JP5348527B2 - Perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a close-contact layer which does not increase particles even for a long-time use, and to provide a vertical magnetic recording medium which causes less defects. <P>SOLUTION: In the vertical magnetic recording medium, an amorphous thin film containing a metal boride such as CrB, which has a composition around an eutectic point of a metal and boron, is used in a close-contact layer to obtain the close-contact layer which does not increase particles even for a long-time use. The close-contact layer contributes to improvement in yield rate of vertical magnetic recording media. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、磁気記録媒体に関し、特に高記録密度を有する垂直磁気記録媒体に関する。   The present invention relates to a magnetic recording medium, and more particularly to a perpendicular magnetic recording medium having a high recording density.

磁気記録の高記録密度化に伴い、記録方式は面内記録方式から垂直記録方式に切り替わっている。垂直記録方式では、軟磁性裏打ち層および垂直磁気記録層を組み合わせた二層垂直磁気記録媒体と単磁極型ヘッドとの組み合わせが高記録密度を実現する上で有効である。しかし、軟磁性裏打ち層の膜厚は数十nm〜数百nm と厚いため、表面平坦性が低下し、垂直磁気記録層の形成およびヘッドの浮上性に悪影響を及ぼしたり、さらには、膜応力が大きいために、基板との密着性が低下する可能性がある。また、さらに非磁性基板材料からのアルカリ金属の電気化学的溶出により、「記録媒体の磁気特性の低下」、「基板表面へのディフェクトの付着」、「表面欠陥および/または記録とびの問題」等の問題が指摘されている。   As the recording density of magnetic recording increases, the recording method is switched from the in-plane recording method to the perpendicular recording method. In the perpendicular recording system, a combination of a double-layered perpendicular magnetic recording medium in which a soft magnetic underlayer and a perpendicular magnetic recording layer are combined with a single pole type head is effective in realizing a high recording density. However, since the thickness of the soft magnetic underlayer is as thick as several tens to several hundreds of nanometers, the surface flatness is lowered, which adversely affects the formation of the perpendicular magnetic recording layer and the flying property of the head. Is large, the adhesion to the substrate may be reduced. Furthermore, due to electrochemical elution of alkali metals from non-magnetic substrate materials, "deterioration of magnetic properties of recording media", "defect adhesion to substrate surface", "surface defects and / or recording skip problems", etc. Problems have been pointed out.

こうした問題を解決する手段として、基板と軟磁性裏打ち層との間に、密着性を上げるための密着層を形成した磁気記録媒体が提案されている(例えば特許文献1および2など参照)。   As means for solving such a problem, a magnetic recording medium in which an adhesion layer for improving adhesion is formed between a substrate and a soft magnetic underlayer has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、垂直磁気記録媒体に用いられる密着層には、表面の平坦性を確保するためにアモルファスであること、基板および磁性層との密着性が良いことが必要である。そこで、このような密着層材料として、密着性の高いCr、さらにCrにTiやTaなどを添加してアモルファス化したCrTi、CrTaなどが用いられている(例えば、特許文献3など参照)。   Further, the adhesion layer used for the perpendicular magnetic recording medium needs to be amorphous in order to ensure the flatness of the surface, and to have good adhesion to the substrate and the magnetic layer. Therefore, as such an adhesion layer material, Cr having high adhesion, and CrTi, CrTa and the like which are made amorphous by adding Ti or Ta to Cr are used (see, for example, Patent Document 3).

さらに、ガラス基板との密着性を向上するとともに、ガラス基板に含まれるアルカリ金属等の汚染元素の拡散を抑止して、磁気特性の劣化を防ぐために、非磁性のアモルファス材料から構成される密着層を設けることが提案されている(例えば、特許文献4および5など参照)。   In addition, the adhesion layer is made of non-magnetic amorphous material in order to improve the adhesion to the glass substrate and to prevent the diffusion of contaminating elements such as alkali metals contained in the glass substrate to prevent the deterioration of magnetic properties. Has been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5).

特開2003−162860号公報JP 2003-162860 A 特開2006−114162号公報JP 2006-114162 A 特開2008−10088号公報JP 2008-10088 A 特開2006−114182号公報JP 2006-114182 A 特開2005−196874号公報JP 2005-196874 A

しかしながら、これらの材料を用いる場合、基板からのアルカリ溶出を抑えるためにはある程度(5nm)以上の膜厚が必要であり、このように膜厚を厚くして用いる場合、長期間使用していると徐々に密着層中にパーティクルが増加していき、記録媒体の欠陥発生を増加させるという問題点があった。   However, when using these materials, in order to suppress alkali elution from the substrate, a film thickness of a certain degree (5 nm) or more is required. There is a problem that particles gradually increase in the adhesion layer, increasing the occurrence of defects in the recording medium.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、長期間使用してもパーティクルの増加しない密着層を提供して、欠陥発生の少ない垂直磁気記録媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium with few defects by providing an adhesion layer in which particles do not increase even when used for a long period of time.

本発明者らは、鋭意研究を行った結果、TiやTaなど高価な金属を使用せずにアモルファス化され、かつ長期間使用してもパーティクルの増加しない密着層の材料として、金属ホウ化物が望ましいことを明らかにした。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that metal borides are used as a material for an adhesion layer that is made amorphous without using expensive metals such as Ti and Ta, and does not increase particles even when used for a long period of time. Clarified what is desirable.

当該知見に鑑み、本発明は、非磁性基板上に少なくとも密着層、軟磁性裏打ち層、中間層、および磁性層が順次積層された垂直磁気記録媒体において、前記密着層が金属元素とホウ素との共晶点近傍の組成を有する金属ホウ化物であることを特徴とする垂直磁気記録媒体を提供するものである。   In view of the above knowledge, the present invention provides a perpendicular magnetic recording medium in which at least an adhesion layer, a soft magnetic backing layer, an intermediate layer, and a magnetic layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, wherein the adhesion layer comprises a metal element and boron. A perpendicular magnetic recording medium is provided which is a metal boride having a composition near the eutectic point.

本発明において、前記金属ホウ化物は、B含有量が5〜20原子%のCrBであることが好ましい。また、本発明において、密着層の膜厚は、2〜20nmであることが好ましい。   In the present invention, the metal boride is preferably CrB having a B content of 5 to 20 atomic%. In the present invention, the thickness of the adhesion layer is preferably 2 to 20 nm.

また、本発明の垂直磁気記録媒体は、磁性層がCoを主成分とし、さらにPt、Cr及びOを含んでいてもよい。   In the perpendicular magnetic recording medium of the present invention, the magnetic layer may contain Co as a main component, and may further contain Pt, Cr, and O.

本発明によれば、垂直磁気記録媒体において、密着層にCrBなどの金属とホウ素との共晶点近傍の組成を有する金属ホウ化物を含むアモルファス薄膜を用いることにより、長期間使用してもパーティクルの増加しない密着層が得られ、垂直磁気記録媒体の良品率改善に寄与することができる。   According to the present invention, in a perpendicular magnetic recording medium, by using an amorphous thin film containing a metal boride having a composition near the eutectic point of a metal such as CrB and boron in the adhesion layer, particles can be used for a long time. Thus, an adhesion layer that does not increase is obtained, which can contribute to improvement of the yield rate of perpendicular magnetic recording media.

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の単なる一例であって、当業者であれば、適宜設計変更可能である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiment is merely an example of the present invention, and those skilled in the art can change the design as appropriate.

図1は本発明の垂直磁気記録媒体の一実施形態の構成を示す断面図である。本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板1と、非磁性基板1上に形成された密着層2と、密着層2上に形成された軟磁性裏打ち層3と、軟磁性裏打ち層3上に形成された中間層4と、中間層4上に形成された磁性層5とを有する。また、任意選択的に本発明の垂直磁気記録媒体は、図1に示すように磁性層5上に形成された保護層6を有してもよく、さらに、前記保護層6上に形成された潤滑層7を有してもよい。図1には、中間層4を一つの層として表記してあるが必ずしも一つの層である必要はなく、また軟磁性裏打ち層3と中間層4との間に配向を制御するような層を複数設けることも可能である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of the perpendicular magnetic recording medium of the present invention. The perpendicular magnetic recording medium of the present invention includes a nonmagnetic substrate 1, an adhesion layer 2 formed on the nonmagnetic substrate 1, a soft magnetic backing layer 3 formed on the adhesion layer 2, and a soft magnetic backing layer 3. The intermediate layer 4 is formed on the intermediate layer 4 and the magnetic layer 5 is formed on the intermediate layer 4. Further, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention may optionally have a protective layer 6 formed on the magnetic layer 5 as shown in FIG. 1, and further formed on the protective layer 6. The lubricating layer 7 may be included. In FIG. 1, the intermediate layer 4 is shown as one layer, but it is not necessarily one layer, and a layer for controlling the orientation is provided between the soft magnetic backing layer 3 and the intermediate layer 4. It is also possible to provide a plurality.

(非磁性基板)
本発明において用いる非磁性基板1は、非磁性体であり、また後述する各層の形成に用いられる条件(溶媒、温度など)に耐えるものが用いられる。さらに寸法安定性に優れていることが好ましい。さらに詳細には、ガラス、Al合金、シリコン、各種プラスチックなどの材料からなる基板を用いることができる。
(Non-magnetic substrate)
The nonmagnetic substrate 1 used in the present invention is made of a nonmagnetic material and can withstand the conditions (solvent, temperature, etc.) used for forming each layer described later. Furthermore, it is preferable that it is excellent in dimensional stability. More specifically, a substrate made of a material such as glass, Al alloy, silicon, or various plastics can be used.

(密着層)
次いで、非磁性基板1上に、密着層2を形成する。密着層2は、その上に形成される軟磁性裏打ち層3と非磁性基板1との密着性を高め、さらに非磁性基板1からのアルカリ溶出を抑えるために用いられる。
(Adhesion layer)
Next, the adhesion layer 2 is formed on the nonmagnetic substrate 1. The adhesion layer 2 is used for enhancing adhesion between the soft magnetic backing layer 3 formed thereon and the nonmagnetic substrate 1 and further suppressing alkali elution from the nonmagnetic substrate 1.

本発明において、密着層2の材料としては、金属元素とホウ素との共晶点近傍の組成をもった金属ホウ化物を用いることができる。共晶点を有する金属ホウ化物は、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Hf、Cu、Mo、W、Nb、Taなどとホウ素との化合物を含む。好ましくは、CrBである。   In the present invention, as the material of the adhesion layer 2, a metal boride having a composition near the eutectic point of the metal element and boron can be used. The metal boride having a eutectic point includes a compound of boron, such as Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Hf, Cu, Mo, W, Nb, and Ta. Preferably, it is CrB.

金属ホウ化物としてCrBを用いる場合、CrとBとの共晶組成はCr−13.5at%B、Cr−53.5at%B、およびCr−83.0at%Bの3点で存在し、詳細にはCr−13.5at%Bの近傍の組成を有することが好ましい。本明細書において、「金属元素とホウ素との共晶点近傍の組成を有する金属ホウ化物」とは、当該共晶点を中心に±10%、好ましくは±8%、より好ましくは±5%のB含有量を有する金属ホウ化物を示す。具体的には、本発明の金属ホウ化物のB含有量は、金属ホウ化物全体の5〜20原子%であると良い。   When CrB is used as the metal boride, the eutectic composition of Cr and B exists at three points of Cr-13.5 at% B, Cr-53.5 at% B, and Cr-83.0 at% B. Preferably has a composition in the vicinity of Cr-13.5 at% B. In the present specification, “a metal boride having a composition near the eutectic point of a metal element and boron” is ± 10%, preferably ± 8%, more preferably ± 5% around the eutectic point. 2 shows a metal boride having a B content of Specifically, the B content of the metal boride of the present invention is preferably 5 to 20 atomic% of the entire metal boride.

密着層2の形成は、金属ホウ化物をターゲットとしたスパッタ法(DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法などを含む)、真空蒸着法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。密着層2の膜厚は、磁気記録層の磁気特性および電磁変換特性の劣化を抑制するのに十分な膜厚を有することが望ましく、通常の場合、2〜20nmの範囲であることが望ましい。   The adhesion layer 2 is formed using any method known in the art, such as sputtering using a metal boride (including DC magnetron sputtering, RF magnetron sputtering, etc.), vacuum deposition, and the like. be able to. The film thickness of the adhesion layer 2 is desirably sufficient to suppress the deterioration of the magnetic characteristics and electromagnetic conversion characteristics of the magnetic recording layer, and in the normal case, it is desirably in the range of 2 to 20 nm.

本発明では、金属とホウ素との共晶点近傍の組成を有するCrBなどの金属ホウ化物を含む薄膜を用いることにより、アモルファス化され、長期間使用してもパーティクルの増加しない密着層2を得ることができる。   In the present invention, by using a thin film containing a metal boride such as CrB having a composition in the vicinity of the eutectic point of metal and boron, an adhesion layer 2 that is amorphized and does not increase in particles even when used for a long period of time is obtained. be able to.

このような構成により良好な密着層2が得られる詳細な理由は不明であるが、金属ホウ化物は一般にその融点が高く結晶成長がしづらいため、アモルファス構造をとりやすいことに加え、本発明においては金属元素とホウ素との共晶点に近い組成を選択しているため、薄い膜厚でもアルカリバリヤ性能が維持でき、かつパーティクルも低減できるものと考えられる。   The detailed reason why a good adhesion layer 2 can be obtained by such a configuration is unknown, but since metal borides generally have a high melting point and are difficult to grow crystals, in addition to easily taking an amorphous structure, in the present invention Since a composition close to the eutectic point of the metal element and boron is selected, it is considered that the alkali barrier performance can be maintained even with a thin film thickness and particles can be reduced.

(軟磁性裏打ち層)
軟磁性裏打ち層3は、密着層2上に形成され、磁性層5に垂直方向磁界を集中させるための層である。軟磁性裏打ち層3は、特に限定されるものではないが、Fe、Co、Ni、Ta、およびZrのうちの少なくとも1種を含むことが好ましい。たとえば、軟磁性裏打ち層3は、Co−Zr系合金、Fe−Co系、Fe−B系、フェライトなど各種の軟磁性材料を用いて形成することができる。
(Soft magnetic backing layer)
The soft magnetic backing layer 3 is formed on the adhesion layer 2 and is a layer for concentrating the perpendicular magnetic field on the magnetic layer 5. The soft magnetic backing layer 3 is not particularly limited, but preferably includes at least one of Fe, Co, Ni, Ta, and Zr. For example, the soft magnetic backing layer 3 can be formed using various soft magnetic materials such as a Co—Zr alloy, Fe—Co alloy, Fe—B alloy, and ferrite.

軟磁性裏打ち層3は、特定の組成を有する単層膜として構成することもできる。また、磁性層5に記録された磁化を安定化させるとともに媒体表面から漏洩する磁化強度を増大させ、記録ヘッドの記録効率を増大させ、その結果、記録媒体のノイズ低減するように複数の磁性膜を強磁性的または反強磁性的に結合させた積層膜としてもよい。軟磁性裏打ち層3は、通常、10nm以上100nm以下の膜厚を有する。   The soft magnetic backing layer 3 can also be configured as a single layer film having a specific composition. In addition, a plurality of magnetic films are formed so as to stabilize the magnetization recorded in the magnetic layer 5 and increase the magnetization intensity leaking from the medium surface, thereby increasing the recording efficiency of the recording head and, as a result, reducing the noise of the recording medium. It is also possible to form a laminated film in which is bonded ferromagnetically or antiferromagnetically. The soft magnetic backing layer 3 usually has a thickness of 10 nm to 100 nm.

(中間層)
中間層4は、Ru、Re、Osなどの六方晶系金属、あるいはこれらを含む合金を用いて形成することができる。これは、これらの材料がその上に形成される磁性層5に用いられるCo合金と同じ六方晶系金属であり、かつCo合金と格子定数が近いためである。中間層4は、磁性層5と軟磁性裏打ち層3との磁気交換相互作用を調整することもできる。
(Middle layer)
The intermediate layer 4 can be formed using a hexagonal metal such as Ru, Re, Os, or an alloy containing these. This is because these materials are the same hexagonal metal as the Co alloy used for the magnetic layer 5 formed thereon, and have a lattice constant close to that of the Co alloy. The intermediate layer 4 can also adjust the magnetic exchange interaction between the magnetic layer 5 and the soft magnetic backing layer 3.

軟磁性裏打ち層3と中間層4との間には、必要に応じて効率的に中間層を配向させるための配向制御層(図示せず)を設けてもよい。このような材料としては非磁性のCo合金やNi合金が好ましく、これらは結晶粒径のばらつきを低減させる効果をもつ。   An orientation control layer (not shown) for efficiently orienting the intermediate layer may be provided between the soft magnetic backing layer 3 and the intermediate layer 4 as necessary. Such a material is preferably a non-magnetic Co alloy or Ni alloy, and these have the effect of reducing variations in crystal grain size.

(磁性層)
中間層4の上に形成される磁性層5は、Coを主成分とする合金からなる垂直磁性膜であればよく、CoPt系、CoTa系などの合金膜のほか、これらを用いたグラニュラー膜などを用いることもできる。主成分とは、磁性層5を構成する成分の中で最も含有量(原子%)が多い成分を意味する。好ましくは、磁性層5は50〜90原子%、より好ましくは60〜80原子%のCoを含有する。ここで、磁性層5は、Coのほか、Pt、Cr及びOをさらに含んでいることが好ましい。このような構成とすることで、中間層の結晶粒径や偏析構造を引き継いだ、結晶性の良い磁性層を提供することができる。
(Magnetic layer)
The magnetic layer 5 formed on the intermediate layer 4 only needs to be a perpendicular magnetic film made of an alloy containing Co as a main component. Can also be used. The main component means a component having the largest content (atomic%) among the components constituting the magnetic layer 5. Preferably, the magnetic layer 5 contains 50 to 90 atomic%, more preferably 60 to 80 atomic% of Co. Here, the magnetic layer 5 preferably further contains Pt, Cr, and O in addition to Co. By adopting such a configuration, it is possible to provide a magnetic layer with good crystallinity that inherits the crystal grain size and segregation structure of the intermediate layer.

磁性層5は単一の層からなるものでもよい。また、磁性層5は複数の層からなるものでもよく、たとえば、第一磁性層と第二磁性層とからなり、第一磁性層と第二磁性層との間に結合制御層(図示せず)を有することが好ましい。第一磁性層と第二磁性層はいずれも上述の材料をそのまま用いることができる。磁性層5を二層構造とすることで、結合制御層により制御した結晶粒径と粒界層厚を磁性層上部まで維持することが可能となり、磁気分離性の良い磁性層を作製することができる。   The magnetic layer 5 may be a single layer. The magnetic layer 5 may be composed of a plurality of layers, for example, a first magnetic layer and a second magnetic layer, and a coupling control layer (not shown) between the first magnetic layer and the second magnetic layer. ). Both the first magnetic layer and the second magnetic layer can use the above materials as they are. By making the magnetic layer 5 have a two-layer structure, the crystal grain size and grain boundary layer thickness controlled by the coupling control layer can be maintained up to the top of the magnetic layer, and a magnetic layer having good magnetic separation can be produced. it can.

結合制御層は、第一磁性層と第二磁性層との交換結合を調整するために設けられた層であり、これにより磁性層の磁気特性制御がさらに容易になるとともに、電磁変換特性を最適に保つことができる。統合制御層に用いることのできる材料は、六方晶系非磁性金属であればいずれも使用可能である。具体的には、Ru、Re、Os、もしくはこれらを主成分とする合金を用いることが好適である。   The coupling control layer is a layer provided to adjust the exchange coupling between the first magnetic layer and the second magnetic layer. This makes it easier to control the magnetic characteristics of the magnetic layer and optimizes the electromagnetic conversion characteristics. Can be kept in. As the material that can be used for the integrated control layer, any hexagonal nonmagnetic metal can be used. Specifically, it is preferable to use Ru, Re, Os, or an alloy containing these as a main component.

前述の各層の製膜方法については、スパッタリング法(直流マグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法などを含む)のほか、蒸着法、塗布法など当該技術において知られている任意の方法を用いて実施することができる。制御性などの観点から、直流マグネトロンスパッタリング法を用いることが好適である。   About the film forming method of each above-mentioned layer, it implements using arbitrary methods known in the said technique other than sputtering method (including DC magnetron sputtering method, RF magnetron sputtering method, etc.), such as a vapor deposition method and a coating method. be able to. From the viewpoint of controllability and the like, it is preferable to use a direct current magnetron sputtering method.

(保護層および潤滑層)
任意選択的に、磁性層5の上に、保護層6を形成してもよい。保護層6は、その下にある磁性層5以下の各構成層を保護するための層である。保護層6は、カーボン(C)(アモルファスカーボンなど)あるいは、磁気記録媒体保護膜用の材料として知られている種々の薄膜材料を用いて形成することができる。保護層6は、一般的にスパッタリング法(直流マグネトロンスパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法などを含む)、真空蒸着法、CVD法などを用いて形成することができる。
(Protective layer and lubricating layer)
Optionally, a protective layer 6 may be formed on the magnetic layer 5. The protective layer 6 is a layer for protecting each constituent layer below the magnetic layer 5 underneath. The protective layer 6 can be formed using carbon (C) (amorphous carbon or the like) or various thin film materials known as materials for a magnetic recording medium protective film. The protective layer 6 can be generally formed by using a sputtering method (including a direct current magnetron sputtering method, an RF magnetron sputtering method, etc.), a vacuum deposition method, a CVD method, or the like.

さらに、保護層6の上に潤滑層7を形成してもよい。潤滑層7は、記録/読み出し用ヘッドが磁気記録媒体に接触している際の潤滑を付与するための層であり、たとえば、パーフルオロポリエーテル系の液体潤滑剤、または当該技術において知られている種々の液体潤滑剤材料を使用して形成することができる。液体潤滑剤を用いた潤滑層は、ディップコート法、スピンコート法などの当該技術において知られている任意の塗布方法を用いて形成することができる。   Further, the lubricating layer 7 may be formed on the protective layer 6. The lubrication layer 7 is a layer for providing lubrication when the recording / reading head is in contact with the magnetic recording medium. For example, the lubrication layer 7 is a perfluoropolyether liquid lubricant or known in the art. Can be formed using a variety of liquid lubricant materials. The lubricating layer using the liquid lubricant can be formed by using any coating method known in the art such as a dip coating method and a spin coating method.

以下に本発明の実施例を説明するが、以下の実施例は、本発明をなんら限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において当業者により種々変更可能である。   Examples of the present invention will be described below. However, the following examples do not limit the present invention at all, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention.

図1に示す構成を用い、密着層2の材料および膜厚を変更した実施例1〜5、および比較例1〜4を作製した。   Using the configuration shown in FIG. 1, Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 in which the material and film thickness of the adhesion layer 2 were changed were produced.

(実施例1〜5)
非磁性基板1としては、2.5インチ磁気ディスクの標準仕様を満たすガラス基板を用いた。この非磁性基板1の上に、各層の成膜を行なった。まず、非磁性基板1に、Cr−13at%B合金ターゲットを用いるスパッタリング法にて膜厚2、6、10、14、18nmでそれぞれCrB密着層2を作製した。なお、本実施例におけるスパッタリング法は、特に示さない限り直流マグネトロンスパッタリング装置を用いて実施した。
(Examples 1-5)
As the nonmagnetic substrate 1, a glass substrate that satisfies the standard specifications of a 2.5 inch magnetic disk was used. Each layer was formed on the nonmagnetic substrate 1. First, CrB adhesion layers 2 were formed on the nonmagnetic substrate 1 by sputtering using a Cr-13 at% B alloy target with a film thickness of 2, 6, 10, 14, and 18 nm, respectively. In addition, the sputtering method in a present Example was implemented using the direct-current magnetron sputtering apparatus unless otherwise indicated.

この後CoZrNb合金ターゲット、およびRuターゲットをスパッタすることにより厚さ1nmのRu層を挟んで上下に厚さ20nm程度のCoZrNb層を有する3層膜(CoZrNb/Ru/CoZrNb)を作製し、軟磁性裏打ち層3とした。   Thereafter, a CoZrNb alloy target and a Ru target are sputtered to form a three-layer film (CoZrNb / Ru / CoZrNb) having a CoZrNb layer about 20 nm above and below with a Ru layer having a thickness of 1 nm sandwiched between them. The backing layer 3 was used.

次に、配向制御層として厚さ10nmのNiW膜を微量の窒素を含んだAr雰囲気下でスパッタ法により作製し、この上に厚さ14nmのRu中間層4をスパッタ法にて作製した。   Next, a NiW film having a thickness of 10 nm was formed as an orientation control layer by sputtering in an Ar atmosphere containing a small amount of nitrogen, and a Ru intermediate layer 4 having a thickness of 14 nm was formed thereon by sputtering.

さらに、中間層4の上に、結合制御層としてRuをはさんで第一磁性層および第二磁性層を作製し、磁性層5とした。詳細には、中間層4と接する第一磁性層は、微量のO2 を含んだAr雰囲気中でCoPtCr−SiO2混合ターゲットのスパッタリングを行ない、CoPtCrSiO膜を形成して作製した。次いで、この上に、Ru結合制御層を形成した後、第二磁性層として、CoPtCrB合金ターゲットをスパッタしてCoPtCrB膜を形成した。このようにして、CoPtCrSiO第一磁性層、Ru結合制御層、CoPtCrB第二磁性層からなる積層構造(CoPtCrSiO/Ru/CoPtCrB)の垂直磁気記録層(磁性層5)を形成した。 Further, on the intermediate layer 4, a first magnetic layer and a second magnetic layer were produced with Ru as a coupling control layer, and the magnetic layer 5 was obtained. Specifically, the first magnetic layer in contact with the intermediate layer 4 was produced by sputtering a CoPtCr—SiO 2 mixed target in an Ar atmosphere containing a small amount of O 2 to form a CoPtCrSiO film. Next, after a Ru coupling control layer was formed thereon, a CoPtCrB alloy target was sputtered as a second magnetic layer to form a CoPtCrB film. In this way, a perpendicular magnetic recording layer (magnetic layer 5) having a laminated structure (CoPtCrSiO / Ru / CoPtCrB) composed of a CoPtCrSiO first magnetic layer, a Ru coupling control layer, and a CoPtCrB second magnetic layer was formed.

その後、CVD法により厚さ3nmのカーボン保護層6を形成し、さらにパーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑層7を膜厚2nmにてディップ法により形成した。   Thereafter, a carbon protective layer 6 having a thickness of 3 nm was formed by a CVD method, and a liquid lubricating layer 7 made of perfluoropolyether was formed by a dip method at a thickness of 2 nm.

以上のようにして作製された垂直磁気記録媒体を、それぞれ実施例1〜5とした。   The perpendicular magnetic recording media manufactured as described above were designated as Examples 1 to 5, respectively.

(比較例1〜3)
密着層2として厚さ2nm、6nmおよび10nmのCrTi膜を作製した以外は実施例1〜5と同様の方法により、比較例1〜3の垂直磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Examples 1-3)
Perpendicular magnetic recording media of Comparative Examples 1 to 3 were produced in the same manner as in Examples 1 to 5, except that 2 nm, 6 nm and 10 nm thick CrTi films were produced as the adhesion layer 2.

(比較例4)
密着層2として厚さ6nmのCr−40at%B膜を作製した以外は実施例1〜5と同様の方法により、比較例4の垂直磁気記録媒体を作製した。
(Comparative Example 4)
A perpendicular magnetic recording medium of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Examples 1 to 5 except that a 6 nm thick Cr-40 at% B film was produced as the adhesion layer 2.

(評価試験1)
各実施例および比較例にて作製した垂直磁気記録媒体の磁性層は、397.9kA/m(5kOe)の保磁力を有した。次いで、各実施例および比較例について、垂直磁気記録媒体の耐食性、アルカリバリヤ性能、およびSNRを評価した。測定結果を表1に示す。
(Evaluation Test 1)
The magnetic layer of the perpendicular magnetic recording medium produced in each example and comparative example had a coercive force of 397.9 kA / m (5 kOe). Next, for each example and comparative example, the corrosion resistance, alkali barrier performance, and SNR of the perpendicular magnetic recording medium were evaluated. The measurement results are shown in Table 1.

耐食性は、高温高湿下に48時間放置した記録媒体に硝酸液滴を滴下した状態で1時間放置し、放置後の硝酸液滴中のCo溶出の有無をICPプラズマ発光分光装置を用いて評価した。Coの溶出量を表1に示す。ここで、媒体としての耐食性の基準はCoの溶出量が0.02ng/cm以下である事である。 Corrosion resistance is evaluated by using an ICP plasma emission spectrophotometer for the presence or absence of Co elution in the nitric acid droplet after being left for 1 hour in a state where the nitric acid droplet is dropped on a recording medium left for 48 hours under high temperature and high humidity. did. Table 1 shows the elution amount of Co. Here, the standard of corrosion resistance as a medium is that the Co elution amount is 0.02 ng / cm 2 or less.

アルカリバリヤ性能は、高温高湿下に500時間放置後の媒体の表面状態を光学式表面検査装置を用いて観察し、外周部に白曇が発生していない事をもって○とした。   The alkali barrier performance was evaluated as “◯” by observing the surface state of the medium after being left for 500 hours under high temperature and high humidity using an optical surface inspection apparatus, and that no white clouding occurred on the outer peripheral portion.

また、SNRは単磁極ヘッドを用いて、信号を書き込み、GMRヘッドを用いて信号を読み取る方法により評価を行った。SNRは線記録密度716kFCIにおける信号対雑音比である。Sは716kFCIの孤立波形の磁化反転におけるピーク値、すなわち最大値と最小値の差を1/2にした値である。Nは、60kFCIでのrms値(root mean square−inches)である。   The SNR was evaluated by a method of writing a signal using a single magnetic pole head and reading a signal using a GMR head. SNR is the signal-to-noise ratio at a linear recording density of 716 kFCI. S is a peak value in magnetization reversal of an isolated waveform of 716 kFCI, that is, a value obtained by halving the difference between the maximum value and the minimum value. N is an rms value (root mean square-inches) at 60 kFCI.

Figure 0005348527
Figure 0005348527

その結果、本発明の実施例1〜5の記録媒体は、SNRはいずれも従来用いられていたCrTi密着層と遜色のない性能を維持できていることがわかった。   As a result, it was found that the recording media of Examples 1 to 5 of the present invention were able to maintain the same performance as that of the conventional CrTi adhesion layer in the SNR.

また耐食性では、CrB膜はいずれも基準内であるが、従来のCrTiの場合、10nmと厚い条件(比較例3)では基準を少し超えた値を示している。AFM測定の結果からCrBはCrTiよりも厚い膜をつけたときの平坦性が良いことが分かっており、このためにCrBでは厚膜であっても耐食性が規格内に収まるものと考えられる。   Further, in terms of corrosion resistance, all CrB films are within the standard, but in the case of conventional CrTi, a value slightly exceeding the standard is shown under a thick condition of 10 nm (Comparative Example 3). From the results of AFM measurement, it is known that CrB has good flatness when a film thicker than CrTi is applied. Therefore, it is considered that the corrosion resistance of CrB is within the standard even if it is a thick film.

さらに、アルカリバリヤ性能は、従来のCrTi密着層が2nmと薄い場合には規格外であるのに対し、本実施例のCrB密着層を用いた場合では2nmの場合でも問題なく、十分な耐久性を有している。また、共晶点近傍の組成を使っていない比較例4でも、アルカリバリヤ性能は規格外であった。これは、共晶点近傍でない場合には粒界が発生しやすく、これがアルカリバリヤ性能を低下させているものと考えている。   Furthermore, the alkali barrier performance is out of the standard when the conventional CrTi adhesion layer is as thin as 2 nm, whereas when the CrB adhesion layer of this example is used, there is no problem even in the case of 2 nm, and sufficient durability. have. Further, even in Comparative Example 4 in which the composition near the eutectic point was not used, the alkali barrier performance was out of specification. This is because grain boundaries are likely to occur when not near the eutectic point, which is considered to reduce the alkali barrier performance.

このように、本発明のCrB密着層は、従来のCrTi密着層よりも優れていることがわかった。このように密着層を薄くできることは、長期間の使用でもパーティクルの発生を減らすことができることを示唆しており、間接的に欠陥の発生する記録媒体の個数の低減につながるものである。   Thus, it was found that the CrB adhesion layer of the present invention is superior to the conventional CrTi adhesion layer. This thinning of the adhesion layer suggests that the generation of particles can be reduced even when used for a long period of time, leading to a reduction in the number of recording media on which defects are indirectly generated.

(評価試験2)
さらに、実施例2と比較例2について、同じスパッタ装置にて各記録媒体を作製し続けたときの欠陥が発生した個数の変化を評価した。具体的には、同一のスパッタ装置において、連続して30000個の記録媒体を作製した。そして、記録媒体の作製を継続し、100個のサンプルを取り出した。次いで、取り出した各記録媒体について、表面における膜の均一性が保たれていない箇所(欠け、ふくらみ、またはへこみなどの傷)を欠陥として数え、その平均を算出した。同様の評価を60000個作製時および90000個作製時に繰り返した。結果を表2に示す。
(Evaluation test 2)
Further, for Example 2 and Comparative Example 2, the change in the number of defects when each recording medium was continuously produced with the same sputtering apparatus was evaluated. Specifically, 30000 recording media were continuously produced in the same sputtering apparatus. Then, the production of the recording medium was continued, and 100 samples were taken out. Next, for each of the recording media taken out, a portion where the uniformity of the film on the surface was not maintained (a scratch such as a chip, a bulge, or a dent) was counted as a defect, and the average was calculated. The same evaluation was repeated when 60000 pieces were produced and when 90000 pieces were produced. The results are shown in Table 2.

Figure 0005348527
Figure 0005348527

比較例では60000個作製した以降から欠陥の発生した記録媒体の個数が増加しているのに対し、本実施例であるCrB密着層を用いた場合は、製造個数が増加しても、欠陥の発生した記録媒体の個数はほとんど増加しなかった。すなわち、従来のCrTi密着層と同じ膜厚であっても、金属元素とホウ素との共晶点に近い組成を有する本発明の密着層を用いることにより、記録媒体の欠陥発生を低減させることができた。   In the comparative example, the number of recording media in which defects have occurred has increased since 60000 were produced. On the other hand, when the CrB adhesion layer of this example was used, the number of defects was increased even when the number of manufactured media increased. The number of generated recording media hardly increased. That is, even when the film thickness is the same as that of the conventional CrTi adhesion layer, the occurrence of defects in the recording medium can be reduced by using the adhesion layer of the present invention having a composition close to the eutectic point of the metal element and boron. did it.

本発明の垂直磁気記録媒体の断面構成を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional structure of the perpendicular magnetic recording medium of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 非磁性基板
2 密着層
3 軟磁性裏打ち層
4 中間層
5 磁性層
6 保護層
7 潤滑層
1 Nonmagnetic substrate 2 Adhesion layer 3 Soft magnetic backing layer 4 Intermediate layer 5 Magnetic layer 6 Protective layer 7 Lubricating layer

Claims (4)

非磁性基板上に少なくとも密着層、軟磁性裏打ち層、中間層、および磁性層が順次積層された垂直磁気記録媒体であって、
前記密着層が金属元素とホウ素との共晶点近傍の組成を有する金属ホウ化物であり、
前記軟磁性裏打ち層は、Co−Zr系合金、Fe−Co系合金、Fe−B系合金およびフェライトの内から選択される少なくとも一種の軟磁性材料を有し、
前記金属ホウ化物がCrBであり、B含有量が5〜20原子%の範囲にあることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
A perpendicular magnetic recording medium in which at least an adhesion layer, a soft magnetic backing layer, an intermediate layer, and a magnetic layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
The adhesion layer is a metal boride having a composition near the eutectic point of the metal element and boron;
The soft magnetic backing layer, possess Co-Zr-based alloy, Fe-Co-based alloy, at least one of the soft magnetic material is selected from among Fe-B based alloy and ferrite,
A perpendicular magnetic recording medium, wherein the metal boride is CrB and the B content is in the range of 5 to 20 atomic% .
前記密着層の膜厚が2〜20nmの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の垂直磁気記録媒体。 The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the adhesion layer has a thickness in a range of 2 to 20 nm. 前記磁性層が、Coを主成分とすることを特徴とする請求項1または2に記載の垂直磁気記録媒体。 The magnetic layer, a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 or 2, characterized in that a main component Co. 前記磁性層が、Pt、Cr及びOをさらに含むことを特徴とする請求項に記載の垂直磁気記録媒体。 The perpendicular magnetic recording medium according to claim 3 , wherein the magnetic layer further contains Pt, Cr, and O.
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