JPH11191217A - 垂直磁気記録媒体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 媒体ノイズを低減し、かつ再生信号の安定性
を向上させること。 【解決手段】 基板１１の上に、硬磁性ピンニング層１
２、軟磁性下地層１３、および垂直磁気記録層１４を順
に形成し、減磁を解消するために真空中で各層の面方向
に回転磁界Ｈを印加しながら熱処理する、垂直磁気記録
媒体の製造方法。軟磁性下地層１３が磁化反転を起こす
磁界をＨｓ、硬磁性ピンニング層１２が磁化反転を起こ
す磁界をＨｈとして、回転磁界Ｈを、Ｈｓ＜Ｈ＜Ｈｈに
設定して熱処理を行なうことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は垂直磁気記録媒体の
製造方法に関する。より詳細には、本発明は、基板の上
に、硬磁性ピンニング層、軟磁性下地層、および垂直磁
気記録層を順に形成し、真空中で各層の面方向に回転磁
界を印加しながら熱処理する、垂直磁気記録媒体の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、垂直磁気記録は、現在の面方向記
録よりも高密度記録が可能になることで注目されてお
り、記録媒体としては軟磁性下地層と垂直記録層とから
なる２層膜媒体が多く検討されている。このような２層
膜媒体は，単磁極型ヘッドと組合わせることにより効率
の良い記録再生が可能である。中でも、Ｃｏ‐Ｚｒ系ア
モルファス軟磁性膜を下地層とする２層膜媒体は、垂直
配向性の鋭い垂直記録層が得られるため、記録効率の向
上には特に有効である（特開平６−３４２５１２号公報
参照）。

【０００３】ところが、この文献記載の磁気記録媒体、
特に円板状の記録媒体では、信号記録後、記録媒体を回
転させているだけで時間とともに信号強度が減衰してし
まうという問題を起こす。これは、軟磁性下地層の磁壁
から発生する磁界が垂直記録層の記録信号を消去してし
まうために起こるものである。この軟磁性下地層の磁壁
から発生する磁界はまた、媒体ノイズをも大きくすると
いう問題も引き起こす。

【０００４】そこで発明者らは先に、基板と軟磁性下地
層との間に、半径方向に磁化を有する面内配向硬磁性ピ
ンニング層を設けることによって、記録再生特性を損ね
ることなく、媒体の回転に伴う減磁を防止し、かつ媒体
ノイズを低減する垂直磁気記録媒体を提案した（特開平
７−１２９９４６号公報参照）。面内配向硬磁性ピンニ
ング層がＣｏＳｍのような円板状記録媒体の半径方向に
１軸磁気異方性を有する場合、特に大きな効果が得られ
る。さらに、軟磁性下地層の透磁率μを高くして再生出
力を高める手法として、上記第２の文献に示されている
通り、下地層成膜後に１／１０００Ｐａ以下の真空中で
両下地層の磁化が飽和する程度に十分強い、例えば２４
ｋＡ／ｍの回転磁界中で熱処理する方法が有効である。
これは、Ｃｏ−Ｚｒ系アモルファス膜中の原子が熱と磁
界の作用によって拡散され、異方性磁界が弱められるこ
とによって透磁率μが高くなることを利用しているもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記熱処理方
法のように、軟磁性下地層の磁化だけでなく面内配向硬
磁性ピンニング層の磁化も飽和する程度に十分強い磁界
を印加すると、軟磁性下地層と同様に硬磁性ピンニング
層の半径方向の１軸磁気異方性も同時に弱まってしま
う。その結果、信号再生時に小さな外部磁界によっても
媒体ノイズが発生してしまったり、信号劣化を起こしや
すくなったりする。

【０００６】したがって本発明は、媒体ノイズを低減
し、かつ再生信号の安定性を向上させ得る垂直磁気記録
媒体の製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、軟磁性下地層が磁化反転を起こす磁界を
Ｈｓ、硬磁性ピンニング層が磁化反転を起こす磁界をＨ
ｈとして、回転磁界Ｈを Ｈｓ＜Ｈ＜Ｈｈ …（１） に設定して熱処理を行なうことを特徴とする。

【０００８】こうすることにより、熱処理中に硬磁性ピ
ンニング層は磁化反転を起こさず、強い半径方向の１軸
磁気異方性が保持され、同時に軟磁性層のみ磁化反転が
繰り返されて透磁率μを高めることができる。

【０００９】この効果をより一層高めるために、軟磁性
下地層の異方性磁界をＨｋとして、回転磁界Ｈを Ｈｋ＜Ｈ＜Ｈｈ …（２） に設定して熱処理を行なうのがよい。

【００１０】こうすることにより、熱処理中の軟磁性下
地層の磁化の方向が磁界方向とより良く一致するため、
軟磁性下地層の異方性がさらに弱くなって透磁率μをさ
らに高めることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１２】図３は、本発明の方法を適用する垂直磁気
記録媒体１０の基本構造を示すものであり、最下層から
順に、例えば円板状の記録媒体の場合は、円板状のガラ
ス基板１１、ピンニング層１２ｐ、硬磁性下地層１２
ｈ、軟磁性下地層１３、垂直磁気記録層１４、および保
護層１５から構成される。ピンニング層１２ｐは、硬磁
性下地層１２ｈの磁化を面内配向とする（すなわち、ピ
ンニングする）ために設けられるものであって、両層に
よって硬磁性ピンニング層１２を構成する。この磁気記
録媒体１０において、媒体機能として必須のものは硬磁
性ピンニング１２、軟磁性下地層１３、および垂直磁気
記録層１４であって、本発明は、このような３層構造の
垂直磁気記録媒体１０の製造方法に係るものである。そ
して本発明の要旨は、３層成膜後の熱処理工程にあるの
で、構造自体についての説明は簡略にする。

【００１３】本発明の一実施の態様について説明する。
各磁性層１２〜１４はＤＣマグネトロンスパッタ装置を
用いて成膜する。このスパッタ装置では、ターゲット２
１の下方中央部に第１の磁石２２が配置され、ターゲッ
ト２１の下方外周部に第２の磁石２３，２４が配置され
ている。ターゲット２１に対する磁石２２および磁石２
３，２４の極性は、両磁石の磁力が互いに加わり合うよ
うにターゲット２１に対して互いに逆向きに配置されて
いる。ターゲット２１の上方に、鏡面仕上のガラス基板
１１が配置される。ガラス基板１１は軸心９の周りに回
転することができ、それによりガラス基板１１には磁石
２２〜２４によってその面内すなわち半径方向で作用す
る回転磁界を加えることができる。

【００１４】さてガラス基板１１上への成膜に際して、
ガラス基板１１上にはまず、Ｃｒからなるピンニング層
１２ｐを５０〜１００nmの厚さで成膜し、その上にＣｏ
−Ｓｍ１７at％層を１５０nmの厚さに成膜して硬磁性下
地層１２ｈとする。ピンニング層１２ｐおよび硬磁性下
地層１２ｈによって硬磁性ピンニング層１２が構成され
ることは、すでに述べた通りである。その上に軟磁性下
地層１３として、Ｃｏ−Ｚｒ５−Ｎｂ４at％層を５００
nmの厚さに成膜した。成膜中は、マグネトロン磁石２２
および２３，２４により、４ｋＡ／ｍの磁界がガラス基
板１１の半径方向に加えられており、硬磁性ピンニング
層１２と軟磁性下地層１３の磁化および磁化容易軸が半
径方向に揃えられる。上記の成膜後に、１／１０００Ｐ
ａ以下の真空中で両下地層１２ｈ，１３に対し、マグネ
トロン磁石２２および２３，２４により、Ｈｓを軟磁性
下地層１３が磁化反転を起こす磁界、Ｈｈを硬磁性ピン
ニング層１２が磁化反転を起こす磁界であるとして、Ｈ
ｓ＜Ｈ＜Ｈｈの回転磁界Ｈを印加しながら３００℃、３
時間の熱処理を行なう。

【００１５】このようにして得られた成膜の半径（磁化
容易軸）方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ１および円周（磁化困
難軸）方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ２を図１に示す。なお、
Ｍ−Ｈ特性曲線というのは、周知のごとく、印加磁界Ｈ
とそれにより生ずる磁化Ｍとの関係を示す曲線である。
図１に示すように、この成膜においては、軟磁性下地層
１３が磁化反転を起こす磁界Ｈｓ、および硬磁性ピンニ
ング層１２が磁化反転を起こす磁界Ｈｈは、それぞれ、
Ｈｓ＝３２０Ａ／ｍ、Ｈｈ＝２．２ｋＡ／ｍであること
が分かる。また磁化困難軸方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ２に
おける原点Ｏを通る接線Ｔから、軟磁性下地層１３の異
方性磁界Ｈｋを、Ｈｋ＝１．２ｋＡ／ｍと求めることが
できる。この膜の透磁率μは円周方向（磁化困難軸方
向）で、１ＭＨｚで７００であった。

【００１６】次に、上記の成膜に対し、Ｈｋを軟磁性下
地層１３の異方性磁界であるとし、Ｈｋ＜Ｈ＜Ｈｈを満
足するＨ＝２ｋＡ／ｍの回転磁界の下で、１／１０００
Ｐａ以下の真空中で３００℃、３時間の熱処理を行なっ
たときに得られた成膜の半径方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ３
および円周方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ４を図２に示す。こ
の場合、半径方向でＣｏ−Ｓｍ層（１２ｈ）の磁化反転
が熱処理前に比べて急峻化しており、半径方向の１軸磁
気異方性が強まったことを示している。つまり、このＣ
ｏＳｍ硬磁性ピンニング層１２の反転磁界（同図では
２．１ｋＡ／ｍ）までの外部磁界が媒体に印加されて
も、媒体ノイズが大きくなったり、信号劣化を起こした
りする心配がないことを意味する。またこの熱処理後の
膜の透磁率μは円周方向で１ＭＨｚで２４００に向上
し、高い再生出力を得るに十分な値が得られた。

【００１７】次に比較のために、上記の熱処理前の成膜
のサンプルを従来の熱処理条件、つまり、１／１０００
Ｐａ以下の真空中で３００℃、３時間、２４ｋＡ／ｍの
回転磁界中で熱処理を行なった場合の半径方向のＭ−Ｈ
特性曲線Ｃ５および円周方向のＭ−Ｈ特性曲線Ｃ６を図
６に示す。この場合、成膜の透磁率μは円周方向で１Ｍ
Ｈｚで２５００に向上し、高い再生出力を得るのには十
分であった。しかしながら、図６から明らかなように、
Ｃｏ−Ｓｍ層（１２）の磁化反転が熱処理前に比べて緩
慢に変化しており、半径方向の１軸磁気異方性が弱まっ
ていることを示している。つまり、このＣｏ−Ｓｍ層
（１２）の磁化反転が始まる磁界（同図では１．４ｋＡ
／ｍ）以上の外部磁界が記録媒体に印加されると、媒体
ノイズが大きくなったり、信号劣化を起こしたりするお
それがあることを意味している。

【００１８】以上の説明においては、円板状の記録媒体
について述べた。しかしながら、本発明はテープ状の記
録媒体に対しても同様に適用することができる。つま
り、前記硬磁性ピンニング層と軟磁性層の磁化容易軸を
ヘッド走行方向と直角に、磁化困難軸を平行にするよう
にすれば同様の効果が得られる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べた本発明の製造方法によれば次
のような利点を有する垂直磁気記録媒体を提供し、また
は、その製造方法を提供することができる。 （１）外部印加磁界に対して媒体ノイズが小さい。 （２）外部印加磁界に対して記録信号の安定性が高い。 （３）製造時に小さな磁界で熱処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１の製造方法によって得られた
成膜のＭ−Ｈ特性を示す特性線図。

【図２】本発明による第２の製造方法によって得られた
成膜のＭ−Ｈ特性を示す特性線図。

【図３】本発明を適用する垂直磁気記録媒体の断面構造
図。

【図４】本発明の垂直磁気記録媒体の製造に用いられる
ＤＣマグネトロンスパッタ装置のターゲット電極付近の
配置構造を示す説明図。

【図５】本発明における回転磁界中での熱処理を説明す
るための説明図。

【図６】従来の製造方法によって得られた成膜のＭ−Ｈ
特性を示す特性線図。

【符号の説明】

１１ 基板 １２ 硬磁性ピンニング層 １２ｐ ピンニング層 １２ｈ 硬磁性下地層 １３ 軟磁性下地層 １４ 垂直磁気記録層 １５ 保護層 Ｈ 磁界 Ｈｓ 軟磁性下地層が磁化反転を起こす磁界 Ｈｈ 硬磁性ピンニング層が磁化反転を起こす磁界 Ｈｋ 軟磁性下地層の異方性磁界

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の上に、硬磁性ピンニング層、軟磁性
   下地層、および垂直磁気記録層を順に形成し、真空中で
   前記各層の面方向に回転磁界を印加しながら熱処理す
   る、垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記軟磁性
   下地層が磁化反転を起こす磁界をＨｓ、前記硬磁性ピン
   ニング層が磁化反転を起こす磁界をＨｈとして、前記回
   転磁界Ｈを Ｈｓ＜Ｈ＜Ｈｈ に設定して熱処理を行なうことを特徴とする垂直磁気記
   録媒体の製造方法。
2. 【請求項２】前記軟磁性下地層の異方性磁界をＨｋとし
   て、前記回転磁界Ｈを Ｈｋ＜Ｈ＜Ｈｈ に設定して熱処理を行なうことを特徴とする請求項１に
   記載の垂直磁気記録媒体の製造方法。