JP4138348B2

JP4138348B2 - Method for manufacturing magnetic recording medium

Info

Publication number: JP4138348B2
Application number: JP2002082981A
Authority: JP
Inventors: 哲彌逢坂; 透朝日; 純川治
Original assignee: Waseda University
Current assignee: Waseda University
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003281711A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁化容易軸が基板に対し、主に垂直に配向した垂直磁化膜を有する磁気記録媒体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
現在市販されている磁気記録媒体は、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し水平に配向した面内磁気記録媒体がほとんどである。
【０００３】
従来技術である面内磁気記録媒体において高密度化を実現するには、磁性層膜厚の低減や磁性粒子の微細化により、ノイズ低減を図ることが必要となる。しかし、磁性粒子の粒径を小さくしすぎると、磁性粒子の体積が減少するため、熱揺らぎ効果により記録磁化が不安定となり、記録情報が消失するおそれがある。また、高記録密度化した際に記録ビット境界での減磁界の影響により媒体ノイズが増加することがある。
【０００４】
これに対し、磁性膜内の磁化容易軸が主に基板に対し垂直に配向したいわゆる垂直磁気記録媒体は、高密度化した場合でもビット境界での減磁界の影響が小さく、境界が鮮明な記録磁化が形成されるため、低ノイズ化が可能である。
更に、垂直磁気記録媒体は、高記録密度達成のために面内記録媒体ほど薄膜化する必要が無いために、磁性粒子の体積を大きく保つことができ、従って熱揺らぎ耐性を高めることができることから近年大きな注目を集めている。
【０００５】
例えば、特開昭６０−２１４４１７号公報には、Ｃｏ合金からなる垂直磁化膜の下地膜の材料としてＧｅ、Ｓｉを用いた垂直磁気記録媒体が開示されている。また、特開昭６３−２１１１１７号公報には、Ｃｏ合金からなる垂直磁化膜の下地膜として１〜１００Åの厚さの炭素含有材料膜を形成した垂直磁気記録媒体が開示されている。
【０００６】
しかしながら、これら従来の磁気記録媒体では角型比を高めるのが難しく、逆磁区核形成磁界−Ｈ_nが小さくなる問題があった。十分な角型比、及び−Ｈ_nが得られないと媒体ノイズが増加するだけではなく、耐熱揺らぎ特性も低いものとなる。
【０００７】
これに対し、角型比、−Ｈ_nを向上させうる磁気記録媒体として、遷移金属（例えばＣｏ）と貴金属（例えばＰｄ）とを多層に積層した多層膜を設けた磁気記録媒体が提案されている（特開平６−１１１４０３号公報、米国特許第５６６０９３０号公報）。
近年では、磁気記録媒体の更なる高記録密度化が要望されており、これに伴いノイズ特性の向上が要求されている。
【０００８】
しかしながら、上記従来の磁気記録媒体（遷移金属／貴金属多層膜を設けたもの）は、膜面内方向に働く交換相互作用が大きいため、ノイズ特性の点で満足できるものでなく、よりノイズ特性に優れた磁気記録媒体が要望されていた。また、記録再生に優れる垂直二層膜媒体への適用を考えると、記録層直下の層膜厚が薄い構造を有する磁気記録媒体が要望される。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、高い角型比、−Ｈ_n及び保磁力Ｈ_cを保ち、かつ交換相互作用の強度を反映したヒステリシスループの保磁力近傍での傾きαを低減することができると共に、ノイズ特性に優れ、かつ下地膜厚の薄い構造を有する磁気記録媒体の製造方法を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、基板上にシリコン下地膜を形成し、その上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって、垂直磁化膜を形成する場合に、シリコン下地膜の厚さを１ｎｍ以上１０ｎｍ未満の厚さに形成し、その上に分圧が１〜１０％のＮ₂添加雰囲気下でスパッタリング法にてパラジウム中間層を成膜し、次いで２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理を施すことにより、ヒステリシスループ傾きαを低減させる（角型比及び−Ｈ_nを高める）ことができ、またノイズ特性、耐熱揺らぎ特性を向上させることができること、この場合、上記シリコン下地膜と垂直磁化膜との間にパラジウム中間層を形成することにより、高Ｓ／Ｎ比、高熱安定性を両立し得ることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１１】
すなわち、本発明者は、先に基板上にシリコンを含むシリコン下地膜が設けられ、その上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜が設けられた磁気記録媒体であって、垂直磁化膜がＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたものであることを特徴とする磁気記録媒体を提案した（特願２００１−２８６４５５号）。この場合、この提案においては、シリコン下地膜は保磁力、ノイズ特性の点から１０ｎｍ以上の厚さが好ましいとされている。しかしながら、シリコン下地膜上へのパラジウム中間層を分圧が１〜１０％のＮ₂添加雰囲気下で成膜し、更に２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理を施すことにより、シリコン下地膜が１０ｎｍ以下という薄い範囲においてもコバルト／パラジウム垂直磁性層の特性が改善できることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１２】
従って、本発明は
（１）基板上にシリコンを含む厚さが１ｎｍ以上１０ｎｍ未満のシリコン下地膜を設け、このシリコン下地膜上にパラジウム中間層を設け、更にこのパラジウム中間層上にＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成された磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜を設けてなる磁気記録媒体を製造する方法であって、
基板上に上記シリコン下地膜を形成し、このシリコン下地膜上にパラジウム中間層を分圧が１〜１０％のＮ ₂ 添加不活性ガス雰囲気下でスパッタリング法により形成し、更にパラジウム中間層を形成した後に２００〜４００℃で１０〜３０分間熱処理を施し、このパラジウム中間層上に上記垂直磁化膜を形成することを特徴とする磁気記録媒体の製造方法、
（２）パラジウム中間層の厚さが１〜１０ｎｍであることを特徴とする（１）記載の磁気記録媒体の製造方法、
（３）Ｐｄ層は、各厚さが０．４〜１．４ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする（１）又は（２）記載の磁気記録媒体の製造方法、
（４）Ｃｏ層は、各厚さが０．１〜０．６ｎｍとなるように形成されていることを特徴とする（１）乃至（３）のいずれか１項記載の磁気記録媒体の製造方法
を提供する。
【００１３】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の磁気記録媒体は、基板上にシリコンを含むシリコン下地膜が設けられ、その上にパラジウム中間層が設けられ、更にその上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜が設けられ、垂直磁化膜がＣｏとＰｄをそれぞれ複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたものであることを特徴とする。
【００１４】
図１は、本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示すもので、ここに示す磁気記録媒体は、基板１上にシリコン下地膜２が設けられ、その上にパラジウム中間層３が設けられ、更にその上に磁化容易軸が基板に対し垂直に配向した垂直磁化膜４が設けられ、その上に保護膜５、潤滑膜６が設けられたものである。
【００１５】
ここで、基板１としては、磁気記録媒体用基板として一般に用いられるＮｉＰメッキ膜が形成されたアルミニウム合金基板（以下、「ＮｉＰメッキＡｌ基板」という）、ガラス基板、カーボン基板、可撓性樹脂基板、又はこれらの基板にＮｉＰ膜をメッキ法あるいはスパッタ法などの乾式メッキ法により形成した基板などを用いることができる。
【００１６】
シリコン下地膜２は、シリコンを含む材料からなるものであり、特にシリコンとすることが好ましい。シリコン下地膜２の厚さは、１ｎｍ以上１０ｎｍ未満となる範囲であり、特に５ｎｍとするのが好ましい。なお、シリコン下地膜は、スパッタリング法によって形成できる。
【００１７】
本発明においては、上記シリコン下地膜２上にパラジウム中間層３を形成する。このパラジウム中間層はパラジウムを含む材料からなるもので、特にパラジウムとすることが好ましい。
【００１８】
この場合、そのパラジウム中間層の形成は、Ｎ₂添加雰囲気下でパラジウムをターゲットとしてスパッタリング法にて成膜する方法が採用される。スパッタリング法は、Ａｒ等の不活性ガス下にて常法にて行うことができるが、上述したように、雰囲気はＮ₂ガス添加雰囲気とする。なお、Ｎ₂分圧は、本発明の目的を達成する上で、１〜１０％、特に４〜６％とする。
【００１９】
上記パラジウム中間層の厚さは、１〜１０ｎｍ、特に１〜５ｎｍ、とりわけ３〜５ｎｍとすることが好ましい。パラジウム中間層が薄すぎると、ループ傾きαが増大し、媒体ノイズが大きくなるという問題が生じるおそれがあり、厚すぎるとシリコン下地膜とパラジウム中間層の総膜厚が大きくなり、垂直二層膜媒体への適用が困難となるという問題が生じるおそれがある。
【００２０】
また、上記シリコン下地膜とパラジウム中間層とで、本発明の垂直磁化膜の下地膜を形成するが、シリコン下地膜とパラジウム中間層との合計厚さは２〜２０ｎｍ、特に５〜１０ｎｍとすることが好ましい。薄すぎると、ループ傾きαが増大し、媒体ノイズが大きくなるという問題が生じるおそれがあり、厚すぎるとシリコン下地膜とパラジウム中間層の総膜厚が大きくなり、垂直二層膜媒体への適用が困難となるという問題が生じるおそれがある。
【００２１】
本発明においては、上記のように、パラジウム中間層を形成した後、熱処理を施す。この場合、熱処理条件としては、基板温度２００〜４００℃、特に２５０〜３００℃において、１０〜３０分、特に１５〜２５分行い、また熱処理雰囲気としては、２×１０^-7Ｔｏｒｒ以下の減圧状態が好ましい。
【００２２】
このように熱処理を行うことにより、シリコン下地膜が薄くても、コバルト／パラジウム積層垂直磁化膜のヒステリシスループ傾きαを低減させ、保磁力を増大させることができる。ここで、αというのは、垂直磁化膜の面内方向に働く相互作用の強さを反映しており、これが小さいほど垂直磁化膜を構成する磁性粒子間に相互作用が働かないことを示しているが、記録媒体のノイズを低減させるには、この相互作用を低減させる、即ちαを低減させるのが効果的である。この観点より、Ｎ₂添加、熱処理を施したパラジウム／シリコン下地膜は、記録媒体の低ノイズ化に効果的な下地膜である。
【００２３】
本発明においては、上記パラジウム中間層上に垂直磁化膜４を形成する。
垂直磁化膜４は、ＣｏとＰｄとを複数回にわたって交互に成膜することによって形成されたもので、成膜はスパッタすることによって形成することが好ましい。各Ｐｄ層の厚さは、０．４〜１．４ｎｍ（４〜１４Å）、更に好ましくは０．６〜１．０ｎｍとなるように形成するのが好ましい。各Ｃｏ層の厚さは０．１〜０．６ｎｍ（１〜６Å）、更に好ましくは０．１〜０．４ｎｍとなるように形成するのが好ましい。この厚さが上記範囲を外れると、保磁力及び逆磁区核形成磁界−Ｈ_nが低下する。またノイズ特性が劣化し易くなる。垂直磁化膜の総厚さは５〜５０ｎｍ、特に１０〜３０ｎｍとすることが好ましく、Ｃｏ層とＰｄ層とは合計で１０〜６０層、特に１０〜４０層積層することが本発明の目的を達成する上で好ましい。
【００２４】
垂直磁化膜４は、スパッタリング法にて形成することが好ましいが、この際雰囲気としてＮ₂を添加した雰囲気とすることが好ましい。この場合、垂直磁化膜４形成時のＮ₂分圧は、０．１〜０．３％とするのが好ましい。この分圧が上記範囲を超えると、Ｈ_c、−Ｈ_nが低下し、ノイズ特性が劣化するおそれがある。また、分圧が上記範囲未満であると、Ｎ₂の添加効果が十分発揮されない場合がある。
【００２５】
保護膜５は、垂直磁化膜４の腐食を防ぐと共に、ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぎ、かつヘッドと媒体の間の潤滑特性を確保するためのもので、従来公知の材料を使用でき、例えばＣ、ＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂の単一組成、又はこれらを主成分とし他元素を含むものが使用可能である。
保護膜５の厚さは１〜１０ｎｍ（１０〜１００Å）が望ましい。
潤滑膜６には、パーフルオロポリエーテル、フッ素化アルコール、フッ素化カルボン酸などの潤滑剤を使用できる。
【００２６】
上記構成の磁気記録媒体を製造するには、基板１上にスパッタ法などによりシリコン下地膜２を形成し、更に上述したようにパラジウム中間層３を形成し、次いで垂直磁化膜４をスパッタ法により形成することが好ましい。垂直磁化膜４をスパッタリングにより形成するには、ＣｏターゲットとＰｄターゲットを用い、交互に成膜することにより垂直磁化膜４を形成する。なお、スパッタリングは常法により行うことができ、その条件も通常の条件とすることができるが、垂直磁化膜４形成時にＮ₂ガスを添加することによりαを低減することができる。次いで保護膜５をプラズマＣＶＤ法、イオンビーム法、スパッタリング法等により形成する。更に、ディッピング法、スピンコート法などによって潤滑膜６を形成する。
【００２７】
上記構成の磁気記録媒体にあっては、垂直磁化膜４が、ＣｏとＰｄとを複数回にわたってスパッタすることによって形成されたものとすることで、角型比及び−Ｈ_nを高めることができる。更に、Ｎ₂ガスを添加することによりαを低減させることができる。これにより、媒体ノイズを低減させ、ノイズ特性を向上させることができる。
【００２８】
また、上記製造方法にあっては、ＣｏターゲットとＰｄターゲットを用い、交互にスパッタリングによって成膜することにより垂直磁化膜４を形成し、この際垂直磁化膜４形成時にＮ₂ガスを雰囲気に添加することで、ノイズ特性に優れた磁気記録媒体を容易に製造することができる。Ｎ₂分圧は、上述したように０．１〜０．３％とすることが好ましい。スパッタリングは、Ｎ₂を雰囲気に添加する以外は、公知の方法、条件により行うことができる。この場合、スパッタ雰囲気は、Ａｒ等の不活性ガス下にて行うことができ、この雰囲気にＮ₂を加えることが好ましい。
なお、上記垂直磁化膜において、ＣｏとＰｄとの交互積層膜は、その最下層がＣｏであっても、Ｐｄであってもよいが、最下層がＰｄであることが好ましい。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００３０】
［実施例］
洗浄済みのガラス製基板（オハラ社製、外形２．５インチ）をＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製、ＳＰＣ−３５０Ｓ特型）のチャンバ内に収容し、チャンバ内を真空到達度２×１０^-7Ｔｏｒｒとなるまで排気した後、シリコンをターゲットとして基板上にシリコンからなるシリコン下地膜を形成した。このとき、シリコン下地膜厚は５ｎｍとした。
【００３１】
次に、このシリコン下地膜上にＰｄをターゲットとし、Ａｒガス下に、パラジウム中間層をスパッタリング法により５ｎｍ形成した。この場合、表１に示すように、スパッタガスにＮ₂を５ｍＴｏｒｒ添加してＮ₂分圧を５ｖｏｌ％とした条件及びＮ₂を添加しない条件で行った。
【００３２】
パラジウム中間層を成膜後（なお、成膜は常法に従い、室温で行った。）、表１に示すように、直接又は熱処理後、垂直磁化膜を形成した。この場合、熱処理は、室温から基板温度２６０℃まで加熱し、加熱開始から２０分で加熱終了し、真空中で自然冷却するという条件で行った。
【００３３】
また、垂直磁化膜は、ＣｏとＰｄをそれぞれターゲットとして交互に使用し、スパッタリング法によりパラジウム０．８ｎｍ、コバルト０．２ｎｍをそれぞれ２０層交互に成膜することにより作製した。なお、スパッタリングは、Ａｒガス下、Ｎ₂を添加しない雰囲気にて室温で行った。
【００３４】
垂直磁化膜上には、カーボンからなる保護膜（厚さ１０ｎｍ（１００Å））を形成し、保護膜上にはパーフルオロポリエーテルからなる潤滑膜をディッピング法により形成した。
【００３５】
上記実施例の磁気記録媒体の静磁気特性を振動試料型磁力形（ＶＳＭ）を用いて測定した。
また、これら磁気記録媒体の電磁変換特性をスピンスタンドＬＳ９０−Ｓ（共同電子社製）を用いて測定した。
電磁変換特性の評価には、磁気ヘッドとして再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度２００ｋＦＣＩとして測定を行った。
以上の結果を表１及び図２に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
表１、図２の結果に示されているように、パラジウム中間層成膜時にスパッタガスにＮ₂を添加し、更に成膜後、熱処理を行うことにより、コバルト／パラジウム積層垂直磁化膜のヒステリシスループ傾きαを低減させ、保磁力を増大させることができ、また実際に記録再生試験を行ったところ、スパッタガスへのＮ₂添加、熱処理を施した下地膜を付与することにより、記録再生試験におけるＳ／Ｎ比が大幅に増大するものであった。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、シリコン下地膜が１０ｎｍより薄い場合でも記録再生特性が良好である。また、本発明に係るシリコン下地膜とパラジウム中間層とから構成される下地膜は、軟磁性膜を最下層に付与した垂直二層記録媒体における中間層として有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部断面図である。
【図２】Ｐｄ（５ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）下地膜（ａ）、及びパラジウム中間層をＮ₂添加雰囲気下でスパッタリング法によって成膜し、更に熱処理することにより得られたＰｄ（５ｎｍ）／Ｓｉ（５ｎｍ）の下地膜（ｂ）を用いた場合の磁化履歴曲線である。
【符号の説明】
１基板
２シリコン下地膜
３パラジウム中間層
４垂直磁化膜
５保護膜
６潤滑膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, with respect to the axis of easy magnetization substrate, a method of manufacturing a magnetic recording medium having a mainly vertically oriented perpendicular magnetization film.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Most commercially available magnetic recording media are in-plane magnetic recording media in which the easy axis of magnetization in the magnetic film is oriented horizontally with respect to the substrate.
[0003]
In order to achieve high density in the in-plane magnetic recording medium, which is the prior art, it is necessary to reduce noise by reducing the thickness of the magnetic layer and miniaturizing the magnetic particles. However, if the particle size of the magnetic particles is made too small, the volume of the magnetic particles decreases, so that the recording magnetization becomes unstable due to the thermal fluctuation effect, and the recorded information may be lost. Further, when the recording density is increased, the medium noise may increase due to the influence of the demagnetizing field at the recording bit boundary.
[0004]
In contrast, the so-called perpendicular magnetic recording medium in which the easy axis in the magnetic film is oriented perpendicularly to the substrate is less affected by the demagnetizing field at the bit boundary even when the density is increased, and the boundary is clearly recorded. Since magnetization is formed, noise can be reduced.
Further, since the perpendicular magnetic recording medium does not need to be made as thin as an in-plane recording medium in order to achieve a high recording density, the volume of the magnetic particles can be kept large, and thus the thermal fluctuation resistance can be increased. In recent years it has attracted a great deal of attention.
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-214417 discloses a perpendicular magnetic recording medium using Ge or Si as a material for a base film of a perpendicular magnetization film made of a Co alloy. Japanese Patent Laid-Open No. 63-21111 discloses a perpendicular magnetic recording medium in which a carbon-containing material film having a thickness of 1 to 100 mm is formed as a base film of a perpendicular magnetization film made of a Co alloy.
[0006]
However, in these conventional magnetic recording media, it is difficult to increase the squareness ratio, and there is a problem that the reverse domain nucleation magnetic field −H _n becomes small. Sufficient squareness ratio, and -H _n not only is not the medium noise resulting increases, it becomes thermal stability characteristics are low.
[0007]
In contrast, the squareness ratio, the magnetic recording medium capable of improving the -H _n, transition metals (e.g. Co) and precious metal (e.g. Pd) and the proposed magnetic recording medium having a multi-layer film laminated on the multilayer is (JP-A-6-111403, US Pat. No. 5,660,930).
In recent years, a further increase in recording density of magnetic recording media has been demanded, and accordingly, improvement in noise characteristics has been demanded.
[0008]
However, the conventional magnetic recording medium (with a transition metal / noble metal multilayer film) has a large exchange interaction acting in the in-plane direction of the film. An excellent magnetic recording medium has been demanded. In consideration of application to a perpendicular double-layer film medium excellent in recording and reproduction, a magnetic recording medium having a thin structure immediately below the recording layer is desired.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, a high squareness ratio, maintaining -H _n and the coercivity H _c, and the inclination α of the coercive force near the hysteresis loop reflect the strength of the exchange interaction it is possible to reduce, excellent noise characteristics, and aims to propose a method for producing a magnetic recording medium having a thin structure of the base film thickness.
[0010]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor formed a silicon underlayer on the substrate, and alternately formed Co and Pd on the substrate several times, thereby forming a perpendicular magnetization film. When forming a palladium intermediate layer, a silicon base film is formed to a thickness of 1 nm or more and less than 10 nm, and a palladium intermediate layer is formed thereon by sputtering in an N ₂ addition atmosphere having a partial pressure of 1 to 10%. The film is then heat treated at 200 to 400 ° C. for 10 to 30 minutes to reduce the hysteresis loop slope α (increase the squareness ratio and −H _n ), and improve the noise characteristics and heat resistance fluctuation characteristics. In this case, it was found that a high S / N ratio and high thermal stability can be achieved by forming a palladium intermediate layer between the silicon base film and the perpendicular magnetization film. It has led to the completion of the present invention.
[0011]
That is, the present inventor is a magnetic recording medium in which a silicon base film containing silicon is first provided on a substrate, and a perpendicular magnetization film having an easy axis of magnetization oriented perpendicular to the substrate is provided thereon, There has been proposed a magnetic recording medium characterized in that the perpendicular magnetization film is formed by alternately depositing Co and Pd a plurality of times (Japanese Patent Application No. 2001-286455). In this case, in this proposal, the silicon base film is preferably 10 nm or more in thickness from the viewpoint of coercive force and noise characteristics. However, by forming a palladium intermediate layer on the silicon underlayer in an N ₂ addition atmosphere with a partial pressure of 1 to 10% and further performing a heat treatment at 200 to 400 ° C. for 10 to 30 minutes , the silicon underlayer becomes It has been found that the characteristics of the cobalt / palladium perpendicular magnetic layer can be improved even in a thin range of 10 nm or less, and the present invention has been made.
[0012]
Accordingly, the present invention provides: (1) A silicon base film having a thickness of 1 nm or more and less than 10 nm including silicon is provided on a substrate, a palladium intermediate layer is provided on the silicon base film, and Co and Pd are further provided on the palladium intermediate layer. A magnetic recording medium comprising a perpendicularly magnetized film in which the easy magnetization axis formed by alternately forming a plurality of films is oriented perpendicularly to the substrate ,
The above silicon underlayer is formed on a substrate, and a palladium intermediate layer is formed on this silicon underlayer by sputtering in an inert gas atmosphere with an N ₂ addition with a partial pressure of 1 to 10% , and further a palladium intermediate layer is formed. the method of manufacturing a magnetic recording medium, characterized in that by applying 10 to 30 minutes heat treatment at 200 to 400 ° C. after the, forming the vertical magnetization film on the palladium intermediate layer,
(2) The method for producing a magnetic recording medium according to (1), wherein the palladium intermediate layer has a thickness of 1 to 10 nm,
(3) The method for producing a magnetic recording medium according to (1) or (2), wherein the Pd layer is formed to have a thickness of 0.4 to 1.4 nm.
(4) Co layer, the production of magnetic recording medium according to any one of the thicknesses is characterized in that it is formed such that 0.1～0.6Nm (1) to (3) Method
To provide.
[0013]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the magnetic recording medium of the present invention, a silicon base film containing silicon is provided on a substrate, a palladium intermediate layer is provided thereon, and a perpendicular magnetization film having an easy axis of magnetization oriented perpendicular to the substrate is provided thereon. The perpendicular magnetization film is formed by alternately depositing Co and Pd a plurality of times.
[0014]
FIG. 1 shows an embodiment of the magnetic recording medium of the present invention. In the magnetic recording medium shown here, a silicon underlayer 2 is provided on a substrate 1, and a palladium intermediate layer 3 is provided thereon, Further, a perpendicular magnetization film 4 having an easy axis oriented perpendicular to the substrate is provided thereon, and a protective film 5 and a lubricating film 6 are provided thereon.
[0015]
Here, as the substrate 1, an aluminum alloy substrate (hereinafter referred to as “NiP plated Al substrate”) on which a NiP plating film generally used as a substrate for a magnetic recording medium is formed, a glass substrate, a carbon substrate, a flexible resin substrate. Alternatively, a substrate in which a NiP film is formed on these substrates by a plating method or a dry plating method such as a sputtering method can be used.
[0016]
The silicon base film 2 is made of a material containing silicon, and is particularly preferably silicon. The thickness of the silicon base film 2 is in the range of 1 nm or more and less than 10 nm, and preferably 5 nm. The silicon base film can be formed by a sputtering method.
[0017]
In the present invention, the palladium intermediate layer 3 is formed on the silicon base film 2. This palladium intermediate layer is made of a material containing palladium, and is particularly preferably palladium.
[0018]
In this case, the palladium intermediate layer is formed by a sputtering method using palladium as a target in an N ₂ addition atmosphere. Sputtering is cut with be carried out in conventional manner under an inert gas such as Ar, as described above, the atmosphere and N ₂ gas added atmosphere. Incidentally, N ₂ partial pressure, in order to achieve the object of the present invention, 1-10%, you especially 4% to 6%.
[0019]
The thickness of the palladium intermediate layer is preferably 1 to 10 nm, particularly 1 to 5 nm, particularly 3 to 5 nm. If the palladium intermediate layer is too thin, there is a possibility that the loop inclination α will increase and the medium noise will increase, and if it is too thick, the total film thickness of the silicon underlayer and palladium intermediate layer will increase, resulting in a vertical bilayer film. There is a possibility that a problem that application to a medium becomes difficult may occur.
[0020]
The silicon underlayer and the palladium intermediate layer form the underlayer of the perpendicular magnetization film of the present invention. The total thickness of the silicon underlayer and the palladium intermediate layer is 2 to 20 nm, particularly 5 to 10 nm. It is preferable. If it is too thin, there is a possibility that the loop inclination α will increase and the medium noise will increase, and if it is too thick, the total film thickness of the silicon underlayer and the palladium intermediate layer will increase, and it will be applied to vertical bilayer media. This may cause a problem that it becomes difficult.
[0021]
In the present invention, as described above, after the palladium intermediate layer is formed, heat treatment is performed. In this case, the heat treatment conditions, the substrate temperature 200 to 400 ° C., especially in the 250 to 300 ° C., 10 to 30 minutes, have especially 15-25 minutes line, and as the heat treatment atmosphere, following reduced pressure 2 × 10 ^-7 Torr Is preferred.
[0022]
By performing the heat treatment in this manner, even if the silicon underlayer is thin, the hysteresis loop slope α of the cobalt / palladium laminated perpendicular magnetization film can be reduced and the coercive force can be increased. Here, α reflects the strength of the interaction acting in the in-plane direction of the perpendicular magnetization film, and the smaller the value, the less the interaction between the magnetic particles constituting the perpendicular magnetization film. However, in order to reduce the noise of the recording medium, it is effective to reduce this interaction, that is, to reduce α. From this point of view, the palladium / silicon base film subjected to N ₂ addition and heat treatment is an effective base film for reducing noise in the recording medium.
[0023]
In the present invention, the perpendicular magnetization film 4 is formed on the palladium intermediate layer.
The perpendicular magnetization film 4 is formed by alternately forming Co and Pd a plurality of times, and it is preferable to form the film by sputtering. The thickness of each Pd layer is preferably 0.4 to 1.4 nm (4 to 14 mm), more preferably 0.6 to 1.0 nm. The thickness of each Co layer is preferably 0.1 to 0.6 nm (1 to 6 mm), more preferably 0.1 to 0.4 nm. When this thickness is out of the above range, the coercive force and the reverse domain nucleation magnetic field −H _n are lowered. In addition, noise characteristics are likely to deteriorate. The total thickness of the perpendicular magnetization film is preferably 5 to 50 nm, particularly 10 to 30 nm, and the Co layer and the Pd layer are laminated in a total of 10 to 60 layers, particularly 10 to 40 layers. Preferred to achieve.
[0024]
The perpendicular magnetic film 4 is preferably formed by a sputtering method, but at this time, an atmosphere to which N ₂ is added is preferable. In this case, the N ₂ partial pressure when forming the perpendicular magnetization film 4 is preferably 0.1 to 0.3%. When the partial pressure exceeds the above range, H _c, -H _n is reduced, the noise characteristic may be deteriorated. Further, when the partial pressure is lower than the above range, the effect of adding N ₂ may not be sufficiently exhibited.
[0025]
The protective film 5 is for preventing corrosion of the perpendicular magnetization film 4, preventing damage to the surface of the medium when the head contacts the medium, and ensuring lubrication characteristics between the head and the medium. A material can be used, for example, a single composition of C, SiO ₂ , ZrO ₂ , or a material containing these as a main component and containing other elements can be used.
The thickness of the protective film 5 is desirably 1 to 10 nm (10 to 100 mm).
Lubricant such as perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid or the like can be used for the lubricating film 6.
[0026]
In order to manufacture the magnetic recording medium having the above-described configuration, the silicon base film 2 is formed on the substrate 1 by sputtering or the like, the palladium intermediate layer 3 is further formed as described above, and then the perpendicular magnetization film 4 is formed by sputtering. It is preferable to form. In order to form the perpendicular magnetization film 4 by sputtering, the perpendicular magnetization film 4 is formed by alternately forming a film using a Co target and a Pd target. Sputtering can be performed by a conventional method, and the conditions can be set to normal conditions. However, α can be reduced by adding N ₂ gas when forming the perpendicular magnetization film 4. Next, the protective film 5 is formed by a plasma CVD method, an ion beam method, a sputtering method or the like. Further, the lubricating film 6 is formed by dipping method, spin coating method or the like.
[0027]
In the magnetic recording medium of the above structure, the perpendicular magnetization film 4, by the one formed by sputtering Co and Pd multiple times, it is possible to improve the squareness ratio and -H _n . Furthermore, α can be reduced by adding N ₂ gas. Thereby, medium noise can be reduced and noise characteristics can be improved.
[0028]
Further, in the above manufacturing method, the perpendicular magnetization film 4 is formed by alternately forming films by sputtering using a Co target and a Pd target. At this time, N ₂ gas is added to the atmosphere when the perpendicular magnetization film 4 is formed. Thus, a magnetic recording medium having excellent noise characteristics can be easily manufactured. As described above, the N ₂ partial pressure is preferably 0.1 to 0.3%. Sputtering can be performed by known methods and conditions except that N ₂ is added to the atmosphere. In this case, the sputtering atmosphere can be performed under an inert gas such as Ar, and it is preferable to add N ₂ to this atmosphere.
In the above-described perpendicular magnetization film, the alternating laminated film of Co and Pd may be Co or Pd in the lowermost layer, but is preferably Pd in the lowermost layer.
[0029]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[0030]
[Example]
A cleaned glass substrate (made by OHARA, 2.5 inch outer diameter) is housed in the chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (manufactured by Anerva, SPC-350S special model), and the vacuum inside the chamber is 2 × 10 ⁻ after evacuating until ⁷ Torr, thereby forming a silicon base film made of silicon on a substrate of silicon as a target. At this time, the silicon base film thickness was 5 nm.
[0031]
Next, Pd was used as a target on the silicon base film, and a palladium intermediate layer was formed to 5 nm by sputtering under Ar gas. In this case, as shown in Table 1, N ₂ was added to the sputtering gas at 5 mTorr and the N ₂ partial pressure was 5 vol%, and N ₂ was not added.
[0032]
After the palladium intermediate layer was formed (the film formation was performed at room temperature according to a conventional method), as shown in Table 1, a perpendicular magnetization film was formed directly or after heat treatment. In this case, the heat treatment was performed under the conditions of heating from room temperature to a substrate temperature of 260 ° C., finishing heating in 20 minutes from the start of heating, and naturally cooling in vacuum.
[0033]
In addition, the perpendicular magnetization film was produced by alternately using Co and Pd as targets, respectively, and forming 20 layers of palladium 0.8 nm and cobalt 0.2 nm alternately by sputtering. Sputtering was performed at room temperature under an Ar gas in an atmosphere to which N ₂ was not added.
[0034]
A protective film made of carbon (thickness 10 nm (100 mm)) was formed on the perpendicular magnetization film, and a lubricating film made of perfluoropolyether was formed on the protective film by a dipping method.
[0035]
The magnetostatic characteristics of the magnetic recording media of the above examples were measured using a vibrating sample type magnetic force type (VSM).
Further, the electromagnetic conversion characteristics of these magnetic recording media were measured using a spin stand LS90-S (manufactured by Kyodo Denshi Co.).
For evaluation of the electromagnetic conversion characteristics, a composite thin film magnetic recording head having a giant magnetoresistive (GMR) element in the reproducing section was used as the magnetic head, and the recording conditions were measured at a linear recording density of 200 kFCI.
The above results are shown in Table 1 and FIG.
[0036]
[Table 1]

[0037]
As shown in the results of Table 1 and FIG. 2, the hysteresis of the cobalt / palladium laminated perpendicularly magnetized film is obtained by adding N ₂ to the sputtering gas at the time of forming the palladium intermediate layer and further performing heat treatment after the film formation. The loop inclination α can be reduced, the coercive force can be increased, and when a recording / reproducing test is actually performed, a recording / reproducing test is performed by adding an N ₂ to the sputtering gas and applying a heat-treated base film. The S / N ratio was significantly increased.
[0038]
【The invention's effect】
According to the present invention, the recording / reproducing characteristics are good even when the silicon underlayer is thinner than 10 nm. Further, the base film composed of the silicon base film and the palladium intermediate layer according to the present invention is useful as an intermediate layer in a perpendicular two-layer recording medium having a soft magnetic film as the lowermost layer.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 2 shows a Pd (5 nm) / Si (5 nm) / Pd (5 nm) / Si (5 nm) base film (a) and palladium intermediate layer formed by sputtering in an N ₂ addition atmosphere and further heat-treated. It is a magnetization history curve at the time of using the base film (b) of Si (5 nm).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Silicon base film 3 Palladium intermediate layer 4 Perpendicular magnetization film 5 Protective film 6 Lubricating film

Claims

A silicon base film having a thickness of 1 nm or more and less than 10 nm including silicon is provided on the substrate, a palladium intermediate layer is provided on the silicon base film, and Co and Pd are alternately formed multiple times on the palladium intermediate layer. A method of manufacturing a magnetic recording medium comprising a perpendicularly magnetized film in which an easy axis formed by film is oriented perpendicularly to a substrate ,
The above silicon underlayer is formed on a substrate, and a palladium intermediate layer is formed on this silicon underlayer by sputtering in an inert gas atmosphere with an N ₂ addition with a partial pressure of 1 to 10% , and further a palladium intermediate layer is formed. method of manufacturing a magnetic recording medium, characterized in that by applying 10 to 30 minutes heat treatment at 200 to 400 ° C. after the, forming the vertical magnetization film on the palladium intermediate layer.

2. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the palladium intermediate layer has a thickness of 1 to 10 nm.

3. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the Pd layer is formed so that each thickness is 0.4 to 1.4 nm.

4. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the Co layer is formed so that each thickness is 0.1 to 0.6 nm.