KR100819410B1 - 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치 - Google Patents

수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기둥 형상 그래뉼러(granular) 구조를 갖는 기록층을 구비한 수직 자기 기록 매체에서, 양호한 자성 입자의 입경 분포 및 균일하게 배치된 자성 입자를 갖는 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 기억 장치를 제공한다.
기판(11)과, 기판(11) 위에 연자성 배접층(12), 시드(seed)층(13), 하지층(14), 기록층(15), 보호막(16) 및 윤활층(18)을 순서대로 적층한 구성으로 하고, 하지층(14)은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 결정 입자와 결정 입자 끼리를 서로 이격(離隔)하는 공극부로 구성하여, 결정 입자를 고립화한다. 하지층(14)의 하지로서 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어진 연속막을 더 설치하여도 좋다.
수직 자기 기록 매체, 자기 기억 장치, 연자성 배접층, 시드층, 하지층, 비고용상, 결정 배향성, 자기 헤드

Description

수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치{PERPENDICULAR MAGNETIC RECORDING MEDIUM, METHOD OF PRODUCING THE SAME, AND MAGNETIC STORAGE DEVICE}
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 단면도.
도 2는 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 요부(要部)를 모식적으로 나타낸 확대도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 단면도.
도 4는 제 2 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 요부를 모식적으로 나타낸 확대도.
도 5는 실시예 1 및 실시예 2의 결정 배향(配向)을 나타낸 도면.
도 6은 실시예 1 및 실시예 2의 결정 배향을 나타낸 도면으로, (a)는 Ru층, (b)는 기록층의 로킹 커브(rocking-curve)를 나타내는 도면.
도 7은 실시예 2의 기록층의 자성 입자와 비고용상(非固溶相)을 나타낸 도면.
도 8은 도 7에 나타낸 자성 입자와 비고용상의 조성을 나타낸 도면.
도 9는 실시예 및 비교예의 수직 보자력(保磁力)과 중간층 막 두께의 관계를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 단면도.
도 11은 제 3 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 요부를 모식적으로 나타낸 확대도.
도 12는 본 발명의 제 4 실시형태의 자기 기억 장치의 요부를 나타낸 도면.
도 13은 자기 헤드의 개략 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10, 20, 43, 60 : 수직 자기 기록 매체
11 : 기판
12 : 연자성 배접층
13 : 시드층
14 : 하지층, 제 1 하지층
14a : 결정 입자
14b : 공극부
15 : 기록층
15a : 자성 입자
15b : 비고용상
16 : 보호막
18 : 윤활층
21 : 제 2 하지층
40 : 자기 기억 장치
48 : 자기 헤드
52 : 단자극형 기록 헤드
53 : GMR 소자
54 : 재생 헤드
61 : 입자 성장핵층
61a : 입자 성장핵
본 발명은 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법, 자기 기억 장치에 관한 것으로, 특히 자성 입자가 비자성 재료에 의해 이격된 자성층을 구비한 수직 자기 기록 매체에 관한 것이다.
자기 기억 장치, 예를 들어, 하드디스크 드라이브 장치는 1비트당 메모리 단가가 싸고, 대용량화를 꾀할 수 있는 디지털 신호 기록 장치이므로, 최근 퍼스널 컴퓨터 등에 대량으로 사용되고 있다. 또한, 디지털 음향 화상 관련 기기에서의 이용이 견인차 역할이 되어 비약적인 수요의 증대와 함께, 비디오 신호의 기록을 위해 하드디스크 드라이브 장치의 대용량화가 한층 더 요구되고 있다.
대용량화 및 저가격화를 양립하기 위해서는, 자기 기록 매체의 고기록 밀도화를 꾀함으로써 자기 기록 매체의 매수를 삭감하고, 그것에 따라 자기 헤드 수를 삭감하여, 부품 수의 삭감에 의해 저가격화를 꾀할 수 있다.
자기 기록 매체의 고기록 밀도화의 수법으로서, 고(高)분해능화와 저(低)노이즈화에 의한 신호대 잡음비(S/N비)의 향상을 들 수 있다. 저노이즈화는, 종래 기록층을 구성하는 자성 입자의 미세화와 자성 입자의 자기적인 고립화에 의해 촉진되어 왔다.
수직 자기 기록 매체는 기판 위에 연자성 재료로 이루어지는 연자성 배접층과, 그 위에 기록층이 적층되어 구성되어 있다. 기록층은 통상 CoCr기 합금으로 이루어지며, 기판을 가열한 상태에서 CoCr기 합금을 스퍼터링법에 의해 형성함으로써, Co가 풍부한 CoCr기 합금의 자성 입자와, 자성 입자의 입계(粒界)에 비자성인 Cr이 편석(偏析)하여 자성 입자 사이의 자기적인 고립화를 꾀하고 있다.
한편, 연자성 배접층은 재생 시에 자기 헤드에 유입되는 자속(磁束)의 자로(磁路)를 형성하고, 결정질 연자성 재료에서는 자구(磁區)의 형성에 의해 스파이크 노이즈를 발생시킨다. 그 때문에, 연자성 배접층은 자구를 형성하기 어려운 비정질 또는 미(微)결정체에 의해 구성되므로, 결정화를 회피하기 위해 기록층을 형성할 때의 가열 온도가 제한된다.
그래서, 자성 입자의 고립화를 꾀하고 고온의 가열 처리를 필요로 하지 않는 기록층으로서, CoCr기 합금으로 이루어지는 자성 입자를 SiO2의 비자성 모상(母相)에 의해 서로 이격된 기록층이 검토되고 있다. 또한, 자성 입자의 c축이 기판면에 수직 방향으로 성장한 기둥 형상 구조를 형성함과 동시에, 자성 입자를 거의 같은 간격으로 성장시키기 위해서 기록층의 하지에 Ru막을 형성하는 것이 제안되어 있다 (예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특개2003-217107호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특개2003-346334호 공보
그런데, 단순히 Ru막을 기록층의 하지로서 형성하면, 자성 입자는 Ru막의 결정 입자 표면에 결정 성장하므로, 결정 입자의 크기나 배치에 따라서는, 자성 입자끼리 결합하여 충분한 자성 입자의 고립화를 꾀할 수 없고, 자성 입자의 입경 분포가 증대하여, 그 결과 매체 노이즈가 증대하는 문제가 생긴다.
한편, 인접하는 자성 입자끼리를 거의 같은 거리에 형성하려면, Ru막의 아래쪽에 시드층을 마련하고, Ru막의 결정 입자 형성을 제어할 필요가 있다. 이 때문에, 복수의 시드층의 적층체가 종래에 필요하게 되어 시드층이 후막화(厚膜化)되어 버린다. 이것에 의해, 연자성 배접층과 기록층의 거리가 떨어져 기록 시에 필요한 헤드 자계가 증가하는 문제가 있다. 또한, 헤드 자계의 분포가 확대하고, 인접 트랙의 정보를 소거하게 되는 사이드 이레이즈 등의 퍼짐(spread) 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명은 상기 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기둥 형상 그래뉼러 구조를 갖는 기록층을 구비한 수직 자기 기록 매체에서, 양호한 자성 입자의 입경 분포 및 균일하게 배치된 자성 입자를 갖는 수직 자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 기억 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판과, 상기 기판 위에 형성된 연자성 배접층 과, 상기 연자성 배접층 위에 형성된 비정질 재료로 이루어지는 시드층과, 상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 하지층과, 상기 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 기록층은 기판면에 대하여 대략 수직 방향으로 자화(磁化) 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지며, 상기 하지층이 기판면에 대하여 수직 방향으로 성장하여 이루어지는 결정 입자와, 상기 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 하지층의 결정 입자가 공극부에 의해 서로 이격되어 성장하고 있으므로, 그 위에 형성되는 기록층의 자성 입자가 서로 이격되어 형성되고, 자성 입자의 입경 분포가 양호해져, 자성 입자 사이의 상호 작용을 억제 또는 균일화하여 매체 노이즈를 저감할 수 있으며, 그 결과, 고기록 밀도화가 가능해진다.
상기 시드층과 하지층 사이에 다른 하지층을 더 구비하고, 상기 다른 하지층은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 결정 입자와 상기 다른 결정 입자끼리 결정 입계부를 통하여 결합된 다결정막으로 구성되어도 좋다. 시드층과 하지층 사이에 결정 입자와 결정 입계부로 이루어지는 다른 하지층이 설치되어 있으므로, 하지층의 결정 입자의 결정 배향성이 촉진되어, 기록층의 자성 입자의 결정 배향성이 한층 더 향상된다. 그 결과, 다른 하지층과 하지층의 총 막 두께를 박막화(薄膜化)할 수 있고, 연자성 배접층과 기록층을 근접시킬 수 있다. 따라서, 기록할 때 필요한 헤드 자계를 저감함과 동시에 사이드 이레이즈 등의 퍼짐을 억제할 수 있다.
또한, 상기 시드층의 표면에 형성된 섬 형상의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층을 더 구비하고, 상기 다른 하지층은 다른 결정 입자가 입자 성장핵을 덮도록 형성되어 이루어지는 구성으로 해도 좋다. 섬 형상의 입자 성장핵이 시드층의 표면에 형성되어 있으므로, 다른 하지층의 다른 결정 입자가 입자 성장핵을 덮도록 결정 성장한다. 이와 같이 다른 결정 입자는 미리 형성된 입자 성장핵을 기점으로 하여 결정 성장하므로, 거의 동시에 성장을 시작한다. 그 결과, 다수의 다른 결정 입자 각각의 입자 직경이 거의 동일한 입자 직경(기판면에 대하여 평행한 단면에서의 결정 입자의 크기)으로 되고, 다른 결정 입자의 입자 직경의 균일화가 도모된다. 그리고, 하지층의 결정 입자는 다른 결정 입자 위에 결정 성장되고, 또한 결정 입자 위에 기록층의 자성 입자가 결정 성장하므로, 기록층의 자성 입자의 입자 직경 균일화가 도모된다. 따라서, 수직 자기 기록 매체는 양호한 자성 입자의 입자 직경 분포를 가지므로, 매체 노이즈가 보다 더 저감된다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 자기 헤드를 갖는 기록 재생 수단과, 상기 어느 하나의 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 수직 자기 기록 매체는 매체 노이즈가 저감되고, 또한 연자성 배접층과 기록층이 근접하여 형성되어 있으므로, 사이드 이레이즈 등의 퍼짐이 억제된다. 그 결과, 선기록 밀도 및 트랙 밀도의 향상을 꾀할 수 있어, 고밀도 기록화가 가능해진다.
본 발명의 그 밖의 관점에 따르면, 기판 위에 연자성 배접층과, 시드층과, 하지층과, 상기 기판 면에 대하여 대략 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지는 기록층이 순서대로 적층된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법으로서, 상기 연자성 배접층 위에 비정질 재료로 이루어지는 시드층을 형성하는 공정과, 상기 시드층 위에 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 하지층을 형성하는 공정과, 상기 하지층 위에 기록층을 형성하는 공정을 포함하며, 상기 하지층을 형성하는 공정이 스퍼터링법을 이용하여 퇴적(堆積) 속도를 0.1 ㎚/초 이상 2 ㎚/초 이하의 범위로, 또한 분위기 가스압을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 하지층을 스퍼터링법에 의해 상기 소정의 범위의 퇴적 속도 및 분위기 가스압으로 설정함으로써, 결정 입자와 결정 입자를 이격하는 공극부로 이루어지는 하지층을 형성할 수 있다. 그 결과, 자성 입자의 입경 분포가 양호해지고, 자성 입자 사이의 상호 작용을 억제 또는 균일화하여 기록층의 매체 노이즈를 저감할 수 있다.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태를 설명한다.
(제 1 실시형태)
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 개략 단면도이다. 도면 중, 먼저 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 첨부하여 설명을 생략한다.
도 1에 있어서, 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체(10)는 기판(11)과, 기판(11) 위에 연자성 배접층(12), 시드층(13), 하지층(14), 기록층(15), 보호 막(16) 및 윤활층(18)을 순서대로 적층한 구성으로 이루어지며, 하지층(14)을 구성하는 결정 입자가 서로 이격되어 형성되어 있다(도 2의 설명에서 상술함). 수직 자기 기록 매체(10)는 기록층(15)의 자성 입자가 하지층(14)의 결정 입자 위에 성장하므로, 자성 입자의 고립화가 촉진되고, 그 결과 매체 노이즈를 저감하고, 고기록 밀도화가 가능한 수직 자기 기록 매체(10)가 실현되고 있다.
기판(11)은 예를 들면 플라스틱 기판, 결정화 글라스 기판, 강화 글라스 기판, Si 기판, 알루미늄 합금 기판 등으로 구성되며, 수직 자기 기록 매체(10)가 테이프 형상인 경우는 폴리에스테르(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 내열성이 우수한 폴리이미드(PI) 등의 필름을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 기판 가열을 필요로 하지 않으므로, 이들의 수지제 기판을 이용할 수 있다.
연자성 배접층(12)은 예를 들어 막 두께가 50 ㎚ ∼ 2 ㎛이며, Fe, Co, Ni, Al, Si, Ta, Ti, Zr, Hf, V, Nb, C, B에서 선택된 적어도 1종류의 원소를 포함하는 비정질 또는 미결정의 합금, 또는 이들의 합금의 적층막으로 구성된다. 기록 자계를 집중시킬 수 있는 점에서는 포화 자속 밀도 Bs가 1.0T 이상인 연자성 재료가 바람직하다. 예를 들면, FeSi, FeAlSi, FeTaC, CoZrNb, CoCrNb, NiFeNb 등을 사용할 수 있다. 연자성 배접층(12)은 도금법, 스퍼터링법, 증착법, CVD법(화학적 기상 성장법) 등에 의해 형성된다. 연자성 배접층(12)은 기록 헤드로부터의 거의 모든 자속을 흡수하기 위한 것으로, 포화 기록을 행하기 위해서는 포화 자속 밀도 Bs와 막 두께의 곱의 값이 큰 것이 더 바람직하다. 또한, 연자성 배접층(12)은 고전송 레이트에서의 기입성의 점에서는 고주파 투자율(透磁率)이 높은 것이 더 바람직하다.
시드층(13)은 예를 들어 막 두께가 1.0 ㎚ ∼ 10 ㎚이며, 비정질의 Ta, Ti, C, Mo, W, Re, Os, Hf, Mg, Pt 및 이들의 합금 중 적어도 1종류의 재료 또는 NiP로부터 선택된다. 시드층(13)은 이 위에 형성되는 하지층(14)의 결정 입자의 c축의 배향을 막 두께 방향으로 함과 동시에, 면내 방향으로 균일하게 결정 입자를 분포시킨다. 시드층(13)은 하지층(14)의 결정 배향성의 점에서 Ta인 것이 바람직하다. 시드층(13)은 연자성 배접층과 기록층을 근접시키는 점에서 상기 재료의 단층막인 것이 바람직하고, 막 두께가 1.0 ㎚ 내지 5 ㎚인 것이 바람직하다. 시드층(13)은 상기 재료의 막을 복수 적층하여도 좋다.
하지층(14)은 막 두께가 2 ㎚ ∼ 16 ㎚의 범위로 설정되며, Ru 또는 hcp 결정 구조를 갖고, Ru를 주성분으로 하는 Ru-X 합금(X = Co, Cr, Fe, Ni 및 Mn 중 적어도 1종류)으로 구성된다.
하지층(14)은 2 ㎚보다 얇게 하면 결정성이 떨어지고, 16 ㎚보다 두텁게 하면 배향성이 떨어져, 기록 시에 퍼짐 등의 장해가 생긴다. 또한, 하지층(14)은결정 입자의 고립화의 점에서 막 두께가 3 ㎚ ∼ 16 ㎚의 범위인 것이 바람직하며, 스페이싱(spacing) 손실의 점에서 3 ㎚ ∼ 10 ㎚인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 하지층(14)을 Ru나 Ru-X 합금과 같은 hcp 결정 구조의 재료를 사용함으로써, 기록층(15)의 hcp 결정 구조를 갖는 자성 입자의 자화 용이축을 기판면에 대하여 수직 방향으로 배향시킬 수 있다. 하지층(14)은 결정 성장이 양호한 점에서 Ru가 바람직하다. 다음으로, 하지층(14) 및 그 위에 형성되는 기록층(15)에 대 해서 자세하게 설명한다.
도 2는 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 요부를 모식적으로 나타낸 확대도이다.
도 2에 있어서, 하지층(14)은 Ru 또는 Ru-X 합금의 결정으로 이루어지는 다수의 결정 입자(14a)와, 결정 입자(14a)끼리를 서로 이격하는 공극부(14b)로 구성된다. 결정 입자(14a)는 시드층(13)의 표면으로부터 막 두께 방향으로 성장하며, 기록층(15)과의 계면에 도달하는 기둥 형상 구조를 갖고, 1개의 결정 입자(14a) 내에는 1개 또는 복수의 단결정으로 구성된다.
또한, 공극부(14b)는 결정 입자(14a)를 둘러싸도록 형성되고, 도 2에 나타낸 바와 같은 결정 입자(14a)의 저면으로부터 기록층(15)의 계면에 도달하도록 형성되어 있어도 좋으며, 결정 입자(14a)의 상부를 향해서 확대되도록 형성되어도 좋다. 본원 발명자의 검토에 따르면, 후술하는 제조 방법에 의해 형성된 수직 자기 기록 매체의 단면의 TEM상(像)으로부터, 결정 입자의 상측 반분 부분의 주위에 하측 반분보다도 넓은 공극부가 관찰되는 경우가 많다. 이와 같은 하지층(14)을 설치함으로써, 결정 입자(14a)의 표면에 형성되는 기록층(15)의 자성 입자(15a)끼리를 적당하게 이격시킬 수 있다. 이와 같은 하지층(14)은 이후에 상술하지만, Ar 가스 등의 불활성 가스 분위기 중의 압력 또는 하지층(14)의 퇴적 속도를 소정의 범위로 설정함으로써 형성할 수 있다.
결정 입자(14a)의 면내 방향의 평균 입경 D1은 2 ㎚ ∼ 10 ㎚(더 바람직하게 는 5 ㎚ ∼ 10 ㎚)의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 결정 입자(14a) 위에 성장하는 기록층의 결정 입자(14a)의 입경 제어성이 양호하게 된다. 또한, 공극부의 평균 폭 X1은 1 ㎚ ∼ 2 ㎚의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 기록층의 자성 입자끼리의 간격의 제어성이 양호하게 된다.
기록층(15)은 막 두께가 예를 들어 6 ㎚ ∼ 20 ㎚이고, 기둥 형상 구조를 갖는 자성 입자(15a)와, 자성 입자(15a)를 둘러싸고, 이웃하는 자성 입자(15a)를 물리적으로 이격하는 비자성 재료로 이루어지는 비고용상(15b)으로 구성되어 있다. 자성 입자(15a)의 기둥 형상 구조는 막 두께 방향으로 연장되어 있어, 면내 방향으로 배치된 다수의 자성 입자(15a) 각각의 사이를 비고용상(15b)이 충전하도록 형성되어 있다.
자성 입자(15a)는 Ni, Fe, Co, Ni계 합금, Fe계 합금, CoCrTa, CoCrPt, CoCrPt-M을 포함하는 Co계 합금으로 이루어지는 그룹 중 어느 하나의 재료로 구성된다. 여기에서 M은 B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들의 합금으로부터 선택된다. 자성 입자(15a)는 막 두께 방향으로 자화 용이축을 갖고, 자성 입자(15a)를 구성하는 강자성 합금이 hcp 구조를 가질 경우는, 막 두께 방향 즉 성장 방향이 (001)면이 되는 것이 바람직하다.
자성 입자(15a)가 CoCrPt 합금으로 이루어진 경우는, Co 함유량이 50 원자% ∼ 80 원자%, Cr 함유량이 5 원자% ∼ 20 원자%, Pt 함유량이 15 원자% ∼ 30 원자%로 설정된다. Pt 함유량을 종래의 수직 자기 기록 매체와 비교해서 다량 함유시 킴으로써, 수직 이방성 자계를 증가시켜 고보자력화(高保磁力化)를 꾀할 수 있다. 특히, 이와 같은, 고(高) Pt 함유량은 Cr계 하지(下地)에 대하여 에피택셜(epitaxial) 성장이 어려웠지만, 본 실시형태의 비자성 입자(15a)의 재료를 사용함으로써 결정성이 우수한 자성 입자(15a)를 형성할 수 있다.
비고용상(15b)은 자성 입자(15a)를 형성하는 강자성 합금과 고용 또는 화합물을 형성하지 않는 비자성 재료로 구성되며, 비자성 재료는 Si, Al, Ta, Zr, Y, Ti 및 Mg로부터 선택되는 어느 1종의 원소와, O, N 및 C로부터 선택되는 적어도 어느 1종의 원소와의 화합물로 이루어지며, 예를 들면 SiO2, Al2O3, Ta2O5, ZrO2, Y2O3, TiO2, MgO 등의 산화물이나, Si3N4, AlN, TaN, ZrN, TiN, Mg3N2 등의 질화물이나, SiC, TaC, ZrC, TiC 등의 탄화물을 들 수 있다. 자성 입자(15a)는 이와 같은 비자성 재료로 이루어지는 비고용상(15b)에 의해, 이웃하는 자성 입자(15a)와 물리적으로 이격되므로 자기적 상호 작용이 저감되고, 그 결과 매체 노이즈를 저감할 수 있다.
비고용상(15b)을 구성하는 비자성 재료는 절연성 재료인 것이 바람직하다. 강자성을 지니는 전자의 터널 효과에 의한 자성 입자(15a) 사이의 상호 작용을 저감할 수 있다.
비고용상(15b)의 부피 농도는 기록층(15)의 부피를 기준으로 하여, 2 vol% ∼ 40 vol%의 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 2 vol% 이하이면, 자성 입자(15a) 사이를 충분히 이격시킬 수 없으므로, 자성 입자(15a)의 고립화를 충분히 꾀할 수 없고, 40 vol%를 초과하면 기록층(15)의 포화 자화가 현저하게 저하되어 재생 시의 출력이 저하된다. 또한, 비고용상(15b)의 부피 농도는 자성 입자(15a)의 고립화 및 수직 배향 분산의 점에서 8 vol% ∼ 30 vol%의 범위로 설정되는 것이 특히 바람직하다.
도 1로 돌아가서, 보호막(16)은, 예를 들어 막 두께가 0.5 ㎚ ∼ 15 ㎚의 아모포스 카본(amorphous carbon), 수소화 카본, 질화 카본, 산화 알루미늄 등에 의해 구성된다.
윤활층(18)은 예를 들어 막 두께가 0.5 ㎚ ∼ 5 ㎚의 퍼플루오로폴리에테르( perfluoroalkylpolyether)가 주쇄(主鎖)인 윤활제 등에 의해 구성된다. 윤활제로서는, 예를 들면, ZDol, Z25(이상 Monte Fluos사 제품) Z테트롤(tetrol), AM3001(이상 아우지 몬트사 제품) 등을 사용할 수 있다. 윤활층(18)은 보호막(16)의 재료에 따라 설치하여도 좋고, 설치하지 않아도 좋다.
본 실시형태의 수직 자기 기록 매체(10)는 하지층(14)의 결정 입자(14a)가 공극부(14b)에 의해 서로 이격되어 성장하고 있으므로, 그 위에 형성되는 기록층(15)의 자성 입자(15a)가 서로 이격되어 형성되고, 자성 입자(15a)의 입경 분포가 양호하게 되며, 자성 입자(15a) 사이의 상호 작용을 억제 또는 균일화하여 매체 노이즈를 저감할 수 있다.
다음으로, 도 1을 참조하면서, 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 제조 방법을 설명한다.
처음에, 기판(11)의 표면을 세정·건조시킨 후, 기판(11) 위에 상술한 연자 성 배접층(12)을 무전해 도금법, 전기 도금법, 스퍼터링법, 진공 증착법 등에 의해 형성한다.
다음으로, 연자성 배접층(12) 위에 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 사용하여 시드층(13)을 형성한다. 스퍼터링 장치는 미리 10-7Pa까지 배기 가능한 초고진공 스퍼터링 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 시드층(13)은, 예를 들어 DC마그네트론(magnetron)법에 의해 Ar 가스 분위기 중에서 압력 0.4Pa로 설정하여 형성한다. 이 때, 기판(11)의 가열은 행하지 않는 것이 바람직하다. 연자성 배접층(12)의 결정화 또는 미결정의 비대화를 억제할 수 있다. 물론, 연자성 배접층(12)의 결정화 또는 미결정의 비대화를 수반하지 않을 정도의 온도, 예를 들어, 150℃ 이하의 온도로 가열해도 좋다. 또한, 기판(11)을 냉각하여 성막해도 좋고, 예를 들면 -10O℃로 해도 좋다. 또한, 장치상의 제약이 없으면 -10O℃보다도 낮은 온도로 냉각해도 좋다. 또한, 기판(11)의 가열 또는 냉각은 시드층(13), 하지층(14) 및 기록층(15)을 형성하는 공정에서도 동일하다.
다음으로, 시드층(13) 위에 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 Ru 또는 Ru-X 합금으로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 사용하여 하지층(14)을 형성한다. 구체적으로는, 하지층(14)은 예를 들면 DC 마그네트론 법에 의해 불활성 가스, 예를 들면 Ar가스 분위기에서 퇴적 속도를 0.1 ㎚/초 이상 또는 2 ㎚/초 이하의 범위로, 동시에 분위기 가스압력을 2.66Pa이상 또는 26.6Pa 이하의 범위로 설정하여 성막한다. 이들의 범위에서 퇴적 속도 및 분위기 가스압력을 설정하는 것으로, 상술한 결정 입자와 공극부로 이루어지는 하지층(14)을 형성할 수 있다.
또한, 퇴적 속도를 0.1 ㎚/초보다 작게 하면 생산 효율이 현저하게 저하되고, 2 ㎚/초 보다 크게 하면 공극부가 형성되지 않고 결정 입자와 결정 입계부로 이루어지는 연속체(제 2 실시형태에서 설명한다)가 형성된다. 또한, 불활성 가스압력을 2.66Pa보다도 낮은 압력으로 설정하면, 공극부가 형성되지 않고 결정 입자와 결정 입계부로 이루어지는 연속체가 형성되며, 26.6Pa 보다도 높게 하면, 불활성 가스가 결정 입자 중으로 들어가서 결정성이 저하한다. 또한, 상술한 이유와 같이 하지층(14)을 형성할 때에 기판(11)의 가열은 행하지 않는 것이 바람직하다. 이 때의 스퍼터 투입 전력은 예를 들어 50W로 한다.
다음으로, 하지층(14) 위에 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 재료로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 사용하여 기록층(15)을 형성한다. 구체적으로는, 마크네트론 법에 의해, 자성 입자(15a)의 자성 재료와 비고용상(15b)의 비자성 재료를 복합화한 스퍼터링 타겟을 사용, 불활성 가스 또는 불활성 가스에 비고용상(15b)이 포함하는 산소 또는 질소를 첨가한 분위기로 성막한다. 또한, 자성 입자(15a)의 자성 재료와 비고용상(15b)의 비자성 재료의 각각의 스퍼터링 타겟을 동시에 스퍼터하여도 좋다. 성막 시의 압력은 2.00Pa ∼ 8.00Pa의 범위로 설정하고, 2.00Pa ∼ 3.99Pa의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 시드층(12)을 형성하는 공정에서 기록층(15)을 형성하는 공정까지는 그 표면에 각 층을 형성한 상태로 진공중 또는 성막 분위기를 유지하는 것 이 표면의 청정성의 점에서 바람직하다.
다음으로, 기록층(15)위에 스퍼터링법, CVD법, FCA(Filtered Cathodic Arc)법 등을 사용해서 보호막(16)을 형성한다. 다음으로, 보호막(16)의 표면에 인상법, 스핀 코팅법, 액면 저하법 등에 의해 도포된다. 이상에 의해, 본 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체가 형성된다.
본 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 제조 방법에서는, 하지층(14)을 형성할 때의 퇴적 속도 및 불활성 가스압력을 소정의 범위를 설정함으로써, 간편한 방법에 의해 결정 입자를 공극부에 의해 서로 이격하여 형성하고, 결정 입자의 배치에 이은 자성 입자의 고립화를 꾀할 수 있다.
(제 2 실시형태)
본 발명의 제 2 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체는, 시드층과 하지층 사이에 다른 하지층을 더 설치한 것 이외는 제 1 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체와 같다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체의 개략 단면도이며, 도 4는 수직 자기 기록 매체의 요부를 모식적으로 나타낸 확대도이다. 도면 중, 먼저 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 첨부하고, 설명을 생략한다. 또한, 본 실시형태에 있어서 제 1 하지층은 제 1 실시형태에서의 하지층(14)(도 1 및 도 2에 나타냄.)과 동일하므로 같은 부호를 사용하고, 제 1 하지층의 설명을 생략한다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 제 2 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체(20)는 기판(11)과, 기판(11) 위에 연자성 배접층(12), 시드층(13), 제 2 하지층(21), 제 1 하지층(14), 기록층(15), 보호막(16) 및 윤활층(18)을 순서대로 적층한 구성으로 이루어진다.
수직 자기 기록 매체(20)는 시드층(13)과 제 1 하지층(14)(제 1 실시형태에서의 하지층(14)) 사이에, 제 1 하지층(14)과 같은 재료로 이루어진 결정성이 양호한 연속막의 제 2 하지층(21)이 설치되어져 있으므로, 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a)의 결정 배향성을 향상하고, 기록층(15)의 자성 입자(15a)의 결정 배향성이 한층 향상되어 있다.
제 2 하지층(21)은 제 1 하지층(14)과 같은 재료로 이루어지며, 결정 입자(21a)와 결정 입계부(21b)로 구성된다. 결정 입자(21a)는 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a)와 거의 같고, 결정 입계부(21b)는 결정 입자(21a)의 결정 입계이며, 즉 결정 입계부(21b)는 Ru 또는 Ru-X 합금(M = Co, Cr, Fe, Ni 및 Mn 중 적어도 1종)의 원자(비정질 또는 미결정체)로 구성된다. 이와 같이, 제 2 하지층(21)은 결정 입자(14a)와 결정 입자끼리 결정 입계부(14b)를 통하여 결합한 연속막을 형성하고 있으므로, 결정성이 양호하고, 그 (001)면의 결정 방향은 기판 면에 대하여 수직 방향이 된다. 따라서, 제 2 하지층(21)과 계면 부근의 제 1 하지층(14)의 결정성이 양호하게 되고, 제 1 하지층의 결정 입자(14a)의 결정성 및 결정 배향성이 향상되며, 기록층(15)의 자성 입자(15a)의 결정성 및 결정 배향성이 더욱 향상한다.
제 2 하지층(21)의 막 두께는 2 ㎚ ∼ 14 ㎚의 범위로 설정되며, 제 2 하지층(21)과 제 1 하지층의 총 막 두께는 4 ㎚ ∼ 16 ㎚의 범위로 설정되며, 스페이싱 손실의 점에서 4 ㎚ ∼ 11 ㎚의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 3 및 도 4을 참조하면서 제 2 하지층(21)의 형성 방법을 설명한다. 제 2 하지층(21)은 시드층(13) 위에 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 Ru 또는 Ru-X 합금으로 이루어지는 스퍼터링 타겟을 사용하여 형성한다. 구체적으로는, 제 2 하지층(21)은 예를 들어 DC 마그네트론법에 의해 불활성 가스, 예를 들면 Ar 가스 분위기에서 퇴적 속도를 2 ㎚/초 보다 크게 또는 8 ㎚/초 이하의 범위, 또는 불활성 가스압력을 0.26Pa 이상 또는 2.66Pa 미만(바람직하게는 0.26Pa 이상 1.33Pa 이하)의 범위로 설정하여 성막한다. 이들의 범위에서 분위기 가스압력 또는 퇴적 속도를 설정함으로써, 상술한 결정 입자(21a)와 결정 입계부(21b)로 이루어진 다결정체의 제 2 하지층(21)을 형성할 수 있다. 퇴적 속도를 2 ㎚/초 이하로 하면, 분위기 가스압력에 따라서는 제 1 하지층(14)과 같은 막구조가 되어 공극부(14b)가 형성되며, 8 ㎚/초보다 크게 하면, 제 1 하지층(14)을 형성할 때에 막 두께의 제어성이 저하된다. 또한, 분위기 가스압력을 0.26Pa보다 낮은 압력으로 설정하면 스퍼터링 장치의 플라즈마 방전이 불안정하게 되어 결정성이 저하되고, 2.66Pa보다 높게 하면 퇴적 속도에 따라서 제 1 하지층(14)과 같은 막 구조가 되어 공극부(14b)가 형성된다. 또한, 제 2 하지층(21)을 형성할 때는, 상술한 이유와 같이 기판(11)의 가열은 행하지 않는 것이 바람직하다. 이 때, 스퍼터 투입 전력은 예를 들면 300 W로 한다.
또한, 제 2 하지층(21)을 형성할 때에, 스퍼터링 장치 내에 희박한 활성 가스를 공급하고, 시드층(13)의 표면에 활성 가스의 분자를 흡착시켜도 좋다. 활성 가스로서는, 산소 가스, N2O를 들 수 있다. 활성 가스의 흡착 분자의 양은 흡착 분자가 시드층(13) 표면에 서로 이격하여 흡착하는 정도로 한다. 이것에 의해, 흡착 분자가 제 2 하지층(21)의 결정 입자(14a)의 성장핵으로 된다. 이러한 성장핵이 형성되어 있으면, 각각의 결정 입자(14a)가 거의 동시에 입자 성장을 개시하기 때문에, 결정 입자(14a)의 입자 직경이 균일화된다. 그 결과, 균일한 입자 직경이 제 1 하지층(14), 또한 기록층(15)에 인계되고, 입자 직경이 고른 기록층(15)이 형성된다.
활성 가스의 시드층(13) 표면에의 흡착 처리는 구체적으로 시드층(13)의 표면을 1 랭뮤어(L) 단위 미만의 범위에서 활성 가스에 노출하는 것이 바람직하다. 여기서, 1L 단위는 압력 1×10-6 Torr의 활성 가스에 1초간 노출하는 것을 의미한다.
또한, 흡착 분자는 시드층(13)의 표면을 산화 또는 질화시켜 시드층(13)의 재료를 변환시켜도 좋고, 단지 시드층(13)의 표면에 흡착되어 있어도 좋다. 흡착 분자에 의해 산화 또는 질화된 표면, 또는, 흡착 분자 자체가 입자 성장으로서 기능한다.
본 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체(20)에서는 시드층(13)과 제 1 하지층(14) 사이에, 결정 입자(21a)와 결정 입계부(21b)로 이루어지는 제 2 하지층(21)이 설치되고, 제 2 하지층(21)의 결정성이 양호하므로, 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a)의 결정 배향성을 촉진하고, 기록층(15)의 자성 입자(15a)의 결정 배향성이 한층 더 향상된다. 그 결과, 제 2 하지층(21)과 제 1 하지층(14)의 총 막 두께의 박막화를 꾀할 수 있어, 연자성 배접층(12)과 기록층(15)에 근접할 수 있고, 기록할 때 필요한 헤드 자계를 저감함과 동시에 사이드 이레이즈 등의 퍼짐을 제어할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체(20)에서는 제 1 하지층(14)의 막 두께를 제 1 실시형태에서의 하지층의 막 두께보다도 박막화를 꾀할 수 있으므로, 제 1 하지층(14)의 표면의 표면성을 향상시킬 수 있고, 그 표면성을 기록층(15) 및 보호막(16)이 이어받으므로, 표면성이 양호한 수직 자기 기록 매체(20)를 실현할수 있다. 따라서, 자기 헤드와 수직 자기 기록 매체(20)의 스페이싱을 저감하여 고기록 밀도화를 꾀할 수 있다.
다음으로, 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태에 관한 실시예를 설명한다.
[실시예 1]
본 실시예에 관한 수직 자기 기록 매체는 제 1 실시형태와 같은 이하에 나타낸 구성으로 하였다. 기판측으로부터 Si 기판 / 비정질 실리콘 산화막 / 연자성 배접층 : CoZrNb 막(200 ㎚) / 시드층 : Ta 막(3 ㎚) / 하지층 : Ru 막(13.2 ㎚) / 기록층 : (Co67Cr7Pt26) 88.5 vol% - (SiO2) 11.5 vol% 막(스퍼터링 타겟 조성)(16 ㎚) / 보호막 : 카본 막 (3㎚)으로 하였다. CoZrNb 막, Ta 막 및 카본막은 DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여, 0.399Pa(3 mTorr)의 Ar 가스 분위기에서 형성하고, Ru 막은 5.32Pa의 Ar 가스 분위기에서, 퇴적 속도를 0.55 ㎚/초로서 형성하였다. 기록층은 RF 스퍼터링 장치를 사용하여 2.66Pa의 Ar가스 분위기에서 형성하였다. 또한, 상기 성막할 때 Si 기판의 가열은 행하지 않았다.
본 실시예에 관한 수직 자기 기록 매체의 Ru 막을 단면 TEM상에 의해 관찰한 바, 결정 입자와 결정 입자끼리 이격하는 공극부가 확인되었다.
[실시예 2]
본 실시예에 관한 수직 자기 기록 매체는 제 2 실시형태와 같은 구성으로 하고, 실시예 1의 하지층을 제 2 하지층 : Ru 막(6.6 ㎚) 및 제 1 하지층 : Ru 막(6.6 ㎚)의 적층체로 한 것이외에는 같은 구성으로 하였다. 제 2 하지층의 Ru 막은 5.32Pa의 Ar가스 분위기에서 퇴적 속도를 6.6 ㎚/초로서 형성하고, 제 1 하지층은 실시예 1의 하지층과 같은 조건으로 형성하며, 이들 이외의 각 층은 실시예 1과 같은 조건으로 성막하였다. 또한, 상기 괄호 내의 수치는 막 두께를 나타낸다.
본 실시예에 관한 수직 자기 기록 매체의 제 2 하지층 및 제 1 하지층의 Ru 막을 단면 TEM상에 의해 관찰한 바, 제 2 하지층의 Ru 막은 연속막으로 이루어져 있고, 제 1 하지층의 Ru 막은 결정 입자와 결정 입자끼리 이격하는 공극부가 확인되었다.
도 5는 실시예 1 및 2의 결정 배향을 나타낸 도면이며, 도 6은 실시예 1 및 2의 결정 배향성을 나타낸 도면이며, (a)는 Ru 막의 배향성, (b)는 기록층의 배향성을 나타낸다. 도 5는 실시예 1 및 2에 관한 수직 자기 기록 매체를 X선 디프랙션 미터(diffraction meter)를 사용하여 θ-2θ 스캔에 의해 얻어진 X선 프로파일(profile)을 나타내고 있다. 도 6(a)는 Ru 막의 (002) 면의 로킹 커브를 나타내 며, 도 6(b)는 기록층 CoCrPt의 (002)면의 로킹 커브를 나타내고 있다.
도 5을 참조하여, 실시예 1 및 실시예 2도 Ru의 (002) 및 (004), CoCrPt의 (002) 및 (004)의 회절(回折) 피크가 관찰되었다. 이것과, 이것들 이외의 회절 피크가 관찰되지 않음으로써, Ru 막은 (001)면의 결정 방향이 형성되어 있는 것을 알수 있다.
도 6(a)에 나타낸 Ru 막 (002)면의 로킹 커브로부터, 반치폭(半値幅) Δθ50이 실시예 1은 6.0도(度), 실시예 2는 4.5도가 얻어진다. 이것에 의해, 실시예 1과 비교하여 실시예 2쪽이, Ru 막 (001)면이 기판 면에 대하여 평행한 결정 배향성이 양호한 것을 알 수 있다. 또한, 도 6(b)에 나타낸 CoCrPt의 (002)면의 로킹 커브로부터, 반치폭 Δθ50이 실시예 1은 6.3도, 실시예 2는 5.6도가 얻어진다. 이 것에 의해 자성 입자의 CoCrPt의 (OO1)면이 기판 면에 대하여 평행한 결정 배향성이 양호하며, 즉 자화 용이축(c축)의 기판 면에 대한 수직 이방성 분산이 실시예 1보다 실시예 2쪽이 양호한 것을 알 수 있다.
도 7은 실시예 2의 수직 자기 기록 매체의 기록층의 평면 TEM상을 촬영하여, 그 자성 입자와 비고용상을 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7에 나타낸 자성 입자와 비고용상의 조성을 나타낸 도면이다. 도 7은 지면 상의 종합 배율로 약 175 만배로 확대한 평면 TEM상을 스케치한 것이다. 또한, 도 8은 EDS(X-ray Energy Dispersive Spectroscopy)에 의해 도 7에 나타낸 포인트 A, 포인트 B를 조성 분석한 것이다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 포인트 A는 Co가 64.3 원자%, Pt가 17.4 원자%, Cr이 5.2 원자%인 자성 입자이며, 입상의 부분이 자성 입자(면내 방향의 단면)인 것을 알 수 있다. 또한, 포인트(B)는 Si가 45.1 원자%, O가 39.6 원자% 포함되고 있어, 비고용상의 영역인 것을 알 수 있다.
또한, 도 7로부터 평균 입경이 약 4㎚인 자성 입자가 형성되어 있어, 각각의 자성 입자가 비고용상에 의해 분리되어 자성 입자의 고립화가 촉진되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 자성 입자가 균일하게 분포하고 있는 것은 제 1 하지층의 Ru 막의 결정 입자가 균일하게 분포되어 있기 때문이다.
[실시예 3]
실시예 1의 하지층의 Ru 막의 막 두께를 각각 13 ㎚, 20 ㎚, 26 ㎚ 및 44 ㎚로 다르게 형성하고, 기록층을 (Co76Cr9Pt15) 90 vol% - (SiO2) 1O vol%의 스퍼터링 타겟을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 같은 조건으로 수직 자기 기록 매체를 형성하였다. 다만, 보자력 측정의 편의를 위해 연자성 배접층(CoZrNb막)을 형성하지 않았다(하기 실시예 4 및 비교예도 같다).
[실시예 4]
실시예 2의 제 2 하지층의 Ru 막의 막 두께를 6.6 ㎚로 하고, 제 1 하지층의 Ru 막의 막 두께를 다르게 하여, 제 2 하지층과 제 1 하지층의 총 막 두께를 11 ㎚, 14 ㎚, 24 ㎚, 34 ㎚ 및 44 ㎚와 다르게 형성하고, 기록층을 (Co76Cr9Pt15) 90 vol% - (SiO2) 10 vol%의 스퍼터링 타겟을 사용한 것 이외는, 실시예 2와 같은 조건으로 수직 자기 기록 매체를 형성하였다.
[비교예]
본 비교예에 관한 수직 자기 기록 매체는 Ru 막을 퇴적 속도 6.6㎚/초로 하여 Ru 막의 막 두께를 13 ㎚, 20 ㎚, 26 ㎚ 및 44 ㎚로 다르게 하여 형성한 것 이외는, 실시예 3과 같은 조건으로 수직 자기 기록 매체를 형성하였다. 본 비교예에 관한 수직 자기 기록 매체의 Ru 막을 단면 TEM상에 의해 관찰한 바, Ru 막은 연속막으로 되어 있는 것이 확인되었다.
도 9는 실시예 및 비교예의 수직 보자력과 중간층 막 두께와의 관계를 나타낸 도면이다. 도 9는 진동 시료형 자력계를 사용하여, 수직 자기 기록 매체의 기판 면에 수직 방향으로 자장을 인가하여, 수직 보자력을 측정한 것이다. 하지층 막 두께는 Ru 막의 막 두께를 나타내고, 실시예 4의 경우는 2층의 Ru 막의 총 막 두께를 나타내고 있다.
도 9를 참조하여, 연속막의 Ru 막을 하지층으로 하는 비교예에 대하여, 하지층의 막 두께에 관계 없이, 실시예 3 및 실시예 4의 수직 보자력이 높지고 있는 것을 알 수 있다. 하지층의 막 두께가 얇은 10 ㎚ 대(臺)부터 20 ㎚대에서는, 실시예 3 및 실시예 4가 특히 우수한 것을 알 수 있다. 실시예 3과 실시예 4를 비교하면, Ru 막의 결정 입자가 공극부에 의해 분리하여 형성된 실시예 3보다도, 그 막 아래에 연속막의 Ru 막을 더 형성한 실시예 4쪽이, 수직 보자력이 향상되고 있다. 이것은 비교예와 비교하면, 실시예 3 또는 실시예 4쪽이 결정 배향성에 뛰어남과 동시에 자성 입자의 분포가 균일하며 또한 입경 분포가 적은 것을 나타내고 있다.
따라서, 실시예 3 또는 실시예 4의 구성으로 하는 것으로, 비교예보다도 하지층 또는 제 2 하지층과 제 1 하지층의 총 막 두께를 저감할 수 있고, 그 결과 연자성 배접층과 기록층 사이를 근접할 수 있어, 기록에 필요한 헤드 자계의 저감이나 사이드 이레이즈 등의 퍼짐을 억제할 수 있다.
(제 3 실시형태)
본 발명의 제 3 실시형태에 따른 수직 자기 기록 매체는 시드층과 제 2 하지층 사이에 입자 성장핵층을 더 형성한 것 이외는 제 2 실시형태에 따른 수직 자기 기록 매체와 동일하다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 수직 자기 기록 매체의 개략 단면도이고, 도 11은 수직 기록 자기 매체의 요부를 모식적으로 표시한 확대도이다. 도면 중, 먼저 설명한 부분에 대응하는 부분에는 동일한 참조부호를 붙이고 설명을 생략한다.
도 10 및 도 11을 참조하여, 제 3 실시형태에 따른 수직 자기 기록 매체(60)는 기판(11)과, 기판(11) 위에, 연자성 배접층(12), 시드층(13), 입자 성장핵층(61), 제 2 하지층(21), 제 1 하지층(14), 기록층(15), 보호층(16), 및 윤활층(18)을 순차 적층한 구성으로 이루어진다.
수직 자기 기록 매체(60)는 시드층(13)과 제 2 하지층(21) 사이에 입자 성장핵층(61)이 설치되어 있다. 입자 성장층(61)은 섬 모양으로 형성된 입자 성장핵(61a)으로 이루어진다. 입자 성장핵(61a)은 시드층(13)의 표면에 서로 이격하여 형성되어 있다. 즉, 입자 성장핵층(61)은 섬 모양의 서로 이격된 다수의 입자 성장핵으로 이루어지고, 소위 불연속막이다. 제 2 하지층(21)은 그 결정 입자(21a)가 입자 성장핵(61a)을 기점으로 하여, 입자 성장핵(61a)을 덮도록 형성되어 있다.
입자 성장핵층(61)은 금속 재료로 이루어지고, 그 원소 및 조성비에 특히 제한은 없지만, 섬 모양으로 형성되기 쉽다는 점에서 고융점 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다. 입자 성장핵층(61)에 적합한 고융점 금속으로서는, Pt, W, Ag, Au 및 이들 원소를 포함하는 합금을 들 수 있다.
또한, 입자 성장핵층(61)은 Ru, 또는 Ru를 주성분으로 하는 Ru-X 합금(X=Co, Cr, Fe, Ni, 및 Mn 중 적어도 1종), Ta, 및 Ti 중 어느 1종으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 입자 성장핵(61a)과 제 2 하지층(21)과는 서로 원자간 거리가 근접하므로, 입자 성장핵(61a)의 표면에 제 2 하지층(21)이 성장하기 쉬워진다. 또한, 입자 성장핵층(61)은 Co 또는 CoPt로 이루어지는 것이 바람직하다.
입자 성장핵층(61)의 두께는 입자 성장핵(61a)의 집합체와 동일한 체적을 갖는 연속막으로서 환산한 두께로, 0.2 nm ∼ 1.0 nm의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.
수직 자기 기록 매체(60)의 제조 방법은 입자 성장핵층(61)의 형성 공정을 더 추가한 것 이외는, 제 2 실시형태에 따른 수직 자기 기록 매체의 제조 방법과 동일하다. 동일한 공정은 그 설명을 생략한다.
입자 성장핵층(61)의 형성은 스퍼터링 장치를 사용하여, 상술한 입자 성장핵층(61)의 재료의 스퍼터링 타깃을 사용하여 시드층(13)의 표면에 입자 성장핵층(61)을 형성한다. 구체적으로는, 입자 성장핵층(61)은 예를 들면 DC 마그네트론법에 의해 불활성 가스, 예를 들면 Ar 가스 분위기에서 분위기 가스 압력을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정한다. 이 때, 퇴적 속도는 낮을수록 좋지만, 예를 들면 0.1 nm/초 이상 1 nm/초 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, 퇴적 속도의 계산에 이용되는 두께는 입자 성장핵(61a)의 집합체와 동일한 체적을 갖는 연속막으로서 환산한 두께이다. 또한, 이 때, 기판의 가열은 행하지 않는 쪽이 바람직하고, 다른 층의 형성 공정과 마찬가지로 기판을 냉각해도 좋다. 또한, 스퍼터링 처리는 시드층(13)의 표면에 입자 성장핵(61a)이 이격하여 형성된 상태로 스퍼터링을 정지한다. 다음으로, 입자 성장핵층(61) 위에 제 2 하지층(21)을 상술한 방법으로 형성한다.
본 실시형태의 수직 자기 기록 매체(60)는 시드층(13)의 표면에 서로 이격하여 형성된 입자 성장핵(61a)으로 이루어지는 입자 성장핵층(61)이 설치되어 있다. 제 2 하지층(21)의 결정 입자(21a)는 입자 성장핵(61a)을 덮도록 형성된다. 즉, 결정 입자(21a)는 이미 형성되어 있는 입자 성장핵(61a)을 기점으로 하여 결정 성장한다. 따라서, 다수의 결정 입자(21a)는 거의 동시에 결정 성장을 개시하므로, 결정 입자(21a)의 입자 직경이 거의 동일한 입자 직경으로 된다. 그 결과, 제 2 하지층(21)의 결정 입자(21a)의 입자 직경의 균일화가 도모된다. 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a)는 각각이 한개의 제 2 하지층(21)의 결정 입자(21a) 위에 결정 성장하므로, 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a의 입자 직경의 균일화가 도모된다. 또한, 기록층(15)의 자성 입자(15a는 각각이 한개의 제 1 하지층(14)의 결정 입자(14a) 위에 결정 성장하므로, 기록층(15)의 자성 입자(15a)의 입자 직경의 균일화가 한층더 도모된다. 따라서, 자성 입자(15a)의 입자 직경 균일화에 의해 수직 자기 기록 매체(60)는 양호한 자성 입자(15a)의 입자 직경 분포를 갖기 때문에, 매체 노이즈가 한층더 저감된다. 또한, 수직 자기 기록 매체(60)는 제 1 및 제 2 실시형태의 수직 자기 기록 매체의 효과를 갖는 것은 말할 나위도 없다.
(제 4 실시형태)
본 발명의 제 4 실시형태는 제 1 내지 제 3 실시형태에 관한 수직 자기 기록 매체를 구비한 자기 기억 장치에 관한 것이다.
도 12는 본 발명의 실시의 제 4 실시형태에 관한 자기 기억 장치(40)의 요부를 나타낸 도면이다. 도 12를 참조하여, 자기 기억 장치(40)은 대략 하우징(41)으로 이루어진다. 하우징(41) 안에는 스핀들(spindle)(도시 생략)에 의해 구동되는 허브(hub)(42), 허브(42)에 고정되어 회전되는 수직 자기 기록 매체(43), 엑추에이터(actuator) 유닛(44), 엑추에이터 유닛(44)에 부착되는 수직 자기 기록 매체(43)의 반경 방향으로 이동되는 암(arm)(45) 및 서스펜션(suspension)(46), 서스펜션(46)에 지지된 자기 헤드(48)가 설치되어 있다.
도 13은 자기 헤드의 개략 단면도이다. 도 13을 참조하여, 자기 헤드(48)는 알틱(AlTiC) 슬라이더(50) 위에 알루미나(alumina) 절연층(51)을 통하여, 단자극형 기록 헤드(52)과 GMR(Giant Magneto Resistive) 소자(53)를 구비한 재생 헤드(54)가 형성된 구조로 되어 있다. 단자극형 기록 헤드(52)는 수직 자기 기록 매체(43)에 기록 자계를 인가하기 위한 연자성체로 이루어진 주자극(主磁極)(55)과, 주자극(55)에 자기적으로 접속된 리턴 요크(return yoke)(56)와, 주자극(55)와 리턴 요크 (56)로 기록 자계를 유도하기 위한 기록용 코일(58) 등으로 구성되어 있다. 또한, 재생 헤드(54)는 주자극(55)을 하부 실드(shield)로 하여, 주자극(55) 위에 알루미나 절연층(51)을 통하여 형성된 GMR소자(53)와 또한 알루미나 절연층(51)을 통하여 형성된 상부 실드(59)로 구성되어 있다. 단자극형 기록 헤드(52)는 주자극(55)로부터 기록 자계를 수직 자기 기록 매체(43)에 대하여 수직 방향으로 인가하여, 수직 자기 기록 매체(43)에 수직 방향의 자화를 형성한다.
주자극(55)의 선단(先端)부(55-1)는 선단을 향해 앞으로 끝이 가늘어지는 형상, 즉 단면적이 점점 좁아지고 있다. 기록 자계에 관한 자속 밀도를 향상시켜 수직 보자력이 높은 수직 자기 기록 매체(43)를 자화시킬 수 있다. 주자극(55)의 선단부(55-1)의 연자성 재료는 포화 자속 밀도가 높은, 예를 들어, 50 at% Ni - 50 at% Fe, FeCoNi 합금, FeCoNIB, FeCoAl0 등으로 이루어진 것이 바람직하다. 자기 포화를 방지하고 높은 자속 밀도의 자속을 집중시켜 수직 자기 기록 매체(43)에 인가할 수 있다.
또한, 재생 헤드(54)는 수직 자기 기록 매체(43)의 자화가 누설되는 자계를 감지하고, 그 방향에 대응하는 GMR 소자(53)의 저항값의 변화에 의해 수직 자기 기록 매체(43)에 기록된 정보를 얻을 수 있다. 한편, GMR 소자(53) 대신에 TMR (Ferromagnetic Tunnel Junction Magneto Resistive) 소자를 사용할 수 있다.
수직 자기 기록 매체(43)는 제 1 내지 제 3 실시형태의 수직 자기 기록 매체 중 어느 하나이다. 도 12에서는, 1매의 수직 자기 기록 매체(43)가 도시되어 있지만, 1매에 한정되지 않고, 2매 이상이여도 좋고, 그 중 1매가 제 1 내지 제 3 실시 형태의 수직 자기 기록 매체 중 어느 하나이면 좋다.
한편, 본 실시형태에 관한 자기 기억 장치(40)의 기본 구성은 도 12 및 도 13에 나타낸 것에 한정되는 것은 아니며, 자기 헤드(48)는 상술한 구성에 한정되지 않으며, 공지의 자기 헤드를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 사용하는 수직 자기 기록 매체(43)는 자기 디스크에 한정되지 않고 자기 테이프여도 좋다.
본 실시형태에 따르면, 수직 자기 기록 매체(43)가 매체 노이즈가 저감되어 있다. 또한 수직 자기 기록 매체(43)가 연자성 배접층과 기록층이 근접하게 형성되어 있으므로, 사이드 이레이즈 등의 퍼짐이 제어된다. 그 결과, 선기록 밀도 및 트랙 밀도의 향상을 꾀할 수 있고, 고밀도 기록화가 가능해진다.
이상 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상술하였지만, 본 발명은 관계되는 특정한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 변형·변경이 가능하다.
또한, 이상의 설명에 관해서 이하에 부기를 개시한다.
(부기 1) 기판과,
상기 기판 위에 형성된 연자성 배접층과,
상기 연자성 배접층 위에 형성된 비정질 재료로 이루어지는 시드층과,
상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 하지층과,
상기 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고, 상기 기록층은 기판 면에 대하여 대략 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지고,
상기 하지층이 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 상기 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
(부기 2) 상기 하지층은 공극부가 상기 하지층의 저면에서 기록층의 계면까지 형성되는 것을 특징으로 하는 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 3) 상기 결정 입자의 간격(間隔)은 1 ㎚ ∼ 2 ㎚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 부기 1 또는 2에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 4) 상기 결정 입자의 평균 입자 직경은 2 ㎚ ∼ 10 ㎚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 부기 1∼3 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 5) 상기 하지층은 그 막 두께가 2 ㎚ ∼ 16 ㎚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 부기 1∼4 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 6) 상기 시드층과 하지층 사이에 다른 하지층을 더 구비하고,
상기 다른 하지층은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 결정 입자와 상기 다른 결정 입자끼리 결정 입계부를 통하여 결합한 다결정막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼5 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 7) 상기 Ru 합금은 hcp 결정 구조를 갖고, Ru를 주성분으로 하는 Ru-X 합금이고, X가 Co, Cr, Fe, Ni, 및 Mn으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 부기 1∼6 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 8) 상기 시드층의 표면에 형성된 섬 모양의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층을 더 구비하고,
상기 다른 하지층은 다른 결정 입자가 입자 성장핵을 덮도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1 ∼7 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 9) 입자 성장핵층은 Pt, W, Ag, Au 및 이들 원소를 포함하는 합금으로 이루어지는 그룹 중 어느 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 10) 입자 성장핵층은 Ru, Ru 합금, Ti, Ta, Co, 및 CoPt로 이루어지는 그룹 중 어느 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 11) 상기 Ru 합금은 Ru-X 합금이고, X가 Co, Cr, Fe, Ni, 및 Mn으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 부기 8에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 12) 입자 성장핵층은 입자 성장핵의 집합체와 동일한 체적을 갖는 연속막으로서 환산한 두께로 0.2 nm ∼ 1.0 nm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 부기 7∼9 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 13) 상기 시드층은 Ta, Ti, C, Mo, W, Re, Os, Hf, Mg, Pt 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종, 또는 NiP로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼12 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 14) 상기 시드층은 단층막이며, 막 두께가 1.0 ㎚ ∼ 10 ㎚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 부기 13에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 15) 상기 기록층은, 자성 입자가 Ni, Fe, Co, Ni계 합금, Fe계 합금, CoCrTa, CoCrPt, CoCrPt-M을 포함하는 Co계 합금으로 이루어진 그룹 중 어느 1종의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부기 1∼14 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체(여기서, 상기 M은 B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종의 재료로 이루어짐).
(부기 16) 상기 기록층은 비고용상이 Si, Al, Ta, Zr, Y 및 Mg로 이루어지는 그룹 중 어느 1종의 원소와 O, C 및 N으로 이루어지는 그룹 중 적어도 어느 1종의 원소와의 화합물인 것을 특징으로 하는 부기 1∼15 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 17) 기판과,
상기 기판 위에 형성된 연자성 배접층과,
상기 연자성 배접층 위에 형성된 비정질 재료로 이루어지는 시드층과,
상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 하지층과,
상기 다른 하지층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 하지층과,
상기 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
상기 기록층은 기판 면에 대하여 거의 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지고,
상기 다른 하지층은 다른 결정 입자와, 상기 다른 결정 입자끼리 결정 입계부를 통하여 결합된 다결정막으로 이루어지고,
상기 하지층이 상기 다른 결정 입자 위에 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 상기 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
(부기 18) 기판과,
상기 기판 위에 형성된 연자성 배접층과,
상기 연자성 배접층 위에 형성된 비정질 재료로 이루어지는 시드층과,
상기 시드층의 표면에 형성된 섬 모양의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층과,
상기 입자 성장핵층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 하지층과,
상기 다른 하지층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 하지층과,
상기 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
상기 기록층은 기판 면에 대하여 거의 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지고,
상기 다른 하지층은 상기 입자 성장핵을 덮도록 형성된 다른 결정 입자와, 상기 결정 입자끼리 결정 입계부를 통하여 결합한 다결정막으로 이루어지고,
상기 하지층이 상기 다른 결정 입자 위에 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 상기 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
(부기 19) 자기 헤드를 구비한 기록 재생 수단과,
부기 1∼17 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치
(부기 20) 기판 위에 연자성 배접층과, 시드층과, 하지층과, 상기 기판 면에 대하여 거의 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지는 기록층이 순서대로 적층된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법으로서,
상기 연자성 배접층 위에 비정질 재료로 이루어지는 시드층을 형성하는 공정과,
상기 시드층 위에 Ru 막 또는 Ru 합금막으로 이루어지는 하지층을 형성하는 공정과,
상기 하지층 위에 기록층을 형성하는 공정을 포함하고,
상기 하지층을 형성하는 공정이 스퍼터링법을 이용하여, 퇴적 속도를 O.1 ㎚/초 이상 2 ㎚/초 이하의 범위로 또한 분위기 가스압을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 21) 상기 시드층을 형성하는 공정과, 상기 하지층을 형성하는 공정 사이에 다른 하지층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
상기 다른 하지층을 형성하는 공정은 스퍼터링법을 이용하여, 퇴적 속도를 2 ㎚/초 보다 크고 8 ㎚/초 이하의 범위, 또는 분위기 가스압을 0.26Pa 이상 2.66Pa 미만의 범위로 설정하고, Ru 또는 Ru 합금을 퇴적하는 것을 특징으로 하는 부기 20 에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 22) 상기 다른 하지층을 형성하는 공정은 미리 시드층의 표면을 활성 가스로 노출하는 것을 특징으로 하는 부기 20 또는 부기 21에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 23) 상기 시드층을 형성하는 공정과, 상기 다른 하지층을 형성하는 공정 사이에 입자 성장핵층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
상기 다른 하지층을 형성하는 공정은 스퍼터링법을 이용하여, 분위기 가스압을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정하고, 금속 재료를 섬 모양으로 형성하는 것을 특징으로 하는 부기 21에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 24) 상기 기록층을 형성하는 공정은 스퍼터링법을 이용하여, 분위기 가스압을 2.00Pa 이상 8.00Pa 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 부기 20 ∼23 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 25) 상기 시드층을 형성하는 공정으로부터 상기 기록층을 형성하는 공정에 있어서, 기판 온도를 150℃ 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 부기 20∼24 중 어느 한 항에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 기둥 형상 그래뉼러 구조를 갖는 기록층을 구비한 수직 자기 기록 매체에서, Ru 막 또는 Ru 합금막으로 이루어지는 하지층의 결정 입자를 고립화시킴으로써, 양호한 자성 입자의 입경 분포 및 균일하게 배치된 자성 입자를 갖는 수직 자기 기록 매체를 실현할 수 있다.

Claims (28)

  1. 기판과,
    상기 기판 위에 형성된 연자성(軟磁性) 배접층과,
    상기 연자성 배접층 위에 형성된 비정질 재료로 이루어지는 시드층과,
    상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 1 하지층과,
    상기 제 1 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
    상기 기록층은 기판 면에 대하여 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 그 자성 입자를 서로 이격(離隔)하는 비자성의 비고용상(非固溶相)으로 이루어지며,
    상기 제 1 하지층이 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 그 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시드층과 제 1 하지층 사이에 제 2 하지층을 더 구비하고,
    상기 제 2 하지층은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 결정 입자와 그 다른 결정 입자끼리 결정 입계부(粒界部)를 통하여 결합한 다결정막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 Ru 합금은 hcp 결합 구조를 갖고, Ru를 주성분으로 하는 Ru-X 합금이고, X가 Co, Cr, Fe, Ni 및 Mn으로 이루어지는 군 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시드층의 표면에 형성된 섬 형상의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층을 더 구비하고,
    상기 제 2 하지층은 다른 결정 입자가 입자 성장핵을 덮도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 시드층은 Ta, Ti, C, Mo, W, Re, Os, Hf, Mg, Pt 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종 또는 NiP로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기록층은 자성 입자가 Ni, Fe, Co, Ni계 합금, Fe계 합금, CoCrTa, CoCrPt, CoCrPt-M(여기서, 상기 M은 B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종의 재료로 이루어짐)을 포함하는 Co계 합금으로 이루어 지는 그룹 중 어느 1종의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체
  7. 자기 헤드를 갖는 기록 재생 수단과,
    제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치.
  8. 기판 위에 연자성 배접층과, 시드층과, 제 1 하지층과, 상기 기판 면에 대하여 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 그 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지는 기록층이 순서대로 적층된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법으로서,
    상기 연자성 배접층 위에 비정질 재료로 이루어지는 시드층을 형성하는 공정과,
    상기 시드층 위에 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 1 하지층을 형성하는 공정과,
    상기 제 1 하지층 위에 기록층을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 제 1 하지층을 형성하는 공정이 스퍼터링법을 이용하여, 퇴적 속도를 O.1 ㎚/초 이상 2 ㎚/초 이하의 범위로, 또한 분위기 가스압을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 시드층을 형성하는 공정과 상기 제 1 하지층을 형성하는 공정 사이에 제 2 하지층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
    상기 제 2 하지층을 형성하는 공정이 스퍼터링법을 이용하여, 퇴적 속도를 2 ㎚/초 보다 크고 8 ㎚/초 이하의 범위, 또는 분위기 가스압을 0.26Pa 이상 ２.66Pa 미만의 범위로 설정하여, Ru 또는 Ru 합금을 퇴적하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 시드층을 형성하는 공정과, 상기 제 2 하지층을 형성하는 공정 사이에 입자 성장핵층을 형성하는 공정을 더 포함하고,
    상기 제 2 하지층을 형성하는 공정은 스퍼터링법을 이용하여, 분위기 가스압을 2.66Pa 이상 26.6Pa 이하의 범위로 설정하여, 금속 재료를 섬 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
  11. 자기 헤드를 갖는 기록 재생 수단과 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치로서,
    상기 수직 자기 기록 매체가,
    상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 2 하지층과,
    상기 제 2 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
    상기 기록층은 기판 면에 대하여 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 그 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지며,
    상기 제 2 하지층이 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 그 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 하지층은 공극부가 상기 제 2 하지층의 저면으로부터 기록층의 계면까지 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 결정 입자의 간극은 1 nm ∼ 2 nm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 결정 입자의 평균 입자 직경은 2 nm ∼ 10 nm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2 하지층은 그 막 두께가 2 nm ∼ 16 nm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  16. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 시드층과 제 2 하지층 사이에 제 1 하지층을 더 구비하고,
    상기 제 1 하지층은 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 다른 결정 입자와 그 다른 결정 입자끼리 결정 입계(粒界)부를 통하여 결합한 다결정막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  17. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 Ru 합금은 hcp 결정 구조를 갖고, Ru를 주성분으로 하는 Ru-X 합금이고, X가 Co, Cr, Fe, Ni, 및 Mn으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  18. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 시드층의 표면에 형성된 섬 모양의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층을 더 구비하고,
    상기 제 1 하지층은 다른 결정 입자가 입자 성장핵을 덮도록 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    입자 성장핵층은 Pt, W, Ag, Au 및 이들 원소를 포함하는 합금으로 이루어지는 그룹 중 어느 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    입자 성장핵층은 Ru, Ru 합금, Ti, Ta, Co, 및 CoPt로 이루어지는 그룹 중 어느 1종으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 Ru 합금은 Ru-X 합금이고, X가 Co, Cr, Fe, Ni, 및 Mn으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  22. 제 17 항에 있어서,
    입자 성장핵층은 입자 성장핵의 집합체와 동일한 체적을 갖는 연속막으로서 환산한 두께로 0.2 nm ∼ 1.0 nm의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  23. 제 11 항에 있어서,
    상기 시드층은 Ta, Ti, C, Mo, W, Re, Os, Hf, Mg, Pt 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종, 또는 NiP로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 시드층은 단층막이며, 막 두께가 1.0 ㎚ ∼ 10 ㎚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  25. 제 11 항에 있어서,
    상기 기록층은, 자성 입자가 Ni, Fe, Co, Ni계 합금, Fe계 합금, CoCrTa, CoCrPt, CoCrPt-M을 포함하는 Co계 합금으로 이루어진 그룹 중 어느 1종의 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치(여기서, 상기 M은 B, Mo, Nb, Ta, W, Cu 및 이들 합금으로 이루어지는 그룹 중 적어도 1종의 재료로 이루어짐).
  26. 제 11 항에 있어서,
    상기 기록층은 비고용상이 Si, Al, Ta, Zr, Y 및 Mg로 이루어지는 그룹 중 어느 1종의 원소와 O, C 및 N으로 이루어지는 그룹 중 적어도 어느 1종의 원소와의 화합물인 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  27. 자기 헤드를 갖는 기록 재생 수단과 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치로서,
    상기 수직 자기 기록 매체가,
    상기 시드층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 1 하지층과,
    상기 제 1 하지층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 2 하지층과,
    상기 제 2 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
    상기 기록층은 기판 면에 대하여 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 상기 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지고,
    상기 제 1 하지층은 다른 결정 입자와, 상기 다른 결정 입자끼리 결정 입계부를 통하여 결합된 다결정막으로 이루어지고,
    상기 제 2 하지층이 상기 다른 결정 입자 위에 기판 면에 대하여 수직 방향으로 성장하게 되는 결정 입자와, 그 결정 입자를 서로 이격하는 공극부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자기 기억 장치.
  28. 자기 헤드를 갖는 기록 재생 수단과 수직 자기 기록 매체를 구비하는 자기 기억 장치로서,
    상기 수직 자기 기록 매체가,
    상기 시드층의 표면에 형성된 섬 모양의 입자 성장핵으로 이루어지는 입자 성장핵층과,
    상기 입자 성장핵층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 1 하지층과,
    상기 제 1 하지층 위에 형성된 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 제 2 하지층과,
    상기 제 2 하지층 위에 형성된 기록층을 구비하고,
    상기 기록층은 기판 면에 대하여 수직 방향으로 자화 용이축을 갖는 복수의 자성 입자와, 그 자성 입자를 서로 이격하는 비자성의 비고용상으로 이루어지고,
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