JP4853790B2 - 垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録再生装置 - Google Patents
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Description
なお、中間層に用いるRuの代替的な材料としては、Reが知られているが、Reを使用した場合も中間層材料が割高になることには変わりなく、中間層へのRuおよびReに代わる低廉な材料の適用技術の開発が望まれていた。
特許文献2には、中間層に相当する配向制御膜の材料として、RuおよびReを使用する場合の他に、代替的にGe、Cu、Ni、AuおよびPdなどを用い、かつ、中間層と磁性層とのΔθ50の差を特定の範囲(1〜8度)とする磁気記録媒体が開示されている。この媒体によれば、磁性層成長初期の結晶粒界の形成を促して磁気特性を向上させることができるとされている。
なお、中間層に、Ta、Mo、Mg、Au、Ti、Ag、Dy、Nb、Zr、Cr、V、B、およびSiからなる元素群から選択された少なくとも1種を含ませた場合には、磁性層における結晶粒の微細化および粒径の均一化を実現して、媒体ノイズをさらに低減することができる。
図1は本発明の垂直磁気記録媒体の一例を示す断面模式図である。同図に示すところによれば、垂直磁気記録媒体10は、非磁性基板12と、非磁性基板12上に形成された軟磁性裏打ち層14と、軟磁性裏打ち層14上に形成されたシード層16と、シード層16上に形成された中間層18と、中間層18上に形成された磁性層20と、磁性層20上に形成された保護層22と、保護層22上に形成された潤滑層24とから構成されている。
即ち、まず、ピーク位置決定に際し、表面側に磁性層20が形成された媒体に、入射X線を照射し、回折X線を回折X線検出器によって検出する。検出器の位置は、この検出器によって検出される回折X線の入射X線に対する角度(入射X線の延長線に対する回折X線の角度)が、媒体表面に対する入射X線の入射角θの2倍、すなわち2θとなるように設定する。入射X線を照射する際には、媒体の向きを変化させることにより入射X線の入射角θを変化させるとともに、これに連動させて、検出器の位置を、入射X線に対する回折X線の角度が2θ(すなわち入射X線の入射角θの2倍の角度)を維持するように変化させつつ、回折X線の強度を検出器により測定するθ−2θスキャン法を行う。これによって、回折X線の強度と入射角θとの関係を調べ、回折X線の強度が最大となるような検出器の位置を決定する。この検出器位置における回折X線の入射X線に対する角度2θを、2θpという。得られた角度2θpより、磁性層20表面において支配的な結晶面を知ることができる。
次に、上述した図1に示す本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法について説明する。
(非磁性基板12の洗浄)
非磁性基板12を洗浄する。当該洗浄としては、自然酸化膜を取り除く方法として効果の高い所定の薬品、例えば、酸、もしくはアルカリによる溶液洗浄の他、各種プラズマまたはイオンを用いたドライ洗浄を使用することができる。特に、設計寸法の高精度化、使用薬品から生じる廃液処理、洗浄の自動化等の観点からは、上記ドライ洗浄を用いることが好ましい。
洗浄した非磁性基板12をスパッタ装置に導入する。軟磁性裏打ち層14を所定のターゲットを用いて、各種スパッタ法により形成する。例えば、DCマグネトロンスパッタ法を用いることができる。ここで、スパッタ装置内の雰囲気はアルゴン雰囲気とし、装置内圧力は0.7〜1.5Paとし、装置内温度は加熱なしとし、成膜レートは2〜10nm/秒とし、ターゲットと基板との距離は5〜15nmとすることが好ましい。
軟磁性裏打ち層14上に、シード層16を所定のターゲットを用いて、各種スパッタ法により形成する。例えば、DCマグネトロンスパッタ法を用いることができる。ここで、スパッタ装置内の雰囲気はアルゴン雰囲気とし、装置内圧力は0.7〜2Paとし、装置内温度は加熱なしとし、成膜レートは2〜10nm/秒とし、ターゲットと基板との距離は5〜15nmとすることが好ましい。
シード層16上に、中間層18を所定のターゲットを用いて、各種スパッタ法により形成する。例えば、DCマグネトロンスパッタ法を用いることができる。ここで、スパッタ装置内の雰囲気はアルゴン雰囲気とし、装置内圧力は2.5〜12Paとし、装置内温度は加熱なしとし、成膜レートは2〜10nm/秒とし、ターゲットと基板との距離は5〜15nmとすることが好ましい。
中間層18上に、磁性層20を所定のターゲットを用いて、各種スパッタ法により形成する。例えば、DCマグネトロンスパッタ法を用いることができる。ここで、スパッタ装置内の雰囲気はアルゴン雰囲気とし、装置内圧力は0.7〜4Paとし、装置内温度は加熱なしとし、成膜レートは2〜10nm/秒とし、ターゲットと基板との距離は5〜15nmとすることが好ましい。
非磁性基板12上に、軟磁性裏打ち層14、シード層16、中間層18および磁性層20が順に形成された積層体をスパッタ装置から真空装置に移し、磁性層20上に、保護層22を、CVD法により形成することができる。
なお、保護層22の他の形成方法としては、カーボンターゲットを用いたスパッタ法、およびイオンビーム法等が挙げられ、これらの方法は公知の態様を採用することができる。
特に、CVD法またはイオンビーム法を用いた場合には、保護層22を薄くすることができ、高記録密度をより高いレベルで実現できる。
最後に、保護層22が形成された積層体を、真空装置から取り出し、保護層22上に、潤滑層24を、ディップ法により形成し、本発明の垂直磁気記録媒体を得る。
上述のようにして得られた本発明の垂直磁気記録媒体と、他の所定の構成部材である、磁気ヘッド、ボイスコイルモーター、および制御回路等とを適宜組み合わせて、垂直磁気記録再生装置を得る。当該装置の形成に際しては、粉塵に留意する。
<磁気記録媒体の作製>
(実施例1)
非磁性基板として、直径65mm、板厚0.635mmの化学強化ガラス基板(HOYA社製N−10ガラス基板)を用意した。これを超音波法にて洗浄し、スパッタ装置内に導入後、Co−8Zr−5Nb(数字は引き続く元素のat%を表し、Zrが8at%、Nbが5at%、残部がCoであることを表す。以下同様。)ターゲットを用いてCoZrNb軟磁性裏打ち層を100nmの膜厚で形成した。次いで、Ni−12Fe−8Bターゲットを用いて、シード層を5nmの膜厚で形成した。さらに、Zn−33Ta−8Crターゲットを用いて中間層をArガス圧5.0Pa下で10nmの膜厚で形成した。続いて、磁性層を90モル%(Co−8Cr−16Pt)−10モル%SiO2ターゲットを用いて、Arガス圧4.0Pa下で膜厚15nmで形成した。引き続き、積層体を真空装置に移し、カーボン保護層をCVD法により膜厚4nmで形成した後、真空装置から取り出した。これらの成膜は、カーボン保護層を除き、全てDCマグネトロンスパッタリング法により行った。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑層を膜厚2nmでディップ法により形成した。以上のようにして垂直磁気記録媒体を得た。
中間層のターゲット組成をZn−12Cr−10Au−2Nbとしたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
中間層のターゲット組成をZn−33Nb−8Crとしたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
中間層のターゲット組成をZn−17Dy−12Vとしたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
非磁性基板として、NiPメッキを施したAl合金基板を用いたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
中間層のターゲット組成をRuとしたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
中間層のターゲット組成をZn−40W−20Auとしたこと以外は、実施例1と同様にして垂直磁気記録媒体を作製した。
実施例1〜5および比較例1,2の各垂直磁気記録媒体について、磁性層の結晶面の傾き分布を示すΔθ50を評価、媒体(メディア)の信号対雑音比(以下、「SNRm」と称する)、および中間層の値段、ならびに磁性層の結晶粒径を評価した。
各項目の評価結果を表1に示す。
また、実施例2は、実施例1と比較すると、Δθ50が0.2(deg)小さく、粒径が0.5(nm)小さくなっており、Δθ50と粒径についてさらに改善がされていることが判る。これは、実施例2の中間層は、ターゲット組成として4種類の元素を用いたため、特に中間層の粒径の微細化が促進され、これに伴い磁性層の粒径も微細化され、結果的にさらに優れたSNRmを得ることができたものであると考えられる。
また、実施例3は、実施例1,2と比較すると、Δθ50がさらに小さく、粒径もさらに小さくなっており、Δθ50と粒径についてさらに改善がされていることが判る。これは、実施例3の中間層は、Nbの添加量が多いため、特に中間層の粒径の微細化が一層促進され、これに伴い磁性層の粒径も一層微細化され、結果的にさらに一層優れたSNRmを得ることができたものであると考えられる。
また、実施例5は、非磁性基板を実施例1の化学強化ガラスからNiPメッキAl合金に変更したものであるが、化学強化ガラスと比較しても、SNRmに変化はほとんど見られない。
12 非磁性基板
14 軟磁性裏打ち層
16 シード層
18 中間層
20 磁性層
22 保護層
24 潤滑層
Claims (5)
- 非磁性基板と、前記非磁性基板上に形成された軟磁性裏打ち層と、前記軟磁性裏打ち層上に形成されたシード層と、前記シード層上に形成された中間層と、前記中間層上に形成された磁性層と、前記磁性層上に形成された保護層とを含む垂直磁気記録媒体において、
前記中間層が、Znを55at%以上76at%以下含むhcp構造の合金からなり、
前記中間層が、Ta、Mo、Mg、Au、Ti、Ag、Dy、Nb、およびZrからなる第1の元素群から選択された少なくとも1種と、CrおよびVからなる第2の元素群から選択された少なくとも1種とをさらに含み、前記第1および第2の元素群の割合が、24〜45at%であり、
前記磁性層が、Coを含むhcp構造の合金を含み、かつ
前記磁性層の配向面(0002)のΔθ50が、1.5°〜4°であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。 - 前記磁性層が、Pt、Cr、SiおよびOからなる元素群から選択された少なくとも1種を含むことを特徴とする、請求項1に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記磁性層が、グラニュラー構造であることを特徴とする、請求項2に記載の垂直磁気記録媒体。
- 前記非磁性基板が、アルミニウム、ガラス、およびシリコンのいずれかを含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体を具える、垂直磁気記録再生装置。
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