JP4066845B2 - Magnetic recording medium and method for manufacturing the same - Google Patents
Magnetic recording medium and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4066845B2 JP4066845B2 JP2003050980A JP2003050980A JP4066845B2 JP 4066845 B2 JP4066845 B2 JP 4066845B2 JP 2003050980 A JP2003050980 A JP 2003050980A JP 2003050980 A JP2003050980 A JP 2003050980A JP 4066845 B2 JP4066845 B2 JP 4066845B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetic
- nonmagnetic
- magnetic recording
- crystal grain
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種磁気記録装置に搭載される磁気記録媒体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高記録密度が要求される磁気記録媒体に対し、これまでにさまざまな磁性層の組成、構造及び非磁性下地層の材料等が提案されている。実用化されている磁性層は、ＣｏＣｒからなる合金を用い、結晶粒界にＣｒを偏析させることにより、孤立した磁性粒子を得ている。その他の磁性層材料としては、グラニュラー磁性層と呼ばれる、粒界相として非磁性非金属の物質を用いた磁性層が提案されている。従来のＣｒでは成膜時の基板温度を２００℃以上に上昇させることがＣｒの十分な偏析に必要不可欠なのに対し、グラニュラー磁性層の場合は加熱なしでの成膜においても、その非磁性非金属の物質は偏析を生じるという特徴を持つ。また、さらなる高密度化の技術として、実用化されている面内磁気記録方式に代わって、記録磁化が垂直に向いている垂直磁気記録方式の研究開発も盛んになってきている。磁性層材料としては、前述のＣｏＣｒあるいはグラニュラー磁性層も、下地層により結晶配向を制御するなどして、垂直磁気記録に適用できる。
【０００３】
面内・垂直どちらの場合においても、磁気記録層（即ち、磁性層）に要求される性能は、熱安定性と低ノイズ化の両立である。具体的には、熱安定性を高めるためには結晶磁気異方性Ｋｕを増加させること、低ノイズ化のためには、磁気記録層結晶粒径の微細化とともに磁気的な粒間相互作用を小さくすることが必要である。従来のＣｏＣｒ合金においては、適度にＰｔを添加してＫｕの向上を図り、また、磁性層成膜前に適度に基板加熱をすることや、磁性層材料にＴａやＢ等を添加することにより、磁性層の結晶粒界へのＣｒの偏析を促進し、粒間の相互作用を低下させることができた。その他の偏析促進の技術として、Journal of Applied Physics,Volume 87,Number 9, 6869〜6871(1 May 2000)では、ＣｏＣｒＰｔ上にＭｎを２０ｎｍ積層した後、３５０℃で数分間アニール処理し、Ｍｎを粒界に拡散させることにより強磁性の結晶粒を分離する効果が得られることが報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、磁気記録媒体を低ノイズ化し高記録密度化を実現するためには、熱安定性を維持しつつ、磁気記録層粒子の微細化と磁気的孤立化を促進させなければならない。
しかしながら、磁性層粒子の偏析構造促進に有効な技術として前述した、ＭｎをＣｏＣｒＰｔに堆積した後アニールする手法では、十分な効果を得るためにはアニール時間に数分間を要し、生産性に優れない。また、Ｍｎが２０ｎｍという膜厚では、Ｍｎなしに比べ磁気ヘッド〜磁気記録層間の間隔が大きくなるために信号出力を大きく得ることが難しく、ＳＮＲが低下する。それに加え、表面凹凸が増大することによりヘッドの安定浮上が妨げられる。
【０００５】
以上のことから、磁気記録媒体には、生産性を考慮した場合の高記録密度化の障害が残っているという解決すべき課題が従来技術にはあった。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、生産性に優れ高記録密度化を図ることができる磁気記録媒体及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体は、非磁性基体上に、少なくとも、下地層、磁気記録層及びオーバーコート層を順次積層された磁気記録媒体であって、前記磁気記録層は、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒と、該結晶粒を取り巻くＳｉＯ2からなる非磁性結晶粒界とを有する、グラニュラー磁性層であり、前記オーバーコート層は、Ｍｎ、Ｃｕ及びＴａからなる群から選択されるいずれか１つの元素を主成分として含み、前記非磁性結晶粒界に拡散する非磁性金属若しくは非磁性合金であることを特徴とする。
以上の構成により、磁気記録層に、従来のＣｏＣｒＰｔではなく、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒とそれを取り巻く非磁性結晶粒界を持つ構造物を取り、その非磁性結晶粒界がＳｉＯ2からなるグラニュラー磁性層を成膜後、非磁性金属若しくは非磁性合金をオーバーコートする。従来のＣｏＣｒＰｔの場合とは異なり、グラニュラー磁性層では、未処理（アニール処理が不要）でオーバーコートした原子がグラニュラー磁性層の非磁性結晶粒界に拡散し、偏析構造を促進する。この場合オーバーコート層は１０ｎｍ以下で十分な効果が得られる。
【０００７】
また、上記目的を達成するために、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基体上に、少なくとも、下地層を形成する第１のステップと、該第１のステップにおいて形成された前記下地層上に磁気記録層を形成する第２のステップと、該第２のステップにおいて形成された前記磁気記録層上にオーバーコート層を形成する第３のステップとを備え、前記第２のステップにおいて形成される磁気記録層は、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒と、該結晶粒を取り巻くＳｉＯ2からなる非磁性結晶粒界とを有する、グラニュラー磁性層であり、前記第３のステップにおいて形成されるオーバーコート層は、Ｍｎ、Ｃｕ及びＴａからなる群から選択されるいずれか１つの元素を主成分として含み、前記非磁性結晶粒界に拡散する非磁性金属若しくは非磁性合金であることを特徴とする。
【０００８】
また、磁気記録媒体の製造方法は、前記非磁性金属若しくは非磁性合金が前記非磁性結晶粒界に拡散後に、前記第３のステップにおいて形成された前記オーバーコート層を除去する第４のステップをさらに備えたことを特徴とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、各図面において同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。
図１は本実施形態の垂直媒体の断面模式図である。垂直媒体は非磁性基体１上に少なくとも、下地層２、磁気記録層３が順に形成された構造を有している。磁気記録層３形成後にオーバーコート層４を形成するが、オーバーコート層成膜後にエッチングを行い、オーバーコート層のみを排除することができる。また、オーバーコート層４より上には保護層５や液体潤滑剤層６を形成することができる。また、二層垂直媒体とする場合には下地層２より下層に軟磁性裏打ち層１１を用いることができる。以下、各層の例について述べる。
【００１１】
非磁性基体１としては、通常の磁気記録媒体に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。本実施形態では加熱プロセスを必要としないため、ポリカーボネイト、ポリオレフィン等の樹脂からなるプラスチック基板を用いることができる。
下地層２としては、例えば、六方最密充填構造をとる金属或いはその合金材料であるものか、若しくは、面心立方格子構造をとる金属或いはその合金材料が好適である。前述の六方最密充填構造をとる金属としては、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｔｃ、Ｒｅ等、面心立方格子構造をとる金属としては、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｏ等が例として挙げられる。膜厚は薄い方が好ましいが、十分に結晶成長が見られる３ｎｍ以上が好ましい。また、下地層２の配向性を向上させるために、下地層の下にシード層１２を設けることもできる。
【００１２】
二層垂直媒体とする場合には、下地層２より下層に、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性裏打ち層１１を設けることができる。軟磁性裏打ち層１１としては、結晶のＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等、微結晶のＦｅＴａＣやＣｏＴａＺｒ、非晶質のＣｏ合金であるＣｏＺｒＮｂなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層１１の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、おおむね１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
磁気記録層３は、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒とそれを取り巻く非磁性結晶粒界を持つ構造を取り、その非磁性結晶粒界がＳｉＯ2からなるグラニュラー磁性層を用いる。Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒としては、例えばＣｏＰｔ合金、又はそれにＣｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ等の元素を添加した合金が好適である。上記強磁性結晶粒と非磁性結晶粒界を用いれば、オーバーコートした非磁性金属若しくは非磁性合金の原子が、アニール処理不要で粒界に拡散しやすく、強磁性粒子の孤立化が促進され、低ノイズ化する。なお、垂直磁気記録媒体として用いるためには、Ｃｏの六方最密充填構造のｃ軸が膜面に垂直方向に配向していることが必要である。
【００１３】
オーバーコート層４としては、非磁性金属Ｍｎ、Ｃｕ、Ｔａ、若しくはそれら非磁性金属のいずれか１つの元素を主成分として含む非磁性合金を用いる。オーバーコート層４の原子が磁気記録層３の結晶粒界に拡散し、磁気的な相互作用を小さくすることができる。膜厚としては、ヘッド〜磁気記録層間の磁気スペーシングを考慮すると、薄い方が好ましく、１０ｎｍ以下が好ましい。
さらなるＳＮＲ（signal to noise ratio）特性向上の方策として、磁気記録層３の非磁性結晶粒界に拡散せずに残ったオーバーコート層をエッチングで一部或いは全て排除することができる。磁気的スペーシングの低減と共に、媒体表面の平滑化が可能になる。エッチングの方法としては、例えばＡｒプラズマエッチング、ＥＣＲプラズマエッチング、イオンビームエッチング等が挙げられる。
【００１４】
保護層５は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。
液体潤滑剤層６は、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
【００１５】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
（実施例１）
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えばＨＯＹＡ社製Ｎ−５ガラス基板）を用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入し、Ｃｏ５Ｚｒ９Ｎｂターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を３００ｎｍ形成した後、軟磁性のＮｉ基合金であるＮｉ１５Ｆｅ５Ｃｒターゲットを用い、Ａｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＮｉＦｅＣｒシード層を１０ｎｍ成膜した。さらにＲｕターゲットを用い、Ａｒガス圧３０ｍＴｏｒｒ下でＲｕ下地層を２０ｎｍ成膜した。
【００１６】
引き続いて、９２（Ｃｏ１０Ｃｒ１６Ｐｔ）−８ＳｉＯ２ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁気記録層を２０ｎｍ成膜した。そして、オーバーコート層として、ＭｎをＡｒガス圧３０ｍＴｏｒｒ下で成膜するが、この時の膜厚を１〜２０ｎｍまで変化させた。最後にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護層８ｎｍを成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑剤層２ｎｍをディップ法により形成し、二層垂直媒体とした。磁気記録層の成膜にはＲＦマグネトロンスパッタリングを用い、それ以外の各層は全てＤＣマグネトロンスパッタリング法により成膜を行った。
【００１７】
（実施例２）
オーバーコート層として、Ｔａを用いること以外は全て実施例１と同様にして二層垂直媒体とした。
（実施例３）
オーバーコート層として、Ｃｕを用いること以外は全て実施例と１と同様にして二層垂直媒体とした。
（実施例４）
Ｍｎオーバーコート層を３ｎｍ成膜後、保護層成膜前に、Ａｒプラズマエッチングによりオーバーコート層を除去したこと以外は全て実施例１と同様にして二層垂直媒体とした。
【００１８】
（比較例）
本発明の比較例として、オーバーコート層を全く成膜しないこと以外は実施例１と同様にして二層垂直媒体を作製した。
（実施例の評価結果）
本発明における実施例１〜３及び比較例の磁気特性評価結果について述べる。磁気特性は磁気カー効果により測定された。
図２は、実施例１〜３及び比較例に係る、保磁力Ｈｃのオーバーコート層膜厚依存性を示す図である。なお、各実施例及び比較例の角型比Ｓは全て１．０であった。オーバーコート層なしの比較例に比べ、オーバーコート層を付与した実施例１〜３いずれの場合もＨｃが向上する。オーバーコート層の膜厚増加と共にＨｃは増加し、３〜５ｎｍで極大値を取る。オーバーコート層付与によりＨｃの向上に効果がみられた。
【００１９】
図４は、実施例１〜３及び比較例の、オーバーコート層膜厚を３ｎｍとした場合の磁気クラスタサイズの直径ｄ［ｎｍ］と分散σ［ｎｍ］を示す。磁気クラスタサイズは、ＡＣ消磁された各媒体のＭＦＭ測定から求めた。オーバーコート層を成膜した実施例１〜３では、ｄ、σ共に大幅に低下している。これはオーバーコート層の原子がＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２磁性層の粒界に拡散し、磁性粒子の磁気的な分離が促進されたことを示している。
次に、本発明における実施例１〜４及び比較例の電磁変換特性評価結果について述べる。
【００２０】
図３は、実施例１〜４及び比較例に係る、オーバーコート層膜厚を３ｎｍとした場合の電磁変換特性評価から求めた規格化ノイズの線記録密度依存性を示す図である。電磁変換特性は、ＧＭＲヘッドを用いてスピンスタンドテスターでの測定から得た。図３で明らかなように、オーバーコート層を付与した実施例１〜４では、付与しない比較例に比べ大幅に規格化ノイズが低減している。実施例１〜３を比べると、前述の磁気クラスタサイズｄと分散σと相関が見られ、ｄおよびσが小さい実施例１、２、３の順に規格化ノイズが低い。即ち、磁性粒子の分離が促進され、媒体ノイズが低減されたものである。実施例１と４を比較すると、オーバーコート層成膜後にエッチングを行った実施例４でさらに規格化ノイズが低減されている。これは、エッチングによりオーバーコート層を除去し、磁気スペーシングを低減させたことによる信号出力の増分が大きいためである。
【００２１】
図５は、実施例１〜４及び比較例の、オーバーコート層膜厚を３ｎｍとした場合の線記録密度４００及び６００ｋＦＣＩのＳＮＲを示す。なお、ＳＮＲは前述の規格化ノイズの場合と同様な電磁変換特性評価から求めた。前述の高Ｈｃ化や低ノイズ化を反映し、オーバーコート層を付与した実施例１〜３で、オーバーコート層なしの比較例よりも、大幅なＳＮＲ向上がみられた。また、実施例１と実施例４を比べると、エッチングによりオーバーコート層を除去した実施例４の方が高ＳＮＲであり、オーバーコート層除去の効果が確認された。
以上述べたように、磁気記録層にグラニュラー磁性層を用いオーバーコート層を積層すれば、オーバーコート層の原子がグラニュラー磁性層結晶粒界に拡散し、磁気記録層の強磁性結晶粒子の分離を促進させることができる。これはアニール処理が不要なため、非常に生産性に優れる。そして、磁気的相互作用を低下させ低ノイズ化し高記録密度化を実現することができる。さらに、オーバーコート層は１０ｎｍ以下という非常に薄い膜厚で済むため、磁気スペーシング増大が抑制される。また、オーバーコート層成膜後にエッチングプロセスを用いることにより、磁気スペーシングをさらに減少させ、さらなるＳＮＲ向上、即ち高記録密度化が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、非磁性基体上に、下地層、磁気記録層及びオーバーコート層を順次積層された磁気記録媒体は、磁気記録層を、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒とそれを取り巻くＳｉＯ2からなる非磁性結晶粒界とを有する、グラニュラー磁性層とし、オーバーコート層を、Ｍｎ、Ｃｕ及びＴａからなる群から選択されるいずれか１つの元素を主成分として含み、上記非磁性結晶粒界に拡散する非磁性金属若しくは非磁性合金としたことで、オーバーコートした原子がアニール処理不要でグラニュラー磁性層の非磁性結晶粒界に拡散し、偏析構造を促進する。
【００２３】
このため、磁気記録媒体を生産性に優れたものとし、低ノイズ化を図り高記録密度化を実現する効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の垂直媒体の断面模式図である。
【図２】本発明の実施例１〜３及び比較例に係る、磁気特性評価から求めたＨｃのオーバーコート層膜厚依存性について示した図である。
【図３】本発明の実施例１〜４及び比較例に係る、電磁変換特性評価から求めた規格化ノイズの線記録密度依存性について示した図である。
【図４】本発明の実施例１〜３及び比較例に係る、ＭＦＭ評価より求めた磁気クラスタサイズと分散に関する表を示す図である。
【図５】本発明の実施例１〜４及び比較例に係る、電磁変換特性評価より求めた、線記録密度４００及び６００ｋＦＣＩでのＳＮＲに関する表を示す図である。
【符号の説明】
１ 非磁性基体
２ 下地層
３ 磁気記録層
４ オーバーコート層
５ 保護層
６ 液体潤滑剤層
１１ 軟磁性裏打ち層
１２ シード層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium mounted on various magnetic recording apparatuses and a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
Various magnetic layer compositions, structures, and nonmagnetic underlayer materials have been proposed for magnetic recording media that require high recording density. The magnetic layer in practical use uses an alloy made of CoCr, and segregates Cr at the grain boundaries to obtain isolated magnetic particles. As another magnetic layer material, a magnetic layer called a granular magnetic layer using a non-magnetic non-metallic substance as a grain boundary phase has been proposed. In conventional Cr, raising the substrate temperature at the time of film formation to 200 ° C. or more is indispensable for sufficient segregation of Cr, whereas in the case of a granular magnetic layer, the nonmagnetic nonmetal is used even in film formation without heating. This material is characterized by segregation. In addition, as a technique for further increasing the density, research and development of a perpendicular magnetic recording method in which the recording magnetization is perpendicular to each other is becoming active in place of the in-plane magnetic recording method that has been put into practical use. As the magnetic layer material, the above-mentioned CoCr or granular magnetic layer can also be applied to perpendicular magnetic recording by controlling the crystal orientation with the underlayer.
[0003]
In both the in-plane and perpendicular cases, the performance required for the magnetic recording layer (that is, the magnetic layer) is both thermal stability and low noise. Specifically, to increase the thermal stability, the magnetocrystalline anisotropy Ku is increased. To reduce the noise, the magnetic recording layer crystal grain size is reduced and the magnetic intergranular interaction is increased. It is necessary to make it smaller. In the conventional CoCr alloy, the Pt is moderately added to improve Ku, the substrate is heated appropriately before the magnetic layer is formed, and Ta or B is added to the magnetic layer material. It was possible to promote the segregation of Cr to the crystal grain boundaries of the magnetic layer and to reduce the interaction between grains. As another segregation promotion technique, Journal of Applied Physics, Volume 87,
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in order to reduce the noise of a magnetic recording medium and achieve a high recording density, it is necessary to promote the miniaturization and magnetic isolation of magnetic recording layer particles while maintaining thermal stability.
However, the technique of annealing after depositing Mn on CoCrPt described above as an effective technique for promoting the segregation structure of magnetic layer particles requires several minutes of annealing time to obtain a sufficient effect, and is excellent in productivity. Absent. Further, when the film thickness is Mn of 20 nm, the distance between the magnetic head and the magnetic recording layer is larger than that without Mn, so that it is difficult to obtain a large signal output, and the SNR is lowered. In addition, the increase in surface irregularities prevents stable flying of the head.
[0005]
In view of the above, the conventional technology has a problem to be solved that the obstacle of high recording density remains in the magnetic recording medium in consideration of productivity.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic recording medium that is excellent in productivity and can achieve a high recording density, and a method for manufacturing the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, the magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and an overcoat layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate. The recording layer is a granular magnetic layer having ferromagnetic crystal grains made of a Co alloy and nonmagnetic crystal grain boundaries made of SiO 2 surrounding the crystal grains, and the overcoat layer is made of Mn, Cu and It is a nonmagnetic metal or nonmagnetic alloy that contains any one element selected from the group consisting of Ta as a main component and diffuses into the nonmagnetic crystal grain boundary .
With the above configuration, the magnetic recording layer is not made of conventional CoCrPt, but has a structure having a ferromagnetic crystal grain made of a Co alloy and a nonmagnetic crystal grain boundary surrounding it, and the nonmagnetic crystal grain boundary is made of SiO. After the granular magnetic layer composed of 2 is formed , a nonmagnetic metal or a nonmagnetic alloy is overcoated. Unlike the conventional case of CoCrPt, in the granular magnetic layer, untreated (annealing unnecessary) overcoated atoms diffuse into the nonmagnetic crystal grain boundaries of the granular magnetic layer and promote the segregation structure. In this case, a sufficient effect can be obtained when the overcoat layer is 10 nm or less.
[0007]
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention includes at least a first step of forming an underlayer on a nonmagnetic substrate, and the first step formed in the first step. A second step of forming a magnetic recording layer on the underlayer; and a third step of forming an overcoat layer on the magnetic recording layer formed in the second step. In the third step, the magnetic recording layer is a granular magnetic layer having a ferromagnetic crystal grain made of a Co alloy and a nonmagnetic crystal grain boundary made of SiO 2 surrounding the crystal grain. nonmagnetic metallic overcoat layer to be formed, the Mn, include any one element selected from the group consisting of Cu and Ta as the main component, it diffuses into the nonmagnetic grain boundary in Properly it is characterized by a non-magnetic alloy.
[0008]
The method for manufacturing a magnetic recording medium includes a fourth step of removing the overcoat layer formed in the third step after the nonmagnetic metal or nonmagnetic alloy has diffused into the nonmagnetic crystal grain boundary. Furthermore, it can be characterized by being provided .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the location which has the same function in each drawing.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vertical medium according to this embodiment. The perpendicular medium has a structure in which at least an underlayer 2 and a magnetic recording layer 3 are sequentially formed on a nonmagnetic substrate 1. Although the overcoat layer 4 is formed after the magnetic recording layer 3 is formed, it is possible to remove only the overcoat layer by performing etching after the overcoat layer is formed. A
[0011]
As the nonmagnetic substrate 1, an Al alloy, tempered glass, crystallized glass, or the like subjected to NiP plating, which is used for a normal magnetic recording medium, can be used. In the present embodiment, since a heating process is not required, a plastic substrate made of a resin such as polycarbonate or polyolefin can be used.
As the underlayer 2, for example, a metal having a hexagonal close-packed structure or an alloy material thereof, or a metal having a face-centered cubic lattice structure or an alloy material thereof is preferable. Examples of the metal having the hexagonal close-packed structure described above include Ti, Zr, Ru, Zn, Tc, and Re. Examples of the metal having a face-centered cubic lattice structure include Cu, Rh, Pd, Ag, Ir, and Pt. Au, Ni, Co, etc. are examples. The film thickness is preferably thin, but is preferably 3 nm or more so that crystal growth can be sufficiently observed. Further, in order to improve the orientation of the underlayer 2, a
[0012]
In the case of a two-layer perpendicular medium, a soft
The magnetic recording layer 3 has a structure having a ferromagnetic crystal grain made of a Co alloy and a nonmagnetic crystal grain boundary surrounding it, and a granular magnetic layer in which the nonmagnetic crystal grain boundary is made of SiO 2 is used. As the ferromagnetic crystal grains made of a Co alloy , for example, a CoPt alloy or an alloy to which elements such as Cr , Nb, Ta, and B are added is preferable. By using the above ferromagnetic crystal grains and nonmagnetic crystal grain boundaries, the atoms of the overcoated nonmagnetic metal or nonmagnetic alloy easily diffuse into the grain boundaries without the need for annealing treatment, and the isolation of the ferromagnetic grains is promoted. Reduce noise . Na us, for use as a perpendicular magnetic recording medium, it is necessary to c-axis of the hexagonal close-packed structure of Co is oriented perpendicularly to the film surface.
[0013]
As the overcoat layer 4, a nonmagnetic alloy containing a nonmagnetic metal Mn, Cu, Ta, or any one of these nonmagnetic metals as a main component is used. The atoms of the overcoat layer 4 can diffuse into the crystal grain boundaries of the magnetic recording layer 3 to reduce the magnetic interaction. The film thickness is preferably thinner considering the magnetic spacing between the head and the magnetic recording layer, and preferably 10 nm or less.
As a measure for further improving the signal-to-noise ratio (SNR) characteristics, a part or all of the overcoat layer remaining without being diffused in the nonmagnetic crystal grain boundary of the magnetic recording layer 3 can be removed by etching. The surface of the medium can be smoothed with a reduction in magnetic spacing. Examples of the etching method include Ar plasma etching, ECR plasma etching, and ion beam etching.
[0014]
For example, a thin film mainly composed of carbon is used for the
For example, a perfluoropolyether lubricant can be used for the liquid lubricant layer 6.
[0015]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Example 1
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as a nonmagnetic substrate, and this is introduced into a sputtering apparatus after cleaning, and a CoZrNb soft magnetic backing layer is formed to 300 nm using a Co5Zr9Nb target. After that, a NiFeCr seed layer having a thickness of 10 nm was formed under a Ar gas pressure of 5 mTorr using a Ni15Fe5Cr target that is a soft magnetic Ni-based alloy. Further, using a Ru target, a Ru underlayer was formed to a thickness of 20 nm under an Ar gas pressure of 30 mTorr.
[0016]
Subsequently, a CoCrPt—SiO 2 magnetic recording layer was formed to a thickness of 20 nm using a 92 (Co10Cr16Pt) -8SiO 2 target. As the overcoat layer, Mn was formed under an Ar gas pressure of 30 mTorr, and the film thickness at this time was changed from 1 to 20 nm. Finally, a protective layer 8 nm made of carbon was formed using a carbon target, and then taken out from the vacuum apparatus. Thereafter, a liquid lubricant layer 2 nm made of perfluoropolyether was formed by a dip method to obtain a two-layer vertical medium. RF magnetron sputtering was used for film formation of the magnetic recording layer, and all other layers were formed by DC magnetron sputtering.
[0017]
(Example 2)
A double-layered perpendicular medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that Ta was used as the overcoat layer.
(Example 3)
As the overcoat layer, a double-layer perpendicular medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that Cu was used.
Example 4
A two-layer perpendicular medium was obtained in the same manner as in Example 1 except that the Mn overcoat layer was formed to 3 nm and the overcoat layer was removed by Ar plasma etching before the protective layer was formed.
[0018]
(Comparative example)
As a comparative example of the present invention, a two-layer vertical medium was produced in the same manner as in Example 1 except that no overcoat layer was formed.
(Evaluation results of examples)
The magnetic property evaluation results of Examples 1 to 3 and Comparative Example in the present invention will be described. Magnetic properties were measured by the magnetic Kerr effect.
FIG. 2 is a diagram illustrating the dependency of the coercive force Hc on the overcoat layer thickness according to Examples 1 to 3 and a comparative example. The squareness ratios S of the examples and comparative examples were all 1.0. Compared with the comparative example without an overcoat layer, Hc is improved in any of Examples 1 to 3 to which an overcoat layer was applied. Hc increases with increasing film thickness of the overcoat layer, and takes a maximum value at 3 to 5 nm. The effect of improving Hc was observed by applying the overcoat layer.
[0019]
FIG. 4 shows the diameter d [nm] and the dispersion σ [nm] of the magnetic cluster size when the overcoat layer thickness is 3 nm in Examples 1 to 3 and the comparative example. The magnetic cluster size was obtained from MFM measurement of each medium that was AC demagnetized. In Examples 1 to 3 in which the overcoat layer was formed, both d and σ were significantly reduced. This indicates that atoms in the overcoat layer diffused into the grain boundaries of the CoCrPt—SiO 2 magnetic layer, and magnetic separation of the magnetic particles was promoted.
Next, the electromagnetic conversion characteristic evaluation results of Examples 1 to 4 and the comparative example in the present invention will be described.
[0020]
FIG. 3 is a diagram illustrating the linear recording density dependence of the normalized noise obtained from the electromagnetic conversion characteristic evaluation when the overcoat layer film thickness is 3 nm according to Examples 1 to 4 and the comparative example. The electromagnetic conversion characteristics were obtained from measurement with a spin stand tester using a GMR head. As apparent from FIG. 3, in Examples 1 to 4 to which the overcoat layer was applied, the normalized noise was greatly reduced as compared with the comparative example in which the overcoat layer was not applied. When Examples 1 to 3 are compared, the above-described magnetic cluster size d and variance σ are correlated, and the normalized noise is lower in the order of Examples 1, 2, and 3 where d and σ are smaller. That is, separation of magnetic particles is promoted and medium noise is reduced. When Examples 1 and 4 are compared, the normalized noise is further reduced in Example 4 in which etching was performed after the overcoat layer was formed. This is because the signal output increment is large due to the removal of the overcoat layer by etching and the reduction of magnetic spacing.
[0021]
FIG. 5 shows the SNRs of the linear recording densities of 400 and 600 kFCI when the overcoat layer thickness is 3 nm in Examples 1 to 4 and the comparative example. The SNR was obtained from the same electromagnetic conversion characteristic evaluation as in the case of the standardized noise described above. Reflecting the above-mentioned increase in Hc and reduction in noise, Examples 1 to 3 to which an overcoat layer was applied showed a significant SNR improvement over the comparative examples without an overcoat layer. Further, when Example 1 and Example 4 were compared, Example 4 in which the overcoat layer was removed by etching had a higher SNR, and the effect of removing the overcoat layer was confirmed.
As described above, when a granular magnetic layer is used for the magnetic recording layer and the overcoat layer is laminated, atoms in the overcoat layer diffuse into the grain boundary of the granular magnetic layer, and the ferromagnetic crystal particles in the magnetic recording layer are separated. Can be promoted. Since this does not require an annealing treatment, it is extremely excellent in productivity. In addition, the magnetic interaction can be reduced, the noise can be reduced, and the recording density can be increased. Furthermore, since the overcoat layer has a very thin film thickness of 10 nm or less, an increase in magnetic spacing is suppressed. Further, by using an etching process after forming the overcoat layer, the magnetic spacing can be further reduced, and the SNR can be further improved, that is, the recording density can be increased.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the magnetic recording medium in which the underlayer, the magnetic recording layer, and the overcoat layer are sequentially laminated on the nonmagnetic substrate, the magnetic recording layer is made of a ferromagnetic material made of a Co alloy. And a nonmagnetic crystal grain boundary made of SiO 2 surrounding the crystal grain, and the overcoat layer is mainly composed of any one element selected from the group consisting of Mn, Cu and Ta. As a non-magnetic metal or non-magnetic alloy that is contained as a component and diffuses into the non-magnetic grain boundary, the overcoated atoms diffuse into the non-magnetic grain boundary of the granular magnetic layer without the need for annealing treatment, resulting in a segregated structure. Facilitate.
[0023]
For this reason, the magnetic recording medium is excellent in productivity, and it is possible to reduce noise and achieve high recording density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vertical medium according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the dependence of Hc on the overcoat layer thickness obtained from magnetic property evaluation according to Examples 1 to 3 and Comparative Example of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the linear recording density dependence of normalized noise obtained from electromagnetic conversion characteristic evaluation according to Examples 1 to 4 and Comparative Example of the present invention.
FIG. 4 is a table showing magnetic cluster size and dispersion obtained from MFM evaluation according to Examples 1 to 3 and Comparative Example of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a table relating to SNRs at linear recording densities of 400 and 600 kFCI, obtained from electromagnetic conversion characteristic evaluations according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonmagnetic base | substrate 2 Underlayer 3 Magnetic recording layer 4
Claims (3)
前記磁気記録層は、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒と、該結晶粒を取り巻くＳｉＯ2からなる非磁性結晶粒界とを有する、グラニュラー磁性層であり、
前記オーバーコート層は、Ｍｎ、Ｃｕ及びＴａからなる群から選択されるいずれか１つの元素を主成分として含み、前記非磁性結晶粒界に拡散する非磁性金属若しくは非磁性合金である
ことを特徴とする磁気記録媒体。A magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and an overcoat layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
The magnetic recording layer is a granular magnetic layer having a ferromagnetic crystal grain made of a Co alloy and a nonmagnetic crystal grain boundary made of SiO 2 surrounding the crystal grain,
The overcoat layer is a nonmagnetic metal or a nonmagnetic alloy that contains any one element selected from the group consisting of Mn, Cu, and Ta as a main component and diffuses into the nonmagnetic crystal grain boundary. Magnetic recording medium.
該第１のステップにおいて形成された前記下地層上に磁気記録層を形成する第２のステップと、
該第２のステップにおいて形成された前記磁気記録層上にオーバーコート層を形成する第３のステップとを備え、
前記第２のステップにおいて形成される磁気記録層は、Ｃｏ合金からなる強磁性を有する結晶粒と、該結晶粒を取り巻くＳｉＯ2からなる非磁性結晶粒界とを有する、グラニュラー磁性層であり、
前記第３のステップにおいて形成されるオーバーコート層は、Ｍｎ、Ｃｕ及びＴａからなる群から選択されるいずれか１つの元素を主成分として含み、前記非磁性結晶粒界に拡散する非磁性金属若しくは非磁性合金である
ことを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。A first step of forming at least an underlayer on the nonmagnetic substrate;
A second step of forming a magnetic recording layer on the underlayer formed in the first step;
A third step of forming an overcoat layer on the magnetic recording layer formed in the second step,
The magnetic recording layer formed in the second step is a granular magnetic layer having a ferromagnetic crystal grain made of a Co alloy and a nonmagnetic crystal grain boundary made of SiO 2 surrounding the crystal grain.
The overcoat layer formed in the third step includes any one element selected from the group consisting of Mn, Cu, and Ta as a main component, and a nonmagnetic metal that diffuses into the nonmagnetic crystal grain boundary or A method for producing a magnetic recording medium, which is a nonmagnetic alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003050980A JP4066845B2 (en) | 2002-04-09 | 2003-02-27 | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002106928 | 2002-04-09 | ||
| JP2003050980A JP4066845B2 (en) | 2002-04-09 | 2003-02-27 | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004005915A JP2004005915A (en) | 2004-01-08 |
| JP4066845B2 true JP4066845B2 (en) | 2008-03-26 |
Family
ID=30446806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003050980A Expired - Fee Related JP4066845B2 (en) | 2002-04-09 | 2003-02-27 | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4066845B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5264209B2 (en) * | 2008-02-22 | 2013-08-14 | エイチジーエスティーネザーランドビーブイ | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same |
| JP2009199691A (en) | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | Magnetic recording medium and method for manufacturing thereof |
| JP5276337B2 (en) | 2008-02-22 | 2013-08-28 | エイチジーエスティーネザーランドビーブイ | Method for manufacturing magnetic recording medium |
-
2003
- 2003-02-27 JP JP2003050980A patent/JP4066845B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004005915A (en) | 2004-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4224804B2 (en) | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4019703B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP4812254B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP4582978B2 (en) | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| US7150895B2 (en) | Method of producing a magnetic recording medium and a magnetic recording medium formed thereby | |
| US20060246323A1 (en) | Epitaxially grown non-oxide magnetic layers for granular perpendicular magnetic recording media applications | |
| US7407685B2 (en) | Magnetic recording medium and the method of manufacturing the same | |
| WO2002039433A1 (en) | Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus | |
| JP2000187836A (en) | Ultrathin nucleus forming layer for magnetic thin film medium and its production | |
| JP3988117B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and method of manufacturing perpendicular magnetic recording medium | |
| JP2003123239A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4534711B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP3773104B2 (en) | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same | |
| US8449730B2 (en) | Buffer layers for L10 thin film perpendicular media | |
| JP4211436B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP4552668B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP4123008B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP4624838B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic storage device | |
| JP4066845B2 (en) | Magnetic recording medium and method for manufacturing the same | |
| JP2002092865A (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4697337B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4487272B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium | |
| JP4348673B2 (en) | Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof | |
| JP3682132B2 (en) | Method for manufacturing magnetic recording medium | |
| JP2011146113A (en) | Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051114 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060703 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060704 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070612 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070619 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070809 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070911 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071108 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20071122 |
|
| 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: 20071218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071231 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110118 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120118 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140118 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |