JPWO2010035810A1 - Perpendicular magnetic recording medium and method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium - Google Patents

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Abstract

【課題】 磁気記録層の磁性粒子への酸化物の混入を低減し、磁性粒子の結晶配向性を向上することで、保磁力Hcを増大させ、垂直磁気記録媒体の信頼性を向上することが可能な垂直磁気記録媒体および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。【解決手段】 本発明にかかる垂直磁気記録媒体の構成は、ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層118と、信号を記録するための磁気記録層122とを、この順に備える垂直磁気記録媒体100において、下地層118は、第1下地層118aおよび第2下地層118bで構成され、第1下地層に含まれる酸素の含有量をAmol%、第2下地層に含まれる酸素の含有量をBmol%、磁気記録層に含まれる酸素の含有量をCmol%とすると、含有量の関係は、A<B<Cであることを特徴とする。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the coercive force Hc and improve the reliability of a perpendicular magnetic recording medium by reducing the mixing of oxides into magnetic particles of a magnetic recording layer and improving the crystal orientation of the magnetic particles. An object of the present invention is to provide a possible perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium. A perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a perpendicular magnetic recording medium including a base layer 118 made of ruthenium and a magnetic recording layer 122 for recording signals in this order on a disk substrate. In FIG. 100, the underlayer 118 includes a first underlayer 118a and a second underlayer 118b. The oxygen content contained in the first underlayer is Amol%, and the oxygen content contained in the second underlayer. When the content of oxygen contained in the magnetic recording layer is Cmol%, the relationship between the contents is A <B <C. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、垂直磁気記録方式のHDD(ハードディスクドライブ)などに搭載される垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD (hard disk drive) or the like and a method of manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特に磁気記録技術を用いたHDDの面記録密度は年率100%程度の割合で増加し続けている。最近では、HDD等に用いられる2.5インチ径の磁気記録媒体にして、1枚あたり200GBを超える情報記録容量が求められるようになってきており、このような要請にこたえるためには1平方インチあたり400GBを超える情報記録密度を実現することが求められる。   Various information recording techniques have been developed with the recent increase in information processing capacity. In particular, the surface recording density of HDDs using magnetic recording technology continues to increase at an annual rate of about 100%. Recently, an information recording capacity exceeding 200 GB has been required for a 2.5-inch diameter magnetic recording medium used for HDDs and the like. In order to meet such a demand, one square is required. It is required to realize an information recording density exceeding 400 GB per inch.

HDD等に用いられる磁気記録媒体において高記録密度を達成するために、近年、垂直磁気記録方式の垂直磁気記録媒体が提案されている。垂直磁気記録方式は、磁気記録層の磁化容易軸が基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されている。垂直磁気記録方式は従来の面内記録方式に比べて、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してしまう、いわゆる熱揺らぎ現象を抑制することができるので、高記録密度化に対して好適である。   In order to achieve a high recording density in a magnetic recording medium used for an HDD or the like, a perpendicular magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system has recently been proposed. The perpendicular magnetic recording system is adjusted so that the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer is oriented in the direction perpendicular to the substrate surface. Compared to the conventional in-plane recording method, the perpendicular magnetic recording method can suppress the so-called thermal fluctuation phenomenon in which the thermal stability of the recording signal is lost due to the superparamagnetic phenomenon, and the recording signal disappears. Suitable for higher recording density.

垂直磁気記録方式に用いる磁気記録媒体としては、高い熱安定性と良好な記録特性を示すことから、CoCrPt−SiO垂直磁気記録媒体(非特許文献1参照)が提案されている。これは磁気記録層において、Coのhcp構造(六方最密結晶格子)の結晶が柱状に連続して成長した磁性粒子の間に、SiOが偏析した非磁性の粒界部を形成したグラニュラー構造を構成し、磁性粒子の微細化と保磁力Hcの向上をあわせて図るものである。非磁性の粒界(磁性粒子間の非磁性部分)には酸化物を用いることが知られており、例えばSiO、Cr、TiO、TiO、Taのいずれか1つを用いることが提案されている(特許文献1)。As a magnetic recording medium used in the perpendicular magnetic recording system, a CoCrPt—SiO 2 perpendicular magnetic recording medium (see Non-Patent Document 1) has been proposed because it exhibits high thermal stability and good recording characteristics. This is a granular structure in which a nonmagnetic grain boundary portion in which SiO 2 is segregated is formed between magnetic grains in which Co hcp structure (hexagonal close-packed crystal lattice) crystals are continuously grown in a columnar shape in a magnetic recording layer. The magnetic particles are made finer and the coercive force Hc is improved. It is known that an oxide is used for a nonmagnetic grain boundary (a nonmagnetic portion between magnetic grains). For example, any one of SiO 2 , Cr 2 O 3 , TiO, TiO 2 , and Ta 2 O 5 is used. Has been proposed (Patent Document 1).

更に、垂直磁気記録媒体における高記録密度実現のためには、磁気記録層の下部層にあたる下地層の結晶配向性および磁性粒子の分離性が重要となっている。従来は、垂直磁気記録媒体において、下地層は成膜プロセスが異なる2層のRu層(下層の第1下地層(Ru#1)、上層の第2下地層(Ru#2))が連続的に成膜されている。Ru#1では低ガス圧、Ru#2では高ガス圧で成膜している(例えば、特許文献2参照)。Ru#1では主に上部磁気記録層の垂直配向性、Ru#2は主に磁性粒子の分離性に寄与している。   Furthermore, in order to realize a high recording density in the perpendicular magnetic recording medium, the crystal orientation of the underlayer, which is the lower layer of the magnetic recording layer, and the separability of the magnetic particles are important. Conventionally, in a perpendicular magnetic recording medium, two Ru layers (a lower first underlayer (Ru # 1) and an upper second underlayer (Ru # 2)), which have different film formation processes, are continuously formed. It is formed into a film. Ru # 1 is formed at a low gas pressure, and Ru # 2 is formed at a high gas pressure (see, for example, Patent Document 2). Ru # 1 mainly contributes to the vertical orientation of the upper magnetic recording layer, and Ru # 2 mainly contributes to the separation of the magnetic particles.

T. Oikawa et. al., IEEE Trans. Magn, vol.38, 1976-1978(2002)T. Oikawa et.al., IEEE Trans. Magn, vol.38, 1976-1978 (2002)

特開2006−024346号公報JP 2006-024346 A 特開2008−108415号公報JP 2008-108415 A

上記の如く高記録密度化している磁気記録媒体であるが、今後さらなる記録密度の向上が要請されている。高記録密度化のために重要な要素としては、保磁力Hcや逆磁区核形成磁界Hnなどの静磁気特性の向上と、オーバーライト特性(OW特性)やSNR(Signal to Noise Ratio:シグナルノイズ比)などの電磁変換特性の向上、トラック幅の狭小化など様々なものがある。その中でもSNRの向上は、面積の小さな記録ビットにおいても正確に且つ高速に読み書きするために重要である。   Although the magnetic recording medium has a higher recording density as described above, further improvement in the recording density is required in the future. Important factors for achieving high recording density include improved magnetostatic characteristics such as coercivity Hc and reverse domain nucleation magnetic field Hn, overwrite characteristics (OW characteristics), and SNR (Signal to Noise Ratio). ) And other electromagnetic conversion characteristics, and the track width is narrowed. Among them, the improvement in SNR is important in order to read and write accurately and at high speed even in a recording bit having a small area.

SNRの向上は、主に磁気記録層の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ低減のために有効な要素としては、磁気記録層の結晶配向性の向上、磁性粒子の粒径の微細化、および磁性粒子の孤立化が挙げられる。中でも、磁性粒子の孤立化が促進されるとその交換相互作用を遮断されるため、ノイズを大幅に低減することができ、SNRを著しく向上させることが可能となる。   The SNR is improved mainly by reducing the magnetization transition region noise of the magnetic recording layer. Factors effective for noise reduction include improvement of the crystal orientation of the magnetic recording layer, refinement of the particle size of the magnetic particles, and isolation of the magnetic particles. Above all, when the isolation of magnetic particles is promoted, the exchange interaction is cut off, so that the noise can be greatly reduced and the SNR can be remarkably improved.

上述のCoCrPt−SiO垂直磁気記録媒体では、SiO等の酸化物を添加することにより、CoPtのエピタキシャル成長を阻害することなく粒界に酸化物を偏析させることができる。これにより磁性粒子を微細化し、かつ磁性粒子間の孤立化を促進することで、SNRを向上させていた。しかし、酸化物の量を過度に増加させると保磁力Hcおよび垂直磁気異方性が劣化し、熱安定性の劣化やノイズの増大が問題となる。In the CoCrPt—SiO 2 perpendicular magnetic recording medium described above, by adding an oxide such as SiO 2 , the oxide can be segregated at the grain boundary without hindering the epitaxial growth of CoPt. Thus, the SNR is improved by miniaturizing the magnetic particles and promoting isolation between the magnetic particles. However, when the amount of oxide is excessively increased, the coercive force Hc and the perpendicular magnetic anisotropy are deteriorated, which causes a problem of deterioration of thermal stability and increase of noise.

また、酸化物の添加により、本来は粒界に偏析するはずの酸化物が柱状の磁性粒子の結晶に混入してしまうこともわかった。その結果、磁性粒子の結晶配向性が低下し、結晶の格子欠陥が増加してしまう。これにより、結晶磁気異方性エネルギーが減少し、保磁力Hcの著しい低下を引き起こしていた。   It was also found that the addition of oxides would cause the oxides that would normally segregate at the grain boundaries to enter the columnar magnetic particle crystals. As a result, the crystal orientation of the magnetic particles is lowered, and crystal lattice defects are increased. As a result, the magnetocrystalline anisotropy energy was reduced, causing a significant decrease in the coercive force Hc.

保磁力Hcが低下すると、磁気記録層の磁化は弱い磁界によっても反転してしまう。したがって、垂直磁気記録媒体への書き込みの際に磁気ヘッドから磁気記録層に強い磁界が印加されると、その漏れ磁場すなわち弱い磁界によって隣接トラックにおいて磁化反転が生じる。その結果、書込みの対象となるトラックを中心に数μmにわたって記録情報が消失する現象、すなわち、WATE(Wide Area Track Erasure)が発生してしまうため、垂直磁気記録媒体の信頼性が低下してしまう。   When the coercive force Hc decreases, the magnetization of the magnetic recording layer is reversed even by a weak magnetic field. Therefore, when a strong magnetic field is applied from the magnetic head to the magnetic recording layer during writing to the perpendicular magnetic recording medium, magnetization reversal occurs in the adjacent track due to the leakage magnetic field, that is, the weak magnetic field. As a result, a phenomenon in which recorded information is lost over several μm centering on the track to be written, that is, WATE (Wide Area Track Erasure) occurs, and the reliability of the perpendicular magnetic recording medium is lowered. .

また磁性粒子の微細化や孤立化は、粒界に偏析した酸化物の水平方向(面内方向)の厚みに影響される。酸化物の量を増加させると、高記録密度時のSNRは向上する。一方、酸化物の量を過度に増加させると保磁力Hcおよび垂直磁気異方性が劣化し、熱安定性の劣化やノイズの増大が問題となる。すなわち、粒界に酸化物を含有させることは有効であるが、含有させることができる酸化物の量には自ずと上限が生じるため、微細化や孤立化の向上にも限界が見え始めている。   Further, the refinement and isolation of magnetic particles are affected by the thickness in the horizontal direction (in-plane direction) of the oxide segregated at the grain boundaries. Increasing the amount of oxide improves the SNR at high recording density. On the other hand, when the amount of oxide is excessively increased, the coercive force Hc and the perpendicular magnetic anisotropy deteriorate, and deterioration of thermal stability and increase of noise become problems. In other words, it is effective to contain an oxide at the grain boundary, but since an upper limit naturally occurs in the amount of the oxide that can be contained, there is a limit in improving miniaturization and isolation.

したがって、上記の技術を用いてSNRを更に向上させることは困難であるため、磁気記録媒体の更なる高記録密度化の達成には、磁気記録層のSNRを更に向上することが可能な新たな手法の確立が課題となっていた。   Therefore, since it is difficult to further improve the SNR using the above-described technique, a new recording medium that can further improve the SNR of the magnetic recording layer can be achieved to achieve a higher recording density of the magnetic recording medium. Establishing a method has been an issue.

更に、従来の垂直磁気記録媒体では、垂直磁気記録媒体におけるRu系下地層として、低ガス圧、高ガス圧で成膜プロセスが異なる2層(Ru#1、Ru#2)を積層していたが、Ru#2では分離性を促進させるため、高ガス圧にする必要がある。しかしながら、高ガス圧にすると膜が疎の状態になり信頼性が悪化するといった問題があった。   Further, in the conventional perpendicular magnetic recording medium, two layers (Ru # 1, Ru # 2) having different film forming processes at low gas pressure and high gas pressure are laminated as the Ru-based underlayer in the perpendicular magnetic recording medium. However, in Ru # 2, it is necessary to set a high gas pressure in order to promote separability. However, when the gas pressure is high, there is a problem that the film becomes sparse and the reliability deteriorates.

本発明は、このような課題に鑑み、磁気記録層の磁性粒子への酸化物の混入を低減し、磁性粒子の結晶配向性を向上することで、保磁力Hcを増大させ、垂直磁気記録媒体の信頼性を向上することが可能な垂直磁気記録媒体および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。また磁気記録層の磁性粒子の微細化および孤立化を促進させることで、SNRを向上し、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体および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。更に、磁性粒子の分離性を高めることによる記録再生特性の改善とRu#2成膜時の低ガス圧化による信頼性向上とを両立できる垂直磁気記録媒体及びその製造方法を提供することを目的とする。   In view of such a problem, the present invention reduces the mixing of oxides into the magnetic particles of the magnetic recording layer and improves the crystal orientation of the magnetic particles, thereby increasing the coercive force Hc, and the perpendicular magnetic recording medium. It is an object of the present invention to provide a perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium that can improve the reliability of the recording medium. Further, there is provided a perpendicular magnetic recording medium and a perpendicular magnetic recording medium manufacturing method capable of improving SNR and further increasing recording density by promoting miniaturization and isolation of magnetic particles in a magnetic recording layer. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a perpendicular magnetic recording medium capable of achieving both improvement in recording / reproducing characteristics by increasing the separation of magnetic particles and improvement in reliability by lowering gas pressure during Ru # 2 film formation, and a method for manufacturing the same. And

上記課題を解決するために発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層の磁性粒子の結晶配向性は、その成長の基礎となる下地層の状態に大きく影響を受けることに着目した。そして、さらに研究を重ねることにより、磁気記録層および下地層の状態は各層に含まれる酸素の含有量により変化し、かかる含有量を最適化することが、上記課題の解決に有効であることを見出し、本発明を完成するに到った。   As a result of extensive studies by the inventors in order to solve the above-described problems, the inventors have focused on the fact that the crystal orientation of the magnetic particles in the magnetic recording layer is greatly influenced by the state of the underlying layer that forms the basis of the growth. And by further research, the state of the magnetic recording layer and the underlayer changes depending on the oxygen content contained in each layer, and optimizing such content is effective in solving the above problems. The headline and the present invention have been completed.

すなわち、上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、下地層は、第1下地層および第2下地層で構成され、第1下地層に含まれる酸素の含有量をAmol%、第2下地層に含まれる酸素の含有量をBmol%、磁気記録層に含まれる酸素の含有量をCmol%とすると、含有量の関係は、A<B<Cであることを特徴とする。なお、A≧0、B>0であることが好ましい。   That is, in order to solve the above problems, a typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes at least a ruthenium underlayer on a disk substrate and a magnetic recording layer for recording a signal. In the perpendicular magnetic recording medium provided in this order, the underlayer is composed of the first underlayer and the second underlayer, the oxygen content contained in the first underlayer is Amol%, and the oxygen content contained in the second underlayer is When the content is B mol% and the content of oxygen contained in the magnetic recording layer is C mol%, the content relationship is A <B <C. It is preferable that A ≧ 0 and B> 0.

上記構成では、第1下地層、第2下地層および磁気記録層には、単体としての酸素原子、もしくは酸化物としての酸素原子のいずれか一方または両方が含まれ、この単体としての酸素原子の量、および酸化物としての酸素原子の量を併せて酸素の含有量とすると、第1下地層から磁気記録層にかけて段階的に酸素の含有量が増加することとなる。すなわち第1下地層から磁気記録層にいくにつれて、下地層または磁気記録層において結晶粒子となる物質以外の物質の含有量が段階的に多くなる。このような構成により、第1下地層から磁気記録層にかけて、結晶粒子の分離を段階的(略連続的)に促進することができる。   In the above configuration, the first underlayer, the second underlayer, and the magnetic recording layer contain either one or both of oxygen atoms as a simple substance and oxygen atoms as an oxide. If the amount and the amount of oxygen atoms as oxides are combined to make the oxygen content, the oxygen content will increase stepwise from the first underlayer to the magnetic recording layer. That is, as the first underlayer moves from the magnetic recording layer, the content of substances other than the substances that become crystal grains in the underlayer or the magnetic recording layer increases stepwise. With such a configuration, separation of crystal grains can be promoted stepwise (substantially continuously) from the first underlayer to the magnetic recording layer.

また上記構成の如く下地層に酸素または酸化物を含有させることにより、下地層においてRuの結晶粒子の境界に酸素または酸化物(Ruの結晶粒子以外の物質)が析出するため、Ruの結晶粒子の分離が促進される。その結果、下地層上に成膜される磁気記録層では、下地層のRuの結晶粒子上には磁気記録層の結晶粒子(磁性粒子)が析出し、下地層の酸素(または酸化物)の境界上には、かかる境界を形成する酸素(または酸化物)と親和性が高い、磁気記録層に含まれる酸素(または酸化物)が析出し、粒界を形成する。したがって、磁気記録層の酸化物の粒界への析出を促進することができ、柱状の結晶粒子への酸化物の混入が低減される。これにより、磁気記録層における結晶粒子の結晶配向性が向上し、保磁力Hcを増大させることが可能となる。   Further, when oxygen or oxide is contained in the underlayer as described above, oxygen or oxide (substance other than Ru crystal particles) is precipitated at the boundary of Ru crystal particles in the underlayer. Separation is promoted. As a result, in the magnetic recording layer formed on the underlayer, crystal grains (magnetic particles) of the magnetic recording layer are precipitated on Ru crystal grains of the underlayer, and oxygen (or oxide) of the underlayer is deposited. On the boundary, oxygen (or oxide) contained in the magnetic recording layer having a high affinity with oxygen (or oxide) forming the boundary is precipitated to form a grain boundary. Accordingly, precipitation of oxides in the magnetic recording layer at grain boundaries can be promoted, and mixing of oxides into columnar crystal grains is reduced. Thereby, the crystal orientation of crystal grains in the magnetic recording layer is improved, and the coercive force Hc can be increased.

更に、上述した如く下地層に酸素を含有させることで、従来の酸素を含有しない下地層よりもRuの結晶粒子の分離および微細化を促進することができるため、柱状の構造である下地層の結晶粒子が微細化し、その微細化した下地層の表面に磁気記録層の磁性粒子が柱状に成長し、グラニュラー構造を形成する。したがって、磁気記録層の磁性粒子の微細化と孤立化を促進することができる。   Furthermore, as described above, by containing oxygen in the underlayer, the separation and refinement of Ru crystal particles can be promoted more than the conventional underlayer that does not contain oxygen. The crystal grains are refined, and the magnetic grains of the magnetic recording layer grow in a columnar shape on the surface of the refined underlayer to form a granular structure. Therefore, the miniaturization and isolation of the magnetic particles in the magnetic recording layer can be promoted.

また、下地層を上記のような第1下地層および第2下地層の2層で構成することで、従来からの2層構成の下地層が有する利点を得ることができる。すなわち、第1下地層による磁気記録層の結晶配向性の向上、および第2下地層による磁気記録層の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。   Further, by configuring the underlayer with the two layers of the first underlayer and the second underlayer as described above, the advantages of the conventional underlayer having the two-layer structure can be obtained. That is, it is possible to improve the crystal orientation of the magnetic recording layer by the first underlayer and to reduce the particle size of the magnetic particles of the magnetic recording layer by the second underlayer.

なお、上記にA≧0、B>0と示したように、第1下地層には酸素が含まれていなくてもよい。これは、第1下地層には酸素が含まれていない場合であっても、A<B<Cという含有量の関係が成り立ち、上述した含有量の関係による効果を十分に得ることができるからである。また、下地層が第1下地層および第2下地層の2層から構成される場合、磁気記録層の直下に存在するのは第2下地層であるため、少なくとも第2下地層に酸素が含有されていれば、上述した効果を十分に得ることができるからである。   Note that, as indicated above as A ≧ 0 and B> 0, the first underlayer does not need to contain oxygen. This is because even if the first underlayer does not contain oxygen, the content relationship of A <B <C is established, and the above-described effect of the content relationship can be sufficiently obtained. It is. In addition, when the underlayer is composed of two layers of the first underlayer and the second underlayer, it is the second underlayer that exists immediately below the magnetic recording layer, so that at least the second underlayer contains oxygen. This is because the above-described effects can be sufficiently obtained.

本願においては下地層を2層構成としたが、これに限定されるものではなく、下地層を1層で構成することも可能である。かかる場合には、下地層の下方(基体側)から上方(磁気記録層側)になるにつれ、酸素の含有量が増加するように構成すればよい。   In the present application, the underlayer has a two-layer structure, but the present invention is not limited to this, and the underlayer can be formed by a single layer. In such a case, the oxygen content may be increased from the lower side (base side) to the upper side (magnetic recording layer side) of the underlayer.

上記の磁気記録層は、結晶粒子の周囲に偏析して粒界を形成する酸化物を含有するとよい。これにより、Co系合金からなる硬磁性体の磁性粒子の周囲に、酸化物を偏析させて粒界を形成し、グラニュラー層を柱状のグラニュラー構造とすることができる。   The magnetic recording layer preferably contains an oxide that segregates around crystal grains to form grain boundaries. Thereby, an oxide is segregated around the magnetic particles of a hard magnetic material made of a Co-based alloy to form a grain boundary, and the granular layer can have a columnar granular structure.

上記の含有量の関係は更に、10≦C/B≦140であるとよい。なお、「C/B」は「C÷B」のことである。これにより、磁気記録層および磁気記録層の直下に存在する第2下地層に含まれる酸素の含有量を最適化し、上述した効果を最も効率的に得ることができる。   The above content relationship is preferably 10 ≦ C / B ≦ 140. “C / B” means “C ÷ B”. Thereby, the content of oxygen contained in the magnetic recording layer and the second underlayer existing immediately below the magnetic recording layer can be optimized, and the above-described effects can be obtained most efficiently.

上記の磁気記録層は、CoCrPt−SiO−TiOからなるとよい。これにより、Co系合金からなる硬磁性体の磁性粒子の周囲に、非磁性物質であるSiOとTiOを偏析させて粒界を形成し、磁気記録層を柱状のグラニュラー構造とすることができる。したがって、磁気記録層をCoCrPt−SiO−TiOのhcp結晶構造とすることができる。The magnetic recording layer may be made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 . Thereby, SiO 2 and TiO 2 , which are nonmagnetic substances, are segregated around the magnetic particles of the hard magnetic material made of a Co-based alloy to form grain boundaries, and the magnetic recording layer has a columnar granular structure. it can. Therefore, the magnetic recording layer can have a hcp crystal structure of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 .

上記の磁気記録層は、第1磁気記録層および第2磁気記録層で構成され、磁気記録層に含まれる酸素の含有量Cmol%は、第1磁気記録層に含まれる酸素の含有量であるとよい。   The magnetic recording layer includes a first magnetic recording layer and a second magnetic recording layer, and the oxygen content Cmol% contained in the magnetic recording layer is the oxygen content contained in the first magnetic recording layer. Good.

上記構成の如く、磁気記録層を第1磁気記録層および第2磁気記録層からなる2層構成とすることで、第1磁気記録層の結晶粒子から継続して第2磁気記録層の小さな結晶粒子が成長する。これにより、主記録層たる第2磁気記録層の微細化を図ることができ、SNRの向上が可能となる。   As described above, the magnetic recording layer has a two-layer configuration including the first magnetic recording layer and the second magnetic recording layer, so that the small crystal of the second magnetic recording layer continues from the crystal grains of the first magnetic recording layer. Particles grow. As a result, the second magnetic recording layer as the main recording layer can be miniaturized, and the SNR can be improved.

また上記構成では、磁気記録層に含まれる酸素の含有量は、第1磁気記録層に含まれる酸素の含有量であるため、含有量の関係がA<B<Cのとき、第1下地層から第1磁気記録層にいくにつれて、結晶粒子となる物質以外の物質の含有量が多くなり、第1下地層から第1磁気記録層にかけて、結晶粒子の分離を段階的(略連続的)に促進することができる。   In the above configuration, since the oxygen content contained in the magnetic recording layer is the oxygen content contained in the first magnetic recording layer, when the relationship of the contents is A <B <C, the first underlayer From the first magnetic recording layer to the first magnetic recording layer, the content of substances other than the substances that become crystal grains increases, and the separation of the crystal grains gradually (substantially continuously) from the first underlayer to the first magnetic recording layer. Can be promoted.

また、第1磁気記録層の直下に存在する下地層においてRuの結晶粒子の境界に酸素(または酸化物)が析出するため、下地層のRuの結晶粒子上には第1磁気記録層の磁性粒子(結晶粒子)が、下地層の酸素(または酸化物)の境界上には、第1磁気記録層に含まれる酸素(または酸化物)が析出する。したがって、第1磁気記録層に含まれる酸化物の粒界への析出を促進し、柱状の磁性粒子への酸化物の混入を低減することができる。これにより、第1磁気記録層における磁性粒子の結晶配向性を向上させ、保磁力Hcを増大させることが可能となる。   In addition, since oxygen (or oxide) is precipitated at the boundaries of the Ru crystal grains in the underlayer existing immediately below the first magnetic recording layer, the magnetic properties of the first magnetic recording layer are formed on the Ru crystal grains of the underlayer. Oxygen (or oxide) contained in the first magnetic recording layer is deposited on the boundary of oxygen (or oxide) in the underlying layer. Therefore, it is possible to promote the precipitation of oxides contained in the first magnetic recording layer at the grain boundaries and reduce the mixing of oxides into the columnar magnetic particles. Thereby, the crystal orientation of the magnetic particles in the first magnetic recording layer can be improved and the coercive force Hc can be increased.

ここで、磁気記録層に含まれる酸素の含有量として第1磁気記録層に含まれる酸素の含有量を用いたのは、第1下地層から第1磁気記録層までの結晶粒子(第1磁気記録層においては磁性粒子)の分離が段階的に促進されれば、第1磁気記録層の上に成膜する第2磁気記録層の結晶粒子は、第1磁気記録層の結晶粒子の影響を受け自ずと分離が促進されるからである。また、第1磁気記録層の磁性粒子への酸化物の混入が低減されれば、その影響を受けて第2磁気記録層の磁性粒子への酸化物の混入も低減されるからである。   Here, the oxygen content contained in the first magnetic recording layer was used as the oxygen content contained in the magnetic recording layer because the crystal grains (first magnetic layer) from the first underlayer to the first magnetic recording layer were used. If the separation of the magnetic particles in the recording layer is promoted stepwise, the crystal grains of the second magnetic recording layer formed on the first magnetic recording layer are affected by the crystal grains of the first magnetic recording layer. This is because separation is naturally promoted. In addition, if the mixing of oxide into the magnetic particles of the first magnetic recording layer is reduced, the influence of the oxide also reduces the mixing of oxide into the magnetic particles of the second magnetic recording layer.

上記の第1磁気記録層は、CoCrPt−Crからなるとよい。これにより、Co系合金からなる硬磁性体の磁性粒子の周囲に、非磁性物質であるCrを偏析させて粒界を形成し、第1磁気記録層を柱状のグラニュラー構造とすることができる。したがって、第1磁気記録層をCoCrPt−Crのhcp結晶構造とすることができる。The first magnetic recording layer may be made of CoCrPt—Cr 2 O 3 . As a result, a grain boundary is formed by segregating Cr 2 O 3 , which is a non-magnetic substance, around the magnetic particles of a hard magnetic material made of a Co-based alloy, and the first magnetic recording layer has a columnar granular structure. Can do. Therefore, the first magnetic recording layer can have a hcp crystal structure of CoCrPt—Cr 2 O 3 .

上記の第2磁気記録層は、CoCrPt−SiO−TiOからなるとよい。これにより、Co系合金からなる硬磁性体の磁性粒子の周囲に、非磁性物質であるSiOとTiOを偏析させて粒界を形成し、第2磁気記録層を柱状のグラニュラー構造とすることができる。したがって、第2磁気記録層をCoCrPt−SiO−TiOのhcp結晶構造とすることができる。The second magnetic recording layer may be made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 . Thereby, SiO 2 and TiO 2 , which are nonmagnetic substances, are segregated around the magnetic particles of the hard magnetic material made of the Co-based alloy to form grain boundaries, and the second magnetic recording layer has a columnar granular structure. be able to. Therefore, the second magnetic recording layer can have a hcp crystal structure of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 .

上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の代表的な構成は、ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、非磁性グラニュラー層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、下地層は、第1下地層および第2下地層で構成され、第1下地層に含まれる酸素の含有量をAmol%、第2下地層に含まれる酸素の含有量をBmol%、非磁性グラニュラー層に含まれる酸素の含有量をDmol%とすると、含有量の関係は、A<B<Dであることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is that at least a ruthenium underlayer, a nonmagnetic granular layer, and a magnetic recording for recording a signal are formed on a disk substrate. In the perpendicular magnetic recording medium having the layers in this order, the underlayer is composed of the first underlayer and the second underlayer, and the oxygen content contained in the first underlayer is Amol% and the second underlayer is in the second underlayer. When the content of oxygen contained is B mol% and the content of oxygen contained in the nonmagnetic granular layer is D mol%, the content relationship is characterized by A <B <D.

上記構成のように、下地層上に非磁性グラニュラー層を備えることにより、非磁性グラニュラー層の上に磁気記録層のグラニュラー層を成長させ、磁気記録層のグラニュラー層を初期成長の段階から分離させることが可能となる。したがって、磁気記録層の磁性粒子の孤立化を促進することができる。   As described above, by providing the nonmagnetic granular layer on the underlayer, the granular layer of the magnetic recording layer is grown on the nonmagnetic granular layer, and the granular layer of the magnetic recording layer is separated from the initial growth stage. It becomes possible. Therefore, it is possible to promote isolation of the magnetic particles in the magnetic recording layer.

また、上記構成では、含有量の関係がA<B<Dのとき、第1下地層から非磁性グラニュラー層にいくにつれて、結晶粒子となる物質以外の物質の含有量が多くなる。したがって、第1下地層から非磁性グラニュラー層にかけて、結晶粒子の分離を段階的(略連続的)に促進することができ、非磁性グラニュラー層の結晶粒子の微細化の影響により、最終的に磁気記録層における磁性粒子の分離を促進することができる。また、下地層の分離の影響により、非磁性グラニュラー層の結晶粒子への酸化物の混入を低減することができるため、グラニュラー層上に成膜される磁気記録層の磁性粒子の結晶配向性を向上させ、保磁力Hcを増大させることが可能となる。   In the above configuration, when the content relationship is A <B <D, the content of substances other than the substance that becomes crystal grains increases as the first underlayer moves from the non-magnetic granular layer. Therefore, the separation of crystal grains can be promoted stepwise (substantially continuously) from the first underlayer to the nonmagnetic granular layer, and finally the magnetic field is affected by the refinement of the crystal grains of the nonmagnetic granular layer. Separation of magnetic particles in the recording layer can be promoted. In addition, because of the influence of the separation of the underlayer, the mixing of oxides into the crystal grains of the non-magnetic granular layer can be reduced, so that the crystal orientation of the magnetic grains of the magnetic recording layer formed on the granular layer can be reduced. Thus, the coercive force Hc can be increased.

上記の含有量の関係は更に、20≦D/B≦160であるとよい。なお、「D/B」は「D÷B」のことである。これにより、非磁性グラニュラー層および非磁性グラニュラー層の直下に存在する第2下地層に含まれる酸素の含有量を最適化し、上述した効果を最も効率的に得ることができる。   The above content relationship is preferably 20 ≦ D / B ≦ 160. “D / B” means “D ÷ B”. Thereby, the content of oxygen contained in the nonmagnetic granular layer and the second underlayer existing immediately below the nonmagnetic granular layer can be optimized, and the above-described effects can be obtained most efficiently.

上記の非磁性グラニュラー層は、CoCr−SiOからなるとよい。これにより、Co系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質であるSiOを偏析させて粒界を形成するため、非磁性グラニュラー層をグラニュラー構造とすることができる。The nonmagnetic granular layer is preferably made of CoCr—SiO 2 . Thereby, since non-magnetic substance SiO 2 is segregated between non-magnetic crystal grains made of a Co-based alloy to form a grain boundary, the non-magnetic granular layer can have a granular structure.

なお、上記の非磁性グラニュラー層は下地層上、すなわち下地層よりも上に設けられていればよく、下地層との間に他の層が設けられていてもよい。   The nonmagnetic granular layer may be provided on the underlayer, that is, above the underlayer, and another layer may be provided between the nonmagnetic granular layer and the underlayer.

上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の代表的な構成は、ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる第1下地層および第2下地層で構成される下地層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、所定圧力の雰囲気ガス下で第1下地層をスパッタリングにより成膜し、所定圧力より高圧の雰囲気ガス下で第2下地層をスパッタリングにより成膜し、第2下地層の成膜に用いるターゲットには酸素が含まれていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a typical configuration of a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a base layer composed of at least a first base layer and a second base layer made of ruthenium on a disk substrate. And a magnetic recording layer for recording signals in this order, a first underlayer is formed by sputtering under an atmospheric gas at a predetermined pressure, and an atmosphere at a pressure higher than the predetermined pressure is formed. A second underlayer is formed by sputtering under a gas, and a target used for forming the second underlayer contains oxygen.

上述した垂直磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該垂直磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。   The components based on the technical idea of the perpendicular magnetic recording medium and the description thereof can be applied to the method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

なお、下地層に酸素を含有させるための他の方法として、リアクティブスパッタ法がある。リアクティブスパッタ法は、スパッタリングを行うチャンバー内に供給する雰囲気ガスに活性ガスを添加し、ターゲットの原子と活性ガスの原子との化合物膜または混合膜を成膜する方法である。したがって、下地層のスパッタリングの際に活性ガスとして酸素ガスを添加することで、下地層に酸素を含有させることができる。   Note that there is a reactive sputtering method as another method for containing oxygen in the base layer. The reactive sputtering method is a method in which an active gas is added to an atmospheric gas supplied into a sputtering chamber to form a compound film or a mixed film of target atoms and active gas atoms. Therefore, oxygen can be contained in the underlayer by adding oxygen gas as an active gas during sputtering of the underlayer.

しかし、リアクティブスパッタ法は、雰囲気ガスに添加する酸素ガスの量が少量であるため、下地層に含有される酸素の量が所望する量になるよう調整することが非常に困難である。また雰囲気ガス中において活性ガスが均一に分布するよう調節することが難しいため、下地層における酸素の分布が不均一になってしまう。更には、下地層の成膜の際に層内に混入した酸素ガスを完全に脱気することが困難であるため、層内に残留した酸素ガスが、下地層より後の層を成膜するチャンバーに入り込んでしまう。その結果、磁気記録層の酸化が生じ、垂直磁気記録媒体の品質が低下する。   However, in the reactive sputtering method, since the amount of oxygen gas added to the atmospheric gas is small, it is very difficult to adjust the amount of oxygen contained in the underlayer to a desired amount. In addition, since it is difficult to adjust the active gas to be uniformly distributed in the atmospheric gas, the oxygen distribution in the underlayer becomes nonuniform. Furthermore, since it is difficult to completely deaerate oxygen gas mixed in the layer when forming the underlayer, the oxygen gas remaining in the layer forms a layer after the underlayer. Get into the chamber. As a result, the magnetic recording layer is oxidized and the quality of the perpendicular magnetic recording medium is degraded.

したがって、本願の如くスパッタに用いるターゲットに酸素を予め含有させておくことにより、上述した不具合が生じることなく、所望する量の酸素を均一に下地層に含有させることが可能となる。   Therefore, by previously containing oxygen in the target used for sputtering as in the present application, a desired amount of oxygen can be uniformly contained in the underlayer without causing the above-described problems.

また上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の他の代表的な構成は、ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、下地層上にCo系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層と、を備える垂直磁気記録媒体において、下地層は、グラニュラー層に含まれる元素および酸素を含有することを特徴とする。すなわち、下地層には、直上のグラニュラー層に含まれる元素の酸化物を含有させる。   In order to solve the above-mentioned problem, another typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a disk substrate on which at least a ruthenium base layer and a Co-based alloy crystal grain on the base layer. In a perpendicular magnetic recording medium comprising a granular layer having a granular structure grown in a columnar shape, the underlayer contains elements and oxygen contained in the granular layer. That is, the underlying layer contains an oxide of an element contained in the granular layer immediately above.

上記構成の如く、下地層に酸素を含有することで、従来の酸素を含有しない下地層よりもルテニウム(以下「Ru」と称する。)の結晶粒子を微細化することができる。これにより、下地層の表面には微細な柱状構造(カラム)が生じ、グラニュラー層の結晶粒子はかかるカラムの上に柱状のグラニュラー構造を形成するため、結晶粒子の孤立化が促進される。また、下地層のRuの結晶粒子が微細化されることで、かかる下地層上に存在するグラニュラー層の結晶粒子が微細化される。したがって、グラニュラー構造を有する磁気記録層の磁性粒子(結晶粒子)の微細化と孤立化を促進し、SNRを向上することができる。   As described above, by containing oxygen in the underlayer, crystal grains of ruthenium (hereinafter referred to as “Ru”) can be made finer than conventional underlayers that do not contain oxygen. Thereby, a fine columnar structure (column) is generated on the surface of the underlayer, and the crystal particles in the granular layer form a columnar granular structure on the column, so that the isolation of the crystal particles is promoted. Further, the crystal grains of the granular layer existing on the base layer are miniaturized by miniaturizing the Ru crystal grains of the base layer. Accordingly, it is possible to promote the miniaturization and isolation of the magnetic particles (crystal particles) of the magnetic recording layer having a granular structure, and to improve the SNR.

なお、上記構成において下地層に含有されている、グラニュラー層に含まれる元素は、下地層に酸素を含有させるための担体として用いられた物質であって、当該元素と酸素とが結合した酸化物として含有させることができる。酸化物はスパッタリングの際に分解し、Ruと、含有させた金属と、酸素とが混合して下地層が形成される。なお酸素を含有することによってRuの結晶が微細化するのは、Ruの結晶が成長する際に不純物としての酸素が結晶成長を阻止するか、または結晶成長の核となるためであると考えられる。   Note that the element contained in the granular layer and contained in the granular layer in the above structure is a substance used as a carrier for containing oxygen in the underlying layer, and is an oxide in which the element and oxygen are combined. Can be included. The oxide is decomposed at the time of sputtering, and Ru, the contained metal, and oxygen are mixed to form an underlayer. The reason why the Ru crystal is refined by containing oxygen is considered to be because oxygen as an impurity prevents crystal growth or becomes the nucleus of crystal growth when the Ru crystal grows. .

一方、下地層の上にグラニュラー層をスパッタリングによって形成するとき、界面拡散が生じる。したがって、例えば担体としてグラニュラー層に含まれる元素とは全く異なる元素(物質)を用いた場合、かかる元素のグラニュラー層への混入により、グラニュラー層の結晶粒子の結晶配向性が低下してしまう。したがって、本発明の如くグラニュラー層に含まれる元素を担体として用いることで、グラニュラー層の結晶配向性の低下を招くことなく、下地層に酸素を含有させ、グラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を図ることが可能となる。   On the other hand, when the granular layer is formed on the underlayer by sputtering, interfacial diffusion occurs. Therefore, for example, when an element (substance) that is completely different from the element contained in the granular layer is used as the carrier, the crystal orientation of the crystal particles in the granular layer is deteriorated due to the mixing of the element into the granular layer. Therefore, by using an element contained in the granular layer as a carrier as in the present invention, oxygen is contained in the underlayer without causing a decrease in the crystal orientation of the granular layer, so that the crystal grains in the granular layer can be refined and isolated. Can be achieved.

上記の下地層は、スパッタリングによる成膜時のガス圧が相異なる第1下地層および第2下地層でこの順に構成され、少なくとも第2下地層に、元素および酸素を含有するとよい。   The underlayer is composed of a first underlayer and a second underlayer having different gas pressures during film formation by sputtering in this order, and at least the second underlayer preferably contains an element and oxygen.

下地層が2層で構成される場合、グラニュラー層の直下に存在するのは第2下地層となる。したがって、上記構成によれば、少なくとも第2下地層に元素および酸素を含有することで、グラニュラー層の直下に存在する第2下地層のRuの結晶粒子を微細化することができ、上述した利点を得ることができる。   When the underlayer is composed of two layers, the second underlayer is present immediately below the granular layer. Therefore, according to the above configuration, by containing an element and oxygen in at least the second underlayer, the Ru crystal grains in the second underlayer existing immediately below the granular layer can be miniaturized. Can be obtained.

また下地層を上記のような第1下地層および第2下地層の2層で構成することで、従来から知られているように、第1下地層においては低ガス圧によってRuの結晶配向性を向上し、第2下地層においては高ガス圧によってRuの結晶の微細化を図ることができる。したがって、相乗効果によりグラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を促進することができる。   In addition, since the underlayer is composed of the first underlayer and the second underlayer as described above, as is conventionally known, the first underlayer has a Ru crystal orientation due to a low gas pressure. In the second underlayer, Ru crystals can be miniaturized by a high gas pressure. Therefore, it is possible to promote the refinement and isolation of the crystal grains in the granular layer by a synergistic effect.

上記の元素は、Coであるとよい。Coは、グラニュラー層を構成するCo系合金に含まれる元素である。したがって、かかる構成によれば、上述した如くグラニュラー層の結晶配向性の低下を招くことなく、グラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を図ることが可能となる。またCoは、結晶構造がRuと同様にhcp構造であり、格子定数のRuと近いため、下地層の結晶配向性の低下も防止することができる。このことから、かかる元素としてはCoが最も好適である。   The element is preferably Co. Co is an element contained in a Co-based alloy constituting the granular layer. Therefore, according to such a configuration, as described above, the crystal grains of the granular layer can be miniaturized and isolated without reducing the crystal orientation of the granular layer. In addition, since Co has a hcp structure similar to Ru and is close to Ru having a lattice constant, it is possible to prevent a decrease in crystal orientation of the underlayer. For this reason, Co is most suitable as such an element.

上記のCo系合金は、CoCr合金であり、元素は、CoもしくはCrのいずれか一方または両方であるとよい。これにより、上述した如くグラニュラー層の結晶配向性を低下させることなく、グラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を図ることが可能となる。   The Co-based alloy is a CoCr alloy, and the element may be either one or both of Co and Cr. Thereby, as described above, the crystal grains of the granular layer can be miniaturized and isolated without reducing the crystal orientation of the granular layer.

上記のグラニュラー層は、結晶粒子の周囲に偏析して粒界を形成する酸化物を含み、酸化物は、SiO、TiO、Crからなる群から1または複数選択され、酸化物がSiOの場合、元素はCoもしくはSiいずれか一方または両方であり、酸化物がTiOの場合、元素はCoもしくはTiいずれか一方または両方であり、酸化物がCrの場合、元素はCoもしくはCrいずれか一方または両方であるとよい。The granular layer includes an oxide that segregates around crystal grains to form a grain boundary, and the oxide is selected from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , and Cr 2 O 3 . Is SiO 2 , the element is either Co or Si or both, and the oxide is TiO 2 , the element is either Co or Ti or both, and the oxide is Cr 2 O 3 , The element may be either Co or Cr or both.

上記構成によれば、グラニュラー層においては、Co系合金からなるhcp構造の結晶が柱状に連続して成長した結晶粒子の周囲に、SiO、TiO、Crからなる群から1または複数選択された非磁性物質を偏析させて粒界を形成し、グラニュラー構造とすることができる。また下地層に含有させた上記の元素は、グラニュラー層に含まれる酸化物を構成する元素である。したがって、上述した如くグラニュラー層の結晶配向性の低下を招くことなく、グラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を図ることが可能となる。According to the above configuration, in the granular layer, around the crystal particles in which crystals of the hcp structure made of a Co-based alloy are continuously grown in a columnar shape, 1 or 2 from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , Cr 2 O 3 A plurality of non-magnetic substances selected can be segregated to form a grain boundary to form a granular structure. Moreover, said element contained in the base layer is an element which comprises the oxide contained in a granular layer. Therefore, as described above, the crystal grains of the granular layer can be miniaturized and isolated without reducing the crystal orientation of the granular layer.

上記の元素は更に、その元素の酸化物のギブスの自由エネルギーΔGがルテニウムの酸化物より大きい元素であるとよい。   Further, the above element may be an element in which the Gibbs free energy ΔG of the oxide of the element is larger than that of the ruthenium oxide.

一般に、元素と酸素が結合し酸化物を生成する反応において、かかる酸化物が金属酸化物の場合、金属酸化物はギブスの自由エネルギーΔG(以下、「ΔG」と称する。)が大きいほど、化学的に不安定な状態となり還元されやすくなる。故に、ルテニウムよりもΔGが大きい元素の酸化物は、ルテニウム酸化物よりも還元されやすい酸化物であり、換言すれば、ルテニウムは、ルテニウムよりもΔGが大きい元素よりも酸化されやすい元素であると言える。   In general, in a reaction in which an element and oxygen are combined to form an oxide, when the oxide is a metal oxide, the larger the Gibbs free energy ΔG (hereinafter referred to as “ΔG”), Become unstable and easily reduced. Therefore, an oxide of an element having a larger ΔG than ruthenium is an oxide that is more easily reduced than a ruthenium oxide. In other words, ruthenium is an element that is more easily oxidized than an element having a larger ΔG than ruthenium. I can say that.

したがって上記構成によれば、下地層に含有させる元素を酸素の担体としたとき、すなわち酸化物として含有させたターゲットを用いて下地層をスパッタリングした際に、RuよりもΔGが大きい元素の酸化物に含まれる酸素原子がかかる酸化物から脱離し、かかる元素よりも酸化されやすいRuと結合することでRu酸化物を形成する。したがって、下地層に効率的に酸素を含有させることが可能となる。   Therefore, according to the above configuration, when the element contained in the underlayer is an oxygen carrier, that is, when the underlayer is sputtered using a target contained as an oxide, an oxide of an element having a larger ΔG than Ru. Oxygen atoms contained in the metal are desorbed from the oxide and bonded to Ru which is more easily oxidized than the element, thereby forming a Ru oxide. Therefore, oxygen can be efficiently contained in the underlayer.

上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の他の代表的な構成は、ルテニウムを所定圧力の雰囲気ガス下でスパッタリングする第1下地層成膜工程と、ルテニウムを所定圧力より高圧の雰囲気ガス下でスパッタリングする第2下地層成膜工程と、第2下地層の上にCo系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層を形成するグラニュラー層成膜工程とを含み、第2下地層の成膜に用いるターゲットにはグラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, another typical configuration of the method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention includes a first underlayer film forming step of sputtering ruthenium under an atmospheric gas at a predetermined pressure, and ruthenium. A second underlayer film forming step of sputtering in an atmosphere gas higher than a predetermined pressure, and a granular layer for forming a granular layer having a granular structure made of a Co-based alloy and having crystal grains grown in a columnar shape on the second underlayer And a target used for forming the second underlayer contains an oxide of an element constituting the granular layer.

上述した垂直磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該垂直磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。またスパッタに用いるターゲットに酸素を予め含有させておくことによる利点については既に述べた通りである。   The components based on the technical idea of the perpendicular magnetic recording medium and the description thereof can be applied to the method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium. Further, the advantages of preliminarily containing oxygen in the target used for sputtering are as described above.

また上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の他の代表的な構成は、ディスク基体上に、少なくともRu系下地層と磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体であって、Ru系下地層は、ディスク基体側から第1の下地層と第2の下地層と第3の下地層の三層からなり、第1及び第3の下地層は、Ru(ルテニウム)又はRu合金材料からなり、第2の下地層は、酸化物を含有したRu又はRu合金材料からなることを特徴とする。   In order to solve the above problems, another typical configuration of the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is a perpendicular magnetic recording in which at least a Ru-based underlayer and a magnetic recording layer are formed in this order on a disk substrate. The Ru-based underlayer, which is a medium, is composed of three layers of a first underlayer, a second underlayer, and a third underlayer from the disk substrate side. The first and third underlayers are Ru ( Ruthenium) or a Ru alloy material, and the second underlayer is made of a Ru or Ru alloy material containing an oxide.

本発明は、上記垂直磁気記録媒体において、第1から第3の下地層は異なる成膜プロセスにて連続的に成膜されており、第1及び第2の下地層のうち少なくとも第1の下地層は0.3Pa〜1.5Paの低ガス圧で成膜し、第2及び第3の下地層のうち少なくとも第3の下地層は3Pa〜7Paの高ガス圧で成膜してなることを特徴とする。   In the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention, the first to third underlayers are continuously formed by different film formation processes, and at least the first underlayer of the first and second underlayers is formed. The base layer is formed at a low gas pressure of 0.3 Pa to 1.5 Pa, and at least the third base layer of the second and third base layers is formed at a high gas pressure of 3 Pa to 7 Pa. Features.

本発明によれば、Ru系下地層を構成する第1及び第3の下地層の間に酸化物を含有するRu又はRu合金材料からなる第2の下地層を入れることにより、磁性粒子の分離性を促進させることができ、それにより記録再生特性が向上する。   According to the present invention, magnetic particles are separated by inserting a second underlayer made of Ru or Ru alloy material containing an oxide between the first and third underlayers constituting the Ru-based underlayer. The recording / reproduction characteristics are improved.

また、酸化物を含有するRu又はRu合金材料からなる第2の下地層導入による分離性改善により、第3の下地層の成膜時のガス圧を低下させることができ、信頼性を向上することができる。   In addition, by improving the separability by introducing the second underlayer made of Ru or Ru alloy material containing oxide, the gas pressure at the time of forming the third underlayer can be reduced, and the reliability is improved. be able to.

また、第1から第3の下地層の全てにおいてRu系材料を使用しているため、第1の下地層から第3の下地層までのつながりが改善し、結晶配向性の悪化を防止することもできる。   In addition, since the Ru-based material is used in all of the first to third underlayers, the connection from the first underlayer to the third underlayer is improved, and deterioration of crystal orientation is prevented. You can also.

また上記課題を解決するために、本発明にかかる垂直磁気記録媒体の製造方法の他の代表的な構成は、ディスク基体上に、少なくともRu系下地層と磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、Ru系下地層として、ディスク基体側からRu又はRu合金材料からなる第1の下地層、酸化物を含有したRu又はRu合金材料からなる第2の下地層、Ru又はRu合金材料からなる第3の下地層の三層を順に形成したことを特徴とする。   In order to solve the above problems, another typical configuration of the method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is such that at least a Ru-based underlayer and a magnetic recording layer are formed in this order on a disk substrate. A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, wherein a Ru-based underlayer includes a first underlayer made of Ru or Ru alloy material from a disk substrate side, and a second underlayer made of Ru or Ru alloy material containing an oxide. It is characterized in that three layers of a base layer, a third underlayer made of Ru or a Ru alloy material are sequentially formed.

上述した垂直磁気記録媒体の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該垂直磁気記録媒体の製造方法にも適用可能である。   The components based on the technical idea of the perpendicular magnetic recording medium and the description thereof can be applied to the method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

本発明によれば、磁気記録層の磁性粒子への酸化物の混入を低減し、磁性粒子の結晶配向性を向上することで、保磁力Hcを増大させ、垂直磁気記録媒体の信頼性を向上することが可能な垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。また、磁気記録層の磁性粒子の微細化および孤立化を促進させることで、SNRを向上し、更なる高記録密度化を達成することが可能な垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することができる。更に、磁性粒子の分離性を高めることによる記録再生特性の改善とRu#2成膜時の低ガス圧化による信頼性向上とを両立できる。   According to the present invention, it is possible to increase the coercive force Hc and improve the reliability of the perpendicular magnetic recording medium by reducing the mixing of oxides into the magnetic particles of the magnetic recording layer and improving the crystal orientation of the magnetic particles. It is possible to provide a perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium. Also, a perpendicular magnetic recording medium and a perpendicular magnetic recording medium manufacturing method that can improve SNR and achieve higher recording density by promoting the miniaturization and isolation of magnetic particles in the magnetic recording layer Can be provided. Furthermore, it is possible to achieve both improvement in recording / reproduction characteristics by increasing the separation of magnetic particles and improvement in reliability by lowering the gas pressure during Ru # 2 film formation.

本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the perpendicular magnetic recording medium concerning this embodiment. 第2下地層と第1磁気記録層の酸素の含有量比C/Bと保磁力Hcの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the content ratio C / B of oxygen of the 2nd underlayer and the 1st magnetic recording layer, and the coercive force Hc. 第2下地層と非磁性グラニュラー層の酸素の含有量比C/Bと保磁力Hcの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between oxygen content ratio C / B of a 2nd base layer and a nonmagnetic granular layer, and coercive force Hc. 第2下地層の酸素の含有量と保磁力Hcの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between oxygen content of a 2nd base layer, and coercive force Hc. 実施例および比較例の垂直磁気記録媒体の性能評価を説明する図である。It is a figure explaining the performance evaluation of the perpendicular magnetic recording medium of an Example and a comparative example. 第3実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the perpendicular magnetic recording medium concerning 3rd Embodiment. 図6に示す垂直磁気記録媒体における下地層の構成図である。It is a block diagram of the base layer in the perpendicular magnetic recording medium shown in FIG. 下地層の材料と成膜ガス圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the material of a base layer, and the film-forming gas pressure. 比較例の垂直磁気記録媒体における下地層の材料と成膜ガス圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the material of the base layer in the perpendicular magnetic recording medium of a comparative example, and the film-forming gas pressure. 実施例4〜8および比較例4の特性一覧を示す図である。It is a figure which shows the characteristic list of Examples 4-8 and the comparative example 4. FIG.

100…垂直磁気記録媒体、110…ディスク基体、112…付着層、114…軟磁性層、114a…第1軟磁性層、114b…スペーサ層、114c…第2軟磁性層、116…前下地層、118…下地層、118a…第1下地層、118b…第2下地層、120…非磁性グラニュラー層、122…磁気記録層、122a…第1磁気記録層、122b…第2磁気記録層、124…補助記録層、126…媒体保護層、128…潤滑層、200…垂直磁気記録媒体、218a…第1下地層、218b…第2下地層、218c…第3下地層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Perpendicular magnetic recording medium, 110 ... Disk base | substrate, 112 ... Adhesion layer, 114 ... Soft magnetic layer, 114a ... 1st soft magnetic layer, 114b ... Spacer layer, 114c ... 2nd soft magnetic layer, 116 ... Pre-underlayer, 118 ... Underlayer, 118a ... First underlayer, 118b ... Second underlayer, 120 ... Non-magnetic granular layer, 122 ... Magnetic recording layer, 122a ... First magnetic recording layer, 122b ... Second magnetic recording layer, 124 ... Auxiliary recording layer, 126 ... medium protective layer, 128 ... lubricating layer, 200 ... perpendicular magnetic recording medium, 218a ... first underlayer, 218b ... second underlayer, 218c ... third underlayer

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

(第1実施形態)
第1実施形態では、まず本発明にかかる垂直磁気記録媒体およびその製造方法の実施形態について説明した後に、本発明の特徴である下地層、非磁性グラニュラー層、および磁気記録層に含まれる酸素の含有量の関係について説明する。
(First embodiment)
In the first embodiment, first, embodiments of the perpendicular magnetic recording medium and the manufacturing method thereof according to the present invention are described, and then the oxygen contained in the underlayer, the nonmagnetic granular layer, and the magnetic recording layer, which is a feature of the present invention, is described. The content relationship will be described.

[垂直磁気記録媒体およびその製造方法]
図1は、本実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100の構成を説明する図である。図1に示す垂直磁気記録媒体100は、ディスク基体110、付着層112、第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114c、前下地層116、第1下地層118a、第2下地層118b、非磁性グラニュラー層120、第1磁気記録層122a、第2磁気記録層122b、補助記録層124、媒体保護層126、潤滑層128で構成されている。なお第1軟磁性層114a、スペーサ層114b、第2軟磁性層114cは、あわせて軟磁性層114を構成する。第1下地層118aと第2下地層118bはあわせて下地層118を構成する。第1磁気記録層122aと第2磁気記録層122bとはあわせて磁気記録層122を構成する。
[Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof]
FIG. 1 is a diagram for explaining the configuration of a perpendicular magnetic recording medium 100 according to the present embodiment. The perpendicular magnetic recording medium 100 shown in FIG. 1 includes a disk substrate 110, an adhesion layer 112, a first soft magnetic layer 114a, a spacer layer 114b, a second soft magnetic layer 114c, a pre-underlayer 116, a first underlayer 118a, and a second layer. The underlayer 118b, the nonmagnetic granular layer 120, the first magnetic recording layer 122a, the second magnetic recording layer 122b, the auxiliary recording layer 124, the medium protective layer 126, and the lubricating layer 128 are included. The first soft magnetic layer 114a, the spacer layer 114b, and the second soft magnetic layer 114c together constitute the soft magnetic layer 114. The first base layer 118a and the second base layer 118b together constitute the base layer 118. The first magnetic recording layer 122a and the second magnetic recording layer 122b together constitute the magnetic recording layer 122.

ディスク基体110は、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円板状に成型したガラスディスクを用いることができる。なおガラスディスクの種類、サイズ、厚さ等は特に制限されない。ガラスディスクの材質としては、例えば、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、又は、結晶化ガラス等のガラスセラミックなどが挙げられる。このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体110を得ることができる。   As the disk substrate 110, a glass disk obtained by forming amorphous aluminosilicate glass into a disk shape by direct pressing can be used. The type, size, thickness, etc. of the glass disk are not particularly limited. Examples of the material of the glass disk include aluminosilicate glass, soda lime glass, soda aluminosilicate glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, quartz glass, chain silicate glass, or glass ceramic such as crystallized glass. It is done. The glass disk is subjected to grinding, polishing, and chemical strengthening sequentially to obtain a smooth non-magnetic disk base 110 made of a chemically strengthened glass disk.

ディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリング法にて付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行い、媒体保護層126はCVD(Chemical Vapor Deposition)法により成膜することができる。この後、潤滑層128をディップコート法により形成することができる。なお、生産性が高いという点で、インライン型成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および製造方法について説明する。   On the disk substrate 110, a film is sequentially formed from the adhesion layer 112 to the auxiliary recording layer 124 by a DC magnetron sputtering method, and the medium protective layer 126 can be formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Thereafter, the lubricating layer 128 can be formed by dip coating. Note that it is also preferable to use an in-line film forming method in terms of high productivity. Hereinafter, the configuration and manufacturing method of each layer will be described.

付着層112はディスク基体110に接して形成され、この上に成膜される軟磁性層114とディスク基体110との剥離強度を高める機能と、この上に成膜される各層の結晶グレインを微細化及び均一化させる機能を備えている。付着層112は、ディスク基体110がアモルファスガラスからなる場合、そのアモルファスガラス表面に対応させる為にアモルファス(非晶質)の合金膜とすることが好ましい。   The adhesion layer 112 is formed in contact with the disk substrate 110, and has a function of increasing the peel strength between the soft magnetic layer 114 formed on the disk substrate 110 and the disk substrate 110, and the crystal grains of each layer formed thereon are finely divided. It has a function to make it uniform and uniform. When the disk substrate 110 is made of amorphous glass, the adhesion layer 112 is preferably an amorphous (amorphous) alloy film so as to correspond to the amorphous glass surface.

付着層112としては、例えばCrTi系非晶質層、CoW系非晶質層、CrW系非晶質層、CrTa系非晶質層、CrNb系非晶質層から選択することができる。中でもCrTi系合金膜は、微結晶を含むアモルファス金属膜を形成するので特に好ましい。付着層112は単一材料からなる単層でも良いが、複数層を積層して形成してもよい。   The adhesion layer 112 can be selected from, for example, a CrTi amorphous layer, a CoW amorphous layer, a CrW amorphous layer, a CrTa amorphous layer, and a CrNb amorphous layer. Among these, a CrTi alloy film is particularly preferable because it forms an amorphous metal film containing microcrystals. The adhesion layer 112 may be a single layer made of a single material, or may be formed by laminating a plurality of layers.

軟磁性層114は、垂直磁気記録方式において記録層に垂直方向に磁束を通過させるために、記録時に一時的に磁路を形成する層である。軟磁性層114は第1軟磁性層114aと第2軟磁性層114cの間に非磁性のスペーサ層114bを介在させることによって、AFC(Antiferro-magnetic exchange coupling:反強磁性交換結合)を備えるように構成することができる。これにより軟磁性層114の磁化方向を高い精度で磁路(磁気回路)に沿って整列させることができ、磁化方向の垂直成分が極めて少なくなるため、軟磁性層114から生じるノイズを低減することができる。第1軟磁性層114a、第2軟磁性層114cの組成としては、CoTaZrなどのコバルト系合金、CoCrFeBなどのCo−Fe系合金、[Ni−Fe/Sn]n多層構造のようなNi−Fe系合金などを用いることができる。   The soft magnetic layer 114 is a layer that temporarily forms a magnetic path during recording in order to pass magnetic flux in a direction perpendicular to the recording layer in the perpendicular magnetic recording method. The soft magnetic layer 114 is provided with AFC (Antiferro-magnetic exchange coupling) by interposing a nonmagnetic spacer layer 114b between the first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c. Can be configured. As a result, the magnetization direction of the soft magnetic layer 114 can be aligned along the magnetic path (magnetic circuit) with high accuracy, and the vertical component of the magnetization direction is extremely reduced, so that noise generated from the soft magnetic layer 114 is reduced. Can do. The compositions of the first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c include a Co-based alloy such as CoTaZr, a Co-Fe based alloy such as CoCrFeB, and a Ni-Fe such as a [Ni-Fe / Sn] n multilayer structure. A system alloy or the like can be used.

前下地層116は非磁性の合金層であり、軟磁性層114を防護する作用と、この上に成膜される下地層118に含まれる六方最密充填構造(hcp構造)の磁化容易軸をディスク垂直方向に配向させる機能(下地層118の結晶粒子の配向の整列を促進する作用)を備える。前下地層116は面心立方構造(fcc構造)の(111)面がディスク基体110の主表面と平行となっていることが好ましい。また前下地層116は、これらの結晶構造とアモルファスとが混在した構成としてもよい。前下地層116の材質としては、Ni、Cu、Pt、Pd、Zr、Hf、Nb、Taから選択することができる。さらにこれらの金属を主成分とし、Ti、V、Cr、Mo、Wのいずれか1つ以上の添加元素を含む合金としてもよい。例えばfcc構造としてはNiW、CuW、CuCrを好適に選択することができる。   The pre-underlayer 116 is a non-magnetic alloy layer, and has an effect of protecting the soft magnetic layer 114 and an easy axis of hexagonal close-packed structure (hcp structure) included in the underlayer 118 formed thereon. A function of orienting in the direction perpendicular to the disk (an effect of promoting alignment of orientation of crystal grains in the underlayer 118) is provided. The pre-underlayer 116 preferably has a (111) plane of a face-centered cubic structure (fcc structure) parallel to the main surface of the disk substrate 110. Further, the pre-underlayer 116 may have a configuration in which these crystal structures and amorphous are mixed. The material of the pre-underlayer 116 can be selected from Ni, Cu, Pt, Pd, Zr, Hf, Nb, and Ta. Furthermore, it is good also as an alloy which has these metals as a main component and contains any one or more additional elements of Ti, V, Cr, Mo, and W. For example, NiW, CuW, or CuCr can be suitably selected as the fcc structure.

下地層118はhcp構造であって、磁気記録層122のCoのhcp構造の結晶をグラニュラー構造として成長させる作用を有している。したがって、下地層118の結晶配向性が高いほど、すなわち下地層118の結晶の(0001)面がディスク基体110の主表面と平行になっているほど、磁気記録層122の配向性を向上させることができる。下地層118の材質としてはRuが代表的であるが、その他に、RuCr、RuCoから選択することができる。Ruはhcp構造をとり、また結晶の格子間隔がCoと近いため、Coを主成分とする磁気記録層122を良好に配向させることができる。   The underlayer 118 has an hcp structure, and has a function of growing a Co hcp crystal of the magnetic recording layer 122 as a granular structure. Therefore, the higher the crystal orientation of the underlayer 118, that is, the more the (0001) plane of the crystal of the underlayer 118 is parallel to the main surface of the disk substrate 110, the more the orientation of the magnetic recording layer 122 is improved. Can do. Ru is a typical material for the underlayer 118, but in addition, it can be selected from RuCr and RuCo. Since Ru has an hcp structure and the lattice spacing of crystals is close to Co, the magnetic recording layer 122 containing Co as a main component can be well oriented.

下地層118をRuとした場合において、スパッタ時のガス圧を変更することによりRuからなる2層構造とすることができる。具体的には、下層側の第1下地層118aを形成する際にはArのガス圧を所定圧力、すなわち低圧にし、上層側の第2下地層118bを形成する際には、下層側の第1下地層118aを形成するときよりもArのガス圧を高くする、すなわち高圧にする。これにより、第1下地層118aによる磁気記録層122の結晶配向性の向上、および第2下地層118bによる磁気記録層122の磁性粒子の粒径の微細化が可能となる。   When the underlayer 118 is made of Ru, a two-layer structure made of Ru can be obtained by changing the gas pressure during sputtering. Specifically, when forming the first underlayer 118a on the lower layer side, the Ar gas pressure is set to a predetermined pressure, that is, a low pressure, and when forming the second underlayer 118b on the upper layer side, the first lower layer 118b on the lower layer side is formed. The gas pressure of Ar is set higher than when forming the first underlayer 118a, that is, the pressure is increased. Thereby, the crystal orientation of the magnetic recording layer 122 can be improved by the first underlayer 118a, and the grain size of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 can be reduced by the second underlayer 118b.

また、ガス圧を高くするとスパッタリングされるプラズマイオンの平均自由行程が短くなるため、成膜速度が遅くなり、皮膜が粗になるため、Ruの結晶粒子の分離微細化を促進することができ、Coの結晶粒子の微細化も可能となる。更に、高圧にすることにより、結晶格子の大きさが小さくなる。Ruの結晶格子の大きさはCoの結晶格子よりも大きいため、Ruの結晶格子を小さくすればCoのそれに近づき、Coのグラニュラー層の結晶配向性をさらに向上させることができる。   Further, when the gas pressure is increased, the mean free path of the plasma ions to be sputtered is shortened, so that the film formation rate is slow and the film becomes rough, so that separation and refinement of Ru crystal particles can be promoted, Co crystal grains can also be made finer. Furthermore, by increasing the pressure, the size of the crystal lattice is reduced. Since the size of the Ru crystal lattice is larger than that of the Co crystal lattice, if the Ru crystal lattice is made smaller, it approaches that of Co, and the crystal orientation of the Co granular layer can be further improved.

更に本実施形態においては、第2下地層118bを成膜する際のスパッタリングに、酸素が含まれているターゲットを用いる。これにより、リアクティブスパッタ法を用いた場合よりも容易且つ均一に所望する量の酸素を第2下地層118bに含有させることが可能となる。また、リアクティブスパッタ法を用いることによる磁気記録層122の酸化等の不具合が生じることもない。   Furthermore, in this embodiment, a target containing oxygen is used for sputtering when forming the second underlayer 118b. As a result, it is possible to make the second underlayer 118b contain a desired amount of oxygen more easily and uniformly than when the reactive sputtering method is used. Further, the use of the reactive sputtering method does not cause problems such as oxidation of the magnetic recording layer 122.

非磁性グラニュラー層120はグラニュラー構造を有する非磁性の層である。下地層118のhcp結晶構造の上に非磁性のグラニュラー層を形成し、この上に第1磁気記録層122a(または磁気記録層122)のグラニュラー層を成長させることにより、磁性のグラニュラー層を初期成長の段階(立ち上がり)から分離させる作用を有している。これにより、磁気記録層122の磁性粒子の孤立化を促進することができる。非磁性グラニュラー層120の組成は、Co系合金からなる非磁性の結晶粒子の間に、非磁性物質を偏析させて粒界を形成することにより、グラニュラー構造とすることができる。   The nonmagnetic granular layer 120 is a nonmagnetic layer having a granular structure. A non-magnetic granular layer is formed on the hcp crystal structure of the underlayer 118, and the granular layer of the first magnetic recording layer 122a (or magnetic recording layer 122) is grown thereon, whereby the magnetic granular layer is initially formed. It has the effect of separating from the growth stage (rise). Thereby, isolation of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 can be promoted. The composition of the nonmagnetic granular layer 120 can be a granular structure by forming a grain boundary by segregating a nonmagnetic substance between nonmagnetic crystal grains made of a Co-based alloy.

本実施形態においては、かかる非磁性グラニュラー層120にCoCr−SiOを用いる。これにより、Co系合金(非磁性の結晶粒子)の間にSiO(非磁性物質)が偏析して粒界を形成し、非磁性グラニュラー層120がグラニュラー構造となる。なお、CoCr−SiOは一例であり、これに限定されるものではない。他には、CoCrRu−SiOを好適に用いることができ、さらにRuに代えてRh(ロジウム)、Pd(パラジウム)、Ag(銀)、Os(オスミウム)、Ir(イリジウム)、Au(金)も利用することができる。また非磁性物質とは、磁性粒子(磁性グレイン)間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒子の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト(Co)と固溶しない非磁性物質であればよい。例えば酸化珪素(SiOx)、酸化クロム(CrO)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)を例示できる。In the present embodiment, CoCr—SiO 2 is used for the nonmagnetic granular layer 120. As a result, SiO 2 (nonmagnetic substance) segregates between Co-based alloys (nonmagnetic crystal grains) to form grain boundaries, and the nonmagnetic granular layer 120 has a granular structure. Note that CoCr—SiO 2 is an example, and the present invention is not limited to this. In addition, CoCrRu—SiO 2 can be preferably used, and Rh (rhodium), Pd (palladium), Ag (silver), Os (osmium), Ir (iridium), Au (gold) can be used instead of Ru. Can also be used. A non-magnetic substance is a substance that can form a grain boundary around magnetic particles so that exchange interaction between magnetic particles (magnetic grains) is suppressed or blocked, and cobalt (Co). Any non-magnetic substance that does not dissolve in solution can be used. Examples thereof include silicon oxide (SiOx), chromium oxide (CrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).

なお本実施形態では、下地層188(第2下地層188b)の上に非磁性グラニュラー層120を設けているが、これに限定されるものではなく、非磁性グラニュラー層120を設けずに垂直磁気記録媒体100を構成することも可能である。   In this embodiment, the nonmagnetic granular layer 120 is provided on the underlayer 188 (second underlayer 188b). However, the present invention is not limited to this, and the nonmagnetic granular layer 120 is not provided. The recording medium 100 can also be configured.

磁気記録層122は、Co系合金、Fe系合金、Ni系合金から選択される硬磁性体の磁性粒子の周囲に非磁性物質を偏析させて粒界を形成した柱状のグラニュラー構造を有している。この磁性粒子は、非磁性グラニュラー層120を設けることにより、そのグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長することができる。磁気記録層122は単層でもよいが、本実施形態では組成および膜厚の異なる第1磁気記録層122aと、第2磁気記録層122bとから構成されている。これにより、第1磁気記録層122aの結晶粒子から継続して第2磁気記録層122bの小さな結晶粒子が成長し、主記録層たる第2磁気記録層122bの微細化を図ることができ、SNRの向上が可能となる。なお、かかる構成に限定するものではなく、磁気記録層122を単層で構成してもよい。   The magnetic recording layer 122 has a columnar granular structure in which a nonmagnetic substance is segregated around a magnetic particle of a hard magnetic material selected from a Co-based alloy, an Fe-based alloy, and a Ni-based alloy to form a grain boundary. Yes. By providing the nonmagnetic granular layer 120, the magnetic particles can be epitaxially grown continuously from the granular structure. Although the magnetic recording layer 122 may be a single layer, in this embodiment, the magnetic recording layer 122 includes a first magnetic recording layer 122a and a second magnetic recording layer 122b having different compositions and film thicknesses. As a result, small crystal grains of the second magnetic recording layer 122b continue to grow from the crystal grains of the first magnetic recording layer 122a, and the second magnetic recording layer 122b, which is the main recording layer, can be miniaturized. Can be improved. Note that the configuration is not limited to this, and the magnetic recording layer 122 may be a single layer.

本実施形態では、第1磁気記録層122aにCoCrPt−Crを用いる。CoCrPt−Crは、CoCrPtからなる磁性粒(グレイン)の周囲に、非磁性物質であるCrおよびCr(酸化物)が偏析して粒界を形成し、磁性粒が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。この磁性粒子は、非磁性グラニュラー層120のグラニュラー構造から継続してエピタキシャル成長した。In this embodiment, CoCrPt—Cr 2 O 3 is used for the first magnetic recording layer 122a. In CoCrPt—Cr 2 O 3 , Cr and Cr 2 O 3 (oxide), which are nonmagnetic substances, segregate around magnetic grains (grains) made of CoCrPt to form grain boundaries, and the magnetic grains are columnar. A grown granular structure was formed. The magnetic particles were epitaxially grown continuously from the granular structure of the nonmagnetic granular layer 120.

また第2磁気記録層122bには、CoCrPt−SiO−TiOを用いる。第2磁気記録層122bにおいても、CoCrPtからなる磁性粒子(グレイン)の周囲に非磁性物質であるCrおよびSiO、TiO(複合酸化物)が偏析して粒界を形成し、磁性粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を形成した。Also, CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 is used for the second magnetic recording layer 122b. Also in the second magnetic recording layer 122b, Cr, SiO 2 and TiO 2 (composite oxide), which are nonmagnetic substances, segregate around the magnetic particles (grains) made of CoCrPt to form grain boundaries, and the magnetic particles A granular structure grown in a columnar shape was formed.

なお、上記に示した第1磁気記録層122aおよび第2磁気記録層122bに用いた物質は一例であり、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、第1磁気記録層22aと第2磁気記録層22bで異なる材料(ターゲット)であるが、これに限定されず組成や種類が同じ材料であってもよい。非磁性領域を形成するための非磁性物質としては、例えば酸化珪素(SiO)、酸化クロム(Cr)、酸化チタン(TiO)、酸化ジルコン(ZrO)、酸化タンタル(Ta)、酸化コバルト(CoOまたはCo)、酸化鉄(Fe)、酸化ボロン(B)等の酸化物を例示できる。また、BN等の窒化物、B等の炭化物も好適に用いることができる。The materials used for the first magnetic recording layer 122a and the second magnetic recording layer 122b described above are merely examples, and the present invention is not limited thereto. In the present embodiment, the first magnetic recording layer 22a and the second magnetic recording layer 22b are different materials (targets), but the present invention is not limited to this, and the same composition and type may be used. Examples of nonmagnetic substances for forming the nonmagnetic region include silicon oxide (SiO x ), chromium oxide (Cr X O Y ), titanium oxide (TiO 2 ), zircon oxide (ZrO 2 ), and tantalum oxide (Ta 2 ). Examples thereof include oxides such as O 5 ), cobalt oxide (CoO or Co 3 O 4 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), and boron oxide (B 2 O 3 ). Further, nitrides such as BN, a carbide such as B 4 C 3 can also be suitably used.

さらに本実施形態では、第1磁気記録層122aにおいて1種類の、第2磁気記録層122bにおいて2種類の非磁性物質(酸化物)を用いているが、これに限定されるものではなく、第1磁気記録層122aまたは第2磁気記録層122bのいずれかまたは両方において2種類以上の非磁性物質を複合して用いることも可能である。このとき含有する非磁性物質の種類には限定がないが、本実施形態の如く特にSiOおよびTiOを含むことが好ましい。したがって、本実施形態とは異なり、磁気記録層122が1層のみで構成される場合、かかる磁気記録層122はCoCrPt−SiO−TiOからなることが好ましい。Furthermore, in this embodiment, one type of nonmagnetic material (oxide) is used in the first magnetic recording layer 122a and two types of nonmagnetic substances (oxides) in the second magnetic recording layer 122b. However, the present invention is not limited to this. It is also possible to use a composite of two or more kinds of nonmagnetic substances in either or both of the first magnetic recording layer 122a and the second magnetic recording layer 122b. Although there is no limitation on the kind of nonmagnetic substance contained at this time, it is particularly preferable to contain SiO 2 and TiO 2 as in this embodiment. Therefore, unlike the present embodiment, when the magnetic recording layer 122 is composed of only one layer, the magnetic recording layer 122 is preferably made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 .

補助記録層124は基体主表面の面内方向に磁気的にほぼ連続した磁性層である。補助記録層124は磁気記録層122に対して磁気的相互作用を有するように、隣接または近接している必要がある。補助記録層124の材質としては、例えばCoCrPt、CoCrPtB、またはこれらに微少量の酸化物を含有させて構成することができる。補助記録層124は逆磁区核形成磁界Hnの調整、保磁力Hcの調整を行い、これにより耐熱揺らぎ特性、OW特性、およびSNRの改善を図ることを目的としている。この目的を達成するために、補助記録層124は垂直磁気異方性Kuおよび飽和磁化Msが高いことが望ましい。なお本実施形態において補助記録層124は磁気記録層122の上方に設けているが、下方に設けてもよい。   The auxiliary recording layer 124 is a magnetic layer that is substantially magnetically continuous in the in-plane direction of the main surface of the substrate. The auxiliary recording layer 124 needs to be adjacent or close to the magnetic recording layer 122 so as to have a magnetic interaction. As a material of the auxiliary recording layer 124, for example, CoCrPt, CoCrPtB, or a small amount of oxides can be contained in these. The purpose of the auxiliary recording layer 124 is to adjust the reverse magnetic domain nucleation magnetic field Hn and the coercive force Hc, thereby improving the heat resistance fluctuation characteristic, the OW characteristic, and the SNR. In order to achieve this object, it is desirable that the auxiliary recording layer 124 has high perpendicular magnetic anisotropy Ku and saturation magnetization Ms. In the present embodiment, the auxiliary recording layer 124 is provided above the magnetic recording layer 122, but may be provided below.

なお補助記録層124として、単一の層ではなく、高い垂直磁気異方性かつ高い飽和磁化MSを示す薄膜(連続層)を形成するCGC構造(Coupled Granular Continuous)としてもよい。なおCGC構造は、グラニュラー構造を有する磁気記録層と、PdやPtなどの非磁性物質からなる薄膜のカップリング制御層と、CoBとPdとの薄膜を積層した交互積層膜からなる交換エネルギー制御層とから構成することができる。   The auxiliary recording layer 124 may be a CGC structure (Coupled Granular Continuous) that forms a thin film (continuous layer) exhibiting high perpendicular magnetic anisotropy and high saturation magnetization MS instead of a single layer. The CGC structure is an exchange energy control layer comprising a magnetic recording layer having a granular structure, a thin film coupling control layer made of a nonmagnetic material such as Pd or Pt, and an alternating laminated film in which thin films of CoB and Pd are laminated. It can consist of.

また、「磁気的に連続している」とは磁性が連続していることを意味している。「ほぼ連続している」とは、補助記録層124全体で観察すれば一つの磁石ではなく、結晶粒子の粒界などによって磁性が不連続となっていてもよいことを意味している。粒界は結晶の不連続のみではなく、Crが偏析していてもよく、さらに微少量の酸化物を含有させて偏析させても良い。ただし補助記録層124に酸化物を含有する粒界を形成した場合であっても、磁気記録層122の粒界よりも面積が小さい(酸化物の含有量が少ない)ことが好ましい。補助記録層124の機能と作用については必ずしも明確ではないが、磁気記録層122のグラニュラー磁性粒と磁気的相互作用を有する(交換結合を行う)ことによってHnおよびHcを調整することができ、耐熱揺らぎ特性およびSNRを向上させていると考えられる。またグラニュラー磁性粒と接続する結晶粒子(磁気的相互作用を有する結晶粒子)がグラニュラー磁性粒の断面よりも広面積となるため磁気ヘッドから多くの磁束を受けて磁化反転しやすくなり、全体のOW特性を向上させるものと考えられる。   Further, “magnetically continuous” means that magnetism is continuous. “Substantially continuous” means that the magnetism may be discontinuous not by a single magnet but by grain boundaries of crystal grains when observed in the entire auxiliary recording layer 124. The grain boundaries are not limited to crystal discontinuities, and Cr may be segregated, and further, a minute amount of oxide may be contained and segregated. However, even when a grain boundary containing an oxide is formed in the auxiliary recording layer 124, it is preferable that the area is smaller than the grain boundary of the magnetic recording layer 122 (the content of the oxide is small). The function and action of the auxiliary recording layer 124 are not necessarily clear, but Hn and Hc can be adjusted by having magnetic interaction (perform exchange coupling) with the granular magnetic grains of the magnetic recording layer 122, and heat resistance. It is thought that fluctuation characteristics and SNR are improved. In addition, since the crystal grains connected to the granular magnetic grains (crystal grains having a magnetic interaction) have a larger area than the cross section of the granular magnetic grains, the magnetization is easily reversed by receiving a large amount of magnetic flux from the magnetic head. It is thought to improve the characteristics.

媒体保護層126は、真空を保ったままカーボンをCVD法により成膜して形成することができる。媒体保護層126は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録媒体100を防護するための層である。一般にCVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したものと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁気記録媒体100を防護することができる。   The medium protective layer 126 can be formed by forming a carbon film by a CVD method while maintaining a vacuum. The medium protective layer 126 is a layer for protecting the perpendicular magnetic recording medium 100 from the impact of the magnetic head. In general, carbon deposited by the CVD method has improved film hardness compared to that deposited by the sputtering method, so that the perpendicular magnetic recording medium 100 can be more effectively protected against the impact from the magnetic head.

潤滑層128は、PFPE(パーフロロポリエーテル)をディップコート法により成膜することができる。PFPEは長い鎖状の分子構造を有し、媒体保護層126表面のN原子と高い親和性をもって結合する。この潤滑層128の作用により、垂直磁気記録媒体100の表面に磁気ヘッドが接触しても、媒体保護層126の損傷や欠損を防止することができる。   The lubricating layer 128 can be formed of PFPE (perfluoropolyether) by dip coating. PFPE has a long chain molecular structure and binds with high affinity to N atoms on the surface of the medium protective layer 126. Due to the action of the lubricating layer 128, even if the magnetic head comes into contact with the surface of the perpendicular magnetic recording medium 100, damage or loss of the medium protective layer 126 can be prevented.

以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体100を得ることができた。次に、本発明の特徴である下地層118、非磁性グラニュラー層120、および磁気記録層122に含まれる酸素の含有量の関係について説明する。   Through the above manufacturing process, the perpendicular magnetic recording medium 100 was obtained. Next, the relationship among the oxygen contents contained in the underlayer 118, the nonmagnetic granular layer 120, and the magnetic recording layer 122, which is a feature of the present invention, will be described.

[下地層、非磁性グラニュラー層、および磁気記録層に含まれる酸素の含有量の関係]
本実施形態は、既に述べたように、ディスク基体110上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層118(第1下地層118aおよび第2下地層118b)と、非磁性グラニュラー層120と、信号を記録するための磁気記録層122(第1磁気記録層122aおよび第2磁気記録層122b)とを、この順に備える垂直磁気記録媒体である。
[Relationship between contents of oxygen contained in underlayer, nonmagnetic granular layer, and magnetic recording layer]
In the present embodiment, as described above, at least the base layer 118 (the first base layer 118a and the second base layer 118b) made of ruthenium, the nonmagnetic granular layer 120, and the signal are recorded on the disk substrate 110. The perpendicular magnetic recording medium includes the magnetic recording layer 122 (the first magnetic recording layer 122a and the second magnetic recording layer 122b) in this order.

上記の第1下地層118aに含まれる酸素の含有量をAmol%、第2下地層118bに含まれる酸素の含有量をBmol%、第1磁気記録層122aに含まれる酸素の含有量をCmol%とすると、含有量の関係は、A<B<Cであるとよい。なお、A≧0、B>0とする。また、上記の酸素とは、各層に含まれる、単体としての酸素原子、および酸化物としての酸素原子を示しており、酸素の含有量とは、単体としての酸素原子の量および酸化物としての酸素原子の量を併せた量である。   The content of oxygen contained in the first underlayer 118a is Amol%, the content of oxygen contained in the second underlayer 118b is Bmol%, and the content of oxygen contained in the first magnetic recording layer 122a is Cmol%. Then, the relationship of content is good to be A <B <C. Note that A ≧ 0 and B> 0. In addition, the above oxygen indicates oxygen atoms as simple substances and oxygen atoms as oxides contained in each layer, and the oxygen content refers to the amount of oxygen atoms as simple substances and the oxides as oxides. This is the combined amount of oxygen atoms.

各層に含まれる単体としての酸素原子および酸化物としての酸素原子の量を併せた酸素の含有量が上記の関係式を満たすことにより、第1下地層118aから第1磁気記録層122aにいくにつれて、酸素の含有量、すなわち各層において結晶粒子となる物質以外の物質の含有量が段階的に多くなる。これにより、第1下地層118aから第1磁気記録層122aにかけて、結晶粒子を段階的(略連続的)に微細化させることができる。   By satisfying the above relational expression, the oxygen content including the oxygen atoms as simple substances and the oxygen atoms as oxides contained in each layer satisfies the above relational expression, so that it goes from the first underlayer 118a to the first magnetic recording layer 122a. In addition, the content of oxygen, that is, the content of substances other than substances that become crystal particles in each layer, increases stepwise. Thereby, the crystal grains can be refined stepwise (substantially continuously) from the first underlayer 118a to the first magnetic recording layer 122a.

また下地層118に酸素または酸化物を含有させることにより、下地層118のRuの結晶粒子の境界に酸素または酸化物(Ruの結晶粒子以外の物質)が析出するため、Ruの結晶粒子の分離が促進される。これにより、下地層118上に成膜される第1磁気記録層122aでは、下地層118のRuの結晶粒子上には第1磁気記録層122aの結晶粒子が析出し、下地層118の酸素(または酸化物)の境界上には、かかる境界を形成する酸素(または酸化物)と親和性が高い、第1磁気記録層122aに含まれる酸素(または酸化物)が析出し、粒界を形成する。したがって、第1磁気記録層122aの酸化物の粒界への析出を促進され、柱状の結晶粒子への酸化物の混入を低減することができ、第1磁気記録層122aにおける結晶粒子(磁性粒子)の結晶配向性が向上し、保磁力Hcを増大させることが可能となる。   In addition, when oxygen or an oxide is contained in the underlayer 118, oxygen or oxide (substance other than Ru crystal particles) is precipitated at the boundaries of the Ru crystal particles in the underlayer 118, so that the Ru crystal particles are separated. Is promoted. Thereby, in the first magnetic recording layer 122a formed on the underlayer 118, the crystal grains of the first magnetic recording layer 122a are precipitated on the Ru crystal particles of the underlayer 118, and oxygen ( Alternatively, oxygen (or oxide) contained in the first magnetic recording layer 122a having high affinity with oxygen (or oxide) forming the boundary is deposited on the boundary of the oxide) to form a grain boundary. To do. Accordingly, precipitation of oxides in the first magnetic recording layer 122a at the grain boundaries can be promoted, and mixing of the oxides into the columnar crystal grains can be reduced, and crystal grains (magnetic particles) in the first magnetic recording layer 122a can be reduced. ) Is improved, and the coercive force Hc can be increased.

更に、上述した如く下地層118に酸素を含有させることで、下地層118のRuの結晶粒子の更なる孤立化(分離)および微細化を促進することが可能となる。これにより、柱状の構造である下地層118の結晶粒子が微細化し、その微細化した下地層118の表面に磁気記録層122の磁性粒子が柱状に成長し、グラニュラー構造を形成するため、磁気記録層122の磁性粒子の微細化と孤立化を促進することができる。   Furthermore, as described above, by adding oxygen to the underlayer 118, it is possible to promote further isolation (separation) and refinement of the Ru crystal particles of the underlayer 118. Thereby, the crystal grains of the underlayer 118 having a columnar structure are refined, and the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 grow in a columnar shape on the surface of the refined underlayer 118 to form a granular structure. Miniaturization and isolation of the magnetic particles of the layer 122 can be promoted.

なお、上記にA≧0、B>0と示したように、第1下地層118aには酸素が含まれていなくてもよい。これは、第1下地層118aには酸素が含まれていない場合であっても、A<B<Cという含有量の関係が成り立ち、上述した含有量の関係による効果を十分に得ることができるからである。   Note that, as described above, A ≧ 0 and B> 0, the first base layer 118a may not contain oxygen. This is because even if the first underlayer 118a does not contain oxygen, the content relationship of A <B <C is established, and the above-described content relationship can be sufficiently obtained. Because.

上記説明したように、下地層118に酸素を含有させ、下地層118および第1磁気記録層122aの酸素の含有量が上記関係式を満たすように設定することで、下地層118のRuの結晶粒子の分離を促進し、その影響により第1磁気記録層122aの結晶粒子と、粒界を形成する物質との分離を促進することができる。これにより、柱状の結晶粒子への酸化物の混入を低減し、第1磁気記録層122aにおける結晶粒子の結晶配向性の向上、ひいては保磁力Hcの向上が可能となる。   As described above, the base layer 118 is made to contain oxygen, and the oxygen content of the base layer 118 and the first magnetic recording layer 122a is set so as to satisfy the above relational expression. The separation of the particles can be promoted, and the influence can promote the separation of the crystal particles of the first magnetic recording layer 122a and the substance forming the grain boundary. Thereby, the mixing of oxides into the columnar crystal particles can be reduced, and the crystal orientation of the crystal particles in the first magnetic recording layer 122a can be improved, and consequently the coercive force Hc can be improved.

なお、第1下地層118aから第1磁気記録層122aまでの微細化が段階的に行われ、また第1磁気記録層122aの磁性粒子への酸化物の混入を低減させることができれば、第2磁気記録層122bの結晶粒子は、第1磁気記録層122aの結晶粒子の影響を受け自ずと微細化され、また磁性粒子への酸化物の混入が低減される。したがって、含有量の関係は上記不等式とするのみで足り、かかる不等式には第2磁気記録層122bに含まれる酸素の含有量は要素として含まれない。   It should be noted that if the first underlayer 118a to the first magnetic recording layer 122a are miniaturized in steps, and the mixing of oxides into the magnetic particles of the first magnetic recording layer 122a can be reduced, the second The crystal grains in the magnetic recording layer 122b are naturally refined by the influence of the crystal grains in the first magnetic recording layer 122a, and the mixing of oxides into the magnetic grains is reduced. Therefore, it is sufficient that the content relationship is the above inequality, and the content of oxygen contained in the second magnetic recording layer 122b is not included as an element in the inequality.

また、本実施形態とは異なり、垂直磁気記録媒体100における磁気記録層122が1層のみで構成される場合には、下地層118(第1下地層118aおよび第2下地層118b)と単層の磁気記録層122に含まれる酸素の含有量が上記関係式を満たすよう設定すればよい。これにより、本実施形態と同様の利点を得ることができる。   Unlike this embodiment, when the magnetic recording layer 122 in the perpendicular magnetic recording medium 100 is composed of only one layer, the underlayer 118 (the first underlayer 118a and the second underlayer 118b) and a single layer are formed. The oxygen content contained in the magnetic recording layer 122 may be set so as to satisfy the above relational expression. Thereby, the same advantage as this embodiment can be acquired.

なお、上記の第2下地層118bと第1磁気記録層122a(または単層の磁気記録層122)の酸素の含有量の関係は更に、10≦C/B≦140であるとよい。なお、「C/B」は「C÷B」のことである。これにより、第1磁気記録層122a(または単層の磁気記録層122)、およびその直下に存在する第2下地層118bに含まれる酸素の含有量を最適化し、上述した効果を最も効率的に得ることができる。   The relationship between the oxygen content of the second underlayer 118b and the first magnetic recording layer 122a (or the single magnetic recording layer 122) is preferably 10 ≦ C / B ≦ 140. “C / B” means “C ÷ B”. This optimizes the oxygen content contained in the first magnetic recording layer 122a (or the single magnetic recording layer 122) and the second underlayer 118b located immediately below the first magnetic recording layer 122a, so that the above-described effects can be achieved most efficiently. Obtainable.

また、本実施形態のように下地層118(第1下地層118a)と磁気記録層122(第1磁気記録層122a)との間に非磁性グラニュラー層120が設けられている場合、非磁性グラニュラー層120に含まれる酸素の含有量をDmol%とし、下地層118(第1下地層118aおよび第2下地層118b)と非磁性グラニュラー層120に含まれる酸素の含有量がA<B<Dの関係式を満たすよう設定してもよい。これにより、第1下地層118aから非磁性グラニュラー層120にいくにつれて、酸素(結晶粒子となる物質以外の物質の含有量)が多くなり、第1下地層118aから非磁性グラニュラー層120にかけて、結晶粒子の分離を段階的(略連続的)に促進することができる。   Further, when the nonmagnetic granular layer 120 is provided between the base layer 118 (first base layer 118a) and the magnetic recording layer 122 (first magnetic recording layer 122a) as in this embodiment, the nonmagnetic granular layer is provided. The oxygen content in the layer 120 is Dmol%, and the oxygen content in the underlayer 118 (the first underlayer 118a and the second underlayer 118b) and the nonmagnetic granular layer 120 is A <B <D. You may set so that a relational expression may be satisfy | filled. As a result, oxygen (content of a substance other than the substance that becomes crystal grains) increases from the first underlayer 118a to the nonmagnetic granular layer 120, and the first underlayer 118a extends from the first underlayer 118a to the nonmagnetic granular layer 120. Particle separation can be promoted stepwise (substantially continuously).

また下地層118の分離の影響により、非磁性グラニュラー層120の結晶粒子の分離の促進および結晶粒子への酸化物の混入の低減が図れるため、非磁性グラニュラー層120の影響を受け、磁気記録層122の磁性粒子の分離の促進および磁性粒子への酸化物の混入の低減が可能となる。したがって、非磁性グラニュラー層120上に成膜される磁気記録層122の磁性粒子の結晶配向性を向上させ、保磁力Hcを増大させることが可能となる。   Further, since the separation of the crystal grains of the nonmagnetic granular layer 120 can be promoted and the mixing of oxides into the crystal grains can be reduced by the influence of the separation of the underlayer 118, the magnetic recording layer is affected by the influence of the nonmagnetic granular layer 120. The separation of the magnetic particles 122 can be promoted, and the mixing of oxides into the magnetic particles can be reduced. Therefore, the crystal orientation of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 formed on the nonmagnetic granular layer 120 can be improved, and the coercive force Hc can be increased.

なお、上記の第2下地層118bと非磁性グラニュラー層120の酸素の含有量の関係は更に、20≦D/B≦160であるとよい。なお、「D/B」は「D÷B」のことである。これにより、非磁性グラニュラー層120、およびその直下に存在する第2下地層118bに含まれる酸素の含有量を最適化し、上述した効果を最も効率的に得ることができる。   The relationship between the oxygen content of the second underlayer 118b and the nonmagnetic granular layer 120 is preferably 20 ≦ D / B ≦ 160. “D / B” means “D ÷ B”. Thereby, the content of oxygen contained in the nonmagnetic granular layer 120 and the second underlayer 118b existing immediately below can be optimized, and the above-described effects can be obtained most efficiently.

以上、本実施形態においては下地層118を2層構成としたが、これに限定されるものではなく、下地層118を1層で構成することも可能である。かかる場合には、下地層118の下方(基体側)から上方(グラニュラー層側)になるにつれ、酸素の含有量が増加するように構成すればよい。   As described above, in the present embodiment, the underlayer 118 has a two-layer structure, but the present invention is not limited to this, and the underlayer 118 can also be formed by a single layer. In such a case, the oxygen content may be increased from the lower side (substrate side) to the upper side (granular layer side) of the base layer 118.

(実施例)
ディスク基体110上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のArガス圧は0.6Paである。付着層112は、CrTi50を10nm成膜した。軟磁性層114は、第1軟磁性層114a、第2軟磁性層114cはそれぞれ(Co60Fe40)92−Ta3−Zr5を20nm成膜し、スペーサ層114bはRuを0.5nm成膜した。前下地層116はNiWを7nm成膜した。第1下地層118aは酸素が含まれたRuを10nm成膜した。第2下地層118bは酸素が含まれたRuを5Paで10nm成膜した。非磁性グラニュラー層120は非磁性の(CoCr40)88−(SiO)12を3Paで1nm成膜した。第1磁気記録層122aは(CoCr12Pt18)93−(Cr)7を3Paで2nm成膜した。第2磁気記録層122bは(Co71Cr13Pt16)90−(SiO)5−(TiO)5を3Paで10nm成膜した。補助記録層126はCo62Cr18Pt15を7nm成膜した。保護層128はCVD法によりCおよびNを用いて5nm成膜し、潤滑層130はディップコート法によりPFPEを用いて1.3nm形成した。
(Example)
On the disk substrate 110, a film was formed in order from the adhesion layer 112 to the auxiliary recording layer 124 in an Ar atmosphere by a DC magnetron sputtering method using a film forming apparatus that was evacuated. Unless otherwise noted, the Ar gas pressure during film formation is 0.6 Pa. For the adhesion layer 112, CrTi 50 was deposited to a thickness of 10 nm. The soft magnetic layer 114 has a first soft magnetic layer 114a and the second soft magnetic layer 114c each has a (Co 60 Fe 40 ) 92-Ta3-Zr5 film thickness of 20 nm, and the spacer layer 114b has a Ru film thickness of 0.5 nm. . The pre-underlayer 116 was formed of NiW 5 with a thickness of 7 nm. As the first underlayer 118a, 10 nm of Ru containing oxygen was deposited. The second underlayer 118b was formed by depositing 10 nm of Ru containing oxygen at 5 Pa. The nonmagnetic granular layer 120 was formed by depositing nonmagnetic (CoCr 40 ) 88-(SiO 2 ) 12 with a thickness of 1 nm at 3 Pa. The first magnetic recording layer 122a was formed by depositing (CoCr 12 Pt 18 ) 93- (Cr 2 O 3 ) 7 at 2 Pa at 2 nm. The second magnetic recording layer 122b was 10nm deposited at 3Pa a (Co 71 Cr 13 Pt 16) 90- (SiO 2) 5- (TiO 2) 5. The auxiliary recording layer 126 was formed of 7 nm of Co 62 Cr 18 Pt 15 B 5 . The protective layer 128 was formed to a thickness of 5 nm using C 2 H 4 and N 2 by the CVD method, and the lubricating layer 130 was formed to 1.3 nm using PFPE by the dip coating method.

以下に、上記製造方法により得た垂直磁気記録媒体100を用いて、本発明の有効性を評価する。なお理解を容易にするため、以下に説明する垂直磁気記録媒体100は、第1下地層118aに含まれる酸素の含有量Aを0mol%とし、第2下地層118bに含まれる酸素の含有量Bと、第1磁気記録層122aに含まれる酸素の含有量C、または非磁性グラニュラー層120に含まれる酸素の含有量Dとの関係について説明する。かかる場合においても、A<B<Cとなるのは言うまでもない。   Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be evaluated using the perpendicular magnetic recording medium 100 obtained by the above manufacturing method. For easy understanding, in the perpendicular magnetic recording medium 100 described below, the oxygen content A contained in the first underlayer 118a is set to 0 mol%, and the oxygen content B contained in the second underlayer 118b. And the oxygen content C contained in the first magnetic recording layer 122a or the oxygen content D contained in the nonmagnetic granular layer 120 will be described. Even in such a case, it goes without saying that A <B <C.

図2は、第2下地層118bと第1磁気記録層122aの酸素の含有量比C/Bと保磁力Hcの関係を示すグラフである。図2に示すように、保磁力Hcは、酸素の含有量比C/Bが増大すると著しく上昇し、C/Bが30付近となったときにピークに達し、更にC/Bを増大させると緩やかに下降する。高記録密度化に伴って狭隘化するトラック幅でもデータ保持を可能とするために必要な保磁力Hcの基準値は5250Oe以上であるため、図2を参照すると、C/Bは10〜140の範囲が好適であることが理解できる。したがって、第2下地層118bと第1磁気記録層122aにおける酸素の含有量の関係は、10≦C/B≦140であるとよい。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the oxygen content ratio C / B and the coercive force Hc of the second underlayer 118b and the first magnetic recording layer 122a. As shown in FIG. 2, the coercive force Hc increases remarkably when the oxygen content ratio C / B increases, reaches a peak when C / B reaches around 30, and further increases C / B. Slowly descends. Since the reference value of the coercive force Hc necessary for enabling data retention even when the track width is narrowed as the recording density is increased is 5250 Oe or more, referring to FIG. 2, C / B is 10 to 140. It can be seen that the range is preferred. Therefore, the relationship between the oxygen content in the second underlayer 118b and the first magnetic recording layer 122a is preferably 10 ≦ C / B ≦ 140.

なお、図2において、C/Bが30付近から0に近づくにつれて著しく低下していることから、C/Bが1未満、第2下地層118bの酸素の含有量の関係と第1磁気記録層122aの酸素の含有量の関係がすなわちB>Cとなることが好ましくないのは言うまでもない。   In FIG. 2, since the C / B is remarkably lowered from near 30 to 0, the relationship between the C / B is less than 1 and the oxygen content of the second underlayer 118b and the first magnetic recording layer. Needless to say, it is not preferable that the relation of the oxygen content of 122a satisfies B> C.

図3は、第2下地層118bと非磁性グラニュラー層120の酸素の含有量比D/Bと保磁力Hcの関係を示すグラフである。図3に示すように、保磁力Hcは、酸素の含有量比D/Bが増大すると著しく上昇し、D/B60付近となったときにピークに達し、更にD/Bを増大させると緩やかに下降する。上述した如く保磁力Hcの基準値は5250Oe以上であるため、図3を参照すると、D/Bは20≦D/B≦160の範囲が好適であることが理解できる。したがって、第2下地層118bと非磁性グラニュラー層120における酸素の含有量の関係は、20≦D/B≦160であるとよい。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the oxygen content ratio D / B and the coercive force Hc of the second underlayer 118b and the nonmagnetic granular layer 120. As shown in FIG. 3, the coercive force Hc increases remarkably when the oxygen content ratio D / B increases, reaches a peak when it reaches around D / B 60, and gradually increases as D / B increases. Descend. As described above, since the reference value of the coercive force Hc is 5250 Oe or more, referring to FIG. 3, it can be understood that D / B is preferably in the range of 20 ≦ D / B ≦ 160. Therefore, the relationship between the oxygen content in the second underlayer 118b and the nonmagnetic granular layer 120 is preferably 20 ≦ D / B ≦ 160.

なお、図3において、D/Bが60付近から0に近づくにつれて著しく低下していることから、D/Bが1未満、第2下地層118bの酸素の含有量の関係と非磁性グラニュラー層120の酸素の含有量の関係がすなわちB>Dとなることが好ましくないのは言うまでもない。   In FIG. 3, since D / B is remarkably lowered as it approaches 0 from around 60, the relationship between the D / B is less than 1 and the oxygen content of the second underlayer 118b and the nonmagnetic granular layer 120. Needless to say, it is not preferable that the relationship of the oxygen content of B is such that B> D.

図4は、第2下地層118bの酸素の含有量と保磁力Hcの関係を示す図である。図4に示すように、保磁力Hcは、第2下地層118bの酸素含有量が増加すると上昇し、かかる酸素含有量が0.2mol%付近を越えると下降する。これは、第2下地層118bに酸素または酸化物を含有させることにより、第2下地層118bのRuの結晶粒子の分離が促進され、これにより磁気記録層122の酸化物の粒界への析出を促進されたため、柱状の結晶粒子への酸化物の混入を低減することができ、結晶配向性が向上し、保磁力Hcを増大したと推測される。なお、酸素の含有量を0.2mol%よりも増加させていくと、Ruの結晶は微細化されすぎ、その結果、Ruの結晶の結晶性が徐々に失われてしまい、その上に存在する層の結晶粒子の結晶配向性の向上に寄与することができなくなったと推測される。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the oxygen content of the second underlayer 118b and the coercive force Hc. As shown in FIG. 4, the coercive force Hc increases when the oxygen content of the second underlayer 118b increases, and decreases when the oxygen content exceeds about 0.2 mol%. This is because when the second underlayer 118b contains oxygen or an oxide, the separation of Ru crystal grains in the second underlayer 118b is promoted, whereby the oxide of the magnetic recording layer 122 is precipitated at the grain boundaries. Therefore, it is presumed that the mixing of oxides into the columnar crystal particles can be reduced, the crystal orientation is improved, and the coercive force Hc is increased. Note that when the oxygen content is increased beyond 0.2 mol%, the Ru crystal becomes too fine, and as a result, the crystallinity of the Ru crystal is gradually lost and exists on the Ru crystal. It is presumed that the crystal grains of the layer can no longer contribute to the improvement of crystal orientation.

上記説明した如く、第1実施形態にかかる垂直磁気記録媒体によれば、下地層118から磁気記録層122にかけての各層の酸素の含有量を最適化することで、磁気記録層122の磁性粒子への酸化物の混入を低減し、磁性粒子の結晶配向性を向上することができ、保磁力Hcを増大させ、垂直磁気記録媒体の信頼性を向上することが可能となる。   As described above, according to the perpendicular magnetic recording medium according to the first embodiment, by optimizing the oxygen content of each layer from the underlayer 118 to the magnetic recording layer 122, the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 are converted into magnetic particles. Thus, it is possible to improve the crystal orientation of the magnetic particles, increase the coercive force Hc, and improve the reliability of the perpendicular magnetic recording medium.

(第2実施形態)
既に述べたように、垂直磁気記録媒体の高記録密度化を達成するためには、SNRの向上が不可欠であり、SNRを向上するためには、磁気記録層の磁性粒子の微細化および孤立化を促進する必要がある。発明者らが鋭意検討したところ、磁気記録層の磁性粒子(結晶粒子)の微細化および孤立化は、その成長の基礎となる下地層等、すなわち当該磁気記録層よりもディスク基体側に存在する層に大きく影響を受けることがわかった。かかる層は酸素を含有することでその状態が変化することは、第1実施形態において述べた通りである。
(Second Embodiment)
As described above, in order to achieve high recording density of the perpendicular magnetic recording medium, improvement of SNR is indispensable, and in order to improve SNR, miniaturization and isolation of magnetic particles in the magnetic recording layer are required. Need to promote. As a result of intensive studies by the inventors, the refinement and isolation of the magnetic particles (crystal grains) in the magnetic recording layer exist on the base layer side that is the basis of the growth, that is, on the disk substrate side with respect to the magnetic recording layer. It was found that the layer was greatly affected. As described in the first embodiment, such a layer changes its state by containing oxygen.

そして、第1実施形態では、下地層から磁気記録層にかけて段階的に酸素の含有量を増加させることにより、磁性粒子の結晶配向性を向上させていたのに対し、第2実施形態では、下地層に、酸素と、磁気記録層と下地層との間に介在するグラニュラー層に含まれる元素を含有させることにより、グラニュラー層の結晶粒子の微細化と孤立化を図る。   In the first embodiment, the oxygen content is gradually increased from the underlayer to the magnetic recording layer to improve the crystal orientation of the magnetic particles, whereas in the second embodiment, By making the base layer contain oxygen and an element contained in the granular layer interposed between the magnetic recording layer and the underlayer, crystal grains in the granular layer are made finer and isolated.

以下、まず第2実施形態にかかる垂直磁気記録媒体およびその製造方法の実施形態について説明した後に、第2実施形態の特徴である下地層118およびグラニュラー層における元素の構成について説明する。なお、第2実施形態にかかる垂直磁気記録媒体およびその製造方法の実施形態については、重複を避けるため第1実施形態との差分のみを説明する。   The perpendicular magnetic recording medium according to the second embodiment and the method for manufacturing the perpendicular magnetic recording medium will be described first, and then the elements in the foundation layer 118 and the granular layer, which are features of the second embodiment, will be described. For the perpendicular magnetic recording medium and the method for manufacturing the same according to the second embodiment, only differences from the first embodiment will be described in order to avoid duplication.

第2実施形態においては、第2下地層118bを成膜する際のスパッタリングに、グラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いる。これにより、第2下地層118bに酸素を含有させ、Ruの結晶粒子の微細化を促進することができる。その結果、下地層118の表面には微細な凹凸が生じ、グラニュラー層の結晶粒子の孤立化および微細化が促進され、SNRを向上することができる。   In the second embodiment, a target containing an oxide of an element constituting a granular layer is used for sputtering when forming the second underlayer 118b. Thereby, oxygen can be contained in the second underlayer 118b and the refinement of the Ru crystal particles can be promoted. As a result, fine irregularities are generated on the surface of the base layer 118, and the isolation and miniaturization of crystal grains in the granular layer are promoted, and the SNR can be improved.

また、かかる酸化物に含まれている元素、すなわち第2下地層118bに酸素を含有させるための担体となる元素はグラニュラー層を構成する元素である。これにより、グラニュラー層の結晶配向性の低下を防止することができる。更に、上記の如くグラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いることで、リアクティブスパッタ法を用いた場合よりも容易且つ均一に所望する量の酸素を第2下地層118bに含有させることが可能となる。   Further, an element contained in the oxide, that is, an element serving as a carrier for allowing the second base layer 118b to contain oxygen is an element constituting the granular layer. Thereby, the fall of the crystal orientation of a granular layer can be prevented. Furthermore, by using a target containing an oxide of an element constituting the granular layer as described above, a desired amount of oxygen can be more easily and uniformly applied to the second underlayer 118b than when the reactive sputtering method is used. It becomes possible to make it contain.

[下地層118およびグラニュラー層における元素の構成]
第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、下地層118は第1下地層118aおよび第2下地層118bの2層から構成されている。そして、Co系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有する層は、非磁性グラニュラー層120、および磁気記録層122(第1磁気記録層122aおよび第2磁気記録層122b)である。かかるグラニュラー構造を有する層の中でも、下地層118(第2下地層118b)上に設けられている層は非磁性グラニュラー層120であることから、本願が示すグラニュラー層は非磁性グラニュラー層120となる。したがって、以下、本実施形態におけるグラニュラー層として非磁性グラニュラー層120を例に挙げて説明する。
[Configuration of Elements in Underlayer 118 and Granular Layer]
Similar to the first embodiment, also in the second embodiment, the underlayer 118 is composed of two layers, a first underlayer 118a and a second underlayer 118b. The layers made of a Co-based alloy and having a granular structure in which crystal grains are grown in a columnar shape are a nonmagnetic granular layer 120 and a magnetic recording layer 122 (first magnetic recording layer 122a and second magnetic recording layer 122b). Among the layers having such a granular structure, the layer provided on the base layer 118 (second base layer 118b) is the nonmagnetic granular layer 120. Therefore, the granular layer shown in this application is the nonmagnetic granular layer 120. . Therefore, hereinafter, the nonmagnetic granular layer 120 will be described as an example of the granular layer in the present embodiment.

第2実施形態において、第2下地層118bはグラニュラー層、すなわち非磁性グラニュラー層120に含まれる元素および酸素を含有する。   In the second embodiment, the second underlayer 118b contains an element and oxygen contained in the granular layer, that is, the nonmagnetic granular layer 120.

第2下地層118bに酸素を含有することで、第2下地層118bのRuの結晶粒子の微細化が促進され、これにより第2下地層118b上に成膜される層の結晶粒子も微細化される。また、Ruの結晶粒子の微細化により、第2下地層118bの表面に微細な凹凸が生じるため、非磁性グラニュラー層120の結晶粒子はかかる凹凸の凸上に柱状のグラニュラー構造を形成し、結晶粒子の孤立化が促進される。これにより、非磁性グラニュラー層120上に成膜される磁気記録層122の磁性粒子の孤立化をも促進することができ、SNRを向上することが可能となる。   By containing oxygen in the second underlayer 118b, the refinement of the Ru crystal particles in the second underlayer 118b is promoted, and thus the crystal grains in the layer formed on the second underlayer 118b are also refined. Is done. In addition, since finer irregularities are generated on the surface of the second underlayer 118b due to the refinement of the Ru crystal grains, the crystal grains of the nonmagnetic granular layer 120 form a columnar granular structure on the irregularities, and the crystal Particle isolation is promoted. As a result, the isolation of the magnetic particles of the magnetic recording layer 122 formed on the nonmagnetic granular layer 120 can be promoted, and the SNR can be improved.

また、第2下地層118bに含有される元素は、第2下地層118bの成膜に用いるターゲットに含まれていた酸化物に含有されていた元素であり、第2下地層118bに酸素を含有させるための担体として用いられた物質である。かかる酸化物はスパッタリングの際に分解するため、第2下地層118bは、Ruと、酸化物に含有されていた元素と、酸素との混合物から形成されることとなる。したがって、第2下地層118bに含有される元素を、非磁性グラニュラー層120を構成する元素とすることで、非磁性グラニュラー層120の結晶配向性の低下を招くことなく、第2下地層118bに酸素を含有させることが可能となる。   The element contained in the second underlayer 118b is an element contained in the oxide contained in the target used for forming the second underlayer 118b, and the second underlayer 118b contains oxygen. It is a substance used as a carrier for making it. Since such oxide is decomposed during sputtering, the second base layer 118b is formed from a mixture of Ru, an element contained in the oxide, and oxygen. Therefore, by making the element contained in the second underlayer 118b an element that constitutes the nonmagnetic granular layer 120, the second underlayer 118b is formed without causing a decrease in the crystal orientation of the nonmagnetic granular layer 120. It becomes possible to contain oxygen.

第1実施形態と同様に、第2実施形態においても、非磁性グラニュラー層120はCoCr−SiOからなる。かかるCoCr−SiOはCoCr合金(Co系合金)であるので、第2下地層118bが含有する元素としては、まずCoもしくはCrのいずれか一方または両方が挙げられる。次に、CoCr−SiOは、Coの結晶粒子の周囲に偏析して粒界を形成する酸化物としてSiOを含んでいるので、かかる元素としてはSiが挙げられる。したがって、第2下地層118bが含有する元素は、Co、Cr、Siからなる群から1または複数選択することができる。Similar to the first embodiment, also in the second embodiment, the nonmagnetic granular layer 120 is made of CoCr—SiO 2 . Since such CoCr—SiO 2 is a CoCr alloy (Co-based alloy), the element contained in the second underlayer 118b includes first one or both of Co and Cr. Next, since CoCr—SiO 2 contains SiO 2 as an oxide that segregates around the crystal grains of Co to form a grain boundary, Si is an example of such an element. Therefore, one or a plurality of elements contained in the second underlayer 118b can be selected from the group consisting of Co, Cr, and Si.

上記の中でも、Coは、結晶構造がRuと同様にhcp構造であり、格子定数もRuと近いため、第2下地層118bに含有されてもかかる第2下地層118bの結晶配向性の低下を招くことがない。またCoは、ギブスの自由エネルギーΔGがRuより大きいので、その酸化物はRuの酸化物よりも還元されやすい。このため、第2下地層118bの成膜の際に、Coの酸化物に含まれる酸素原子がかかる酸化物から脱離し、Ruと結合してRu酸化物を形成し、第2下地層118bに効率的に酸素を含有させることが可能となる。したがって、第2下地層118bが含有する、すなわち第2下地層118bの成膜に用いるターゲットに含まれる酸化物を構成する元素としては、Coが最適である。   Among the above, Co has an hcp structure similar to Ru and has a lattice constant close to Ru. Therefore, even if Co is contained in the second underlayer 118b, the crystal orientation of the second underlayer 118b is reduced. There is no invitation. Further, Co has a Gibbs free energy ΔG larger than Ru, so that its oxide is more easily reduced than Ru oxide. For this reason, when the second underlayer 118b is formed, oxygen atoms contained in the Co oxide are desorbed from the oxide and combined with Ru to form a Ru oxide. It becomes possible to contain oxygen efficiently. Therefore, Co is optimal as an element constituting the oxide contained in the second underlayer 118b, that is, included in the target used for forming the second underlayer 118b.

上記の粒界を形成する酸化物としては、SiO以外にTiO、Crを好適に用いることができる。酸化物がTiOの場合には、第2下地層118bが含有する元素はCoもしくはTiいずれか一方または両方であり、酸化物がCrの場合には、第2下地層118bが含有する元素はCoもしくはCrいずれか一方または両方である。更に、かかる酸化物としては、本実施形態中に示した物質を用いることもでき、その場合、当該物質を構成する元素が、第2下地層118bが含有する元素となることは言うまでもない。As the oxide forming the grain boundary, TiO 2 and Cr 2 O 3 can be suitably used in addition to SiO 2 . When the oxide is TiO 2 , the element contained in the second underlayer 118b is either Co or Ti or both, and when the oxide is Cr 2 O 3 , the second underlayer 118b is contained. The element to perform is either Co or Cr or both. Further, as the oxide, the material shown in this embodiment can be used. In that case, it goes without saying that the element constituting the material is an element contained in the second underlayer 118b.

また、本実施形態におけるグラニュラー層、すなわち非磁性グラニュラー層120はCoCr−SiOからなるため、粒界を形成する酸化物は1種類であるが、これに限定されるものではなく、粒界を形成する酸化物は複数であってもよい。かかる場合には、その複数の酸化物を構成する元素が、第2下地層118bが含有する元素となる。例えば、グラニュラー層がCoCr−SiO−TiOからなる場合には、第2下地層118bが含有する元素は、Co、Cr、Si、Tiからなる群から1または複数選択することができる。In addition, since the granular layer in this embodiment, that is, the nonmagnetic granular layer 120 is made of CoCr—SiO 2 , there is one kind of oxide that forms the grain boundary, but the present invention is not limited to this, and the grain boundary is not limited to this. A plurality of oxides may be formed. In such a case, the elements constituting the plurality of oxides are elements contained in the second base layer 118b. For example, when the granular layer is made of CoCr—SiO 2 —TiO 2 , one or a plurality of elements contained in the second underlayer 118b can be selected from the group consisting of Co, Cr, Si, and Ti.

なお、本実施形態においては第2下地層118bのみにグラニュラー層(非磁性グラニュラー層120)に含まれる元素および酸素を含有させているが、これに限定されるものではなく、少なくとも第2下地層118bにかかる元素および酸素を含有すればよい。したがって、第1下地層118aおよび第2下地層118bの両層にかかる元素および酸素を含有してもよい。   In the present embodiment, the element and oxygen contained in the granular layer (nonmagnetic granular layer 120) are contained only in the second underlayer 118b. However, the present invention is not limited to this, and at least the second underlayer is included. What is necessary is just to contain the element and oxygen concerning 118b. Accordingly, elements and oxygen in both the first base layer 118a and the second base layer 118b may be contained.

また、下地層118が含有する元素は、かかる元素の酸化物のギブスの自由エネルギーΔGがRuの酸化物より大きい元素であるとよい。これは、上述した如く、ギブスの自由エネルギーΔGがRuより大きい酸化物はRuの酸化物よりも還元されやすいからである。したがって、下地層118の成膜の際に、RuよりもΔGが大きい元素の酸化物に含まれる酸素原子がかかる酸化物から脱離し、Ruと結合してRu酸化物を形成することで、下地層118に効率的に酸素を含有させることが可能となるからである。   The element contained in the base layer 118 is preferably an element whose Gibbs free energy ΔG of the oxide of the element is larger than that of the Ru oxide. This is because, as described above, an oxide whose Gibbs free energy ΔG is larger than Ru is easier to reduce than an oxide of Ru. Therefore, when the base layer 118 is formed, oxygen atoms contained in the oxide of an element having a larger ΔG than Ru are desorbed from the oxide and combined with Ru to form a Ru oxide. This is because the formation 118 can efficiently contain oxygen.

なお、本実施形態においては第2下地層118b上に非磁性グラニュラー層120を設けているがこれに限定されるものではない。例えば非磁性グラニュラー層120を設けない場合には、本願が示すグラニュラー層は第1磁気記録層122aとなり、第2下地層118bが含有する元素は、第1磁気記録層122aを構成する元素となる。   In the present embodiment, the nonmagnetic granular layer 120 is provided on the second underlayer 118b, but the present invention is not limited to this. For example, when the nonmagnetic granular layer 120 is not provided, the granular layer shown in the present application is the first magnetic recording layer 122a, and the element contained in the second underlayer 118b is an element constituting the first magnetic recording layer 122a. .

また、本実施形態では下地層118が第1下地層118aと第2下地層118bからなる2層構造であるが、これに限定されるものではなく、下地層118は単層であってもよい。更に、本実施形態では磁気記録層122においても第1磁気記録層122aと第2磁気記録層122bからなる2層構造となっているが、これに限定されるものではなく、磁気記録層122は単層であってもよい。   In this embodiment, the underlayer 118 has a two-layer structure including the first underlayer 118a and the second underlayer 118b. However, the present invention is not limited to this, and the underlayer 118 may be a single layer. . Further, in the present embodiment, the magnetic recording layer 122 also has a two-layer structure including the first magnetic recording layer 122a and the second magnetic recording layer 122b. However, the present invention is not limited to this. It may be a single layer.

(実施例)
第2下地層118b以外は、第1実施形態と同様にディスク基体110上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、DCマグネトロンスパッタリング法にてAr雰囲気中で、付着層112から補助記録層124まで順次成膜を行った。第2下地層118bは、非磁性グラニュラー層120を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いて所定圧力より高い圧力(高圧:例えば4.5〜7Pa)のAr雰囲気下で、酸素および非磁性グラニュラー層120を構成する元素を含有するRu膜を成膜した。
(Example)
Except for the second underlayer 118b, the auxiliary recording from the adhesion layer 112 is performed in the Ar atmosphere by the DC magnetron sputtering method using the film forming apparatus that is evacuated on the disk substrate 110 as in the first embodiment. The layers were sequentially formed up to the layer 124. The second underlayer 118b is formed of oxygen in an Ar atmosphere at a pressure higher than a predetermined pressure (high pressure: for example, 4.5 to 7 Pa) using a target containing an oxide of an element constituting the nonmagnetic granular layer 120. And Ru film | membrane containing the element which comprises the nonmagnetic granular layer 120 was formed into a film.

以下に、上記製造方法により得た第2実施形態にかかる垂直磁気記録媒体100を用いて、本発明の有効性を評価する。図5は、実施例および比較例の垂直磁気記録媒体100の性能評価を説明する図である。ここで、垂直磁気記録媒体100の更なる高記録密度化を達成するために要求されるSNRの値は18.1以上であり、垂直磁気記録媒体100の熱揺らぎ現象を抑制し、その信頼性を確保するために要求される保磁力Hcの値は、4500Oe以上である。実施例1はCoの酸化物が含まれているターゲットを、実施例2はCrの酸化物が含まれているターゲットを、実施例3はSiの酸化物が含まれているターゲットを用いて各々第2下地層を成膜した垂直磁気記録媒体100である。また、比較例1は酸化物が含まれていないRuのみのターゲットを、比較例2はTiの酸化物が含まれているターゲットを、比較例3はTaの酸化物が含まれているターゲットを用いて各々第2下地層を成膜した垂直磁気記録媒体100である。なお、いずれの種類の酸化物も、酸素が5000wtppmとなるように含有させた。   Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be evaluated using the perpendicular magnetic recording medium 100 according to the second embodiment obtained by the above manufacturing method. FIG. 5 is a diagram for explaining the performance evaluation of the perpendicular magnetic recording media 100 of the example and the comparative example. Here, the value of SNR required to achieve further higher recording density of the perpendicular magnetic recording medium 100 is 18.1 or more, and the thermal fluctuation phenomenon of the perpendicular magnetic recording medium 100 is suppressed, and its reliability. The value of the coercive force Hc required for ensuring the above is 4500 Oe or more. Example 1 uses a target containing Co oxide, Example 2 uses a target containing Cr oxide, and Example 3 uses a target containing Si oxide. The perpendicular magnetic recording medium 100 has a second underlayer formed thereon. Comparative Example 1 is a Ru-only target containing no oxide, Comparative Example 2 is a target containing a Ti oxide, and Comparative Example 3 is a target containing a Ta oxide. Each of the perpendicular magnetic recording media 100 is formed using a second underlayer. Note that any type of oxide was contained so that oxygen was 5000 wtppm.

なお、図5中の性能評価では、SNRが高いものを◎、SNRが同程度の値の場合、保磁力Hcが高いが高いものから○、△の順の評価とした。なお、要求されるSNRの値および保磁力Hc値のいずれか一方でも満たせなかったものは、評価を×とした。   In the performance evaluation in FIG. 5, evaluation was made in the order of “◎” when the SNR was high, and in the order of “◯” and “Δ” from the high coercive force Hc when the SNR was a similar value. In addition, the evaluation was made x if the required SNR value or coercive force Hc value could not be satisfied.

図5に示すように、すべての実施例において、第2下地層118bに酸素を含まない垂直磁気記録媒体100、すなわち比較例1よりもSNR、保磁力Hc共に高い値を示し、優れた評価を得た。このことから、非磁性グラニュラー層120、すなわち第2下地層118bの直上となる層を構成する元素の酸化物が含まれているターゲットを用いて第2下地層118bを成膜することで、第2下地層118bに酸素が含有され、これにより第2下地層118bのRuの結晶粒子の微細化が促進されたことがわかる。その結果、非磁性グラニュラー層120、ひいては磁気記録層122の結晶粒子の孤立化および微細化が促進され、SNRが向上したと理解できる。したがって、第2下地層118bに酸素を含有することが垂直磁気記録媒体100の性能向上に有効であることがわかる。   As shown in FIG. 5, in all the examples, the SNR and the coercive force Hc are higher than those of the perpendicular magnetic recording medium 100 in which the second underlayer 118b does not contain oxygen, that is, Comparative Example 1, and excellent evaluation is obtained. Obtained. From this, the second underlayer 118b is formed by using the nonmagnetic granular layer 120, that is, the target containing the oxide of the element constituting the layer immediately above the second underlayer 118b. It can be seen that oxygen was contained in the second underlayer 118b, which promoted the refinement of the Ru crystal grains in the second underlayer 118b. As a result, it can be understood that the isolation and refinement of the crystal grains of the nonmagnetic granular layer 120 and hence the magnetic recording layer 122 are promoted, and the SNR is improved. Therefore, it can be seen that containing oxygen in the second underlayer 118b is effective in improving the performance of the perpendicular magnetic recording medium 100.

また実施例1、2および3を比較すると、かかる実施例は非磁性グラニュラー層120を構成する元素を含んでいるにも拘らず、その元素の種類により評価が異なっている。これは、実施例1に含まれるCoは、結晶構造がRuと同様のhcp構造であり、格子定数もRuと近いことから、かかるCoが第2下地層118bに含まれても第2下地層118bの結晶配向性を維持することができ、その上に成膜される非磁性グラニュラー層120および磁気記録層122の結晶配向性にも影響を及ぼさなかったためと考えられる。また、CoはRuよりもギブスの自由エネルギーΔGが大きいため、Coの酸化物の酸素原子がRuと結合してRu酸化物を形成し、酸素が第2下地層118bに効率的に含有されることで、第2下地層118bの結晶粒子の微細化がより促進されたと考察される。   Further, when Examples 1, 2 and 3 are compared, although these Examples contain an element constituting the nonmagnetic granular layer 120, evaluation differs depending on the type of the element. This is because Co included in Example 1 has an hcp structure similar to Ru in crystal structure and a lattice constant close to Ru. Therefore, even if Co is included in the second underlayer 118b, the second underlayer is included. This is probably because the crystal orientation of 118b can be maintained and the crystal orientation of the nonmagnetic granular layer 120 and the magnetic recording layer 122 formed thereon is not affected. In addition, since Co has a Gibbs free energy ΔG larger than that of Ru, oxygen atoms of Co oxide combine with Ru to form a Ru oxide, and oxygen is efficiently contained in the second underlayer 118b. Thus, it is considered that the refinement of the crystal grains of the second underlayer 118b was further promoted.

実施例2においては、含有する元素がCrであり、やはりグラニュラー層の結晶粒子に含まれる元素であるために、その比率にわずかな変更を生じさせるものの、影響は極めて小さいと考えられる。実施例3においては、実施例1および実施例2よりも低い評価となっている。これは、第2下地層118bに含有する元素が、粒界を形成する酸化物を構成するSiであることから、粒界に拡散した場合には影響が極めて小さいと考えられるが、結晶粒子に拡散して結晶配向性を乱している可能性が考えられる。上記の結果から、第2下地層118bに含有する元素としては、Coが最適であることが理解できる。   In Example 2, since the contained element is Cr and is also an element contained in the crystal particles of the granular layer, the ratio is slightly changed, but the influence is considered to be extremely small. In Example 3, the evaluation is lower than that in Example 1 and Example 2. This is because the element contained in the second underlayer 118b is Si constituting the oxide forming the grain boundary, and therefore it is considered that the influence is extremely small when it diffuses into the grain boundary. It is possible that the crystal orientation is disturbed by diffusion. From the above results, it can be understood that Co is optimal as an element contained in the second underlayer 118b.

なお、比較例2および3では、非磁性グラニュラー層120を構成する元素ではない元素が第2下地層118bに含有されており、かかる比較例は実施例に比べて性能評価が低い。これは、第2下地層118bに非磁性グラニュラー層120を構成する元素ではない元素が混入することで、下地層118によるグラニュラー層の結晶配向性の向上作用が阻害されてしまうためと考えられる。   In Comparative Examples 2 and 3, an element that is not an element constituting the nonmagnetic granular layer 120 is contained in the second underlayer 118b, and the performance evaluation of the comparative example is lower than that of the example. This is presumably because an element that is not an element constituting the nonmagnetic granular layer 120 is mixed into the second underlayer 118b, and the effect of improving the crystal orientation of the granular layer by the underlayer 118 is hindered.

ここで、本実施形態では第2下地層118bの直上となるグラニュラー層が非磁性グラニュラー層120であり、かかる非磁性グラニュラー層120を構成する物質がCoCr−SiOであったため、比較例2や比較例3は低い評価となっている。しかし、例えば非磁性グラニュラー層120がCoCr−SiOからなる場合や、垂直磁気記録媒体に非磁性グラニュラー層が設けられておらず、第2下地層118bの直上となるグラニュラー層がCoCr−SiO−TiOからなる磁気記録層である場合等においては、比較例2においても高いSNRや保磁力Hcを得ることができ、高い性能評価となるであろうことは容易に推測可能である。比較例3についても同様である。Here, in this embodiment, the granular layer immediately above the second underlayer 118b is the nonmagnetic granular layer 120, and the material constituting the nonmagnetic granular layer 120 is CoCr—SiO 2. Comparative Example 3 has a low evaluation. However, for example, when the nonmagnetic granular layer 120 is made of CoCr—SiO 2, or the perpendicular magnetic recording medium is not provided with a nonmagnetic granular layer, and the granular layer immediately above the second underlayer 118b is CoCr—SiO 2. In the case of a magnetic recording layer made of —TiO 2 or the like, it can be easily estimated that high SNR and coercive force Hc can be obtained also in Comparative Example 2, and that high performance evaluation will be achieved. The same applies to Comparative Example 3.

上記説明した如く、第2実施形態にかかる垂直磁気記録媒体によれば、下地層118の直上に成膜される、グラニュラー構造を有するグラニュラー層に含まれる元素の酸化物を含有したターゲットを用いて下地層の成膜を行うことで、かかる元素を担体として下地層118に酸素を含有させることが可能となる。これにより、下地層118におけるRuの結晶粒子の微細化を促進し、グラニュラー層、ひいては磁気記録層122の結晶粒子の更なる微細化と孤立化を図ることができ、SNRの向上を図ることができる。したがって、垂直磁気記録媒体100の更なる高記録密度化を達成することが可能である。   As described above, according to the perpendicular magnetic recording medium according to the second embodiment, a target containing an oxide of an element contained in a granular layer having a granular structure and formed immediately above the underlayer 118 is used. By forming the underlayer, oxygen can be contained in the underlayer 118 using such an element as a carrier. As a result, the refinement of the Ru crystal grains in the underlayer 118 can be promoted, and further refinement and isolation of the crystal grains of the granular layer, and hence the magnetic recording layer 122, can be achieved, thereby improving the SNR. it can. Therefore, the recording density of the perpendicular magnetic recording medium 100 can be further increased.

(第3実施形態)
垂直磁気記録媒体の高記録密度化を達成するために発明者らが鋭意検討したところ、下地層として、ガス圧の異なるRu2層の成膜だけではなく、その間に酸化物(酸素)含有のRu材料を挟んで3層を成膜することにより、分離性の促進による記録再生特性の改善とRu#2ガス圧低下による信頼性向上との両立を図れることを見出した。
(Third embodiment)
The inventors have intensively studied to achieve a high recording density of the perpendicular magnetic recording medium. As a result, the underlayer is not only formed of a Ru2 layer having a different gas pressure, but also contains Ru containing oxide (oxygen). It has been found that by forming three layers with a material sandwiched between them, it is possible to achieve both improvement in recording / reproduction characteristics by promoting separation and improvement in reliability by reducing Ru # 2 gas pressure.

したがって、第3実施形態では、Ruからなる下地層が、第1実施形態のようなガス圧の異なる成膜プロセスにて成膜されたRu層の2層だけではなく、その間に酸化物(酸素)を含有するRu材料からなるRu層を挟んだ3層からなる垂直磁気記録媒体について説明する。なお、第3実施形態にかかる垂直磁気記録媒体およびその製造方法の実施形態については、重複を避けるため第1実施形態との差分のみを説明する。   Therefore, in the third embodiment, the underlying layer made of Ru is not only two layers of Ru layers formed by the film formation process having different gas pressures as in the first embodiment, but also an oxide (oxygen) between them. A perpendicular magnetic recording medium consisting of three layers sandwiching a Ru layer made of a Ru material containing) will be described. For the perpendicular magnetic recording medium and the method for manufacturing the same according to the third embodiment, only differences from the first embodiment will be described in order to avoid duplication.

図6は、第3実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。図6に示すように、垂直磁気記録媒体200は、ディスク基体110、付着層112、軟磁性層114、前下地層116、下地層218、磁気記録層122、補助記録層124、媒体保護層126、潤滑層128で構成されている。   FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of a perpendicular magnetic recording medium according to the third embodiment. As shown in FIG. 6, the perpendicular magnetic recording medium 200 includes a disk substrate 110, an adhesion layer 112, a soft magnetic layer 114, a pre-underlayer 116, an underlayer 218, a magnetic recording layer 122, an auxiliary recording layer 124, and a medium protective layer 126. The lubricating layer 128 is used.

図7は、図6に示す垂直磁気記録媒体200における下地層218の構成図である。第3実施形態において下地層218(Ru系下地層、中間層と称されることもある)は、図7に示すRuからなる3層構造となっている。すなわち、下地層218は、下層側の第1下地層218a(第1の下地層であるRu#1層)、上層側の第3下地層218c(第3の下地層であるRu#2層)、第1下地層218a(Ru#1層)と第3下地層218c(Ru#2層)との間に挟まれ酸化物を含有した第2下地層218b(第2の下地層である酸素含有Ru層)で構成される。   FIG. 7 is a configuration diagram of the underlayer 218 in the perpendicular magnetic recording medium 200 shown in FIG. In the third embodiment, the base layer 218 (also referred to as a Ru-based base layer or an intermediate layer) has a three-layer structure made of Ru shown in FIG. That is, the base layer 218 includes a first base layer 218a on the lower layer side (Ru # 1 layer that is the first base layer), and a third base layer 218c on the upper layer side (Ru # 2 layer that is the third base layer). The second underlayer 218b (the second underlayer is oxygen-containing) sandwiched between the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) and the third underlayer 218c (Ru # 2 layer). Ru layer).

酸化物(酸素)を含有しないRu層、すなわち第1下地層218aおよび第3下地層218cの材質としては、Ruの他に、RuCr、RuCoから選択することができる。Ruはhcp構造をとり、Coを主成分とする磁気記録層を良好に配向させることができる。酸化物(酸素)を含有するRu層、すなわち第2下地層218bの材質としては、Ru−SiO、Ru−TiO、Ru−Cr、Ru−CoO、Ru−CuO、RuO、Ru−SiO+TiO、Ru−TiO+Cr、Ru−SiO+Cr2O、Ru−SiO+TiO+Crから選択することができる。Ru+酸化物、Ru−SiO+TiO等の複合酸化物などで特性の改善を期待できる。The material of the Ru layer not containing oxide (oxygen), that is, the first underlayer 218a and the third underlayer 218c can be selected from RuCr and RuCo in addition to Ru. Ru has an hcp structure and can satisfactorily orient a magnetic recording layer containing Co as a main component. As a material of the Ru layer containing oxide (oxygen), that is, the second underlayer 218b, Ru—SiO 2 , Ru—TiO 2 , Ru—Cr 2 O 3 , Ru—CoO, Ru—CuO, RuO, Ru can be selected from -SiO 2 + TiO 2, Ru- TiO 2 + Cr 2 O 3, Ru-SiO 2 + Cr2O 3, Ru-SiO 2 + TiO 2 + Cr 2 O 3. Ru + oxide can be expected to improve characteristics, such as Ru-SiO 2 + TiO 2 such composite oxide.

図8は、下地層218の材料と成膜ガス圧との関係を示す図である。図8に示すように、下地層218の成膜プロセスにおけるガス圧条件は、上層側の第3下地層218cを形成する際に、下層側の第1下地層218aを形成するときよりも、Arガスのガス圧を高くしている。また、第2下地層218bを形成するときのガス圧は、第1下地層218aを形成するときと同様の低ガス圧、又はそれよりも高い高ガス圧のいずれでもよい。ただし、高ガス圧とする場合には膜が疎の状態になり信頼性が悪化しない程度に抑える必要がある。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the material of the underlayer 218 and the film forming gas pressure. As shown in FIG. 8, the gas pressure condition in the film formation process of the underlayer 218 is such that when forming the upper third base layer 218 c, Ar gas is formed more than when forming the lower first base layer 218 a. The gas pressure is increased. Further, the gas pressure when forming the second underlayer 218b may be either a low gas pressure similar to that when forming the first underlayer 218a, or a higher gas pressure higher than that. However, when the gas pressure is high, it is necessary to suppress the film to a sparse state so that reliability is not deteriorated.

ここで、第1実施形態において述べたように、下地層(本実施形態においては上層側の第3下地層218c)を形成する際にガス圧を高くすると、結晶配向性を改善することができる反面、膜が疎となり信頼性が低下する原因となる。そこで、第3実施形態では、第1下地層218a(Ru#1層)と第3下地層218c(Ru#2層)との間に第2下地層218b(酸素含有Ru層)を挟んだ構造とした。そのため、磁性粒子の分離性を改善する作用が得られ、第3下地層218cを形成する際のArガスのガス圧を下げても信頼性を維持することができる。高ガス圧では6Paから4Paに落としても、記録再生特性の劣化は見られなかった。   Here, as described in the first embodiment, the crystal orientation can be improved by increasing the gas pressure when forming the base layer (the third base layer 218c on the upper layer side in this embodiment). On the other hand, the film becomes sparse and the reliability decreases. Therefore, in the third embodiment, a structure in which the second underlayer 218b (oxygen-containing Ru layer) is sandwiched between the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) and the third underlayer 218c (Ru # 2 layer). It was. Therefore, the effect of improving the separability of the magnetic particles can be obtained, and the reliability can be maintained even if the Ar gas pressure in forming the third underlayer 218c is lowered. Even when the pressure was reduced from 6 Pa to 4 Pa at a high gas pressure, the recording / reproduction characteristics were not deteriorated.

なお、第1下地層218aおよび第2下地層218bのうち少なくとも第1下地層218aは0.3Pa〜1.5Paの低ガス圧で成膜され、第2下地層218bおよび第3下地層218cのうち少なくとも第3下地層218cは3Pa〜7Paの高ガス圧で成膜されることが好ましい。   Note that at least the first base layer 218a of the first base layer 218a and the second base layer 218b is formed at a low gas pressure of 0.3 Pa to 1.5 Pa, and the second base layer 218b and the third base layer 218c Of these, at least the third underlayer 218c is preferably formed at a high gas pressure of 3 Pa to 7 Pa.

以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体200を得ることができる。なお、垂直磁気記録媒体200には、第1実施形態において設けられていた非磁性グラニュラー層120が設けられていない(図6参照)。これは、非磁性グラニュラー層120は必ずしも必要ではないからであるが、かかる構成に限定するものではなく、垂直磁気記録媒体200においても補助記録層124を設けてもよい。   Through the above manufacturing process, the perpendicular magnetic recording medium 200 can be obtained. The perpendicular magnetic recording medium 200 is not provided with the nonmagnetic granular layer 120 provided in the first embodiment (see FIG. 6). This is because the nonmagnetic granular layer 120 is not necessarily required, but the configuration is not limited to this, and the auxiliary recording layer 124 may be provided also in the perpendicular magnetic recording medium 200.

(実施例)
以下に、実施例と比較例を用いて本発明の有効性について説明する。なお、以下の説明では、まず実施例および比較例の垂直磁気記録媒体の構成について詳述し、その後にそれらの評価について詳述する。
(Example)
The effectiveness of the present invention will be described below using examples and comparative examples. In the following description, the configurations of the perpendicular magnetic recording media of the examples and comparative examples will be described in detail, and then the evaluation thereof will be described in detail.

[実施例4]
アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、ガラスディスクを作成した。そして、このガラスディスクに研削、研磨、化学強化を順次施し、化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体110を得た。ディスク基体110の直径は、65mm、内径は20mm、ディスク厚は0.635mmの2.5インチ型磁気ディスク用ディスク基体である。得られたディスク基体110の表面粗さをAFM(原子間力顕微鏡)で観察したところ、Rmaxが2.18nm、Raが0.18nmの平滑な表面であることを確認した。尚、Rmax及びRaは、日本工業規格(JIS)に従う。
[Example 4]
Amorphous aluminosilicate glass was molded into a disk shape with a direct press to create a glass disk. The glass disk was then ground, polished, and chemically strengthened in order to obtain a smooth nonmagnetic disk substrate 110 made of a chemically strengthened glass disk. The disk substrate 110 has a diameter of 65 mm, an inner diameter of 20 mm, and a disk thickness of 0.635 mm. When the surface roughness of the obtained disk substrate 110 was observed with an AFM (atomic force microscope), it was confirmed that the surface was smooth with Rmax of 2.18 nm and Ra of 0.18 nm. Rmax and Ra conform to Japanese Industrial Standard (JIS).

ディスク基体110上に、DCマグネトロンスパッタリングで順次、付着層112、軟磁性層114、前下地層116、下地層218、磁気記録層122、補助記録層124の成膜を行った。なお、断らない限り成膜時のArガス圧は0.6Paである。付着層112としては、10nmのCrTi50層をTi合金ターゲットを用いて成膜した。軟磁性層114としては、非磁性層を挟んで反強磁性交換結合する2層の軟磁性材料の層の積層膜を成膜した。軟磁性層114の成膜においては、最初に、1層目の軟磁性材料の層(第1軟磁性層114a)として、24nmの(Co60Fe40)92−Ta3−Zr5(アモルファス層)を成膜した。次に、非磁性層(スペーサ層114b)として、2nmのRu層を成膜した。そして、2層目の軟磁性材料の層(第2軟磁性層114c)として、1層目の軟磁性材料の層と同様にして、22.5nmのアモルファス層を成膜した。続いて、軟磁性層114上に、前下地層116として、6nmのNiW層を成膜した。On the disk substrate 110, the adhesion layer 112, the soft magnetic layer 114, the pre-underlayer 116, the underlayer 218, the magnetic recording layer 122, and the auxiliary recording layer 124 were sequentially formed by DC magnetron sputtering. Unless otherwise noted, the Ar gas pressure during film formation is 0.6 Pa. As the adhesion layer 112, a 10 nm CrTi 50 layer was formed using a Ti alloy target. As the soft magnetic layer 114, a laminated film of two layers of soft magnetic materials that are antiferromagnetic exchange coupled across a nonmagnetic layer was formed. In the formation of the soft magnetic layer 114, first, as the first soft magnetic material layer (first soft magnetic layer 114a), 24 nm of (Co 60 Fe 40 ) 92-Ta3-Zr5 (amorphous layer) is formed. A film was formed. Next, a 2 nm Ru layer was formed as a nonmagnetic layer (spacer layer 114b). Then, as the second soft magnetic material layer (second soft magnetic layer 114c), an amorphous layer of 22.5 nm was formed in the same manner as the first soft magnetic material layer. Subsequently, a 6 nm NiW 5 layer was formed as the pre-underlayer 116 on the soft magnetic layer 114.

次に、下地層218として、3層のRu層を成膜した。下層側の第1下地層218a(Ru#1層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を0.7Paとし、膜厚が10nmの層を成膜した。第2下地層218b(酸素含有Ru層)は、5000wtppmとなるように酸素を含有させたRuターゲット(Ru-O)を用いて、スパッタリングガスのガス圧4Paで成膜した。第2下地層218bの膜厚は2nmとした。上層側の第3下地層218c(Ru#2層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を4.0Paとし、膜厚が8nmの層を成膜した。上層側の第3下地層218cの成膜時のガス圧は従来のガス圧(6Pa)から4Paへと低下させている。   Next, three Ru layers were formed as the base layer 218. As the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) on the lower layer side, a layer having a film thickness of 10 nm was formed by setting the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation to 0.7 Pa. The second underlayer 218b (oxygen-containing Ru layer) was formed using a Ru target (Ru—O) containing oxygen so as to have a concentration of 5000 wtppm at a sputtering gas pressure of 4 Pa. The film thickness of the second underlayer 218b was 2 nm. As the third base layer 218c (Ru # 2 layer) on the upper layer side, a gas pressure of sputtering gas at the time of film formation was 4.0 Pa, and a layer having a film thickness of 8 nm was formed. The gas pressure at the time of forming the third base layer 218c on the upper layer side is lowered from the conventional gas pressure (6 Pa) to 4 Pa.

そして、磁気記録層122として、(Co71Cr13Pt16)90−(SiO)5−(TiO)4−(Cr)1からなる硬磁性体のターゲットを用いて、7.5nm成膜した。次に非磁性層を挟んで補助記録層124として、7nmのCo62Cr18Pt15膜を成膜した。補助記録層124の成膜に続いて、CVD法により、炭化水素(水素化カーボン)からなる媒体保護層126を成膜した。媒体保護層126の膜厚は、5nmとした。その後、PFPE(パーフロロポリエーテル)からなる潤滑層128を、ディップコート法により1.3nm形成した。潤滑層128の膜厚は1nmとした。以上のようにして、実施例4にかかる垂直磁気記録媒体を作成した。Then, a hard magnetic target made of (Co 71 Cr 13 Pt 16 ) 90- (SiO 2 ) 5- (TiO 2 ) 4- (Cr 2 O 3 ) 1 is used as the magnetic recording layer 122. A 5 nm film was formed. Next, a 7 nm thick Co 62 Cr 18 Pt 15 B 5 film was formed as the auxiliary recording layer 124 with the nonmagnetic layer interposed therebetween. Subsequent to the formation of the auxiliary recording layer 124, a medium protective layer 126 made of hydrocarbon (hydrogenated carbon) was formed by CVD. The film thickness of the medium protective layer 126 was 5 nm. Thereafter, a lubricating layer 128 made of PFPE (perfluoropolyether) was formed to 1.3 nm by dip coating. The film thickness of the lubricating layer 128 was 1 nm. As described above, the perpendicular magnetic recording medium according to Example 4 was produced.

[実施例5]
実施例5は、下地層218以外は実施例4と同一条件としたので、下地層218についてのみ説明する。下層側の第1下地層218a(Ru#1層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を0.5Paとし、膜厚が10nmの層を成膜した。第2下地層218bは、酸素が5000wtppmとなるようにSiOを含有させたRuターゲット(Ru-SiO)を用いて、スパッタリングガスのガス圧4.5Paとして成膜した。第2下地層218bの膜厚は4nmとした。上層側の第3下地層218c(Ru#2層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を4.5Paとし、膜厚が6nmの層を成膜した。下地層218以外は、実施例4と同一条件にて、実施例5にかかる垂直磁気記録媒体を作成した。
[Example 5]
Since Example 5 was made the same conditions as Example 4 except for the underlayer 218, only the underlayer 218 will be described. As the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) on the lower layer side, a layer having a film thickness of 10 nm was formed by setting the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation to 0.5 Pa. The second underlayer 218b was formed using a Ru target (Ru—SiO 2 ) containing SiO 2 so that oxygen was 5000 wtppm, at a sputtering gas pressure of 4.5 Pa. The film thickness of the second underlayer 218b was 4 nm. As the third base layer 218c (Ru # 2 layer) on the upper layer side, a gas pressure of sputtering gas at the time of film formation was set to 4.5 Pa, and a layer having a film thickness of 6 nm was formed. A perpendicular magnetic recording medium according to Example 5 was produced under the same conditions as in Example 4 except for the underlayer 218.

[実施例6]
実施例6は、下地層218以外は、実施例4と同一条件としたので、下地層218についてのみ説明する。下層側の第1下地層218a(Ru#1層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を0.7Paとし、膜厚が12nmの層を成膜した。第2下地層218bは、酸素が5000wtppmとなるようにTiOを含有させたRuターゲット(Ru-TiO)を用いて、スパッタリングガスのガス圧4.2Paとして成膜した。第2下地層218bの膜厚は3nmとした。上層側の第3下地層218c(Ru#2層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を4.2Paとし、膜厚が7nmの層を成膜した。下地層218以外は、実施例4と同一条件にて、実施例6にかかる垂直磁気記録媒体を作成した。
[Example 6]
Since Example 6 was made the same conditions as Example 4 except for the underlayer 218, only the underlayer 218 will be described. As the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) on the lower layer side, a layer having a film thickness of 12 nm was formed by setting the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation to 0.7 Pa. The second underlayer 218b was formed at a sputtering gas pressure of 4.2 Pa using a Ru target (Ru—TiO 2 ) containing TiO 2 so that oxygen was 5000 wtppm. The film thickness of the second underlayer 218b was 3 nm. As the third base layer 218c (Ru # 2 layer) on the upper layer side, a gas pressure of sputtering gas during film formation was 4.2 Pa, and a layer having a thickness of 7 nm was formed. A perpendicular magnetic recording medium according to Example 6 was produced under the same conditions as in Example 4 except for the underlayer 218.

[実施例7]
実施例7は、下地層218以外は、実施例4と同一条件としたので、下地層218についてのみ説明する。下層側の第1下地層218a(Ru#1層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を0.6Paとし、膜厚が10nmの層を成膜した。第2下地層218bは、酸素が5000wtppmとなるようにCrを含有させたRuターゲット(Ru-Cr)を用いて、スパッタリングガスのガス圧4.0Paとして成膜した。第2下地層218bの膜厚は3nmとした。上層側の第3下地層218c(Ru#2層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を4.0Paとし、膜厚が7nmの層を成膜した。下地層218以外は、実施例4と同一条件にて、実施例7にかかる垂直磁気記録媒体を作成した。
[Example 7]
Since Example 7 was made the same conditions as Example 4 except for the underlayer 218, only the underlayer 218 will be described. For the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) on the lower layer side, a layer having a film thickness of 10 nm was formed with the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation being 0.6 Pa. The second underlayer 218b was formed using a Ru target (Ru—Cr 2 O 3 ) containing Cr 2 O 3 so that the oxygen was 5000 wtppm and a sputtering gas gas pressure of 4.0 Pa. The film thickness of the second underlayer 218b was 3 nm. For the third base layer 218c (Ru # 2 layer) on the upper layer side, a gas pressure of sputtering gas during film formation was 4.0 Pa, and a layer having a thickness of 7 nm was formed. A perpendicular magnetic recording medium according to Example 7 was produced under the same conditions as in Example 4 except for the underlayer 218.

[実施例8]
実施例8は、下地層218以外は、実施例4と同一条件としたので、下地層218についてのみ説明する。下層側の第1下地層218a(Ru#1層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を0.7Paとし、膜厚が8nmの層を成膜した。第2下地層218bは、酸素が5000wtppmとなるようにCoOを含有させたRuターゲット(Ru-CoO)を用いて、スパッタリングガスのガス圧4.0Paとして成膜した。第2下地層218bの膜厚は2nmとした。上層側の第3下地層218c(Ru#2層)は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧を4.0Paとし、膜厚が8nmの層を成膜した。下地層218以外は、実施例4と同一条件にて、実施例8にかかる垂直磁気記録媒体を作成した。
[Example 8]
Since Example 8 was the same as Example 4 except for the underlayer 218, only the underlayer 218 will be described. As the first underlayer 218a (Ru # 1 layer) on the lower layer side, a layer having a thickness of 8 nm was formed by setting the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation to 0.7 Pa. The second underlayer 218b was formed using a Ru target (Ru—CoO) containing CoO so that oxygen becomes 5000 wtppm and a sputtering gas gas pressure of 4.0 Pa. The film thickness of the second underlayer 218b was 2 nm. As the third base layer 218c (Ru # 2 layer) on the upper layer side, a gas pressure of sputtering gas at the time of film formation was 4.0 Pa, and a layer having a film thickness of 8 nm was formed. A perpendicular magnetic recording medium according to Example 8 was produced under the same conditions as in Example 4 except for the underlayer 218.

[比較例4]
比較例4は、下地層を酸化物を含有しないRu2層とし、下地層以外は実施例4と同様にして作製した。図9は、比較例の垂直磁気記録媒体における下地層の材料と成膜ガス圧との関係を示す図である。比較例4では、図9に示すように、下地層として、2層(第1下地層であるRu#1層+第2下地層であるRu#2層)のRu層を成膜した。下層側のRu#1層は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧は0.7Pa(低ガス圧)とし、膜厚は10nmとした。上層側のRu#2層は、成膜時におけるスパッタリングガスのガス圧は4.0Pa(高ガス圧)とし、膜厚は10nmとした。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, the base layer was a Ru2 layer not containing an oxide, and the same procedure as in Example 4 was performed except for the base layer. FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the material of the underlayer and the deposition gas pressure in the perpendicular magnetic recording medium of the comparative example. In Comparative Example 4, as shown in FIG. 9, two Ru layers (Ru # 1 layer as the first underlayer + Ru # 2 layer as the second underlayer) were formed as the underlayer. In the Ru # 1 layer on the lower layer side, the gas pressure of the sputtering gas at the time of film formation was 0.7 Pa (low gas pressure), and the film thickness was 10 nm. In the upper Ru # 2 layer, the gas pressure of the sputtering gas during film formation was 4.0 Pa (high gas pressure), and the film thickness was 10 nm.

(評価)
図10は、実施例4〜8および比較例4の特性一覧を示す図である。同図に示す特性一覧における、実施例4から8に関する△θ50(Ru)、△θ50(Co)は、第1下地層218a+第2下地層218b+第3下地層218c(3層)を含む垂直磁気記録媒体200(磁気ディスク全体)の配向度であり、比較例4の△θ50(Ru)、△θ50(Co)は、Ru#1層+Ru#2層からなる下地層(2層)を含む磁気ディスク全体の配向度である。なお、実施例4〜8及び比較例4ともに、Coに関しては、その上部にある磁気記録層122のCoの配向度を示している。比較例4と比べて、実施例4から8では、第2下地層218bの配向度の劣化を生じていないことが確認される。
(Evaluation)
FIG. 10 is a diagram illustrating a list of characteristics of Examples 4 to 8 and Comparative Example 4. In the characteristic list shown in the figure, Δθ50 (Ru) and Δθ50 (Co) related to Examples 4 to 8 are perpendicular magnetic including first base layer 218a + second base layer 218b + third base layer 218c (three layers). The degree of orientation of the recording medium 200 (the entire magnetic disk), and Δθ50 (Ru) and Δθ50 (Co) in Comparative Example 4 are magnetic fields including an underlayer (two layers) composed of Ru # 1 layer + Ru # 2 layer. This is the degree of orientation of the entire disk. In each of Examples 4 to 8 and Comparative Example 4, regarding Co, the degree of orientation of Co in the magnetic recording layer 122 above it is shown. Compared to Comparative Example 4, in Examples 4 to 8, it was confirmed that the degree of orientation of the second underlayer 218b did not deteriorate.

また、実施例4〜8の評価項目bER、MWw、Squash、SNmから、垂直磁気記録媒体の下地層の成膜において、第3実施形態のように、Ru2層の間(第1下地層218aと第3下地層218cの間)に、酸化物(酸素)含有Ruターゲットにより成膜される層(第2下地層218b)を導入し3層とすることで、分離性の促進、つまりRW特性(bER、MWw、Squash、SNm)の改善が図られていることが確認できる。また、衝撃性に関する評価項目Pin−on[pass count]から、第3下地層218c(Ru#2)の成膜時のガス圧を低ガス圧にすることで、膜が密になり衝撃性が上がり信頼性(Pin−on[pass count])が増していることを確認できた。   Further, from the evaluation items bER, MWw, Squash, and SNm of Examples 4 to 8, in the formation of the underlayer of the perpendicular magnetic recording medium, as in the third embodiment, between the Ru2 layers (the first underlayer 218a and By introducing a layer (second base layer 218b) formed with an oxide (oxygen) -containing Ru target between the third base layer 218c), the separation layer is promoted, that is, the RW characteristic ( bER, MWw, Squash, SNm) can be confirmed to be improved. Further, from the evaluation item Pin-on [pass count] regarding impact property, the gas pressure at the time of film formation of the third underlayer 218c (Ru # 2) is set to a low gas pressure, so that the film becomes dense and impact property is improved. The increase in reliability (Pin-on [pass count]) was confirmed.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although the suitable Example of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、垂直磁気記録方式のHDDなどに搭載される垂直磁気記録媒体および垂直磁気記録媒体の製造方法として利用することができる。   The present invention can be used as a perpendicular magnetic recording medium mounted on a perpendicular magnetic recording type HDD or the like and a method of manufacturing the perpendicular magnetic recording medium.

Claims (21)

ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記下地層は、第1下地層および第2下地層で構成され、
前記第1下地層に含まれる酸素の含有量をAmol%、
前記第2下地層に含まれる酸素の含有量をBmol%、
前記磁気記録層に含まれる酸素の含有量をCmol%とすると、
前記含有量の関係は、A<B<Cであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
In a perpendicular magnetic recording medium comprising at least a base layer made of ruthenium and a magnetic recording layer for recording signals in this order on a disk substrate,
The underlayer is composed of a first underlayer and a second underlayer,
The content of oxygen contained in the first underlayer is Amol%,
The content of oxygen contained in the second underlayer is Bmol%,
When the content of oxygen contained in the magnetic recording layer is Cmol%,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the content relationship is A <B <C.
前記磁気記録層は、前記結晶粒子の周囲に偏析して粒界を形成する酸化物を含有す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 magnetic recording layer contains an oxide that segregates around the crystal grains to form a grain boundary. 前記含有量の関係は更に、10≦C/B≦140で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。   2. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the content relationship further satisfies 10 ≦ C / B ≦ 140. 前記磁気記録層は、CoCrPt−SiO−TiOからな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 magnetic recording layer is made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 . 前記磁気記録層は、第1磁気記録層および第2磁気記録層で構成され、
前記磁気記録層に含まれる酸素の含有量Cmol%は、前記第1磁気記録層に含まれる酸素の含有量で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 magnetic recording layer is composed of a first magnetic recording layer and a second magnetic recording layer,
2. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the content Cmol% of oxygen contained in the magnetic recording layer is a content of oxygen contained in the first magnetic recording layer.
前記第1磁気記録層は、CoCrPt−Crからなることを特徴とする請求項5に記載の垂直磁気記録媒体。The perpendicular magnetic recording medium according to claim 5, wherein the first magnetic recording layer is made of CoCrPt—Cr 2 O 3 . 前記第2磁気記録層は、CoCrPt−SiO−TiOからなることを特徴とする請求項5に記載の垂直磁気記録媒体。The perpendicular magnetic recording medium according to claim 5, wherein the second magnetic recording layer is made of CoCrPt—SiO 2 —TiO 2 . ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、非磁性グラニュラー層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体において、
前記下地層は、第1下地層および第2下地層で構成され、
前記第1下地層に含まれる酸素の含有量をAmol%、
前記第2下地層に含まれる酸素の含有量をBmol%、
前記非磁性グラニュラー層に含まれる酸素の含有量をDmol%とすると、
前記含有量の関係は、A<B<Dであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。
In a perpendicular magnetic recording medium comprising at least an underlayer made of ruthenium, a nonmagnetic granular layer, and a magnetic recording layer for recording signals in this order on a disk substrate,
The underlayer is composed of a first underlayer and a second underlayer,
The content of oxygen contained in the first underlayer is Amol%,
The content of oxygen contained in the second underlayer is Bmol%,
When the content of oxygen contained in the nonmagnetic granular layer is Dmol%,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the content relationship is A <B <D.
前記含有量の関係は更に、20≦D/B≦160であることを特徴とする請求項8に記載の垂直磁気記録媒体。   The perpendicular magnetic recording medium according to claim 8, wherein the content relationship further satisfies 20 ≦ D / B ≦ 160. 前記非磁性グラニュラー層は、CoCr−SiOからなることを特徴とする請求項8に記載の垂直磁気記録媒体。The perpendicular magnetic recording medium according to claim 8, wherein the nonmagnetic granular layer is made of CoCr—SiO 2 . ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる第1下地層および第2下地層で構成される下地層と、信号を記録するための磁気記録層とを、この順に備える垂直磁気記録媒体の製造方法において、
所定圧力の雰囲気ガス下で前記第1下地層をスパッタリングにより成膜し、
前記所定圧力より高圧の雰囲気ガス下で前記第2下地層をスパッタリングにより成膜し、
前記第2下地層の成膜に用いるターゲットには酸素が含まれていることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
In a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium comprising, on a disk substrate, an underlayer composed of at least a first underlayer made of ruthenium and a second underlayer, and a magnetic recording layer for recording a signal in this order.
Forming the first underlayer by sputtering under an atmospheric gas at a predetermined pressure;
Forming the second underlayer by sputtering under an atmosphere gas higher than the predetermined pressure;
A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, wherein the target used for forming the second underlayer contains oxygen.
ディスク基体上に少なくとも、ルテニウムからなる下地層と、該下地層上にCo系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層と、を備える垂直磁気記録媒体において、
前記下地層は、前記グラニュラー層に含まれる元素および酸素を含有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
In a perpendicular magnetic recording medium comprising at least a ruthenium underlayer on a disk substrate and a granular layer having a granular structure in which crystal grains are grown in a columnar shape from a Co-based alloy on the underlayer,
The perpendicular magnetic recording medium, wherein the underlayer contains an element and oxygen contained in the granular layer.
前記下地層は、スパッタリングによる成膜時のガス圧が相異なる第1下地層および第2下地層でこの順に構成され、
少なくとも前記第2下地層に、前記元素および酸素を含有することを特徴とする請求項12に記載の垂直磁気記録媒体。
The underlayer is composed of a first underlayer and a second underlayer that have different gas pressures during film formation by sputtering in this order,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein at least the second underlayer contains the element and oxygen.
前記元素は、Coであることを特徴とする請求項12に記載の垂直磁気記録媒体。   The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein the element is Co. 前記Co系合金は、CoCr合金であり、
前記元素は、CoもしくはCrのいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項12に記載の垂直磁気記録媒体。
The Co-based alloy is a CoCr alloy,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein the element is one or both of Co and Cr.
前記グラニュラー層は、前記結晶粒子の周囲に偏析して粒界を形成する酸化物を含み、
前記酸化物は、SiO、TiO、Crからなる群から1または複数選択され、
前記酸化物がSiOの場合、前記元素はCoもしくはSiいずれか一方または両方であり、
前記酸化物がTiOの場合、前記元素はCoもしくはTiいずれか一方または両方であり、
前記酸化物がCrの場合、前記元素はCoもしくはCrいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項12に記載の垂直磁気記録媒体。
The granular layer includes an oxide that segregates around the crystal grains to form grain boundaries,
The oxide is one or more selected from the group consisting of SiO 2 , TiO 2 , Cr 2 O 3 ,
When the oxide is SiO 2 , the element is either Co or Si or both,
When the oxide is TiO 2 , the element is either Co or Ti or both,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein when the oxide is Cr 2 O 3 , the element is one or both of Co and Cr.
前記元素は更に、その元素の酸化物のギブスの自由エネルギーΔGがルテニウムの酸化物より大きい元素であることを特徴とする請求項12に記載の垂直磁気記録媒体。   The perpendicular magnetic recording medium according to claim 12, wherein the element is an element whose Gibbs free energy ΔG of the oxide of the element is larger than that of the ruthenium oxide. ルテニウムを所定圧力の雰囲気ガス下でスパッタリングする第1下地層成膜工程と、
ルテニウムを前記所定圧力より高圧の雰囲気ガス下でスパッタリングする第2下地層成膜工程と、
前記第2下地層の上にCo系合金からなり結晶粒子が柱状に成長したグラニュラー構造を有するグラニュラー層を形成するグラニュラー層成膜工程とを含み、
前記第2下地層の成膜に用いるターゲットには前記グラニュラー層を構成する元素の酸化物が含まれていることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
A first underlayer film forming step of sputtering ruthenium under an atmospheric gas at a predetermined pressure;
A second underlayer film forming step of sputtering ruthenium under an atmospheric gas higher than the predetermined pressure;
A granular layer forming step of forming a granular layer having a granular structure made of a Co-based alloy and having crystal grains grown in a columnar shape on the second underlayer,
A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, wherein a target used for forming the second underlayer includes an oxide of an element constituting the granular layer.
ディスク基体上に、少なくともRu系下地層と磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体であって、
前記Ru系下地層は、前記ディスク基体側から第1の下地層と第2の下地層と第3の下地層の三層からなり、
前記第1及び第3の下地層は、Ru(ルテニウム)又はRu合金材料からなり、前記第2の下地層は、酸化物を含有したRu又はRu合金材料からな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 a Ru-based underlayer and a magnetic recording layer are formed in this order on a disk substrate,
The Ru-based underlayer is composed of three layers of a first underlayer, a second underlayer, and a third underlayer from the disk substrate side,
The first and third underlayers are made of Ru (ruthenium) or a Ru alloy material, and the second underlayer is made of a Ru or Ru alloy material containing an oxide. Medium.
前記第1から第3の下地層は異なる成膜プロセスにて連続的に成膜されており、
前記第1及び第2の下地層のうち少なくとも第1の下地層は0.3Pa〜1.5Paの低ガス圧で成膜し、前記第2及び第3の下地層のうち少なくとも第3の下地層は3Pa〜7Paの高ガス圧で成膜してなることを特徴とする請求項1記載の垂直磁気記録媒体。
The first to third underlayers are continuously formed by different film formation processes,
At least the first underlayer of the first and second underlayers is formed at a low gas pressure of 0.3 Pa to 1.5 Pa, and at least the third underlayer of the second and third underlayers is formed. 2. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the base layer is formed at a high gas pressure of 3 Pa to 7 Pa.
ディスク基体上に、少なくともRu系下地層と磁気記録層とがこの順に形成された垂直磁気記録媒体の製造方法であって、
前記Ru系下地層として、前記ディスク基体側からRu又はRu合金材料からなる第1の下地層、酸化物を含有したRu又はRu合金材料からなる第2の下地層、Ru又はRu合金材料からなる第3の下地層の三層を順に形成したことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。
A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least a Ru-based underlayer and a magnetic recording layer are formed in this order on a disk substrate,
The Ru-based underlayer is made of a first underlayer made of Ru or Ru alloy material from the disk substrate side, a second underlayer made of Ru or Ru alloy material containing an oxide, and Ru or Ru alloy material. 3. A method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, wherein three layers of a third underlayer are sequentially formed.
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