WO2007026550A1 - 磁気ディスク及び磁気ディスクの製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a magnetic disk mounted on a magnetic disk device such as a hard disk drive (hereinafter abbreviated as HDD) and a method for manufacturing the same.
- a magnetic disk device such as a hard disk drive (hereinafter abbreviated as HDD) and a method for manufacturing the same.
- a magnetic disk is a magnetic recording medium mounted on a magnetic disk device such as a hard disk drive (HDD).
- a hard disk drive has at least a magnetic disk and a magnetic head, and information is recorded on the magnetic disk by a magnetic head and reproduced.
- a magnetic disk is usually formed by forming layers such as an underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer in this order on a substrate.
- the underlayer is a layer formed to control the grain orientation of the magnetic layer, and is controlled so as to orient the magnetic layer in the in-plane direction or the normal direction of the disc.
- Has the function of The underlayer also has a function of controlling the grain size of the magnetic layer.
- the underlayer has the effect of reducing the grain size of the magnetic layer, for example, improving the signal to noise intensity ratio (SZN) of the magnetic recording medium, and improving the magnetostatic characteristics.
- SZN signal to noise intensity ratio
- Patent Document 1 US Patent No. 5,800,931.
- Patent Document 1 it is preferable to use an underlayer having a B2 crystal structure such as NiAl or FeAl.
- Patent Document 2 discloses a technique for inserting a CrTi alloy layer between a substrate and an underlayer.
- Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-086936
- This technology discloses that an alloy underlayer having an Fe7W6 structure is used on a glass substrate.
- Alloys that form the Fe7W6 structure include WCo alloys, Co—Mo alloys, Co—Ta alloys, Co—Nb alloys, Ni—Ta alloys, Ni—Nb alloys, Fe—W alloys
- Various alloys such as alloys, Fe-Mo alloys, Fe-Nb alloys can be used It is disclosed.
- the sputtering apparatus used to form such a metal film is an Ar gas for sputtering the metal target surface after being sufficiently evacuated to lxlO- 4 Pa or less before film formation. Is introduced. Then, after Ar gas is introduced into the chamber, plasma is generated around the surface of the metal target, and the surface of the metal target is sputtered by the ionized Ar.
- Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-326844.
- Patent Document 4 discloses the use of a nonmagnetic amorphous layer, and NiP, NiPB, NiZr, NiZrB, NiCrMoC, FeB, FeP ⁇ FePC, FeZrB, FeCrMoPC, CoZr ⁇ CoZrB, TiCr as nonmagnetic amorphous layers.
- various alloys such as CrB, TaB, CrTa, NiTa, WCo and CoTa can be used.
- Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-293664.
- Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-293664.
- the magnetic layer is sequentially formed from the second underlayer. It is described that the easy magnetization axis of the magnetic layer is aligned in the circumferential direction of the substrate due to the texture of the surface, magnetic anisotropy in the circumferential direction is imparted, medium noise is low, and a magnetic disk can be manufactured.
- the magnetic anisotropy in the circumferential direction of the substrate is excellent, and the electromagnetic conversion characteristics are excellent.
- the optimal gas concentration is in the narrow range of 3% to 20%.
- Patent Document 1 US Patent Publication US5, 800,931 Publication
- Patent Document 2 US Patent Gazette US5, 789, 056
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-086936
- Patent Document 4 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-326844
- Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2005-293664
- the magnetic layer in order to achieve a high recording density in a magnetic disk, the magnetic layer can be made finer, isolated, and uniform in particle diameter.
- the orientation of the magnetic layer is aligned. Is also an important item.
- texture is applied in the circumferential direction on the non-magnetic substrate, and when the grains of the magnetic layer are aligned along this texture, the circumferential value of the residual magnetic film thickness product Mrt and the radial direction are obtained.
- Mrt-OR The ratio to the value (hereinafter also referred to as Mrt-OR) is high, and it has become a component that helps to achieve high recording density.
- Mrt-OR is (the value of the residual magnetic film thickness product Mrt in the circumferential direction) Z (the value of the residual magnetic film thickness product Mrt in the radial direction).
- Mrt-OR is equal to the ratio of both (MrcZMrr), where Mrc is the magnetic remanence in the circumferential direction of the magnetic disk and Mrr is the magnetic remanence in the radial direction of the magnetic disk. It also represents the magnetic anisotropy in the circumferential and radial directions.
- Patent Document 4 describes that a nonmagnetic amorphous layer is formed on a nonmagnetic substrate by sputtering in order to control the crystal grain size distribution of the magnetic layer.
- Patent Document 4 optimizes the material of the nonmagnetic amorphous layer by heating the surface of the nonmagnetic amorphous layer with an excimer laser and forming crystal grain growth nuclei in the nonmagnetic amorphous layer.
- Patent Document 4 discloses improving the Mrt-OR, and suggests to increase the SN ratio to 14 dB or more! / /.
- Patent Document 5 discloses a magnetic disk in which a first alloy layer and a second alloy layer are laminated on a glass substrate to achieve a recording density of lOOGbitZinch 2 or more! /,
- an alloy containing an element that generates a compound having a body-centered cubic structure is used as the first alloy layer, and an alloy having a hexagonal close-packed structure is used as the second alloy layer.
- Patent Document 4 does not disclose anything about the case where the amorphous layer is used without being heated, and Patent Document 5 does not describe anything about the use of the amorphous layer. The same applies to the other patent documents 1 to 3.
- the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a magnetic disk, a magnetic disk, and a magnetic disk capable of further improving the orientation of a magnetic layer, and The aim is to provide a magnetic disk suitable for high-capacity HDDs with high recording density that can reduce the media noise of magnetic disks.
- the first object of the present invention is to provide a low noise magnetic disk that can achieve such a high recording density.
- the second object of the present invention is to provide a magnetic disk having magnetic anisotropy suitable for achieving such a high recording density.
- a third object of the present invention is to provide a magnetic disk suitable for mounting on a hard disk drive (HD D) that records and reproduces at a linear recording density of 800 kfci or higher.
- a fourth object of the present invention is to provide a magnetic disk suitable for mounting on an HDD that is recorded and reproduced at a high linear recording density.
- a fifth object of the present invention is to provide a magnetic disk suitable for mounting on an HDD that is recorded / reproduced at a surface recording density of 60 gigabits per square inch or exceeding 60 gigabits.
- a magnetic disk comprising at least a magnetic layer formed above a Cr-containing underlayer having a body-centered cubic structure.
- a glass substrate and a non-magnetic first metal containing Cr formed above the glass substrate An amorphous underlayer,
- a magnetic disk including at least a magnetic layer formed above the second metal amorphous underlayer.
- a second Cr-containing underlayer having a body-centered cubic structure which is formed above the first Cr-containing underlayer having the body-centered cubic structure and includes an element having a larger atomic radius than Cr, and the body center
- a magnetic disk including at least a magnetic layer formed above a second Cr-containing underlayer having a cubic structure.
- the magnetic disk according to any one of configurations 1, 2, or 4,
- the non-magnetic metal amorphous underlayer containing Co contains oxygen at least on the surface.
- Mrc the ratio of the residual magnetization in the circumferential direction of the disk to the residual magnetization in the radial direction of the disk (that is, Mrc—OR), wherein MrcZMrr has a magnetic anisotropy greater than 1.
- the ratio of the residual magnetization in the circumferential direction of the disk to the residual magnetization in the radial direction of the disk A magnetic disk, wherein MrcZMrr has a magnetic anisotropy exceeding 1.
- a non-magnetic substrate whose surface is textured in the circumferential direction;
- a magnetic disk wherein the metal amorphous underlayer has a thickness of 10 angstroms or more and 140 angstroms or less.
- the body-centered cubic structure underlayer includes a first body-centered cubic structure underlayer containing Cr and Mn, and a second body-centered cubic structure underlayer containing Cr and Mo.
- a non-magnetic metal amorphous base layer is formed between the glass substrate and the magnetic layer by a sputtering method
- a magnetic disk manufacturing method wherein a pressure in a sputtering atmosphere at the time of forming the metal amorphous underlayer is set to 0.6 to 1.6 Pa.
- any one of the constitutions 12 to 14 is characterized in that a non-magnetic body-centered cubic structure underlayer containing Cr and having a body-centered cubic structure is formed between the metal amorphous underlayer and the magnetic layer. 2.
- a method of manufacturing a magnetic disk wherein the thickness of the metal amorphous underlayer is 10 angstroms or more and 140 angstroms or less.
- a method of manufacturing a magnetic disk is a method of manufacturing a magnetic disk.
- the upper underlayer includes the magnetic layer side body-centered cubic structure underlayer and the lower underlayer side body centered cubic underlayer, and the magnetic layer side body centered cubic structure underlayer and the lower underlayer side body centered cubic
- the magnetic layer is formed of a body-centered cubic structure material having lattice constants different from each other.
- the lattice constant of the body-centered cubic structure material of the magnetic layer side body-centered cubic structure base layer is larger than that of Cr metal, and the lattice constant of the body-centered cubic structure material of the lower base layer side body-centered cubic structure layer is 21.
- the lattice constants of the lower underlayer side body-centered cubic underlayer and the magnetic layer side body-centered cubic underlayer are determined from the lower underlayer side body-centered cubic underlayer to the magnetic layer side body-centered cubic underlayer. 21.
- the body-centered cubic structure material of the magnetic layer side body-centered cubic structure underlayer contains an element having an atomic radius larger than that of Cr. 21.
- a first body-centered cubic structure formed above the second metal amorphous underlayer and containing one of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, and Se and Cr.
- FIG. 1 is a diagram showing a layer configuration of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a diagram showing a specific sputtering method.
- FIG. 3 is a diagram of examples and comparative examples according to the present invention.
- FIG. 4 is a diagram showing a structure of a magnetic disk according to another embodiment of the present invention.
- W as a nonmagnetic amorphous layer on a nonmagnetic substrate with a textured surface.
- FIG. 6 is a diagram showing a ratio (Mrt-OR) between a value in a circumferential direction and a value in a radial direction.
- FIG. 8 is a characteristic diagram showing the measurement results of Mrt-OR and standard noise when the thickness of the second metal amorphous underlayer by WCo is changed in the magnetic disk shown in FIG. is there.
- FIG. 6 is a characteristic diagram showing the measurement results.
- FIG. 10 For the magnetic disks of Example 5-1 and Comparative Example 5-1 according to the present invention, the noise characteristics (SNt) normalized with respect to the gas concentration exposed after the formation of the first underlayer are shown. It is a graph (a) showing the change and a graph (b) showing the change of the DC noise level.
- FIG. 11 A graph (a) explaining the noise characteristics (SNt) with standardization and a graph (b) explaining the DC noise level.
- FIG. 12 is a TEM photograph of a planar cross section of a magnetic layer of a magnetic disk on which an AlRu alloy layer is formed.
- FIG. 13 is a TEM photograph of a planar cross section of a magnetic layer of a magnetic disk in which a WCo alloy layer was formed and the surface thereof was exposed to an atmosphere of 4% oxygen concentration.
- FIG. 14 is a TEM photograph of a planar cross section of a magnetic layer of a magnetic disk in which a WCo alloy layer was not exposed to an oxygen atmosphere.
- the magnetic disk according to the present invention includes a glass substrate 1, a metal amorphous base layer 2, a body-centered cubic base layer 3, a magnetic layer 4, a protective layer 5, and a lubricating layer 6. It has a structure in which these are sequentially stacked.
- the metal amorphous underlayer 2 has a two-layer structure of a first metal amorphous underlayer 2a and a second metal amorphous underlayer 2b
- the body-centered cubic underlayer 3 is The first body-centered cubic structure base layer 3a and the second body-centered cubic structure base layer 2b are provided with a two-layer structure.
- the magnetic layer 4 is formed of a first magnetic layer 4a, a spacer layer 4b, a second magnetic layer 4c, and a third magnetic layer 4d.
- an amorphous glass substrate As the illustrated glass substrate 1, an amorphous glass substrate, a crystallized glass substrate, or the like can be used. It is particularly preferable to use an amorphous glass substrate.
- aluminosilicate glass As the glass composition, aluminosilicate glass is particularly preferable.
- the metal amorphous underlayer 2 is formed on the glass substrate 1, and then the body-centered cubic underlayer 3 is formed on the metal amorphous underlayer 2.
- the metal amorphous underlayer 2 and the body-centered cubic underlayer 3 are preferably formed in contact with each other.
- the metal amorphous underlayer 2 may be a single layer made of a single material, but may be formed by laminating a plurality of layers as shown.
- the body-centered cubic underlayer 3 side (for example, the second metal amorphous underlayer 2b) may be a nonmagnetic metal amorphous layer containing W.
- a nonmagnetic metal amorphous layer containing W a WCo amorphous layer or a WCr amorphous layer can be used.
- the surface portion on the body-centered cubic underlayer 3 side is preferably made of a material containing oxygen. Inclusion of oxygen can reduce the media noise and improve the S / N ratio.
- the magnetic anisotropy ratio MrcZMrr
- Mrt -OR the magnetic anisotropy ratio
- the glass substrate 1 side is preferably a nonmagnetic metal amorphous layer containing Cr.
- the term “amorphous” refers to a state in which no clear peak is observed when analyzed using, for example, XRD (X-ray diffraction method). Another aspect is that amorphous means a state where the crystal does not have long-range order. Furthermore, amorphous means that the crystal may have short-range order.
- a Cr-containing underlayer is used as the body-centered cubic structure underlayer 3 formed on the metal amorphous underlayer 2. When the Cr-containing underlayer is used, the easy axis of magnetization of the magnetic layer can be oriented in the disk surface.
- the metal amorphous layer 2 side of the body-centered cubic structure underlayer 3 (in this example, the first body-centered cubic structure underlayer 3a) is a Cr metal underlayer, Or it can be a Cr alloy underlayer.
- the metal amorphous layer 2 side of the three layers of the body-centered cubic structure (first body-centered cubic structure underlayer 3a) is used as the Cr alloy underlayer, an element having a smaller atomic radius than Cr and Cr Including a body-centered cubic Cr alloy underlayer.
- the metal amorphous layer 2 side of the body-centered cubic structure underlayer (the first body-centered cubic structure underlayer 3a) is either Cr metal or a lattice constant higher than that of Cr metal as the material of the Cr-containing body-centered cubic structure. It is preferable to use a material having a small body-centered cubic structure. Examples of elements having an atomic radius smaller than that of Cr include fourth periodic elements in the periodic table such as Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, and Se.
- the metal amorphous layer 2 side of the body-centered cubic structure underlayer 3 (the first body-centered cubic structure underlayer 3a) is preferably a CrMn alloy, a CrFe alloy, or a CrCo alloy. it can. When using a CrMn-based alloy, the Mn composition is preferably 10 atomic% or more.
- the body-centered cubic structure underlayer 3 magnetic layer 4 side (in this example, the second body-centered structure underlayer 3b) contains an element having an atomic radius larger than that of Cr.
- a Cr-containing underlayer is preferred.
- the Cr-containing underlayer containing an element having an atomic radius larger than that of Cr includes a CrMo alloy underlayer, a CrTi alloy underlayer, a CrMoTi alloy underlayer, and a CrV alloy. Examples include a formation, a CrW-based alloy underlayer.
- the underlayer having a body-centered cubic structure is a Cr-containing underlayer, and the metal amorphous layer side (first body-centered cubic structure underlayer 3a) is relatively in comparison with Cr metal.
- the body layer should have a body-centered cubic structure with a small lattice constant
- the magnetic layer side should have a body-centered cubic structure with a relatively large lattice constant compared to Cr metal.
- the base layer having a body-centered cubic structure is a Cr-containing base layer
- the metal amorphous layer 2 side (first body-centered cubic structure base layer 3a) force is also applied to the magnetic layer 4 side (second body-centered cubic structure). It is preferable that the base layer has a structure in which the lattice constant increases stepwise or continuously toward the base layer 3b).
- the underlayer having a body-centered cubic structure is a Cr-containing underlayer, and the metal amorphous layer 2 side (the first body-centered cubic structure underlayer 3a) is made of Cr metal.
- a body-centered cubic structure with a relatively small lattice spacing compared to the magnetic layer 4 side (second body-centered cubic structure underlayer 3b) has a body center with a relatively large lattice spacing compared to Cr metal. Cubic structure is preferred
- the underlayer having a body-centered cubic structure is a Cr-containing underlayer, and the metal amorphous layer side (first body-centered cubic structure underlayer 3a) force is also on the magnetic layer side (second layer).
- the nonmagnetic metal amorphous base layer containing Co may be formed in contact with the base layer having a body-centered cubic structure containing Cr containing an element having an atomic radius smaller than that of Cr. good.
- oxygen is contained in the interface portion between the nonmagnetic metal amorphous base layer containing Co and the base layer having a Cr-containing body-centered cubic structure containing an element having a smaller atomic radius than Cr. There may be.
- Discs can be mentioned.
- oxygen is contained in the interface portion between the nonmagnetic metal amorphous underlayer 2b containing Co and the underlayer 3a having a Cr-containing body-centered cubic structure containing an element having an atomic radius smaller than that of Cr. In the aspect It is okay.
- the glass substrate surface is preferably provided with a texture that imparts magnetic anisotropy to the magnetic layer 4.
- a magnetic disk having magnetic anisotropy with MrcZMrr exceeding 1 is obtained.
- the force, especially the magnetic disk with MrcZMrr of 1.5 or more, preferably 1.7 or more is preferred.
- the glass substrate surface is preferably formed with substantially regular streaks along the circumferential direction of the disk.
- a magnetic disk having magnetic anisotropy with MrcZMrr exceeding 1 is obtained. The larger the magnetic anisotropy, the better.
- a magnetic disk with MrcZMrr of 1.5 or more, preferably 1.8 or more is preferable.
- FIG. 2 discloses a specific sputtering method.
- the glass substrate 1 is put into a CrTi sputtering station, and the first metal amorphous base layer 2 a is formed on the glass substrate 1.
- the film forming atmosphere is an argon gas atmosphere.
- the degree of vacuum is 0.6 Pascal.
- the substrate 1 is transferred to the WCo sputtering station.
- Substrate 1 is deposited with a second metal amorphous underlayer 2b at a WCo sputtering station.
- the atmosphere and degree of vacuum are as shown in Figure 2.
- the second metal amorphous underlayer 2b is heated to 250 ° C. at the first temperature treatment station.
- the heated second metal amorphous underlayer 2b is in contact with an atmospheric gas containing oxygen gas.
- the pressure of the atmosphere containing oxygen gas is 0. lPa. That is, the atmosphere containing oxygen gas is at a higher vacuum than the atmosphere in which the second metal amorphous underlayer 2b is formed.
- the underlying layer 3a having the first body-centered cubic structure is formed at the CrMn ⁇ sputtering station.
- the film formation atmosphere and film formation pressure are as shown in Fig. 2.
- an underlayer having a second body-centered cubic structure is formed at a CrMoTi sputtering station.
- the film formation atmosphere and film formation pressure are as shown in Fig. 2.
- the base layer 3b having the second body-centered cubic structure is heated to 280 ° C. at the second temperature processing station.
- the temperature is higher than the temperature when the second metal amorphous underlayer 2b is heated in the first temperature treatment station.
- the first magnetic layer 4a, the spacer layer 4b, the second magnetic layer 4c, and the third magnetic layer 4d are sputtered. Are sequentially formed. Thereafter, a protective layer 5 and a lubricating layer 6 are formed, and the magnetic disk shown in FIG. 1 is completed.
- Example 1A The magnetic disk of Example 1A was manufactured as described above.
- Example 1A For the magnetic disk of Example 1A, when the magnetic anisotropy ratio (MrcZMrr) was measured, it was an excellent value of 1.92. Next, using a magnetic head, a signal was recorded on the magnetic disk of Example 1A at a linear recording density of 816 kf ci, and the SZN ratio was evaluated. The noise (Nm) due to magnetic disk interference and the total noise (Nt) including the effects of both the magnetic head and the magnetic disk were measured, and the S / N ratios were set as SZNm and SZNt, respectively.
- Example 1 When the preferential crystal orientation was evaluated using the XRD (X-ray diffraction) method for the magnetic disk of A, the underlayer 3a having the first body-centered cubic structure, which is a CrMn layer, and In both the underlying layer 3b having the second body-centered cubic structure, which is a CrMoTi layer, the (002) plane was preferentially oriented on the disk surface. Further, when analyzed by the XRD method, it was found that the lattice plane spacing of the underlayer having the first body-centered cubic structure 3a which is a CrMn layer is smaller than the lattice spacing of Cr metal.
- XRD X-ray diffraction
- an XRD analysis revealed that the lattice spacing of the underlying layer having the second body-centered cubic structure 3b, which is a CrMoTi layer, was larger than the lattice spacing of Cr metal.
- the lattice constant of the underlayer 3a having the first body-centered cubic structure, which is a CrMn layer is smaller than the lattice constant of Cr metal.
- an analysis by XRD revealed that the lattice constant of the underlying layer 3b having the second body-centered cubic structure, which is a CrMoTi layer, is larger than the lattice constant of Cr metal.
- the lattice spacing of the body-centered cubic lattice from the base layer 3a having the first body-centered cubic structure as the CrMn layer toward the base layer 3b having the second body-centered cubic structure as the CrMoTi layer increased.
- Both the first metal amorphous underlayer 2a and the second metal amorphous underlayer 2b were strong enough that the diffraction peak could not be observed with a goometer XRD. That is, the first metal amorphous underlayer 2a and the second metal The metal amorphous underlayer 2b was amorphous.
- Example 1A a magnetic disk according to another embodiment was fabricated following Example 1A.
- the magnetic disk of Example 1B is a magnetic disk that does not form the CrMn layer, which is the first body-centered cubic structure underlayer 3a. Except for this point, the magnetic disk is the same as in Example 1A. That is, in the magnetic disk of Example 1B, the CrMoTi layer 3b is formed as the second body-centered cubic structure underlayer 3b on the amorphous WCo layer that is the second amorphous underlayer 2b.
- the magnetic disk of Example 1C is a magnetic disk in which a Cr metal layer is formed instead of the CrMn layer, which is the first body-centered cubic structure base layer 3a. Except for this point, the magnetic disk was the same as in Example 1A. Therefore, the magnetic disk of Example 1C has the second body-centered cubic structure on the WCo layer, which is the second metal amorphous base layer 2b, via the Cr layer, which is the first body-centered cubic base layer 3a. A CrMoTi layer as the underlayer 3b is formed.
- Example 1B is a magnetic disk in which a CrMo Ti layer is formed on an amorphous WCo layer
- Example 1C is a magnetic disk in which a CrMoTi layer is formed on the amorphous WCo layer via a Cr layer.
- Example 1A is a magnetic disk in which a CrMoTi layer is formed on an amorphous WCo layer via a CrMn layer. Since the magnetic disks of Example 1A, Example 1B, and Example 1C are both excellent SZNm and SZNt, they can be installed in a hard disk drive (HDD) that records and reproduces at a surface recording density of 60 gigabits or higher. It is suitable for.
- HDD hard disk drive
- the magnetic disks of Example 1A, Example 1B, and Example 1C are all magnetic disks having a magnetic anisotropy ratio exceeding 1, and the magnetic anisotropy. There is superiority or inferiority in the size of. That is, comparing the results of Example 1A, Example 1B, and Example 1C, a material having a lattice constant smaller than that of Cr (Example 1A) is used as the underlayer of the body-centered cubic structure formed on the amorphous WCo layer. It is found that a material having the same lattice constant as Cr is preferred (Example 1C), and a material having a larger lattice constant than Cr (Example 1B) is preferred.
- Example 1A a material having a larger lattice constant than Cr is used as the underlayer having a body-centered cubic structure.
- IB is equivalent to Cr (Example 1C)
- an underlayer made of a material having a smaller lattice constant than Cr (Example 1A) is formed, and a material force having a larger lattice constant than Cr is also formed thereon. It shows that it is preferable to form an underlayer.
- the WCo layer as the second amorphous underlayer 2b is not formed in Example 1A, and the CrMn layer as the first body-centered cubic structure underlayer 3a is formed.
- a magnetic disk on which an AlRu alloy layer having a B2 crystal structure was formed was produced and used as a comparative magnetic disk. That is, the magnetic disk of the comparative example has an AlRu layer having a B2 crystal structure on the CrTi layer as the second metal amorphous base layer 2b, and a body-centered cubic CrMoTi layer on the AlRu layer. Have it!
- the magnetic disk is the same as that of Example 1A except that the amorphous WCo layer and the body-centered cubic CrMn layer in Example 1A are replaced with an AlRu layer having a B2 crystal structure.
- FIG. 3 also shows the measurement results of the magnetic disk of the comparative example.
- the magnetic disk of this comparative example has insufficient SZNm and SZNt. That is, the magnetic disk of Comparative Example 1-1 has a magnetic anisotropy of 1.39, which is lower than that of Example 1A.
- Example 1A Compared to Example 1A and Comparative Example 1 1.
- Example 1A an amorphous WCo layer and a body-centered cubic layer with a smaller lattice constant than Cr metal were formed in combination (Example 1A), and excellent characteristics were obtained. It can be said that it is possible.
- the magnetic disk has a nonmagnetic metal amorphous underlayer 2, a nonmagnetic body-centered cubic underlayer 3, a magnetic layer 4, a protective layer 5, and a lubricating layer 6 on a glass substrate (nonmagnetic substrate) 1.
- a nonmagnetic metal amorphous underlayer 2 is oxidized before forming the body-centered cubic structure underlayer 3 to form the surface oxide layer 2-1. ing. Further, as in FIG.
- the metal amorphous underlayer 2 is formed by the first and second metal amorphous underlayers 2a and 2b, and the body-centered cubic underlayer 3 is also formed in the first and second layers.
- the body-centered cubic structure underlayers 3a and 3b are formed.
- the surface oxide layer 2-1 shown in FIG. 4 is formed by exposing the surface of the second metal amorphous underlayer 2b to gas.
- the gas exposure method include a method in which the second metal amorphous base layer 2b is exposed to an atmosphere containing oxygen gas. Alternatively, oxygen gas or the like may be added as a reactive gas when sputtering the second metal amorphous underlayer in a rare gas atmosphere.
- an amorphous glass substrate As the glass substrate 1, an amorphous glass substrate, a crystallized glass substrate, or the like can be used. In this embodiment, an amorphous glass substrate is used, and an aluminosilicate glass is used as the glass composition.
- a nonmagnetic metal amorphous underlayer 2 is formed on a glass substrate 1, and then a nonmagnetic body-centered cubic underlayer 3 is formed on the metal amorphous base layer 2.
- the metal amorphous underlayer 2 has a two-layer structure of a first metal amorphous underlayer 2a and a second metal amorphous underlayer 2b.
- the nonmagnetic second metal amorphous underlayer 2b was selected from the group consisting of Ti, Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, Si, and B as the first element. Contains at least one element. Further, the second metal amorphous underlayer 2b further contains at least one element selected from the group consisting of Cr, V, Mn, and Co as the second element.
- Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W, Si, and B as the first element are metals that can be used when any metal is produced. Mo, Ta, and W are refractory metal materials, and metals that have a relatively high melting point compared to other metals tend to form amorphous.
- Zr, Hf, Si, and Y are said to increase the crystallization temperature by adding these metals. Alloys with high crystallization temperatures tend to become amorphous on the magnetic disk surface, making it difficult to form crystals.
- the soft spot of glass is 500 degrees or less.
- Ti, Y, Ta, and Zr are materials used to obtain a refined structure. Generally, it is a metal that tends to be amorphous by sputtering film formation.
- Cr and Co are the base materials, the atomic size ratios differ by more than 12%.
- Cr, V, Mn, and Co are elements that are adjacent to each other in the periodic table.
- the metal deposited on a hard disk drive (HDD) is based on Cr or Co. These two are the base metals rather than the amorphous metals.
- V has the same melting point as Cr and is replaced by Cr.
- the second metal amorphous underlayer 2b is, for example, WCo, WCr, or CrTi, and is laminated by the sputtering.
- the second metal amorphous underlayer 2b functions as a layer for imparting magnetic anisotropy to the magnetic recording layer.
- the second metal amorphous underlayer 2b is preferably a non-magnetic metal amorphous layer containing Co or a non-magnetic metal amorphous layer containing W.
- WCr-based amorphous layers ability to use WCr-based amorphous layers, CoZr-based amorphous layers, and CoHf-based amorphous layers
- WCo-based amorphous layers are used.
- the surface portion of the second metal amorphous underlayer 2b preferably contains oxygen as the surface oxide layer 2-1.
- oxygen is contained, the medium noise can be reduced, so that the SZN ratio can be improved.
- by adding oxygen to the surface portion of the second metal amorphous underlayer 2b magnetic anisotropy is achieved.
- the ratio (MrcZMrr), that is, Mrt-OR can be improved.
- the magnetic anisotropy ratio (MrcZMrr) is the residual magnetization in the circumferential direction of the disk, where Mrc is the residual magnetization in the circumferential direction of the disk and Mrr is the residual magnetization in the radial direction of the disk. Is the ratio of the residual magnetization in the radial direction of the disk.
- Mrc the residual magnetization in the circumferential direction of the disk
- Mrr the residual magnetization in the radial direction of the disk.
- the first metal amorphous underlayer 2a is preferably a nonmagnetic amorphous metal layer containing Cr (eg, CrTi alloy).
- a Cr-containing underlayer is used as the body-centered cubic structure underlayer 3 formed on the metal amorphous underlayer 2.
- the easy axis of magnetization of the magnetic layer 4 can be oriented in the disk plane.
- the body-centered cubic structure foundation layer 3 shown in FIG. 4 has a two-layer structure force of the first body-centered cubic structure foundation layer 3a and the second body-centered cubic structure foundation layer 3b.
- the first body-centered cubic structure underlayer 3a is
- the first body-centered cubic structure underlayer 3a is preferably made of Cr metal or a body-centered cubic structure material having a lattice constant smaller than that of the Cr metal.
- Examples of such a material include fourth periodic elements of the periodic table such as Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, and Se.
- a CrMn alloy, a CrFe alloy, and a CrCo alloy can be preferably cited.
- the composition of Mn is 10 atomic% or more.
- the second body-centered cubic structure underlayer 3b is preferably a Cr-containing underlayer.
- a Cr-containing underlayer examples include a CrMo alloy underlayer, a CrTi alloy underlayer, a CrMoTi alloy underlayer, a CrV alloy underlayer, and a CrW alloy underlayer.
- the first body-centered cubic structure underlayer 3a has a body-centered cubic structure with a relatively small lattice constant compared to Cr metal
- the second body-centered cubic structure underlayer 3b A body-centered cubic structure having a relatively large lattice constant compared to Cr metal is preferable.
- the magnetic disk according to the present embodiment includes a nonmagnetic first metal amorphous underlayer 2a containing Cr on a glass substrate 1 and a nonmagnetic second magnetic layer containing Co.
- Surface oxide layer 2-1 formed by oxidizing the surface of metal amorphous surface layer 2b and second metal amorphous surface layer 2b, first body-centered cube having a Cr-containing body-centered cubic structure
- the structure underlayer 3a and the second body-centered cubic structure underlayer 3b having a Cr-containing body-centered cubic structure are sequentially formed in this order.
- Mrt-OR is used as a method for evaluating the magnetic anisotropy of the magnetic disk having the magnetic anisotropy obtained as described above.
- Mrt-OR an ORM machine manufactured by Alternative Instrumentation Incorpo rated was used.
- the recording / reproduction characteristics of the magnetic reproduction head were evaluated using a spin stand evaluation device.
- a spin stand manufactured by Hitachi Electronics Engineering Co., Ltd. was used as the spin stand, and recording and reproduction were performed.
- the head is mounted on the HDD and has a recording / playback capability equivalent to 120Gbpsi.
- the recording head was inductive, and the reproducing head was a GMR element.
- the noise is a standard noise that is standardized by the solitary wave frequency output.
- Example 2 A magnetic disk embodying the present invention will be described as Example 2 using the schematic diagram of the magnetic disk shown in FIG.
- the magnetic disk is laminated on a glass substrate 1 in the order of a metal amorphous underlayer 2, a body-centered cubic underlayer 3, a magnetic layer 4, a protective layer 5, and a lubricating layer 6 force.
- the metal amorphous underlayer 2 is formed by laminating two layers.
- the glass substrate side is the first metal amorphous underlayer 2a
- the body-centered cubic underlayer side is the second metal amorphous underlayer 2b. is there.
- the body-centered cubic structure underlayer 3 is formed by laminating two layers, and the metal amorphous foundation layer side force is the first body-centered cubic structure foundation layer 3a, and the magnetic layer side is the second body-centered cubic structure. This is the underlayer 3b. Further, as shown in FIG. 4, a surface oxide layer 2-1 is formed on the surface portion of the second metal amorphous base layer 2b in the metal amorphous base layer 2 and contains oxygen.
- the glass substrate 1 is an amorphous glass substrate, and the composition thereof is an aluminosilicate.
- a texture that gives the magnetic layer magnetic anisotropy with excellent magnetic properties in the circumferential direction of the disk is formed. This texture has substantially regular linear streaks along the circumferential direction of the disk.
- the first metal amorphous underlayer 2a is a CrTi alloy layer.
- the film thickness of the first metal amorphous underlayer 2a is 200A.
- the first metal amorphous underlayer 2a is nonmagnetic.
- the second metal amorphous underlayer 2b is a W Co alloy layer. This WCo alloy layer is a layer formed by the sputtering method described later. At this time, a material having W of 55 atomic% and the balance of Co was used as a sputtering target.
- the illustrated second metal amorphous underlayer 2b has a thickness of 75A and is nonmagnetic.
- the first body-centered cubic structure underlayer 3a is a nonmagnetic CrMn alloy layer.
- This CrMn alloy layer is a layer formed by sputtering. At this time, a material having Mn of 20 atomic% and the balance of Cr was used as a sputtering target.
- the underlayer 3a has a body-centered cubic structure composed of Cr and Mn having a smaller atomic radius than Cr.
- the first body-centered cubic structure underlayer 3a has a body-centered cubic structure having a lattice constant smaller than that of the body-centered cubic structure formed by the Cr metal. Note that the first body-centered cubic structure base layer 3a may be a Cr layer.
- the (002) plane of the body-centered cubic lattice is preferentially oriented when the disk surface is viewed in plan.
- the preferential orientation plane can be analyzed by XRD (X-ray diffraction method).
- the second body-centered cubic structure base layer 3b is a CrMoTi alloy layer.
- This CrMoTi alloy layer is a layer formed by the sputtering method described later. At this time, a material having 15 atomic% Mo, Ti atomic%, and the balance Cr was used as the sputtering target.
- the second body-centered cubic structure underlayer is nonmagnetic.
- the second body-centered cubic structure underlayer 3b has a body-centered cubic structure containing Mo having a larger atomic radius than the other.
- the second body-centered cubic structure underlayer 3b has a body-centered cubic structure containing Cr and Ti having a larger atomic radius than Cr.
- the second body-centered cubic structure underlayer 3b has a body-centered cubic structure having a lattice constant larger than that of the body-centered cubic structure formed by the Cr metal.
- the (002) plane of the body-centered cubic lattice is preferentially oriented when the disk surface is viewed in plan.
- the preferred orientation plane can be analyzed by XRD (X-ray diffraction method).
- Example 2 the film thickness of the entire body-centered cubic structure foundation layer including the first body-centered cubic structure foundation layer 3a and the second body-centered cubic structure foundation layer 3b is 100A.
- the first magnetic layer 4a is a ferromagnetic layer having a hexagonal close-packed structure.
- the first magnetic layer 4a is made of a CoCrTa alloy.
- the spacer layer 4b is a nonmagnetic layer having a hexagonal close-packed structure. Spacer layer 4b also has Ru material strength.
- the second magnetic layer 4c is a ferromagnetic layer having a hexagonal close-packed structure.
- the second magnetic layer 4c is made of a CoCrPtB alloy alloy.
- the third magnetic layer 4d is a ferromagnetic layer having a hexagonal close-packed structure.
- the third magnetic layer 4d also has CoCrPtB based alloying power.
- the (11-20) plane of the hexagonal close-packed lattice is preferentially oriented when the disk surface is viewed in plan.
- the c-axis of the hexagonal close-packed lattice of the magnetic layer is oriented parallel to the disk surface.
- Priority crystal orientation plane and c-axis orientation can be analyzed by XRD (X-ray diffraction method)
- the protective layer 5 is a layer mainly composed of amorphous carbon.
- Lubricating layer is fluoropolyether It is a layer that also has Terri compound strength.
- the first layer is inserted through the spacer layer.
- the magnetization of one magnetic layer and the magnetization of the second or third magnetic layer may be coupled antiparallel.
- an exchange coupling medium that couples a plurality of magnetic layers by using exchange interaction may be used.
- antiparallel coupling is preferable.
- Anti-ferro coupled media is the anti-parallel coupled media.
- the texture is formed on the surface of the glass substrate.
- the rotating glass substrate is brought into contact with the polishing tape to form a texture on the surface of the glass substrate 1.
- a metal amorphous underlayer 2, a body-centered cubic underlayer 3, a first magnetic layer 4a, a spacer layer 4b, a second magnetic layer 4c, and a second layer are sequentially formed on the glass substrate by sputtering.
- the third magnetic layer 4d is formed.
- the protective layer 5 can be formed using a CVD method in addition to the sputtering method.
- the lubrication layer 6 can be formed by a dip method.
- Example 3 the relationship between the nonmagnetic metal amorphous underlayer 2 according to the present invention and the film formation conditions during the film formation will be described as Example 3 according to the present invention.
- the layer structure of the magnetic disk is the same as that of the magnetic disk described above.
- Glass substrate lZCrTi alloy layer (first metal amorphous underlayer 2a) ZWCo alloy layer (second metal amorphous underlayer 2b) ZCrMn alloy layer (first 1. Body-centered cubic structure underlayer 3a) ZCrMoTi alloy layer (second body-centered cubic structure underlayer 3b) Z magnetic layer 4Z protective layer 5Z lubricating layer 6.
- the sputtering apparatus (not shown) used to form the metal film is Canon-Canverva C-3040, which is sufficiently evacuated to lxlO-4Pa or less before film formation, and then the metal target. Ar gas is introduced to sputter the surface.
- the non-magnetic metal amorphous base layer 2 is formed by controlling the internal pressure of the film forming chamber to 0.6 to 1.6 Pa.
- the control pressure range of the film formation chamber of the nonmagnetic metal amorphous underlayer 2 is set to 1.0 to 1.4 Pa.
- Figure 5 shows the relationship between the pressure in the chamber (Pressure) and the ratio between the circumferential value and the radial value (Mrt-OR) of the residual film thickness product Mrt.
- Mrt-OR is 1.82 when the pressure in the deposition chamber is 0.6 Pa.
- Membrane chamber Increasing the internal pressure to 1. OPa increases it to 1.92.
- Mrt-OR is 1.89, and when the internal pressure of the deposition chamber is 1.6 Pa, Mrt-OR is 1.82.
- control pressure range of the film formation chamber of the non-magnetic metal amorphous underlayer 2 is set to 0.6 to 1.6 Pa, preferably 1.0 to 1.4 Pa. It ’s a good thing to get
- the layer structure of the magnetic disk is as follows: Glass substrate 1 / CrTi alloy layer (first metal amorphous underlayer 2a) / CrTi alloy layer (second metal amorphous underlayer 2b) / CrMn alloy layer (first The body-centered cubic structure underlayer 3a) / CrMoTi alloy layer (second body-centered cubic structure underlayer 3b) / magnetic layer 4 / protective layer 5 / lubricating layer 6.
- a magnetic disk was produced in the same manner except that a CrTi alloy layer was used for the second metal amorphous underlayer 2b.
- the film-forming chamber internal pressure of the non-magnetic metal amorphous underlayer 2 is controlled to 0.6 to 1.6 Pa to form a film.
- the control pressure range of the film formation chamber of the metal amorphous underlayer 2 is set to 1.0 to 1.4 Pa.
- Figure 6 shows the relationship between the pressure in the chamber (Pressure) and the ratio of the circumferential value and the radial value (Mrt-OR) of the residual film thickness product Mrt.
- control pressure range of the deposition chamber for the non-magnetic metal amorphous underlayer 2 is set to 0.6 to 1.6 Pa, preferably 1.0 to 1.4 Pa. It ’s a good thing to get
- the pressure inside the film forming chamber is 1. It is 1.36 at 6Pa.
- Mrt-OR in the conventional crystalline layer, Mrt-OR hardly changed even when the pressure inside the deposition chamber was changed.
- FIG. 6 in the amorphous layer as in the present invention, it was found that Mrt-OR changes in a mountain shape when the pressure in the deposition chamber is changed. Therefore, in order to obtain a magnetic disk with a high Mrt-OR, the correspondence between the atmospheric pressure when forming the second metal amorphous underlayer 2b and the Mrt-OR is grasped in advance. It was preferable to select the pressure at which the desired Mrt-OR was induced, and it proved powerful.
- Example 4 a case where the film thickness of the second metal amorphous underlayer 2b is changed will be described as Example 4.
- a sample group was prepared in which the thickness of the second metal amorphous underlayer 2b was changed. That is, for the second metal amorphous base layer 2b made of WCo, the oxygen gas concentration as the additive gas was kept constant at 3%, and the film thickness was changed.
- the test results are as shown in Fig. 8 (a) and Fig. 8 (b).
- the Mrt-OR is improved by applying the second metal amorphous base layer 2b having the surface oxide layer 2-1 (Maximum 1.98), it was found that standardized noise can be reduced (5 or less). In other words, it can be said that Mrt-OR and normalized noise depend on the thickness of the second metal amorphous underlayer by WCo alone.
- the preferred film thickness range of the second metal amorphous underlayer 2b is, for example, 1. angstrom or more to obtain an Mrt-OR of 1.60 or more. 140 angstroms or less, 1. To obtain an Mrt-OR of 80 or more, it is understood that the range is from 20 angstroms to 100 angstroms.
- the second metal amorphous underlayer 2b is further formed and contains oxygen gas. Confirmed that the coercive force He is increased by performing heat treatment in an acid-sodium atmosphere after exposure in an atmosphere, that is, before forming the first body-centered cubic structure underlayer 3a using a CrMn target. Has been.
- the magnetic disk is composed of glass substrate 1 / CrTi alloy layer (first metal amorphous underlayer 2a) ZCrTi alloy layer (second metal amorphous underlayer 2b) ZCrMn alloy layer (first body-centered cubic underlayer) 3a) ZCrMoTi alloy layer (second body-centered cubic base layer 3b) Z magnetic layer 4Z protective layer 5Z lubricating layer 6.
- a magnetic disk was fabricated in the same manner as in Example 4-1, except that a CrTi alloy layer was used for the second metal amorphous underlayer 2b.
- Example 4-2 as in Example 4-1, it was confirmed that the Mrt-OR was improved and the normalized noise was reduced.
- controlling the oxygen gas concentration for the surface oxidation treatment of the second metal amorphous underlayer 2b may cause a problem in the anisotropic medium. It is possible to reduce the medium noise of the magnetic disk and to achieve a high Mrt-OR, which can provide a magnetic recording medium suitable for a high-capacity HDD with a high recording density. Speak.
- Example 5 an example will be described as Example 5 in which the production efficiency and facilitation can be realized when oxygen exposure is performed on the surface of the second metal amorphous underlayer 2b.
- the optimal gas concentration is in the narrow range of 3% to 20%, which is an obstacle to facilitate manufacturing. In other words, it is difficult to control because it is necessary to supply the gas stably so as to be within this range. Therefore, the ease of manufacturing the magnetic recording medium is improved.
- Figures 10 (a) and 10 (b) show the test results using carbon dioxide as the additive gas.
- the present invention widens the optimum concentration range of the gas to be subjected to the surface treatment by performing the surface treatment using CO after forming the first underlayer.
- the magnetic recording medium can be easily manufactured, and has any one of the following configurations.
- a method for manufacturing a magnetic recording medium in which at least a first underlayer, a second underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate! After the film formation, the first underlayer is surface-treated by exposure to CO.
- the second underlayer and the second underlayer are formed by a metal amorphous underlayer and a body-centered cubic underlayer, respectively, as shown in FIG. 1 or FIG.
- the first underlayer and the second underlayer are formed of a metal amorphous underlayer and a body-centered cubic underlayer, as shown in FIG. 1 or FIG.
- the second underlayer has a body-centered cubic structure (that is, a bcc structure) and has a lattice constant larger than that of pure Cr.
- a first body-centered cubic base layer made of a Cr-based alloy, and a Cr-based alloy force having a body-centered cubic structure (bcc structure) and a larger lattice constant than the first body-centered cubic base layer. It may be a force with the substratum of the body-centered cubic structure of 2.
- As magnetic layer one or more of Co-Cr-Pt alloy, Co-Cr-Pt-Ta alloy, Co-Cr-Pt-B alloy, Co-Cr-Pt-B-Cu alloy The Including can be used.
- the surface treatment of the first underlayer is performed by exposing to CO, or
- the present invention provides a magnetic recording medium in which at least a first underlayer, a second underlayer, a magnetic layer, a protective layer, and a lubricating layer are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate.
- the magnetic recording medium manufactured so that the surface treatment of the first underlayer with a wide range of the optimum gas concentration can be easily performed.
- a manufacturing method can be provided.
- an adhesion layer made of Cr-Ti alloy, a first underlayer of W-Co alloy, a first layer of Cr-Mn alloy, and Cr -Mo-Ti alloy second layer force Coupling layer consisting of second underlayer, Co-Cr-Ta alloy layer, Ru layer, Co-Cr-Pt-B alloy layer, Co-Cr-Pt-B -A Cu alloy magnetic layer and a carbon-based protective layer were deposited in sequence.
- the first underlayer has the effect of reducing the magnetic grains of the magnetic layer
- the second underlayer has the effect of orienting the easy axis of the magnetic layer in the in-plane direction.
- the surface treatment of the first underlayer was performed by exposure in a CO atmosphere.
- a first layer of a second underlayer having Cr-Mn alloy force is formed on the first underlayer by sputtering, and then Using a Cr-Mo-Ti alloy, a second layer of the second underlayer with Cr-Mo-Ti alloy force is formed on the first underlayer by sputtering, and the second underlayer is formed. A film was formed.
- Co-Cr-Ta alloy, Ru, Co-Cr-Pt-B alloy As a sputtering target, Co-Cr-Ta alloy, Ru, Co-Cr-Pt-B alloy A coupling layer composed of a Co—Cr—Ta alloy layer, a Ru layer, and a Co—Cr—Pt—B alloy layer was formed on the second underlayer in sequence.
- a magnetic layer with Pt-B-Cu alloy strength was deposited by noisy notching.
- a carbon-based protective layer (hydrogenated carbon protective layer) is formed on the magnetic layer by a bias CVD method, and a lubricating layer made of PFPE (perfluoropolyether) is formed by a dipping method. It was.
- the carbon-based protective layer has an effect of protecting the magnetic layer such as an impact cover of the magnetic head. In this way, a magnetic disk was obtained.
- Figure 10 shows graphs (a) and D showing changes in normalized noise characteristics (SNt) with respect to the gas concentration exposed after the formation of the first underlayer for the magnetic disks of Examples and Comparative Examples.
- the optimal range of O concentration is 3% to 20%, while actual exposure to CO atmosphere
- the optimum range of CO concentration is as wide as 40% to 100%.
- FIG. 11 is a graph (a) illustrating the normalized noise characteristic (SNt) and a graph (b) illustrating the DC noise level.
- Noise characteristics SNt is the ratio of DC noise to signal, as shown in (a) of Fig. 11. D
- Noise during C-erasing includes media noise, head noise, and system noise.
- the DC noise level is obtained by subtracting system noise from noise during DC erase as shown in (b) of Fig. 11.
- a WCo alloy layer is formed and exposed to an oxygen atmosphere.
- the surface condition of the magnetic layer of the magnetic disk was observed when exposed and when not exposed.
- the surface state of the magnetic layer of the magnetic disk in which an AlRu alloy layer having a B 2 crystal structure was formed instead of the WCo alloy layer was also observed.
- FIG. 12 there is shown the result of observing a plane cross section of a magnetic layer of a magnetic disk on which an AlRu alloy layer having a B2 crystal structure is formed with a transmission electron microscope (TEM). .
- TEM transmission electron microscope
- FIG. 13 there is shown a planar cross section of the magnetic layer of a magnetic disk in which a WCo alloy layer is formed and the surface thereof is exposed to an atmosphere of 4% oxygen concentration.
- a planar cross section of the magnetic layer of a magnetic disk with the WCo alloy layer not exposed to an oxygen atmosphere is shown. Both are TEM photographs.
- the unevenness is transferred to the body-centered cubic structure base layer 3 along the texture marks on the substrate.
- Mrt-OR of the magnetic disk in this example was measured, the WCo configuration (0 exposure) was larger as in the previous example. Mrt-OR of AlRu configuration is about 1.36, WCo
- composition showed a high Mrt-OR value of about 1.90. Therefore, it is considered that the arrangement in the circumferential direction along the texture traces has a greater influence than the particle size and particle size dispersion.
- the WCo composition ( ⁇ no exposure) force was .79nm, and the WCo composition ( ⁇ exposure) was 5.51nm.
- a magnetic substrate is prepared in which a glass substrate having a surface texture in which streak grooves along the circumferential direction of the disk are substantially regularly arranged is prepared, and an underlayer containing a metal amorphous layer and a magnetic layer are laminated on the glass substrate.
- an underlayer that induces magnetic anisotropy along the circumferential direction of the disk is formed on the magnetic layer according to the pressure of the atmosphere when the film is formed on the glass substrate.
- the underlayer the correspondence between the pressure of the atmosphere when the underlayer is formed and the magnetic anisotropy is grasped in advance, and the desired magnetic anisotropy is determined in the correspondence. It is also possible to select a pressure that induces sex!
- the above-mentioned amorphous metal layer contains W or Ti! /.
- the present invention can be applied to a magnetic disk device such as a magnetic disk and an HDD including the magnetic disk.
Abstract
ガラス基板と磁性層とを備え、ガラス基板と磁性層との間に、下地層を設けた構造を有する磁気ディスクにおいて、下地層は、ガラス基板側に設けられた金属アモルファス下地層と、磁性層側に設けられた体心立方構造下地層とによって形成されている。金属アモルファス下地層及び体心立方構造下地層は、それぞれ複数層によって形成されても良く、且つ、金属アモルファス下地層の表面には、表面酸化層が設けることが望ましい。この構成により、磁気ディスクの円周方向の残留磁化と、半径方向の残留磁化との比を１以上に出来ると共に、ＳＮ比を改善出来る。
Description
明 細 書
磁気ディスク及び磁気ディスクの製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、ハードディスクドライブ (以下、 HDDと略称する）などの磁気ディスク装 置に搭載される磁気ディスク及びその製造方法に関する。
背景技術
[0002] 磁気ディスクとは、ハードディスクドライブ (HDD)等の磁気ディスク装置に搭載され る磁気記録媒体である。ハードディスクドライブは、少なくとも磁気ディスクと磁気へッ ドとを有し、磁気ヘッドにより磁気ディスクに情報が記録されて再生される。磁気ディ スクは、通常は、基板上に、下地層、磁性層、保護層、潤滑層等の層がこの順で成 膜されて形成される。
[0003] 下地層は、磁性層のグレインの配向を制御するために形成される層であり、磁性層 の磁ィ匕容易方向をディスクの面内方向又はディスクの法線方向に配向するよう制御 する機能を有する。また、下地層は磁性層のグレインサイズを制御する機能も有する 。下地層は磁性層のグレインを微細化させ、例えば、磁気記録媒体の信号雑音強度 比 (SZN)を向上させる効果や、静磁気特性を向上させる効果を発揮する。
[0004] 下地層に関する技術としては、例えば、特許文献 1(米国特許第 5, 800, 931号)に 記載の技術が挙げられる。特許文献 1では、 NiAlや FeAl等の B2結晶構造を有する 下地層を利用することが好まし 、とされて 、る。
[0005] また、別の技術として、例えば、特許文献 2(米国特許第 5, 789, 056号)に記載の 技術が知られている。特許文献 2では、 CrTi合金層を基板と下地層との間に介挿す る技術が開示されている。
[0006] さらに別の技術として、特許文献 3(特開 2004— 086936号公報)の技術が知られ ている。この技術では、ガラス基板上に、 Fe7W6構造を有する合金下地層を利用す ることが開示されている。また、 Fe7W6構造を形成する合金として、 WCo系合金、 C o— Mo系合金、 Co—Ta系合金、 Co— Nb系合金、 Ni—Ta系合金、 Ni— Nb系合 金、 Fe— W系合金、 Fe— Mo系合金、 Fe— Nb系合金など多種の合金を利用できる
ことが開示されている。
[0007] なお、このような金属膜を成膜するのに用いられるスパッタリング装置は、成膜前に lxlO—4Pa以下まで十分に排気された後、金属ターゲット表面をスパッタするために A rガスが導入される。そして、 Arガスがチャンバ一内に導入された後、金属ターゲット 表面周辺にプラズマを発生させ、電離された Arによって金属ターゲット表面をスパッ タする。
[0008] さらに別の技術として、特許文献 4(特開 2004— 326844号公報)に記載された技 術が知られている。特許文献 4では、非磁性アモルファス層を利用することが開示さ れると共に、非磁性アモルファス層として、 NiP、 NiPB、 NiZr、 NiZrB、 NiCrMoC、 FeB、 FePゝ FePC、 FeZrB、 FeCrMoPC、 CoZrゝ CoZrB、 TiCrゝ CrB、 TaB、 Cr Ta、 NiTa、 WCo、 CoTaなどの多種の合金を利用できることが開示されている。
[0009] 一方、 2層の下地層を備える媒体が特許文献 5(特開 2005— 293664号公報)で開 示されている。特許文献 5によれば、第 1の下地層の表面に対して酸素曝露、または 、大気曝露による表面処理を行った後に、第 2の下地層から磁性層を順次成膜をす ると、基板表面のテクスチャにより、磁性層の磁化容易軸が基板円周方向に揃い、円 周方向の磁気異方性が付与され、媒体ノイズの低 、磁気ディスクが作製できることが 記載されている。
[0010] このように、第 1の下地層の成膜後に酸素を用いて表面処理を行う場合には、基板 の円周方向への磁気異方性が良好に得られ、電磁変換特性が良好となる最適なガ ス濃度は、 3%乃至 20%の狭 、範囲とされて 、る。
[0011] 特許文献 1 :米国特許公報 US5, 800, 931号公報
特許文献 2 :米国特許公報 US5, 789, 056号公報
特許文献 3 :特開 2004— 086936号公報
特許文献 4：特開 2004 - 326844号公報
特許文献 5：特開 2005 - 293664公報
発明の開示
[0012] ところで、磁気ディスクにおいて、高記録密度を達成させるためには、磁性層の粒 径の微細化、孤立化及び均一化が挙げられるが、この他にも磁性層の配向性を揃え
ることも重要な項目として挙げられる。現在、非磁性基板上には円周方向にテクスチ ャが施されており、このテクスチャに沿って磁性層の粒が揃うと残留磁ィ匕膜厚積 Mrt の円周方向の値と半径方向の値との比率（以下、これを Mrt-ORともいう）が高くなり、 高記録密度を達成するための一助となることが分力つている。なお、 Mrt-ORは、（円 周方向の残留磁ィ匕膜厚積 Mrtの値) Z (半径方向の残留磁ィ匕膜厚積 Mrtの値)である 。実際には、 Mrt— ORは、磁気ディスクの円周方向の残留磁ィ匕を Mrc、磁気デイス クの半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとした場合、両者の比（MrcZMrr)に等しぐ円周 方向及び半径方向における磁気異方性をもあらわして 、る。
[0013] し力しながら、表面にテクスチャ処理を施した非磁性基板上に、従来のような結晶 性層をチャンバ一内圧力 0. 5〜0. 6Paで成膜した場合、上述した Mrt- ORは 1. 36 であり、また、成膜チャンバ一内圧力を 0. 6Pa以上に高くしても Mrt- ORはほとんど変 化せず、高配向性膜を得ることが困難であった。
[0014] また一方、 Mrt-ORの値を大きくできれば、媒体ノイズを低減できることも知られて おり、高 Mrt-ORィ匕が要求されている。また、近年 HDDに要求される格納情報量は 飛躍的に増大しており、最近では、情報記録密度は 1平方インチ当り 60ギガビット或 いは、 60ギガビットを超えるよう求められてきている。このような高記録密度化の要請 に応えるべく上記の技術を含め様々な開発がなされているが、高記録密度化には S N比の改善が不可欠であるところ、十分な SN比を達成することが困難となっている。 例えば、特許文献 4には、非磁性基板上に、磁性層の結晶粒径分布を制御するため 、非磁性アモルファス層をスパッタによって形成することが記載されている。特許文献 4は、非磁性アモルファス層の表面をエキシマレーザーによって加熱し、非磁性ァモ ルファス層に結晶粒成長核を形成することにより、非磁性アモルファス層の材料を最 適化している。し力しながら、特許文献 4は、 Mrt— ORを改善することについて開示 して 、な 、し、 SN比を 14dB以上にすることにつ!/、ては何等示唆して!/、な!/、。
[0015] また、特許文献 5は、 lOOGbitZinch2以上の記録密度を達成するために、ガラス 基板上に、第 1の合金層及び第 2の合金層を積層した磁気ディスクを開示して!/、るが 、ここでは、第 1の合金層として、体心立方構造の化合物を生成する元素を含む合金 を用いると共に、第 2の合金層として、六方最密充填構造の合金を使用している。
[0016] しカゝしながら、特許文献 4は、アモルファス層を加熱しないで使用した場合について 何等開示していないし、また、特許文献 5は、アモルファス層を使用することについて 何等記載していない。このことは、他の特許文献 1〜3においても同様である。
[0017] また、線記録密度として、 800kfci又は、それ以上の高記録密度で情報を記録再 生しても十分な SN比を達成することが求められて 、る。
[0018] 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、磁 性層の配向性をより向上できるようにした磁気ディスクの製造方法及び磁気ディスク および、磁気ディスクの媒体ノイズを低下させることができ、さらに高記録密度の高容 量 HDDに適した磁気ディスクを提供しょうとするものである。
[0019] 本発明はこのような高記録密度を達成することができる、低ノイズ磁気ディスクを提 供することを第 1の目的とする。また、本発明はこのような高記録密度を達成するに好 適な磁気異方性を有する磁気ディスクを提供することを第 2の目的とする。本発明は 、 800kfci又はそれ以上の線記録密度で記録再生されるハードディスクドライブ (HD D)に搭載するのに好適な磁気ディスクを提供することを第 3の目的とする。本発明は 、高線記録密度で記録再生される HDDに搭載するのに好適な磁気ディスクを提供 することを第 4の目的とする。本発明は、 1平方インチ当り 60ギガビット或いは、 60ギ ガビットを超える面記録密度で記録再生される HDDに搭載するのに好適な磁気ディ スクを提供することを第 5の目的とする。
[0020] [構成 1]
ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Coを含む非磁性の金属アモルファス下地層 と、
この金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Crよりも原子半径の小さな元素 を含む、体心立方構造を有する Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも 含む磁気ディスク。
[0021] [構成 2]
ガラス基板と、このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属
アモルファス下地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Coを含む非磁性の第 2 の金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも含む磁 気ディスク。
[0022] [構成 3]
ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crよりも原子半径の小さな元素を含む、体心 立方構造を有する第 1の Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Crよりも原 子半径の大きな元素を含む、体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少 なくとも含む磁気ディスク。
[0023] [構成 4]
ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属アモルファス下 地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Coを含む非磁性の第 2 の金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Cr、又は、 Crよりも原子 半径の小さな元素を含む、体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Crよりも原 子半径の大きな元素を含む、体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と、 この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少 なくとも含む磁気ディスク。
[0024] [構成 5]
構成 1、 2、又は 4の何れか 1項に記載の磁気ディスクであって、
前記 Coを含む非磁性の金属アモルファス下地層は少なくとも表面部分に酸素を含
有する表面酸化層を有することを特徴とする磁気ディスク。
[0025] [構成 6]
構成 1乃至 4の何れか 1項に記載の磁気ディスクであって、
ディスクの円周方向の残留磁化を Mrc、ディスクの半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとし たときに、ディスクの円周方向の残留磁化とディスクの半径方向の残留磁ィ匕の比 (即 ち、 Mrt— OR)である、 MrcZMrrが 1を超える磁気異方性を有することを特徴とす る磁気ディスク。
[0026] [構成 7]
構成 5に記載の磁気ディスクであって、
ディスクの円周方向の残留磁化を Mrc、ディスクの半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとし たときに、ディスクの円周方向の残留磁ィ匕とディスクの半径方向の残留磁ィ匕の比であ る、 MrcZMrrが 1を超える磁気異方性を有することを特徴とする磁気ディスク。
[0027] [構成 8]
表面に円周方向のテクスチャ処理を施した非磁性の基板と、
該基板上に形成された非磁性の金属アモルファス下地層と、
該金属アモルファス下地層の表面を酸化処理して形成された表面酸化層と、 該表面酸化層上に形成され、 Crを含み体心立方構造を有する体心立方構造下地 層と、
該体心立方構造下地層上に形成された磁気記録層を含み、
前記金属アモルファス下地層の膜厚が 10オングストローム以上 140オングストロー ム以下であることを特徴とする磁気ディスク。
[0028] [構成 9]
前記金属アモルファス下地層は、 Coと Wとを含む層であることを特徴とする構成 8 記載の磁気ディスク。
[0029] [構成 10]
前記体心立方構造下地層が、 Crと Mnとを含む第 1の体心立方構造下地層と、 Cr と Moとを含む第 2の体心立方構造下地層とを備えていることを特徴とする構成 8又は 9記載の磁気ディスク。
[0030] [構成 11]
前記基板と前記金属アモルファス下地層との間に、 Crと Tiとを含む層が形成されて いることを特徴とする構成 8〜： LOの何れか 1項に記載の磁気ディスク。
[0031] [構成 12]
主表面の円周方向にテクスチャが形成されたガラス基板上に少なくとも磁性層を備 えた磁気ディスクを製造する方法であって、
前記ガラス基板と前記磁性層との間に、スパッタリング法により非磁性の金属ァモル ファス下地層を成膜するとともに、
前記金属アモルファス下地層の成膜時のスパッタ雰囲気の圧力を 0. 6〜1. 6Paに 設定することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
[0032] [構成 13]
前記金属アモルファス下地層は、 Co, Cr, V及び Mnのうち少なくとも 1つの元素を含 有することを特徴とする構成 12記載の磁気ディスクの製造方法。
[0033] [構成 14]
前記金属アモルファス下地層は、 W, Ti, Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, Si及び Bのうち少な くとも 1つの元素を含有することを特徴とする構成 12記載の磁気ディスクの製造方法
[0034] [構成 15]
前記金属アモルファス下地層を成膜した後、前記金属アモルファス下地層の表面 を酸化処理することを特徴とする構成 12〜14の何れか 1項に記載の磁気ディスクの 製造方法。
[0035] [構成 16]
前記金属アモルファス下地層と前記磁性層との間に、 Crを含み体心立方構造を有 する非磁性体の体心立方構造下地層を形成することを特徴とする構成 12〜14の何 れか 1項に記載の磁気ディスクの製造方法。
[0036] [構成 17]
前記ガラス基板と前記金属アモルファス下地層との間に、 Crを含む非磁性の別の 金属アモルファス下地層を形成することを特徴とする構成 12〜14の何れか 1項に記
載の磁気ディスクの製造方法。
[0037] [構成 18]
表面に円周方向のテクスチャ処理を施した非磁性の基板上に非磁性の金属ァモ ルファス下地層を形成する工程と、
該金属アモルファス下地層の表面を酸化処理して表面酸化層を形成する工程と、 前記表面酸化層上に、 Crを含み体心立方構造を有する体心立方構造下地層を形 成する工程と、
該体心立方構造下地層上に磁気記録層を形成する工程を含み、
前記金属アモルファス下地層の膜厚を 10オングストローム以上 140オングストロー ム以下とすることを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
[0038] [構成 19]
前記表面酸化層は CO雰囲気で酸化処理されることを特徴とする構成 17記載の
2
磁気ディスクの製造方法。
[0039] [構成 20]
ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成され、金属アモルファスによって構成された下部下地 層と、
この金属アモルファス下地層の上方に形成され、体心立方構造を有する上部下地 層と、
この上部下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも含み、
前記上部下地層は、前記磁性層側体心立方構造下地層と前記下部下地層側体 心立方下地層を含み、前記磁性層側体心立方構造下地層と前記下部下地層側体 心立方下地層は、互いに異なる格子定数を有する体心立方構造材料によって形成 されて 、ることを特徴とする磁気ディスク。
[0040] [構成 21]
前記磁性層側体心立方構造下地層の体心立方構造材料の格子定数は、 Cr金属 に比べて大きぐ且つ、前記下部下地層側体心立方下地層の体心立方構造材料の 格子定数は、 Cr金属に比べて小さ ヽことを特徴とする構成 20記載の磁気ディスク。
[0041] [構成 22]
前記下部下地層側体心立方下地層及び前記磁性層側体心立方構造下地層の格 子定数は、前記下部下地層側体心立方下地層から、前記磁性層側体心立方構造 下地層に向力つて段階的又は連続的に増大することを特徴とする構成 20記載の磁 気ディスク。
[0042] [構成 23]
前記磁性層側体心立方構造下地層の体心立方構造材料には、 Crよりも原子半径 の大きな元素が含まれており、前記下部下地層側体心立方下地層の体心立方構造 材料には、 Crよりも原子半径の小さな元素が含まれていることを特徴とする構成 20 記載の磁気ディスク。
[0043] [構成 24]
ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属アモルファス下 地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Wを含む非磁性の第 2の 金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Ge、 As、 Seのいずれか一つと Crを含む体心立方構造を有する第 1の Cr 含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Mo、 Ti、 V 、Wのいずれか一つと Crを含む体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と、 この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を 少なくとも含む磁気ディスク。
図面の簡単な説明
[0044] [図 1]本発明の実施形態に係る磁気ディスクの層構成を示す図である。
[図 2]具体的なスパッタリング方法を示す図である。
[図 3]本発明に係る実施例と比較例の図である。
[図 4]本発明の他の実施形態に係る磁気ディスクの構造を示す図である。
[図 5]表面にテクスチャ処理を施した非磁性基板上に非磁性アモルファス層として W
Co合金層を成膜したとき、その成膜チャンバ一内圧力を変化させた時の残留膜厚積
Mrtの円周方向の値と半径方向の値との比率 (Mrt- OR)を示す図である。
[図 6]表面にテクスチャ処理を施した非磁性基板上に非磁性アモルファス層として Cr
Ti合金層を成膜したとき、その成膜チャンバ一内圧力を変化させた時の残留膜厚積
Mrtの円周方向の値と半径方向の値との比率 (Mrt- OR)を示す図である。
[図 7]表面にテクスチャ処理を施した非磁性基板上に従来のような非磁性結晶性層を 成膜したとき、その成膜チャンバ一内圧力を変化させた時の残留膜厚積 Mrtの円周 方向の値と半径方向の値との比率 (Mrt-OR)を示す図である。
[図 8]図 1に示す磁気ディスクにお 、て、 WCoによる第 2の金属アモルファス下地層 の膜厚を変化させた場合の Mrt-OR及び規格ィ匕ノイズの測定結果を示した特性図 である。
[図 9]図 1に示す第 2の金属アモルファス下地層の表面酸ィ匕処理のための添加ガスと して酸素ガスを用い、添加濃度を変化させた場合の Mrt-OR及び規格ィ匕ノイズの測 定結果を示した特性図である。
[図 10]本発明に係る実施例 5—1及び比較例 5—1の磁気ディスクについて、第 1の 下地層の成膜後に曝露したガス濃度に対し、規格ィ匕したノイズ特性 (SNt)の変化を 示すグラフ（a)及び DCノイズレベルの変化を示すグラフ（b)である。
[図 11]規格ィ匕したノイズ特性 (SNt)を説明するグラフ (a)及び DCノイズレベルを説明 するグラフ (b)である。
[図 12]AlRu合金層を形成した磁気ディスクの磁性層の平面断面の TEM写真である
[図 13]WCo合金層を形成し、さらにその表面を 4%の酸素濃度の雰囲気中に曝露し た磁気ディスクの磁性層の平面断面の TEM写真である。
[図 14]WCo合金層を酸素雰囲気中に曝露しなかった磁気ディスクの磁性層の平面 断面の TEM写真である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[0046] 最初に、図 1を参照して、本発明の磁気ディスクの層構成について説明する。図 1 に示されているように、本発明に係る磁気ディスクは、ガラス基板 1、金属ァモルファ ス下地層 2、体心立方構造下地層 3、磁性層 4、保護層 5、及び、潤滑層 6を順次積 層した構造を有している。また、図示された例では、金属アモルファス下地層 2は、第 1の金属アモルファス下地層 2aと第 2の金属アモルファス下地層 2bの二層構造を備 え、また、体心立方構造下地層 3は、第 1の体心立方構造下地層 3aと第 2の体心立 方構造下地層 2bとの二層構造を備えている。更に、磁性層 4は、第 1の磁性層 4a、ス ぺーサ一層 4b、第 2の磁性層 4c、及び、第 3の磁性層 4dによって形成されている。
[0047] 本発明にお 、て、図示されたガラス基板 1としては、アモルファスガラス基板、結晶 化ガラス基板などを用いることができる。特にアモルファスガラス基板を用いることが 好ましい。ガラスの組成としては、アルミノシリケートガラスが特に好ましい。
[0048] 本発明においては、ガラス基板 1上に金属アモルファス下地層 2を形成し、次いで 金属アモルファス下地層 2の上に体心立方構造の下地層 3を形成する。なお、本発 明においては、金属アモルファス下地層 2と、体心立方構造下地層 3とは接して形成 することが好ましい。金属アモルファス下地層 2は単一材料からなる単層でも良いが、 図示されているように、複数層を積層して形成してもよい。
[0049] 複数層力 なる金属アモルファス下地層 2において、体心立方構造下地層 3側 (例 えば、第 2の金属アモルファス下地層 2b)は、 Wを含む非磁性の金属アモルファス層 とすることが好ましい。 Wを含む非磁性の金属アモルファス層としては、 WCo系ァモ ルファス層、 WCr系アモルファス層を用いることができる。 WCo系アモルファス層を 用いる場合にあっては、 Wが 50原子％を超える組成の材料を用いることが好ましい。 さらに、金属アモルファス下地層 2において、体心立方構造下地層 3側 (第 2の金属ァ モルファス下地層 2b)の表面部分は、酸素を含む材料とすることが好ましい。酸素を 含有させると、メディアノイズを低減させることができるので S/N比を向上させること ができる。また、金属アモルファス下地層 2において、体心立方構造下地層 3側 (第 2 の金属アモルファス下地層 2b)の表面部分に酸素を含有させることで、磁気異方性比 (MrcZMrr) (即ち、 Mrt- OR)を向上させることができる。磁気異方性比が向上すると 、ディスクの円周方向の磁気特性を卓越させることができる。磁気ディスクにおいてデ
イスクの円周方向とは、磁気ヘッドの走行方向であるので、磁気異方性の大きな磁気 ディスクは好適である。
[0050] 金属アモルファス下地層 2において、ガラス基板 1側 (第 1の金属アモルファス下地 層 2a)は Crを含む非磁性の金属アモルファス層とすることが好ましい。なお、本発明 においてアモルファスとは、例えば、 XRD (X線回折法)等を用いて分析したときに、 明瞭なピークが観察されない状態のことを言う。別の側面力 言えば、アモルファスと は結晶が長距離秩序を有しない状態を言う。更に言えば、アモルファスとは結晶が短 距離秩序を有していても良い状態を言う。本発明においては、金属アモルファス下地 層 2の上に形成される体心立方構造下地層 3として、 Cr含有下地層を利用する。 Cr 含有下地層を用いると、磁性層の磁化容易軸をディスク面内に配向させることができ る。
[0051] 具体的に説明すると、本発明において、体心立方構造下地層 3の金属ァモルファ ス層 2側 (この例では、第 1の体心立方構造下地層 3a)は、 Cr金属下地層、または Cr 合金下地層とすることができる。体心立方構造下地 3層の、金属アモルファス層 2側（ 第 1の体心立方構造下地層 3a)を Cr合金下地層とする場合においては、 Crよりも原 子半径の小さな元素と Crとを含む、体心立方構造の Cr合金下地層とする。また、体 心立方構造下地層の金属アモルファス層 2側 (第 1の体心立方構造下地層 3a)は、 Cr 含有の体心立方構造の材料として、 Cr金属か、 Cr金属よりも格子定数の小さな体心 立方構造の材料を用いると好ましい。なお、 Crよりも原子半径の小さな元素としては 例えば、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Ge、 As、 Se、等の周期律表第 4周期元素 を挙げることができる。本発明においては.、体心立方構造下地層 3の金属ァモルファ ス層 2側 (第 1の体心立方構造下地層 3a)は、 CrMn系合金、 CrFe系合金、 CrCo系 合金を好ましく挙げることができる。なお、 CrMn系合金を利用する場合は、 Mnの組 成が 10原子％以上とすることが好ましい。
[0052] 本発明にお 、て、体心立方構造下地 3層の磁性層 4側 (この例では、第 2の体心立 方構造下地層 3b)は Crよりも原子半径の大きな元素を含む Cr含有下地層とすること が好ましい。このような Crよりも原子半径の大きな元素を含む Cr含有下地層としては 、 CrMo系合金下地層、 CrTi系合金下地層、 CrMoTi系合金下地層、 CrV系合金
地層、 CrW系合金下地層等を挙げることができる。このように、体心立方構造を有す る下地層を Cr含有下地層とし、更に、その金属アモルファス層側 (第 1の体心立方構 造下地層 3a)は、 Cr金属に比べて相対的に格子定数の小さな体心立方構造とし、そ の磁性層側 (第 2の体心立方構造下地層 3b)は、 Cr金属に比べて相対的に格子定数 の大きな体心立方構造とすることが好ましい。本発明においては、体心立方構造を 有する下地層を Cr含有下地層とし、金属アモルファス層 2側 (第 1の体心立方構造下 地層 3a)力も磁性層 4側 (第 2の体心立方構造下地層 3b)に向かって、段階的又は連 続的に格子定数が増大する構造である下地層とすることが好ましい。また本発明に おいては、体心立方構造を有する下地層を Cr含有下地層とし、更に、その金属ァモ ルファス層 2側 (第 1の体心立方構造下地層 3a)は、 Cr金属に比べて相対的に格子面 間隔の小さな体心立方構造とし、その磁性層 4側 (第 2の体心立方構造下地層 3b)は 、Cr金属に比べて相対的に格子面間隔の大きな体心立方構造とすることが好ましい
[0053] 即ち、本発明においては、体心立方構造を有する下地層を Cr含有下地層とし、金 属アモルファス層側 (第 1の体心立方構造下地層 3a)力も磁性層側 (第 2の体心立方構 造下地層 3b)に向力つて、段階的又は連続的に格子面間隔が増大する構造である下 地層とすることが好ましい。また、本発明においては、 Coを含む非磁性の金属ァモル ファス下地層と Crよりも原子半径の小さな元素を含む Cr含有の体心立方構造を有す る下地層とを接して形成しても良い。この態様にあって、 Coを含む非磁性の金属ァ モルファス下地層と Crよりも原子半径の小さな元素を含む Cr含有の体心立方構造を 有する下地層との界面部分に酸素を含有する態様であっても良い。
[0054] 本発明の更に好ましい態様として、アモルファスガラス基板 1上に、 Crを含む非磁 性の金属アモルファス下地層 2a、 Coを含む非磁性の金属アモルファス下地層 2 b、 C rよりも原子半径の小さな元素を含む Cr含有の体心立方構造を有する下地層 3a、 Cr よりも原子半径の大きな元素を含む Cr含有の体心立方構造を有する下地層 3bがこ の順で順次形成された磁気ディスクを挙げることができる。この態様にあって、 Coを 含む非磁性の金属アモルファス下地層 2bと、 Crよりも原子半径の小さな元素を含む Cr含有の体心立方構造を有する下地層 3aとの界面部分に酸素を含有する態様であ
つても良い。
[0055] 本発明にお 、て、ガラス基板表面は、磁性層 4に磁気異方性を付与するテクスチャ が形成されていることが好ましい。本発明によれば、 MrcZMrrが 1を超える磁気異 方性を有する磁気ディスクが得られる。磁気異方性は大きければ大き 、ほど好ま 、 力、取り分け MrcZMrrが 1. 5以上、好ましくは 1. 7以上とする磁気ディスクが好まし い。本発明において、ガラス基板表面は、ディスクの周方向に沿う略規則的な筋溝が 形成されていることが好ましい。本発明によれば、 MrcZMrrが 1を超える磁気異方 性を有する磁気ディスクが得られる。磁気異方性は大きければ大き 、ほど好ま 、が 、取り分け MrcZMrrが 1. 5以上、好ましくは 1. 8以上とする磁気ディスクが好ましい
[0056] 図 2は具体的なスパッタリング方法を開示したものである。まず、最初に、ガラス基板 1は、 CrTiスパッタリングステーションに投入され、ガラス基板 1上に第 1の金属ァモ ルファス下地層 2aが成膜される。このとき、成膜雰囲気はアルゴンガス雰囲気とされ ている。真空度は 0. 6パスカルである。次に、基板 1 は WCoスパッタリングステーショ ンに搬送される。基板 1は WCoスパッタリングステーションで第 2の金属アモルファス 下地層 2bを成膜される。雰囲気および真空度は図 2に図示するとおりである。次に、 第 1の温度処理ステーションで第 2の金属アモルファス下地層 2bを 250°Cに加熱する 。更に、加熱された第 2の金属アモルファス下地層 2bは酸素ガスを含む雰囲気ガス に接触する。酸素ガスを含む雰囲気の圧力は 0. llPaである。即ち、この酸素ガスを 含む雰囲気は、第 2の金属アモルファス下地層 2bを成膜した雰囲気よりも高真空とさ れている。次に、 CrMn^パッタリングステーションで第 1の体心立方構造を有する下 地層 3aが成膜される。成膜雰囲気および成膜圧力は図 2に掲げるとおりである。次に 、 CrMoTiスパッタリングステーションで第 2の体心立方構造を有する下地層が成膜 される。成膜雰囲気および成膜圧力は図 2に掲げるとおりである。次に、第 2の温度 処理ステーションで第 2の体心立方構造を有する下地層 3bを 280°Cに加熱する。こ の場合、第 1の温度処理ステーションで第 2の金属アモルファス下地層 2bを加熱した ときの温度よりも高温とすることが好ましい。次いで、図 2に掲げるように、同様に第 1 の磁性層 4a、スぺーサ一層 4b、第 2の磁性層 4c、第 3の磁性層 4dをスパッタリング法
で順次成膜する。その後、保護層 5、潤滑層 6を成膜し、図 1の磁気ディスクが完成す る。
[0057] 以上のようにして実施例 1 Aの磁気ディスクが製造された。
[0058] この実施例 1Aの磁気ディスクにつ ヽて、磁気異方性比（MrcZMrr)を測定したと ころ、 1. 92という優れた値であった。次に、磁気ヘッドを用いて、線記録密度 816kf ciで実施例 1 Aの磁気ディスクに信号を記録し、 SZN比を評価した。磁気ディスク〖こ 起因するノイズ (Nm)と、磁気ヘッド、磁気ディスクの双方の影響を含む全体のノイズ (Nt)を測定し、それぞれの S/N比を、 SZNm、 SZNtとした。実施例 1 Aの磁気デ イスクについて SZNmは 20. ldB、 SZNtは 18. OdBという優れた値であり、 1平方 インチ当り 60ギガビット或いは、 60ギガビットを超える面記録密度で記録再生される ハードディスクドライブ (HDD)に搭載するのに好適な磁気ディスクであることが分か つた o
[0059] 実施例 1 Aの磁気ディスクにつ 、て XRD (X線回折)法を用いて優先結晶配向を評 価したところ、 CrMn層である第 1の体心立方構造を有する下地層 3aおよび CrMoTi 層である第 2の体心立方構造を有する下地層 3bともに、ディスク面に (002)面が優先 配向していた。また、 XRD法で分析したところ、 CrMn層である第 1の体心立方構造 3 aを有する下地層の格子面間隔は、 Cr金属の格子面間隔よりも小さいことが分力つた 。また、同様に XRD法で分析したところ、 CrMoTi層である第 2の体心立方構造 3bを 有する下地層の格子面間隔は Cr金属の格子面間隔よりも大きいことが分力つた。ま た、 XRD法で分析したところ、 CrMn層である第 1の体心立方構造を有する下地層 3 aの格子定数は、 Cr金属の格子定数よりも小さいことが分力ゝつた。また、同様に XRD 法で分析したところ、 CrMoTi層である第 2の体心立方構造を有する下地層 3bの格 子定数は Cr金属の格子定数よりも大きいことが分力つた。
[0060] つまり、 CrMn層である第 1の体心立方構造を有する下地層 3aから CrMoTi層であ る第 2の体心立方構造を有する下地層 3bに向かって体心立方格子の格子面間隔お よび格子定数が増大していることが分力つた。なお、第 1の金属アモルファス下地層 2 aおよび第 2の金属アモルファス下地層 2bともに、ゴ-ォメーター XRDで回折ピークを 観察することができな力つた。つまり、第 1の金属アモルファス下地層 2aおよび第 2の
金属アモルファス下地層 2bともにアモルファスであった。
[0061] [その他の実施例]
次に実施例 1Aに倣って別の実施形態になる磁気ディスクを作製した。実施例 1B の磁気ディスクは、第 1の体心立方構造下地層 3aである、 CrMn層を形成しない磁気 ディスクである。この点以外は実施例 1 Aと同様の磁気ディスクである。即ち、実施例 1 Bの磁気ディスクは、第 2のアモルファス下地層 2bであるアモルファス WCo層上に、 第 2の体心立方構造下地層 3bとして CrMoTi層 3bが形成されている。
[0062] 実施例 1Cの磁気ディスクは、第 1の体心立方構造下地層 3aである、 CrMn層に代 えて Cr金属層を形成した磁気ディスクである。この点以外は実施例 1 Aと同様の磁気 ディスクである。したがって、実施例 1Cの磁気ディスクは、第 2の金属アモルファス下 地層 2bである WCo層上に、第 1の体心立方構造下地層 3aである Cr層を介して、第 2 の体心立方構造下地層 3bである CrMoTi層が形成されている。
[0063] 結果を図 3に掲げる。前述したように、実施例 1Bはアモルファス WCo層上に CrMo Ti層が形成された磁気ディスクであり、実施例 1Cはアモルファス WCo層上に Cr層を 介して CrMoTi層が形成された磁気ディスクである。他方、実施例 1 Aはアモルファス WCo層上に CrMn層を介して CrMoTi層が形成された磁気ディスクである。実施例 1A、実施例 1B、実施例 1Cの磁気ディスクはともに優れた SZNm、 SZNtであるの で、 60ギガビット又はそれ以上の面記録密度で記録再生されるハードディスクドライ ブ（HDD)に搭載するのに好適である。
[0064] 図 3からも明らかな通り、実施例 1A、実施例 1B、実施例 1Cの磁気ディスクはともに 磁気異方性比が 1を超える磁気異方性の磁気ディスクである力 磁気異方性の大小 について優劣がある。即ち、実施例 1A、実施例 1B、実施例 1Cの結果を比較すると 、アモルファス WCo層上に形成する体心立方構造の下地層としては、 Crよりも格子 定数の小さな材料 (実施例 1A)が最も好ましぐついで、 Crと同じ格子定数の材料が 好ましく（実施例 1C)、ついで、 Crよりも格子定数の大きな材料 (実施例 1B)が好まし いことが分かる。
[0065] このことは、実施例 1A、実施例 1B、実施例 1Cの結果を比較すると、体心立方構造 を有する下地層としては、 Crよりも格子定数の大きな材料のみを用いる場合 (実施例
IB)よりも、 Crと同等力 (実施例 1C)、 Crよりも格子定数の小さな材料 (実施例 1A)か らなる下地層を形成し、この上に Crよりも格子定数の大きな材料力もなる下地層を形 成することが事が好まし 、ことを示して 、る。
[0066] [比較例 1 1]
次に、比較のため、実施例 1Aで第 2のアモルファス下地層 2bである WCo層の成 膜を行わず、かつ、第 1の体心立方構造下地層 3aである CrMn層の成膜を行わず、 代わりに B2結晶構造を有する AlRu合金層を形成した磁気ディスクを作製し、これを 比較例の磁気ディスクとした。即ち、比較例の磁気ディスクは、第 2の金属ァモルファ ス下地層 2bである CrTi層の上に、 B2結晶構造の AlRu層を有し、この AlRu層の上 に体心立方構造の CrMoTi層を有して!/、る。実施例 1 Aにおけるアモルファス WCo 層と体心立方構造の CrMn層とが、 B2結晶構造の AlRu層に代替されて 、る点以外 は、実施例 1 Aと同様の磁気ディスクである。
[0067] 図 3には、比較例の磁気ディスクにおける測定結果も示されている。この比較例の 磁気ディスクは、 SZNm及び SZNtが不十分である。即ち、比較例 1—1の磁気ディ スクは磁気異方性が 1. 39であるので、実施例 1Aに比べて低い。実施例 1Aと比較 例 1 1とを比較すると、アモルファス WCo層と Cr金属よりも格子定数の小さな体心 立方構造の層とを組み合わせて形成する（実施例 1A)ことにより、優れた特性が得ら れることが分力ゝる。
[0068] 次に、図 4を参照して、本発明の他の実施形態に係る磁気ディスクについて詳細に 説明する。この実施形態において磁気ディスクは、ガラス基板 (非磁性基板） 1上に非 磁性の金属アモルファス下地層 2、非磁性の体心立方構造下地層 3、磁性層 4、保 護層 5及び潤滑層 6がこの順に積層されている。なお、体心立方構造下地層 3を形成 する前に金属アモルファス下地層 2の表面が酸化処理され、表面酸化層 2-1が形成 されている点で、図 1に示された磁気ディスクと異なっている。更に、図 1と同様に、金 属アモルファス下地層 2は、第 1及び第 2の金属アモルファス下地層 2a及び 2bによつ て形成され、体心立方構造下地層 3も第 1及び第 2の体心立方構造下地層 3a及び 3 bによって形成されている。尚、磁性層 4、保護層 5、潤滑そう 6が順次形成される点で も、図 4の磁気ディスクと図 1の磁気ディスクは同じである。
[0069] 図 4に示された表面酸ィ匕層 2-1は、第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面をガス 曝露して形成される。ガス曝露する方法としては、例えば第 2の金属アモルファス下 地層 2bを、酸素ガスを含む雰囲気中に曝す方法がある。あるいは、希ガス雰囲気中 における第 2の金属アモルファス下地層をスパッタする時に反応性ガスとして酸素ガ スなどを添カ卩しても良い。
[0070] ガラス基板 1としては、アモルファスガラス基板、結晶化ガラス基板などを用いること ができる力 本実施形態ではアモルファスガラス基板を用い、ガラスの組成としては、 アルミノシリケートガラスを用いる。
[0071] ガラス基板 1上に、非磁性の金属アモルファス下地層 2を形成し、次いで、金属ァモ ルファス下地層 2の上に非磁性の体心立方構造の下地層 3が形成されている。金属 アモルファス下地層 2は、第 1の金属アモルファス下地層 2aと第 2の金属アモルファス 下地層 2bとの二層構造から成る。
[0072] ここで、非磁性の第 2の金属アモルファス下地層 2bは、第一の元素として Ti、 Y、 Zr 、 Nb、 Mo、 Hf、 Ta、 W、 Si、 Bから成る群より選ばれた少なくとも 1種の元素を含有する 。さらに、第 2の金属アモルファス下地層 2bは、第二の元素として更に、 Cr、 V、 Mn、 Coから成る群より選ばれた少なくとも 1種の元素を含有する。ここで、第一の元素とし ての 、 Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Hf、 Ta、 W、 Si、 Bは、どの金属もアモルファスを作製するとき に使用可能な金属である。 Mo,Ta,Wは、高融点金属材料であり、他の金属に比べて 比較的高融点を持つ金属はアモルファスを作りやすい。 Zr,Hf,Si,Yは、これらの金属 を添加することにより、結晶化する温度が上昇するといわれている。高結晶化温度の 合金は、磁気ディスク表面では結晶を組みにくくアモルファスになりやすい。ここで、 ガラスの軟ィ匕点は 500度以下である。
[0073] 前述した第二の元素のうち、 Ti,Y,Ta,Zrは、微細化構造を得たい時に使用される材 料である。一般的に、スパッタ成膜でアモルファスになりやすい金属である。 Crや Co が母体である時、原子寸法の比が 12%以上異なる。 Cr,V,Mn,Coは、周期表におい て共に隣り合う元素である。一般的に、ハードディスクドライブ (HDD)に成膜される 金属は、 Crもしくは Coが母体となる。この二つは、アモルファスにする金属というよりも 母体となる金属である。なお、 Vは Crと同程度の融点を持ち、 Crに取って代われる元
素の一つである。
[0074] 第 2の金属アモルファス下地層 2bは、例えば、 WCo、 WCrあるいは CrTiであり、ス ノ ッタリングにより積層される。ここで、第 2の金属アモルファス下地層 2bは、磁気記 録層に磁気異方性を付与するための層として機能する。
[0075] 本発明において、第 2の金属アモルファス下地層 2bは、 Coを含む非磁性の金属ァ モルファス層または Wを含む非磁性の金属アモルファス層とすることが好ましぐ WC o系アモルファス層、 WCr系アモルファス層、 CoZr系アモルファス層、 CoHf系ァモ ルファス層を用いることができる力 本実施形態では WCo系アモルファス層を用いる
[0076] 金属アモルファス下地層 2において、第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面部分 は、表面酸ィ匕層 2-1として酸素を含むことが好ましいことが判明した。酸素を含有させ ると、媒体ノイズを低減させることができるので SZN比を向上させることができ、また、 第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面部分に酸素を含有させることで、磁気異方 性比（MrcZMrr)、すなわち、 Mrt— ORを向上させることができる。前述したように、 磁気異方性比（MrcZMrr)は、ディスクの円周方向の残留磁化を Mrc、ディスクの 半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとしたときに、ディスクの円周方向の残留磁ィ匕とディスク の半径方向の残留磁化との比である。磁気異方性比が向上すると、磁気ディスクの 円周方向の磁気特性を向上させることができる。磁気ディスクにおいてディスクの円 周方向とは、磁気ヘッドの走行方向であるので、磁気異方性の大きな磁気ディスクは 好適である。
[0077] また、金属アモルファス下地層 2において、第 1の金属アモルファス下地層 2aは、 C rを含む非磁性の金属アモルファス層（例えば、 CrTi合金）とすることが好ましい。
[0078] また、金属アモルファス下地層 2の上に形成される体心立方構造下地層 3として、 C r含有下地層を利用する。 Cr含有下地層を用いると、磁性層 4の磁化容易軸をデイス ク面内に配向させることができる。
[0079] 図 4に示された体心立方構造下地層 3は、第 1の体心立方構造下地層 3aと第 2の 体心立方構造下地層 3bとの二層構造力 成る。第 1の体心立方構造下地層 3aは、
Cr金属下地層または Cr合金下地層とすることが好ましい。
[0080] また、第 1の体心立方構造下地層 3aは、 Cr含有の体心立方構造の材料として、 Cr 金属か Cr金属よりも格子定数の小さな体心立方構造の材料を用いると好ましい。こ のような材料としては、例えば、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Ge、 As、 Se、等の 周期律表第 4周期元素を挙げることができる。例えば、第 1の体心立方構造下地層 3 aとして、 CrMn系合金、 CrFe系合金、 CrCo系合金を好ましく挙げることができる。な お、 CrMn系合金を利用する場合は、 Mnの組成が 10原子％以上とすることが好まし い。
[0081] なお、第 2の体心立方構造下地層 3bは、 Cr含有下地層とすることが好ましい。この ような Cr含有下地層としては、 CrMo系合金下地層、 CrTi系合金下地層、 CrMoTi 系合金下地層、 CrV系合金地層、 CrW系合金下地層等を挙げることができる。
[0082] 本実施の形態においては、第 1の体心立方構造下地層 3aを Cr金属に比べて相対 的に格子定数の小さな体心立方構造とし、第 2の体心立方構造下地層 3bを Cr金属 に比べて相対的に格子定数の大きな体心立方構造とすることが好ましい。
[0083] 具体的に言えば、本実施の形態に係る磁気ディスクは、ガラス基板 1上に、 Crを含 む非磁性の第 1の金属アモルファス下地層 2a、 Coを含む非磁性の第 2の金属ァモ ルファス下地層 2b、第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面を酸化処理して形成し た表面酸ィ匕層 2-1、 Cr含有の体心立方構造を有する第 1の体心立方構造下地層 3a 、Cr含有の体心立方構造を有する第 2の体心立方構造下地層 3bをこの順で順次形 成されている。
[0084] また、ガラス基板 1の表面には、磁性層 4に磁気異方性を付与する円周方向のテク スチヤが形成されている。これ〖こより、 MrcZMrr (すなわち、 Mrt— OR)が 1を超え る磁気異方性を有する磁気ディスクが得られる。このようにして得られた磁気異方性 を有する磁気ディスクの磁気異方性を評価する方法として、本実施形態では、 Mrt- ORを用 ヽる。ま 7こ、 Mrt— ORの平価には Innovative Instrumentation Incorpo rated社製 ORM機を用いた。
[0085] 一方、記録再生特性の評価、特にノイズの評価には、スピンスタンド評価装置を用 Vヽて、磁気再生ヘッドによる記録再生特性を評価した。
[0086] スピンスタンドには日立電子エンジニアリング社製スピンスタンドを用い、記録再生
ヘッドは HDDに搭載されて 、る 120Gbpsi相当の記録再生能力を持つヘッドを用い た。記録ヘッドはインダクティブ、再生ヘッドは GMR素子を用いた。
[0087] ノイズは磁性膜厚差による GMR再生ヘッド出力差を補正するために、孤立波周波 数出力で規格ィ匕した規格ィ匕ノイズを用いる。
[0088] 図 4に掲げられた磁気ディスクの模式図を利用し、本発明を実施する磁気ディスク を実施例 2として説明する。この実施例 2において磁気ディスクは、ガラス基板 1の上 に金属アモルファス下地層 2、体心立方構造下地層 3、磁性層 4、保護層 5、潤滑層 6 力 の順に積層されている。金属アモルファス下地層 2は、 2つの層が積層して形成 されており、そのガラス基板側が第 1の金属アモルファス下地層 2a、その体心立方構 造下地層側が第 2の金属アモルファス下地層 2bである。体心立方構造下地層 3は、 2つの層が積層して形成されており、その金属アモルファス下地層側力 第 1の体心 立方構造下地層 3a、その磁性層側が第 2の体心立方構造下地層 3bである。更に、 図 4に示されているように、金属アモルファス下地層 2における第 2の金属ァモルファ ス下地層 2bの表面部分には、表面酸化層 2-1が形成され、酸素を含んでいる。
[0089] まず、ガラス基板及び各層の材料について詳細に説明する。
[0090] ガラス基板 1はアモルファスガラス基板であり、組成はアルミノシリケートである。ガラ ス基板の表面には、ディスクの円周方向に磁気特性が卓越する磁気異方性を磁性 層に付与するテクスチャが形成されている。このテクスチャは、ディスクの円周方向に 沿う略規則的な線状の筋溝を有している。第 1の金属アモルファス下地層 2aは、 CrT i合金層である。第 1の金属アモルファス下地層 2aの膜厚は 200Aである。第 1の金 属アモルファス下地層 2aは非磁性である。第 2の金属アモルファス下地層 2bは、 W Co合金層である。この WCo合金層は後述するスパッタリング法により成膜された層 である。このときスパッタリングターゲットとして、 Wが 55原子％、残部が Coである材 料を使用した。図示された第 2の金属アモルファス下地層 2bは 75Aの膜厚を有し、 非磁性である。
[0091] 第 1の体心立方構造下地層 3aは、非磁性の CrMn合金層である。この CrMn合金 層はスパッタリング法により成膜された層である。このときスパッタリングターゲットとし て、 Mnが 20原子％、残部が Crである材料を使用した。ここで、第 1の体心立方構造
下地層 3aは Crと Crよりも原子半径の小さな Mnとからなる体心立方構造を有する。第 1の体心立方構造下地層 3aは、 Cr金属が形成する体心立方構造の格子定数よりも 小さな格子定数の体心立方構造を有する。なお、第 1の体心立方構造下地層 3aは C r層とすることもできる。第 1の体心立方構造下地層 3aはディスク面を平面視したとき に、体心立方格子の（002)面が優先配向している。優先配向面は XRD (X線回折法 )により分析できる。
[0092] 第 2の体心立方構造下地層 3bは、 CrMoTi合金層である。この CrMoTi合金層は 後述するスパッタリング法により成膜された層である。このときスパッタリングターゲット として、 Moが 15原子％、 Ti力 原子％、残部が Crである材料を使用した。第 2の体 心立方構造下地層は非磁性である。第 2の体心立方構造下地層 3bは とうよりも 原子半径の大きな Moを含む体心立方構造を有する。第 2の体心立方構造下地層 3b は、 Crと Crよりも原子半径の大きな Tiを含む体心立方構造を有する。第 2の体心立 方構造下地層 3bは、 Cr金属が形成する体心立方構造の格子定数よりも大きな格子 定数の体心立方構造を有する。第 2の体心立方構造下地層 3bはディスク面を平面視 したときに、体心立方格子の（002)面が優先配向している。優先配向面は XRD (X 線回折法）により分析できる。
[0093] 本実施例 2において、第 1の体心立方構造下地層 3aと第 2の体心立方構造下地層 3 bとを含めた体心立方構造下地層全体の膜厚は 100Aである。
[0094] 第 1の磁性層 4aは六方最密充填構造を有する強磁性層である。第 1の磁性層 4aは CoCrTa系合金カゝらなる。スぺーサ一層 4bは六方最密充填構造を有する非磁性層 である。スぺーサ一層 4bは Ru材料力もなる。第 2の磁性層 4cは六方最密充填構造を 有する強磁性層である。第 2の磁性層 4cは CoCrPtB系合金カゝらなる。第 3の磁性層 4dは六方最密充填構造を有する強磁性層である。第 3の磁性層 4dは CoCrPtB系合 金力もなる。磁性層はディスク面を平面視したときに六方最密充填格子の（11— 20) 面が優先配向している。磁性層の六方最密充填格子の c軸はディスク面内に平行に 配向している。優先結晶配向面や c軸の配向は XRD (X線回折法）により分析できる
[0095] 保護層 5はアモルファスカーボンを主体とする層である。潤滑層はフルォロポリエー
テルィ匕合物力もなる層である。なおこの実施形態において、スぺーサ一層を介して第
1の磁性層の磁化と第 2又は第 3の磁性層の磁化とを反平行に結合させてもよい。な おこの実施形態において、交換相互作用を利用し、複数の磁性層を結合させる交換 結合媒体としてもよい。交換結合の態様としては反平行結合が好ましい。反平行結 合された媒体は、 Anti- ferro coupled mediaである。
[0096] 次に、図 4に示された磁気ディスクの製造方法にっ 、て説明する。まず、ガラス基板 の表面にテクスチャを形成する処理を行う。回転状態のガラス基板と研磨テープとを 接触させ、ガラス基板 1の表面に、テクスチャを形成する。次に、スパッタリング法によ り、ガラス基板上に順次、金属アモルファス下地層 2、体心立方構造下地層 3、第 1の 磁性層 4a、スぺーサ一層 4b、第 2の磁性層 4c、第 3の磁性層 4dが成膜される。保護 層 5についてはスパッタリング法以外にも CVD法を利用して成膜することができる。潤 滑層 6については、ディップ法により成膜することができる。
[0097] 次に、本発明に係る非磁性の金属アモルファス下地層 2と、その成膜時の成膜条 件との関係を本発明に係る実施例 3として説明する。
[0098] 磁気ディスクの層構成は、上述した磁気ディスクと同様にガラス基板 lZCrTi合金 層（第 1の金属アモルファス下地層 2a) ZWCo合金層 (第 2の金属アモルファス下地 層 2b)ZCrMn合金層（第 1の体心立方構造下地層 3a) ZCrMoTi合金層（第 2の体 心立方構造下地層 3b) Z磁性層 4Z保護層 5Z潤滑層 6である。
[0099] 金属膜を成膜するのに用いられるスパッタリング装置（図示せず）はキャノンァネル バ製 C-3040であり、成膜前に lxlO-4Pa以下まで十分に排気された後、金属ターゲ ット表面をスパッタするために Arガスが導入される。このときの非磁性の金属ァモルフ ァス下地層 2の成膜チャンバ一内圧力を 0. 6〜1. 6Paに制御し成膜する。好ましくは 、非磁性の金属アモルファス下地層 2の成膜チャンバ一の制御圧力範囲を 1. 0〜1 . 4Paにする。
[0100] このときの、チャンバ一内圧力（Pressure)と残留膜厚積 Mrtの円周方向の値と半径 方向の値との比率 (Mrt-OR)との関係を図 5に示す。
[0101] 図 5に示すように、第 2の金属アモルファス下地層 2bに WCo合金層を使用すると、 成膜チャンバ一圧力が 0. 6Paの時、 Mrt- ORは 1.82であり、また、この成膜チャンバ
一内圧力を 1. OPaまであげると 1. 92まで向上する。また、成膜チャンバ一内圧力が 1. 4Paの時、 Mrt- ORは 1.89であり、成膜チャンバ一内圧力が 1. 6Paの時、 Mrt-OR は 1.82である。
[0102] 従って、非磁性の金属アモルファス下地層 2の成膜チャンバ一の制御圧力範囲を 0 . 6〜1. 6Pa、好ましくは、 1. 0〜1. 4Paにすることが、高 Mrt- ORを得るために好まし いことがわ力る。
[0103] 次に、第 2の金属アモルファス下地層 2bを CrTi合金にした例を説明する。この場合 にも、磁気ディスクの層構成は、ガラス基板 1/CrTi合金層（第 1の金属アモルファス 下地層 2a) /CrTi合金層 (第 2の金属アモルファス下地層 2b)/CrMn合金層（第 1の体 心立方構造下地層 3a) /CrMoTi合金層（第 2の体心立方構造下地層 3b) /磁性層 4/ 保護層 5/潤滑層 6である。
[0104] 第 2の金属アモルファス下地層 2bに CrTi合金層を使用する以外は、同様にして磁 気ディスクを作製した。つまり、非磁性の金属アモルファス下地層 2の成膜チャンバ一 内圧力を 0. 6〜1. 6Paに制御し成膜する。好ましくは、金属アモルファス下地層 2の 成膜チャンバ一の制御圧力範囲を 1. 0〜1. 4Paにする。
[0105] このときの、チャンバ一内圧力（Pressure)と残留膜厚積 Mrtの円周方向の値と半径 方向の値との比率 (Mrt-OR)との関係を図 6に示す。
[0106] 図 6に示すように、この非磁性アモルファス CrTi合金層を成膜する時の成膜チャン バー内圧力が 0. 6Paの時、 Mrt- ORは 1.43であり、この成膜チャンバ一内圧力を 1. OPaまで上げると 1. 54まで向上する。また、成膜チャンバ一内圧力が 1. 4Paの時、 M rt- ORは 1.54であり、成膜チャンバ一内圧力が 1. 6Paの時、 Mrt- ORは 1. 47である。
[0107] 従って、非磁性の金属アモルファス下地層 2の成膜チャンバ一の制御圧力範囲を 0 . 6〜1. 6Pa、好ましくは、 1. 0〜1. 4Paにすることが、高 Mrt- ORを得るために好まし いことがわ力る。
[0108] [比較例 3— 1]
表面にテクスチャ処理を施した非磁性基板 (ガラス基板)上に非磁性の結晶性層を 成膜したとき、その成膜チャンバ一内圧力（Pressure)を変化させた時の残留膜厚積 Mrtの円周方向の値と半径方向の値との比率 (Mrt-OR)との関係を図 7に示す。
[0109] 図 7に示すように、非磁性基板上に非磁性の結晶性層を成膜したとき、成膜チャン バー内圧力が 0. 4Paの時には 1.36であり、成膜チャンバ一内圧力が 0. 6Paの時に は 1.35であり、成膜チャンバ一内圧力が 1. OPaの時には 1.37であり、成膜チャンバ一 内圧力が 1. 4Paの時には 1.36であり、成膜チャンバ一内圧力が 1. 6Paの時には 1.36 である。このように、非磁性基板上に非磁性の結晶性層を成膜したときには、 Mrt-OR はほとんど変化しな力つた (最大でも、 Mrt-ORは 1.37にとどまった)。
[0110] つまり、図 7に示すように、従来のような結晶性層では、成膜チャンバ一内圧力を変 化させても Mrt- ORの変化はほとんどみられなかったが、図 5、図 6に示すように、本 発明のようなアモルファス層では、成膜チャンバ一内圧力を変化させると、 Mrt- ORが 山状に変化することがわかった。したがって、 Mrt- ORの高い磁気ディスクを得るには 、予め、第 2の金属アモルファス下地層 2bを成膜する時の雰囲気の圧力と、 Mrt-OR との対応関係を把握し、この対応関係において所望の Mrt-ORが誘導される圧力を 選定することが好まし 、ことがわ力つた。
[0111] 次に、第 2の金属アモルファス下地層 2bの膜厚を変化させた場合を実施例 4として 説明する。図 4に示した構成の磁気ディスクにおいて、第 2の金属アモルファス下地 層 2bの膜厚を変化させたサンプル群を用意した。つまり、 WCoによる第 2の金属ァ モルファス下地層 2bに対して、添加ガスとしての酸素ガス濃度は 3%で一定とし、膜 厚を変えた。
[0112] [実施例 4 1]
試験結果は、図 8 (a)、図 8 (b)に示す通りでり、表面酸ィ匕層 2-1を持つ第 2の金属ァ モルファス下地層 2bを付与することで Mrt- ORの向上（最大で 1. 98)、規格化ノイズ の低減（5以下）ができることが判明した。言い換えれば、 Mrt-OR、規格化ノイズは、 WCoによる第 2の金属アモルファス下地層単体の膜厚に依存していると言える。
[0113] また、図 8 (a)、図 8 (b)から、第 2の金属アモルファス下地層 2bの好ましい膜厚範囲 としては、例えば 1. 60以上の Mrt- ORを得るには 10オングストローム以上 140オン グストローム以下、また 1. 80以上の Mrt- ORを得るには 20オングストローム以上 10 0オングストローム以下の範囲であることが分かる。
[0114] 本実施例では更に、第 2の金属アモルファス下地層 2bを形成し、酸素ガスを含む
雰囲気で曝露を行つた後、つまり CrMnターゲットを用いて第 1の体心立方構造下地 層 3aを形成する前に酸ィ匕雰囲気中で加熱処理を行うことで保磁力 Heが高くなること が確認されている。
[0115] 次に、上記の実施例 4—1の更に好ましい例として、第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面を酸ィ匕処理するための添加ガスによる曝露において添加ガスとして酸素ガ スを用い、添加濃度を変化させた場合にっ 、て説明する。
[0116] 試験結果は、図 9 (a)に示す通り、表面酸ィ匕処理のために酸素ガスを添加した結果 、酸素ガス濃度 3%以上で Mrt-ORが向上することがわかる。一方、図 9 (b)に示すよ うに、表面酸ィ匕処理のために酸素ガスを添加した結果、酸素ガス濃度 3%以上で規 格化ノイズが低減することも確認された。
[0117] [実施例 4 2]
磁気ディスクの層構成は、ガラス基板 1/CrTi合金層（第 1の金属アモルファス下 地層 2a) ZCrTi合金層 (第 2の金属アモルファス下地層 2b)ZCrMn合金層（第 1の 体心立方構造下地層 3a) ZCrMoTi合金層（第 2の体心立方構造下地層 3b) Z磁 性層 4Z保護層 5Z潤滑層 6である。第 2の金属アモルファス下地層 2bに CrTi合金 層を使用する以外は、実施例 4— 1と同様にして磁気ディスクを作製した。
[0118] この実施例 4—2においても実施例 4—1と同様に、 Mrt-ORが向上すると共に、規 格化ノイズが低減することも確認された。
[0119] 以上説明してきたように、上記した試験結果から、第 2の金属アモルファス下地層 2 bの表面酸ィ匕処理のための酸素ガス濃度を制御することにより、異方性媒体で問題と なる磁気ディスクの媒体ノイズを低下させると共に高 Mrt-ORィ匕を実現することがで き、これにより高記録密度の高容量 HDDに適した磁気記録媒体を提供することがで きることが分力ゝる。
[0120] 次に、前述の第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面について酸素曝露を行う場 合における製造上の効率化、容易化を実現できる例を実施例 5として説明する。通常 は最適なガス濃度が、 3%乃至 20%と狭い範囲であることが、製造の容易化を図るう えでの障害となっている。すなわち、この範囲になるように安定してガスを供給する必 要があるため、制御が難しい。従って、磁気記録媒体の製造の容易性を向上させる
ためには、第 2の金属アモルファス下地層 2bの表面処理がより容易に行えることが望 ましぐガス濃度の最適範囲がより広い範囲である必要がある。
[0121] そこで、この課題を解決するために研究した結果、多層で形成された内の第 1の下 地層の成膜の後に、従来の酸素に代えて、 CO (二酸ィ匕炭素）雰囲気中にて曝露に
2
よる表面処理を行うことが有効であるとの知見を得た。図 10 (a)及び (b)に、添加ガス として二酸化炭素を用いた試験結果を示す。
[0122] すなわち、本発明は、前述の課題を解決するため、第 1の下地層を成膜した後に、 COを用いて表面処理を行うことにより、表面処理を行うガスの最適濃度範囲を広く
2
して、磁気記録媒体の製造の容易化を図るものであって、以下の構成のいずれか一 を有するものである。
[0123] [構成 1]
非磁性基板上に、少なくとも、第 1の下地層、第 2の下地層、磁性層、保護層及び 潤滑層を順次積層して成膜する磁気記録媒体の製造方法にお!、て、第 1の下地層 成膜後に、 COに曝露して第 1の下地層の表面処理を行う。ここで、第 1
2 の下地層及 び第 2の下地層は、図 1或いは図 4に示されるように、それぞれ金属アモルファス下地 層及び体心立方構造下地層によって形成される。
[0124] [構成 2]
非磁性基板上に、少なくとも、第 1の下地層、第 2の下地層、磁性層、保護層及び 潤滑層を順次積層して成膜する磁気記録媒体の製造方法にお!、て、第 1の下地層 成膜時に、 COを用いた反応性成膜を行うことを特徴とするものである。この場合にも
2
、第 1の下地層及び第 2の下地層は、図 1或いは図 4に示されるように、それぞれ金属 アモルファス下地層及び体心立方構造下地層によって形成される。
[0125] 即ち、この磁気記録媒体においても、図 1及び図 4と同様に、第 2の下地層は、体心 立方構造 (即ち、 bcc構造)を有し、純 Crよりも大きい格子定数をもつ Cr系合金から なる第 1の体心立方構造下地層と、体心立方構造 (bcc構造)を有し第 1の体心立方 構造下地層よりも更に格子定数の大きい Cr系合金力 なる第 2の体心立方構造下 地層と力 なることとしてもよい。磁性層としては、 Co-Cr-Pt系合金、 Co-Cr-Pt-Ta 系合金、 Co-Cr-Pt-B系合金、 Co-Cr-Pt-B- Cu系合金のいずれ力 1種類以上を
含むものを使用することができる。
[0126] 第 1の下地層成膜後に、 COに曝露して第 1の下地層の表面処理を行い、または、
2
第 1の下地層成膜時に、 COを用いた反応性成膜を行う。 COの最適濃度範囲は、
2 2
40%乃至 100%と広くすることができる。
[0127] すなわち、本発明は、非磁性基板上に、少なくとも、第 1の下地層、第 2の下地層、 磁性層、保護層及び潤滑層を順次積層して成膜する磁気記録媒体の製造方法にお いて、第 1の下地層の表面に気体の曝露を行う場合において、ガス濃度の最適範囲 が広ぐ第 1の下地層の表面処理が容易に行えるようになされた磁気記録媒体の製 造方法を提供することができるものである。
[0128] [実施例 5— 1]
ガラス基板の両主表面に、静止対向型の DCマグネトロンスパッタリング装置を用い て、 Cr-Ti合金からなる密着層、 W-Co合金の第 1の下地層、 Cr-Mn合金の第 1層 及び Cr-Mo-Ti合金の第 2層力 なる第 2の下地層、 Co-Cr-Ta合金層、 Ru層、 Co - Cr-Pt-B合金層からなるカップリング層、 Co-Cr-Pt-B- Cu合金の磁性層、炭素系 保護層を順次成膜した。なお、第 1の下地層は、磁性層の磁性グレインを微細化させ る作用を奏し、第 2の下地層は、磁性層の磁ィ匕容易軸を面内方向に配向させる作用 を奏する。
[0129] まず、スパッタリングターゲットとして、 Cr-Ti合金を用いて、ガラス基板上に、 Cr-Ti 合金力もなる密着層をスパッタリングにより成膜した。次に、スパッタリングターゲットと して、 WCo合金を用いて、ガラス基板上に、 W-Co合金カゝらなる第 1の下地層をスパ ッタリングにより成膜した。
[0130] ここで、 CO雰囲気中にて曝露することにより、第 1の下地層の表面処理を行った。
2
このときの COのガス濃度を変えた複数のサンプルを作製した。
2
[0131] 次に、スパッタリングターゲットとして、 Cr-Mn合金を用いて、第 1の下地層上に、 C r-Mn合金力もなる第 2の下地層の第 1層をスパッタリングにより成膜し、次いで、 Cr- Mo-Ti合金を用いて、第 1の下地層上に、 Cr-Mo-Ti合金力 なる第 2の下地層の 第 2層をスパッタリングにより成膜して、第 2の下地層を成膜した。
[0132] そして、スパッタリングターゲットとして、 Co- Cr- Ta合金、 Ru、 Co- Cr- Pt- B合金を
順次用いて、第 2の下地層上に、 Co-Cr-Ta合金層、 Ru層、 Co-Cr-Pt-B合金層か らなるカツプリング層を成膜した。
[0133] 次!、で、スパッタリングターゲットとして、 Co- Cr- Pt- B- Cu合金を用いて、 Co- Cr-
Pt-B-Cu合金力もなる磁性層をノ ィァススノ ッタリングにより成膜した。
[0134] 次に、磁性層上に炭素系保護層（水素化炭素保護層）をバイアス CVD法により形 成し、さらに、 PFPE (パーフロロポリエーテル)からなる潤滑層をディップ法で成膜し た。炭素系保護層は、磁気ヘッドの衝撃カゝら磁性層を保護する作用を奏する。このよ うにして、磁気ディスクを得た。
[0135] [比較例 5— 1]
比較例として、前述の実施例における第 1の下地層の成膜後の CO雰囲気中での
2
曝露に代えて、酸素雰囲気中での曝露を行ったサンプルを作製した。
[0136] [実施例 5— 1と比較例 5— 1との比較結果]
図 10は、実施例及び比較例の磁気ディスクについて、第 1の下地層の成膜後に曝 露したガス濃度に対し、規格化したノイズ特性 (SNt)の変化を示すグラフ（a)及び D
Cノイズレベルの変化を示すグラフ（b)である。
[0137] 図 10(a)及び (b)に示すように、ノイズ特性（SNt)及び DCノイズレベルのいずれにつ いても、第 1の下地層の表面を O雰囲気中に曝露した比較例の磁気ディスクでは、
2
O濃度の最適範囲は、 3%乃至 20%であるのに対し、 CO雰囲気中に曝露した実
2 2
施例の磁気ディスクでは、 CO濃度の最適範囲は、 40%乃至 100%と広くなつてい
2
る。
[0138] 図 11は、規格化したノイズ特性 (SNt)を説明するグラフ（a)及び DCノイズレベルを 説明するグラフ (b)である。
[0139] ノイズ特性 SNtとは、図 11中の（a)に示すように、 DCノイズと信号との比をいう。 D
Cィレーズ時のノイズは、メディアノイズ、ヘッドノイズ、システムノイズを含んだものとな つている。 DCノイズレベルは、図 11中の（b)に示すよう〖こ、 DCィレーズ時のノイズか らシステムノイズを差し引いたものである。
[0140] 〔DCノイズ〕 = (〔DCィレーズ時のノイズ〕 2-〔システムノイズ〕 2)
[0141] 次に、本発明に係る第 1の下地層 2として、 WCo合金層を形成し、酸素雰囲気に曝
露した場合と、曝露しなカゝつた場合における磁気ディスクの磁性層の表面状態を観 測した。ここでは、比較のために、 WCo合金層の代わりに、 WCo合金層の代わりに B 2結晶構造を有する AlRu合金層を形成した磁気ディスクの磁性層の表面状態をも 観測した。
[0142] 図 12を参照すると、 B2結晶構造を有する AlRu合金層を形成した磁気ディスクの 磁性層の平面断面を透過電子顕微鏡（TEM : Transmission Electron Microscope)に て観察した結果が示されて 、る。
[0143] 図 13を参照すると、 WCo合金層を形成し、さらにその表面を 4%の酸素濃度の雰 囲気中に曝露した磁気ディスクの磁性層の平面断面が示され、図 14を参照すると、 WCo合金層を酸素雰囲気中に曝露しなカゝつた磁気ディスクの磁性層の平面断面が 示されている。いずれも、 TEM写真である。
[0144] AlRu構成と WCo構成（0曝露）での粒径および粒径分布は、 AlRu構成にお!、て平
2
均粒径 =5.44nm、 σ =1.36nmであり、 WCo構成（O曝露）においては、平均粒径 =5.51
2
nm、 σ =1.32ηπιである。両者間では、明確な差が見えないが、 AlRu構成の方がやや Co粒径が小さくなつて ヽる。この磁性粒の微細化によって電磁変換特性の改善が期 待されるが、実際には、 WCo構成 (0曝露)の方が電磁変換特性が改善された。これ
2
は、図 13の TEM写真力もわ力るように、 WCo構成（0曝露)ではテクスチャ形状が見
2
える。つまり、基板のテクスチャ痕に沿ってその凹凸を体心立方構造下地層 3へ伝え
、さらに磁性層まで伝わっているためと推測できる。
[0145] 一方、 AlRu構成において凹凸形状が見られないのは、結晶性でカラム状に成長し た AlRuによって凹凸が打ち消されているように見える。また、 AlRuの直上の CrMoTiが 微細化され、テクスチャの凹凸と無関係に成長していると推測される。
[0146] 本実施例における磁気ディスクの Mrt- ORを測定したところ、前述の実施例と同様 に WCo構成（0曝露）の方が大きかった。 AlRu構成の Mrt- ORは約 1.36であり、 WCo
2
構成は Mrt- ORは約 1.90と高い値を示した。従って、粒径や粒径分散よりも、テクスチ ャ痕に沿った円周方向へ精度よく配列されたことが大きく影響していると考えられる。
[0147] 次に、 WCo構成 (0曝露）と WCo構成 (0曝露なし)を比較する。 Coの平均粒径は
2 2
WCo構成（〇曝露なし）力 .79nmであり、 WCo構成（〇曝露）が 5.51nmであった。 WC
o構成（O曝露なし）の Mrt- ORを測定したところ 1. 2以下と、低い値であった。また、
2
実施例 5の図 10で示しているように、 SNtや DC- Noiseも良くなかった。 WCo合金層の 表面への酸素曝露は、その上の層である体心立方構造下地層 3の肥大成長を抑制 し、且つ、精度良くカラム成長させる働きがあると推測される。
[0148] 本発明に係る磁気ディスクの製造方法の変形例としては、以下のような製造方法が 用いられても良い。
[0149] 即ち、ディスクの周方向に沿う筋溝が略規則的に配列した表面テクスチャを有する ガラス基板上を用意し、当該ガラス基板上に、金属アモルファスを含む下地層、磁性 層を積層する磁気ディスクの製造する場合、前記下地層として、ガラス基板上に成膜 される際の雰囲気の圧力に応じて、前記磁性層にディスクの周方向に沿う磁気異方 性を誘導する下地層を形成する。この下地層の形成の際、予め、前記下地層が成膜 される際の雰囲気の圧力と、前記磁気異方性との対応関係を把握し、前記対応関係 にお 、て所望の磁気異方性が誘導される圧力を選定するようにしても良!、。
[0150] 上記した金属アモルファス層には、 Wまたは Tiを含んで!/、ることが望まし!/、。
産業上の利用可能性
[0151] 本発明は、磁気ディスク、当該磁気ディスクを含む HDD等の磁気ディスク装置に適 用できる。
Claims
[1] ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Coを含む非磁性の金属アモルファス下地層 と、
この金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Crよりも原子半径の小さな元素 を含む、体心立方構造を有する Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも 含む磁気ディスク。
[2] ガラス基板と、このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属 アモルファス下地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Coを含む非磁性の第 2 の金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも含む磁 気ディスク。
[3] ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crよりも原子半径の小さな元素を含む、体心 立方構造を有する第 1の Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Crよりも原 子半径の大きな元素を含む、体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と、 この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少 なくとも含む磁気ディスク。
[4] ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属アモルファス下 地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Coを含む非磁性の第 2 の金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Cr、又は、 Crよりも原子 半径の小さな元素を含む、体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Crよりも原 子半径の大きな元素を含む、体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と、 この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を少 なくとも含む磁気ディスク。
[5] 請求項 1、請求項 2、又は請求項 4の何れか 1項に記載の磁気ディスクであって、 前記 Coを含む非磁性の金属アモルファス下地層は少なくとも表面部分に酸素を含 有する表面酸化層を有することを特徴とする磁気ディスク。
[6] 請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項に記載の磁気ディスクであって、
ディスクの円周方向の残留磁化を Mrc、ディスクの半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとし たときに、ディスクの円周方向の残留磁ィ匕とディスクの半径方向の残留磁ィ匕の比であ る、 MrcZMrrが 1を超える磁気異方性を有することを特徴とする磁気ディスク。
[7] 請求項 5に記載の磁気ディスクであって、
ディスクの円周方向の残留磁化を Mrc、ディスクの半径方向の残留磁ィ匕を Mrrとし たときに、ディスクの円周方向の残留磁ィ匕とディスクの半径方向の残留磁ィ匕の比であ る、 MrcZMrrが 1を超える磁気異方性を有することを特徴とする磁気ディスク。
[8] 表面に円周方向のテクスチャ処理を施した非磁性の基板と、
該基板上に形成された非磁性の金属アモルファス下地層と、
該金属アモルファス下地層の表面を酸化処理して形成された表面酸化層と、 該表面酸化層上に形成され、 Crを含み体心立方構造を有する体心立方構造下地 層と、
該体心立方構造下地層上に形成された磁気記録層を含み、
前記金属アモルファス下地層の膜厚が 10オングストローム以上 140オングストロー ム以下であることを特徴とする磁気ディスク。
[9] 前記金属アモルファス下地層は、 Coと Wとを含む層であることを特徴とする請求項
8記載の磁気ディスク。
[10] 前記体心立方構造下地層が、 Crと Mnとを含む第 1の体心立方構造下地層と、 Cr と Moとを含む第 2の体心立方構造下地層とを備えていることを特徴とする請求項 8又 は 9記載の磁気ディスク。
[11] 前記基板と前記金属アモルファス下地層との間に、 Crと Tiとを含む層が形成されて いることを特徴とする請求項 8〜： LOの何れか 1項に記載の磁気ディスク。
[12] 主表面の円周方向にテクスチャが形成されたガラス基板上に少なくとも磁性層を備 えた磁気ディスクを製造する方法であって、
前記ガラス基板と前記磁性層との間に、スパッタリング法により非磁性の金属ァモル ファス下地層を成膜するとともに、
前記金属アモルファス下地層の成膜時のスパッタ雰囲気の圧力を 0. 6〜1. 6Paに 設定することを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
[13] 前記金属アモルファス下地層は、 Co, Cr, V及び Mnのうち少なくとも 1つの元素を含 有することを特徴とする請求項 12記載の磁気ディスクの製造方法。
[14] 前記金属アモルファス下地層は、 W, Ti, Y, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, Si及び Bのうち少な くとも 1つの元素を含有することを特徴とする請求項 12記載の磁気ディスクの製造方 法。
[15] 前記金属アモルファス下地層を成膜した後、前記金属アモルファス下地層の表面 を酸化処理することを特徴とする請求項 12〜14の何れか 1項に記載の磁気ディスク の製造方法。
[16] 前記金属アモルファス下地層と前記磁性層との間に、 Crを含み体心立方構造を有 する非磁性体の体心立方構造下地層を形成することを特徴とする請求項 12〜14の 何れか 1項に記載の磁気ディスクの製造方法。
[17] 前記ガラス基板と前記金属アモルファス下地層との間に、 Crを含む非磁性の別の 金属アモルファス下地層を形成することを特徴とする請求項 12〜14の何れ力 1項に 記載の磁気ディスクの製造方法。
[18] 表面に円周方向のテクスチャ処理を施した非磁性の基板上に非磁性の金属ァモ ルファス下地層を形成する工程と、
該金属アモルファス下地層の表面を酸化処理して表面酸化層を形成する工程と、 前記表面酸化層上に、 Crを含み体心立方構造を有する体心立方構造下地層を形 成する工程と、
該体心立方構造下地層上に磁気記録層を形成する工程を含み、
前記金属アモルファス下地層の膜厚を 10オングストローム以上 140オングストロー ム以下とすることを特徴とする磁気ディスクの製造方法。
[19] 前記表面酸化層は C02雰囲気で酸化処理されることを特徴とする請求項 18記載 の磁気ディスクの製造方法。
[20] ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成され、金属アモルファスによって構成された下部下地 層と、
この金属アモルファス下地層の上方に形成され、体心立方構造を有する上部下地 層と、
この上部下地層の上方に形成された磁性層を少なくとも含み、
前記上部下地層は、前記磁性層側体心立方構造下地層と前記下部下地層側体 心立方下地層を含み、前記磁性層側体心立方構造下地層と前記下部下地層側体 心立方下地層は、互いに異なる格子定数を有する体心立方構造材料によって形成 されて 、ることを特徴とする磁気ディスク。
[21] 前記磁性層側体心立方構造下地層の体心立方構造材料の格子定数は、 Cr金属 に比べて大きぐ且つ、前記下部下地層側体心立方下地層の体心立方構造材料の 格子定数は、 Cr金属に比べて小さ ヽことを特徴とする請求項 20記載の磁気ディスク
[22] 前記下部下地層側体心立方下地層及び前記磁性層側体心立方構造下地層の格 子定数は、前記下部下地層側体心立方下地層から、前記磁性層側体心立方構造 下地層に向力つて段階的又は連続的に増大することを特徴とする請求項 20記載の 磁気ディスク。
[23] 前記磁性層側体心立方構造下地層の体心立方構造材料には、 Crよりも原子半径 の大きな元素が含まれており、前記下部下地層側体心立方下地層の体心立方構造 材料には、 Crよりも原子半径の小さな元素が含まれていることを特徴とする請求項 2 0記載の磁気ディスク。
[24] ガラス基板と、
このガラス基板の上方に形成された、 Crを含む非磁性の第 1の金属アモルファス下
地層と、
この第 1の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Wを含む非磁性の第 2の 金属アモルファス下地層と、
この第 2の金属アモルファス下地層の上方に形成された、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Ge、 As、 Seのいずれか一つと Crを含む体心立方構造を有する第 1の Cr 含有下地層と、
この体心立方構造を有する第 1の Cr含有下地層の上方に形成された、 Mo、 Ti、 V 、Wのいずれか一つと Crを含む体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層と、 この体心立方構造を有する第 2の Cr含有下地層の上方に形成された磁性層を 少なくとも含む磁気ディスク。
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| JP2007533177A JPWO2007026550A1 (ja) | 2005-08-18 | 2006-08-18 | 磁気ディスク及び磁気ディスクの製造方法 |
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2006
- 2006-08-18 WO PCT/JP2006/316217 patent/WO2007026550A1/ja active Application Filing
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