JP3609393B2 - 磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置に関し、特に熱安定性に優れ、高密度記録可能であり、低ノイズで再生可能な磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の進展に伴い、マルチメディアが普及し、文字情報のみならず音声や画像情報の高速処理が可能になってきた。マルチメディアの一つに磁気記録装置がある。磁気記録装置には、複数の磁気記録媒体がスピンドル上に回転可能に装着されており、磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体では、さらなる記録密度の向上を図りつつ、小型化する方向に開発が進められている。
【０００３】
磁気記録媒体は、基板とその上に形成された磁性膜から構成され、磁気記録媒体における情報の記録は、特定の磁化方向を有する磁区を磁性膜中に形成することにより行われる。従来の磁気記録媒体では、磁化方向が膜面内方向である面内磁気記録方式が用いられていた。この方式における磁気記録媒体の高密度記録化は、磁性膜の薄膜化、磁性結晶粒の微小化及び各粒子間の磁気的相互作用を低減させることで達成できた。しかしながら、磁性結晶粒の微小化と各結晶粒子間の相互作用の低減により記録磁化の熱安定性が低下するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する方法として提案されたのが、記録磁化の方向を基板に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式である。この方式を用いることにより、隣接する記録ビット間が静磁気的に安定になり、熱安定性が向上するとともに、記録遷移領域が鋭くなる。さらに、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録層と基板との間に、軟磁性材料で形成された層（以下、軟磁性裏打ち層という）を加えることにより、記録層に印加される磁場を急峻にすることができるので、記録層に、より磁気異方性の高い材料を用いることができる。これにより、熱安定性が一層高くなり、高密度記録が可能になる。
【０００５】
垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録層の材料としては、主にＣｏＣｒ系合金が研究対象であった。ＣｏＣｒ系合金で形成された記録層は、強磁性を有するＣｏ濃度の高い結晶粒と、Ｃｒ濃度が高く非磁性の結晶粒界部からなる２相分離構造を有し、非磁性の結晶粒界部により結晶粒間の磁気的相互作用を遮断することができるので、高密度記録に必要な媒体の低ノイズ化を実現してきた。
【０００６】
また、記録層にＣｏＣｒ系合金を用いた垂直磁気記録方式の磁気記録媒体より、さらに低ノイズで高密度記録可能な磁気記録媒体を得るためには、磁化の熱安定性をさらに高める必要があり、そのためには記録層にＣｏＣｒ系合金よりもさらに高い磁気異方性を有する材料を用いる必要がある。その材料として、例えば、ＣｏとＰｄまたはＣｏとＰｔを交互に積層した多層膜（人工格子膜）や、ＦｅとＰｔまたはＣｏとＰｔの規則合金等が考えられる。しかし、これらの材料は、結晶粒間の磁気的相互作用が強いため、最小磁区サイズが大きくなり、記録時に隣接する記録ビット間の記録遷移領域の遷移ノイズが大きくなるという問題があった。
【０００７】
上記問題を解決するために、人工格子膜で形成された記録層にＢ元素及びＯ元素を含有させた磁気記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この磁気記録媒体では、１〜１５ａｔ％のＢを人工格子膜に含有させることにより、記録層内の結晶粒子の結晶学的孤立性を向上させ、遷移ノイズを低減させる。また、この磁気記録媒体では、記録層の下地層に１〜３０ａｔ％のＢを含有させることにより記録層内の結晶粒子の孤立性をさらに向上させている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２５０３２号公報（第２−４頁、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１で開示されているように、記録層にＢを含有させた磁気記録媒体では、記録層内の結晶粒子の孤立性をさらに高めるために、記録層に過剰のＢ（例えば、特許文献１では１５ａｔ％より高い値のＢ）を含有させると、Ｂが結晶粒子内に進入して垂直磁気異方性が劣化して遷移ノイズが増加するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであって、その第１の目的は、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを一層低減することにより、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を高くし、高密度記録に最適な磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録装置を提供することである。また、本発明の第２の目的は、より熱安定性に優れた磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様に従えば、磁気記録媒体であって、基板と、上記基板上に、軟磁性材料で形成された裏打ち層と、上記裏打ち層上に、非磁性材料で形成されたシード層と、上記シード層上に隣接して、硬磁性材料を含む結晶粒と偏析成分を含む結晶粒界部とを有し且つ垂直磁化を示す記録層とを備え、上記記録層内で上記偏析成分は膜厚方向に濃度勾配を有し、該濃度勾配が上記記録層の上記シード層側境界面から上記シード層側とは反対側の境界面に向かって減少することを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００１２】
本発明の磁気記録媒体では、記録層に含まれる偏析成分としては、Ｂ（ホウ素）が好ましい。また、シード層はＢを含み、シード層中のＢの平均濃度が記録層中のＢの平均濃度よりも高く、記録層のシード層側の境界面におけるＢ濃度をＢ１とし、記録層のシード層側の境界面と記録層のシード層側とは反対側の境界面との中間位置（シード層側の境界面までの距離と、シード層とは反対側の境界面までの距離が等しくなる記録層内の位置）におけるＢ濃度Ｂ２とすると、Ｂ１とＢ２の間には、Ｂ１＞Ｂ２の関係が成立していることが好ましい。即ち、本発明の磁気記録媒体では、記録層内の膜厚方向に偏析成分Ｂの濃度勾配が生じており、この濃度勾配は記録層のシード層側境界面からシード層側とは反対側の境界面に向かって減少する。この偏析成分Ｂの濃度勾配は、シード層中のＢの平均濃度を記録層中のＢの平均濃度より高くしたために、シード層中のＢの一部が記録層に向かって拡散したことによるものと考えられる。このような磁気記録媒体では、シード層から記録層に拡散したＢが記録層内の結晶粒界部に浸入し、結晶粒界部におけるＢの偏析が促進されて結晶粒界部の非磁性化が促進される。これにより、記録層の結晶粒間の磁気的相互作用が低減され、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを大きく低減させることができると考えられる。また、本発明の磁気記録媒体では、記録層及びシード層に含まれる偏析成分に、後述する実施例に示したようにＣ（炭素）を用いても良く、その他の偏析成分として、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐなどを用い得る。しかしながら、偏析成分として、これらの元素に限らず任意の元素を用い得る。
【００１３】
また、本発明の磁気記録媒体では、例えば、偏析成分がＢである場合、記録層のシード層側の境界面におけるＢ濃度Ｂ１が１７．０〜７０．０ａｔ％であり、記録層のシード層側の境界面と記録層のシード層とは反対側の境界面との中間位置におけるＢ濃度Ｂ２が６．０〜１７．０ａｔ％であることが好ましい。また、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好ましい。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体では、記録層が、Ｂを含んだ白金族金属と、Ｂを含んだＣｏとを交互に積層した多層膜で形成されているのが好ましく、特に、白金族金属がＰｔ及びＰｄの少なくとも一種であることが望ましい。また、記録層には、１０ａｔ％以下の含有量で酸素が含まれるのが好ましい。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体では、軟磁性裏打ち層が、Ｃｏ及びＦｅの少なくとも一方を主体とし、これにＢ及びＣの少なくとも一種の元素を含む合金で形成されているのが好ましい。また、軟磁性裏打ち層が、ＣｏＺｒ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一種の元素を含む非晶質合金で形成されていても良い。さらに、軟磁性裏打ち層が、Ｆｅ中に、Ｔａ，Ｎｂ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の窒化物または炭化物が分散された構造を有する合金で形成されていても良い。
【００１６】
本発明の第二の態様に従えば、磁気記録媒体の製造方法であって、基板上に、軟磁性材料を用いて裏打ち層を形成する第一工程と、上記裏打ち層上に、非磁性材料を含むシード層形成材料を用いてシード層を形成する第二工程と、上記シード層上に隣接して、硬磁性材料と特定成分とを含む記録層形成材料を用いて記録層を形成する第三工程とを含み、上記シード層形成材料は上記特定成分を含み、上記シード層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｓと、上記記録層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１７】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、シード層上に隣接して記録層を堆積する際に、シード層形成材料中の特定成分の含有量Ｃｓと記録層形成材料中の特定成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立するように成膜する。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分はＢであることが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、高い垂直磁気異方性を示す材料、例えば、上記記録層が、白金族金属及びＢを用いて形成された非磁性層と、Ｃｏ及びＢを用いて形成された磁性層とを交互に積層した多層膜で形成されることが好ましく、特に、白金族金属にはＰｄ及びＰｔの少なくとも一方であることが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分に後述する実施例に示したようにＣを用いても良く、その他の特性成分として、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐなどを用い得る。しかしながら、特定成分として、これらの元素に限らず任意の元素を用い得る。
【００１９】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、記録層に特定成分を含有させることにより、記録層の結晶粒界部に特定成分を偏析させて、結晶粒界部を非磁性化し、各結晶粒間の磁気的相互作用を減少させる。しかしながら、記録層に特定成分を過剰に含有させると、特定成分が結晶粒内に浸入して記録層の磁気特性を劣化してしまう。従って、特定成分としてＢを用いて記録層を成膜する場合には、記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒは、５．０〜１５．０ａｔ％とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分としてＢを用いる場合、第二工程でシード層を成膜する際のＢの含有量Ｂｓを、第三工程で記録層を成膜する際のＢの含有量Ｂｒより十分大きくする。本発明の磁気記録媒体の製造方法では、シード層形成材料中のＢの含有量Ｂｓを３３．０〜１００．０ａｔ％とし、記録層形成材料中のＢの含有量ＢｒをＢｓより小さくするのが好ましい。このような成膜条件で記録層をシード層上に積層すると、シード層と記録層とのＢの含有量の差により、積層時にシード層のＢの一部が記録層に向かって拡散する。この際、シード層から記録層へ拡散するＢは、主に、記録層内で結晶粒よりも拡散しやすい結晶粒界部に浸入する。従って、シード層から記録層へのＢの拡散により、記録層の結晶粒界部でのＢ濃度がさらに高くなり、Ｂの結晶粒界部での偏析が促進される。この結果、記録層の結晶粒間の磁気的相互作用が一層減少され、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを大きく低減させることができる。
【００２１】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特に、シード層形成材料中のＢの含有量Ｂｓが、３３．０〜１００．０ａｔ％であり、且つ記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒが、５．０〜１５．０ａｔ％であることが好ましい。
【００２２】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、第三工程で、記録層がスパッタリングにより形成されることが好ましい。その際、スパッタガス中、０．５ｖｏｌ％以下の濃度で酸素を混入するのが好ましい。さらに、スパッタガスにＫｒガスを用いるのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分としてＢを用いる場合、第三工程で記録層を成膜した後に酸素雰囲気中で１００〜５００℃の温度でアニール処理を行うことが好ましい。このアニール処理により、シード層から記録層へのＢの拡散がより促進される。
【００２４】
本発明の第三の態様に従えば、第一の態様に従う磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該磁気ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置が提供される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２６】
【実施例１】
実施例１で作製した磁気ディスクの概略断面図を図１に示す。図１に示すように、磁気ディスク１０は、基板１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、シード層４、記録層５及び保護層６を順次積層して作製した。密着層２は、基板１と積層膜の剥離を防ぐための層であり、軟磁性裏打ち層３は、情報記録時に記録層５に印加される磁場を急峻にするための層である。シード層４は、記録層５の結晶粒サイズが均一になるように記録層５をシード層４上に形成させるための層であり、記録層５は、情報が磁化情報として記録される層であり、記録層５の磁化方向は膜面に対して垂直方向となる。保護層６は、基板１上に順次積層された積層膜２〜５を保護するための層である。
【００２７】
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Ｔｉ膜を形成した。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００２８】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＢ膜を、Ａｒガス雰囲気中でＣｏ８５Ｂ１５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。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００２９】
さらに、軟磁性裏打ち層３上に、シード層４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４の組成がＰｄ６７Ｂ３３となるように調整した。シード層４の膜厚は４ｎｍとした。
【００３０】
上記のように形成したシード層４上に、記録層５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０．９４ｎｍ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５中の含有量が１２ａｔ％となるように調整した。
【００３１】
最後に、記録層５上に、保護層６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６の膜厚は３ｎｍとした。
【００３２】
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。
【００３３】
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２に示した。図２中の破線が、実施例１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２の横軸はエッチング時間で表した。図２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以降が軟磁性裏打ち層の領域に相当する。
【００３４】
実施例１で作製した磁気ディスクの記録層内では、図２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１７．０ａｔ％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の拡散量が大きくなりＢ濃度が増大しているが、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濃度は減少している。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２．８ｍｉｎ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。
【００３５】
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。
【００３６】
次に、この例で作製した磁気ディスク１０の保護層６上に潤滑材（不図示）を塗布した後、磁気ディスク１０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１０を評価した結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢが得られた。なお、Ｓｌｆは線記録密度が２０ｋＦＣＩ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。
【００３７】
また、この例で作製した磁気ディスク１０を磁気記録装置に組み込んで、記録再生特性を評価した。磁気記録装置の概略平面図を図３（ａ）に示し、その概略断面図を図３（ｂ）に示した。この例で用いた磁気記録装置３０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、主に磁気ヘッド３１と、磁気ヘッド３１を制御する磁気ヘッド駆動部３２と、複数の磁気ディスク１０を同軸回転させるためのスピンドル３３とで構成されている。磁気ヘッド３１では、記録用磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドが一体化されている。記録用磁気ヘッドには２．１Ｔの高飽和磁束密度を有するデュアルスピンバルブ型磁気ヘッドを用いた。
【００３８】
この例で作製した磁気ディスク１０を、図３に示すような磁気記録装置３０に装着して、磁気ディスク１０の再生試験を行った。ここでは、磁気ディスク１０に６０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２に相当する信号を記録した。磁気記録装置３０の磁気ヘッド３１面と、磁気ディスク１０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。
【００３９】
【比較例１】
比較例１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１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。
【００４０】
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１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２に示した。図２中の実線が比較例１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２に示すように、実施例１の結果（図２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１と比較例１の結果を比較すると、図２に示すように、実施例１で作製した磁気ディスクの記録層中のＢ濃度が、比較例１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。
【００４１】
また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を、実施例１の結果と一緒に表１に示した。ただし、表１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。
【００４２】
【表１】
【００４３】
比較例１で作製した磁気ディスクでは、表１に示すように、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１８．１ｄＢとなり、実施例１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１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。
【００４４】
【実施例２】
実施例２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１と同様に磁気ディスクを作製した。
【００４５】
この例で作製した種々の磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を表２に示した。表２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２には、実施例１及び比較例１の結果も一緒に記載した。
【００４６】
【表２】
【００４７】
表２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１８．０〜９５．０ａｔ％とすることにより、２２．０ｄＢ以上のＳｌｆ／Ｎｄ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１８．０〜７０．０ａｔ％であり、Ｂ２は６．０〜１７．０ａｔ％であった。
【００４８】
【実施例３】
実施例３では、記録層の成膜時に、Ａｒガスに対して０．５ｖｏｌ％の流量比で酸素を混入させてスパッタリングを行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。得られた記録層の膜厚方向の組成をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）で調査したところ、組成比で約３ａｔ％の酸素が含まれていることがわかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２５ｄＢが得られ、実施例１の磁気ディスクのＳｌｆ／Ｎｄより高い値が得られた。これは、記録層の成膜時のスパッタガスに少量の酸素を混入することにより、記録層中に酸素が含有され、シード層から記録層へのＢの拡散が促進されたためであると考えられる。
【００４９】
【実施例４】
実施例４では、シード層及び記録層の成膜時に、Ａｒガスの代わりにＫｒガスを用い、さらに記録層の成膜時には、Ｋｒガスに対して０．５ｖｏｌ％の流量比で酸素を混入させてスパッタリングを行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。得られた記録層の膜厚方向の組成をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）で調査したところ、組成比で約３ａｔ％の酸素が含まれていることがわかった。
【００５０】
この例で作製した磁気ディスクに含まれるＣｏ濃度の膜厚方向分布を、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）で分析した。その結果を図４に示した。また、図４には、実施例１で作製した磁気ディスクのＣｏ濃度分布も示した。図４中の破線が実施例４の磁気ディスクのＣｏ濃度の膜厚方向分布であり、実線が実施例１の磁気ディスクのＣｏ濃度の膜厚方向分布である。ただし、この実験では磁気ディスクの保護層側から、エッチングとＡＥＳによるＣｏ濃度測定とを繰り返し行いＣｏ濃度の膜厚方向の分布を調べたので、図４の横軸はエッチング時間で表している。図４に示すように、エッチング時間０〜約２．８ｍｉｎが保護層、約２．８〜約１０．２ｍｉｎが記録層、約１０．２〜約１４ｍｉｎがシード層、そして約１４ｍｉｎ以降が軟磁性裏打ち層の領域に相当する。
【００５１】
図４に示すように、実施例１及び４ともに、Ｃｏが軟磁性裏打ち層からシード層へ拡散しており、実施例４の磁気ディスクの方がＣｏの拡散量が大きいことが分かった。また、図示しないが、実施例４の磁気ディスクでは、Ｂのシード層から記録層への拡散量も実施例１の場合より増加しており、記録層内の平均Ｂ濃度は、実施例１で作製した磁気ディスクの記録層内の平均Ｂ濃度（１５ａｔ％）よりさらに増加し、１７ａｔ％であった。即ち、スパッタガスをＡｒガスからＫｒガスに代えたことにより、Ｃｏ及びＢの拡散が促進されることが分かった。これは、以下の理由によるものと考えられる。Ｋｒガスの分子量がＡｒガスの分子量より大きいため、Ｋｒのスパッタ粒子の持つエネルギーがＡｒの場合より大きくなり、ターゲットからスパッタされた粒子のエネルギーも大きくなる。これにより、成膜中の原子の移動量が大きくなり、ＣｏやＢの拡散が促進される。
【００５２】
次に、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を、実施例１及び３で作製した磁気ディスクの結果と一緒に表３に示した。
【００５３】
【表３】
【００５４】
この例で作製した磁気ディスクでは、表３に示すように、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２７ｄＢが得られ、実施例１及び３の磁気ディスクより高いＳｌｆ／Ｎｄが得られた。これは、成膜ガスをＡｒガスより分子量の大きいＫｒガスを用いることにより、上述の理由からシード層から記録層へのＢの拡散量が増加し、記録層内の結晶粒界部におけるＢの偏析が促進され、磁性材結晶間の磁気的相互作用の一層低減されたためであると考えられる。
【００５５】
また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、図３に示した磁気記録装置３０に装着して、磁気ディスクの再生試験を行った。その結果、信号対雑音比Ｓ／Ｎ＝３２ｄＢの再生信号が得られ、実施例１の場合（３０ｄＢ）より高いＳ／Ｎが得られた。また、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。
【００５６】
【実施例５】
実施例５では、Ｃｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２合金ターゲットをＤＣスパッタすることにより、軟磁性裏打ち層としてＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２膜を成膜した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについても、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢとなり、実施例１で作製した磁気ディスクとほぼ同じ結果が得られた。
【００５７】
【実施例６】
実施例６では、Ｆｅ７９Ｔａ９Ｃ１２合金ターゲットをＤＣスパッタすることにより、軟磁性裏打ち層としてＦｅ７９Ｔａ９Ｃ１２膜を成膜した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。ただし、軟磁性裏打ち層成膜後、真空中で５００℃で３０秒加熱して軟磁性裏打ち層３中のＦｅを微結晶化させた。
【００５８】
この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を実施例１及び５の結果と一緒に表４に示した。表４に示すように、この例の磁気ディスクではＳｌｆ／Ｎｄ＝２２．８ｄＢとなり、実施例１で作製した磁気ディスクとほぼ同じ結果が得られた。
【００５９】
【表４】
【００６０】
【実施例７】
実施例７では、記録層を成膜した後、酸素雰囲気中で、２００℃，６０ｍｉｎのアニール処理を行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。ただし、この例では、アニール温度を２００℃としたが、１００〜５００℃の範囲内の温度であれば任意である。この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２４．０ｄＢが得られた。
【００６１】
【実施例８】
実施例８では、シード層及び記録層の成膜時にＢターゲットのかわりにＣターゲットを使用した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについて、ＡＥＳで膜厚方向のＣ濃度を測定した。その結果、シード層と記録層との境界面近傍の記録層に含まれるＣ濃度は１８．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＣ濃度は１５．０ａｔ％であった。さらに、記録層のシード層側の境界面から保護層側の境界面に向かうに従い、Ｃ濃度が減少することが分かった。記録層の平均Ｃ濃度は１８．０ａｔ％であり、シード層の平均Ｃ濃度は２９．０ａｔ％であった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢが得られた。
【００６２】
【比較例２】
比較例２では、シード層の成膜時のＣ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：Ｃ＝８８：１２となるように調節して作製した以外は実施例８と同様に磁気ディスクを作製した。このシード層のＣ含有量は、記録層の成膜時のＣ含有量と同じ値である。この例で作製した磁気ディスクについてもＡＥＳで膜厚方向のＣ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＣ濃度は１２．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＣ濃度は１２．０ａｔ％であった。記録層の平均Ｃ濃度は１２．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｃ濃度は１２．０ａｔ％であった。この例で作製した磁気ディスクでは、実施例８で作製した磁気ディスクで見られた記録層内のシード層側境界面から保護層側境界面に向かってのＣ濃度の減少が観測されなかった。すなわち、この例で作製した磁気ディスクでは、記録層の膜厚方向にＣの濃度勾配が生じなかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１８．０ｄＢが得られた。
【００６３】
【実施例９】
実施例９では、シード層及び記録層の成膜時にＰｄターゲットの代わりにＰｔターゲットを使用した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについて、ＡＥＳで膜厚方向のＢ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＢ濃度は１８．５ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＢ濃度は１５．５ａｔ％であった。さらに、記録層内の、シード層側の境界面から保護層側の境界面に向かうに従い、Ｂ濃度が減少することが分かった。記録層の平均Ｂ濃度は１７．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｂ濃度は２８．０ａｔ％であった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２２．０ｄＢが得られた。
【００６４】
【比較例３】
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、Ｐｔ：Ｂ＝８８：１２となるように調節して作製した以外は実施例９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。この例で作製した磁気ディスクについてもＡＥＳで膜厚方向のＢ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＢ濃度は１２．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＢ濃度は１２．０ａｔ％であった。記録層の平均Ｂ濃度は１２．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｂ濃度は１２．０ａｔ％であった。この例で作製した磁気ディスクでは、実施例９で作製した磁気ディスクで見られた記録層内のシード層側境界面から保護層側境界面に向かってのＢ濃度の減少が観測されなかった。すなわち、この例で作製した磁気ディスクでは、記録層の膜厚方向にＢの濃度勾配が生じなかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１７．２ｄＢが得られた。
【００６５】
【発明の効果】
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。また、本発明の磁気記録媒体を備えた磁気記録装置では、熱安定性が優れ、且つ６０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上の高密度記録可能な磁気記録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で作製した磁気ディスクの概略断面図である。
【図２】実施例１及び比較例１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。
【図３】実施例１で作製した磁気ディスクを備えた磁気記録装置の概略図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例１及び実施例４で作製した磁気ディスクのＣｏ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 軟磁性裏打ち層
４ シード層
５ 記録層
６ 保護層
１０ 磁気ディスク
３０ 磁気記録装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置に関し、特に熱安定性に優れ、高密度記録可能であり、低ノイズで再生可能な磁気記録媒体及びその製造方法並びに磁気記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の進展に伴い、マルチメディアが普及し、文字情報のみならず音声や画像情報の高速処理が可能になってきた。マルチメディアの一つに磁気記録装置がある。磁気記録装置には、複数の磁気記録媒体がスピンドル上に回転可能に装着されており、磁気記録装置に用いられる磁気記録媒体では、さらなる記録密度の向上を図りつつ、小型化する方向に開発が進められている。
【０００３】
磁気記録媒体は、基板とその上に形成された磁性膜から構成され、磁気記録媒体における情報の記録は、特定の磁化方向を有する磁区を磁性膜中に形成することにより行われる。従来の磁気記録媒体では、磁化方向が膜面内方向である面内磁気記録方式が用いられていた。この方式における磁気記録媒体の高密度記録化は、磁性膜の薄膜化、磁性結晶粒の微小化及び各粒子間の磁気的相互作用を低減させることで達成できた。しかしながら、磁性結晶粒の微小化と各結晶粒子間の相互作用の低減により記録磁化の熱安定性が低下するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する方法として提案されたのが、記録磁化の方向を基板に対して垂直方向にする垂直磁気記録方式である。この方式を用いることにより、隣接する記録ビット間が静磁気的に安定になり、熱安定性が向上するとともに、記録遷移領域が鋭くなる。さらに、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録層と基板との間に、軟磁性材料で形成された層（以下、軟磁性裏打ち層という）を加えることにより、記録層に印加される磁場を急峻にすることができるので、記録層に、より磁気異方性の高い材料を用いることができる。これにより、熱安定性が一層高くなり、高密度記録が可能になる。
【０００５】
垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録層の材料としては、主にＣｏＣｒ系合金が研究対象であった。ＣｏＣｒ系合金で形成された記録層は、強磁性を有するＣｏ濃度の高い結晶粒と、Ｃｒ濃度が高く非磁性の結晶粒界部からなる２相分離構造を有し、非磁性の結晶粒界部により結晶粒間の磁気的相互作用を遮断することができるので、高密度記録に必要な媒体の低ノイズ化を実現してきた。
【０００６】
また、記録層にＣｏＣｒ系合金を用いた垂直磁気記録方式の磁気記録媒体より、さらに低ノイズで高密度記録可能な磁気記録媒体を得るためには、磁化の熱安定性をさらに高める必要があり、そのためには記録層にＣｏＣｒ系合金よりもさらに高い磁気異方性を有する材料を用いる必要がある。その材料として、例えば、ＣｏとＰｄまたはＣｏとＰｔを交互に積層した多層膜（人工格子膜）や、ＦｅとＰｔまたはＣｏとＰｔの規則合金等が考えられる。しかし、これらの材料は、結晶粒間の磁気的相互作用が強いため、最小磁区サイズが大きくなり、記録時に隣接する記録ビット間の記録遷移領域の遷移ノイズが大きくなるという問題があった。
【０００７】
上記問題を解決するために、人工格子膜で形成された記録層にＢ元素及びＯ元素を含有させた磁気記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。この磁気記録媒体では、１〜１５ａｔ％のＢを人工格子膜に含有させることにより、記録層内の結晶粒子の結晶学的孤立性を向上させ、遷移ノイズを低減させる。また、この磁気記録媒体では、記録層の下地層に１〜３０ａｔ％のＢを含有させることにより記録層内の結晶粒子の孤立性をさらに向上させている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２５０３２号公報（第２−４頁、第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記特許文献１で開示されているように、記録層にＢを含有させた磁気記録媒体では、記録層内の結晶粒子の孤立性をさらに高めるために、記録層に過剰のＢ（例えば、特許文献１では１５ａｔ％より高い値のＢ）を含有させると、Ｂが結晶粒子内に進入して垂直磁気異方性が劣化して遷移ノイズが増加するという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するものであって、その第１の目的は、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを一層低減することにより、信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）を高くし、高密度記録に最適な磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録装置を提供することである。また、本発明の第２の目的は、より熱安定性に優れた磁気記録媒体、その製造方法及び磁気記録装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様に従えば、磁気記録媒体であって、基板と、上記基板上に、軟磁性材料で形成された裏打ち層と、上記裏打ち層上に、非磁性材料で形成されたシード層と、上記シード層上に隣接して、硬磁性材料を含む結晶粒と偏析成分を含む結晶粒界部とを有し且つ垂直磁化を示す記録層とを備え、上記記録層内で上記偏析成分は膜厚方向に濃度勾配を有し、該濃度勾配が上記記録層の上記シード層側境界面から上記シード層側とは反対側の境界面に向かって減少することを特徴とする磁気記録媒体が提供される。
【００１２】
本発明の磁気記録媒体では、記録層に含まれる偏析成分としては、Ｂ（ホウ素）が好ましい。また、シード層はＢを含み、シード層中のＢの平均濃度が記録層中のＢの平均濃度よりも高く、記録層のシード層側の境界面におけるＢ濃度をＢ１とし、記録層のシード層側の境界面と記録層のシード層側とは反対側の境界面との中間位置（シード層側の境界面までの距離と、シード層とは反対側の境界面までの距離が等しくなる記録層内の位置）におけるＢ濃度Ｂ２とすると、Ｂ１とＢ２の間には、Ｂ１＞Ｂ２の関係が成立していることが好ましい。即ち、本発明の磁気記録媒体では、記録層内の膜厚方向に偏析成分Ｂの濃度勾配が生じており、この濃度勾配は記録層のシード層側境界面からシード層側とは反対側の境界面に向かって減少する。この偏析成分Ｂの濃度勾配は、シード層中のＢの平均濃度を記録層中のＢの平均濃度より高くしたために、シード層中のＢの一部が記録層に向かって拡散したことによるものと考えられる。このような磁気記録媒体では、シード層から記録層に拡散したＢが記録層内の結晶粒界部に浸入し、結晶粒界部におけるＢの偏析が促進されて結晶粒界部の非磁性化が促進される。これにより、記録層の結晶粒間の磁気的相互作用が低減され、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを大きく低減させることができると考えられる。また、本発明の磁気記録媒体では、記録層及びシード層に含まれる偏析成分に、後述する実施例に示したようにＣ（炭素）を用いても良く、その他の偏析成分として、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐなどを用い得る。しかしながら、偏析成分として、これらの元素に限らず任意の元素を用い得る。
【００１３】
また、本発明の磁気記録媒体では、例えば、偏析成分がＢである場合、記録層のシード層側の境界面におけるＢ濃度Ｂ１が１７．０〜７０．０ａｔ％であり、記録層のシード層側の境界面と記録層のシード層とは反対側の境界面との中間位置におけるＢ濃度Ｂ２が６．０〜１７．０ａｔ％であることが好ましい。また、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好ましい。
【００１４】
本発明の磁気記録媒体では、記録層が、Ｂを含んだ白金族金属と、Ｂを含んだＣｏとを交互に積層した多層膜で形成されているのが好ましく、特に、白金族金属がＰｔ及びＰｄの少なくとも一種であることが望ましい。また、記録層には、１０ａｔ％以下の含有量で酸素が含まれるのが好ましい。
【００１５】
本発明の磁気記録媒体では、軟磁性裏打ち層が、Ｃｏ及びＦｅの少なくとも一方を主体とし、これにＢ及びＣの少なくとも一種の元素を含む合金で形成されているのが好ましい。また、軟磁性裏打ち層が、ＣｏＺｒ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一種の元素を含む非晶質合金で形成されていても良い。さらに、軟磁性裏打ち層が、Ｆｅ中に、Ｔａ，Ｎｂ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも一種の元素の窒化物または炭化物が分散された構造を有する合金で形成されていても良い。
【００１６】
本発明の第二の態様に従えば、磁気記録媒体の製造方法であって、基板上に、軟磁性材料を用いて裏打ち層を形成する第一工程と、上記裏打ち層上に、非磁性材料を含むシード層形成材料を用いてシード層を形成する第二工程と、上記シード層上に隣接して、硬磁性材料と特定成分とを含む記録層形成材料を用いて記録層を形成する第三工程とを含み、上記シード層形成材料は上記特定成分を含み、上記シード層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｓと、上記記録層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１７】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、シード層上に隣接して記録層を堆積する際に、シード層形成材料中の特定成分の含有量Ｃｓと記録層形成材料中の特定成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立するように成膜する。
【００１８】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分はＢであることが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、高い垂直磁気異方性を示す材料、例えば、上記記録層が、白金族金属及びＢを用いて形成された非磁性層と、Ｃｏ及びＢを用いて形成された磁性層とを交互に積層した多層膜で形成されることが好ましく、特に、白金族金属にはＰｄ及びＰｔの少なくとも一方であることが好ましい。また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分に後述する実施例に示したようにＣを用いても良く、その他の特性成分として、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ｐなどを用い得る。しかしながら、特定成分として、これらの元素に限らず任意の元素を用い得る。
【００１９】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、記録層に特定成分を含有させることにより、記録層の結晶粒界部に特定成分を偏析させて、結晶粒界部を非磁性化し、各結晶粒間の磁気的相互作用を減少させる。しかしながら、記録層に特定成分を過剰に含有させると、特定成分が結晶粒内に浸入して記録層の磁気特性を劣化してしまう。従って、特定成分としてＢを用いて記録層を成膜する場合には、記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒは、５．０〜１５．０ａｔ％とすることが好ましい。
【００２０】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分としてＢを用いる場合、第二工程でシード層を成膜する際のＢの含有量Ｂｓを、第三工程で記録層を成膜する際のＢの含有量Ｂｒより十分大きくする。本発明の磁気記録媒体の製造方法では、シード層形成材料中のＢの含有量Ｂｓを３３．０〜１００．０ａｔ％とし、記録層形成材料中のＢの含有量ＢｒをＢｓより小さくするのが好ましい。このような成膜条件で記録層をシード層上に積層すると、シード層と記録層とのＢの含有量の差により、積層時にシード層のＢの一部が記録層に向かって拡散する。この際、シード層から記録層へ拡散するＢは、主に、記録層内で結晶粒よりも拡散しやすい結晶粒界部に浸入する。従って、シード層から記録層へのＢの拡散により、記録層の結晶粒界部でのＢ濃度がさらに高くなり、Ｂの結晶粒界部での偏析が促進される。この結果、記録層の結晶粒間の磁気的相互作用が一層減少され、隣接する記録ビット間の遷移ノイズを大きく低減させることができる。
【００２１】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特に、シード層形成材料中のＢの含有量Ｂｓが、３３．０〜１００．０ａｔ％であり、且つ記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒが、５．０〜１５．０ａｔ％であることが好ましい。
【００２２】
本発明の磁気記録媒体の製造方法では、第三工程で、記録層がスパッタリングにより形成されることが好ましい。その際、スパッタガス中、０．５ｖｏｌ％以下の濃度で酸素を混入するのが好ましい。さらに、スパッタガスにＫｒガスを用いるのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の磁気記録媒体の製造方法では、特定成分としてＢを用いる場合、第三工程で記録層を成膜した後に酸素雰囲気中で１００〜５００℃の温度でアニール処理を行うことが好ましい。このアニール処理により、シード層から記録層へのＢの拡散がより促進される。
【００２４】
本発明の第三の態様に従えば、第一の態様に従う磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該磁気ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置が提供される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録装置について実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【００２６】
【実施例１】
実施例１で作製した磁気ディスクの概略断面図を図１に示す。図１に示すように、磁気ディスク１０は、基板１上に、密着層２、軟磁性裏打ち層３、シード層４、記録層５及び保護層６を順次積層して作製した。密着層２は、基板１と積層膜の剥離を防ぐための層であり、軟磁性裏打ち層３は、情報記録時に記録層５に印加される磁場を急峻にするための層である。シード層４は、記録層５の結晶粒サイズが均一になるように記録層５をシード層４上に形成させるための層であり、記録層５は、情報が磁化情報として記録される層であり、記録層５の磁化方向は膜面に対して垂直方向となる。保護層６は、基板１上に順次積層された積層膜２〜５を保護するための層である。
【００２７】
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Ｔｉ膜を形成した。密着層２の膜厚は５ｎｍとした。
【００２８】
次いで、密着層２上に、軟磁性裏打ち層３としてＣｏＢ膜を、Ａｒガス雰囲気中でＣｏ８５Ｂ１５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。軟磁性裏打ち層３の膜厚は２００ｎｍとした。
【００２９】
さらに、軟磁性裏打ち層３上に、シード層４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４の組成がＰｄ６７Ｂ３３となるように調整した。シード層４の膜厚は４ｎｍとした。
【００３０】
上記のように形成したシード層４上に、記録層５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０．９４ｎｍ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５中の含有量が１２ａｔ％となるように調整した。
【００３１】
最後に、記録層５上に、保護層６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６の膜厚は３ｎｍとした。
【００３２】
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。
【００３３】
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２に示した。図２中の破線が、実施例１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２の横軸はエッチング時間で表した。図２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以降が軟磁性裏打ち層の領域に相当する。
【００３４】
実施例１で作製した磁気ディスクの記録層内では、図２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１７．０ａｔ％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の拡散量が大きくなりＢ濃度が増大しているが、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濃度は減少している。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２．８ｍｉｎ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。
【００３５】
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。
【００３６】
次に、この例で作製した磁気ディスク１０の保護層６上に潤滑材（不図示）を塗布した後、磁気ディスク１０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１０を評価した結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢが得られた。なお、Ｓｌｆは線記録密度が２０ｋＦＣＩ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。
【００３７】
また、この例で作製した磁気ディスク１０を磁気記録装置に組み込んで、記録再生特性を評価した。磁気記録装置の概略平面図を図３（ａ）に示し、その概略断面図を図３（ｂ）に示した。この例で用いた磁気記録装置３０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、主に磁気ヘッド３１と、磁気ヘッド３１を制御する磁気ヘッド駆動部３２と、複数の磁気ディスク１０を同軸回転させるためのスピンドル３３とで構成されている。磁気ヘッド３１では、記録用磁気ヘッドと再生用磁気ヘッドが一体化されている。記録用磁気ヘッドには２．１Ｔの高飽和磁束密度を有するデュアルスピンバルブ型磁気ヘッドを用いた。
【００３８】
この例で作製した磁気ディスク１０を、図３に示すような磁気記録装置３０に装着して、磁気ディスク１０の再生試験を行った。ここでは、磁気ディスク１０に６０Ｇｂｉｔｓ／ｉｎｃｈ２に相当する信号を記録した。磁気記録装置３０の磁気ヘッド３１面と、磁気ディスク１０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。
【００３９】
【比較例１】
比較例１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１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。
【００４０】
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１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２に示した。図２中の実線が比較例１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２に示すように、実施例１の結果（図２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１と比較例１の結果を比較すると、図２に示すように、実施例１で作製した磁気ディスクの記録層中のＢ濃度が、比較例１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。
【００４１】
また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を、実施例１の結果と一緒に表１に示した。ただし、表１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。
【００４２】
【表１】
比較例１で作製した磁気ディスクでは、表１に示すように、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１８．１ｄＢとなり、実施例１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１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。
【００４４】
【実施例２】
実施例２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１と同様に磁気ディスクを作製した。
【００４５】
この例で作製した種々の磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を表２に示した。表２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２には、実施例１及び比較例１の結果も一緒に記載した。
【００４６】
【表２】
表２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１８．０〜９５．０ａｔ％とすることにより、２２．０ｄＢ以上のＳｌｆ／Ｎｄ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１８．０〜７０．０ａｔ％であり、Ｂ２は６．０〜１７．０ａｔ％であった。
【００４８】
【実施例３】
実施例３では、記録層の成膜時に、Ａｒガスに対して０．５ｖｏｌ％の流量比で酸素を混入させてスパッタリングを行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。得られた記録層の膜厚方向の組成をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）で調査したところ、組成比で約３ａｔ％の酸素が含まれていることがわかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２５ｄＢが得られ、実施例１の磁気ディスクのＳｌｆ／Ｎｄより高い値が得られた。これは、記録層の成膜時のスパッタガスに少量の酸素を混入することにより、記録層中に酸素が含有され、シード層から記録層へのＢの拡散が促進されたためであると考えられる。
【００４９】
【実施例４】
実施例４では、シード層及び記録層の成膜時に、Ａｒガスの代わりにＫｒガスを用い、さらに記録層の成膜時には、Ｋｒガスに対して０．５ｖｏｌ％の流量比で酸素を混入させてスパッタリングを行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。得られた記録層の膜厚方向の組成をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）で調査したところ、組成比で約３ａｔ％の酸素が含まれていることがわかった。
【００５０】
この例で作製した磁気ディスクに含まれるＣｏ濃度の膜厚方向分布を、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）で分析した。その結果を図４に示した。また、図４には、実施例１で作製した磁気ディスクのＣｏ濃度分布も示した。図４中の破線が実施例４の磁気ディスクのＣｏ濃度の膜厚方向分布であり、実線が実施例１の磁気ディスクのＣｏ濃度の膜厚方向分布である。ただし、この実験では磁気ディスクの保護層側から、エッチングとＡＥＳによるＣｏ濃度測定とを繰り返し行いＣｏ濃度の膜厚方向の分布を調べたので、図４の横軸はエッチング時間で表している。図４に示すように、エッチング時間０〜約２．８ｍｉｎが保護層、約２．８〜約１０．２ｍｉｎが記録層、約１０．２〜約１４ｍｉｎがシード層、そして約１４ｍｉｎ以降が軟磁性裏打ち層の領域に相当する。
【００５１】
図４に示すように、実施例１及び４ともに、Ｃｏが軟磁性裏打ち層からシード層へ拡散しており、実施例４の磁気ディスクの方がＣｏの拡散量が大きいことが分かった。また、図示しないが、実施例４の磁気ディスクでは、Ｂのシード層から記録層への拡散量も実施例１の場合より増加しており、記録層内の平均Ｂ濃度は、実施例１で作製した磁気ディスクの記録層内の平均Ｂ濃度（１５ａｔ％）よりさらに増加し、１７ａｔ％であった。即ち、スパッタガスをＡｒガスからＫｒガスに代えたことにより、Ｃｏ及びＢの拡散が促進されることが分かった。これは、以下の理由によるものと考えられる。Ｋｒガスの分子量がＡｒガスの分子量より大きいため、Ｋｒのスパッタ粒子の持つエネルギーがＡｒの場合より大きくなり、ターゲットからスパッタされた粒子のエネルギーも大きくなる。これにより、成膜中の原子の移動量が大きくなり、ＣｏやＢの拡散が促進される。
【００５２】
次に、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を、実施例１及び３で作製した磁気ディスクの結果と一緒に表３に示した。
【００５３】
【表３】
この例で作製した磁気ディスクでは、表３に示すように、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２７ｄＢが得られ、実施例１及び３の磁気ディスクより高いＳｌｆ／Ｎｄが得られた。これは、成膜ガスをＡｒガスより分子量の大きいＫｒガスを用いることにより、上述の理由からシード層から記録層へのＢの拡散量が増加し、記録層内の結晶粒界部におけるＢの偏析が促進され、磁性材結晶間の磁気的相互作用の一層低減されたためであると考えられる。
【００５５】
また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、図３に示した磁気記録装置３０に装着して、磁気ディスクの再生試験を行った。その結果、信号対雑音比Ｓ／Ｎ＝３２ｄＢの再生信号が得られ、実施例１の場合（３０ｄＢ）より高いＳ／Ｎが得られた。また、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。
【００５６】
【実施例５】
実施例５では、Ｃｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２合金ターゲットをＤＣスパッタすることにより、軟磁性裏打ち層としてＣｏ８８Ｔａ１０Ｚｒ２膜を成膜した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについても、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢとなり、実施例１で作製した磁気ディスクとほぼ同じ結果が得られた。
【００５７】
【実施例６】
実施例６では、Ｆｅ７９Ｔａ９Ｃ１２合金ターゲットをＤＣスパッタすることにより、軟磁性裏打ち層としてＦｅ７９Ｔａ９Ｃ１２膜を成膜した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。ただし、軟磁性裏打ち層成膜後、真空中で５００℃で３０秒加熱して軟磁性裏打ち層３中のＦｅを微結晶化させた。
【００５８】
この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果を実施例１及び５の結果と一緒に表４に示した。表４に示すように、この例の磁気ディスクではＳｌｆ／Ｎｄ＝２２．８ｄＢとなり、実施例１で作製した磁気ディスクとほぼ同じ結果が得られた。
【００５９】
【表４】
【実施例７】
実施例７では、記録層を成膜した後、酸素雰囲気中で、２００℃，６０ｍｉｎのアニール処理を行った以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。ただし、この例では、アニール温度を２００℃としたが、１００〜５００℃の範囲内の温度であれば任意である。この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２４．０ｄＢが得られた。
【００６１】
【実施例８】
実施例８では、シード層及び記録層の成膜時にＢターゲットのかわりにＣターゲットを使用した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについて、ＡＥＳで膜厚方向のＣ濃度を測定した。その結果、シード層と記録層との境界面近傍の記録層に含まれるＣ濃度は１８．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＣ濃度は１５．０ａｔ％であった。さらに、記録層のシード層側の境界面から保護層側の境界面に向かうに従い、Ｃ濃度が減少することが分かった。記録層の平均Ｃ濃度は１８．０ａｔ％であり、シード層の平均Ｃ濃度は２９．０ａｔ％であった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２３．１ｄＢが得られた。
【００６２】
【比較例２】
比較例２では、シード層の成膜時のＣ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：Ｃ＝８８：１２となるように調節して作製した以外は実施例８と同様に磁気ディスクを作製した。このシード層のＣ含有量は、記録層の成膜時のＣ含有量と同じ値である。この例で作製した磁気ディスクについてもＡＥＳで膜厚方向のＣ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＣ濃度は１２．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＣ濃度は１２．０ａｔ％であった。記録層の平均Ｃ濃度は１２．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｃ濃度は１２．０ａｔ％であった。この例で作製した磁気ディスクでは、実施例８で作製した磁気ディスクで見られた記録層内のシード層側境界面から保護層側境界面に向かってのＣ濃度の減少が観測されなかった。すなわち、この例で作製した磁気ディスクでは、記録層の膜厚方向にＣの濃度勾配が生じなかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１８．０ｄＢが得られた。
【００６３】
【実施例９】
実施例９では、シード層及び記録層の成膜時にＰｄターゲットの代わりにＰｔターゲットを使用した以外は実施例１と同様に磁気ディスクを作製した。この例で作製した磁気ディスクについて、ＡＥＳで膜厚方向のＢ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＢ濃度は１８．５ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＢ濃度は１５．５ａｔ％であった。さらに、記録層内の、シード層側の境界面から保護層側の境界面に向かうに従い、Ｂ濃度が減少することが分かった。記録層の平均Ｂ濃度は１７．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｂ濃度は２８．０ａｔ％であった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝２２．０ｄＢが得られた。
【００６４】
【比較例３】
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、Ｐｔ：Ｂ＝８８：１２となるように調節して作製した以外は実施例９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。この例で作製した磁気ディスクについてもＡＥＳで膜厚方向のＢ濃度を測定した。その結果、記録層とシード層との境界面近傍の記録層のＢ濃度は１２．０ａｔ％であり、記録層内の膜厚方向の中間部のＢ濃度は１２．０ａｔ％であった。記録層の平均Ｂ濃度は１２．０ａｔ％であり、 シード層の平均Ｂ濃度は１２．０ａｔ％であった。この例で作製した磁気ディスクでは、実施例９で作製した磁気ディスクで見られた記録層内のシード層側境界面から保護層側境界面に向かってのＢ濃度の減少が観測されなかった。すなわち、この例で作製した磁気ディスクでは、記録層の膜厚方向にＢの濃度勾配が生じなかった。また、この例で作製した磁気ディスクについて、実施例１と同様に、Ｓｌｆ／Ｎｄを測定した。その結果、Ｓｌｆ／Ｎｄ＝１７．２ｄＢが得られた。
【００６５】
【発明の効果】
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。また、本発明の磁気記録媒体を備えた磁気記録装置では、熱安定性が優れ、且つ６０Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ２以上の高密度記録可能な磁気記録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１で作製した磁気ディスクの概略断面図である。
【図２】実施例１及び比較例１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。
【図３】実施例１で作製した磁気ディスクを備えた磁気記録装置の概略図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例１及び実施例４で作製した磁気ディスクのＣｏ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 軟磁性裏打ち層
４ シード層
５ 記録層
６ 保護層
１０ 磁気ディスク
３０ 磁気記録装置
Claims (21)
- 基板上に、軟磁性材料を用いて裏打ち層を形成する第一工程と、該裏打ち層上に、非磁性材料及び偏析成分を含むシード層形成材料を用いてシード層を形成する第二工程と、該シード層上に隣接して、硬磁性材料及び該偏析成分を含む記録層形成材料を用いて記録層を形成する第三工程とを含み、該シード層形成材料中の該偏析成分の含有量Ｃｓと、該記録層形成材料中の該偏析成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立する製造方法で作製された磁気記録媒体であって、
該記録層が硬磁性材料を含む結晶粒と偏析成分を含む結晶粒界部とを有し且つ垂直磁化を示す層であり、該記録層内で該偏析成分は膜厚方向に濃度勾配を有し、該濃度勾配が該記録層の該シード層側境界面から該シード層側とは反対側の境界面に向かって減少しており、
該偏析成分がＢであり、該記録層の該シード層側の境界面におけるＢ濃度Ｂ１が１７．０〜７０．０ａｔ％であることを特徴とする磁気記録媒体。 - 上記シード層中のＢの平均濃度が上記記録層中のＢの平均濃度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
- 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を特徴とする請求項２に記載の磁気記録媒体。
- 上記Ｂ濃度Ｂ２が６．０〜１７．０ａｔ％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。
- 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。
- 上記記録層が、Ｂを含んだ白金族金属と、Ｂを含んだＣｏとを交互に積層した多層膜で形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 上記白金族金属が、Ｐｔ及びＰｄの少なくとも一方であることを特徴とする請求項６に記載の磁気記録媒体。
- 上記記録層中に１０ａｔ％以下の酸素を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 上記裏打ち層が、Ｃｏ及びＦｅの少なくとも一方を主体とし、これにＢ及びＣの少なくとも一種の元素を含む合金を用いて形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 上記裏打ち層が、ＣｏＺｒ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一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１〜９のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 上記裏打ち層が、Ｆｅ中に、Ｔａ、Ｎｂ及びＺｒからなる群から選ばれる少なくとも一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１〜１０のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
- 磁気記録媒体の製造方法であって、
基板上に、軟磁性材料を用いて裏打ち層を形成する第一工程と、
上記裏打ち層上に、非磁性材料を含むシード層形成材料を用いてシード層を形成する第二工程と、
上記シード層上に隣接して、硬磁性材料と特定成分とを含む記録層形成材料を用いて記録層を形成する第三工程とを含み、
上記シード層形成材料は上記特定成分を含み、上記シード層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｓと、上記記録層形成材料中の上記特定成分の含有量Ｃｒとの間に、Ｃｓ＞Ｃｒの条件が成立することを特徴とする製造方法。 - 上記特定成分がＢであることを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
- 上記記録層が、白金族金属及びＢを用いて形成された非磁性層と、Ｃｏ及びＢを用いて形成された磁性層とを交互に積層した多層膜で形成されることを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
- 上記シード層形成材料中のＢの含有量Ｂｓが、３３．０〜１００．０ａｔ％であり、且つ上記記録層形成材料中のＢの含有量Ｂｒが、５．０〜１５．０ａｔ％であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の製造方法。
- 第三工程で記録層がスパッタリングにより形成されることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の製造方法。
- 上記スパッタリングで、スパッタガス中に０．５ｖｏｌ％以下の酸素が含まれていることを特徴とする請求項１６に記載の製造方法。
- 上記スパッタリングで、スパッタガスにＫｒガスを用いることを特徴とする請求項１６または１７に記載の製造方法。
- 第三工程で記録層を成膜した後、酸素雰囲気中で、１００〜５００℃の温度でアニール処理を行うことを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項１２に記載の製造方法で作製された磁気記録媒体であって、上記記録層が上記硬磁性材料を含む結晶粒と上記特定成分を含む結晶粒界部とを有し且つ垂直磁化を示す層であり、上記記録層内で上記特定成分は膜厚方向に濃度勾配を有し、該濃度勾配が上記記録層の上記シード層側境界面から上記シード層側とは反対側の境界面に向かって減少していることを特徴とする磁気記録媒体。
- 請求項１または２０に記載の磁気記録媒体と、該磁気記録媒体に情報を記録または再生するための磁気ヘッドと、該磁気記録媒体を該磁気ヘッドに対して駆動するための駆動装置とを備えた磁気記録装置。
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