JP5244678B2 - Method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、磁気記録媒体の製造方法及び磁気記録再生装置に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic recording medium and a magnetic recording / reproducing apparatus.

磁気記録再生装置の一種であるハードディスク装置(HDD)は、現在その記録密度が年率50%以上で増えており、今後もその傾向は続くと言われている。それに伴って高記録密度に適した磁気ヘッド及び磁気記録媒体の開発が進められている。   The recording density of a hard disk drive (HDD), which is a kind of magnetic recording / reproducing device, is currently increasing at an annual rate of 50% or more, and it is said that this trend will continue in the future. Along with this, development of magnetic heads and magnetic recording media suitable for high recording density is underway.

現在、市販されている磁気記録再生装置に搭載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垂直に配向した、いわゆる垂直磁気記録媒体である。垂直磁気記録媒体は、高記録密度化した際にも、記録ビット間の境界領域における反磁界の影響が小さく、鮮明なビット境界が形成されるため、ノイズの増加が抑えられる。しかも高記録密度化に伴う記録ビット体積の減少が少なくて済むため、熱揺らぎ効果にも強い。このため、近年大きな注目を集めており、垂直磁気記録に適した媒体の構造が提案されている。   Currently, a magnetic recording medium mounted on a commercially available magnetic recording / reproducing apparatus is a so-called perpendicular magnetic recording medium in which an easy axis of magnetization in a magnetic film is oriented mainly vertically. Even when the recording density of the perpendicular magnetic recording medium is increased, the influence of the demagnetizing field in the boundary region between the recording bits is small and a clear bit boundary is formed, so that an increase in noise can be suppressed. In addition, since the recording bit volume decreases with the increase in recording density, the thermal fluctuation effect is strong. For this reason, in recent years, much attention has been paid and a medium structure suitable for perpendicular magnetic recording has been proposed.

また、磁気記録媒体の更なる高記録密度化という要望に応えるべく、垂直磁性層に対する書き込み能力に優れた単磁極ヘッドを用いることが検討されている。このような単磁極ヘッドに対応するために、記録層である垂直磁性層と非磁性基板との間に、軟磁性材料からなる軟磁性下地層を設けることにより、単磁極ヘッドと磁気記録媒体との間における磁束の出入りの効率を向上させた、いわゆる2層磁気記録媒体が提案されている。   In order to meet the demand for higher recording density of magnetic recording media, it has been studied to use a single-pole head having excellent writing ability for the perpendicular magnetic layer. In order to deal with such a single magnetic pole head, a soft magnetic underlayer made of a soft magnetic material is provided between a perpendicular magnetic layer as a recording layer and a nonmagnetic substrate. A so-called two-layer magnetic recording medium has been proposed in which the efficiency of magnetic flux entry and exit between the two is improved.

すなわち、この2層磁気記録媒体には、軟磁性下地層の鏡像効果により、磁気記録ヘッドの主磁極からの記録磁界を強め、記録磁界を空間的に集中させて記録磁界の勾配を増大させる働きがある。   In other words, this two-layer magnetic recording medium has a function of increasing the recording magnetic field gradient by spatially concentrating the recording magnetic field by strengthening the recording magnetic field from the main magnetic pole of the magnetic recording head by the mirror image effect of the soft magnetic underlayer. There is.

しかしながら、単に軟磁性下地層を設けた磁気記録媒体を用いただけでは、記録再生時の記録再生特性や、熱揺らぎ耐性、記録分解能において満足できるものではなく、これらの特性に優れた磁気記録媒体が要望されている。   However, simply using a magnetic recording medium provided with a soft magnetic underlayer is not satisfactory in recording / reproduction characteristics, thermal fluctuation resistance, and recording resolution at the time of recording / reproduction. A magnetic recording medium excellent in these characteristics is not available. It is requested.

例えば、下記特許文献1には、非磁性基板上に裏打磁性層を介して垂直磁化膜及び保護潤滑膜が設けられた垂直磁気記録媒体において、裏打ち磁性層を反強磁性結合させることにより、裏打ち磁性層の磁壁から発生する漏れ磁束が再生ヘッドに流入するのを防ぐと共に、裏打ち磁性層中に存在する磁壁が容易に動かないように固定し、低ノイズ特性を持つ垂直磁気記録媒体を実現することが記載されている。   For example, in Patent Document 1 below, in a perpendicular magnetic recording medium in which a perpendicular magnetic film and a protective lubricating film are provided on a nonmagnetic substrate via a backing magnetic layer, the backing magnetic layer is antiferromagnetically coupled to the backing magnetic layer. A magnetic flux leakage generated from the magnetic wall of the magnetic layer is prevented from flowing into the read head, and the magnetic wall present in the backing magnetic layer is fixed so that it does not move easily, thereby realizing a perpendicular magnetic recording medium having low noise characteristics. It is described.

また、下記特許文献2には、軟磁性層を複数層から形成し、各軟磁性層の間に分離層を設けることにより、軟磁性層の透磁率を高め、磁気記録層の磁化遷移領域の漏れ磁場や磁気ヘッドからの磁場を軟磁性層に引き込み、磁気記録層に記録された磁気を安定化させ、また磁気ヘッドからの書き込み磁場をより効果的に引き出すことが記載されている。   In Patent Document 2 below, a soft magnetic layer is formed from a plurality of layers, and a separation layer is provided between the soft magnetic layers, thereby increasing the magnetic permeability of the soft magnetic layer and reducing the magnetization transition region of the magnetic recording layer. It is described that a leakage magnetic field or a magnetic field from a magnetic head is drawn into a soft magnetic layer, the magnetism recorded in the magnetic recording layer is stabilized, and a writing magnetic field from the magnetic head is more effectively drawn out.

なお、下記特許文献3には、軟磁性膜を形成する際の成膜ガス圧を2Pa以上30Pa以下とするため、成膜ガスとしては、Ne、Ar、Kr、Xeのうち1種以上を用いることが記載されている。また、これによって軟磁性膜における磁壁の形成を抑え、スパイク状ノイズの発生を防ぐことができる旨が記載されている。   In Patent Document 3 below, in order to set the film forming gas pressure when forming the soft magnetic film to 2 Pa to 30 Pa, one or more of Ne, Ar, Kr, and Xe are used as the film forming gas. It is described. Further, it is described that this can suppress the formation of domain walls in the soft magnetic film and prevent the occurrence of spike noise.

また、下記特許文献4には、マグネトロンスパッタリングにより軟磁性層を製造するに際し、Arよりも原子半径の大きなXe及び/又はKrを用いることにより成膜速度が高く保たれ、所望の膜厚を有する軟磁性層を短時間、低コストで製造することができる旨が記載されている。   Further, in Patent Document 4 below, when a soft magnetic layer is produced by magnetron sputtering, the film forming speed is kept high by using Xe and / or Kr having an atomic radius larger than that of Ar, and a desired film thickness is obtained. It is described that a soft magnetic layer can be produced in a short time and at low cost.

特開2001−331920号公報JP 2001-331920 A 特開2001−250223号公報JP 2001-250223 A 特開2004−030740号公報JP 2004-030740 A 特開2004−234746号公報JP 2004-234746 A

上述した垂直磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置において、軟磁性下地層の磁壁から発生する漏れ磁束が磁気ヘッドに流入することを防止し、軟磁性下地層中に存在する磁壁が容易に動かないように固定し、低ノイズ特性を実現するためには、軟磁性下地層を複数層から構成し、各層を反強磁性結合(アンチ・フェロ・カップリング結合、以下、AFC結合と呼ぶ。)させることが好ましい。   In the magnetic recording / reproducing apparatus using the perpendicular magnetic recording medium described above, leakage magnetic flux generated from the domain wall of the soft magnetic underlayer is prevented from flowing into the magnetic head, and the domain wall existing in the soft magnetic underlayer easily moves. In order to achieve low noise characteristics, the soft magnetic underlayer is composed of a plurality of layers, and each layer is antiferromagnetic coupling (anti-ferro coupling coupling, hereinafter referred to as AFC coupling). It is preferable to make it.

しかしながら、磁気記録媒体の最下層にこのような複雑な多層構造を設けると、磁気記録媒体の表面粗さが悪化し、これにより磁気記録媒体のスクラッチ耐性が低下することが、本発明者の研究により明らかになった。これは、基板表面が各層のスパッタリング成膜開始前後に汚染され、この汚染物が膜全体としての密度を低下させ、また成長面の粗度を高めているものと考えられる。また、スパッタに用いるガス粒子が膜中に混入することも膜の密度低下の原因となっている。   However, the inventor's research shows that when such a complicated multilayer structure is provided in the lowermost layer of the magnetic recording medium, the surface roughness of the magnetic recording medium is deteriorated, and thereby the scratch resistance of the magnetic recording medium is lowered. It became clear. This is presumably because the surface of the substrate is contaminated before and after the start of sputtering of each layer, and this contaminant reduces the density of the entire film and increases the roughness of the growth surface. Also, gas particles used for sputtering are mixed into the film, which causes a decrease in the density of the film.

本発明は、このような従来の事情に鑑みて提案されたものであり、軟磁性下地層の密度を高め、また表面粗度を低下させることによって、更なる高記録密度化に対応することを可能とした磁気記録媒体の製造方法、並びにそのような方法により製造された磁気記録媒体を備える磁気記録再生装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and is intended to cope with higher recording density by increasing the density of the soft magnetic underlayer and decreasing the surface roughness. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a magnetic recording medium, and a magnetic recording / reproducing apparatus including the magnetic recording medium manufactured by such a method.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、軟磁性層をスパッタリング法で形成する際のスパッタリングガスとしてKr又はXeを用い、スパッタリングガスの圧力を0.3Pa以下とすることによって、高エネルギーのスパッタリング粒子を生成することが可能となり、また、膜中に混入するガス粒子も減少し、密度が高く緻密且つ平坦性の高い軟磁性下地層が形成可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor uses Kr or Xe as the sputtering gas when forming the soft magnetic layer by the sputtering method, and the sputtering gas pressure is set to 0.3 Pa or less. By this, it becomes possible to generate high-energy sputtered particles, and gas particles mixed in the film are reduced, and it is found that a soft magnetic underlayer having a high density and a high flatness can be formed. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、以下の手段を提供する。
(1) 少なくとも非磁性基板の上に、複数の軟磁性層を反強磁性結合させた軟磁性下地層と、磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性層をスパッタリング法で形成し、スパッタリングガスとしてKr又はXeを用い、このスパッタリングガスの圧力を0.3Pa以下とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
(2) 前記スパッタリングガスの圧力を0.1Pa以下とすることを特徴とする前項(1)に記載の磁気記録媒体の製造方法
That is, the present invention provides the following means.
(1) a soft magnetic underlayer in which a plurality of soft magnetic layers are antiferromagnetically coupled on at least a nonmagnetic substrate, and a perpendicular magnetic layer whose easy axis is oriented perpendicularly to the nonmagnetic substrate; A method for producing a magnetic recording medium comprising:
A method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the soft magnetic layer is formed by a sputtering method, Kr or Xe is used as a sputtering gas, and the pressure of the sputtering gas is set to 0.3 Pa or less.
(2) A method of manufacturing a magnetic recording medium according to the pressure of the sputtering gas in the preceding paragraph (1), characterized in that the 0.1Pa or less.

以上のように、本発明によれば、密度が高く緻密で平坦性の高い軟磁性下地層を形成することが可能となるため、その上に形成される磁性層等の表面も平滑化し、表面平滑性の高い磁気記録媒体を製造することが可能となる。また、このような磁気記録媒体を用いた場合には、磁気ヘッドの浮上高さを低減することが可能となり、磁気記録再生装置の電磁変換特性を高めることが可能となる。また、このような磁気記録媒体では、積層構造のベースとなる軟磁性下地層の硬度が高まるため、媒体表面におけるスクラッチ耐性を高めることが可能となる。したがって、信頼性の高い磁気記録再生装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to form a soft magnetic underlayer having a high density and a high density, and the surface of the magnetic layer or the like formed thereon is also smoothed, It becomes possible to manufacture a magnetic recording medium with high smoothness. Further, when such a magnetic recording medium is used, the flying height of the magnetic head can be reduced, and the electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording / reproducing apparatus can be improved. Further, in such a magnetic recording medium, the hardness of the soft magnetic underlayer serving as the base of the laminated structure is increased, so that the scratch resistance on the medium surface can be increased. Therefore, it is possible to provide a highly reliable magnetic recording / reproducing apparatus.

本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the magnetic recording medium manufactured by applying this invention. 図1に示す磁気記録媒体の積層構造を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the laminated structure of the magnetic recording medium shown in FIG. 磁気記録再生装置の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus.

以下、本発明を適用した磁気記録媒体及び磁気記録再生装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らないものとする。   Hereinafter, a magnetic recording medium and a magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features easy to understand, there are cases where the portions that become the features are enlarged for the sake of convenience, and the dimensional ratios of the respective components are not always the same as the actual ones. Make it not exist.

(磁気記録媒体の製造方法)
本発明は、少なくとも非磁性基板の上に、複数の軟磁性層を反強磁性結合させた軟磁性下地層と、磁化容易軸が非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、軟磁性層をスパッタリング法で形成し、スパッタリングガスとしてKr又はXeを用い、このスパッタリングガスの圧力を0.3Pa以下とすることを特徴とする。
(Method of manufacturing magnetic recording medium)
The present invention includes a soft magnetic underlayer in which a plurality of soft magnetic layers are antiferromagnetically coupled on at least a nonmagnetic substrate, and a perpendicular magnetic layer having an easy axis of magnetization oriented perpendicularly to the nonmagnetic substrate. A soft magnetic layer is formed by sputtering, Kr or Xe is used as a sputtering gas, and the pressure of the sputtering gas is 0.3 Pa or less. To do.

Figure 0005244678
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なお、本発明では、ガス圧の測定に正確を期するため、真空計及び測定場所に注意して評価している。すなわち、Ar、Kr、Xeなどの不活性ガスはそれぞれ電離度が大きく異なるために、電離真空計では正確なガス圧を求めることが困難となる。そこで、本発明では、各不活性ガスのガス圧は、電離度の影響を受けない隔膜真空計にて評価した。また、ガス圧の測定場所は、なるべく放電空間に近いカソード近傍とした。   In the present invention, in order to accurately measure the gas pressure, the vacuum gauge and the measurement place are carefully evaluated. That is, since inert gases such as Ar, Kr, and Xe have greatly different ionization degrees, it is difficult to obtain an accurate gas pressure with an ionization vacuum gauge. Therefore, in the present invention, the gas pressure of each inert gas was evaluated with a diaphragm vacuum gauge that is not affected by the degree of ionization. The gas pressure was measured near the cathode as close to the discharge space as possible.

ここで、不活性ガスであるHe、Ne、Ar、Kr、Xeの原子量、イオン化ポテンシャル[eV]、原子半径[Å]をそれぞれ表1に示す。
従来、スパッタリングガスとしては、Arなどの不活性ガスが用いられている。一方、本発明で軟磁性層のスパッタリングに使用するKr又はXeは、従来使用されていたArに比べ、イオン化ポテンシャルが低い。
Here, Table 1 shows the atomic weight, ionization potential [eV], and atomic radius [Å] of He, Ne, Ar, Kr, and Xe, which are inert gases.
Conventionally, an inert gas such as Ar is used as the sputtering gas. On the other hand, Kr or Xe used for sputtering the soft magnetic layer in the present invention has a lower ionization potential than Ar conventionally used.

したがって、本発明では、軟磁性層をスパッタリングにより形成する際に、スパッタリングガスとしてKr又はXeを用いることで、Arを用いる場合に比べて低圧で放電させることが可能となり、このスパッタリングガスの圧力を下げることができる。   Therefore, in the present invention, when the soft magnetic layer is formed by sputtering, Kr or Xe can be used as a sputtering gas, so that the discharge can be performed at a lower pressure than when Ar is used. Can be lowered.

また、本発明者の検討によると、磁気記録媒体の軟磁性下地層として一般的に使用される軟磁性合金に対して、Arのスパッタリング可能なガス圧は0.4Pa以上であるのに対して、Kr又はXeのスパッタリング可能なガス圧は0.01Pa以上である。   Further, according to the study of the present inventor, the Ar sputterable gas pressure is 0.4 Pa or higher for the soft magnetic alloy generally used as the soft magnetic underlayer of the magnetic recording medium. The gas pressure capable of sputtering Kr or Xe is 0.01 Pa or more.

なお、上記軟磁性合金としては、例えば、CoFe系合金(CoFeTaZr、CoFeZrNbなど。)、CoZr系合金(CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMoなど。)、FeCo系合金(FeCo、FeCoVなど。)、FeNi系合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSiなど。)、FeAl系合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlOなど。)、FeCr系合金(FeCr、FeCrTi、FeCrCuなど。)、FeTa系合金(FeTa、FeTaC、FeTaNなど。)、FeMg系合金(FeMgOなど。)、FeZr系合金(FeZrNなど。)、FeC系合金、FeN系合金、FeSi系合金、FeP系合金、FeNb系合金、FeHf系合金、FeB系合金などを挙げることができる。   Examples of the soft magnetic alloy include CoFe alloys (CoFeTaZr, CoFeZrNb, etc.), CoZr alloys (CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, CoZrMo, etc.), FeCo alloys (FeCo, FeCoV, etc.), and FeNi alloys. Alloys (FeNi, FeNiMo, FeNiCr, FeNiSi, etc.), FeAl alloys (FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, etc.), FeCr alloys (FeCr, FeCrTi, FeCrCu, etc.), FeTa alloys (FeTa, FeTaC, etc.) , FeTaN, etc.), FeMg alloys (FeMgO, etc.), FeZr alloys (FeZrN, etc.), FeC alloys, FeN alloys, FeSi alloys, FeP alloys, FeNb alloys, eHf-based alloy, and the like can be given FeB-based alloy.

特に、上記軟磁性合金をKr又はXeを用いて、ガス圧を0.1Pa〜0.3Paの範囲内で、スパッタリングによる軟磁性下地層の成膜を行うと、この軟磁性下地層の緻密性が高まり、また平坦性の高い軟磁性下地層を形成することが可能となる。これは、スパッタリングの圧力が下がり、膜中へのガス粒子の混入が減少し、またスパッタ粒子の質量も高まるため、スパッタ粒子が高エネルギーになり、膜の密度、平坦性が高まったものと考えられる。   In particular, when the soft magnetic underlayer is formed by sputtering using Kr or Xe as the soft magnetic alloy and a gas pressure in the range of 0.1 Pa to 0.3 Pa, the density of the soft magnetic underlayer is reduced. In addition, a soft magnetic underlayer having high flatness can be formed. This is because the sputtering pressure is reduced, gas particles are mixed into the film, and the mass of the sputtered particles is increased, so that the sputtered particles become high energy and the density and flatness of the film are increased. It is done.

図1は、本発明を適用して製造される磁気記録媒体の一例を示したものである。
この磁気記録媒体は、図1に示すように、非磁性基板1の上に、軟磁性下地層2と、配向制御層3と、垂直磁性層4と、炭素保護層5と、潤滑層6とを順次積層した構造を有している。
FIG. 1 shows an example of a magnetic recording medium manufactured by applying the present invention.
As shown in FIG. 1, this magnetic recording medium includes a soft magnetic underlayer 2, an orientation control layer 3, a perpendicular magnetic layer 4, a carbon protective layer 5, and a lubricating layer 6 on a nonmagnetic substrate 1. Are sequentially stacked.

このうち、軟磁性下地層2と配向制御層3とが下地層を構成している。また、軟磁性下地層2は、スペーサ層2bを介してAFC(アンチ・フェロ・カップリング)結合された2層の軟磁性層2aを含む。垂直磁性層4は、下層の磁性層4aと、中層の磁性層4bと、上層の磁性層4cとの3層を含み、磁性層4aと磁性層4bの間で非磁性層7aを、磁性層4bと磁性層4cの間で非磁性層7bを挟み込むことで、これら磁性層4a〜4cと非磁性層7a,7bとが交互に積層された構造を有している。   Among these, the soft magnetic underlayer 2 and the orientation control layer 3 constitute an underlayer. The soft magnetic underlayer 2 includes two soft magnetic layers 2a that are AFC (anti-ferro-coupled) coupled via a spacer layer 2b. The perpendicular magnetic layer 4 includes three layers of a lower magnetic layer 4a, an intermediate magnetic layer 4b, and an upper magnetic layer 4c, and the nonmagnetic layer 7a is formed between the magnetic layer 4a and the magnetic layer 4b. By sandwiching the nonmagnetic layer 7b between 4b and the magnetic layer 4c, the magnetic layers 4a to 4c and the nonmagnetic layers 7a and 7b are alternately stacked.

非磁性基板1としては、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属材料からなる金属基板を用いてもよく、例えば、ガラスや、セラミック、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなる非金属基板を用いてもよい。また、これら金属基板や非金属基板の表面に、例えばメッキ法やスパッタ法などを用いて、NiP層又はNiP合金層が形成されたものを用いることもできる。   As the nonmagnetic substrate 1, for example, a metal substrate made of a metal material such as aluminum or an aluminum alloy may be used. For example, a nonmetal substrate made of a nonmetal material such as glass, ceramic, silicon, silicon carbide, or carbon. May be used. In addition, it is also possible to use a substrate in which a NiP layer or a NiP alloy layer is formed on the surface of the metal substrate or nonmetal substrate by using, for example, a plating method or a sputtering method.

ガラス基板としては、例えば、アモルファスガラスや結晶化ガラスなどを用いることができ、アモルファスガラスとしては、例えば、汎用のソーダライムガラスや、アルミノシリケートガラスなどを用いることができる。また、結晶化ガラスとしては、例えば、リチウム系結晶化ガラスなどを用いることができる。セラミック基板としては、例えば、汎用の酸化アルミニウムや、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体、又はこれらの繊維強化物などを用いることができる。   As the glass substrate, for example, amorphous glass or crystallized glass can be used, and as the amorphous glass, for example, general-purpose soda lime glass or aluminosilicate glass can be used. In addition, as the crystallized glass, for example, lithium-based crystallized glass can be used. As the ceramic substrate, for example, general-purpose aluminum oxide, a sintered body mainly composed of aluminum nitride, silicon nitride, or the like, or a fiber reinforced material thereof can be used.

非磁性基板1は、その平均表面粗さ(Ra)が2nm(20Å)以下、好ましくは1nm以下であるとことが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、表面の微小うねり(Wa)が0.3nm以下(より好ましくは0.25nm以下。)であることが、磁気ヘッドを低浮上させた高記録密度記録に適している点から好ましい。また、端面のチャンファー部の面取り部と、側面部との少なくとも一方の表面平均粗さ(Ra)が10nm以下(より好ましくは9.5nm以下。)のものを用いることが、磁気ヘッドの飛行安定性にとって好ましい。なお、微少うねり(Wa)は、例えば、表面荒粗さ測定装置P−12(KLM−Tencor社製)を用い、測定範囲80μmでの表面平均粗さとして測定することができる。   The nonmagnetic substrate 1 preferably has an average surface roughness (Ra) of 2 nm (20 mm) or less, preferably 1 nm or less from the viewpoint of suitable for high recording density recording with a magnetic head flying low. Further, it is preferable that the surface fine waviness (Wa) is 0.3 nm or less (more preferably 0.25 nm or less) from the viewpoint of being suitable for high recording density recording with the magnetic head flying low. In addition, it is possible to use a magnetic head having a chamfered portion at the end face and a surface average roughness (Ra) of at least one of the side surface portion of 10 nm or less (more preferably 9.5 nm or less). Preferred for stability. In addition, microwaviness (Wa) can be measured as surface average roughness in a measuring range of 80 μm, for example, using a surface roughness measuring device P-12 (manufactured by KLM-Tencor).

また、非磁性基板1は、Co又はFeが主成分となる軟磁性下地層2と接することで、表面の吸着ガスや、水分の影響、基板成分の拡散などにより、腐食が進行する可能性がある。この場合、非磁性基板1と軟磁性下地層2の間に密着層を設けることが好ましく、これにより、これらを抑制することが可能となる。なお、密着層の材料としては、例えば、Cr、Cr合金、Ti、Ti合金など適宜選択することが可能である。また、密着層の厚みは2nm(30Å)以上であることが好ましい。   Further, when the nonmagnetic substrate 1 is in contact with the soft magnetic underlayer 2 mainly composed of Co or Fe, there is a possibility that the corrosion progresses due to the adsorption gas on the surface, the influence of moisture, the diffusion of the substrate components, and the like. is there. In this case, it is preferable to provide an adhesion layer between the nonmagnetic substrate 1 and the soft magnetic underlayer 2, thereby suppressing these. In addition, as a material of the adhesion layer, for example, Cr, Cr alloy, Ti, Ti alloy, or the like can be selected as appropriate. The thickness of the adhesion layer is preferably 2 nm (30 mm) or more.

軟磁性下地層2は、磁気ヘッドから発生する磁束の基板面に対する垂直方向成分を大きくするために、また情報が記録される垂直磁性層4の磁化の方向をより強固に非磁性基板1と垂直な方向に固定するために設けられている。この作用は、特に記録再生用の磁気ヘッドとして垂直記録用の単磁極ヘッドを用いる場合に、より顕著なものとなる。   The soft magnetic underlayer 2 increases the component of the magnetic flux generated from the magnetic head in the direction perpendicular to the substrate surface, and further strengthens the direction of magnetization of the perpendicular magnetic layer 4 on which information is recorded to be perpendicular to the nonmagnetic substrate 1. It is provided to fix in any direction. This effect becomes more conspicuous particularly when a single pole head for perpendicular recording is used as a magnetic head for recording and reproduction.

軟磁性下地層2としては、例えば、Feや、Ni、Coなどを含む軟磁性材料を用いることができる。具体的な軟磁性材料としては、例えば、CoFe系合金(CoFeTaZr、CoFeZrNbなど。)、FeCo系合金(FeCo、FeCoVなど。)、FeNi系合金(FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSiなど。)、FeAl系合金(FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlOなど。)、FeCr系合金(FeCr、FeCrTi、FeCrCuなど。)、FeTa系合金(FeTa、FeTaC、FeTaNなど。)、FeMg系合金(FeMgOなど。)、FeZr系合金(FeZrNなど。)、FeC系合金、FeN系合金、FeSi系合金、FeP系合金、FeNb系合金、FeHf系合金、FeB系合金などを挙げることができる。   As the soft magnetic underlayer 2, for example, a soft magnetic material containing Fe, Ni, Co, or the like can be used. Specific examples of soft magnetic materials include CoFe alloys (CoFeTaZr, CoFeZrNb, etc.), FeCo alloys (FeCo, FeCoV, etc.), FeNi alloys (FeNi, FeNiMo, FeNiCr, FeNiSi, etc.), and FeAl. Alloys (FeAl, FeAlSi, FeAlSiCr, FeAlSiTiRu, FeAlO, etc.), FeCr alloys (FeCr, FeCrTi, FeCrCu, etc.), FeTa alloys (FeTa, FeTaC, FeTaN, etc.), FeMg alloys (FeMgO, etc.), Examples thereof include FeZr alloys (FeZrN, etc.), FeC alloys, FeN alloys, FeSi alloys, FeP alloys, FeNb alloys, FeHf alloys, FeB alloys, and the like.

また、軟磁性下地層2としては、Feを60at%(原子%)以上含有するFeAlO、FeMgO、FeTaN、FeZrN等の微結晶構造、又は微細な結晶粒子がマトリクス中に分散されたグラニュラー構造を有する材料を用いることができる。   The soft magnetic underlayer 2 has a microcrystalline structure such as FeAlO, FeMgO, FeTaN, FeZrN or the like containing Fe of 60 at% (atomic%) or more, or a granular structure in which fine crystal particles are dispersed in a matrix. Materials can be used.

その他にも、軟磁性下地層2としては、Coを80at%以上含有し、Zr、Nb、Ta、Cr、Mo等のうち少なくとも1種を含有し、アモルファス構造を有するCo合金を用いることができる。この具体的な材料としては、例えば、CoZr、CoZrNb、CoZrTa、CoZrCr、CoZrMo系合金などを好適なものとして挙げることができる。   In addition, as the soft magnetic underlayer 2, a Co alloy containing 80 at% or more of Co, containing at least one of Zr, Nb, Ta, Cr, Mo and the like and having an amorphous structure can be used. . Specific examples of the specific material include CoZr, CoZrNb, CoZrTa, CoZrCr, and CoZrMo-based alloys.

軟磁性下地層2の保磁力Hcは、100Oe以下(好ましくは20Oe以下。)とすることが好ましい。なお、1Oeは79A/mである。この保磁力Hcが上記範囲を超えると、軟磁気特性が不十分となり、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。   The coercive force Hc of the soft magnetic underlayer 2 is preferably 100 Oe or less (preferably 20 Oe or less). 1 Oe is 79 A / m. When the coercive force Hc exceeds the above range, the soft magnetic characteristics are insufficient, and the reproduced waveform is changed from a so-called rectangular wave to a distorted waveform, which is not preferable.

軟磁性下地層2の飽和磁束密度Bsは、0.6T以上(好ましくは1T以上)とすることが好ましい。このBsが上記範囲未満であると、再生波形がいわゆる矩形波から歪みをもった波形になるため好ましくない。   The saturation magnetic flux density Bs of the soft magnetic underlayer 2 is preferably 0.6 T or more (preferably 1 T or more). If this Bs is less than the above range, the reproduced waveform becomes a waveform having distortion from a so-called rectangular wave, which is not preferable.

また、軟磁性下地層2の飽和磁束密度Bs(T)と軟磁性下地層2の層厚t(nm)との積Bs・t(T・nm)は、15T・nm以上(好ましくは25T・nm以上)であることが好ましい。このBs・tが上記範囲未満であると、再生波形が歪みを持つようになり、OW(OverWrite)特性(記録特性)が悪化するため好ましくない。   The product Bs · t (T · nm) of the saturation magnetic flux density Bs (T) of the soft magnetic underlayer 2 and the layer thickness t (nm) of the soft magnetic underlayer 2 is 15 T · nm or more (preferably 25 T · nm). nm or more). If this Bs · t is less than the above range, the reproduced waveform will be distorted and the OW (OverWrite) characteristic (recording characteristic) will be deteriorated.

軟磁性下地層2は、2層の軟磁性層2aの間に、スペーサ層2bとしてRu膜が設けられている。また、Ru膜の膜厚を調整することで、2層の軟磁性層2aがAFC構造となり、このようなAFC構造を採用することで、いわゆるスパイクノイズを抑制することができる。なお、軟磁性下地層2は、少なくとも2層以上の軟磁性層2aから構成されて、これら軟磁性層2aの間に、スペーサ層2bとしてRu膜を設けることが好ましい。   In the soft magnetic underlayer 2, a Ru film is provided as a spacer layer 2b between two soft magnetic layers 2a. Further, by adjusting the film thickness of the Ru film, the two soft magnetic layers 2a have an AFC structure. By adopting such an AFC structure, so-called spike noise can be suppressed. The soft magnetic underlayer 2 is preferably composed of at least two or more soft magnetic layers 2a, and a Ru film is preferably provided as a spacer layer 2b between the soft magnetic layers 2a.

軟磁性下地層2の最表面(配向制御層3側の面)は、この軟磁性下地層2を構成する材料が、部分的又は完全に酸化されて構成されていることが好ましい。例えば、軟磁性下地層2の表面(配向制御層3側の面)及びその近傍に、軟磁性下地層2を構成する材料が部分的に酸化されるか、若しくは上記材料の酸化物を形成して配されていることが好ましい。これにより、軟磁性下地層2の表面の磁気的な揺らぎを抑えることができるため、この磁気的な揺らぎに起因するノイズを低減して、磁気記録媒体の記録再生特性を改善することができる。   The outermost surface (surface on the orientation control layer 3 side) of the soft magnetic underlayer 2 is preferably formed by partially or completely oxidizing the material constituting the soft magnetic underlayer 2. For example, the material constituting the soft magnetic underlayer 2 is partially oxidized on the surface of the soft magnetic underlayer 2 (surface on the orientation control layer 3 side) and its vicinity, or an oxide of the above material is formed. Are preferably arranged. Thereby, since the magnetic fluctuation of the surface of the soft magnetic underlayer 2 can be suppressed, the noise caused by the magnetic fluctuation can be reduced and the recording / reproducing characteristics of the magnetic recording medium can be improved.

ここで、本発明では、上記軟磁性層2aをスパッタリング法により形成する際に、スパッタリングガスとしてKr又はXeを用い、このスパッタリングガスの圧力を0.3Pa以下、好ましくは、0.1Pa〜0.3Paの範囲内とする。   Here, in the present invention, when the soft magnetic layer 2a is formed by the sputtering method, Kr or Xe is used as the sputtering gas, and the pressure of the sputtering gas is 0.3 Pa or less, preferably 0.1 Pa to 0.00. It shall be in the range of 3 Pa.

上述した表1に示すように、Kr及びXeは、Arに比べてイオン化ポテンシャルが低いため、低ガス圧でも電離し易く、一方、原子量が大きいため、高エネルギーのスパッタ粒子を形成することができる。   As shown in Table 1 above, since Kr and Xe have a lower ionization potential than Ar, they are easily ionized even at a low gas pressure. On the other hand, since the atomic weight is large, high-energy sputtered particles can be formed. .

この効果は、KrよりXeの方が大きいため、本発明の効果を発現させるためには、Ar等の他の不活性ガスに対してKrを40体積%以上、Xeを30体積%以上含有させたスパッタリングガスを用いることが好ましい。さらに、Kr又はXeは、スパッタリングガス中になるべく多く含有させることが好ましく、最も好ましくは、Xeを100%で使用する。   This effect is greater for Xe than for Kr. Therefore, in order to express the effect of the present invention, 40% by volume or more of Kr and 30% by volume or more of Xe are contained in other inert gases such as Ar. It is preferable to use a sputtering gas. Furthermore, it is preferable to contain as much Kr or Xe as possible in the sputtering gas, and most preferably, Xe is used at 100%.

配向制御層3は、垂直磁性層4の結晶粒を微細化して、記録再生特性を改善することができる。このような材料としては、特に限定されるものではないが、hcp構造、fcc構造、アモルファス構造を有するものが好ましい。特に、Ru系合金、Ni系合金、Co系合金、Pt系合金、Cu系合金が好ましく、またこれらの合金を多層化してもよい。例えば、基板側からNi系合金とRu系合金との多層構造、Co系合金とRu系合金との多層構造、Pt系合金とRu系合金との多層構造を採用することが好ましい。   The orientation control layer 3 can improve the recording / reproducing characteristics by refining the crystal grains of the perpendicular magnetic layer 4. Such a material is not particularly limited, but a material having an hcp structure, an fcc structure, or an amorphous structure is preferable. In particular, Ru-based alloys, Ni-based alloys, Co-based alloys, Pt-based alloys, and Cu-based alloys are preferable, and these alloys may be multilayered. For example, it is preferable to adopt a multilayer structure of Ni-based alloy and Ru-based alloy, a multilayer structure of Co-based alloy and Ru-based alloy, or a multilayer structure of Pt-based alloy and Ru-based alloy from the substrate side.

例えば、Ni系合金であれば、Niを33〜96at%含む、NiW合金、NiTa合金、NiNb合金、NiTi合金、NiZr合金、NiMn合金、NiFe合金の中から選ばれる少なくとも1種類の材料からなることが好ましい。また、Niを33〜96at%含み、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、Cのうち少なくとも1種又は2種以上を含む非磁性材料であってもよい。この場合、配向制御層3としての効果を維持し、磁性を持たない範囲とするため、Niの含有量は33at%〜96at%の範囲とすることが好ましい。   For example, in the case of a Ni-based alloy, it is made of at least one material selected from NiW alloy, NiTa alloy, NiNb alloy, NiTi alloy, NiZr alloy, NiMn alloy and NiFe alloy containing 33 to 96 at% Ni. Is preferred. Further, it may be a nonmagnetic material containing 33 to 96 at% Ni and containing at least one or more of Sc, Y, Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, and C. In this case, the Ni content is preferably in the range of 33 at% to 96 at% in order to maintain the effect as the orientation control layer 3 and to have a range without magnetism.

配向制御層3の厚みは、多層の場合は合計の厚みで、5〜40nmとすることが好ましく、より好ましくは8〜30nmである。配向制御層3の厚みが上記範囲にあるとき、垂直磁性層4の垂直配向性が特に高くなり、且つ記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層2との距離を小さくすることができるため、再生信号の分解能を低下させることなく記録再生特性を高めることができる。   The thickness of the orientation control layer 3 is preferably 5 to 40 nm, more preferably 8 to 30 nm, as the total thickness in the case of multiple layers. When the thickness of the orientation control layer 3 is within the above range, the perpendicular orientation of the perpendicular magnetic layer 4 is particularly high, and the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 2 during recording can be reduced. The recording / reproducing characteristics can be improved without reducing the signal resolution.

これに対して、配向制御層3の厚みが上記範囲未満であると、垂直磁性層4における垂直配向性が低下し、記録再生特性および熱揺らぎ耐性が劣化する。一方、配向制御層3の厚みが上記範囲を超えると、垂直磁性層4の磁性粒子径が大きくなり、ノイズ特性が劣化するおそれがあるため好ましくない。また、記録時における磁気ヘッドと軟磁性下地層2との距離が大きくなるため、再生信号の分解能や再生出力の低下することになる。   On the other hand, when the thickness of the orientation control layer 3 is less than the above range, the perpendicular orientation in the perpendicular magnetic layer 4 is lowered, and the recording / reproducing characteristics and the thermal fluctuation resistance are degraded. On the other hand, if the thickness of the orientation control layer 3 exceeds the above range, the magnetic particle diameter of the perpendicular magnetic layer 4 is increased, and noise characteristics may be deteriorated. In addition, since the distance between the magnetic head and the soft magnetic underlayer 2 during recording increases, the resolution of the reproduction signal and the reproduction output decrease.

配向制御層3の表面形状は、垂直磁性層4や保護層5の表面形状に影響を与えるため、磁気記録媒体の表面凹凸を小さくして、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを低くするためには、配向制御層3の表面平均粗さRaを2nm以下とすることが好ましい。これにより、磁気記録媒体の表面における凹凸を小さくし、記録再生時における磁気ヘッド浮上高さを十分に低くし、記録密度を高めることができる。   Since the surface shape of the orientation control layer 3 affects the surface shape of the perpendicular magnetic layer 4 and the protective layer 5, the surface irregularities of the magnetic recording medium are reduced to reduce the flying height of the magnetic head during recording and reproduction. For this, the surface average roughness Ra of the orientation control layer 3 is preferably 2 nm or less. Thereby, the unevenness on the surface of the magnetic recording medium can be reduced, the flying height of the magnetic head during recording and reproduction can be sufficiently lowered, and the recording density can be increased.

また、配向制御層3の成膜用のガスには、酸素や窒素などを導入してもよい。例えば、成膜法としてスパッタ法を用いる場合には、プロセスガスとしては、アルゴンに酸素を体積率で0.05〜50%(好ましくは0.1〜20%)程度混合したガス、アルゴンに窒素を体積率で0.01〜20%(好ましくは0.02〜10%)程度混合したガスが好適に用いられる。   Further, oxygen, nitrogen, or the like may be introduced into the gas for forming the orientation control layer 3. For example, when a sputtering method is used as the film forming method, the process gas is a gas in which oxygen is mixed in an amount of 0.05 to 50% (preferably 0.1 to 20%) by volume with argon, and nitrogen is added to argon. Is preferably used in a volume ratio of 0.01 to 20% (preferably 0.02 to 10%).

また、配向制御層3は、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に金属粒子が分散した構造であってもよい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、SiO、Al、Ta、Cr、MgO、Y、TiOなど、金属窒化物として、例えば、AlN、Si、TaN、CrNなど、金属炭化物として、例えば、TaC、BC、SiCなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、NiTa−SiO、RuCo−Ta、Ru−SiO、Pt−Si、Pd−TaCなどを用いることができる。 Further, the orientation control layer 3 may have a structure in which metal particles are dispersed in an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. In order to obtain such a structure, it is preferable to use an alloy material containing an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Specifically, as the oxide, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , TiO 2, etc. As the metal nitride, for example, AlN, Si For example, TaC, BC, SiC, or the like can be used as the metal carbide such as 3 N 4 , TaN, or CrN. Furthermore, for example, NiTa—SiO 2 , RuCo—Ta 2 O 5 , Ru—SiO 2 , Pt—Si 3 N 4 , Pd—TaC, or the like can be used.

配向制御層3中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、1mol%以上12mol%以下であることが好ましい。配向制御層3中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性及び配向性を損ねるほか、配向制御層3の上に形成された磁性層の結晶性及び配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。また、配向制御層3中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。   The content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 is preferably 1 mol% or more and 12 mol% or less with respect to the alloy. When the content of oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 exceeds the above range, the oxide, metal nitride, or metal carbide remains in the metal particles, and the crystallinity of the metal particles and In addition to impairing the orientation, the crystallinity and orientation of the magnetic layer formed on the orientation control layer 3 may be impaired. Moreover, when the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the orientation control layer 3 is less than the above range, it is not preferable because the effect of addition of the oxide, metal nitride, or metal carbide cannot be obtained. .

ここで、配向制御層3直上の垂直磁性層4の初期部には、結晶成長の乱れが生じ易く、これがノイズの原因となる。この初期部の乱れた部分を非磁性下地層8で置き換えることで、ノイズの発生を抑制することができる。このような理由から、配向制御層3と垂直磁性層4の間には、図1に示すように、非磁性下地層8を設けることが好ましい。   Here, in the initial part of the perpendicular magnetic layer 4 immediately above the orientation control layer 3, disorder of crystal growth is likely to occur, which causes noise. The occurrence of noise can be suppressed by replacing the disturbed portion of the initial portion with the nonmagnetic underlayer 8. For this reason, it is preferable to provide a nonmagnetic underlayer 8 between the orientation control layer 3 and the perpendicular magnetic layer 4 as shown in FIG.

非磁性下地層8は、Coを主成分とし、さらに酸化物を含んだ材料からなることが好ましい。Crの含有量は、25at%(原子%)以上50at%以下とすることが好ましい。酸化物としては、例えばCr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Coなどの酸化物を用いることが好ましく、その中でも特に、TiO、Cr、SiOなどを好適に用いることができる。酸化物の含有量としては、磁性粒子を構成する、例えばCo、Cr、Pt等の合金を1つの化合物として算出したmol総量に対して、3mol%以上18mol%以下であることが好ましい。 The nonmagnetic underlayer 8 is preferably made of a material mainly containing Co and further containing an oxide. The Cr content is preferably 25 at% (atomic%) or more and 50 at% or less. As the oxide, for example, oxides such as Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, and Co are preferably used, and among them, TiO 2 , Cr 2 O 3 , SiO 2, and the like are preferably used. it can. The content of the oxide is preferably 3 mol% or more and 18 mol% or less with respect to the total amount of mol calculated as one compound, for example, an alloy such as Co, Cr, and Pt constituting the magnetic particles.

また、非磁性下地層8は、酸化物を2種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Cr−SiO、Cr−TiO、Cr−SiO−TiOなどを好適に用いることができる。さらに、CoCr−SiO、CoCr−TiO、CoCr−Cr−SiO、CoCr−TiO−Cr、CoCr−Cr−TiO−SiOなどを好適に用いることができる。また、結晶成長の観点からPtを添加してもよい。 The nonmagnetic underlayer 8 is preferably made of a complex oxide to which two or more kinds of oxides are added. Among these, Cr 2 O 3 —SiO 2 , Cr 2 O 3 —TiO 2 , Cr 2 O 3 —SiO 2 —TiO 2 and the like can be preferably used. Furthermore, CoCr—SiO 2 , CoCr—TiO 2 , CoCr—Cr 2 O 3 —SiO 2 , CoCr—TiO 2 —Cr 2 O 3 , CoCr—Cr 2 O 3 —TiO 2 —SiO 2 or the like is preferably used. Can do. Further, Pt may be added from the viewpoint of crystal growth.

非磁性下地層8の厚みは、0.2nm以上3nm以下であることが好ましい。3nmの厚さを超えると、Hc及びHnの低下が生じるために好ましくない。   The thickness of the nonmagnetic underlayer 8 is preferably 0.2 nm or more and 3 nm or less. If the thickness exceeds 3 nm, Hc and Hn decrease, which is not preferable.

磁性層4aは、図2に示すように、Coを主成分とし、さらに酸化物41を含んだ材料からなり、この酸化物41としては、例えばCr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Coなどの酸化物を用いることが好ましい。その中でも特に、TiO、Cr、SiOなどを好適に用いることができる。また、磁性層4aは、酸化物を2種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Cr−SiO、Cr−TiO、Cr−SiO−TiOなどを好適に用いることができる。 As shown in FIG. 2, the magnetic layer 4a is made of a material containing Co as a main component and an oxide 41. Examples of the oxide 41 include Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, and Co. It is preferable to use an oxide such as Among them, TiO 2, Cr 2 O 3 , SiO 2 or the like can be suitably used. The magnetic layer 4a is preferably made of a complex oxide to which two or more kinds of oxides are added. Among these, Cr 2 O 3 —SiO 2 , Cr 2 O 3 —TiO 2 , Cr 2 O 3 —SiO 2 —TiO 2 and the like can be preferably used.

磁性層4aは、層中に磁性粒子(磁性を有した結晶粒子)42が分散していることが好ましい。また、磁性粒子42は、磁性層4a,4b、更には磁性層4cを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を有することにより、磁性層4aの磁性粒子42の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)を得ることができる。   In the magnetic layer 4a, it is preferable that magnetic particles (crystal grains having magnetism) 42 are dispersed in the layer. The magnetic particles 42 preferably have a columnar structure that vertically penetrates the magnetic layers 4a and 4b and further the magnetic layer 4c. By having such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4a are improved, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. .

このような構造を得るためには、含有させる酸化物41の量及び磁性層4aの成膜条件が重要となる。すなわち、酸化物41の含有量としては、磁性粒子42を構成する、例えばCo、Cr、Pt等の合金を1つの化合物として算出したmol総量に対して、3mol%以上18mol%以下であることが好ましい。さらに好ましくは6mol%以上13mol%以下である。   In order to obtain such a structure, the amount of the oxide 41 to be contained and the film formation conditions of the magnetic layer 4a are important. That is, the content of the oxide 41 is 3 mol% or more and 18 mol% or less with respect to the total mol amount of the magnetic particles 42, for example, an alloy such as Co, Cr, and Pt calculated as one compound. preferable. More preferably, it is 6 mol% or more and 13 mol% or less.

磁性層4a中の酸化物41の含有量として上記範囲が好ましいのは、この磁性層4aを形成した際、磁性粒子42の周りに酸化物41が析出し、磁性粒子42の孤立化及び微細化が可能となるためである。一方、酸化物41の含有量が上記範囲を超えた場合には、酸化物41が磁性粒子42中に残留し、磁性粒子42の配向性及び結晶性を損ね、更には磁性粒子42の上下に酸化物41が析出し、結果として磁性粒子42が磁性層4a〜4cを上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物41の含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の分離及び微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなるため好ましくない。   The above range is preferable as the content of the oxide 41 in the magnetic layer 4a. When the magnetic layer 4a is formed, the oxide 41 is precipitated around the magnetic particles 42, and the magnetic particles 42 are isolated and refined. This is because it becomes possible. On the other hand, when the content of the oxide 41 exceeds the above range, the oxide 41 remains in the magnetic particle 42, impairs the orientation and crystallinity of the magnetic particle 42, and further above and below the magnetic particle 42. The oxide 41 is deposited, and as a result, a columnar structure in which the magnetic particles 42 penetrate through the magnetic layers 4a to 4c is not formed. In addition, when the content of the oxide 41 is less than the above range, separation and refinement of the magnetic particles 42 are insufficient, resulting in an increase in noise during recording and reproduction, and a signal / This is not preferable because the noise ratio (S / N ratio) cannot be obtained.

磁性層4a中のCrの含有量は、4at%以上19at%以下(さらに好ましくは6at%以上17at%以下)であることが好ましい。Crの含有量を上記範囲としたのは、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるからである。   The content of Cr in the magnetic layer 4a is preferably 4 at% or more and 19 at% or less (more preferably 6 at% or more and 17 at% or less). The reason why the Cr content is in the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is not lowered too much, and high magnetization is maintained. As a result, recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording and sufficient heat This is because fluctuation characteristics can be obtained.

一方、Crの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子42の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Crの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuが高いため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性(OW)となるため好ましくない。   On the other hand, when the Cr content exceeds the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 becomes small, so that the thermal fluctuation characteristics deteriorate, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 deteriorate. As a result, the recording / reproduction characteristics deteriorate, which is not preferable. Further, when the Cr content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is high, so that the perpendicular coercive force becomes too high and data is sufficiently written by a magnetic head when data is recorded. This is not preferable because the recording characteristics (OW) are unsuitable for high density recording.

磁性層4a中のPtの含有量は、8at%以上20at%以下であることが好ましい。Ptの含有量を上記範囲としたのは、8at%未満であると、垂直磁性層4に必要な磁気異方性定数Kuが低くなるためである。一方、20at%を超えると、磁性粒子42の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Kuが低くなる。したがって、高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性を得るためには、Ptの含有量を上記範囲とすることが好ましい。   The content of Pt in the magnetic layer 4a is preferably 8 at% or more and 20 at% or less. The reason why the Pt content is within the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku required for the perpendicular magnetic layer 4 is low when it is less than 8 at%. On the other hand, if it exceeds 20 at%, a stacking fault occurs inside the magnetic particle 42, and as a result, the magnetic anisotropy constant Ku decreases. Therefore, in order to obtain thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording, the Pt content is preferably set in the above range.

また、Ptの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子42中にfcc構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。一方、Ptの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Kuが得られないため好ましくない。   In addition, when the Pt content exceeds the above range, an fcc structure layer is formed in the magnetic particles 42, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku for obtaining thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording cannot be obtained.

磁性層4aは、Co、Cr、Pt、酸化物41の他に、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる1種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子42の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。   In addition to Co, Cr, Pt and oxide 41, the magnetic layer 4a contains one or more elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re. Can be included. By including the above elements, the miniaturization of the magnetic particles 42 can be promoted or the crystallinity and orientation can be improved, and recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording can be obtained.

また、上記元素の合計の含有量は、8at%以下であることが好ましい。8at%を超えた場合、磁性粒子42中にhcp相以外の相が形成されるため、磁性粒子42の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   Further, the total content of the above elements is preferably 8 at% or less. If it exceeds 8 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles 42, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 are disturbed, resulting in recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording. Is not preferred because it cannot be obtained.

磁性層4aに適した材料としては、例えば、90(Co14Cr18Pt)−10(SiO){Cr含有量14at%、Pt含有量18at%、残部Coからなる磁性粒子を1つの化合物として算出したモル濃度が90mol%、SiOからなる酸化物組成が10mol%}、92(Co10Cr16Pt)−8(SiO)、94(Co8Cr14Pt4Nb)−6(Cr)の他、(CoCrPt)−(Ta)、(CoCrPt)−(Cr)−(TiO)、(CoCrPt)−(Cr)−(SiO)、(CoCrPt)−(Cr)−(SiO)−(TiO)、(CoCrPtMo)−(TiO)、(CoCrPtW)−(TiO)、(CoCrPtB)−(Al)、(CoCrPtTaNd)−(MgO)、(CoCrPtBCu)−(Y)、(CoCrPtRu)−(SiO)などを挙げることができる。 As a material suitable for the magnetic layer 4a, for example, 90 (Co14Cr18Pt) -10 (SiO 2 ) {Cr content 14at%, Pt content 18at%, molar concentration calculated as one compound with magnetic particles composed of the remaining Co. Is 90 mol%, the oxide composition of SiO 2 is 10 mol%}, 92 (Co10Cr16Pt) -8 (SiO 2 ), 94 (Co8Cr14Pt4Nb) -6 (Cr 2 O 3 ), and (CoCrPt)-(Ta 2 O 5), (CoCrPt) - ( Cr 2 O 3) - (TiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2), (CoCrPt) - (Cr 2 O 3) - (SiO 2) - (TiO 2), (CoCrPtMo ) - (TiO), (CoCrPtW) - (TiO 2), (CoCrPtB) - (Al 2 O 3 ), (CoCrPtTaNd) — (MgO), (CoCrPtBCu) — (Y 2 O 3 ), (CoCrPtRu) — (SiO 2 ), and the like.

磁性層4bは、図2に示すように、Coを主成分とし、更に酸化物41を含んだ材料からなることが好ましい。酸化物41としては、Cr、Si、Ta、Al、Ti、Mg、Coの酸化物であることが好ましい。その中でも特に、TiO、Cr、SiOを好適に用いることができる。また、磁性層4bは、酸化物41を2種類以上添加した複合酸化物からなることが好ましい。その中でも特に、Cr−SiO、Cr−TiO、Cr−SiO−TiOなどを好適に用いることができる。 As shown in FIG. 2, the magnetic layer 4 b is preferably made of a material containing Co as a main component and further containing an oxide 41. The oxide 41 is preferably an oxide of Cr, Si, Ta, Al, Ti, Mg, and Co. Of these, TiO 2 , Cr 2 O 3 , and SiO 2 can be preferably used. The magnetic layer 4b is preferably made of a composite oxide to which two or more types of oxides 41 are added. Among these, Cr 2 O 3 —SiO 2 , Cr 2 O 3 —TiO 2 , Cr 2 O 3 —SiO 2 —TiO 2 and the like can be preferably used.

磁性層4bは、層中に磁性粒子(磁性を有した結晶粒子)42が分散していることが好ましい。この磁性粒子42は、磁性層4a,4b、更には磁性層4cを上下に貫いた柱状構造を形成していることが好ましい。このような構造を形成することにより、磁性層4bの磁性粒子42の配向及び結晶性を良好なものとし、結果として高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得ることができる。   In the magnetic layer 4b, it is preferable that magnetic particles (crystal particles having magnetism) 42 are dispersed in the layer. The magnetic particles 42 preferably form a columnar structure that vertically penetrates the magnetic layers 4a and 4b and further the magnetic layer 4c. By forming such a structure, the orientation and crystallinity of the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4b are improved, and as a result, a signal / noise ratio (S / N ratio) suitable for high-density recording can be obtained. it can.

磁性層4b中の酸化物41の含有量は、磁性粒子42を構成する、例えばCo、Cr、Pt等の化合物の総量に対して、3mol%以上18mol%以下であることが好ましい。さらに好ましくは6mol%以上13mol%以下である。   The content of the oxide 41 in the magnetic layer 4b is preferably 3 mol% or more and 18 mol% or less with respect to the total amount of compounds such as Co, Cr, and Pt constituting the magnetic particles 42. More preferably, it is 6 mol% or more and 13 mol% or less.

磁性層4b中の酸化物41の含有量として上記範囲が好ましいのは、この磁性層4bを形成した際、磁性粒子42の周りに酸化物41が析出し、磁性粒子42の孤立化及び微細化が可能となるためである。一方、酸化物41の含有量が上記範囲を超えた場合には、酸化物41が磁性粒子42中に残留し、磁性粒子42の配向性及び結晶性を損ね、更には磁性粒子42の上下に酸化物41が析出し、結果として磁性粒子42が磁性層4a〜4cを上下に貫いた柱状構造が形成されなくなるため好ましくない。また、酸化物41の含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の分離、微細化が不十分となり、結果として記録再生時におけるノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなるため好ましくない。   The above range is preferable as the content of the oxide 41 in the magnetic layer 4b. When the magnetic layer 4b is formed, the oxide 41 is precipitated around the magnetic particles 42, and the magnetic particles 42 are isolated and refined. This is because it becomes possible. On the other hand, when the content of the oxide 41 exceeds the above range, the oxide 41 remains in the magnetic particle 42, impairs the orientation and crystallinity of the magnetic particle 42, and further above and below the magnetic particle 42. The oxide 41 is deposited, and as a result, a columnar structure in which the magnetic particles 42 penetrate through the magnetic layers 4a to 4c is not formed. Further, when the content of the oxide 41 is less than the above range, separation and refinement of the magnetic particles 42 are insufficient, resulting in an increase in noise during recording / reproduction, and a signal / This is not preferable because the noise ratio (S / N ratio) cannot be obtained.

磁性層4b中のCrの含有量は、4at%以上18at%以下(さらに好ましくは8at%以上15at%以下。)であることが好ましい。Crの含有量が上記範囲としたのは、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuを下げ過ぎず、また、高い磁化を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性と十分な熱揺らぎ特性が得られるためである。   The content of Cr in the magnetic layer 4b is preferably 4 at% or more and 18 at% or less (more preferably 8 at% or more and 15 at% or less). The reason why the Cr content is in the above range is that the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is not lowered too much, and high magnetization is maintained, resulting in recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording and sufficient heat. This is because fluctuation characteristics can be obtained.

一方、Crの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuが小さくなるため熱揺らぎ特性が悪化し、また、磁性粒子42の結晶性及び配向性が悪化することで、結果として記録再生特性が悪くなるため好ましくない。また、Crの含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の磁気異方性定数Kuが高いため、垂直保磁力が高くなり過ぎ、データを記録する際、磁気ヘッドで十分に書き込むことができず、結果として高密度記録に適さない記録特性(OW)となるため好ましくない。   On the other hand, when the Cr content exceeds the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 becomes small, so that the thermal fluctuation characteristics deteriorate, and the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 deteriorate. As a result, the recording / reproduction characteristics deteriorate, which is not preferable. Further, when the Cr content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku of the magnetic particles 42 is high, so that the perpendicular coercive force becomes too high and data is sufficiently written by a magnetic head when data is recorded. This is not preferable because the recording characteristics (OW) are unsuitable for high density recording.

磁性層4b中のPtの含有量は、10at%以上22at%以下であることが好ましい。Ptの含有量が上記範囲であるのは、10at%未満であると、垂直磁性層4に必要な磁気異方性定数Kuが低くなるために好ましくない。また、22at%を超えると、磁性粒子42の内部に積層欠陥が生じ、その結果磁気異方性定数Kuが低くなるために好ましくない。高密度記録に適した熱揺らぎ特性及び記録再生特性が得られるためには、Ptの含有量を上記範囲とすることが好ましい。   The Pt content in the magnetic layer 4b is preferably 10 at% or more and 22 at% or less. The content of Pt in the above range is less than 10 at% because the magnetic anisotropy constant Ku required for the perpendicular magnetic layer 4 is not preferable. On the other hand, if it exceeds 22 at%, a stacking fault occurs inside the magnetic particle 42, and as a result, the magnetic anisotropy constant Ku becomes low, which is not preferable. In order to obtain thermal fluctuation characteristics and recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording, the Pt content is preferably set in the above range.

また、Ptの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性粒子42中にfcc構造の層が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。一方、Ptの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Kuが得られないため好ましくない。   In addition, when the Pt content exceeds the above range, an fcc structure layer is formed in the magnetic particles 42, and the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku for obtaining thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording cannot be obtained.

磁性層4bは、Co、Cr、Pt、酸化物41の他に、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Reの中から選ばれる1種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子42の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4b includes one or more elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, and Re in addition to Co, Cr, Pt, and the oxide 41. Can be included. By including the above elements, the miniaturization of the magnetic particles 42 can be promoted or the crystallinity and orientation can be improved, and recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording can be obtained.

また、上記元素の合計の含有量は、8at%以下であることが好ましい。8at%を超えた場合、磁性粒子42中にhcp相以外の相が形成されるため、磁性粒子42の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   Further, the total content of the above elements is preferably 8 at% or less. If it exceeds 8 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles 42, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 are disturbed, resulting in recording / reproducing characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording. Is not preferred because it cannot be obtained.

磁性層4cは、図2に示すように、Coを主成分とするとともに酸化物41を含まない材料から構成することが好ましく、層中の磁性粒子42が磁性層4a中の磁性粒子42から柱状にエピタキシャル成長している構造であることが好ましい。この場合、磁性層4a〜4cの磁性粒子42が、各層において1対1に対応して、柱状にエピタキシャル成長することが好ましい。また、磁性層4bの磁性粒子42が磁性層4a中の磁性粒子42からエピタキシャル成長していることで、磁性層4bの磁性粒子42が微細化され、さらに結晶性及び配向性がより向上したものとなる。   As shown in FIG. 2, the magnetic layer 4c is preferably made of a material containing Co as a main component and not containing the oxide 41, and the magnetic particles 42 in the layer are columnar from the magnetic particles 42 in the magnetic layer 4a. Preferably, the structure is epitaxially grown. In this case, the magnetic particles 42 of the magnetic layers 4a to 4c are preferably epitaxially grown in a columnar shape in a one-to-one correspondence in each layer. Further, the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4b are epitaxially grown from the magnetic particles 42 in the magnetic layer 4a, so that the magnetic particles 42 of the magnetic layer 4b are miniaturized and the crystallinity and orientation are further improved. Become.

磁性層4c中のCrの含有量は、10at%以上24at%以下であることが好ましい。Crの含有量を上記範囲とすることで、データの再生時における出力が十分確保でき、更に良好な熱揺らぎ特性を得ることができる。一方、Crの含有量が上記範囲を超える場合には、磁性層4cの磁化が小さくなり過ぎるため好ましくない。また、Cr含有量が上記範囲未満である場合には、磁性粒子42の分離及び微細化が十分に生じず、記録再生時のノイズが増大し、高密度記録に適した信号/ノイズ比(S/N比)が得られなくなるため好ましくない。   The content of Cr in the magnetic layer 4c is preferably 10 at% or more and 24 at% or less. By setting the Cr content in the above range, a sufficient output during data reproduction can be ensured, and even better thermal fluctuation characteristics can be obtained. On the other hand, when the content of Cr exceeds the above range, the magnetization of the magnetic layer 4c becomes too small, which is not preferable. When the Cr content is less than the above range, the magnetic particles 42 are not sufficiently separated and refined, noise during recording / reproduction increases, and a signal / noise ratio (S) suitable for high-density recording (S / N ratio) is not obtained.

また、磁性層4cは、Co、Crの他に、Ptを含んだ材料であってもよい。磁性層4c中のPtの含有量は、8at%以上20at%以下であることが好ましい。Ptの含有量が上記範囲にある場合には、高記録密度に適した十分な保磁力を得ることができ、更に記録再生時における高い再生出力を維持し、結果として高密度記録に適した記録再生特性および熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4c may be made of a material containing Pt in addition to Co and Cr. The content of Pt in the magnetic layer 4c is preferably 8 at% or more and 20 at% or less. When the Pt content is in the above range, a sufficient coercive force suitable for high recording density can be obtained, and a high reproduction output during recording and reproduction can be maintained, resulting in recording suitable for high density recording. Reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics can be obtained.

一方、Ptの含有量が上記範囲を超えた場合には、磁性層4c中にfcc構造の相が形成され、結晶性及び配向性が損なわれるおそれがあるため好ましくない。また、Ptの含有量が上記範囲未満である場合には、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るための磁気異方性定数Kuが得られないため好ましくない。   On the other hand, when the content of Pt exceeds the above range, an fcc-structured phase is formed in the magnetic layer 4c, which is not preferable because the crystallinity and orientation may be impaired. On the other hand, if the Pt content is less than the above range, the magnetic anisotropy constant Ku for obtaining thermal fluctuation characteristics suitable for high-density recording cannot be obtained.

磁性層4cは、Co、Cr、Ptの他に、B、Ta、Mo、Cu、Nd、W、Nb、Sm、Tb、Ru、Re、Mnの中から選ばれる1種類以上の元素を含むことができる。上記元素を含むことにより、磁性粒子42の微細化を促進、又は結晶性や配向性を向上させることができ、より高密度記録に適した記録再生特性及び熱揺らぎ特性を得ることができる。   The magnetic layer 4c contains one or more elements selected from B, Ta, Mo, Cu, Nd, W, Nb, Sm, Tb, Ru, Re, and Mn in addition to Co, Cr, and Pt. Can do. By including the above elements, the miniaturization of the magnetic particles 42 can be promoted or crystallinity and orientation can be improved, and recording / reproduction characteristics and thermal fluctuation characteristics suitable for higher density recording can be obtained.

また、上記元素の合計の含有量は、16at%以下であることが好ましい。一方、16at%を超えた場合には、磁性粒子42中にhcp相以外の相が形成されるため、磁性粒子42の結晶性及び配向性が乱れ、結果として高密度記録に適した記録再生特性、熱揺らぎ特性が得られないため好ましくない。   The total content of the above elements is preferably 16 at% or less. On the other hand, if it exceeds 16 at%, a phase other than the hcp phase is formed in the magnetic particles 42, so that the crystallinity and orientation of the magnetic particles 42 are disturbed, resulting in recording / reproduction characteristics suitable for high-density recording. This is not preferable because thermal fluctuation characteristics cannot be obtained.

磁性層4cに適した材料としては、特に、CoCrPt系、CoCrPtB系を挙げることできる。CoCrPtB系の場合、CrとBの合計の含有量は、18at%以上28at%以下であることが好ましい。   Examples of suitable materials for the magnetic layer 4c include CoCrPt and CoCrPtB. In the case of the CoCrPtB system, the total content of Cr and B is preferably 18 at% or more and 28 at% or less.

磁性層4cに適した材料としては、例えば、CoCrPt系では、Co14〜24Cr8〜22Pt{Cr含有量14〜24at%、Pt含有量8〜22at%、残部Co}、CoCrPtB系では、Co10〜24Cr8〜22Pt0〜16B{Cr含有量10〜24at%、Pt含有量8〜22at%、B含有量0〜16at%、残部Co}が好ましい。その他の系でも、CoCrPtTa系では、Co10〜24Cr8〜22Pt1〜5Ta{Cr含有量10〜24at%、Pt含有量8〜22at%、Ta含有量1〜5at%、残部Co}、CoCrPtTaB系では、Co10〜24Cr8〜22Pt1〜5Ta1〜10B{Cr含有量10〜24at%、Pt含有量8〜22at%、Ta含有量1〜5at%、B含有量1〜10at%、残部Co}の他にも、CoCrPtBNd系、CoCrPtTaNd系、CoCrPtNb系、CoCrPtBW系、CoCrPtMo系、CoCrPtCuRu系、CoCrPtRe系などの材料を挙げることができる。   Suitable materials for the magnetic layer 4c include, for example, Co14-24Cr8-22Pt {Cr content 14-24at%, Pt content 8-22at%, balance Co} in CoCrPt series, Co10-24Cr8 ~ in CoCrPtB series. 22Pt0-16B {Cr content: 10-24at%, Pt content: 8-22at%, B content: 0-16at%, balance Co} is preferable. In other systems, Co10-24Cr8-22Pt1-5Ta {Cr content 10-24at%, Pt content 8-22at%, Ta content 1-5at%, balance Co} in CoCrPtTa system, Co10 in CoCrPtTaB system -24Cr8-22Pt1-5Ta1-10B {Cr content 10-24at%, Pt content 8-22at%, Ta content 1-5at%, B content 1-10at%, balance Co}, CoCrPtBNd Examples thereof include materials such as a CoCrPtTaNd system, a CoCrPtNb system, a CoCrPtBW system, a CoCrPtMo system, a CoCrPtCuRu system, and a CoCrPtRe system.

垂直磁性層4の垂直保磁力(Hc)は、3000[Oe]以上とすることが好ましい。保磁力が3000[Oe]未満である場合には、記録再生特性、特に周波数特性が不良となり、また、熱揺らぎ特性も悪くなるため、高密度記録媒体として好ましくない。   The perpendicular coercive force (Hc) of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 3000 [Oe] or more. When the coercive force is less than 3000 [Oe], the recording / reproducing characteristics, particularly the frequency characteristics, are deteriorated, and the thermal fluctuation characteristics are also deteriorated, which is not preferable as a high-density recording medium.

垂直磁性層4の逆磁区核形成磁界(−Hn)は、1500[Oe]以上であることが好ましい。逆磁区核形成磁界(−Hn)が1500[Oe]未満である場合には、熱揺らぎ耐性に劣るため好ましくない。   The reverse magnetic domain nucleation magnetic field (-Hn) of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 1500 [Oe] or more. When the reverse domain nucleation magnetic field (-Hn) is less than 1500 [Oe], the thermal fluctuation resistance is poor, which is not preferable.

垂直磁性層4は、磁性粒子の平均粒径が3〜12nmであることが好ましい。この平均粒径は、例えば垂直磁性層4をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し、観察像を画像処理することにより求めることができる。   The perpendicular magnetic layer 4 preferably has an average particle diameter of magnetic particles of 3 to 12 nm. This average particle diameter can be obtained, for example, by observing the perpendicular magnetic layer 4 with a TEM (transmission electron microscope) and image-processing the observed image.

垂直磁性層4の厚みは、5〜20nmとすることが好ましい。垂直磁性層4の厚みが上記未満であると、十分な再生出力が得られず、熱揺らぎ特性も低下する。また、垂直磁性層4の厚さが上記範囲を超えた場合には、垂直磁性層4中の磁性粒子の肥大化が生じ、記録再生時におけるノイズが増大し、信号/ノイズ比(S/N比)や記録特性(OW)に代表される記録再生特性が悪化するため好ましくない。   The thickness of the perpendicular magnetic layer 4 is preferably 5 to 20 nm. If the thickness of the perpendicular magnetic layer 4 is less than the above, sufficient reproduction output cannot be obtained, and the thermal fluctuation characteristics also deteriorate. When the thickness of the perpendicular magnetic layer 4 exceeds the above range, the magnetic particles in the perpendicular magnetic layer 4 are enlarged, increasing noise during recording and reproduction, and a signal / noise ratio (S / N). Ratio) and recording / reproducing characteristics represented by recording characteristics (OW) are not preferable.

本発明では、非磁性基板1側の磁性層をグラニュラー構造の磁性層とし、保護層5側の磁性層を、酸化物を含まない非グラニュラー構造の磁性層とすることが好ましい。このような構成とすることにより、磁気記録媒体の熱揺らぎ特性、記録特性(OW)、S/N比等の各特性の制御・調整をより容易に行うことが可能となる。   In the present invention, the magnetic layer on the nonmagnetic substrate 1 side is preferably a granular magnetic layer, and the magnetic layer on the protective layer 5 side is preferably a non-granular magnetic layer containing no oxide. With this configuration, it is possible to more easily control and adjust each characteristic such as the thermal fluctuation characteristic, recording characteristic (OW), and S / N ratio of the magnetic recording medium.

また、本発明では、上記垂直磁性層4を4層以上の磁性層で構成することも可能である。例えば、上記磁性層4a,4bに加えて、グラニュラー構造の磁性層を3層で構成し、その上に、酸化物を含まない磁性層4cを設けた構成とし、また、酸化物を含まない磁性層4cを2層構造として、磁性層4a,4bの上に設けた構成とすることができる。   In the present invention, the perpendicular magnetic layer 4 can be composed of four or more magnetic layers. For example, in addition to the magnetic layers 4a and 4b, a magnetic layer having a granular structure is composed of three layers, and a magnetic layer 4c not containing an oxide is provided thereon, and a magnetic layer not containing an oxide is also provided. The layer 4c may have a two-layer structure and be provided on the magnetic layers 4a and 4b.

また、本発明では、垂直磁性層4を構成する3層以上の磁性層間に非磁性層7(図2では符号7a,7bで示す。)を設けることが好ましい。非磁性層7を適度な厚みで設けることで、個々の膜の磁化反転が容易になり、磁性粒子全体の磁化反転の分散を小さくすることができる。その結果S/N比をより向上させることが可能である。   In the present invention, it is preferable to provide a nonmagnetic layer 7 (indicated by reference numerals 7a and 7b in FIG. 2) between three or more magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4. By providing the nonmagnetic layer 7 with an appropriate thickness, magnetization reversal of individual films can be facilitated, and dispersion of magnetization reversal of the entire magnetic particles can be reduced. As a result, the S / N ratio can be further improved.

すなわち、非磁性層7の厚みは、垂直磁性層4を構成する各層の静磁結合を完全に切断しない範囲、具体的には0.1nm以上2nm以下(より好ましくは0.1以上0.8nm以下)とすることが好ましい。   That is, the thickness of the nonmagnetic layer 7 is a range in which the magnetostatic coupling of each layer constituting the perpendicular magnetic layer 4 is not completely broken, specifically 0.1 nm or more and 2 nm or less (more preferably 0.1 or more and 0.8 nm). Or less).

本発明の3層以上の磁性層4a,4b,4cが強磁性結合(フェロ・カップリング結合、以下、FC結合と呼ぶ。)し、また、静磁結合が完全に切れた際には、M−Hループが2段階に反転するループになるために、容易に判別可能である。この2段ループが生じた場合は、磁気ヘッドからの磁界に対して磁気グレインが一斉に反転しないことを意味しており、その結果再生時のS/N比の著しい悪化や分解能の低下が生じるため好ましくない。   When the three or more magnetic layers 4a, 4b, 4c of the present invention are ferromagnetically coupled (ferro coupling coupling, hereinafter referred to as FC coupling) and magnetostatic coupling is completely broken, M Since the −H loop becomes a loop that reverses in two stages, it can be easily discriminated. When this two-stage loop occurs, it means that the magnetic grains do not reverse all at once with respect to the magnetic field from the magnetic head, and as a result, the S / N ratio at the time of reproduction is significantly deteriorated and the resolution is lowered. Therefore, it is not preferable.

但し、Ru又はRu合金を用いた場合には、0.6nm以上1.2nm以下の範囲でAFC結合が生じる。本発明においては、AFC結合ではなく各磁性層4a,4b,4cがFCで静磁結合していることが必須である。   However, when Ru or Ru alloy is used, AFC coupling occurs in the range of 0.6 nm to 1.2 nm. In the present invention, it is essential that each magnetic layer 4a, 4b, 4c is magnetostatically coupled by FC instead of AFC coupling.

垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7としては、hcp構造を有する材料を用いることが好ましい。具体的には、例えば、Ru、Ru合金、CoCr合金、CoCrX合金(Xは、Pt、Ta、Zr、Re,Ru、Cu、Nb、Ni、Mn、Ge、Si、O、N、W、Mo、Ti、V、Zr、Bの中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上の元素を表す。)などを好適に用いることができる。 As the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, it is preferable to use a material having an hcp structure. Specifically, for example, Ru, Ru alloy, CoCr alloy, CoCrX 1 alloy (X 1 is, Pt, Ta, Zr, Re , Ru, Cu, Nb, Ni, Mn, Ge, Si, O, N, W , Mo, Ti, V, Zr, or B represents at least one element or two or more elements).

垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、CoCr系合金を用いる場合には、Coの含有量は、30〜80at%の範囲であることが好ましい。この範囲であれば、磁性層間のカップリングを小さく調整することが可能であるからである。   When a CoCr-based alloy is used as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, the Co content is preferably in the range of 30 to 80 at%. This is because within this range, the coupling between the magnetic layers can be adjusted to be small.

また、垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、hcp構造を有する合金として、Ru以外では、例えばRu、Re、Ti、Y、Hf、Znなどの合金も用いることができる。   Further, as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, as an alloy having an hcp structure, an alloy such as Ru, Re, Ti, Y, Hf, Zn, or the like can be used other than Ru. .

また、垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7として、その上下の磁性層の結晶性や配向性を損ねない範囲で、他の構造をとる金属や合金などを使用することもできる。具体的には、例えば、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Ir、Mo、W、Ta、Nb、V、Bi、Sn、Si、Al、C、B、Cr又はそれらの合金を用いることができる。特に、Cr合金としては、CrX(Xは、Ti、W、Mo、Nb、Ta、Si、Al、B、C、Zrの中から選ばれる少なくとも1種又は2種以上の元素を表す。)などを好適に用いることが可能である。この場合のCrの含有量は60at%以上とすることが好ましい。 Further, as the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, metals or alloys having other structures may be used as long as the crystallinity and orientation of the upper and lower magnetic layers are not impaired. it can. Specifically, for example, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Ir, Mo, W, Ta, Nb, V, Bi, Sn, Si, Al, C, B, Cr, or an alloy thereof is used. it can. In particular, as a Cr alloy, CrX 2 (X 2 represents at least one element selected from Ti, W, Mo, Nb, Ta, Si, Al, B, C, and Zr. ) And the like can be preferably used. In this case, the Cr content is preferably 60 at% or more.

また、垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7としては、上記合金の金属粒子が酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物中に分散した構造のものを用いることが好ましい。さらに、この金属粒子が非磁性層7を上下に貫いた柱状構造を有することがより好ましい。このような構造とするためには、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物を含んだ合金材料を使用することが好ましい。具体的には、酸化物として、例えば、SiO、Al、Ta、Cr、MgO、Y、TiOなど、金属窒化物として、例えば、AlN、Si、TaN、CrNなど、金属炭化物として、例えば、TaC、BC、SiCなどをそれぞれ用いることができる。さらに、例えば、CoCr−SiO、CoCr−TiO、CoCr−Cr、CoCrPt−Ta、Ru−SiO、Ru−Si、Pd−TaCなどを用いることができる。 As the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4, it is preferable to use a layer having a structure in which metal particles of the above alloy are dispersed in an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Further, it is more preferable that the metal particles have a columnar structure penetrating the nonmagnetic layer 7 vertically. In order to obtain such a structure, it is preferable to use an alloy material containing an oxide, a metal nitride, or a metal carbide. Specifically, as the oxide, for example, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , Cr 2 O 3 , MgO, Y 2 O 3 , TiO 2, etc. As the metal nitride, for example, AlN, Si For example, TaC, BC, SiC, or the like can be used as the metal carbide such as 3 N 4 , TaN, or CrN. Further, for example, CoCr—SiO 2 , CoCr—TiO 2 , CoCr—Cr 2 O 3 , CoCrPt—Ta 2 O 5 , Ru—SiO 2 , Ru—Si 3 N 4 , Pd—TaC, and the like can be used.

垂直磁性層4を構成する磁性層間に設ける非磁性層7中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、垂直磁性膜の結晶成長や結晶配向を損なわない含有量であることが好ましい。また、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量としては、合金に対して、4mol%以上30mol%以下であることが好ましい。   The content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 provided between the magnetic layers constituting the perpendicular magnetic layer 4 is a content that does not impair the crystal growth and crystal orientation of the perpendicular magnetic film. Is preferred. In addition, the content of oxide, metal nitride, or metal carbide is preferably 4 mol% or more and 30 mol% or less with respect to the alloy.

この非磁性層7中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲を超える場合には、金属粒子中に酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が残留し、金属粒子の結晶性や配向性を損ねるほか、金属粒子の上下にも酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物が析出してしまい、金属粒子が非磁性層7を上下に貫く柱状構造となりにくくなり、この非磁性層7の上に形成された磁性層の結晶性や配向性を損ねるおそれがあるため好ましくない。一方、この非磁性層7中の酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の含有量が上記範囲未満である場合には、酸化物、金属窒化物、又は金属炭化物の添加による効果が得られないため好ましくない。   When the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 exceeds the above range, the oxide, metal nitride, or metal carbide remains in the metal particle, and the metal particle In addition to impairing crystallinity and orientation, oxides, metal nitrides, or metal carbides are also deposited on the top and bottom of the metal particles, making it difficult for the metal particles to have a columnar structure that vertically penetrates the nonmagnetic layer 7. This is not preferable because the crystallinity and orientation of the magnetic layer formed on the magnetic layer 7 may be impaired. On the other hand, when the content of the oxide, metal nitride, or metal carbide in the nonmagnetic layer 7 is less than the above range, the effect of adding the oxide, metal nitride, or metal carbide cannot be obtained. Therefore, it is not preferable.

保護層5は、垂直磁性層4の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが媒体に接触したときに媒体表面の損傷を防ぐためのもので、従来公知の材料を使用することができ、例えばC、SiO、ZrOを含むものを使用することが可能である。保護層5の厚みは、1〜10nmとすることがヘッドと媒体の距離を小さくできるので高記録密度の点から好ましい。 The protective layer 5 is for preventing corrosion of the perpendicular magnetic layer 4 and preventing damage to the surface of the medium when the magnetic head comes into contact with the medium, and a conventionally known material can be used, for example, C, SiO 2 and those containing ZrO 2 can be used. The thickness of the protective layer 5 is preferably 1 to 10 nm from the viewpoint of high recording density because the distance between the head and the medium can be reduced.

潤滑層6には、例えば、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用いることが好ましい。   For the lubricating layer 6, it is preferable to use a lubricant such as perfluoropolyether, fluorinated alcohol, fluorinated carboxylic acid, or the like.

(磁気記録再生装置)
図3は、本発明を適用した磁気記録再生装置の一例を示すものである。
この磁気記録再生装置は、上記図1に示す構成を有する磁気記録媒体50と、磁気記録媒体50を回転駆動させる媒体駆動部51と、磁気記録媒体50に情報を記録再生する磁気ヘッド52と、この磁気ヘッド52を磁気記録媒体50に対して相対運動させるヘッド駆動部53と、記録再生信号処理系54とを備えている。また、記録再生信号処理系54は、外部から入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド52に送り、磁気ヘッド52からの再生信号を処理してデータを外部に送ることが可能となっている。また、本発明を適用した磁気記録再生装置に用いる磁気ヘッド52には、再生素子として巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用したGMR素子などを有した、より高記録密度に適した磁気ヘッドを用いることができる。
(Magnetic recording / reproducing device)
FIG. 3 shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied.
The magnetic recording / reproducing apparatus includes a magnetic recording medium 50 having the configuration shown in FIG. 1, a medium driving unit 51 that rotationally drives the magnetic recording medium 50, a magnetic head 52 that records and reproduces information on the magnetic recording medium 50, and A head driving unit 53 that moves the magnetic head 52 relative to the magnetic recording medium 50 and a recording / reproducing signal processing system 54 are provided. Further, the recording / reproducing signal processing system 54 can process data input from the outside and send a recording signal to the magnetic head 52, process a reproducing signal from the magnetic head 52, and send the data to the outside. ing. Further, as the magnetic head 52 used in the magnetic recording / reproducing apparatus to which the present invention is applied, a magnetic head suitable for a higher recording density having a GMR element utilizing a giant magnetoresistance effect (GMR) as a reproducing element is used. be able to.

上記磁気記録再生装置によれば、上記磁気記録媒体50に本発明を適用した磁気記録媒体を採用することで、磁性粒子の微細化と磁気的な孤立化が促進され、再生時におけるS/N比を大幅に向上することができ、また熱揺らぎ特性も向上させることができ、さらに優れた記録特性(OW)を有した媒体を得ることができ、このため高密度記録に適した優れた磁気記録再生装置とすることができる。   According to the magnetic recording / reproducing apparatus, by adopting the magnetic recording medium to which the present invention is applied as the magnetic recording medium 50, miniaturization of magnetic particles and magnetic isolation are promoted, and the S / N during reproduction is increased. Ratio can be greatly improved, thermal fluctuation characteristics can be improved, and a medium having excellent recording characteristics (OW) can be obtained. A recording / reproducing apparatus can be obtained.

以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。   Hereinafter, the effects of the present invention will be made clearer by examples. In addition, this invention is not limited to a following example, In the range which does not change the summary, it can change suitably and can implement.

(実施例1)
実施例1では、先ず、洗浄済みのガラス基板(コニカミノルタ社製、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C−3040)の成膜チャンバ内に収容して、到達真空度1×10−5Paとなるまで成膜チャンバ内を排気した後、このガラス基板の上に、Crターゲットを用いて層厚10nmの密着層を成膜した。また、この密着層の上に、55Fe−30Co−15Ta{Fe含有量55at%、Co含有量30at%、Ta含有量15at%}のターゲットを用いて100℃以下の基板温度で、層厚25nmの軟磁性層を成膜し、この上にRu層を層厚1.6nmで成膜した後、さらにCo−20Fe−5Zr−5Taの軟磁性層を層厚25nm成膜して、これを軟磁性下地層とした。
Example 1
In Example 1, first, a cleaned glass substrate (manufactured by Konica Minolta Co., Ltd., 2.5 inches in outer diameter) is accommodated in a film forming chamber of a DC magnetron sputtering apparatus (C-3040 made by Anelva Co., Ltd.), and the ultimate vacuum After the inside of the film formation chamber was evacuated to 1 × 10 −5 Pa, an adhesion layer having a layer thickness of 10 nm was formed on the glass substrate using a Cr target. Further, on this adhesion layer, a layer thickness of 25 nm is obtained at a substrate temperature of 100 ° C. or lower using a target of 55Fe-30Co-15Ta {Fe content 55 at%, Co content 30 at%, Ta content 15 at%}. A soft magnetic layer is formed, and a Ru layer is formed thereon with a thickness of 1.6 nm. Then, a Co-20Fe-5Zr-5Ta soft magnetic layer is further formed with a thickness of 25 nm. An underlayer was used.

また、軟磁性層の成膜には、DCマグネトロンスパッタ法を用いた。スパッタリングガスにはKr(濃度100%)を使用し、放電ガス圧は0.1Paとした。   Further, a DC magnetron sputtering method was used for forming the soft magnetic layer. As the sputtering gas, Kr (concentration 100%) was used, and the discharge gas pressure was 0.1 Pa.

次に、上記軟磁性下地層2の上に、Ni−6W{W含有量6at%、残部Ni}ターゲット、Ruターゲットを用いて、それぞれ5nm、20nmの層厚で順に成膜し、これを配向制御層とした。   Next, on the soft magnetic underlayer 2, Ni-6W {W content 6 at%, remaining Ni} target and Ru target were sequentially formed with a layer thickness of 5 nm and 20 nm, respectively. The control layer was used.

次に、配向制御層3の上に、(Co15Cr16Pt)91−(SiO)6−(TiO)3{Cr含有量15at%、Pt含有量18at%、残部Coの合金を91mol%、SiOからなる酸化物を6mol%、Crからなる酸化物を3mol%、TiOからなる酸化物を3mol%}の組成の磁性層をスパッタ圧力2Paとして層厚3nmで成膜した。なお、この磁性層において、Kuは2.2×10(erg/cc)、Msは500(emu/cc)であった。 Next, on the alignment control layer 3, (Co15Cr16Pt) 91- (SiO 2) 6- (TiO 2) 3 {Cr content 15 at%, Pt content of 18 at%, 91 mol% of the alloy the remainder Co, SiO 2 A magnetic layer having a composition of 6 mol% of an oxide composed of 3 mol% of an oxide composed of Cr 2 O 3 and 3 mol% of an oxide composed of TiO 2 was formed with a sputtering pressure of 2 Pa and a layer thickness of 3 nm. In this magnetic layer, Ku was 2.2 × 10 6 (erg / cc) and Ms was 500 (emu / cc).

次に、磁性層の上に、(Co30Cr)88−(TiO)12からなる非磁性層を層厚0.3nmで成膜した。 Next, on the magnetic layer was deposited at a layer thickness of 0.3nm nonmagnetic layer composed of (Co30Cr) 88- (TiO 2) 12.

次に、非磁性層の上に、(Co11Cr18Pt)92−(SiO)5−(TiO)3からなる磁性層をスパッタ圧力2Paとして層厚4nmで成膜した。 Next, on the non-magnetic layer was formed by (Co11Cr18Pt) 92- thickness 4nm and (SiO 2) 5-magnetic layer made of (TiO 2) 3 as a sputtering pressure 2 Pa.

次に、磁性層の上に、Ruからなる非磁性層を層厚0.3nmで成膜した。この磁性層において、Kuは4×10(erg/cc)、Msは600(emu/cc)であった。 Next, a nonmagnetic layer made of Ru was formed with a layer thickness of 0.3 nm on the magnetic layer. In this magnetic layer, Ku was 4 × 10 6 (erg / cc) and Ms was 600 (emu / cc).

次に、非磁性層の上に、Co20Cr14Pt3B{Cr含有量20at%、Pt含有量14at%、B含有量3at%、残部Co}からなるターゲットを用いて、スパッタ圧力を0.6Paとして磁性層を層厚4nmで成膜した。この磁性層において、Kuは1.5×10(erg/cc)、Msは400(emu/cc)であった。 Next, a magnetic layer is formed on the nonmagnetic layer using a target composed of Co20Cr14Pt3B {Cr content 20 at%, Pt content 14 at%, B content 3 at%, balance Co} and a sputtering pressure of 0.6 Pa. The film was formed with a layer thickness of 4 nm. In this magnetic layer, Ku was 1.5 × 10 6 (erg / cc), and Ms was 400 (emu / cc).

次に、CVD法により層厚3.0nmの保護層を成膜し、次いで、ディッピング法によりパーフルオロポリエーテルからなる潤滑層を成膜し、実施例1の磁気記録媒体を得た。   Next, a protective layer having a thickness of 3.0 nm was formed by a CVD method, and then a lubricating layer made of perfluoropolyether was formed by a dipping method to obtain a magnetic recording medium of Example 1.

(実施例2)
実施例2では、軟磁性層の成膜に、スパッタリングガスとしてKr(濃度100%)を使用したが、放電ガス圧は0.3Paとした。それ以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。
(Example 2)
In Example 2, Kr (concentration: 100%) was used as the sputtering gas for forming the soft magnetic layer, but the discharge gas pressure was 0.3 Pa. Otherwise, the magnetic recording medium was manufactured under the same conditions as in Example 1.

(比較例1)
比較例1では、軟磁性下地層の成膜に、スパッタリングガスとしてAr(濃度100%)を使用した。なお、Arでは、0.1Paでの放電ができなかったため、放電ガス圧は3Paとした。それ以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, Ar (concentration 100%) was used as the sputtering gas for forming the soft magnetic underlayer. In Ar, discharge at 0.1 Pa was not possible, so the discharge gas pressure was 3 Pa. Otherwise, the magnetic recording medium was manufactured under the same conditions as in Example 1.

(比較例2)
比較例2では、軟磁性下地層の成膜に、スパッタリングガスとしてKr(濃度100%)を使用したが、放電ガス圧は3Paとした。それ以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, Kr (concentration 100%) was used as the sputtering gas for forming the soft magnetic underlayer, but the discharge gas pressure was 3 Pa. Otherwise, the magnetic recording medium was manufactured under the same conditions as in Example 1.

(比較例3)
比較例3では、軟磁性下地層の成膜に、スパッタリングガスとしてKr(濃度100%)を使用したが、放電ガス圧は0.5Paとした。それ以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, Kr (concentration 100%) was used as the sputtering gas for forming the soft magnetic underlayer, but the discharge gas pressure was 0.5 Pa. Otherwise, the magnetic recording medium was manufactured under the same conditions as in Example 1.

(比較例4)
比較例4では、軟磁性下地層の成膜に、スパッタリングガスとしてKr(濃度100%)を使用したが、放電ガス圧は1Paとした。それ以外は、実施例1と同様の条件で磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, Kr (concentration 100%) was used as the sputtering gas for forming the soft magnetic underlayer, but the discharge gas pressure was 1 Pa. Otherwise, the magnetic recording medium was manufactured under the same conditions as in Example 1.

そして、これら実施例1,2及び比較例1〜4の磁気記録媒体について、米国GUZIK社製のリードライトアナライザRWA1632及びスピンスタンドS1701MPを用いて、その記録再生特性、すなわちS/N比の各評価を行った。その評価結果を表2に示す。   The magnetic recording media of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated using the read / write analyzer RWA1632 and spin stand S1701MP manufactured by GUZIK, Inc. Went. The evaluation results are shown in Table 2.

なお、磁気ヘッドには、書き込み側にシングルポール磁極を用い、読み出し側にTMR素子を用いたヘッドを使用した。そして、S/N比については、記録密度750kFCIとして測定した。   As the magnetic head, a head using a single pole magnetic pole on the writing side and a TMR element on the reading side was used. The S / N ratio was measured as a recording density of 750 kFCI.

また、実施例1,2及び比較例1〜4の磁気記録媒体について、スクラッチ耐性を評価するためのスクラッチ試験を行った。このスクラッチ試験については、クボタ社製のSAFテスターを用いて行った。試験条件は、磁気記録媒体を12000rpmで回転させ、PP6ヘッドを用いて、ディスク表面を2時間、5インチ/秒の速度でシーク動作を繰り返し、その後、光学顕微鏡でスクラッチの有無を確認した。そして、このようなスクラッチ試験を、実施例1,2及び比較例1〜4の磁気記録媒体の各20枚について行い、そのスクラッチの発生率(%)を求めた。その評価結果を表2に示す。   Further, the magnetic recording media of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to a scratch test for evaluating scratch resistance. The scratch test was performed using a SAF tester manufactured by Kubota. As test conditions, the magnetic recording medium was rotated at 12000 rpm, and the seek operation was repeated on the disk surface at a speed of 5 inches / second for 2 hours using a PP6 head, and then the presence or absence of scratches was confirmed with an optical microscope. Then, such a scratch test was performed on each of the 20 magnetic recording media of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4, and the occurrence rate (%) of the scratch was obtained. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0005244678
Figure 0005244678

表2に示す評価結果から、本発明の範囲である実施例1,2の磁気記録媒体は、本発明の範囲外である比較例1〜4の磁気記録媒体よりも、電磁変換特性及びスクラッチ耐性に優れていることがわかる。   From the evaluation results shown in Table 2, the magnetic recording media of Examples 1 and 2 that are within the scope of the present invention are more electromagnetic conversion characteristics and scratch resistant than the magnetic recording media of Comparative Examples 1 to 4 that are outside the scope of the present invention. It turns out that it is excellent in.

1…非磁性基板
2…軟磁性下地層
2a…磁性層
2b…スペーサ層
3…配向制御層
4…垂直磁性層
4a…下層の磁性層
4b…中層の磁性層
4c…上層の磁性層
5…保護層
6…潤滑層
7,7a,7b…非磁性層
8…非磁性下地層
7a…下層の非磁性層
7b…上層の非磁性層
41…酸化物
42…磁性粒子(層7a,7bにおいては非磁性粒子)
50…磁気記録媒体
51…媒体駆動部
52…磁気ヘッド
53…ヘッド駆動部
54…記録再生信号処理系
1 ... Non-magnetic substrate
2. Soft magnetic underlayer
2a ... magnetic layer 2b ... spacer layer 3 ... orientation control layer
4 ... perpendicular magnetic layer
4a: lower magnetic layer
4b ... middle magnetic layer
4c ... upper magnetic layer
5 ... Protective layer
6 ... Lubrication layer
7, 7a, 7b ... nonmagnetic layer
8 ... Nonmagnetic underlayer
7a: lower nonmagnetic layer
7b: upper nonmagnetic layer
41 ... Oxides
42 ... Magnetic particles (non-magnetic particles in the layers 7a and 7b)
50. Magnetic recording medium
51. Medium drive unit
52. Magnetic head
53. Head drive unit
54. Recording / reproducing signal processing system

Claims (2)

少なくとも非磁性基板の上に、複数の軟磁性層を反強磁性結合させた軟磁性下地層と、
磁化容易軸が前記非磁性基板に対して主に垂直に配向した垂直磁性層とを積層してなる磁気記録媒体の製造方法であって、
前記軟磁性層をスパッタリング法で形成し、スパッタリングガスとしてKr又はXeを用い、このスパッタリングガスの圧力を0.3Pa以下とすることを特徴とする磁気記録媒体の製造方法。
A soft magnetic underlayer obtained by antiferromagnetically coupling a plurality of soft magnetic layers on at least a nonmagnetic substrate;
A method of manufacturing a magnetic recording medium comprising a perpendicular magnetic layer having an easy axis of magnetization oriented perpendicularly to the non-magnetic substrate,
A method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the soft magnetic layer is formed by a sputtering method, Kr or Xe is used as a sputtering gas, and the pressure of the sputtering gas is set to 0.3 Pa or less.
前記スパッタリングガスの圧力を0.1Pa以下とすることを特徴とする請求項1に記載の磁気記録媒体の製造方法 Method for producing a magnetic recording medium according to claim 1, characterized in that at most 0.1Pa pressure of the sputtering gas.
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JPH1064035A (en) * 1996-08-19 1998-03-06 Sony Corp Magnetic recording medium and its production
JP4923896B2 (en) * 2006-09-15 2012-04-25 富士通株式会社 Exchange coupling film and magnetic device
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