化物を含む
酸化物層上に、ＰｄとＳｉまたはＰｄとＢとを含むシー
ド層を形成し、かかるシード層上に記録層を形成するこ
とにより、記録層に極めて微細な結晶粒子の集合体を極
めて容易に形成することができる。かかる記録層には、
微小な記録磁区を形成することができるとともに磁化遷
移領域も極めて明瞭になるため、従来よりもノイズを低
減することができると考えられる。

【００２６】本発明の磁気記録媒体の基板は、例えば、
アルミニウム・マグネシウム合金基板、ガラス基板、グ
ラファイト基板などの非磁性基板を用い得る。アルミニ
ウム・マグネシウム合金基板には、表面をニッケル・リ
ンでメッキしてもよい。基板を回転させながら、基板表
面にダイヤモンド砥粒や研磨用テープを押し当てること
により基板表面を平坦に処理してもよい。これにより、
磁気記録媒体上を磁気ヘッドを浮上させたときに、磁気
ヘッドの走行特性を向上させることができる。基板表面
の中心線粗さＲａは、基板上に形成される保護層の中心
線粗さが１ｎｍ以下となるように望ましい。ガラス基板
においては、強酸などの薬品により表面を化学的にエッ
チングして平坦化してもよい。また、化学的に表面に微
細な高さ、例えば、１ｎｍ以下の突起を形成することに
より、負圧スライダーを用いた場合に安定な低浮上量を
実現することができる。

【００２７】磁気記録媒体の基板上には、前記軟磁性層
を成膜する前に密着性を向上させるためにＴｉなどの接
着層を形成しても良い。

【００２８】本発明の磁気記録媒体は記録層上に保護層
を備え得る。保護層としては、例えば、非晶質炭素、ケ
イ素含有非晶質炭素、窒素含有非晶質炭素、ホウ素含有
非晶質炭素、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム及び立方晶
窒化ホウ素のうちのいずれか一種を好適に用いることが
できる。これら非晶質炭素保護層の形成方法としては、
例えば、グラファイトをターゲットとした不活性ガス
中、あるいは不活性ガスとメタンなどの炭化水素ガスの
混合ガス中のスパッタリングによって形成する方法や、
炭化水素ガス、アルコール、アセトン、アダマンタンな
どの有機化合物を単独あるいは水素ガス、不活性ガスな
どを混合してプラズマＣＶＤにより形成する方法、ある
いは有機化合物をイオン化して電圧をかけて加速し、基
板に衝突させて形成する方法などがある。更には、高出
力のレーザー光をレンズで集光し、グラファイト等のタ
ーゲットに照射するアブレーション法によって保護層を
形成してもよい。

【００２９】保護層の上には、耐摺動特性を良好なもの
にするために、潤滑剤を塗布することができる。潤滑剤
としては、主鎖構造が炭素、フッ素、酸素の３つの元素
からなるパーフルオロポリエーテル系高分子潤滑剤が用
いられる。或いは、フッ素置換アルキル化合物を潤滑剤
として用いることもできる。安定な摺動と耐久性を有す
る材料であれば、他の有機系潤滑剤や無機系潤滑剤を用
いてもよい。

【００３０】これらの潤滑剤の形成方法としては溶液塗
布法が一般的である。また、地球温暖化を防ぐため、あ
るいは工程を簡略化するために、溶剤を使わない光ＣＶ
Ｄ法によって潤滑膜を形成してもよい。光ＣＶＤ法は、
フッ化オレフィンと酸素の気体原料に紫外光を照射する
ことによって行われる。

【００３１】潤滑剤の膜厚としては、平均値として０．
５ｎｍ〜３ｎｍが適当である。０．５ｎｍより薄いと、
潤滑特性が低下し、３ｎｍよりも厚くなるとメニスカス
力が大きくなり、磁気ヘッドと磁気ディスクの静摩擦力
（スティクション）が大きくなるため好ましくない。こ
れら潤滑膜を形成した後に１００℃前後の熱を１〜２時
間窒素中あるいは空気中で与えてもよい。これにより、
余分な溶剤や低分子量成分を飛ばして潤滑膜と保護層の
密着性を向上させることができる。かかる後処理以外
に、例えば、潤滑膜形成後に紫外線ランプにより紫外線
を短時間照射させる方法を用いてもよく、かかる方法に
よっても同様の効果が得られる。

【００３２】本発明の第２の態様に従えば、磁気記録媒
体であって、基板と；該基板上に直接または間接的に形
成され、且つＰｄ及びＢを含むシード層と；該シード層
上に直接形成され、且つＰｔ及びＰｄの少なくとも一方
とＢとを含む磁気記録層と；を備え、前記シード層中の
Ｂの平均濃度が前記記録層中のＢの平均濃度よりも高
く、前記記録層の前記シード層側の境界面におけるＢ濃
度Ｂ１と、前記記録層の前記シード層側の境界面及び前
記記録層の前記シード層側とは反対側の境界面の中間に
おけるＢ濃度Ｂ２との間に、Ｂ１＞Ｂ２の関係が成立す
る磁気記録媒体が提供される。

【００３３】本発明の第２の態様の磁気記録媒体では、
上記シード層がＰｄとＢを含み、シード層中のＢの平均
濃度が上記記録層中のＢの平均濃度よりも高く、上記記
録層の上記シード層側の境界面におけるＢ濃度Ｂ１と、
上記記録層の上記シード層側の境界面及び上記記録層の
上記シード層側とは反対側の境界面の中間におけるＢ濃
度Ｂ２との間に、Ｂ１＞Ｂ２の関係が成立することが好
ましい。この場合、Ｂ濃度Ｂ１が１７．０〜７０．０ａ
ｔ％であり、上記Ｂ濃度Ｂ２が６．０〜１７．０ａｔ％
であることが望ましい。また、上記記録層内の膜厚方向
に０．２〜４．２ａｔ％／ｎｍのＢの濃度勾配を有する
ことが望ましい。

【００３４】本発明の第３の態様に従えば、基板上に直
接または間接的に、Ｐｄと、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ及びＺｒから
なる群から選ばれる少なくとも１種の元素とを含むシー
ド層を形成することと；該シード層上に直接、Ｐｔ及び
Ｐｄの少なくとも一方の白金族層とＣｏ層とを交互に積
層し、且つ酸素を含まない磁気記録層を形成すること
と；を含む磁気記録媒体の製造方法が提供される。

【００３５】上記シード層がＰｄとＢを含み且つ上記記
録層がＢを含み、上記シード層形成材料中のＢの含有量
Ｂｓと、上記記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒとの間
に、Ｂｓ＞Ｂｒの条件が成立することが望ましい。成膜
時にシード層のＢの含有量を記録層のＢの含有量より十
分大きくすることにより、シード層内のＢの一部を記録
層へ拡散させ、記録層内の結晶粒界部におけるＢの偏析
を促進し、記録層内の結晶粒間の磁気的相互作用を一層
低減することができる。

【００３６】本発明の第４の態様に従えば、第１の態様
の磁気記録媒体と；情報を記録または再生するための磁
気ヘッドと；上記磁気記録媒体を上記磁気ヘッドに対し
て駆動するための駆動装置と；を備えることを特徴とす
る磁気記憶装置が提供される。

【００３７】本発明の磁気記憶装置は、本発明の第１の
態様の磁気記録媒体を備えるので、高い面記録密度で情
報を記録してもその情報を高Ｓ／Ｎで再生できるととも
に、優れた耐熱擾乱特性を備えている。

【００３８】本発明の磁気記憶装置において、磁気ヘッ
ドは、磁気記録媒体に情報を記録するための記録用磁気
ヘッドと、磁気記録媒体に記録された情報を再生するた
めの再生用磁気ヘッドとから構成され得る。記録用磁気
ヘッドのギャップ長は、０．２μｍ〜０．０２μｍが望
ましい。ギャップ長が０．２μｍを越えると、４００ｋ
ＦＣＩ以上の高い線記録密度で記録することが困難にな
る。また、ギャップ長が０．０２μｍより小さい記録ヘ
ッドは製造が困難であり、静電気誘起による素子破壊が
起こりやすくなる。

【００３９】再生用磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子を
用いて構成することができる。再生用磁気ヘッドの再生
シールド間隔は、０．２μｍ〜０．０２μｍが望まし
い。再生シールド間隔は、再生分解能に直接関係し、短
いほど分解能が高くなる。再生シールド間隔の下限値
は、素子の安定性、信頼性、耐電気特性、出力等に応じ
て上記範囲内で適宜選択することが望ましい。

【００４０】本発明の磁気記憶装置において、駆動装置
は、磁気記録媒体を回転駆動させるスピンドルを用いて
構成することができ、スピンドルの回転速度は毎分３０
００回転〜２００００回転が望ましい。毎分３０００回
転より遅いとデータ転送速度が低くなるため好ましくな
い。また、毎分２００００回転を越えると、スピンドル
の騒音や発熱が大きくなるため望ましくない。これらの
回転速度を勘案すると、磁気記録媒体と磁気ヘッドの最
適な相対速度は２ｍ／秒〜３０ｍ／秒となる。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従う磁気記録媒体
及びそれを用いた磁気記憶装置の実施例について図面を
用いて具体的に説明する。以下の実施例では、磁気記録
媒体として、磁気ディスク（ハードディスク）を作製し
たが、本発明は、フレキシブルディスク、磁気テープ、
磁気カードなどのように、記録または再生時に磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体が接触するタイプの記録媒体にも適用
できる。

【００４２】

【実施例１】図１に、本発明の磁気記録媒体の概略断面
図を示す。磁気記録媒体１００は、密着層２を有する基
板１上に、軟磁性層３、鉄酸化物層４、シード層５、記
録層６、保護層７及び潤滑層８を備える。かかる積層構
造を有する磁気記録媒体１００を次のような方法により
製造した。

【００４３】まず、直径６５ｍｍのガラス基板１を用意
し、ガラス基板１上に連続スパッタ装置により、密着層
２として厚さ５ｎｍのＴｉを成膜した。

【００４４】次いで、密着層２上に、軟磁性層３とし
て、Ｆｅ_７９Ｔａ_９Ｃ_１２を膜厚４００ｎｍにて成膜し
た。更に、成膜されたＦｅ_７９Ｔａ_９Ｃ_１２を真空中で
カーボンヒーターにより４５０℃の温度で３０秒間加熱
した後、徐冷した。こうしてＦｅの微結晶を含有する軟
磁性層３を形成した。

【００４５】つぎに、軟磁性層３上に鉄酸化物層４を反
応性スパッタ法により成膜した。すなわち、アルゴンと
酸素の混合ガス（アルゴンに対する酸素の流量比が２０
％）を導入しながらＦｅターゲットをＤＣスパッタし
た。かかる反応性スパッタにより、鉄酸化物層４を５ｎ
ｍの膜厚で形成した。

【００４６】次いで、鉄酸化物層４が形成された基板１
を、同心円のリングターゲットを用いるスパッタチャン
バーに移送し、鉄酸化物層４上にシード層５を成膜し
た。シード層５の成膜では、チャンバー内にアルゴンガ
スを導入しながら、ＰｄターゲットとＳｉターゲットを
それぞれＤＣスパッタした。これにより、鉄酸化物層４
上に、７４ａｔ％のＰｄと、２６ａｔ％のＳｉとからな
るシード層５を膜厚４ｎｍで成膜した。

【００４７】つぎに、シード層５上に人工格子構造の記
録層６を成膜した。記録層６の成膜では、Ａｒガス中
で、ＣｏターゲットとＰｄターゲットのシャッターを交
互に開閉しながらＤＣスパッタして、Ｃｏ層とＰｄ層と
が交互に積層された人工格子構造の記録層６を形成し
た。Ｃｏ層の１層あたりの膜厚は０．１１ｎｍ、Ｐｄ層
の１層あたりの膜厚は０．９２ｎｍであり、Ｐｄ層とＣ
ｏ層の積層数は、Ｐｄ層が２６層であり、Ｃｏ層が２５
層であった。

【００４８】次いで、記録層６上に、アモルファスカー
ボンからなる保護層７をプラズマＣＶＤ法により膜厚３
ｎｍにて形成した。保護層７の形成後、基板を成膜装置
から取り出した。最後に、保護層７上にパーフルオロポ
リエーテル系潤滑剤を１ｎｍの厚さで溶液塗布して潤滑
層８を形成した。

【００４９】こうして図１に示す積層構造を有する磁気
記録媒体１００を作製した。

【００５０】つぎに、作製した磁気記録媒体１００を、
図２に模式的に示すような平面構造を有する磁気記憶装
置２００に組み込んだ。磁気記憶装置２００は、磁気記
録媒体１００と、磁気記録媒体１００を回転駆動するた
めの回転駆動部１８と、磁気ヘッド１０と、磁気ヘッド
１０を磁気記録媒体上で所望の位置に移動させるヘッド
駆動装置１１と、記録再生信号処理装置１２を備える。
磁気ヘッド１０は、単磁極型書き込み素子とＧＭＲ（Gi
ant Magneto-Resistive）読み込み素子を備え、ヘッド
駆動装置１１のアームの先端に設けられている。磁気ヘ
ッド１０の単磁極型書き込み素子は、情報記録時に磁気
記録媒体に記録するデータに応じた磁界を印加して磁気
記録媒体に情報を記録することができる。磁気ヘッド１
０のＧＭＲ読み込み素子は、磁気記録媒体からの漏洩磁
界の変化を検出して磁気記録媒体に記録されている情報
を再生することができる。記録再生信号処理装置１２
は、磁気記録媒体１００に記録するデータを符号化して
磁気ヘッド１０の単磁極型書き込み素子に記録信号を送
信することができる。また、記録再生信号処理装置１２
は、磁気ヘッド１０のＧＭＲ読み込み素子により検出さ
れた磁気記録媒体１００からの再生信号を復号すること
ができる。

【００５１】かかる磁気記憶装置２００を駆動し、磁気
的スペーシング（磁気ヘッド１０の主磁極表面と磁気記
録媒体９の記録層表面との距離）を１３ｎｍに維持しな
がら、線記録密度１０００ｋＢＰＩ、トラック密度１５
０ｋＴＰＩの条件にて情報を記録し、記録した情報を再
生して記録再生特性を評価したところ、トータルＳ／Ｎ
として２４．５ｄＢを得た。更に、面記録密度１５０ギ
ガビット／平方インチの記録密度にて記録再生すること
ができた。また、ヘッドシーク試験として、磁気ヘッド
を磁気記録媒体上の内周から外周まで１０万回シークさ
せ、かかるヘッドシーク試験後に磁気記録媒体のビット
エラーを測定したところビットエラー数は１０ビット／
面以下であり、３０万時間の平均故障間隔を達成するこ
とができた。なお、上記Ｓ／Ｎは下記式を用いて求め
た。 Ｓ／Ｎ＝２０ｌｏｇ（Ｓ_０−ｐ／Ｎ_ｒｍｓ） 式中、Ｓ_０−ｐは、ゼロ点からピークまで（zero to pe
ak）の再生信号振幅の半分の値であり、Ｎ_ｒｍｓはスペ
クトルアナライザーにより測定したノイズの振幅の平方
自乗平均値である。

【００５２】〔電磁変換特性の測定〕つぎに、磁気記録
媒体の電磁変換特性を、スピンスタンドの記録再生試験
機を用いて測定した。記録再生試験機の磁気ヘッドとし
ては単磁極型書き込み素子とＧＭＲ読み取り素子の複合
型ヘッドを使用した。単磁極型書き込み素子のメインポ
ール（主磁極）の実効書き込みトラック幅は１１０ｎ
ｍ、Ｂｓは２．１Ｔであった。また、ＧＭＲ素子の実効
トラック幅は９７ｎｍ、シールド間隔は４５ｎｍであっ
た。記録再生試験の際、磁気ヘッドの単磁極型書き込み
素子の主磁極表面と磁気記録媒体の記録層表面との間隔
を１３ｎｍとした。電磁変換特性の測定結果を図４に示
す。図４において、Ｓ／Ｎｄは５００ｋＦＣＩにおける
Ｓ／Ｎであり、Ｒｅは孤立波出力で割った出力分解能で
ある。図４には、比較のために、従来の磁気記録媒体と
して、Ｃｏ−Ｃｒ系の多結晶材料から構成された記録層
を用いた磁気記録媒体（比較例１）と、面内磁気記録方
式に従う磁気記録媒体（比較例２）の測定結果も示し
た。図４から明らかなように、本実施例で作製した磁気
記録媒体は、従来の磁気記録媒体に比べて良好なＳ／Ｎ
が得られており、分解能も１８％以上と高い。このこと
から、本実施例の磁気記録媒体は、高域でも遷移性ノイ
ズが低減しており、高分解能と高Ｓ／Ｎが両立されてい
ることがわかる。

【００５３】〔記録層の断面構造の観察〕つぎに、磁気
記録媒体の断面構造を、高分解能透過型電子顕微鏡を用
いて観察した。図３に、人工格子構造の記録層６の断面
構造の観察結果を模式的に示した。図３に示すように、
記録層６は、円柱形状の結晶粒子３１の集合体から構成
されており、それぞれの結晶粒子３１の上面は半球状で
あった。結晶粒子の直径ｄは約８ｎｍであり、結晶粒子
の表面の半球の最上部Ａと最下部Ｂの差ｈは２ｎｍであ
った。記録層６は、かかる円柱形状の結晶粒子から構成
されているために面内方向の磁気的結合力が低減され、
微細な記録ビットが安定になり、磁化遷移領域の直線性
がよくなると考えられる。

【００５４】〔熱減磁率の測定〕次いで、磁気記録媒体
について熱減磁率の測定を行なった。熱減磁率は、２４
℃の環境下において、線記録密度１００ｋＦＣＩにて記
録した信号を再生したときの再生信号振幅の時間に対す
る変化の割合とした。図５に、熱減磁率の測定結果を示
した。図５には、比較のために、従来の磁気記録媒体と
して、上記比較例１の磁気記録媒体の測定結果を示し
た。図５に示すように、従来の磁気記録媒体では時間の
経過とともに規格化出力が低下するのに対し、本実施例
の磁気記録媒体では時間が経過しても規格化出力は殆ど
低下せず、熱減磁がなかったことがわかる。これは、本
実施例の磁気記録媒体においては、記録層の磁化遷移領
域が明瞭で直線性が高いためであると考えられる。ま
た、オントラックで１０００ｋＢＰＩにてエラーレート
を測定したところ、１×１０^−５以下であった。

【００５５】つぎに、シード層中のＳｉ濃度を０ａｔ
％、４．１ａｔ％、２６．０ａｔ％、４１．０ａｔ％、
５０．６ａｔ％、６３．２ａｔ％に変更した以外は、上
記と同様にして磁気記録媒体を作製し、それぞれの磁気
記録媒体のＳ／Ｎｄ及び保磁力を測定した。測定結果を
下記表に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】表からわかるように、シード層中のＳｉ濃
度が２６．０ａｔ％と４１．０ａｔ％の磁気記録媒体に
おいてＳ／Ｎｄが２４．０ｄＢ以上であり、保磁力も２
６９０[Ｏｅ]と良好であった。磁気記録媒体のシード層
中のＳｉ濃度が１０ａｔ％〜５０ａｔ％の範囲内にあれ
ば、良好なＳ／Ｎｄ及び保磁力が得られることがわかっ
た。

【００５８】

【実施例２】図６に、本発明の磁気記録媒体の概略断面
図を示す。磁気記録媒体３００は、密着層２を有する基
板１上に、軟磁性層３、シード層５、記録層６、保護層
７及び潤滑層８を備える。なお、図６においては、図１
に示した実施例１の磁気記録媒体を構成している層と同
じ機能を有する層には同じ符号を付した。本実施例で
は、シード層５をＰｄとＢとから形成し、記録層６をＣ
ｏ層とＰｄＢ層とを交互に積層した人工格子層から形成
した。かかる積層構造を有する磁気記録媒体３００の製
造方法を以下に説明する。

【００５９】まず、直径６５ｍｍのガラス基板１を用意
し、ガラス基板１上に連続スパッタ装置により、密着層
２として厚さ５ｎｍのＴｉを成膜した。

【００６０】次いで、密着層２上に、軟磁性層３とし
て、Ｆｅ_７９Ｔａ_９Ｃ_１２を膜厚４００ｎｍで成膜し
た。更に、成膜されたＦｅ_７９Ｔａ_９Ｃ_１２を真空中で
カーボンヒーターにより４５０℃の温度で３０秒間加熱
した後、徐冷した。こうしてＦｅの微結晶を含有する軟
磁性層３を形成した。

【００６１】つぎに、軟磁性層３上にシード層５として
Ｐｄ_６０Ｂ_４０を膜厚５ｎｍにて形成した。シード層５
の成膜では、スパッタチャンバー内にアルゴンガスを導
入しながらＰｄターゲットをＤＣスパッタし、Ｂターゲ
ットをＲＦスパッタした。

【００６２】つぎに、シード層５上に記録層６として、
Ｃｏからなる層と、Ｂを含有するＰｄ層（以下、ＰｄＢ
層）とを交互に積層した人工格子層を形成した。かかる
人工格子層の成膜では、スパッタチャンバー内にアルゴ
ンガスを導入した後、Ｃｏ層を成膜するときはＣｏター
ゲットのみをＤＣスパッタした。一方、ＰｄＢ層を成膜
するときは、ＣｏターゲットのＤＣスパッタを停止し、
ＰｄターゲットをＤＣスパッタするとともにＢターゲッ
トをＲＦスパッタした。こうして成膜された人工格子層
のＣｏ層の１層あたりの膜厚は０．１６ｎｍ、ＰｄＢ層
の１層あたりの膜厚は０．８１ｎｍであり、Ｐｄ層とＣ
ｏ層の積層数は、ＰｄＢ層が２５層であり、Ｃｏ層が２
５層であった。

【００６３】本実施例では、記録層６である人工格子層
のＰｄ層中のＢの添加量を５ａｔ％、１１ａｔ％、４１
ａｔ％に変化させて磁気記録媒体をそれぞれ複数個作製
した。また、人工格子層のＰｄ層中にＢを含有させない
磁気記録媒体も作製した。

【００６４】次いで、記録層６上に、アモルファスカー
ボンからなる保護層７をプラズマＣＶＤ法により膜厚３
ｎｍにて形成した。保護層７の形成後、基板を成膜装置
から取り出した。最後に、保護層７上にパーフルオロポ
リエーテル系潤滑剤を１ｎｍの厚さで溶液塗布して潤滑
層８を形成した。

【００６５】こうして図６に示す積層構造を有する磁気
記録媒体３００を作製した。

【００６６】〔Ｓ／Ｎ及び保磁力の測定〕つぎに、人工
格子層のＰｄ層中のＢの添加量を変えて作製したそれぞ
れの磁気記録媒体についてＳ／Ｎと保磁力を測定した。
測定結果を図７及び図８のグラフにそれぞれ示す。図７
のグラフからわかるように、Ｐｄ層のＢの添加量が５ａ
ｔ％と１１ａｔ％の磁気記録媒体は、人工格子層のＰｄ
層にＢを添加しない磁気記録媒体に比べてＳ／Ｎが増加
していた。また、図８のグラフに示すように、人工格子
層のＰｄ層のＢの添加量が５ａｔ％と１１ａｔ％の磁気
記録媒体では保磁力が１５００〔Ｏｅ〕以上と高く、特
にＢの添加量が１１ａｔ％の磁気記録媒体においては２
７００〔Ｏｅ〕以上の保磁力を得ることができた。一
方、人工格子層のＰｄ層のＢの添加量が４１ａｔ％の磁
気記録媒体においては、保磁力が２００〔Ｏｅ〕以下と
低かった。

【００６７】つぎに、シード層中のＢの添加量を、１
０．８ａｔ％、４０．７ａｔ％、５０．９ａｔ％、６
３．６ａｔ％に変更した以外は、上記と同様にして磁気
記録媒体を作製し、それぞれの磁気記録媒体についてＳ
／Ｎｄ及び保磁力を測定した。測定結果を下記表に示
す。

【００６８】

【表２】

【００６９】表からわかるように、シード層中のＢ添加
量が４０．７ａｔ％と５０．９ａｔ％の磁気記録媒体に
おいてＳ／Ｎｄが２４．２ｄＢ以上であり、保磁力も２
００１[Ｏｅ]以上と良好であった。磁気記録媒体のシー
ド層中のＢの添加量が２０ａｔ％〜６０ａｔ％の範囲内
にあれば、良好なＳ／Ｎｄ及び保磁力が得られることが
わかった。

【００７０】

【実施例３】シード層をＰｄＣを用いて形成し、記録層
をＣｏ層とＰｄＣ層とを交互に積層した人工格子層とし
た以外は、実施例２と同様にして磁気記録媒体を作製し
た。シード層の成膜方法としては、Ｂ（ホウ素）ターゲ
ットの代わりにＣ（カーボン）ターゲットを用いた以外
は、実施例２と同様であり、Ｐｄ_６７Ｃ_３３のシード層
を膜厚５ｎｍにて形成した。記録層であるＣｏ／ＰｄＣ
人工格子層は、Ｃｏ層の１層あたりの膜厚を０．１６ｎ
ｍ、ＰｄＣ（Ｐｄ_８８Ｃ_１２）層の１層あたりの膜厚を
０．８０ｎｍとし、Ｃｏ層とＰｄＣ層の積層数をともに
２５層とした。

【００７１】かかる磁気記録媒体について実施例１と同
様にして電磁変換特性を測定した。測定の結果、Ｓ／Ｎ
ｄ＝２４．７ｄＢ、Ｒｅ＝１８．６％であり、Ｓ／Ｎ
ｄ、Ｒｅともに良好であった。

【００７２】

【実施例４】本実施例では、鉄酸化物層の膜厚を２ｎｍ
とし、シード層をＰｄＺｒを用いて形成し、記録層をＣ
ｏ層とＰｄＺｒ層とを交互に積層した人工格子層とした
以外は、実施例１と同様にして磁気記録媒体を作製し
た。シード層の成膜では、スパッタガスとしてアルゴン
を用い、Ｐｄ_９０Ｚｒ_１０ターゲットをＤＣスパッタし
た。シード層の膜厚は５ｎｍとした。記録層の成膜で
は、スパッタガスとしてアルゴンガスを用い、Ｃｏター
ゲットとＰｄ_９０Ｚｒ_１０ターゲットのシャッターを交
互に開閉しながら、それらのターゲットをＤＣスパッタ
した。記録層のＣｏ層の１層あたりの膜厚を０．１７ｎ
ｍとし、ＰｄＺｒ層の１層あたりの膜厚を０．８５ｎｍ
とし、Ｃｏ層とＰｄＺｒ層の積層数をともに２５層とし
た。

【００７３】かかる磁気記録媒体について実施例１と同
様にして電磁変換特性を測定した。測定の結果、Ｓ／Ｎ
ｄ＝２５．７ｄＢ、Ｒｅ＝１８．１％であり、Ｓ／Ｎ
ｄ、Ｒｅともに良好であった。

【００７４】

【実施例５】この例で作製した、磁気ディスク４００の
概略断面図を図９に示す。図９に示すように、磁気ディ
スク４００は、基板１上に、密着層２、軟磁性層３、シ
ード層５、記録層６及び保護層７を順次積層して作製し
た。

【００７５】基板１として、直径２．５ｉｎｃｈ（６．
２５ｃｍ）のガラス基板を用意し、その上に、Ａｒガス
雰囲気中でＤＣマグネトロンスパッタ法により、密着層
２としてのＴｉ膜を形成した。密着層２の膜厚は５ｎｍ
とした。

【００７６】次いで、密着層２上に、軟磁性層３として
ＣｏＢ膜を、Ａｒガス雰囲気中でＣｏ_８５Ｂ_１５合金タ
ーゲットを用いてＤＣマグネトロンスパッタ法により形
成した。軟磁性層３の膜厚は２００ｎｍとした。

【００７７】さらに、軟磁性層３上に、シード層５とし
てＰｄＢ膜を成膜した。成膜はＡｒガス雰囲気中で同時
スパッタ法を用いて行い、ＰｄはＤＣマグネトロンスパ
ッタ法を、ＢはＲＦマグネトロンスパッタ法を用いて、
シード層５の組成がＰｄ_６７Ｂ_３３となるように調整し
た。シード層５の膜厚は４ｎｍとした。

【００７８】上記のように形成したシード層５上に、記
録層６として垂直磁化を示すＣｏＢ／ＰｄＢ交互多層膜
を形成した。ＣｏＢ／ＰｄＢ交互多層膜の成膜方法は、
Ａｒガス雰囲気中でＣｏターゲットとＰｄターゲットを
開閉するシャッターを交互に開閉しながら、ＤＣマグネ
トロンスパッタすることにより、Ｃｏを主体とする磁性
層とＰｄを主体とする金属層を交互に積層して多層膜を
形成した。ここでは、０．１４ｎｍのＣｏ層と０．９４
ｎｍのＰｄ層をそれぞれ２５層積層した。Ｂは交互多層
膜形成時にＲＦマグネトロンスパッタ法により同時スパ
ッタして多層膜中に含有させた。この際、Ｂの記録層６
中の含有量が１２ａｔ％となるように調整した。

【００７９】最後に、記録層６上に、保護層７としてＣ
膜を、Ａｒガス雰囲気中でＲＦマグネトロンスパッタ法
により形成した。保護層７の膜厚は３ｎｍとした。

【００８０】この例で作製した磁気ディスクの構造を、
高分解能透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で分析した。ＴＥＭ
の分析結果は図示しないが、平面ＴＥＭ観察からは記録
層の結晶粒及び結晶粒界部が明瞭に観測された。高角度
散乱暗視野像（ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像）からは記録層
の結晶粒界部に軽元素が多く存在することが確認でき、
Ｂが記録層の結晶粒界部に偏析していることが分かっ
た。

【００８１】次に、この例で作製した磁気ディスクに含
まれるのＢ濃度の膜厚方向の分布を、エックス線光電子
分光法（ＸＰＳ）で分析した。その結果を図１０に示し
た。図１０中の破線が、実施例５の磁気ディスクにおけ
るＢ濃度の膜厚方向分布である。ただし、この実験では
保護層側から、エッチングとＸＰＳによるＢ濃度測定と
を繰り返し行いＢ濃度の膜厚方向分布を調べたので、図
１０の横軸はエッチング時間で表した。図１０に示すよ
うに、エッチング時間０〜約１ｍｉｎが保護層、約１〜
約３ｍｉｎが記録層、約３〜約４．２５ｍｉｎがシード
層、そして約４．２５ｍｉｎ以降が軟磁性層の領域に相
当する。

【００８２】実施例５で作製した磁気ディスクの記録層
内では、図１０に示すように、シード層との境界面から
保護層との境界面に向かうにしたがってＢ濃度が減少し
ており、記録層内の膜厚方向にＢ濃度の勾配が生じてい
る。これは、記録層の成膜時に、シード層に含有させた
Ｂの一部が記録層に拡散したためであると考えられる。
記録層とシード層との境界面近傍ではＢ濃度は１７．０
ａｔ％であり、記録層のシード層側の境界面と記録層の
保護層側の境界面との中間のＢ濃度１２．５ａｔ％に比
べて、シード層に近いためＢの拡散量が増大しＢ濃度が
大きくなっているが、記録層とシード層との境界面から
保護層へ向かうにしたがって、シード層から離れるので
Ｂの拡散量が小さくなりＢ濃度は小さくなっている。な
お、記録層とシード層との境界面近傍のＢ濃度は、記録
層とシード層との境界面に対して、シード層側のエッチ
ング時間３．２ｍｉｎのＢ濃度測定位置におけるＢ濃度
分布曲線の接線と、記録層側のエッチング時間２．８ｍ
ｉｎのＢ濃度測定位置におけるＢ濃度分布曲線の接線と
の交点により求めた。一方、記録層のシード層側の境界
面と記録層の保護層側の境界面との中間におけるＢ濃度
の求め方は、まず、保護層と記録層との境界面近傍のＢ
濃度を、記録層とシード層との境界面近傍のＢ濃度の求
め方と同様の方法で決定し、次いで、両境界面を基準に
して記録層内の中間位置を決定する。そして、記録層の
両境界面の位置及びＢ濃度と中間位置から記録層内の中
間位置のＢ濃度を求めた。

【００８３】この例で作製した磁気ディスクでは、成膜
後、記録層の平均Ｂ濃度は１５ａｔ％であり、シード層
の平均Ｂ濃度は２８ａｔ％であった。シード層ではＢの
一部が記録層へ拡散し流出するので、シード層の成膜後
の平均Ｂ濃度は、成膜時のシード層形成材料中のＢ含有
量（３３ａｔ％）より小さくなる。一方、記録層ではＢ
がシード層からの拡散により流入するので、成膜後の記
録層の平均Ｂ濃度は、成膜時の記録層形成材料中のＢ含
有量（１２ａｔ％）より大きくなった。

【００８４】次に、この例で作製した磁気ディスク４０
０の保護層７上に潤滑材（不図示）を塗布した後、磁気
ディスク４００の記録再生特性を評価した。ただし、記
録には垂直磁気記録に適した単磁極ヘッドを用い、再生
にはスピンバルブ型ＧＭＲ磁気ヘッドを用いた。磁気ヘ
ッド面と磁気ディスク面との距離は１０ｎｍに保った。
磁気ディスク４００を評価した結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２
３．１が得られた。なお、Ｓｌｆは線記録密度が２０ｋ
ＦＣＩの信号を記録した時の再生出力であり、Ｎｄは線
記録密度が４５０ｋＦＣＩの信号を記録した時のノイズ
レベルであり、Ｓｌｆ／Ｎｄは媒体の信号対雑音比の指
標となる。

【００８５】また、この例で作製した磁気ディスク４０
０を磁気記録装置に組み込んで、記録再生特性を評価し
た。

【００８６】この例で作製した磁気ディスク４００を、
磁気記録装置に装着して、磁気ディスク４００の再生試
験を行った。ここでは、磁気ディスク４００に６０Ｇｂ
ｉｔｓ／ｉｎｃｈ^２に相当する信号を記録した。磁気記
録装置の磁気ヘッド面と、磁気ディスク４００の表面と
の距離は１０ｎｍに保った。再生試験の結果、信号対雑
音比Ｓ／Ｎ＝３０ｄＢの再生信号が得られ、エラーレー
トは、信号処理を行わない場合に、１×１０^−５以下で
あった。

【００８７】

【比較例３】この比較例３では、実施例５との比較を行
う。比較例３では、シード層の成膜時のＢの含有量が、
シード層を形成する材料中１２ａｔ％となるように、即
ち、Ｐｄ：Ｂ＝８８：１２となるように調節して作製し
た以外は実施例５と同様に磁気ディスクを作製した。こ
のシード層のＢ含有量は、記録層の成膜時のＢ含有量と
同じ値である。

【００８８】この例で作製した磁気ディスクに含まれる
Ｂの濃度分布を、実施例５と同様に、エックス線光電子
分光法（ＸＰＳ）で分析した。その結果を図１０に示し
た。図１０中の実線が比較例３の磁気ディスクにおける
Ｂ濃度の膜厚方向分布である。この例で作製した磁気デ
ィスクでは、図１０に示すように、実施例５の結果（図
１０中の破線）と比べて、記録層内でＢ濃度の勾配が殆
どなかった。これは、シード層と記録層の成膜時のＢ含
有量が同じ値であるため、記録層の成膜時に、シード層
から記録層へのＢの拡散が生じなかったためであると考
えられる。また、記録層内のＢ濃度について実施例５と
比較例３の結果を比較すると、図１０に示すように、実
施例５で作製した磁気ディスクの記録層中のＢ濃度が、
比較例３で作製したものより大きくなった。この濃度差
はシード層から記録層へ拡散したＢの拡散量に相当する
ものと考えられる。

【００８９】また、この例で作製した磁気ディスクにつ
いて、実施例５と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。そ
の結果を、実施例５の結果と一緒に表３に示した。ただ
し、表３中のＢｒは記録層の成膜時のＢ含有量であり、
Ｂｓはシード層の成膜時のＢ含有量であり、Ｂ１は成膜
後の記録層とシード層との境界面近傍におけるＢ濃度で
あり、そして、Ｂ２は成膜後の記録層のシード層側の境
界面と記録層の保護層側の境界面との中間位置における
Ｂ濃度である。

【００９０】

【表３】

【００９１】比較例３で作製した磁気ディスクでは、表
３に示すように、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１８．１ｄＢとなり、
実施例５の磁気ディスクより低い値となった。これは、
シード層と記録層のＢ含有量が同じ値であるため、シー
ド層から記録層へのＢの拡散が殆どなく、記録層内の結
晶粒界部におけるＢの偏析が促進されなかったためであ
ると考えられる。従って、実施例５のように、シード層
の成膜時のＢ含有量を記録層のそれより十分大きくする
ことにより、シード層から記録層へＢが拡散され、記録
層の結晶粒界部でのＢの偏析が促進されて、遷移ノイズ
が低減するために、Ｓｌｆ／Ｎｄが増大するものと考え
られる。

【００９２】

【実施例６】実施例６では、磁気ディスクの成膜時に、
シード層のＢ含有量を３３．０〜１００．０ａｔ％、記
録層のＢ含有量を５．０〜１５．０ａｔ％の範囲でそれ
ぞれ変化させて種々の磁気ディスクを作製した以外は、
実施例５と同様に磁気ディスクを作製した。

【００９３】この例で作製した種々の磁気ディスクにつ
いて、実施例５と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。そ
の結果を表４に示した。表４中のＢｒは記録層の成膜時
のＢ含有量であり、Ｂｓはシード層の成膜時のＢ含有量
であり、Ｂ１は成膜後の記録層とシード層との境界面近
傍におけるＢ濃度であり、そして、Ｂ２は成膜後の記録
層のシード層側の境界面と記録層の保護層側の境界面と
の中間位置におけるＢ濃度である。また、表４には、実
施例５及び比較例３の結果も一緒に記載した。

【００９４】

【表４】

【００９５】表４に示したように、シード層の成膜時の
Ｂ含有量Ｂｓを３３．０〜１００．０ａｔ％とし、記録
層の成膜時のＢ含有量Ｂｒを５．０〜１５．０ａｔ％と
し、且つＢｓとＢｒの含有量差を１８．０〜９５．０ａ
ｔ％とすることにより、２２．０ｄＢ以上のＳｌｆ／Ｎ
ｄが得られることが分かった。その時、磁気ディスクの
記録層中のＢ１は１８．０〜６０．０ａｔ％であり、Ｂ
２は７．０〜１７．０ａｔ％であった。

【００９６】以上、本発明の磁気記録媒体について具体
的に説明したが、本発明はこれらに限定されるものでは
なく、種々の変形例及び改良例を含み得る。

【００９７】

【発明の効果】本発明の磁気記録媒体は、人工格子構造
を有する記録層の下地として、Ｓｉ、Ｃ、Ｚｒ及びＢの
うちから選ばれる一種とＰｄとからなるシード層を用い
ているので、記録層の面内方向の磁気的結合力を低減す
ることができる。これにより、記録層の磁化遷移領域の
乱れが低減するため、線記録密度を高めても低ノイズで
情報を再生することができる。また。磁気異方性の高い
人工格子膜を記録層と用いているため、高い熱安定性を
有している。

【００９８】本発明の磁気記録媒体の製造方法によれ
ば、成膜時にシード層のＢの含有量を記録層のＢの含有
量より十分大きくすることにより、シード層内のＢの一
部を記録層へ拡散させ、記録層内の結晶粒界部における
Ｂの偏析を促進し、記録層内の結晶粒間の磁気的相互作
用を一層低減することができる。これにより、媒体ノイ
ズが低減され高Ｓ／Ｎで情報再生可能な磁気記録媒体を
提供することができる。

【００９９】本発明の磁気記憶装置は、本発明の磁気記
録媒体を備えるため、１５０ギガビット／平方インチ
（約２３．２５ギガビット／平方センチメートル）の高
い面記録密度で情報を記録しても高Ｓ／Ｎで情報を再生
することができるとともに、高い耐熱減磁特性を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う磁気記録媒体の概略断面図であ
る。

【図２】本発明に従う磁気記憶装置の平面模式図であ
る。

【図３】磁気記録媒体の記録層の断面構造を模式的に示
した図である。

【図４】実施例１で製造した磁気記録媒体の電磁変換特
性の測定結果である。

【図５】実施例１で製造した磁気記録媒体の時間に対す
る再生信号出力のグラフである。

【図６】実施例２で製造した磁気記録媒体の概略断面図
である。

【図７】磁気記録媒体の記録層のＰｄ層へのＢの添加量
に対するＳ／Ｎのグラフである。

【図８】磁気記録媒体の記録層のＰｄ層へのＢの添加量
に対する保磁力のグラフである。

【図９】実施例５で作製した磁気ディスクの概略断面図
である。

【図１０】実施例５及び比較例３で作製した磁気ディス
クのＢ濃度の膜厚方向分布図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 密着層 ３ 軟磁性層 ５ シード層 ６ 記録層 ７ 保護層 １００，３００，４００ 磁気記録媒体 ２００ 磁気記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高山 孝信 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立 マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開2003−123245（ＪＰ，Ａ) 特開2002−352409（ＪＰ，Ａ) 特開2002−352408（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−30951（ＪＰ，Ａ) 特開2001−155329（ＪＰ，Ａ) 特開2002−197636（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 5/62 - 5/858

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体であって、 基板と； 該基板上に直接または間接的に形成され、且つＰｄと、
   Ｓｉ、Ｃ及びＺｒからなる群から選ばれる１種とから形
   成されたシード層と； 該シード層上に直接形成され、Ｐｄ層とＣｏ層とを交互
   に積層して形成され、且つ酸素を含まない磁気記録層
   と；を備える磁気記録媒体。
2. 【請求項２】 前記シード層が、５０ａｔ％〜９０ａｔ
   ％のＰｄと、１０ａｔ％〜５０ａｔ％のＳｉとから形成
   されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録
   媒体。
3. 【請求項３】 磁気記録媒体であって、 基板と； 該基板上に直接または間接的に形成され、且つ４０ａｔ
   ％〜８０ａｔ％のＰｄと、２０ａｔ％〜６０ａｔ％のＢ
   とから形成されたシード層と； 該シード層上に直接形成され、Ｐｄ層とＣｏ層とを交互
   に積層して形成され、且つ酸素を含まない磁気記録層
   と；を備える磁気記録媒体。
4. 【請求項４】 前記シード層が微結晶構造または部分的
   に非晶質を含む結晶構造を有することを特徴とする請求
   項１〜３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
5. 【請求項５】 前記シード層の膜厚が１ｎｍ〜３０ｎｍ
   の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か一項に記載の磁気記録媒体。
6. 【請求項６】 前記磁気記録層が人工格子構造を有し且
   つ垂直磁化を示し、前記磁気記録媒体がさらに前記基板
   と前記シード層との間に軟磁性層を備えることを特徴と
   する請求項１に記載の磁気記録媒体。
7. 【請求項７】 前記軟磁性層が、Ｆｅ中にＴａ、Ｎｂ及
   びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも１種の元素の
   窒化物または炭化物を分散させてなる構造を有すること
   を特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
8. 【請求項８】 前記軟磁性層が、Ｃｏ−Ｚｒを主体と
   し、これにＴａ、Ｎｂ及びＴｉからなる群から選ばれる
   少なくとも１種の元素を含む非晶質合金を用いて形成さ
   れていることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒
   体。
9. 【請求項９】 前記軟磁性層とシード層との間に、鉄酸
   化物を含む酸化物層を備えることを特徴とする請求項６
   〜８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
10. 【請求項１０】 前記酸化物層の膜厚が３０ｎｍ以下で
    あることを特徴とする請求項９に記載の磁気記録媒体。
11. 【請求項１１】 前記磁気記録層が、Ｃｏ層とＰｄ層と
    の人工格子層であり、Ｃｏが基板表面に平行な方向に不
    連続に分布していることを特徴とする請求項１〜１０の
    いずれか一項に記載の磁気記録媒体。
12. 【請求項１２】 前記磁気記録層のＰｄ層に、Ｃまたは
    Ｚｒが含まれ、前記磁気記録層のＰｄ層にＣが含まれる
    場合には前記シード層にＣが含まれ、前記磁気記録層の
    Ｐｄ層にＺｒが含まれる場合には前記シード層にＺｒが
    含まれることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒
    体。
13. 【請求項１３】 前記磁気記録層のＰｄ層に、Ｂが含ま
    れることを特徴とする請求項３に記載の磁気記録媒体。
14. 【請求項１４】 前記磁気記録層が、Ｐｄ層とＣｏ層と
    を交互に積層して形成された人工格子層であり、前記人
    工格子層は、Ｂを含み、Ｂの含有量がＰｄとＢの合計量
    に対して１０ａｔ％〜４０ａｔ％であることを特徴とす
    る請求項３に記載の磁気記録媒体。
15. 【請求項１５】 前記磁気記録層が結晶粒子の集合体か
    ら構成され、各結晶粒子は前記基板の表面に対して垂直
    な方向に円柱状に延び且つその先端が磁気記録層表面に
    おいて隆起しており、該結晶粒子の直径が２ｎｍ〜１５
    ｎｍの範囲内にあり、該結晶粒子の隆起の高さが１ｎｍ
    〜１０ｎｍであることを特徴とする請求項１〜１４のい
    ずれか一項に記載の磁気記録媒体。
16. 【請求項１６】 前記磁気記録層が、０．０５ｎｍ〜
    ０．５ｎｍの範囲内の膜厚を有するＣｏ層と、０．５ｎ
    ｍ〜２ｎｍの範囲内の膜厚を有するＰｄ層とを交互に積
    層して形成されたＣｏ／Ｐｄ人工格子層であることを特
    徴とする請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の磁気
    記録媒体。
17. 【請求項１７】 磁気記録媒体であって、 基板と； 該基板上に直接または間接的に形成され、且つＰｄ及び
    Ｂを含むシード層と； 該シード層上に直接形成され、且つＰｔ及びＰｄの少な
    くとも一方とＢとを含む磁気記録層と；を備え、 前記シード層中のＢの平均濃度が前記磁気記録層中のＢ
    の平均濃度よりも高く、前記磁気記録層の前記シード層
    側の境界面におけるＢ濃度Ｂ１と、前記磁気記録層の前
    記シード層側の境界面及び前記磁気記録層の前記シード
    層側とは反対側の境界面の中間におけるＢ濃度Ｂ２との
    間に、Ｂ１＞Ｂ２の関係が成立する磁気記録媒体。
18. 【請求項１８】 前記Ｂ濃度Ｂ１が１７．０〜７０．０
    ａｔ％であり、前記Ｂ濃度Ｂ２が６．０〜１７．０ａｔ
    ％であることを特徴とする請求項１７に記載の磁気記録
    媒体。
19. 【請求項１９】 前記磁気記録層内の膜厚方向に０．２
    〜４．２ａｔ％／ｎｍのＢの濃度勾配を有することを特
    徴とする請求項１７または１８に記載の磁気記録媒体。
20. 【請求項２０】 基板上に直接または間接的に、Ｐｄ
    と、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ及びＺｒからなる群から選ばれる少な
    くとも１種の元素とを含むシード層を形成することと； 該シード層上に直接、Ｐｔ及びＰｄの少なくとも一方の
    白金族層とＣｏ層とを交互に積層し、且つ酸素を含まな
    い磁気記録層を形成することと；を含む磁気記録媒体の
    製造方法。
21. 【請求項２１】 前記シード層がＰｄとＢを含み且つ前
    記磁気記録層がＢを含み、前記シード層形成材料中のＢ
    の含有量Ｂｓと、前記磁気記録層形成材料中のＢの含有
    量Ｂｒとの間に、Ｂｓ＞Ｂｒの条件が成立することを特
    徴とする請求項２０に記載の製造方法。
22. 【請求項２２】 請求項１に記載の磁気記録媒体と； 情報を記録または再生するための磁気ヘッドと； 前記磁気記録媒体を前記磁気ヘッドに対して駆動するた
    めの駆動装置と；を備えることを特徴とする磁気記憶装
    置。
23. 【請求項２３】 前記磁気ヘッドは磁気抵抗効果型磁気
    ヘッドを含むことを特徴とする請求項２２に記載の磁気
    記憶装置。