KR100935147B1 - 수직 자기 기록 매체, 그 제조 방법 및 자기 기록 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 높은 보자력을 얻으면서, 노이즈를 저감시킬 수 있는 수직 자기 기록 매체, 그 제조 방법 및 자기 기록 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 비자성 하지층(4) 위에 Si 산화물 그래뉼러층(5), 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6)이 이 순서대로 적층되어 있다. 그리고, Si 산화물 그래뉼러층(5), 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6)으로 수직 자기 기록층(12)이 구성되어 있다. Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께와 포화 자화의 곱을 t1Ms1로 나타내고, Ti 산화물 그래뉼러층(6)의 막 두께와 포화 자화의 곱을 t2Ms2로 나타내면, 「t1Ms1:t2Ms2＝0.25:0.75」의 관계가 성립하고 있다.
연자성층, 비자성 분단층, 비자성 하지층, Si 산화물 그래뉼러층, Ti 산화물 그래뉼러층, 수직 자기 기록층
Description
본 발명은 하드 디스크 드라이브 등에 사용되는 수직 자기 기록 매체, 그 제조 방법 및 자기 기록 장치에 관한 것이다.
자기 기록 장치의 기록 용량의 증대에 따라, 자기 기록 장치에 내장되어 있는 자기 기록 매체의 면기록 밀도가 증가해가고 있다. 자기 기록 장치의 기록 방식은 직렬 기록 방식 및 수직 자기 기록 방식으로 크게 구별할 수 있다. 단, 직렬 기록 방식에 관해서는, 기록 자계, 및 열 요동(thermal fluctuation)에 의한 기록 비트 소실 등의 영향에 의해 고밀도화의 한계가 가깝다고 여겨지고 있다. 한편, 수직 자기 기록 방식은 원리적으로 고기록 밀도에서의 기록 비트 안정성이 높아, 실용화되어가고 있다. 또한, 수직 자기 기록 방식의 자기 기록 장치에 이용되는 수직 자기 기록 매체에서도, 직렬 기록 방식의 기록 매체와 마찬가지로, 저(低)노이즈 및 열 요동 내성이 요구된다.
그리고, 노이즈의 저감을 위하여, 복수의 자성 입자가 산화물 또는 질화물 등의 비자성 절연물에 의해 서로 분리된 소위 그래뉼러(granular)층이 기록층의 일 부로서 설치된 수직 자기 기록 매체가 제안되어 있다. 또한, 열 요동 내성 및 기입 능력(Writability)의 양립을 위하여, 그래뉼러층보다 이방성 자계(Hk)가 작고, 규격화 자화 곡선의 기울기(α)가 크며, 그래뉼러층과 자기적으로 결합한 층이 설치된 것도 제안되어 있다. 본원 명세서 등에서의 규격화 자화 곡선이란, 포화 자화에 의해 규격화된 자화 곡선을 말한다.
그러나, 최근에는, S/N비의 향상도 요구되고 있어, 이제까지의 기술로는 충분한 S/N비를 얻는 것이 곤란해져 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 2001-155321호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허공개 2005-353256호 공보
본 발명의 목적은 높은 보자력을 얻으면서, 노이즈를 저감시킬 수 있는 수직 자기 기록 매체, 그 제조 방법 및 자기 기록 장치를 제공하는 것이다.
본원 발명자는 상기 과제를 해결하기 위하여, 예의 검토를 거듭한 결과, 이하에 나타내는 발명의 다양한 형태에 도달하였다.
본원 발명에 따른 수직 자기 기록 매체에는 기판과, 상기 기판의 위쪽에 형성된 제 1 그래뉼러층과, 상기 제 1 그래뉼러층 위에 형성된 제 2 그래뉼러층과, 상기 제 2 그래뉼러층 위에 형성된 자성층이 설치되어 있다. 상기 제 1 그래뉼러층에는 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물이 포함되어 있고, 상기 제 2 그래뉼러층에는 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물이 포함되어 있다.
본 발명에 따른 자기 기록 장치에는 상술한 수직 자기 기록 매체가 설치되어 있다. 또한, 상기 수직 자기 기록 매체에 대하여 정보의 기록 및 재생을 행하는 자기 헤드가 설치되어 있다.
본원 발명에 따른 자기 기록 매체의 제조 방법에서는 기판의 위쪽에 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 갖는 제 1 그래뉼러층을 형성하고, 그 후, 상기 제 1 그래뉼러층 위에, 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 갖는 제 2 그래뉼러층을 형성한다. 그리고, 상기 제 2 그래뉼러층 위에 자성층을 형성한다.
본 발명에 의하면, 제 1 그래뉼러층, 제 2 그래뉼러층의 조합에 의해, 높은 보자력을 얻으면서, 노이즈를 저감시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 자기 기록 매체의 구조를 나타낸 단면도이다.
본 실시예에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 원판 형상의 비자성 기판(10) 위에 연자성층(1), 비자성 분단층(2) 및 연자성층(3)이 이 순서로 적층되어 있다. 그리고, 연자성층(1), 비자성 분단층(2) 및 연자성층(3)으로 연자성 배접층(11)이 구성되어 있다.
비자성 기판(10)으로서는, 예를 들면, 플라스틱 기판, 결정화 글래스 기판, 강화 글래스 기판, Si 기판, 알루미늄 합금 기판 등이 이용된다.
연자성층(1 및 3)으로서는, 예를 들면, Fe, Co 및/또는 Ni를 포함하는 비정질(amorphous) 형상 또는 미정질(microcrystalline) 구조인 것이 형성되어 있다. 이들 원소에 W, Hf, C, Cr, B, Cu, Ti, V, Nb, Zr, Pt, Pd 및/또는 Ta가 첨가되어 있어도 된다. 예를 들면, 비정질 형상 또는 미정질 구조의 FeCoNbZr층, CoZrNb층, CoNbTa층, FeCoZrNb층, FeCoZrTa층, FeCoB층, FeCoCrB층, NiFeSiB층, FeAlSi층, FeTaC층, FeHfC층 또는 NiFe층 등을 들 수 있다. 특히, 기록 자계의 집중을 고려하면, 포화 자화(Ms)가 800emu/cc 이상의 연자성 재료의 층인 것이 바람직하다. 연자성층(1 또는 3)은, 예를 들면, 도금법, DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 펄스 DC 스퍼터법, 증착법, CVD법(화학적 기상 성장법) 등에 의해 형성할 수 있다. DC 스퍼터법을 채용하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 0.5㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 1㎾ 정도로 한다. 연자성층(1 및 3)의 두께는, 예를 들면 10㎚~100㎚ 정도로 하고, 30㎚~60㎚로 하는 것이 바람직하다. 연자성층(1 및 3)의 두께가 이들의 하한 미만이면, 기록 재생 특성이 충분하다고는 할 수 없는 경우가 생길 수 있다. 또한, 연자성층(1 및 3)의 두께가 이들의 상한을 넘으면, 양산 설비를 대규모로 할 필요가 생기거나, 단가가 현저히 상승하는 경우가 생길 수 있다.
비자성 분단층(2)으로서는, 예를 들면 Ru 또는 Ru 합금으로 이루어지는 비자성 금속층이 형성되어 있다. 비자성 분단층(2)도, 예를 들면, 도금법, DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 펄스 DC 스퍼터법, 증착법, CVD법 등에 의해 형성할 수 있다. DC 스퍼터법을 채용하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 0.5㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 150Ｗ 정도로 한다. 또한, 비자성 분단층(2)의 두께는 연자성층(1)과 연자성층(3)의 사이에서 반(反)평행의 자기 결합이 형성되는 두께(예를 들면 0.5㎚~1㎚ 정도)로 되어 있다. 즉, 연자성층(1 및 3)의 자화의 방향이 서로 반대 방향으로 되어 있어, 연자성층(1 및 3) 사이에 반강자성적인 결합이 나타나 있다. 또한, 비자성 분단층(2)의 재료로서 「S. S. P. Parkin, Phy. Rev. Lett. 67, 3598(1991)」에 기재되어 있는 바와 같이, Re, Cr, Rh, Ir, Cu 또는 V 등을 이용해 도 된다.
연자성 배접층(11) 위에 비자성 하지층(중간층)(4)이 형성되어 있다. 비자성 하지층(4)에 의해, 연자성 배접층(11)과 후술하는 수직 자기 기록층(12)이 서로 자기적으로 분리되어 있다. 비자성 하지층(4)으로서는, 예를 들면 Ru층 또는 Ru 합금층이 형성되어 있다. 비자성 하지층(4)도, 예를 들면, 도금법, DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 펄스 DC 스퍼터법, 증착법, CVD법 등에 의해 형성할 수 있다. DC 스퍼터법을 채용하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 8㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 1㎾ 정도로 한다. 비자성 하지층(4)의 두께는, 예를 들면 20㎚ 정도이다. 또한, 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 비자성 하지층(4)이 2 이상의 층으로 구성되어 있어도 된다. 또한, 연자성 배접층(11)과 비자성 하지층(4) 사이에, 비자성 하지층(4)의 결정 배향성을 향상시키고, 비자성 하지층(4)의 결정 입경을 제어하는 시드층(Ta층, NiCr층 등)이 형성되어 있어도 된다.
비자성 하지층(4) 위에 Si 산화물 그래뉼러층(5), Ti 산화물 그래뉼러층(6) 및 연속막으로 이루어지는 자성층(7)이 이 순서로 적층되어 있다. 그리고, Si 산화물 그래뉼러층(5), Ti 산화물 그래뉼러층(6) 및 자성층(7)으로 수직 자기 기록층(12)이 구성되어 있다.
Si 산화물 그래뉼러층(제 1 그래뉼러층)은 면 내 방향의 평균 입자 직경이 2~10㎚ 정도인 복수의 자성 입자와, 그들 복수의 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 포함하고, 그들 복수의 자성 입자끼리가 전체적으로 분산되어 있는 층이다. Ti 산화물 그래뉼러층(제 2 그래뉼러층)은 면 내 방향의 평균 입자 직경이 2~10㎚ 정도인 복수의 자성 입자와, 그들 복수의 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 포함하고, 그들 복수의 자성 입자끼리가 전체적으로 분산되어 있는 층이다.
Si 산화물 그래뉼러층(5) 내에서는, 예를 들면, 복수의 CoCrPt 입자(자성 입자) 사이에 Si 산화물이 존재한다. 즉, 복수의 CoCrPt 입자가 Si 산화물에 의해 서로 분리되어 있다. Si 산화물 그래뉼러층은 CoCrPt-SiO2층으로 표기되는 경우가 있다. 한편, Ti 산화물 그래뉼러층(6) 내에서는, 예를 들면, 복수의 CoCrPt 입자 사이에 Ti 산화물이 존재한다. 즉, 복수의 CoCrPt 입자가 Ti 산화물에 의해 서로 분리되어 있다. Ti 산화물 그래뉼러층은 CoCrPt-TiO2층으로 표기되는 경우가 있다. Si 산화물 그래뉼러층(5) 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6)도, 예를 들면, 도금법, DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 펄스 DC 스퍼터법, 증착법, CVD법 등에 의해 형성할 수 있다. DC 스퍼터법을 채용하여 Si 산화물 그래뉼러층(5)을 형성하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 5㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 100Ｗ 정도로 한다. 한편, DC 스퍼터법을 채용하여 Ti 산화물 그래뉼러층(6)을 형성하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 5㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 300Ｗ 정도로 한다. 또한, Si 산화물 그래뉼러층(5) 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6) 중의 자성 입자는 CoCrPt 입자일 필요는 없고, CoCrPt계 합금의 자성 입자가 포함되어 있어도 된다. 또한, Ti 산화물 그래뉼러층(6)에 대해서는 Pt, B, Cu 및/또는 Ta를 함유하는 CoCr계 합금의 자성 입자가 포함되어 있어도 된다.
Si 산화물 그래뉼러층(5)의 두께는, 예를 들면 2㎚ 정도이고, Ti 산화물 그래뉼러층(6)의 두께는, 예를 들면 8㎚ 정도이다. 또한, 본 실시예에서는 Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께(t1)와 포화 자화(Ms1)의 곱을 t1Ms1으로 나타내고, Ti 산화물 그래뉼러층(6)의 막 두께(t2)와 포화 자화(Ms2)의 곱을 t2Ms2로 나타내면, 예를 들면 「t1Ms1:t2Ms2＝0.25:0.75」인 관계가 성립하고 있다. 즉, Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께(t1)와 포화 자화(Ms1)의 곱의 비율(t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2))이 0.25로 되어 있다. 본 실시예에서는 Si 산화물 그래뉼러층(5) 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6)으로 복합 그래뉼러층이 구성되어 있다.
연속막으로 이루어지는 자성층(7)으로서는, 예를 들면 CoCrPtB층이 형성되어 있다. 또한, 자성층(7) 내에서는 복수의 결정 입자가 서로 밀접하여 있다. 자성층(7)도, 예를 들면, 도금법, DC 스퍼터법, RF 스퍼터법, 펄스 DC 스퍼터법, 증착법, CVD법 등에 의해 형성할 수 있다. DC 스퍼터법을 채용하는 경우, 예를 들면, 챔버 내를 0.5㎩ 정도의 Ar 분위기로 하고, 투입 전력을 400Ｗ 정도로 한다. 자성층(7)의 두께는, 예를 들면 10㎚ 정도이다. 또한, 연속막에는 다결정막뿐 아니라 비정질 형상의 막도 포함된다.
자성층(7) 위에 카본 보호층(8)이 형성되어 있다. 카본 보호층(8)은, 예를 들면 CVD법 등에 의해 형성할 수 있다. 카본 보호층(8)의 두께는, 예를 들면 4㎚ 정도이다. 또한, 카본 보호층(8) 위에 윤활층(9)이 형성되어 있다. 윤활층(9)은, 예를 들면 윤활제의 도포에 의해 형성되어 있다. 윤활층(9)의 두께는, 예를 들면 1㎚ 정도이다.
이렇게 구성된 수직 자기 기록 매체에 대해서는, 도 2에 나타낸 바와 같은 자기 헤드를 이용하여 데이터의 기입(기록) 및 판독(재생)이 행해진다. 수직 자기 기록 매체용의 자기 헤드(21)에는 기입용의 주(主)자극(22), 보조자극(23) 및 코일(24)이 설치되어 있다. 또한, 판독용의 자기 저항 효과 소자(25) 및 실드(26)도 설치되어 있다. 보조자극(23)은 자기 저항 효과 소자(25)에 대한 실드로서도 기능한다. 또한, 데이터의 기입시에는 코일(24)에 전류가 흘러, 주자극(22) 및 보조자극(23)을 경유하는 자속(磁束)(27)이 형성된다. 이때, 주자극(22)으로부터 나온 자속(27)은 기록층(12)을 관통한 후, 연자성 배접층(11)을 경유하여 보조자극(23)으로 돌아온다. 따라서, 수직 자기 기록층(12)의 자화가 기록 비트마다, 그에 수직인 2방향 중 어느 한 쪽(위쪽 방향 또는 아래쪽 방향)으로 자속의 방향에 따라 변화한다.
이처럼, 본 실시예에서는 수직 자기 기록층(12)에 Si 산화물 그래뉼러층(5) 및 Ti 산화물 그래뉼러층(6)으로 구성된 복합 그래뉼러층이 설치되어 있다. 또한, 2종류의 그래뉼러층(5 및 6) 중에서 자성 입자의 분리의 정도가 더 높은 Si 산화물 그래뉼러층(5)이 기판(10)측에 위치하고, 기록 재생 특성이 더 높은 Ti 산화물 그래뉼러층(6)이 표면측(자기 헤드측)에 위치하고 있다. 이 때문에, 복합 그래뉼러층의 전체에서, 자성 입자의 분리의 정도가 크고, 높은 보자력이 얻어지며, 또한, 노이즈가 저감된다. 또한, 곱 tMs1이 곱 tMs2보다 작기 때문에, 특히 양호한 기록 재생 특성을 얻을 수 있다. 또한, 이 복합 그래뉼러층 위에 자성층(7)이 설치되어 있기 때문에, 복합 그래뉼러층으로의 자기 정보의 기입이 적절히 행해진다. 즉, 자성층(7)은 기록 보조의 기능도 갖고 있으며, 자성층(7)에 의해 복합 그래뉼러층으로의 자기 정보의 기입이 촉진된다.
또한, 복합 그래뉼러층의 이방성 자계는 자성층(7)의 이방성 자계보다 큰 것이 바람직하고, 복합 그래뉼러층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기는, 자성층(7)의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기보다 작은 것이 바람직하다. 이는, 자성층(7)에 기록 보조의 기능을 충분히 발휘시키기 위해서이다.
또한, Si 산화물 그래뉼러층(5)과 Ti 산화물 그래뉼러층(6) 사이에서 막 두께와 포화 자화의 곱의 관계는 특히 한정되지 않지만, 곱 t1Ms1이 곱 t2Ms2보다 작은 경우에, 특히 양호한 기록 재생 특성을 얻을 수 있다. 이는 Ti 산화물 그래뉼러층(6)쪽이 기록 재생 특성의 향상에 대한 기여가 크기 때문이다. 또한, 복합 그래뉼러층의 전체에서, 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기(α)가 최대한 작게 되어 있는 것이 바람직하다. 기울기(α)는 복수의 자성 입자가 비자성 절연물에 의해 서로 분리되어 있는 정도를 나타내고 있으며, 이 기울기(α)가 작을수록 분리의 정도가 커서, 높은 보자력을 얻을 수 있고, 노이즈가 적어진다. 복합 그래뉼러층을 구성하는 층의 수도 특히 2층으로 한정되지 않는다. 또한, 후술하는 실험 결과로부터, Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께(t1)와 포화 자화(Ms1)의 곱의 비율 (t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2))은 0.1~0.3으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 자성층 대신에 보자력이 작은 다른 그래뉼러층이 설치된 경우에는, 기록층 전체에 밀도의 불균일이 존재하여, 내식성(耐蝕性)이 불충분해진다. 또한, 자성층 대신에, 비자성의 내식 강화층이 설치된 경우에는, 기록층과 자기 헤드의 거리가 커지기 때문에, S/N비가 저하된다. 즉, 노이즈가 증대된다. 또한, 자성층의 두께가 2㎚ 미만이면, 충분한 내식성을 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 자성층의 두께가 12㎚를 넘으면, 노이즈가 커지는 경우가 있다. 따라서, 자성층의 두께는 2㎚ 내지 12㎚로 하는 것이 바람직하다.
상술한 수직 자기 기록 매체를 제조하는 경우에는, 비자성 기판(10) 위에 상술한 각 층을 순서대로 형성하면 된다. 또한, 윤활층(9)의 형성 후에 연마 테이프 등을 이용하여 표면 돌기 및 이물 등을 제거하는 것이 바람직하다.
이러한 제조 방법에 의하면, Si 산화물 그래뉼러층(5)에 의해 Ti 산화물 그래뉼러층(6)에서의 자성 입자의 분리의 정도도 커진다. 이 때문에, Ti 산화물 그래뉼러층(6)의 기록 재생 특성이 더 향상된다.
여기서, 상술한 실시예에 따른 수직 자기 기록 매체를 구비한 자기 기록 장치의 일례인 하드 디스크 드라이브에 대하여 설명한다. 도 3은 하드 디스크 드라이브(HDD)의 내부의 구성을 나타낸 도면이다.
이 하드 디스크 드라이브(100)의 하우징(101)에는 회전축(102)에 정착되어 회전하는 자기 디스크(103)와, 자기 디스크(103)에 대하여 정보 기록 및 정보 재생을 행하는 자기 헤드가 탑재된 슬라이더(104)와, 슬라이더(104)를 유지하는 서스펜션(108)과, 서스펜션(108)이 고착되어 암축(105)을 중심으로 자기 디스크(103) 표 면을 따라 이동하는 캐리지 암(106)과, 캐리지 암(106)을 구동시키는 암 액추에이터(107)가 수용되어 있다. 자기 디스크(103)로서, 상술한 실시예에 따른 수직 자기 기록 매체가 이용되고 있다.
다음으로, 본원 발명자들이 행한 실험에 대하여 설명한다. 이 실험에서는 Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께와 포화 자화의 곱(t1Ms1)과 Ti 산화물 그래뉼러층(6)의 막 두께와 포화 자화의 곱(t2Ms2)의 비가 상위(相違)한 복수의 시료를 제작하고, 이들의 보자력, 규격화 자화 곡선의 기울기(α) 및 S/N비를 측정하였다. 또한, 이들 시료 사이에서는 저주파 재생 출력, 기입 코어폭(WCW: write core width) 및 기입성(Writability)을 거의 균일한 것으로 하였다. 이는, 저주파 재생 출력, 기입 코어폭 및 기입성이 상위하면, 이 영향에 의해 S/N비 등이 변동하는 경우가 있기 때문이다. 또한, 보자력 및 기울기(α)의 측정에서는 복합 그래뉼러층 전체의 막 두께와 포화 자화의 곱도 각 시료 사이에서 균일한 것으로 하고, S/N비의 측정에서는 보자력을 균일한 것으로 하였다. 또한, 기입 코어폭은 정보를 정확하게 기록할 수 있는 트랙의 폭을 나타내고 있으며, 이 값이 작을수록 높은 트랙 밀도에서의 기록이 가능하다는 것을 나타낸다. 또한, 기입성은 124kBPI(킬로바이트/인치)로 기입한 경우에 판독되는 신호와 495kBPI로 기입한 경우에 판독되는 신호의 비로부터 평가하였다. 그리고, 이 값이 ―40㏈에 가까울수록 기입성이 양호하다고 할 수 있다.
도 4에 보자력의 측정 결과를 나타내고, 도 5에 규격화 자화 곡선의 기울기 (α)의 측정 결과를 나타내며, 도 6에 S/N비(㏈)의 측정 결과를 나타낸다. 또한, 도 7에 저주파 재생 출력의 측정 결과를 나타내고, 도 8에 기입 코어폭의 측정 결과를 나타내며, 도 9에 기입성의 측정 결과를 나타낸다. 이들 도면에 기재된 그래프에서의 횡축에 나타내는 「t1Ms1의 비율」은 복합 그래뉼러층에서의 Si 산화물 그래뉼러층(5)의 막 두께(t1)와 포화 자화(Ms1)의 곱의 비율(t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2))을 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 각 시료 사이에서, 저주파 재생 출력, 기입 코어폭 및 기입성을 거의 균일하게 하였는데, 이것은, 도 7~도 9로부터도 명백하다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 보자력은 t1Ms1의 비율이 0.25 정도인 시료에서 극대(極大)로 되고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 기울기(α)는 t1Ms1의 비율이 0.25 정도인 시료에서 극소(極小)로 되었다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, S/N비는 t1Ms1의 비율이 0.25 정도인 시료에서 극대로 되었다. 이들 결과로부터, 기울기(α)와 보자력 및 S/N비 사이에서는 관련성이 있다는 것이 명백하다. 즉, 기울기(α)가 작을수록, 보자력 및 S/N비가 높아진다. 그리고, 본 실험에서 제작한 시료 중에서는 t1Ms1의 비율이 0.25 정도인 것이 가장 바람직한 기록 재생 특성을 갖추고 있다고 할 수 있다. 또한, 도 4~도 6에 나타낸 결과로부터는, t1Ms1의 비율이 0.1~0.3 정도여도 특히 바람직한 기록 재생 특성을 얻을 수 있다고 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 각 시료 사이에서 저주파 재생 출력, 기입 코어폭 및 기 입성이 거의 균일하게 되어 있기 때문에, S/N비 등의 변화는 이들 요소의 변화에 따른 것이 아니라고 할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 기입 코어폭을 넓히지 않고도 S/N비를 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
또한, 가장 바람직한 기록 재생 특성을 얻을 수 있는 t1Ms1의 비율은, 이번 실험의 조건 하에서는 0.25 정도로 되었지만, 항상 이 값이 된다고는 할 수 없고, 각 그래뉼러층 자체의 이방성 자계의 영향을 받거나, 연자성 배접층(11), 비자성 하지층(4) 및 자성층(7)의 특성 등의 영향을 받기도 한다. 이들의 영향을 고려하면, t1Ms1의 비율이 대략 0.1~0.3 정도인 경우에 특히 바람직한 기록 재생 특성을 얻을 수 있다고 생각할 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 형태를 부기로 정리하여 기재한다.
(부기 1)
기판과,
상기 기판의 위쪽에 형성되고, 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 갖는 제 1 그래뉼러층과,
상기 제 1 그래뉼러층 위에 형성되고, 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 갖는 제 2 그래뉼러층을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
(부기 2)
상기 제 2 그래뉼러층 위에 형성된 자성층을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 3)
상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱은, 상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱보다 큰 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 4)
상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t1Ms1이라고 하고,
상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t2Ms2이라고 했을 때,
「t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2)」의 값은 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 5)
상기 제 1 및 제 2 그래뉼러층으로 이루어지는 복합 그래뉼러층의 이방성 자계는 상기 자성층의 이방성 자계보다 크고,
상기 복합 그래뉼러층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기는, 상기 자성층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기보다 작은 것을 특징으로 하는, 부기 2에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 6)
상기 제 1 자성 입자는 CoCrPt계 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 7)
상기 제 2 자성 입자는 Pt, B, Cu 및 Ta로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 원소를 함유하는 CoCr계 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 8)
상기 기판과 상기 제 1 그래뉼러층 사이에 설치된 연자성 배접층과,
상기 연자성 배접층과, 상기 제 1 그래뉼러층, 제 2 그래뉼러층 및 자성층을 포함하는 기록층을 자기적으로 분리시키는 비자성 하지층을 갖는 것을 특징으로 하는, 부기 2에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 9)
상기 비자성 하지층은 적어도 Ru 또는 Ru 함금층을 갖는 것을 특징으로 하는, 부기 8에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 10)
상기 연자성 배접층은 Fe, Co 및 Ni로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종을 함유하고, W, Hf, C, Cr, B, Cu, Ti, V, Nb, Zr, Pt, Pd 및 Ta로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종을 더 함유하는 것을 특징으로 하는, 부기 8에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 11)
상기 자성층의 두께는 2㎚ 내지 12㎚인 것을 특징으로 하는, 부기 2에 기재된 수직 자기 기록 매체.
(부기 12)
기판의 위쪽에 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 갖는 제 1 그래뉼러층을 형성하는 공정과,
상기 제 1 그래뉼러층 위에 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 갖는 제 2 그래뉼러층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 13)
상기 제 2 그래뉼러층 위에 자성층을 형성하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는, 부기 12에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 14)
상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을, 상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱보다 크게 하는 것을 특징으로 하는, 부기 12에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 15)
상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t1Ms1이라고 하고,
상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t2Ms2이라고 했을 때,
「t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2)」의 값을 0.1 내지 0.3으로 하는 것을 특징으로 하는, 부기 12에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 16)
상기 제 1 및 제 2 그래뉼러층으로 이루어지는 복합 그래뉼러층의 이방성 자계를 상기 자성층의 이방성 자계보다 크게 하고,
상기 복합 그래뉼러층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기를, 상기 자성층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기보다 작게 하는 것을 특징으로 하는, 부기 13에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 17)
상기 제 1 자성 입자로서 CoCrPt계 합금으로 이루어지는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는, 부기 12에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 18)
상기 제 2 자성 입자로서 Pt, B, Cu 및 Ta로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 1종의 원소를 함유하는 CoCr계 합금으로 이루어지는 것을 이용하는 것을 특징으로 하는, 부기 12에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 19)
상기 자성층의 두께를 2㎚ 내지 12㎚로 하는 것을 특징으로 하는, 부기 13에 기재된 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
(부기 20)
부기 1에 기재된 수직 자기 기록 매체와,
상기 수직 자기 기록 매체에 대하여 정보의 기록 및 재생을 행하는 자기 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수직 자기 기록 매체의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수직 자기 기록 매체의 사용 방법을 나타내는 도면.
도 3은 하드 디스크 드라이브(HDD)의 내부의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 보자력의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 5는 규격화 자화 곡선의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 6은 S/N비의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 7은 저주파 재생 출력의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 8은 기입 코어폭의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도 9는 기입성의 측정 결과를 나타내는 그래프.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1…연자성층 2…비자성 분단층
3…연자성층 4…비자성 하지층
5…Si 산화물 그래뉼러층 6…Ti 산화물 그래뉼러층
7…수직 자기 기록층 8…카본 보호층
9…윤활층 10…비자성 기판
11…연자성 배접층 12…수직 자기 기록층
Claims (10)
- 기판과,상기 기판의 위쪽에 형성되고, 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 갖는 제 1 그래뉼러(granular)층과,상기 제 1 그래뉼러층 위에 형성되고, 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 갖는 제 2 그래뉼러층과,상기 제 2 그래뉼러층 위에 형성된 자성층을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화(飽和磁化)의 곱은, 상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱보다 큰 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t1Ms1이라고 하고,상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을 t2Ms2라고 했을 때,「t1Ms1／(t1Ms1＋t2Ms2)」의 값은 0.1 내지 0.3인 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 그래뉼러층으로 이루어지는 복합 그래뉼러층의 이방성 자계는 상기 자성층의 이방성 자계보다 크고,상기 복합 그래뉼러층의 규격화 자화 곡선의 보자력(保磁力)에서의 기울기는, 상기 자성층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기보다 작은 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체.
- 기판의 위쪽에 복수의 제 1 자성 입자 및 상기 복수의 제 1 자성 입자를 서로 분리시키는 Si 산화물을 갖는 제 1 그래뉼러층을 형성하는 공정과,상기 제 1 그래뉼러층 위에 복수의 제 2 자성 입자 및 상기 복수의 제 2 자성 입자를 서로 분리시키는 Ti 산화물을 갖는 제 2 그래뉼러층을 형성하는 공정과,상기 제 2 그래뉼러층 위에 자성층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
- 삭제
- 제 6 항에 있어서,상기 제 2 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱을, 상기 제 1 그래뉼러층의 두께와 포화 자화의 곱보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 그래뉼러층으로 이루어지는 복합 그래뉼러층의 이방성 자계를 상기 자성층의 이방성 자계보다 크게 하고,상기 복합 그래뉼러층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기를, 상기 자성층의 규격화 자화 곡선의 보자력에서의 기울기보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 수직 자기 기록 매체의 제조 방법.
- 제 1 항에 기재된 수직 자기 기록 매체와,상기 수직 자기 기록 매체에 대하여 정보의 기록 및 재생을 행하는 자기 헤드를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 장치.
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