KR100319502B1 - 수직자기기록매체및그제조공정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매체 노이즈를 감소시키고, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 개선시키는 것이다. 본 발명은 수직 자기 기록 매체(perpendicular magnetic recording medium) 및 그 제조 공정을 제공하는데, 상기 수직 자기 기록 매체는 하부 연자성막(soft magnetic underlayer film) 및 수직 자화막(perpendicular magnetizing film)을 구비하되, 상기 막들은 기판 상에 순서대로 형성되며, Cr막과 같은 평활성 제어막(smoothness control film)은 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입된다. 따라서, 수직 배향 및 표면 평활성은 상기 하부 연자성막의 평활한 표면 상에 적층된 상기 수직 자화막에 대해 개선된다. 수직 배향이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 초기층이 감소되므로, 매체 노이즈는 낮추어지고 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선된다. 더욱이, 표면 평활성이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 기록/재생 헤드의 슬라이딩 특성도 역시 개선되므로, 이는 또한 매체 노이즈를 낮춘다.

Description

수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정{PERPENDICULAR MAGNETIC RECORDING MEDIUM AND MANUFACTURING PROCESS THEREFOR}
본 발명은 자기 테이프 및 자기 디스크로 사용되는 수직 자기 기록 매체, 그 제조하는 공정에 관한 것이다.
자기 디스크는, 하드 디스크가 개인용 컴퓨터 또는 워크스테이션의 최근 발달에 따라 점점 높은 용량 및 점점 작은 크기를 가지므로 점점 높은 표면 기록 밀도가 요구된다. 그러나, 현재 널리 사용되는 세로 기록 방법은 기록 비트의 소형화로 인한 기록 자화로부터의 열 변동, 및 높은 기록 밀도를 달성하려고 할 때 기록 헤드의 기록 성능을 초과할 수 있는 보자력 증가의 문제들을 안고 있다. 따라서, 수직 자기 기록 방법은 표면 기록 밀도를 주목할만하게 증가시킬 수 있는 방법으로서 연구되고 있다. 상기는 높은 투자율을 갖는 하부 연자성막 및 상기를 달성하기 위해 수직 자기 기록 매체로 규정하여 고려된 높은 수직 이방성을 갖는 수직 자화막으로 구성된 이른바 이중-층 수직 매체이다.
도 1은 이러한 종래의 수직 자기 기록 매체를 도시한 개략도이다.
이 수직 자기 기록 매체(50)는 기판(52) 상에 하부 연자성막(56) 및 수직 자화막(58)을 순서대로 적층함으로써 형성된다. 예를 들면, NiFe막은 하부 연자성막(56)으로서 사용되고, CoCr형 합금막은 수직 자화막(58)으로서 사용된다.그러나, 수직 자화막(58)의 결정체 배향은, NiFe의 하부 연자성막(56) 및 CoCr의 수직 자화막(58)이 형성될 때 저하된다. 그 다음, 상기를 방지하기 위해서, 하부 연자성막(56)(일본 특허 출원 공개 제57-36435)으로서 센더스트막을 사용하는 것으로 보고되어 있다.
그러나, 이러한 종래의 수직 자기 기록 매체는 매체 노이즈를 낮추고 판독 출력 전압에 대한 기록 밀도의 의존성을 개선하는데 한계를 갖는다.
그 다음, 본 발명의 목적은 매체 노이즈를 더욱 낮추고, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 더욱 개선할 수 있는 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정을 제공하는 것이다.
본 발명자는 반복된 실험 및 관찰을 통해 매체 노이즈의 저하 방지에 대한 이유 및 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성의 개선에 대해 다음의 견해에 도달하였다. 즉, 하부 연자성막의 열악한 표면 평활성은 그 위에 형성된 수직 자화막의 수직 배향을 저하시킨다. 따라서, 초기층(결정이 수직으로 배향되지 않는 영역)의 두께가 증가함에 따라, 수직 자화막의 표면 평활성이 저하되므로, 매체 노이즈가 낮춰지지 않는다. 더욱이, 수직 배향이 수직 자화막에 대해 저하되므로, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선될 수 없다. 본 발명은 이러한 입장을 근거하여 이루어진다.
본 발명의 제1 특징은 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정이며, 수직 자기 기록 매체는 하부 연자성막 및 수직 자화막을 구비하되, 상기 막들은 기판 상에 순서대로 형성되며, Cr막은 상기 기판과 상기 수직 자기 하부층막 사이에 삽입된다. 상기 Cr막은 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 상기 Cr막 상에 적층된 상기 하부 연자성막은 또한 상기 Cr막의 표면 평활성을 반영하여 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 수직 배향 및 표면 평활성은 상기 하부 연자성막의 평활한 표면 상에 적층된 상기 수직 자화막에 대해 개선된다. 상기 수직 배향이 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 상기 초기층이 감소되므로, 매체 노이즈는 낮춰지고 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선된다. 더욱이, 표면 평활성이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 기록/재생 헤드의 슬라이딩 특성이 또한 개선되므로, 이는 또한 매체 노이즈를 낮춘다.
본 발명의 제1 특징에 따른 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에서, 상기 하부 연자성막은, 예를 들면, FeSiAl막이고, 상기 수직 자화막은, 예를 들면, CoCrTa막이다. 더욱이, 상기 하부 연자성막 상의 중심선에 대한 평균 표면 거칠기는 바람직하게 2㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.9㎚ 이하이며, 가장 바람직하게는 0.5㎚ 이하이다. 이러한 표면 평활성은 바람직하게 20mTorr 미만, 보다 바람직하게는 4mTorr 이하의 가스 압력 하에서 스퍼터링함으로써 얻어질 수 있다. 이 경우에 사용되는 가스는, 예를 들면, 아르곤이다. 더욱이, 수직 자화막의 막 두께는 바람직하게 20㎚ 내지 150㎚이며, 보다 바람직하게는 50㎚ 내지 150㎚이다. 매체 노이즈는 이들 범위들에서 더욱 감소된다. 더욱이, Ti막 또는 비-자기 CoCr막은 상기 하부 연자성막과 상기 수직 자화막 사이에 삽입될 수 있다. 이 경우에, 수직 배향은 상기 수직 자화막에 대해 더욱 개선된다.
본 발명의 제2 특징은 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정이며, 수직 자기 기록 매체는 하부 연자성막 및 수직 자화막을 구비하되, 이들 막들은 기판 상에 순서대로 형성되며, 평활성 제어막은 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입된다. 상기 평활성 제어막의 재료는 9가지 유형, 즉 (1) C, (2) Ti, (3) Cr을 함유한 합금, (4) Ti를 함유한 합금, (5) C를 함유한 합금, (6) Cr 및 Ti를 함유한 합금, (7) Ti 및 C를 함유한 합금, (8) C 및 Cr를 함유한 합금, 및 (9) Cr, Ti, 및 C를 함유한 합금중 하나이다. 이러한 재료의 상기 평활성 제어막은 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 상기 평활성 제어막 상에 적층된 상기 하부 연자성막은 또한 상기 평활성 제어막의 표면 평활성을 반영하는 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 수직 배향 및 표면 평활성은 상기 하부 연자성막의 평활한 표면 상에 적층된 상기 수직 자화막에 대해 개선된다. 수직 배향이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 상기 초기층은 감소되므로, 매체 노이즈는 낮춰지고 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선된다. 더욱이, 표면 평활성이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 기록/재생 헤드의 슬라이딩 특성은 또한 개선되므로, 이는 또한 매체 노이즈를 낮춘다.
본 발명의 제2 특징에 따른 상기 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에서, 상기 하부 연자성막은, 예를 들면, FeSiAl막 또는 FeTaN막이다. 상기 수직 자화막은, 예를 들면, CoCrTa막이다. 더욱이, 상기 하부 연자성막 상의 중심선에 대한 평균 표면 거칠기는 바람직하게 2㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.9㎚ 이하이며, 가장 바람직하게는 05㎚ 이하이다. 상기 평활성 제어막의 막 두께는 바람직하게 1㎚ 내지 17㎚이며, 보다 바람직하게는 2㎚ 내지 15㎚이다. 상기 평활성 제어막의 막 형성의 스퍼터링시 가스 압력은 바람직하게 20mTorr 미만이며, 보다 바람직하게는 18mTorr 이하이다. 상기 평활성 제어막의 막 형성의 스퍼터링시 막 형성 속도는 바람직하게 20㎚/s 미만이며, 보다 바람직하게는 18㎚/s이다. 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는, 예를 들면, 아르곤, 크립톤, 네온 등이다.
본 발명의 제3 특징은 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정이며, 수직 자기 기록 매체는 하부 연자성막 및 수직 자화막을 구비하되, 상기 막들은 기판 상에 순서대로 형성되며, 특정 막 두께를 갖는 Cr막은 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입된다. 상기 Cr막의 막 두께는 1㎚ 내지 17㎚이며, 바람직하게는 2㎚ 내지 15㎚이다. 이러한 막 두께를 갖는 상기 Cr막은 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 상기 Cr막 상에 적층된 상기 하부 연자성막은 또한 상기 평활성 제어막의 표면 평활성을 반영하는 매우 탁월한 표면 평활성을 갖는다. 따라서, 수직 배향 및 표면 평활성은 상기 하부 연자성막의 평활한 표면 상에 적층된 상기 수직 자화막에 대해 개선된다. 수직 배향이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 상기 초기층은 감소되므로, 매체 노이즈가 낮춰지고 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성이 개선된다. 더욱이, 표면 평활성이 상기 수직 자화막에 대해 개선됨에 따라, 기록/재생 헤드의 슬라이딩 특성은 또한 개선되므로, 이는 또한 매체 노이즈를 낮춘다.
본 발명의 제3 특징에 따른 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에서, 상기 하부 연자성막은, 예를 들면, FeSiAl막 또는 FeTaN막이다. 상기 수직 자화막은,예를 들면, CoCrTa막이다. 더욱이, 상기 하부 연자성막 상의 중심선에 대한 평균 표면 거칠기는 바람직하게 2㎚ 이하이며, 보다 바람직하게는 0.9㎚ 이하이며, 가장 바람직하게는 0.5㎚ 이하이다. 상기 Cr막의 막 형성의 스퍼터링시 가스 압력은 바람직하게 20mTorr이며, 보다 바람직하게는 18mTorr 이하이다. 상기 Cr막의 막 형성의 스퍼터링시 바람직하게 20㎚/s이며, 보다 바람직하게는 18㎚/s이다. 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는, 예를 들면, 아르곤, 크립톤, 네온 등이다.
도 1은 종래의 수직 자기 기록 매체를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 제1 수직 자기 기록 매체의 제1 실시예를 도시한 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 제1 수직 자기 기록 매체의 제2 실시예를 도시한 개략도.
도 4는 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 Cr막 및 하부 연자성막에 대한 X-선 회절 패턴을 도시한 그래프.
도 5는 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 하부 연자성막의 표면을 도시한 3-차원 그래프.
도 6은 도 1의 수직 자기 기록 매체에서 하부 연자성막의 표면을 도시한 3-차원 그래프.
도 7은 도 2 및 도 1의 수직 자기 기록 매체에서 Cr막, Cr막을 갖는 하부 연자성막, 및 Cr막 없는 하부 연자성막의 표면 거칠기를 도시한 표.
도 8은 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 하부 연자성막 및 수직 자화막의 표면 거칠기의 Ar 가스 압력 의존성을 도시한 그래프.
도 9는 도 2 및 도 1의 수직 자기 기록 매체에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 10은 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 다양한 Ar 가스 압력으로 형성된 하부 연자성막에 대한 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 11은 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 매체 S/N비의 Ar 가스 압력 의존성을 도시한 그래프.
도 12는 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 다양한 막 두께를 갖는 수직 자화막에 대한 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 13은 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 다양한 막 두께를 갖는 수직 자화막에 대한 보자력을 도시한 표.
도 14는 도 2의 수직 자기 기록 매체에서 매체 S/N비의 수직 자기 막 두께 의존성을 도시한 그래프.
도 15는 본 발명에 따른 제2 수직 자기 기록 매체의 제1 실시예를 도시한 개략도.
도 16은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 C막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 17은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 18은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 19는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 20은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 C막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 21은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 C막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 22는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 Ti막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, 및 CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 23은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 24는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 25는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 26은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 Ti막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 27은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 2에서 Ti막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 28은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 Cr50Ti40C10막, FeSiAl막 및CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 29는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 30은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 31은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 32는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 Cr50Ti40C10막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 33은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 3에서 Cr50Ti40C10막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 34는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 Cr80Ti20막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 35는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 36은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 37은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 38은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 Cr80Ti20막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 39는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 4에서 Cr80Ti20막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 40은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 Cr50Ti50막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 41은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 42는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 43은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 44는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 Cr50Ti50막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 45는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 5에서 Cr50Ti50막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 46은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 Cr90Ti10막, FeTaN막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 47은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 48은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 49는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 50은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 Cr90Ti10막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 51은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 6에서 Cr90Ti10막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 52는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 Cr90Ti10막, FeTaN막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 53은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 54는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 55는 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 56은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 Ti90C10막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 57은 도 15의 수직 자기 기록 매체의 예 7에서 Ti90C10막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 58은 본 발명에 따른 제3 자기 기록 매체의 실시예를 도시한 개략도.
도 59는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 1에서 Cr막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 60은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 8에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 61은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 8에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 62는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 8에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 63은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 8에서 Cr막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 64는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 8에서 Cr막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 65는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 Cr막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 66은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 매체 노이즈의 기록 밀도의존성을 도시한 그래프.
도 67은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 68은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 69는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 70은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 9에서 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 71은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 Cr막, FeSiAl막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 72는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 73은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 74는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 75는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 Cr막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 76은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 10에서 Cr막의 막 형성 속도와Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 77은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 Cr막, FeTaN막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 78은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 79는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 80은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 81은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 Cr막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 82는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 Cr막의 막 두께와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 83은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 12에서 Cr막, FeTaN막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 84는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 12에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 85는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 12에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 86은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 12에서 매체 S/N비의 기록 밀도의존성을 도시한 그래프.
도 87은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 12에서 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 88은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 11에서 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
도 89는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 Cr막, FeTaN막 및 CoCrTa막의 표면 거칠기, CoCrTa막의 수직 배향을 도시한 표.
도 90은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 91은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 92는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프.
도 93은 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 Cr막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 표.
도 94는 도 58의 수직 자기 기록 매체의 예 13에서 Cr막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈의 관계를 도시한 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
112: 유리 기판
114: Cr막
116: 하부 연자성막
118: 수직 자화막
지금부터, 본 발명의 제1 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정의 실시예 및 예가 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 수직 자기 기록 매체의 제1 실시예를 도시한 개략도이다. 지금부터, 이 도면을 참조하여 설명된다.
본 실시예의 수직 자기 기록 매체(10)는 기판(12) 상에 Cr막(14), 하부 연자성막(16) 및 수직 자화막(18)을 순서대로 적층함으로써 형성된다. 하부 연자성막(16)은, 예를 들면, FeSiAl막이다. 수직 자화막(18)은, 예를 들면, CoCrTa막이다. Cr막(14)은 하부 연자성막(16)의 표면 평활성, 및 수직 자화막(18)의 수직 배향의 표면 평활성을 개선하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 수직 자기 기록 매체의 제2 실시예를 도시한 개략도이다. 지금부터, 이 도면을 참조하여 설명된다. 그러나, 도 2와 동일한 구성요소는 중복 설명을 생략하기 위해 유사한 참조 번호로 지칭된다.
본 실시예의 수직 자기 기록 매체(120)는 하부 연자성막(16)과 수직자화막(18) 사이에 Ti막 또는 비-자기 CoCr막(122)을 갖는다. Ti막 또는 비-자기 CoCr막(122)은 수직 자화막(18)의 수직 배향을 더욱 개선하는 역할을 한다.
[예]
지금부터, 본 발명의 제1 실시예의 예가 설명된다(도 2).
Cr막(114), 하부 연자성막(116) 및 수직 자화막(118)은 Ar을 사용하는 직류 마그네트론 스퍼터링 디바이스에 의해 형성되었다. 우선, Cr막(114)은 2.5인치 직경을 갖는 유리 기판(112) 상에 6인치 직경을 갖는 Cr(3N) 타겟을 사용하여 11㎚ 두께로 형성되었다. 이 경우에, Ar 가스 압력은 4mTorr이었다. 다음에, 하부 연자성막(116)은 Cr막(114) 상에 6인치 직경을 갖는 Fe85Si9.6Al5.4(wt%) 타겟을 사용함으로써 520㎚ 두께로 형성되었다. 이 경우에, Ar 가스 압력은 1mTorr, 4mTorr, 및 20mTorr의 3가지 종류였다. 다음에, 수직 자화막(118)은 하부 연자성막(116) 상에 Co78Cr19Ta3(at%) 타겟을 사용함으로써 100㎚ 두께로 형성되었다. 이 경우에, Ar 가스 압력은 4mTorr인 한편, 기판 온도는 약 400℃이었다. 마지막으로, 탄소 보호막(도시되지 않음)은 수지 자화막(118) 상에 10㎚ 두께로 스퍼터링되었다. 더욱이, 스퍼터링막 형성시, 공급 전력은 0.5㎾이며, 막 형성 속도는 Cr막(114) 및 수직 자화막(118)에 대해 3㎚/s이고, 하부 연자성막(116)에 대해 4㎚/s이었다.
더욱이, Cr막(50)없는 종래의 수직 자기 기록 매체(도 1)는 또한 Cr막(114)의 삽입 효과를 조사하기 위해 준비되었다. 더욱이, 수직 자화막의 두께 의존성을 조사히기 위해서, 또한 4mTorr의 Ar 가스 압력 하에서 형성된 20 내지 150㎚의 수직 자화막(118) 및 하부 연자성막(116)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)가 각각 준비되어 있었다.
막의 결정체 배향은 X-선 회절 분석에 의해 조사되었다. Cr막(114), 하부 연자성막(116) 및 수직 자화막(118)의 표면 거칠기는 원자력 현미경(이하에 "AFM"이라 함)에 의해 조사되었다. 수직 자기 기록 매체(110)의 보자성은 커 히스테리시스 트레이서(Kerr hysteresis tracer)에 의해 측정되었다. 판독 및 기록 특성은 길이 0.32㎛ 및 트랙 폭 2.7㎛를 갖는 단극 기록 헤드 및 판독 자기-저항(MR) 헤드에 의해 조사되었다. 기록 및 판독 헤드의 비행 높이는 각각 20㎚ 및 45㎚이었다. 매체 노이즈는 45㎒ 이상의 노이즈 전력 스펙트럼을 적분하고 시스템 노이즈를 감산함으로써 계산되었다. 매체 S/N비는 격리 파형이 얻어진 영역에서의 출력 및 200kFRPI의 기록 밀도에 대한 매체 노이즈를 사용함으로써 계산되었다.
도 4는 Cr막(114) 및 하부 연자성막(116, 56)에 대한 X-선 회절 패턴을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2, 도 4 및 도 1을 참조하여 설명된다.
하부 연자성막(116, 56)은, 수직 자화막(118) 형성시와 동일한 조건 하에서 막 형성 후에 챔버에서 더욱 어닐링되었다. 하부 연자성막(116)에서의 FeSiAl 결정은 Cr막(114)에서의 Cr 결정과 동일한 결정 구조(bcc)를 갖고, 그 격자 상수는 실질적으로 동일하다. bcc 결정의 선호 방향인 (110) 회절의 경사 피크는 1 및 4mTorr에서 형성된 하부 연자성막(116)에서 관찰되었다. (110) 회절 피크는, 매우 얇기 때문에(11㎚) Cr막(114)에서만 가끔 관찰되었다. 20mTorr에서의 하부 연자성막(116)의 (110) 회절 피크는 1 또는 4mTorr에서의 것보다 훨씬 약했다. 이 사실들은 낮은 Ar 가스 압력하의 스퍼터링이 하부 연자성막(116)의 결정체 배향을 개선하는데 효과적이라는 것을 가리킨다. 그러나, 4mTorr에서 형성된 하부 연자성막(116, 56)의 (110) 회절 간의 차이가 거의 없기 때문에, Cr막(114)의 삽입은 하부 연자성막(116)의 결정성 배향에 거의 영향을 미치지 않는다고 말할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 AFM으로 각각의 막 표면에 대한 측정 결과를 도시한다. 도 5 및 도 6은 4mTorr에서 형성된 Cr막을 갖는 하부 연자성막(116) 및 Cr막없는 하부 연자성막(56)의 표면을 각각 도시한 3-차원 그래프이다. 도 7은 4mTorr에서 형성된 Cr막(114), Cr막을 갖는 하부 연자성막(116), 및 Cr막없는 하부 연자성막(56)을 도시한 표이다. 도 8은 하부 연자성막(116) 및 수직 자화막(118)의 표면 거칠기의 Ar 가스 압력 의존성을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2, 도 5 내지 도 8, 도 1을 참조하여 설명된다.
도 5 내지 도 7을 참조하여, Cr막을 갖는 하부 연자성막(116)은 Cr막없는 막보다 평활한 막을 갖는다고 말할 수 있다. 즉, Cr막(114)이 삽입될 때, 하부 연자성막(116)의 표면을 평활하게 하는 역할을 한다. 이는 하부 연자성막(116)이 Cr막(114) 상에 에피택셜 성장한다는 사실로 인한 것으로 간주된다. 더욱이, 도 8을 참조하여, 수직 자화막(118)의 표면 거칠기 및 하부 연자성막(116)의 표면 거칠기 간의 강한 상관관계가 있다는 것을 보여주고 있다. 즉, 평활한 표면을 갖는 Cr막(114)이 삽입될 때, 하부 연자성막(116)뿐 아니라, 수직 자화막(118)을 평활하게 하는 역할을 한다.
도 9는 Cr막(110)을 갖는 수직 자기 기록 매체 및 Cr막(50)없는 수직 자기 기록 매체에서 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2, 도 9, 및 도 15를 참조하여 설명된다.
다음에서, 매체 노이즈는 MN, 정규화된 매체 노이즈는 NMN이라 한다. NMN은 격리 파형이 얻어진 영역에서의 판독 출력에 의해 분할된 각각의 기록 밀도로 MN이 정의된다. 도 9를 참조하여, Cr막(114)이 삽입될 때, MN이 주목할 만하게 감소되는 것을 알 것이다. Cr막을 갖는 수직 자화막(118)은 Cr막없는 수직 자화막(58)과 실질적으로 동일한 보자성(2800Oe)을 갖는다. Cr막을 갖는 하부 연자성막(116)은 Cr막없는 하부 연자성막(56)과 동일한 보자성(1500Oe)을 갖는다. Cr막(114)의 삽입이 상술된 바와 같이 하부 연자성막(116)의 표면을 평활하게 하는 역할을 하지만, 하부 연자성막(116)의 결정체 배향에 미치는 소프트 자기 영향은 거의 없다(도 4 및 도 8). 따라서, MN의 감소는 하부 연자성막(116)의 표면 평활성의 개선에 의해 주로 초래된다고 말할 수 있다. 더욱이, MN의 증가는 또한 기록 밀도의 증가로 인한 것으로 인식된다. 이 증가는 천이 노이즈를 유발시키는 표면 상의 그레인 크기의 성장에 의해 제공되는 것으로 생각된다.
도 10은 다양한 Ar 가스 압력에서 형성된 하부 연자성막(116)에 대한 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2 및 도 10을 참조하여 설명된다.
1 또는 4mTorr 하에서 형성된 하부 연자성막(116)과 함께 수직 자화막(118)은 2800Oe의 보자성을 가졌다. 20mTorr 하에서 형성된 하부 연자성막(116)을 수반하여 수직 자화막(118)은 2000Oe의 보자성을 가졌다. 1, 4 및 20mTorr에서 형성된 모든 하부 연자성막(116)은 15Oe의 보자성을 가졌다.
보다 낮은 Ar 압력에서 형성된 하부 연자성막(116)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)는 보다 높은 Ar 압력에서 형성된 자기 하부층막(116)을 갖는 것보다 매우 낮은 MN을 나타냈다. 이러한 MN의 감소는 하부 연자성막(116)의 표면 평활성의 개선에 의해 유발된 것으로 생각된다.
도 11은 매체 S/N비의 Ar 가스 압력 의존성을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2, 도 11 및 도 15를 참조하여 설명된다.
보다 낮은 Ar 가스 압력에서 형성된 하부 연자성막(116)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)는 보다 높은 Ar 압력에서 형성된 하부 연자성막을 갖는 것보다 약 3㏈ 정도 높은 매체 S/N비를 가졌다. 이는, 20mTorr에서 형성된 하부 연자성막(116)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)가 1 내지 4mTorr 하에서 스퍼터링된 하부 연자성막(116)을 갖는 것보다 높은 MN을 나타냈지만, 상기는 실질적으로 동일한 판독 출력 전압을 가졌다. 더욱이, Cr막을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)는 Cr막없는 수직 자기 기록 매체(50)보다 약 3㏈ 정도 높은 매체 S/N비를 가졌다.
도 12는 20㎚ 내지 150㎚의 막 두께를 갖는 수직 자화막(118)에 대한 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한 그래프이다. 도 13은 20㎚ 내지 150㎚의 막 두께를 갖는 수직 자화막(118)에 대한 보자성을 도시한 표이다. 지금부터, 도 2, 도 12 및 도 13을 참조하여 설명된다.
모든 기록 밀도에 걸쳐서, MN은 수직 자화막(118)의 막 두께가 감소함에 따라 감소하였다. 50㎚ 이외에는, MN은 기록 밀도가 증가함에 따라 증가했다는 것이 밝혀졌다. 50㎚ 두께는 천이 크기를 유발시키는 표면 상에 그레인 크기의 성장을 억제하는데 충분히 얇은 것으로 생각된다. 20㎚ 두께는 다른 4개의 막 두께보다 상당히 낮은 보자성 및 기록 밀도와는 상관없이 상당히 높은 NMN을 나타냈다. 더욱이, (001) 회절의 록킹(rocking) 곡선은, 너무 불충분하기 때문에 20㎚ 두께의 수직 자화막(118)에 대해 측정될 수 없었다. 상기 사실들로부터, 20㎚ 두께의 수직 자화막(118)은 대부분 초기층으로 구성되는 것으로 생각된다.
도 14는 매체 S/N비의 수직 자기의 막 두께 의존성을 도시한 그래프이다. 지금부터, 도 2 및 도 14를 참조하여 설명된다.
매체 S/N비는 수직 자화막(118)의 막 두께가 50㎚로 감소함에 따라 증가한다. 50㎚ 두께의 수직 자화막(118)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)는 150㎚ 두께의 수직 자화막(118)을 갖는 것보다 4㏈ 정도 높은 매체 S/N비를 나타냈다. 20㎚ 두께의 수직 자화막(118)을 갖는 수직 자기 기록 매체(110)는 다른 것들보다 주목할 만하게 낮은 매체 S/N비를 나타냈다.
따라서, 매체 S/N비는, 수직 자화막(118)이 감소함에 따라 MN이 판독 출력 전압보다 빠르게 감소하므로 선정된 막 두께까지는 증가한다. 그러나, 수직 자화막(118)의 막 두께를 점유하는 초기층의 비율은 수직 자화막(118)의 막 두께가 감소함에 따라 증가한다. 따라서, 수직 자화막(118)이 상기 선정된 막 두께보다 얇을 때, 판독 출력 전압이 주목할 만하게 감소되는 것으로 생각된다. 즉, 수직 자화막(118)의 초기층 두께는 적어도 20㎚이다.
더욱이, 수직 자화막(118)의 수직 배향은 수직 자화막(118) 바로 아래 Ti막 또는 비-자기 CoCr막을 삽입함으로써 더욱 개선된다.
본 발명의 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에 따르면, 하부 연자성막의 표면 평활성이 기판과 하부 연자성막 사이에 Cr막을 삽입함으로써 주목할 만하게 개선될 수 있기 때문에, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성을 개선할 수 있다. 따라서, 매체 노이즈를 감소시키고, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 개선할 수 있다.
더욱이, Ti막 또는 비-자기 CoCr막은 하부 연자성막과 수직 자화막 사이에 삽입될 수 있으므로, 수직 자화막의 수직 배향을 더욱 개선할 수 있다.
지금부터, 제2 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정의 실시예 및 예가 설명된다.
도 15는 본 발명에 따른 제2 수직 자기 기록 매체의 제1 실시예를 도시한 개략도이다. 지금부터, 이 도면을 참조하여 설명된다.
본 실시예의 수직 자기 기록 매체(210)는 기판(212) 상에 평활성 제어막(214), 하부 연자성막(216), 및 수직 자화막(218)을 순서대로 형성함으로써 형성된다. 평활성 제어막(214)은, 예를 들면, C막, Ti막 또는 C, Ti 및 Cr중 적어도 하나를 함유한 합금막이다. 하부 연자성막(216)은, 예를 들면, FeSiAl막 또는 FeTaN막이다. 수직 자화막(118)은, 예를 들면, CoCrTa막이다. 평활성 제어막(214)은, 예를 들면, 하부 연자성막(216)의 표면 평활성, 및 수직 자화막(218)의 표면 평활성 및 수직 배향을 개선하는 역할을 한다.
본 발명의 예들은 다음에서 설명된다. 다음에서, 수직 자기 기록 매체는 단지 "매체"라고 하며, 본 발명에 따른 수직 자기 기록 매체는 "발명의 매체"라고 하며, 비교하기 위한 수직 자기 기록 매체는 "비교 매체"라 한다. 더욱이, "표면 거칠기 Ra"는 막 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기를 의미한다.
[예 1]
10㎚ 및 20㎚ 두께를 갖는 C막은 스퍼터링 공정에 의하여 6인치 직경을 갖는 C(3N) 타겟을 사용하여 2.5인치 유리 기판 상에 형성되었다. 막 형성 조건은 초기 진공 5x10-7mTorr 하에서 공급 전력 0.5㎾, 아르곤 가스 압력 4mTorr, 및 막 형성 속도 3㎚/s이었다. 그 다음, FeSiAl막은 6인치 직경을 갖는 Fe85Si9.6Al5.4(wt%) 타겟을 사용하여 동일한 막 형성 조건 하에서 각각의 매체 상에 520㎚ 두께로 형성되었다. 다음으로, CoCrTa막은 Co78Cr19Ta3(at%) 타겟을 사용하여 동일한 막 형성 조건 하에서 각각의 매체 상에 100㎚로 형성되었다. 여기서, 10㎚ C막 및 20㎚ C막으로 삽입된 매체는 각각 발명의 매체 A1 및 비교 매체 A2라고 한다.
hcp (002)의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 A1 및 비교 매체 A2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 16은 그 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. C막의 표면 평활성이 C막의 두께를 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선될 수 있으며, 그 결과 FeSiAl막의 표면 거칠기를 개선할 수 있다는 것을 알 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 7.1에서 4.2로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 A1 및 비교 매체 A2는 ID/MR 복합 헤드에 의해 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 여기서, 기록 트랙 폭은 4㎛, 판독 트랙 폭은 3㎛, 기록 갭 길이는 0.4㎛이고, 판독 갭 길이는 0.32㎛이었다. 더욱이, 평가는 기록 전류 10mAop, 감지 전류 12mA, 선형 속도 12.7㎧, 비행 높이 45㎚, 및 노이즈 대역 45㎒의 조건 하에서 수행되었다.
도 17은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 A1은, 모든 기록 밀도에서 비교 매체 A2보다 낮은 매체 노이즈를 갖기 때문에 매우 탁월한 노이즈 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 표면 평활성이 C막의 막 두께를 감소시킴으로써 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 수직 자화막의 초기층의 두께는 감소될 수 있으므로 낮은 노이즈가 달성될 수 있는 것으로 생각된다. FeSiAl막은, 도메인 구조가 본래 거의 검출되지 않기 때문에 도메인 벽의 이동으로 인한 노이즈가 거의 발생하지 않는다는 장점을 갖는다.
도 18은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 A1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 A2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있어, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 수직 자화막의 수직 배향의 개선이 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어내는 것으로 생각된다.
도 19는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 A1이 모든 기록 밀도에서 비교 매체 A2보다 1 내지 3㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 우수한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 A1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 20 및 도 21은 C막의 막 두께와 표면 거칠기 Ra, 및 C막의 두께가 1 내지 20㎚ 사이에서 변할 때의 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. Ra는, C막의 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과하면 급속히 증가한다는 것을 알 수 있다. 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란이 발생하기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰된다. 더욱이, Ra는, Cr막의 막 두께가 1 내지 2㎚로 너무 얇아지면 증가한다. 균일한 막이 1 내지 2㎚의 막 두께로 기판 상에 형성되지 않으므로, 아일랜드 구조가 표면 평활성을 저하시킬 수 있는 것으로 생각된다. 매체 노이즈의 증가는 또한 이에 따라 관찰된다.
[예 2]
예 1에서 C 대신에 Ti를 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 B1 및 비교 매체 B2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 B1 및 비교 매체 B2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 예 1과 유사한 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 22는 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를도시한다. 도 22로부터 알 수 있듯이, Ti막의 표면 평활성은 Ti막의 두께를 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선되어, FeSiAl막의 표면 거칠기는 개선될 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 7.5에서 4.6으로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 B1 및 비교 매체 B2는 예 1과 유사한 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 23은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 발명의 매체 B1은, 모든 기록 밀도에서 비교 매체 B2보다 낮은 매체 노이즈를 갖기 때문에 매우 탁월한 노이즈 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Ti막의 막 두께를 감소시킴으로써 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 수직 자화막의 초기층의 두께는 감소될 수 있으므로, 낮은 노이즈가 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 24는 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 발명의 매체 B1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 B2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있어, 그 결과 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 도 22에 도시된 바와 같이, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 25는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 발명의 매체 B1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 B2보다 1 내지 2㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 B1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 26 및 도 27은 Ti막의 막 두께와 표면 거칠기 Ra, 및 Ti막이 1 내지 20㎚ 사이에서 변할 때의 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. Ra는, Ti막의 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과하면 급속히 증가한다는 것을 알 수 있다. 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란이 발생하기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰된다. 더욱이, Ra는, Ti막의 막 두께가 1 내지 2㎚로 너무 얇아지면 증가한다. 균일한 막이 1 내지 2㎚의 막 두께로 기판 상에 형성되지 않으므로, 아일랜드 구조가 표면 평활성을 저하시킬 수 있는 것으로 생각된다. 매체 노이즈의 증가는 또한 이에 따라 관찰된다.
[예 3]
예 1에서 C 대신에 Cr80Ti10C10(at%)를 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 C1 및 비교 매체 C2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 C1 및 비교 매체 C2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 예 1과 유사한 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 28은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 28로부터 알 수 있듯이, Ti막의 표면 평활성은 Ti막의 두께를 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선되어, FeSiAl막의 표면 거칠기는 개선될 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 7.0에서 4.2로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
발명의 매체 C1 및 비교 매체 C2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 29는 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 발명의 매체 C1은, 모든 기록 밀도에서 비교 매체 C2보다 낮은 매체 노이즈를 갖기 때문에 매우 탁월한 노이즈 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 CrTiC막의 막 두께를 감소시킴으로써 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 수직 자화막의 초기층의 두께가 감소될 수 있으므로, 낮은 노이즈가 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 30은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 C2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있어, 그 결과 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 도 28로부터 알 수 있듯이, 수직 자화막의 수직 배향의 개선이 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 31은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 예 1과 유사하게, 발명의 매체 C1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 C2보다 3 내지 8㏈ 정도 양호한 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 C1을 사용함으로써 용이하게달성될 수 있다.
도 32 및 도 33은 CrTiC막의 막 두께와 표면 거칠기 Ra, 및 CrTiC막 두께가 1 내지 20㎚ 사이에서 변할 때의 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. Ra는, CrTiC막의 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과하면 급속히 증가한다는 것을 알 수 있다. 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰된다. 더욱이, Ra는, CrTiC막의 막 두께가 1 내지 2㎚로 너무 얇아지면 증가한다. 균일한 막이 1 내지 2㎚의 막 두께로 기판 상에 형성되지 않으므로, 아일랜드 구조가 표면 평활성을 저하시킬 수 있는 것으로 생각된다. 매체 노이즈의 증가는 또한 이에 따라 관찰된다.
[예 4]
Cr80Ti20막 및 FeSiAl막이 막 형성시 공급 전력 0.5㎾(막 형성 속도 13㎚/s) 및 1㎾(막 형성 속도 25㎚/s)로 형성되며, 예 1에서 10㎚ C막 대신에 10㎚ Cr80Ti20(at%)막을 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 D1 및 비교 매체 D2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 D1 및 비교 매체 D2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 예 1과 유사한 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 34는 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 34로부터 알 수 있듯이, Cr80Ti20및 FeSiAl막의 표면 평활성은Cr80Ti20및 FeSiAl막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선된다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 10.2에서 4.1로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 D1 및 비교 매체 D2는 ID/MR 복합 헤드에 의해 예 1과 유사한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 35는 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 D1이 모든 기록 밀도에서 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 D2보다 매우 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr80Ti20및 FeSiAl막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 Cr80Ti20및 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 그 결과 낮은 노이즈가 예 1과 유사하게 달성될 수 있다는 것으로 생각된다.
도 36은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 D1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 D2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 1과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 37은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 D1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 D2보다 1 내지 4㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 D1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 38 및 도 39는, 막 형성 속도가 0.1㎚/s 내지 25㎚/s 사이에서 변경될 때의 Cr80Ti20막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때, 결정 그레인이 막 형성 속도의 증가로 인해 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 5]
Cr50Ti50및 FeSiAl막의 막 형성 조건이 4 및 20mTorr의 아르곤 가스 압력이며, 예 1에서 10㎚ C막 대신에 10㎚ Cr50Ti50(at%)막을 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 E1 및 비교 매체 E2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 E1 및 비교 매체 E2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 예 1과 유사한 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 40은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 40으로부터 알 수 있듯이, Cr50Ti50및 FeSiAl막의 표면 평활성은 Cr50Ti50및 FeSiAl막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선된다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 11.7에서 4.3으로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 E1 및 비교 매체 E2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 41은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 E1이 모든 기록 밀도에서 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 E2보다 매우 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr50Ti50및 FeSiAl막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 Cr50Ti50및 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 그 결과 낮은 노이즈가 예 1과 유사하게 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 42는 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 E1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 E2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있어, 그 결과 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 1과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 43은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 E1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 E2보다 1 내지 2㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 E1을 사용함으로써 용이하게달성될 수 있다.
도 44 및 도 45는, 아르곤 가스 압력이 5 내지 40mTorr 사이에서 변경될 때의 Cr50Ti50막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, Cr50Ti50막의 막 형성시 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때, 태퍼된 필라 구조(tapered pillar structure)가 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 6]
Cr90Ti10및 FeTaN막이 막 형성시 공급 전력 0.5㎾(막 형성 속도 13㎚/s) 및 1㎾(막 형성 속도 25㎚/s)로 형성되며, 예 1에서 10㎚ C막 및 FeSiAl막 대신에 10㎚ Cr90Ti10(at%)막, 및 FeTaN막을 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 F1 및 비교 매체 F2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 F1 및 비교 매체 F2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 예 1과 유사한 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 46은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 46으로부터 알 수 있듯이, Cr90Ti10및 FeTaN막의 표면 평활성은 Cr90Ti10및 FeTaN막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선된다. 그 다음, FeTaN막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 9.9에서 4.2로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 F1 및 비교 매체 F2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 47은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 F1이 모든 기록 밀도에서 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 F2보다 매우 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr90Ti10및 FeTaN막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 Cr90Ti10및 FeTaN막에 대해 개선됨에 따라, 그 결과 낮은 노이즈가 예 1과 유사하게 달성될 수 있다는 것으로 생각된다.
도 48은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 F1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 F2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 1과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어내는 것으로 생각된다.
도 49는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 F1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 F2보다 2 내지 4㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 F1을 사용함으로써 용이하게달성될 수 있다.
도 50 및 도 51은, 막 형성 속도가 0.1 내지 25㎚/s 사이에서 변경될 때의Cr90Ti10막의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 7]
Ti90C50및 FeTaN막의 막 형성 조건이 4 및 20mTorr의 아르곤 가스 압력이며, 예 1에서 10㎚ C막 대신에 10㎚ Ti90C10(at%)막을 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 G1 및 비교 매체 G2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 G1 및 비교 매체 G2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 57은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 57로부터 알 수 있듯이, Ti90C10및 FeTaN막의 표면 평활성은 Ti90C10및 FeTaN막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선될 수 있다. 그 다음, FeTaN막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 15.6에서 3.9로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 1과 유사하게, 발명의 매체 G1 및 비교 매체 G2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 53은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 G1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 G2보다 훨씬 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 거칠기가 Ti90C10및 FeTaN막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 Ti90C10및 FeTaN막에 대해 개선됨에 따라, 그 결과 낮은 노이즈가 예 1과 유사하게 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 54는 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 G1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 G2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 1과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 55는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 G1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 G2보다 2 내지 6㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 G1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 56 및 도 57은, 아르곤 가스 압력이 0.5 내지 40mTorr 사이에서 변경될때의 Ti90C10막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, Ti90C10의 막 형성시 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때, 태퍼된 필라 구조가 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에 따르면, 하부 연자성막의 표면 평활성은 기판과 하부 연자성막 간의 평활성 제어막을 삽입함으로써 주목할 만하게 개선될 수 있으므로, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성은 개선될 수 있다. 따라서, 매체 노이즈는 감소되므로, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선될 수 있다.
지금부터, 본 발명의 제3 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정의 실시예 및 예가 설명된다.
도 58은 본 발명에 따른 제3 수직 자기 기록 매체의 제1 실시예를 도시한 개략도이다. 지금부터, 이 도면을 참조하여 설명된다.
본 실시예의 수직 자기 기록 매체(310)는 기판(312) 상에 Cr막(314), 하부 연자성막(316), 및 수직 자화막(318)을 순서대로 형성함으로써 형성된다. Cr막의 막 두께 t는 10㎚ 내지 17㎚이며, 바람직하게는 2㎚ 내지 15㎚이다. 하부 연자성막(316)은, 예를 들면, FeSiAl 또는 FeTaN막이다. 수직 자화막(318)은, 예를 들면, CoCrTa막이다. Cr막(314)은 하부 연자성막(316)의 표면 평활성, 및 수직 자화막(318)의 표면 평활성 및 수직 배향을 개선하는 역할을 한다.
본 발명의 예가 다음에서 설명된다. 다음에서, 수직 자기 기록 매체는 "매체"라 하며, 본 발명에 따른 수직 자기 기록 매체는 "발명의 매체"라 하고 비교하기 위한 수직 자기 기록 매체는 "비교 매체"라 한다. 더욱이, "표면 거칠기 Ra"는 막 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기를 의미한다.
[예 8]
10㎚ 및 20㎚의 두께를 갖는 Cr막은 스퍼터링 공정에 의해 6인치 직경을 갖는 Cr(3N) 타겟을 사용하여 2.5인치 유리 기판 상에 형성되었다. 막 형성 조건은 초기 진공 5x10-7mTorr 하에서 공급 전력 0.5㎾, 아르곤 가스 압력 4mTorr 및 막 형성 속도 3㎚/s이었다. 그 다음, FeSiAl막은 6인치 직경을 갖는 Fe85Si9.6Al5.4(wt%) 타겟을 사용하여 동일한 막 형성 조건 하에서 각 매체 상에 520㎚로 형성되었다. 다음에, CoCrTa막은 Co78Cr19Ta3(at%) 타겟을 사용하여 동일한 막 형성 조건 하에서 각 매체 상에 100㎚로 형성되었다. 여기서, 10㎚ Cr막 및 20㎚ Cr막으로 삽입된 매체는 각각 발명의 매체 AA1 및 비교 매체 AA2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 AA1 및 비교 매체 AA2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 59는 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. Cr막의 표면 평활성이 Cr막의 막 두께를 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선되며,그 결과 FeSiAl막의 표면 거칠기를 개선할 수 있다는 것을 알 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 7.0에서 3.9로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
발명의 매체 AA1 및 비교 매체 AA2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 여기서, 기록 트랙 폭은 4㎛, 판독 트랙 폭은 3㎛, 기록 갭 길이는 0.4㎛이고 판독 갭 길이는 0.32㎛이었다. 더욱이, 평가는 기록 전류 10mAop, 감지 전류 12㎃, 원주 속도 12.7㎧, 비행 높이 45㎚, 및 노이즈 대역 45㎒의 조건 하에서 수행되었다.
도 60은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 AA1이, 모든 기록 밀도에서 비교 매체 AA2보다 낮은 매체 노이즈를 갖기 때문에 매우 탁월한 노이즈 특성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 즉, 수직 자화막의 초기층의 막 두께는, FeSiAl막의 표면 평활성이 Cr막 두께의 감소로 인해 개선될 수 있으므로, 낮은 노이즈가 달성될 수 있는 것으로 생각된다. FeSiAl막은, 도메인 구조가 본래 거의 검출되지 않으므로 도메인 벽의 이동으로 인한 노이즈가 거의 발생하지 않는다는 장점을 갖는다.
도 61은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 AA1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 AA2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 도 59에 도시된 바와 같이, 수직 자화막의 수직 배향의개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 62는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 AA1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 AA2보다 2 내지 8㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 AA1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 63 및 도 64는, Cr막 두께가 1 내지 20㎚ 사이에서 변경될 때의 Cr막의 막 두께와 표면 거칠기, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. Ra는, Cr막의 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과하면 급속히 증가한다는 것을 알 수 있다. 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다. 더욱이, Ra는, Cr막의 막 두께가 1 내지 2㎚로 너무 얇아지면 증가한다. 균일한 막이 1 내지 2㎚의 막 두께로 기판 상에 형성되지 않으므로, 아일랜드 구조가 표면 평활성을 저하시킬 수 있는 것으로 생각된다. 매체 노이즈의 증가는 이에 따라 역시 관찰된다.
[예 9]
예 8에서의 것 대신에 아르곤 가스 압력이 4 및 20mTorr인 Cr 및 FeSiAl막의 막 형성 조건 하에서 형성된 매체는 각각 발명의 매체 BB1 및 비교 매체 BB2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 예 8과 유사하게 발명의 매체 BB1 및 비교 매체 BB2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 65는 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 65로부터 알 수 있듯이, Cr 및 FeSiAl막의 표면 평활성은 Cr 및 FeSiAl막의 막 형성에서의 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선될 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 15.6에서 3.9로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 8과 유사하게, 발명의 매체 BB1 및 비교 매체 BB2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 66은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 BB1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 BB2보다 훨씬 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr 및 FeSiAl막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 Cr 및 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 그 결과 낮은 노이즈가 예 8에서와 같이 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 67은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 BB1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 BB2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 8과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 68은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 BB1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 BB2보다 2 내지 8㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 BB1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 69 및 도 70은, 아르곤 가스 압력이 0.5 내지 40mTorr 사이에서 변경될 때의 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, Cr의 막 형성시 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때, 태퍼된 필라 구조가 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 10]
Cr 및 FeSiAl막이 공급 전력 0.5㎾(막 형성 속도 13㎚/s) 및 1㎾(막 형성 속도 25㎚/s)로 형성되는 매체는 각각 발명의 매체 CC1 및 비교 매체 CC2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 예 8과 유사하게 발명의 매체 CC1 및 비교 매체 CC2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 71은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기Ra를 도시한다. 도 71로부터 알 수 있듯이, Cr 및 FeSiAl막의 표면 평활성은 Cr 및 FeSiAl막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 개선될 수 있다. 그 다음, FeSiAl막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 9.9에서 3.9로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 8과 유사하게, 발명의 매체 CC1 및 비교 매체 CC2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 72는 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 CC1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 CC2보다 매우 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr 및 FeSiAl막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 Cr 및 FeSiAl막에 대해 개선됨에 따라, 표면 평활성은 Cr 및 FeSiAl막에 대해 주목할 만하게 개선되므로, 낮은 노이즈가 예 8에서와 같이 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 73은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 CC1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 CC2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 8과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 74는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 CC1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 CC2보다 1 내지 6㏈ 정도 양호한 매체S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 CC1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 75 및 도 76은 Cr막이 0.1 내지 25㎚/s 사이에서 변경될 때의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 11]
예 8에서의 FeSiAl막 대신에 FeTaN막을 사용하는 발명의 매체 AA1 및 비교 매체 AA2에 대응하는 매체는 각각 발명의 매체 DD1 및 비교 매체 DD2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 발명의 매체 DD1 및 비교 매체 DD2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 77은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 예 8에 대해 설명된 바와 같이, Cr막의 표면 평활성은 Cr막의 막 두께를 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선된다. 그 다음, FeTaN막의 표면 평활성이 이 개선으로 개선될 수 있다는 것을 알 수 있다. 그 다음, 예 8과 유사하게, FeTaN막의 표면 거칠기가 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은6.8에서 3.6으로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 8과 유사하게, 발명의 매체 DD1 및 비교 매체 DD2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 78은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 DD1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 DD2보다 훨씬 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 예 8과 유사하게, 표면 평활성이 Cr막의 막 두께를 감소시킴으로써 FeSiN막에 대해 개선됨에 따라, 막 두께는 수직 자화막의 초기층에 대해 감소될 수 있으므로, 낮은 노이즈가 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 79는 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 DD1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 DD2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있어, 그 결과 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 8과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 80은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 DD1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 DD2보다 2 내지 5㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 DD1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 81 및 도 22는, Cr막 두께가 1 내지 20㎚ 사이에서 변경될 때의 Cr막의막 두께와 표면 거칠기 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. Ra는, Cr막의 막 두께가 15 내지 17㎚을 초과하면 급속히 증가한다는 것을 알 수 있다. 막 두께가 15 내지 17㎚를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다. 더욱이, Ra는, Cr막의 막 두께가 1 내지 2㎚로 너무 얇아지면 증가한다. 균일한 막이 1 내지 2㎚의 막 두께로 기판 상에 형성되지 않으므로, 아일랜드 구조가 표면 평활성을 저하시키게 된다. 매체 노이즈의 증가는 또한 이에 따라 관찰된다.
[예 12]
아르곤 가스 압력이 Cr 및 FeTaN에 대해 4 및 20mTorr인 막 형성 조건 하에서 예 8에서의 FeSiAl 대신에 FeTaN을 사용하여 형성된 매체는 각각 발명의 매체 EE1 및 비교 매체 EE2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 예 8과 유사하게 발명의 매체 EE1 및 비교 매체 EE2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 83은 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 83으로부터 알 수 있듯이, Cr 및 FeTaN막의 표면 평활성은 Cr 및 FeTaN막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선될 수 있다. 그 다음, FeTaN막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 12.6에서 3.6으로 감소되며, 수직 자화막의수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 8과 유사하게, 발명의 매체 EE1 및 비교 매체 EE2는 ID/MR 복합 헤드에 의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 84는 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 EE1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 EE2보다 훨씬 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr 및 FeTaN막의 막 형성시 아르곤 가스 압력을 감소시킴으로써 Cr 및 FeTaN막에 대해 개선됨에 따라, 표면 평활성은 Cr 및 FeTaN막에 대해 주목할 만하게 개선되므로, 낮은 노이즈가 예 8에서와 같이 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 85는 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 EE1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 EE2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 8과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어내는 것으로 생각된다.
도 86은 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 EE1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 EE2보다 2 내지 8㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 EE1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 87 및 도 88은, 아르곤 가스 압력이 0.5 내지 40mTorr 사이에서 변경될때의 Cr막의 막 형성시 아르곤 가스 압력과 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, Cr의 막 형성시 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 아르곤 가스 압력이 20 내지 30mTorr을 초과할 때, 태퍼된 필라 구조가 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
[예 13]
Cr 및 FeTaN막이 공급 전력 0.5㎾(막 형성 속도 13㎚/s) 및 1㎾(막 형성 속도 25㎚/s)로 형성되며, 예 8에서의 FeSiAl막 대신에 FeTaN막을 사용하는 매체는 각각 발명의 매체 FF1 및 비교 매체 FF2라 한다.
hcp (002) 피크의 록킹 곡선(△θ50)의 1/2-폭값은 예 8과 유사하게 발명의 매체 FF1 및 비교 매체 FF2의 수직 자화막의 수직 배향을 조사하기 위해 X-선 회절을 사용함으로써 결정되었다. 도 89는 그들 값들과 함께 각 매체의 표면 거칠기 Ra를 도시한다. 도 89로부터 알 수 있듯이, Cr 및 FeTaN막의 표면 평활성은 Cr 및 FeTaN막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 주목할 만하게 개선될 수 있다. 그 다음, FeTaN막의 표면 평활성이 개선됨에 따라, CoCrTa막의 hcp (002) 피크의 록킹 곡선의 1/2-폭값은 10.9에서 3.6으로 감소되며, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성의 개선을 이끌어낸다는 것을 알 수 있다.
예 8과 유사하게, 발명의 매체 FF1 및 비교 매체 FF2는 ID/MR 복합 헤드에의한 판독 및 기록에 대해 실험되었다. 도 90은 매체 노이즈의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 FF1이 모든 기록 밀도에서 보다 낮은 매체 노이즈를 갖고, 비교 매체 FF2보다 매우 탁월한 노이즈 특성인 것을 알 수 있다. 즉, 표면 평활성이 Cr 및 FeTaN막의 막 형성시 공급 전력을 감소시킴으로써 Cr 및 FeTaN막에 대해 개선됨에 따라, 표면 평활성은 Cr 및 FeTaN막에 대해 주목할 만하게 개선되므로, 낮은 노이즈가 예 8에서와 같이 달성될 수 있는 것으로 생각된다.
도 91은 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 발명의 매체 FF1에서, 출력의 감쇠율은 기록 밀도가 증가함에 따라 비교 매체 FF2보다 지연되므로, 높은 출력이 보다 높은 기록 밀도로 유지될 수 있으므로, 보다 높은 기록 밀도가 용이하게 달성될 수 있다. 예 8과 유사하게, 수직 자화막의 수직 배향의 개선은 출력의 기록 밀도 의존성의 개선을 이끌어낸다는 것으로 생각된다.
도 92는 매체 S/N비의 기록 밀도 의존성을 도시한다. 상기로부터, 발명의 매체 FF1은 모든 기록 밀도에서 비교 매체 FF2보다 1 내지 10㏈ 정도 양호한 매체 S/N비를 가지므로, 높은 기록 밀도를 수반하는 자기 디스크 매체로서 탁월한 매체인 것을 알 수 있다. 즉, 높은 기록 밀도는 발명의 매체 FF1을 사용함으로써 용이하게 달성될 수 있다.
도 93 및 도 94는 Cr막이 0.1 내지 25㎚/s 사이에서 변경될 때의 막 형성 속도와 Ra, 및 매체 노이즈 간의 관계를 도시한다. 이는 Ra가, 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때 급속히 증가한다는 것으로 명확해진다. 막 형성 속도가 18 내지 20㎚/s를 초과할 때, 결정 그레인이 막 표면 상에 성장함에 따라 표면 평활성의 외란을 발생시키기 때문인 것으로 생각된다. 따라서, 매체 노이즈의 급속한 증가가 관찰되는 것으로 생각된다.
본 발명의 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 공정에 따르면, 하부 연자성막의 표면 평활성이 기판과 하부 연자성막 사이에 특정 막 두께를 갖는 Cr막을 삽입함으로써 주목할 만하게 개선될 수 있기 때문에, 수직 자화막의 수직 배향 및 표면 평활성을 개선할 수 있다. 따라서, 매체 노이즈가 감소될 수 있으므로, 판독 출력 전압의 기록 밀도 의존성은 개선될 수 있다.

Claims (60)

  1. 하부 연자성막(soft magnetic underlayer film), 및 수직 자화막(perpendicular magnetizing film) -상기 막들은 기판 상에 기재된 순서대로 형성됨- 을 포함한 수직 자기 기록 매체(perpendicular magnetic recording medium)에 있어서,
    C 또는 Ti로 이루어진 평활성 제어막(smoothness control film)이 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입되고,
    상기 하부 연자성막은 FeSiAl막 또는 FeTaN막인 수직 자기 기록 매체.
  2. 하부 연자성막, 및 수직 자화막 -상기 막들은 기판 상에 기재된 순서대로 형성됨- 을 포함한 수직 자기 기록 매체에 있어서,
    Cr, Ti 및 C중 적어도 하나를 함유한 합금으로 이루어진 평활성 제어막이 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입되고,
    상기 하부 연자성막은 FeSiAl막 또는 FeTaN막인 수직 자기 기록 매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 2㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 2㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.9㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.9㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.5㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.5㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 1㎚ 이상 17㎚ 미만의 막 두께를 갖는 수직 자기 기록 매체.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 1㎚ 이상 17㎚ 미만의 막 두께를 갖는 수직 자기 기록 매체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 2㎚ 이상 15㎚ 이하의 막 두께를 갖는 수직 자기 기록 매체.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 2㎚ 이상 15㎚ 이하의 막 두께를 갖는 수직 자기 기록 매체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 20mTorr 미만의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  14. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 20mTorr 미만의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 18mTorr 이하의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 18mTorr 이하의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  18. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  20. 제2항에 있어서,
    상기 평활성 제어막은 18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  21. 제13항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체.
  23. 제13항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20mTorr 미만의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막(smoothness control film)을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  24. 제14항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20mTorr 미만의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  25. 제15항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18mTorr 이하의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  26. 제16항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18mTorr 이하의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  27. 제17항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  28. 제18항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  29. 제19항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  30. 제20항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 상기 평활성 제어막을 형성하는 단계,
    상기 평활성 제어막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  31. 제13항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  32. 제14항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  33. 하부 연자성막(soft magnetic underlayer film), 및 수직 자화막(perpendicular magnetizing film) -상기 막들은 기판 상에 기재된 순서대로형성됨- 을 포함한 수직 자기 기록 매체(perpendicular magnetic recording medium)에 있어서,
    1㎚ 이상 17㎚ 미만의 막 두께를 갖는 Cr막이 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입되고,
    상기 하부 연자성막은 FeSiAl막 또는 FeTaN막인 수직 자기 기록 매체.
  34. 하부 연자성막, 및 수직 자화막 -상기 막들은 기판 상에 기재된 순서대로 형성됨- 을 포함한 수직 자기 기록 매체에 있어서,
    2㎚ 이상 15㎚ 이하의 막 두께를 갖는 Cr막이 상기 기판과 상기 하부 연자성막 사이에 삽입되고,
    상기 하부 연자성막은 FeSiAl막 또는 FeTaN막인 수직 자기 기록 매체.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 2㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  36. 제34항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 2㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  37. 제33항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.9㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  38. 제34항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.9㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  39. 제33항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.5㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  40. 제34항에 있어서,
    상기 하부 연자성막의 표면 상의 중심선 상의 평균 거칠기는 0.5㎚ 이하인 수직 자기 기록 매체.
  41. 제33항에 있어서,
    상기 Cr막은 20mTorr 미만의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  42. 제34항에 있어서,
    상기 Cr막은 20mTorr 미만의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  43. 제33항에 있어서,
    상기 Cr막은 18mTorr 이하의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  44. 제34항에 있어서,
    상기 Cr막은 18mTorr 이하의 가스 압력 하에서 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  45. 제33항에 있어서,
    상기 Cr막은 20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  46. 제34항에 있어서,
    상기 Cr막은 20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  47. 제33항에 있어서,
    상기 Cr막은 18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  48. 제34항에 있어서,
    상기 Cr막은 18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 스퍼터링에 의해 형성되는 수직 자기 기록 매체.
  49. 제33항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체.
  50. 제34항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체.
  51. 제41항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20mTorr 미만의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막(soft magnetic underlayer film)을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막(perpendicular magnetizingfilm)을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  52. 제42항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20mTorr 미만의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  53. 제43항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18mTorr 이하의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  54. 제44항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18mTorr 이하의 가스 압력 하에서, 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  55. 제45항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 하부 상기 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  56. 제46항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    20㎚/s 미만의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  57. 제47항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  58. 제48항에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 공정에 있어서,
    18㎚/s 이하의 막 형성 속도로 상기 기판 상에 Cr막을 스퍼터링에 의해 형성하는 단계,
    상기 Cr막 상에 상기 하부 연자성막을 형성하는 단계, 및
    상기 하부 연자성막 상에 상기 수직 자화막을 형성하는 단계
    를 포함하는 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  59. 제51항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
  60. 제52항에 있어서,
    상기 스퍼터링 막 형성에 사용되는 가스는 아르곤인 수직 자기 기록 매체의 제조 공정.
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