JPH10261520A

JPH10261520A - 磁性記録媒体及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10261520A
Application number: JP6343397A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Mukai; 良一向井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-03-17
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-09-29
Anticipated expiration: 2017-03-17
Also published as: JP3833335B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上にコバルト合金層が形成された磁性記
録媒体及びその製造方法に関し、高い規格化保磁力をも
つ磁性記録媒体及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板１０上にコバルト合金層１６が形成
された磁性記録媒体において、基板１０上に形成され、
コバルト合金層１６の磁化容易軸を面内方向にする第１
の非磁性材料層１２と、第１の非磁性材料層上１２に網
目状に形成され、コバルト合金層１６の磁化容易軸を垂
直方向にする第２の非磁性材料層１４とを有し、コバル
ト合金層１６は、第１の非磁性材料層１２と第２の非磁
性材料層１４上に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上にコバルト
合金層が形成された磁性記録媒体及びその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】基板上にコバルト合金層が形成された磁
性記録媒体において、高保磁力化と低ノイズ化を実現す
るためには、結晶粒間の磁気的な相互作用を低減する必
要がある。粒間相互作用のレベルを表す指標として規格
化保磁力（Ｈ_c／Ｈ_k）がある。これは保磁力Ｈ_cを結晶
異方性磁界Ｈ_kで規格化したものである。等方性媒体に
おいて、粒間相互作用が完全に消滅した理想的な場合に
は、規格化保磁力は０．５となる。

【０００３】従来技術においては、多結晶構造を有する
磁性層の粒間相互作用を低減するために、結晶粒界への
非磁性物質の偏析を起こして磁性結晶粒の磁気的孤立化
を行っていた。具体的には、非磁性元素であるＣｒ（ク
ロム）が添加されたＣｏ（コバルト）合金をスパッタ法
により堆積して、堆積中にＣｒを多結晶磁性層の結晶粒
界に偏析させていた。この偏析を促進するために、堆積
中のバイアス印加や基板加熱及び酸化性残留ガスの低減
を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、規格化保磁力は０．３５程度しか得られな
かった。本発明の目的は、高い規格化保磁力をもつ磁性
記録媒体及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上にコ
バルト合金層が形成された磁性記録媒体において、前記
基板上に形成され、前記コバルト合金層の磁化容易軸を
面内方向にする第１の非磁性材料層と、前記第１の非磁
性材料層上に網目状に形成され、前記コバルト合金層の
磁化容易軸を垂直方向にする第２の非磁性材料層とを有
し、前記コバルト合金層は、前記第１の非磁性材料層と
前記第２の非磁性材料層上に形成されていることを特徴
とする磁性記録媒体により達成される。これにより、面
内方向に磁化された前記コバルト合金層の結晶粒を、垂
直方向にしか磁化されない前記コバルト合金層の結晶粒
で不連続状態にすることができるので、面内方向に磁化
された結晶粒同士を磁気的に孤立させることができる。
従って、面内方向に磁化された結晶粒同士の磁気的な粒
間相互作用を低減することができる。

【０００６】また、上記の磁性記録媒体において、前記
コバルト合金層は、複数のコバルト合金層で構成されて
いることが望ましい。また、上記の磁性記録媒体におい
て、前記複数のコバルト合金層の間に、第３の非磁性材
料層が挿入されていることが望ましい。また、上記の磁
性記録媒体において、前記第３の非磁性材料層は、クロ
ム元素を添加して非磁性化したコバルト合金により形成
されていることが望ましい。

【０００７】また、上記の磁性記録媒体において、前記
第１の非磁性材料層は、クロム又はクロムを主成分とし
た合金で形成され、前記第２の非磁性材料層は、チタン
又はチタンを主成分とした合金で形成されていることが
望ましい。また、上記目的は、基板上に、コバルト合金
層の磁化容易軸を面内方向にする第１の非磁性材料層を
連続層状に形成する第１非磁性材料層形成工程と、前記
第１の非磁性材料層上に、コバルト合金層の磁化容易軸
を垂直方向にする第２の非磁性材料層を網目状に形成す
る第２非磁性材料層形成工程と、前記第１の非磁性材料
層と前記第２の非磁性材料層上に、コバルト合金層を形
成するコバルト合金層形成工程とを有することを特徴と
する磁性記録媒体の製造方法によって達成される。これ
により、面内方向に磁化された前記コバルト合金層の結
晶粒を、垂直方向にしか磁化されない前記コバルト合金
層の結晶粒で不連続状態にすることができるので、面内
方向に磁化された結晶粒同士を磁気的に孤立させること
ができる。従って、面内方向に磁化された結晶粒同士の
磁気的な粒間相互作用を低減することができる。

【０００８】また、上記の磁性記録媒体の製造方法にお
いて、前記コバルト合金層形成工程は、複数のコバルト
合金層を形成することが望ましい。また、上記の磁性記
録媒体の製造方法において、前記コバルト合金層形成工
程は、前記複数のコバルト合金層間に第３の非磁性材料
層を形成する第３非磁性材料層形成工程を有することが
望ましい。

【０００９】また、上記目的は、上記の磁性記録媒体を
有することを特徴とするハードディスク装置によって実
現される。

【００１０】

【発明の実施の形態】

［第１実施形態］本発明の第１実施形態による磁性記録
媒体を図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施
形態による磁性記録媒体の全体図及び拡大図である。図
１の拡大図は、便宜上ＣｏＣｒＰｔ層１６（Ｃｏ：コバ
ルト、Ｐｔ：プラチナ）を省略して示している。図２
は、図１に示す磁性記録媒体のＡ−Ａ′線断面図であ
る。

【００１１】ディスク基板１０は、Ａｌ（アルミニウ
ム）基板にＮｉＰ合金（Ｎｉ：ニッケル、Ｐ：リン）が
メッキされ、研磨が施されている。図２に示すように、
ディスク基板１０上には、２層構造の下地層が形成され
ている。第１の下地層として、ディスク基板１０上に連
続膜状態のＣｒ層１２が形成されている。Ｃｒ層１２
は、ＣｏＣｒＰｔ層１６の磁化容易軸を面内方向にする
特性を有している。第２の下地層として、Ｃｒ層１２上
にＴｉ（チタン）層１４が形成されている。Ｔｉ層１４
は、図１に示すように網目状に形成されている。Ｔｉ層
１４は、ＣｏＣｒＰｔ層１６の磁化容易軸を垂直方向に
する特性を有している。

【００１２】Ｃｒ層１２とＴｉ層１４上には、磁性層と
してＣｏＣｒＰｔ層１６が形成されている。Ｃｒ層１２
はＣｏＣｒＰｔ層１６の磁化容易軸を面内方向にする特
性を有しているので、Ｃｒ層１２上の領域ではＣｏＣｒ
Ｐｔ層１６の結晶粒（図示せず）は面内方向に磁化され
る。一方、Ｔｉ層１４はＣｏＣｒＰｔ層１６の磁化容易
軸を垂直方向にする特性を有しているので、Ｔｉ層１４
上の領域ではＣｏＣｒＰｔ層１６の結晶粒は面内方向の
磁場では磁化されない。

【００１３】このように本実施形態によれば、面内方向
に磁化された結晶粒を、垂直方向にしか磁化されない結
晶粒で不連続状態にすることができるので、面内方向に
磁化された結晶粒同士を磁気的に孤立させることができ
る。従って、面内方向に磁化された結晶粒同士の磁気的
な粒間相互作用を低減することができる。上記の磁性記
録媒体の特性を測定したところ、保磁力は４ｋＯｅ、規
格化保磁力は０．４であり、両者とも高い値を得ること
ができた。

【００１４】次に、本実施形態による磁性記録媒体の製
造方法を、図３の工程断面図を用いて説明する。図３
は、本実施形態による磁性記録媒体の製造方法を示す工
程断面図である。まず、ディスク基板１０上に、スパッ
タ法により厚さ約３０ｎｍのＣｒ層１２を堆積する。ス
パッタ装置内のＡｒ（アルゴン）圧力は約４００ｍＰａ
（約３ｍＴｏｒｒ）とする（図３（ａ）参照）。

【００１５】次に、Ａｒ圧力を約４００ｍＰａに保持し
たままで、Ｃｒ層１２上に、厚さ約７ｎｍの網目状のＴ
ｉ層１４を堆積する。ディスク基板１０とターゲット
（図示せず）間の距離を２５ｍｍとし、スパッタレート
は約１ｎｍ／ｓｅｃとする。基板温度は、室温乃至２５
０℃とする。スパッタ開始直後は、Ｔｉ層１４は島上に
形成されるが、更にスパッタを継続しＴｉ層１４の厚さ
が約７ｎｍになると、Ｔｉ層１４は網目状に形成され
る。更にスパッタを継続すると連続膜状になってしまう
ので、Ｔｉ層１４の厚さが約７ｎｍになったところでス
パッタを中止する（図３（ｂ）参照）。

【００１６】次に、Ｃｒ層１２とＴｉ層１４上に、スパ
ッタ法により磁性層として厚さ約２０ｎｍのＣｏＣｒＰ
ｔ層１６を堆積する。スパッタ装置内のＡｒ圧力は約４
００ｍＰａ（約３ｍＴｏｒｒ）とする。ターゲットには
ＣｏＣｒ₁₃Ｐｔ₁₂合金板を用いる（図３（ｃ）参照）。
このようにして、本実施形態による磁性記録媒体を製造
することができる。［第２実施形態］本発明の第２実施形態による磁性記録
媒体を図４を用いて説明する。図４は、本実施形態によ
る磁性記録媒体の断面図である。

【００１７】本実施形態は、第１実施形態の構成におい
て、磁性層が２層のコバルト合金層で構成されているこ
とを特徴としている。ディスク基板１０、Ｃｒ層１２、
Ｔｉ層１４、ＣｏＣｒＰｔ層１６は第１実施形態と同様
である。ＣｏＣｒＰｔ層１６上には、磁気的な出力を大
きくするための磁性層として、ＣｏＰｔ層１８が形成さ
れている。

【００１８】Ｃｒ層１２はＣｏＣｒＰｔ層１６及びＣｏ
Ｐｔ層１８の磁化容易軸を面内方向にする特性を有して
いるので、Ｃｒ層１２上の領域ではＣｏＣｒＰｔ層１６
及びＣｏＰｔ層１８の結晶粒（図示せず）は面内方向に
磁化される。一方、Ｔｉ層１４はＣｏＣｒＰｔ層１６及
びＣｏＰｔ層１８の磁化容易軸を垂直方向にする特性を
有しているので、Ｔｉ層１４上の領域ではＣｏＣｒＰｔ
層１６及びＣｏＰｔ層１８の結晶粒は垂直方向にしか磁
化されない。

【００１９】このように本実施形態によれば、第１実施
形態による磁性記録媒体の構成に加えて、磁気的な出力
を大きくするためのＣｏＰｔ層１８が形成されているの
で、第１実施形態よりも出力が大きな磁性記録媒体を提
供することができる。上記の磁性記録媒体の特性を測定
したところ、ｔＢｒ値（ｔ：膜厚、Ｂｒ：残留磁束密
度）が２００μｍＧと高い値を得ることができた。

【００２０】次に、本実施形態による磁性記録媒体の製
造方法を説明する。ＣｏＣｒＰｔ層１６の形成工程まで
は、第１実施形態による磁性記録媒体の製造方法と同様
である。ＣｏＣｒＰｔ層１６の堆積後、ＣｏＣｒＰｔ層
１６上に、スパッタ法により厚さ約１０ｎｍのＣｏＰｔ
層１８を堆積する。スパッタ装置内のＡｒ圧力は約４０
０ｍＰａとする。ターゲットはＣｏＰｔ₁₂合金板を用い
る。

【００２１】このようにして、本実施形態による磁性記
録媒体を製造することができる。［第３実施形態］本発明の第３実施形態による磁性記録
媒体を図５を用いて説明する。図５は、本実施形態によ
る磁性記録媒体の断面図である。本実施形態は、第２実
施形態の構成において、２層のコバルト合金層の間に非
磁性化したＣｏＣｒＰｔ層が設けられていることを特徴
としている。

【００２２】ディスク基板１０、Ｃｒ層１２、Ｔｉ層１
４、ＣｏＣｒＰｔ層１６、ＣｏＰｔ層１８は第２実施形
態と同様である。ＣｏＣｒＰｔ層１６とＣｏＰｔ層１８
の間には、磁気的な出力を大きくするための、非磁性化
したＣｏＣｒＰｔ層２０が形成されている。Ｃｒ層１２
はＣｏＣｒＰｔ層１６及びＣｏＰｔ層１８の磁化容易軸
を面内方向にする特性を有しているので、Ｃｒ層１２上
の領域ではＣｏＣｒＰｔ層１６及びＣｏＰｔ層１８の結
晶粒は面内方向に磁化される。一方、Ｔｉ層１４はＣｏ
ＣｒＰｔ層１６及びＣｏＰｔ層１８の磁化容易軸を垂直
方向にする特性を有しているので、Ｔｉ層１４上の領域
ではＣｏＣｒＰｔ層１６及びＣｏＰｔ層１８の結晶粒は
垂直方向にしか磁化されない。

【００２３】このように本実施形態によれば、第２実施
形態による磁性記録媒体の構成に加えて、磁気的な出力
を大きくするための非磁性化したＣｏＣｒＰｔ層２０が
形成されているので、第２実施形態よりも出力が大きな
磁性記録媒体を提供することができる。上記の磁性記録
媒体の特性を測定したところ、ｔＢｒ値が２００μｍＧ
と高い値を得ることができた。

【００２４】次に、本実施形態による磁性記録媒体の製
造方法を説明する。ＣｏＣｒＰｔ層１６の形成工程まで
は、第１及び第２実施形態による磁性記録媒体の製造方
法と同様である。ＣｏＣｒＰｔ層１６の堆積後、ＣｏＣ
ｒＰｔ層１６上に、スパッタ法により非磁性化したＣｏ
ＣｒＰｔ層２０を堆積する。スパッタ装置内のＡｒ圧力
は約４００ｍＰａとする。ターゲットはＣｏＣｒ₃₅Ｐｔ
合金板を用いる。Ｃｒリッチにすることによって非磁性
化した層を形成することができる。

【００２５】次に、非磁性化したＣｏＣｒＰｔ層２０上
に、スパッタ法により厚さ約１０ｎｍのＣｏＰｔ層１８
を堆積する。スパッタ装置内のＡｒ圧力は約４００ｍＰ
ａとする。ターゲットはＣｏＰｔ₁₂合金板を用いる。こ
のようにして、本実施形態による磁性記録媒体を製造す
ることができる。［変形実施形態］本発明は上記実施形態に関わらず種々
の変形が可能である。

【００２６】例えば、第１乃至第３実施形態では、磁性
層の材料としてＣｏＣｒＰｔやＣｏＰｔを用いている
が、ＣｏＣｒＷ（Ｗ：タングステン）、ＣｏＣｒＴａＰ
ｔ、ＣｏＮｉＣｒ等他のコバルト合金でもよい。また、
第１乃至第３実施形態では、Ｃｏ合金層の磁化容易軸を
面内方向にする材料としてＣｒを用いているが、Ｃｏ合
金層の磁化容易軸を面内方向にする特性を有する材料で
あれば、Ｃｒ合金、ＮｉＡｌ合金（Ｎｉ：ニッケル）な
ど他の材料でもよい。

【００２７】また、第１乃至第３実施形態では、Ｃｏ合
金層の磁化容易軸を垂直方向にする材料としてＴｉを用
いているが、Ｃｏ合金層の磁化容易軸を垂直方向にする
特性を有する材料であれば、ＳｉＯ₂（二酸化シリコ
ン）、その他のアモルファス材料など他の材料でもよ
い。また、第１乃至第３実施形態では、ディスク基板の
材料としてＡｌを用いているが、ガラス、表面を酸化さ
せたＳｉ（シリコン）、カーボン等他の材料でもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、面内方向
に磁化された前記コバルト合金層の結晶粒を、垂直方向
にしか磁化されない前記コバルト合金層の結晶粒で不連
続状態にすることができるので、面内方向に磁化された
結晶粒同士を磁気的に孤立させることができる。そのた
め、面内方向に磁化された結晶粒同士の磁気的な粒間相
互作用を低減することができるので、高い規格化保磁力
をもつ磁性記録媒体及びその製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態による磁性記録媒体の全
体図及び拡大図である。

【図２】図１に示す磁性記録媒体のＡ−Ａ′線断面図で
ある。

【図３】本発明の第１実施形態による磁性記録媒体の製
造方法を示す工程断面図である。

【図４】本発明の第２実施形態による磁性記録媒体の断
面図である。

【図５】本発明の第３実施形態による磁性記録媒体の断
面図である。

【符号の説明】

１０…ディスク基板１２…Ｃｒ層１４…Ｔｉ層１６…ＣｏＣｒＰｔ層１８…ＣｏＰｔ層２０…非磁性化したＣｏＣｒＰｔ層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にコバルト合金層が形成された磁
性記録媒体において、前記基板上に形成され、前記コバルト合金層の磁化容易
軸を面内方向にする第１の非磁性材料層と、前記第１の非磁性材料層上に網目状に形成され、前記コ
バルト合金層の磁化容易軸を垂直方向にする第２の非磁
性材料層とを有し、前記コバルト合金層は、前記第１の非磁性材料層と前記
第２の非磁性材料層上に形成されていることを特徴とす
る磁性記録媒体。
【請求項２】請求項１記載の磁性記録媒体において、前記コバルト合金層は、複数のコバルト合金層で構成さ
れていることを特徴とする磁性記録媒体。
【請求項３】請求項２記載の磁性記録媒体において、前記複数のコバルト合金層の間に、第３の非磁性材料層
が挿入されていることを特徴とする磁性記録媒体。
【請求項４】請求項３記載の磁性記録媒体において、前記第３の非磁性材料層は、クロム元素を添加して非磁
性化したコバルト合金により形成されていることを特徴
とする磁性記録媒体。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載の
磁性記録媒体において、前記第１の非磁性材料層は、クロム又はクロムを主成分
とした合金で形成され、前記第２の非磁性材料層は、チタン又はチタンを主成分
とした合金で形成されていることを特徴とする磁性記録
媒体。
【請求項６】基板上に、コバルト合金層の磁化容易軸
を面内方向にする第１の非磁性材料層を連続層状に形成
する第１非磁性材料層形成工程と、前記第１の非磁性材料層上に、コバルト合金層の磁化容
易軸を垂直方向にする第２の非磁性材料層を網目状に形
成する第２非磁性材料層形成工程と、前記第１の非磁性材料層と前記第２の非磁性材料層上
に、コバルト合金層を形成するコバルト合金層形成工程
とを有することを特徴とする磁性記録媒体の製造方法。
【請求項７】請求項６記載の磁性記録媒体の製造方法
において、前記コバルト合金層形成工程は、複数のコバルト合金層
を形成することを特徴とする磁性記録媒体の製造方法。
【請求項８】請求項７記載の磁性記録媒体の製造方法
において、前記コバルト合金層形成工程は、前記複数のコバルト合
金層間に第３の非磁性材料層を形成する第３非磁性材料
層形成工程を有することを特徴とする磁性記録媒体の製
造方法。
【請求項９】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の
磁性記録媒体を有することを特徴とするハードディスク
装置。