JP5536540B2 - 磁気記録媒体および磁気記録再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体および磁気記録再生装置に関するものである。

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％以上増えており、今後も増加傾向が続くと言われている。それに伴って高記録
密度化に適した磁気記録媒体の開発が進められている。

現在市販されている磁気記録再生装置には、磁気記録媒体として、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が搭載されている。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、垂直磁気記録媒体は、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、熱揺らぎ特性優れている。

また、垂直磁気記録媒体の記録再生特性を向上させるために、配向制御層を用い、多層の磁性層を形成して、それぞれの磁性層の結晶粒子を連続した柱状晶とし、これにより磁性層の垂直配向性を高めることが提案されている（特許文献１参照）。

また垂直磁気記録媒体にはグラニュラ構造の磁性層が用いられる場合が多い。グラニュラ構造の磁性層は、磁性粒子の周りを非磁性材料が覆った構造を有し、磁性粒子間の磁気的相互作用が非磁性材料により低減されて磁性粒子が磁気的に分離するため媒体ノイズを低減することが可能となる。

グラニュラ構造を形成する非磁性材料には、主に酸化物が使用されている。酸化物としては、より安定した酸化物を形成し、確実に酸化物のまま磁性粒子間に偏析させることが可能な、Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｔａ，Ｗ，Ｎｂ等が用いられる。例えば、特許文献２には、グラニュラ磁性層を形成するスパッタリングターゲットとして、Ｃｏ合金と、第１の酸化物を形成するＴｉ酸化物及びＳｉ酸化物と、第２の酸化物を形成するＣｏ酸化物を含むものを用いることが記載されている。

特開２００４−３１０９１０号公報 特開２００９−２３８３５７号公報

前述のように、垂直磁気記録媒体にグラニュラ構造の磁性層が用いることで、磁性粒子間の磁気的相互作用を低減して媒体ノイズを低減することが可能となったが、磁気記録媒体に対する高記録密度化の要求はとどまることがなく、今まで以上に高記録密度化が可能な磁気記録媒体が求められている。そのため、今まで以上に磁性粒子を微細化し、また磁性粒子を覆う非磁性材料の幅（磁性粒子の粒界幅）を広げたグラニュラ構造の磁性層が求められている。

本発明は、上記事情に鑑みて提案されたものであり、グラニュラ構造の磁性層の磁性粒子を微細化し、また磁性粒子の粒界幅を広げ、今まで以上に高記録密度化に対応可能な電磁変換特性に優れた磁気記録媒体を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために、グラニュラ構造の磁性層の形成方法について、以下に示すように、鋭意検討を行った。

すなわち、本発明者は、スパッタリング法によりグラニュラ構造のＣｏ系磁性層を形成するに際し、ターゲットとしてＣｏＯを含む材料を用いると、Ｃｏ系磁性粒子を微細化し、また磁性粒子の粒界幅を広げ、その界面を鮮明（シャープ）なものとすることが可能であることを見いだした。すなわち、ターゲットに含まれるＣｏＯがスパッタリングに際して分離し、分離したＣｏはＣｏ系磁性粒子の微細化と孤立化に作用し、他方のＯは磁性粒子の粒界幅を広げる作用を有することを解明した。しかしながら、ターゲット中に含まれるＣｏＯはターゲットの焼成等の製造工程において分離しやすく、特にターゲット中に金属ＣｒまたはＣｒ合金が含まれると、これがＣｏＯから奪った酸素と結合して、前述のＣｏ系磁性粒子を微細化し、孤立化し、また磁性粒子の粒界幅を広げる効果がなくなることを見いだした。

そこで本願発明者は、スパッタリング法により基板上にグラニュラ磁性層を形成するに際し、ＣｏＯを含み金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットを用いるとＣｏＯの分離が促進されて、Ｃｏ系磁性粒子の微細化と粒界幅の拡大が得られ、その界面を鮮明（シャープ）なものとできること、また同時に、Ｃｒを含む別のターゲットも併用して磁性層を形成することにより電磁変換特性の優れた磁性層を形成できることを見いだして本願発明を完成させた。

すなわち本願発明は下記に関する。

（１）スパッタリング工程によって基板上にグラニュラ磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記グラニュラ磁性層はＣｏ合金を含む複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を分離する酸化物から構成され、前記スパッタリング工程は、酸化コバルトを含み金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットを用いたことを特徴とする磁気記録媒体。
（２）前記グラニュラ磁性層の磁性粒子の平均粒径が６ｎｍ以下であり、磁性粒子の平均粒界幅が１．５ｎｍ以上であることを特徴とする（１）に記載の磁気記録媒体。
（３）前記スパッタリング工程には、複数の組成のターゲットを使用し、前記酸化コバルトを含み金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットと、Ｃｒを含むターゲットを用いて、積層成膜もしくはコスパッタ成膜することを特徴とする（１）または（２）に記載の磁気記録媒体。
（４）前記複数の組成のターゲットが、Ｃｒを含まないＣｏＰｔ合金と酸化コバルトを含むターゲットと、ＣｏＣｒ合金を含み酸化コバルト以外の酸化物を含むターゲットであることを特徴とする（３）に記載の磁気記録媒体。
（５）前記Ｃｒを含まないＣｏＰｔ合金と酸化コバルトを含むターゲットが、酸化コバルト以外の酸化物をさらに含むことを特徴とする（４）に記載の磁気記録媒体。
（６）前記酸化コバルト以外の酸化物が、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３からなる群から選ばれる何れか１種であることを特徴とする（４）または（５）に記載の磁気記録媒体。
（７）（１）〜（６）のいずれかに１項に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。

本発明の磁気記録媒体は、磁性粒子が微細であり磁性粒子の粒界幅も広くその界面も鮮明である。よって書き込み特性に優れ、またノイズも低い。この磁気記録媒体を磁気記録再生装置に用いることで高記録密度化に対応可能な装置を提供できる。

図１は、本発明の磁気記録媒体の一例を示したものである。 図２は、配向制御層と垂直磁性層との積層構造を説明するための拡大模式図であり、各層の柱状晶が基板面に対して垂直に成長した状態を示す断面図である。 図３は、垂直磁性層を構成する磁性層の積層構造を拡大して示した断面図である。 図４は、本発明の磁気記録再生装置の一例を示すものである。 図５は、本発明のグラニュラ磁性層のTEM写真である。 図６は、従来のグラニュラ磁性層のTEM写真である。

以下、本発明の磁気記録媒体の製造方法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。

（磁気記録媒体の製造）
本発明の磁気記録媒体の製造は、例えば、非磁性基板の上に、軟磁性下地層と、直上の層の配向性を制御する配向制御層と、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、少なくとも積層して行う。

図１は、本発明の磁気記録媒体の一例を示したものである。以下、本発明の磁気記録媒体の一例として、図１に示す磁気記録媒体を例に挙げて説明する。図１に示す磁気記録媒体は、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、保護層５と、潤滑層６とが順次積層された構造を有している。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。

「非磁性基板」
非磁性基板１としては、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いし、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、非磁性基板１としては、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てもよい。

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。

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。

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。また、密着層は、スパッタリング法などを用いて形成できる。

「軟磁性下地層」
非磁性基板の上には、軟磁性下地層２が形成される。軟磁性下地層２の形成方法は特に限られるものではなく、例えば、スパッタリング法などを用いることができる。

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。

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。

また、軟磁性下地層２としては、Ｆｅを６０原子％（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構造を有する材料を用いることができる。

その他にも、軟磁性下地層２としては、Ｃｏを８０原子％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。

軟磁性下地層２の保磁力Ｈｃは、１００（Ｏｅ）以下（好ましくは２０（Ｏｅ）以下）とすることが好ましい。なお、１Ｏｅは７９Ａ／ｍである。軟磁性下地層２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。

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。軟磁性下地層２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。

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、１５（Ｔ・ｎｍ）以上（好ましくは２５（Ｔ・ｎｍ）以上）であることが好ましい。軟磁性下地層２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。

軟磁性下地層２は、２層の軟磁性膜から構成されていることが好ましく、２層の軟磁性膜の間にはＲｕ膜が設けられていることが好ましい。Ｒｕ膜の膜厚を０．４〜１．０ｎｍ、又は１．６〜２．６ｎｍの範囲で調整することで、２層の軟磁性膜をＡＦＣ構造とすることができる。軟磁性下地層２が、このようなＡＦＣ構造を採用したものである場合、いわゆるスパイクノイズを抑制できる。

軟磁性下地層２の最表面（配向制御層３側の面）は、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、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。

「配向制御層」
軟磁性下地層２の上には、配向制御層３が形成されている。配向制御層３は、垂直磁性層４の結晶粒を微細化し、記録再生特性を改善するものである。図１に示すように、本実施形態の配向制御層３は、軟磁性下地層２側に配置された第１配向制御層３ａと、第１配向制御層３ａの垂直磁性層４側に配置された第２配向制御層３ｂとからなる。

第１配向制御層３ａは、配向制御層３の核発生密度を高めるためのものであり、配向制御層３を構成する柱状晶の核となる結晶を含むものである。本実施形態の第１配向制御層３ａでは、図２に示すように、核となる結晶が成長してなる柱状晶Ｓ１の頂部に、ドーム状の凸部が形成されている。

第１配向制御層３ａは、０．２ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲内の厚みを有する磁性材料を含む磁性層と、０．２ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲内の厚みを有し、Ｒｕを５０原子％以上含むＲｕ層とを複数積層してなる積層構造からなるものである。 Ｒｕ層は、０．２ｎｍ〜１．０ｎｍの範囲内の厚みを有し、Ｒｕを５０原子％以上含むものであればよいが、Ｒｕを８０原子％以上含むものであることが好ましい。Ｒｕを８０原子％以上含むＲｕ層とすることで、Ｒｕ層のｈｃｐ構造が壊れにくくなり、良好なＳ／Ｎ比が得られるものとなる。

第１配向制御層３ａのスパッタリングガス圧を０．５Ｐａ〜５Ｐａの範囲とすることで、容易に配向制御層３を構成する柱状晶の核となる結晶を含む第１配向制御層３ａが得られる。

第１配向制御層３ａのスパッタリングガス圧が上記範囲未満であると、形成する膜の配向性が低下し、垂直磁性層４を構成する磁性粒子４２を微細化する効果が不十分となる。また、第１配向制御層３ａのスパッタリングガス圧が上記範囲を超えると、形成する膜の結晶性が低下してＳ／Ｎ比が低下するとともに、膜の硬度が低くなり、磁気記録媒体の信頼性が低下する。

第２配向制御層３ｂは、図２に示すように、第１配向制御層３ａに含まれる柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部が形成された柱状晶Ｓ２を含むものである。本実施形態においては、第２配向制御層３ｂは、第１配向制御層３ａに含まれる核となる結晶が成長されてなる柱状晶Ｓ１の凸部上に成長され、第１配向制御層３ａを構成する結晶粒子と共に厚み方向に連続した柱状晶Ｓ２からなる。

第２配向制御層３ｂの層厚は、７ｎｍ以上であることが好ましい。第２配向制御層３ｂの層厚が上記範囲未満であると、垂直磁性層４の配向性を高め、垂直磁性層４を構成する磁性粒子４２を微細化する効果が不十分となり、良好なＳ／Ｎ比が得られない場合がある。
第２配向制御層３ｂを構成する積層構造は、第１配向制御層３ａを構成する積層構造と同様のものを用いることができる。

なお、第２配向制御層３ｂを構成する積層構造は、第１配向制御層３ａを構成する積層構造と同じ材料からなるものであってもよいし、異なる材料からなるものであってもよい。具体的には例えば、第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂのいずれか一方がＣｏ層とＲｕ層とからなる積層構造であり、他方がＦｅ層とＲｕ層とからなる積層構造であってもよい。

第２配向制御層３ｂは、第１配向制御層３ａと同様にスパッタリング法により設けることができるが、第１配向制御層３ａよりも高い圧力であって、スパッタリングガス圧５Ｐａ〜１８Ｐａの範囲内で形成することが好ましい。

第２配向制御層３ｂのスパッタリングガス圧を上記範囲とすることで、容易に第１配向制御層３ａに含まれる柱状晶Ｓ１の核となる結晶に厚み方向に連続し、頂部にドーム状の凸部が形成された柱状晶Ｓ２を含む第２配向制御層３ｂが得られる。

「垂直磁性層」
本願発明の垂直磁性層は、少なくとも１層以上のスパッタリング工程により形成されたグラニュラ磁性層を有し、このグラニュラ磁性層はＣｏ合金を含む複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を分離する酸化物から構成される。そしてこのグラニュラ磁性層の形成に際しては酸化コバルトを含み金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットを用いるため、磁性粒子の微細化、孤立化が図られ、また磁性粒子の粒界の拡大が図られている。

スパッタリング工程に用いられるターゲットは、通常は、金属粉末を所定の組成比に混合後、これを圧縮成形し、これを不活性ガス雰囲気または真空中で高温焼結し製造される。金属粉末は一般的にはガスアトマイズ法により製造される。すなわち、原料を不活性ガス雰囲気中または真空中で溶解し、アルゴンガスまたは窒素ガスの不活性ガスでアトマイズを行う。このとき原料は溶融状態から直接、急速凝固されるため、凝固組織が非常に微細で、組成的にも均一性の高い、平均粒径が数μｍの球状粉末が作製できる。

金属粉末の固化成形法には、古くから行われている焼結法やホットプレス法のほかに、高密度化を狙った熱間等方圧プレス（ＨＩＰ）法、熱間押出法などがある。特に磁気記録媒体用途のターゲットの場合は、組成分布の高い均質性、パーティクル発生が少ないことが求められるため４００℃以上での真空中または不活性雰囲気中での高温焼結が必要となり、これに際して前述のＣｏＯの分解が発生する。すなわち、本願発明者は、ターゲットにＣｏＯを含有させると、これがスパッタリングに際して分離し、分離したＣｏはＣｏ系磁性粒子の微細化に作用し、他方のＯは磁性粒子の粒界幅を広げる作用を有することを見いだした。しかしながら、ターゲット中に含まれるＣｏＯはターゲットの高温焼結工程において分離しやすく、特にターゲット中に金属ＣｒまたはＣｒ合金が含まれるとこれがＣｏＯの酸素と結合し、具体的には、ＣｏＣｒ_２Ｏ_４、Ｃｒ_２Ｏ_３等を形成し、スパッタリング工程に際してＣｏとＯが分離しにくくなり、前述の効果を失う。そこで本願発明では、ターゲット中に金属ＣｒまたはＣｒ合金を含有させないことにより、ターゲットの製造工程でのＣｏＯとＣｒとの反応を防止し、スパッタリング工程でのＣｏとＯとの分離を促進可能とする。本願発明の、「金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲット」とは、ターゲット中に実質的に金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まない趣旨であり、実質的にとは、３％以下程度の不可避に混入する金属ＣｒまたはＣｒ合金を許容する趣旨である。

また本願発明では、スパッタリング工程に複数の組成のターゲットを使用し、前述の酸化コバルトを含み実質的に金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットに加え、Ｃｒを含むターゲットを使用するのが好ましい。なお、Ｃｒを含むターゲットにはＣｏＯを含有させないのがターゲットの製造段階でのＣｏＯの分解による組成変動を防止する上で特に好ましい。

磁気記録媒体のグラニュラ磁性層としてはＣｏＣｒ系の合金を用いる場合が多い。そのため磁性層にＣｒを含有させることができないと、磁性合金の選択の幅が狭くなる。そこで本願発明では、スパッタリング工程に、酸化コバルトを含み実質的に金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットに加え、Ｃｒを含むターゲットを使用することにより、スパッタリング工程で前者のターゲットからはＣｏＯの分離物を供給し、後者のターゲットからはＣｒを供給し、全体としては微細化したＣｏＣｒ系磁性粒子と、その磁性粒子の粒界幅を広げるＯを供給することが可能となる。

特に本願発明では、この複数の組成のターゲットとして、Ｃｒを含まないＣｏＰｔ合金と酸化コバルトを含むターゲットと、ＣｏＣｒ合金を含み酸化コバルト以外の酸化物を含むターゲットを用いることにより、磁気記録媒体の磁性合金として多用されるＣｏＣｒＰｔ系の磁性粒子を有するグラニュラ構造の磁性層を形成することができる。またこの際、Ｃｒを含まないＣｏＰｔ合金と酸化コバルトを含むターゲットとして、酸化コバルト以外の酸化物を含有させることが好ましく、また、酸化コバルト以外の酸化物として、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３からなる群から選ばれる何れか１種を用いるのが好ましい。具体的な複数のターゲットの組み合わせとしては、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＴｉＯ、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＴｉＯ−ＳｉＯ_２、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＴｉＯ−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯとＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯとＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２−ＴｉＯなどが例示できる。

本願発明のグラニュラ構造磁性層のスパッタリング方法としては、複数の組成のターゲットを同時に使用したコスパッタリング工程の他、一つの組成のターゲットを使用した成膜の後、他の組成のターゲットを使用した成膜を行う工程を用いても良い。前者の方法で、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２のターゲットを用いた場合、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ２またはＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯの構造の１層のグラニュラ磁性層が形成できるが、後者の方法では、ＣｏＰｔ−ＣｏＯとＣｏＣｒ−ＳｉＯ_２の２層構造のグラニュラ磁性層が形成する。ただし後者の場合でも、２層の磁性層の界面では、両層の構成元素の相互拡散によりＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯグラニュラ磁性層が形成されていると考えられる。そして後者の製造方法は、２台の成膜装置内に各１種類のターゲットを設置するだけで良いため、成膜装置を簡略化できる効果を有する。

本願発明の垂直磁性層を図１により説明する。本願発明の垂直磁性層４は例えば第２配向制御層３ｂの上に形成されている。図１に示すように、垂直磁性層４は、例えば非磁性基板１側から、第１の磁性層４ａ、第２の磁性層７ａ、第３の磁性層４ｂ、第４の磁性層７ｂ、第５の磁性層４ｃを含むものである。この内、第１の磁性層４ａ、第２の磁性層７ａ、第３の磁性層４ｂ、第４の磁性層７ｂは、酸化コバルトを含み実質的に金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まない磁性層と、酸化コバルトを含まずＣｒを含む磁性層との積層構造とすることが好ましく、例えば、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ２−ＣｏＯ（第１の磁性層４ａ）、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２（第２の磁性層７ａ）、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯ（第３の磁性層４ｂ）、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２（第４の磁性層７ｂ）とすることができる。この積層構造の場合、前述のように、各層の界面では、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２−ＣｏＯの磁性層が形成され、この磁性層では微細化したＣｏＣｒＰｔ系磁性粒子と、その磁性粒子の粒界幅を広げる非磁性酸化物が形成している。なお、第５の磁性層４ｃの好ましい構成については後述する。

各磁性層４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂを構成する結晶粒子は、配向制御層３の第１配向制御層３ａおよび第２配向制御層３ｂの柱状晶と連続した柱状晶として、配向制御層３上にエピタキシャル成長している。

図３は、垂直磁性層を構成する磁性層の積層構造を拡大して示した断面図である。図３に示すように、垂直磁性層４を構成する磁性層４ａは、グラニュラ構造の磁性層であり、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２と、酸化物４１とを含むものであることが好ましい。

酸化物４１としては、例えば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_２、ＳｉＯ_２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、ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などを好適に用いることができる。

磁性粒子４２は、磁性層４ａ中に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、７ａ、７ｂ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の配向及び結晶性が良好なものとなり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られる。

柱状構造の磁性粒子４２を有する垂直磁性層４を得るためには、磁性層４ａに含まれる酸化物４１の含有量及び磁性層４ａの成膜条件が重要となる。磁性層４ａに含まれる酸化物４１の含有量は、磁性粒子４２を構成する、例えばＣｏ、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
が好ましく、６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下であることがより好ましい。

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、磁性層４ａを形成した際に磁性粒子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たり、磁性粒子４２の上下に酸化物４１が析出して、磁性粒子４２が磁性層４ａ〜４ｃを上下に貫いてなる柱状構造が形成されなくなったりす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。
磁性層４ａ中のＰｔの含有量は、８原子％以上２５原子％以下であることが好ましい。

Ｐｔの含有量が８原子％未満であると、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るために垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。Ｐｔの含有量が２５原子％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。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合、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。
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、磁性層４ａ中Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

磁性層４ａの磁性粒子４２には、Ｃｏ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素が含まれていてもよい。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。

また、磁性粒子４２中に含まれるＣｏ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、１０原子％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が１０原子％を超えると、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。

磁性層４ａの成膜に適したターゲット材料としては、例えば、８０（Ｃｏ１８Ｐｔ）−１０（ＳｉＯ_２）−１０（ＣｏＯ）｛Ｐｔ含有量１８原子％、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８０ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％、ＣｏＯからなる酸化物組成が１０ｍｏｌ％｝、８２（Ｃｏ１６Ｐｔ）−８（ＳｉＯ_２）−１０（ＣｏＯ）、８４（Ｃｏ１４Ｐｔ４Ｎｂ）−６（Ｃｒ_２Ｏ_３）−１０（ＣｏＯ）の他、（ＣｏＰｔ）−（Ｔａ_２Ｏ_５）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＴｉＯ_２）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔ）−（Ｃｒ_２Ｏ_３）−（ＳｉＯ_２）−（ＴｉＯ_２）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＭｏ）−（ＴｉＯ）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＷ）−（ＴｉＯ_２）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＢ）−（Ａｌ_２Ｏ_３）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＴａＮｄ）−（ＭｇＯ）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＢＣｕ）−（Ｙ_２Ｏ_３）−（ＣｏＯ）、（ＣｏＰｔＲｕ）−（ＳｉＯ_２）−（ＣｏＯ）などの組成物を挙げることができる。

図３に示すように、垂直磁性層４を構成する磁性層４ｂも磁性層４ａと同様に、グラニュラ構造の磁性層であり、その好ましい組成、成膜に適したターゲット材料は前述の磁性層４ａと同様である。

図３で垂直磁性層４を構成する磁性層７ａ、７ｂは、磁性層４ａ、４ｂと同様にグラニュラ構造の磁性層であるが、これらの層は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２と、酸化物４１とを含むものであることが好ましい。またこの層の成膜に用いられるターゲットもＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの合金と酸化物を含む構成となるが、このターゲットはＣｒ合金を含むため、酸化物としてＣｏＯを添加しても前述のようにターゲット内でＣｏＯの形態では存在しにくい。

磁性層７ａ、７ｂの酸化物４１は、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏの酸化物であることが好ましい。中でも特に、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２を酸化物４１として好適に用いることができる。また、磁性層７ａ、７ｂを構成する酸化物４１は、２種類以上の酸化物からなる複合酸化物であることが好ましい。中でも特に、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２などからなる複合酸化物を酸化物４１として好適に用いることができる。
磁性層７ａ、７ｂを構成する磁性粒子４２は、磁性層７ａ、７ｂ中に分散していることが好ましい。

磁性粒子４２は、磁性層４ａ，７ａ、４ｂ、７ｂ、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７ａ、７ｂの磁性粒子４２の配向及び結晶性が良好なものとなり、結果として高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）が得られる。

磁性層７ａ、７ｂ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く、さらに好ましくは６ｍｏｌ％以上１３ｍｏｌ％以下である。磁性層７ａ、７ｂ中の酸化物４１の含有量として上記範囲が好ましい理由は、垂直磁性層４を構成する磁性層４ａ、４ｂ中の酸化物４１の含有量と同じである。

磁性層７ａ、７ｂ中のＣｒの含有量は、４原子％以上１８原子％以下（さらに好ましくは８原子％以上１５原子％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ためである。

一方、磁性層７ａ、７ｂ中の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が高くなるため、垂直保磁力が高くなり過ぎてデータを記録する際に、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。

磁性層７ａ、７ｂ中のＰｔの含有量は、１０原子％以上２５原子％以下であることが好ましい。Ｐｔの含有量が１０原子％未満であると、高密度記録に適した熱揺らぎ特性を得るために垂直磁性層４に必要な磁気異方性定数Ｋｕが得られないため好ましくない。Ｐｔの含有量が２５原子％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。また、Ｐｔの含有量が上記範囲を超えた場合、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。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、磁性層７ａ、７ｂ中Ｐｔの含有量を上記範囲とすることが好ましい。

磁性層７ａ、７ｂの磁性粒子４２には、磁性層４ａの磁性粒子４２と同様に、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他に、Ｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｄ、Ｗ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｒｕ、Ｒｅの中から選ばれる１種類以上の元素が含まれていてもよい。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。

また、磁性層７ａ、７ｂの磁性粒子４２中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、磁性層４ａの磁性粒子４２と同様の理由により、１０原子％以下であることが好ましい。

垂直磁性層４を構成する磁性層４ｃは、図３に示すように、Ｃｏ、Ｃｒを含む磁性粒子（磁性を有した結晶粒子）４２を含み、酸化物４１を含まないものであることが好ましい。磁性層４ｃ中の磁性粒子４２は、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もの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向上したものとなる。

磁性層４ｃ中のＣｒの含有量は、１０原子％以上２４原子％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を十分確保でき、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、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。

また、磁性層４ｃを構成する磁性粒子４２が、Ｃｏ、Ｃｒの他にＰｔを含んだ材料である場合、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量は、８原子％以上２５原子％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場合、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が得られる。一方、磁性層４ｃ中のＰｔの含有量が上記範囲を超えると、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、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。

磁性層４ｃを構成する磁性粒子４２は、非グラニュラ構造の磁性層であり、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。

また、磁性層４ｃの磁性粒子４２中に含まれるＣｏ、Ｃｒ、Ｐｔの他の上記元素の合計の含有量は、１６原子％以下であることが好ましい。上記元素の合計の含有量が１６原子％を超えると、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。

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系としては、ＣｒとＢとの合計の含有量が１８原子％以上２８原子％以下であるものが好ましい。

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１４〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ０〜１６Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｂ含有量０〜１６原子％、残部Ｃｏ｝が好ましい。その他の系としては、ＣｏＣｒＰｔＴａ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｔａ含有量１〜５原子％、残部Ｃｏ｝、ＣｏＣｒＰｔＴａＢ系では、Ｃｏ１０〜２４Ｃｒ８〜２２Ｐｔ１〜５Ｔａ１〜１０Ｂ｛Ｃｒ含有量１０〜２４原子％、Ｐｔ含有量８〜２２原子％、Ｔａ含有量１〜５原子％、Ｂ含有量１〜１０原子％、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。

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。 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。

垂直磁性層４を構成する磁性粒子４２の平均粒径は３〜１２ｎｍの範囲内、粒界幅は０．５〜４ｎｍの範囲内であることが好ましく、特に本願発明では平均粒径を６ｎｍ以下、Ｃｏ系磁性粒子の粒界幅は１．５ｎｍ以上とし、かつその磁性粒子の界面を鮮明（シャープ）なものとすることができる。前述のように、本願発明ではグラニュラ磁性層を形成するに際し、ＣｏＯを含み金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットを用いているので、ＣｏＯの分離が促進されて、Ｃｏ系磁性粒子の微細化、孤立化と粒界幅の拡大が得られ、その界面を鮮明（シャープ）なものとできる。磁性粒子４２の平均粒径、粒界幅、磁性粒子の界面の鮮明さは、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。

図５には本願発明のグラニュラ磁性層、図６には従来のグラニュラ磁性層を示すが、本願発明のグラニュラ磁性層を構成する磁性粒子は粒径６ｎｍ以下、粒界幅１．５ｎｍ以上であり、その界面が鮮明で、磁性粒子の孤立化が実現されている。なお、ＴＥＭ写真の画像処理から算出された図５の磁性粒子の平均粒径は５．９ｎｍ、粒界幅は１．５ｎｍであり、図６の磁性粒子の平均粒径は６．７ｎｍ、粒界幅は０．９ｎｍであった。

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ると、垂直磁性層４中の磁性粒子４２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。

本発明では、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層４ａ、７ａ、４ｂ、７ｂ、４ｃのうち、非磁性基板１側の磁性層４ａ〜７ｂをグラニュラ構造の磁性層とし、保護層５側の磁性層４ｃを、酸化物を含まない非グラニュラ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。

また、本発明では、上記垂直磁性層４を６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〜７ｂに加えて、さらにグラニュラ構造の磁性層を形成し、これら４層のグラニュラ構造の磁性層の上に、さらに酸化物を含む磁性層を設けた構成としてもよい。

また、本発明では、垂直磁性層４を構成する複数の磁性層間に非磁性層を設けても良い。なお前述のように、磁性層４ａ、４ｂと磁性層７ａ、７ｂとの間では相互拡散が生ずることが好ましいため、複数の磁性層間に非磁性層を設ける場合はこの相互拡散を阻害しない方法、程度で設けるのが好ましい。具体的には、磁性層４ｂと磁性層７ｂとの間に非磁性層を設けて磁性層４ａと磁性層７ａとの間には設けない構成や、磁性層７ｂと磁性層４ｃとの間のみに非磁性層を設ける構成や、磁性層４ｂと磁性層７ｂとの間と磁性層７ｂと磁性層４ｃとの間のみに非磁性層を設ける構成がある。

非磁性層としては、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_１合金（Ｘ_１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。

また、非磁性層として、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_２（Ｘ_２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。Ｃｒ合金中のＣｒの含有量は６０原子％以上とすることが好ましい。

また、非磁性層としては、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_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２など、金属窒化物として、例えば、ＡｌＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、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_２、ＣｏＣｒ−ＴｉＯ_２、ＣｏＣｒ−Ｃｒ_２Ｏ_３、ＣｏＣｒＰｔ−Ｔａ_２Ｏ_５、Ｒｕ−ＳｉＯ_２、Ｒｕ−Ｓｉ_３Ｎ_４、Ｐｄ−ＴａＣなどを用いることができる。

「保護層」
垂直磁性層４上には保護層５が形成される。保護層５は、垂直磁性層４の腐食を防ぐとともに、磁気ヘッドが磁気記録媒体に接触したときの媒体表面の損傷を防ぐためのものである。保護層５としては、従来公知の材料を使用することができ、例えばＣ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２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、磁気ヘッドと磁気記録媒体と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。保護層５は、例えば、ＣＶＤ（化学気相成長）法などを用いて形成される。

「潤滑層」
保護層５上には潤滑層６が形成される。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。潤滑層６は、例えば、ディッピング法などを用いて形成される。

（磁気記録再生装置）
図４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、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。

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。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。

図４に示す磁気記録再生装置は、本発明の磁気記録媒体の一例である図１に示す磁気記録媒体５０と、磁気記録媒体５０に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッド５２とを備えるものであるので、高密度記録に適した信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）、記録特性（ＯＷ）が得られる磁気記録媒体を備えた優れたものとなる。

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。
（ＣｏＯを含むターゲットの製造）
次の方法にて、８２（Ｃｏ１６Ｐｔ）−１０（ＣｏＯ）−５（ＳｉＯ_２）−３（Ｃｒ_２Ｏ_３）からなる組成のターゲットを製造した。

先ず、ガスアトマイズ法により、Ｃｏ１６Ｐｔ、ＣｏＯ、ＳｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３粉末を製造した。粉末の平均粒径は約５μｍとした。この粉末を所定の比率で混合し、モールドに入れ予備成形した後、８００℃、圧力２００Ｋｇｆ／ｃｍ^２、アルゴン雰囲気中でホットプレス処理し、その焼結体をターゲット形状に切り出し、上記組成のターゲットを製造した。

（実施例１）
以下に示す製造方法により、実施例１の磁気記録媒体を作製し、評価した。
まず、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。

このようにして得られた密着層の上に、Ｃｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａ｛Ｆｅ含有量２０原子％、Ｚｒ含有量５原子％、Ｔａ含有量５原子％、残部Ｃｏ｝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０．７ｎｍで成膜し、さらにＣｏ−２０Ｆｅ−５Ｚｒ−５Ｔａの軟磁性層を層厚２５ｎｍで成膜し、これを軟磁性下地層とした。

次に、軟磁性下地層の上にスパッタリング法により配向制御層を形成した。配向制御層としては、軟磁性下地層側に配置されたＲｕからなる第１配向制御層と、第１配向制御層の垂直磁性層側に配置されたＲｕからなる第２配向制御層をスパッタリング法により形成した。なお、第１配向制御層のスパッタリングガス圧は３Ｐａ、第２配向制御層のスパッタリングガス圧は１０Ｐａとした。

その後、配向制御層上に、垂直磁性層を形成した。まず、配向制御層上に、８２（Ｃｏ１６Ｐｔ）−１０（ＣｏＯ）−５（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）｛Ｐｔ含有量１８原子％、残部Ｃｏの合金を８２ｍｏｌ％、ＣｏＯからなる酸化物を１０ｍｏｌ％、ＳｉＯ_２からなる酸化物を５ｍｏｌ％、Ｃｒ_２Ｏ_３からなる酸化物を３ｍｏｌ％、ＴｉＯ_２からなる酸化物を３ｍｏｌ％｝のターゲットを用いて磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚４ｎｍで成膜した。

次に、その上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）からなるターゲットを用いた磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚４ｎｍで成膜した。

次に、その上に、８２（Ｃｏ１６Ｐｔ）−１０（ＣｏＯ）−５（ＳｉＯ_２）−３（Ｃｒ_２Ｏ_３）からなるターゲットを用いた磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚４ｎｍで成膜した。

次に、その上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（Ｃｒ_２Ｏ_３）からなるターゲットを用いた磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚４ｎｍで成膜した。

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。 次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０原子％、Ｐｔ含有量１４原子％、Ｂ含有量３原子％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとして磁性層を層厚７ｎｍで成膜した。

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磁気記録媒体を作製した。

このようにして得られた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、記録再生特性として信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）、記録特性（ＯＷ）の評価を行った。
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。
信号／ノイズ比（Ｓ／Ｎ比）については、記録密度７５０ｋＦＣＩとして測定した。

記録特性（ＯＷ）については、先ず、７５０ｋＦＣＩの信号を書き込み、次いで１００ｋＦＣＩの信号を上書し、周波数フィルターにより高周波成分を取り出し、その残留割合によりデータの書き込み能力を評価した。その結果、Ｓ／Ｎ比は１３．９０ｄＢ、ＯＷは４２．０ｄＢであった。また評価後、グラニュラ磁性層のＴＥＭ観察を行ったところ、磁性粒子の平均粒径は５．８ｎｍ、粒界幅は１．６ｎｍであり、磁性粒子の界面は鮮明であった。

（比較例１）
実施例１と同様に磁気記録媒体を製造したが、磁性層は次のように形成した。すなわち、配向制御層上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（ＴｉＯ_２）の組成のターゲットを用いて磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚８ｎｍで成膜した。

次に、その上に、９２（Ｃｏ１１Ｃｒ１８Ｐｔ）−５（ＳｉＯ_２）−３（Ｃｒ_２Ｏ_３）からなるターゲットを用いた磁性層を、スパッタリングガス圧を２Ｐａとして層厚８ｎｍで成膜した。
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。

次に、非磁性層の上に、Ｃｏ２０Ｃｒ１４Ｐｔ３Ｂ｛Ｃｒ含有量２０原子％、Ｐｔ含有量１４原子％、Ｂ含有量３原子％、残部Ｃｏ｝からなるターゲットを用いて、スパッタリングガス圧を０．６Ｐａとして磁性層を層厚７ｎｍで成膜した。

この磁気記録媒体を実施例１と同様の方法で評価したところ、Ｓ／Ｎ比は１３．６０ｄＢ、ＯＷは３９．５ｄＢであった。また評価後、グラニュラ磁性層のＴＥＭ観察を行ったところ、磁性粒子の平均粒径は６．７ｎｍ、粒界幅は０．８ｎｍであり、磁性粒子の界面は実施例１に比べ不鮮明であった。

１…非磁性基板、２…軟磁性下地層、３…配向制御層、３ａ…第１配向制御層、３ｂ…第２配向制御層、４…垂直磁性層、７…垂直磁性層、４ａ…第１の磁性層、７ａ…第２の磁性層、４ｂ…第３の磁性層、７ｂ…第４の磁性層、４ｃ…第５の磁性層、５…保護層、６…潤滑層、１５…酸化物、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…柱状晶、Ｓ１ａ…凹凸面、４１…酸化物、４２…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。

Claims (3)

1. スパッタリング工程によって基板上にグラニュラ磁性層を形成した磁気記録媒体であって、前記グラニュラ磁性層はＣｏ合金を含む複数の磁性粒子及び前記複数の磁性粒子を分離する酸化物から構成され、前記スパッタリング工程は、複数の組成のターゲットを使用した積層成膜であり、前記複数の組成のターゲットは、ＣｏＰｔ合金と、酸化コバルトと、酸化コバルト以外の酸化物を含み、金属ＣｒまたはＣｒ合金を含まないターゲットと、ＣｏＣｒ合金と、酸化コバルト以外の酸化物を含み、酸化コバルトを含まないターゲットであることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記酸化コバルト以外の酸化物が、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ａｌ_２Ｏ_３からなる群から選ばれる何れか１種であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 請求項１または２に記載の磁気記録媒体と、前記磁気記録媒体に対する情報の記録再生を行う磁気ヘッドとを備えることを特徴とする磁気記録再生装置。