WO2007114401A1 - 垂直磁気記録ディスク及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】性質の異なる磁気記録層を２層化することにより、ＳｉＯ２の偏析と高い垂直磁気異方性を両立し、高い保磁力（Ｈｃ）と、低ノイズ特性（高Ｓ／Ｎ比）を達成する。 【解決手段】基体上に少なくとも下地層５、第一磁気記録層６、第二磁気記録層７をこの順に備える垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、第一磁気記録層６および第二磁気記録層７は少なくともＣｏ（コバルト）を含有する結晶粒子の間に粒界部を形成する非磁性物質を含むグラニュラー構造の強磁性層であり、前記第一磁気記録層６中の非磁性物質の含有量をＡｍｏｌ％、前記第二磁気記録層７中の非磁性物質の含有量をＢｍｏｌ％とした場合、Ａ＞Ｂであることを特徴とする。
Description
明 細 書
垂直磁気記録ディスク及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、垂直磁気記録方式の HDD (ハードディスクドライブ)などに搭載される 垂直磁気記録媒体に関する。
背景技術
[0002] 近年の情報処理の大容量化に伴い、各種の情報記録技術が開発されている。特 に磁気記録技術を用いた HDD (ハードディスクドライブ）の面記録密度は年率 100 %程度の割合で増加し続けている。最近では、 HDD等に用いられる 2. 5インチ径磁 気ディスクにして、 1枚あたり 100GBを超える情報記録容量が求められるようになって きており、このような要請にこたえるためには 1平方インチあたり 200Gビットを超える 情報記録密度を実現することが求められる。 HDD等に用いられる磁気ディスクにお いて高記録密度を達成するためには、情報信号の記録を担う磁気記録層を達成す る磁性結晶粒子を微細化すると共に、その層厚を低減してレ、く必要があった。ところ 、従来から商業化されている面内磁気記録方式 (長手磁気記録方式、水平磁気記 録方式とも呼称される）の磁気ディスクの場合、磁性結晶粒子の微細化が進展した結 果、超常磁性現象により記録信号の熱的安定性が損なわれ、記録信号が消失してし まう、いわゆる熱揺らぎ現象が発生するようになり、磁気ディスクの高記録密度化への 阻害要因となっていた。
[0003] この阻害要因を解決するために、近年、垂直磁気記録方式の磁気ディスクが提案 されている。垂直磁気記録方式の場合では、面内磁気記録方式の場合とは異なり、 磁気記録層の磁化容易軸は基板面に対して垂直方向に配向するよう調整されてい る。垂直磁気記録方式は面内記録方式に比べて、熱揺らぎ現象を抑制することがで きるので、高記録密度化に対して好適である。例えば、特開 2002— 92865号公報（ 特許文献 1)では、基板上に下地層、 Co系垂直磁気記録層、保護層をこの順で形成 してなる垂直磁気記録媒体に関する技術が開示されている。また、米国特許第 646 8670号明細書 (特許文献 2)には、粒子性の記録層に交換結合した人口格子膜連
続層（交換結合層）を付着させた構造力 なる垂直磁気記録媒体が開示されている。 特許文献 1 :特開 2002— 92865号公報
特許文献 2：米国特許第 6468670号明細書
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 垂直磁気記録媒体においても面内磁気記録媒体と同様に、磁気ディスクの記録密 度の向上は、主に、磁気記録層の磁化遷移領域ノイズの低減により行われる。ノイズ 低減のためには、磁気記録層の結晶配向性の向上や結晶粒径および磁気的相互 作用の大きさを小さくする必要がある。すなわち、媒体の高記録密度化のためには、 磁気記録層の結晶粒径を均一化、微細化し、しかも個々の磁性結晶粒子が磁気的 に分断された偏折伏態とすることが望ましい。
[0005] ところで、特許文献 1に開示されている Co系垂直磁気記録層、中でも CoPt系垂直 磁気記録層は、保磁力（He)が高ぐ逆磁区核形成磁界 (Hn)をゼロ未満の小さな値 とすることができるので熱揺らぎに対する耐性を向上させることができ、また高い S/ N比が得られるので好適である。さらに、この垂直磁気記録層に Cr等の元素を含有 させることにより、磁性結晶粒子の粒界部分に Crを偏析させることができるので、磁 性結晶粒子間の交換相互作用を遮断して高記録密度化に資することができる。
[0006] また、 CoPt系垂直磁気記録層に SiO等の酸化物を添加すると、 CoPtのェピタキ
2
シャル成長を阻害することなく良好な偏折構造を形成することができる。つまり、粒界 に SiO等の酸化物を偏析させることで結晶粒径を微細化し、かつ磁性粒間の磁気
2
的相互作用を低減することで、低ノイズを達成している。
[0007] このように、 SiOの含有量を増加させることにより、低ノイズ特性を向上させることが
2
できる。し力し一方、過度の SiO量の増加は垂直磁気異方性の劣化を招き、それに
2
よって、熱揺らぎの問題が発生してしまう。この熱揺らぎの問題を回避する一つの手 段として、保磁力を増加させることが考えられる。従来からも保磁力を向上させるため に、例えば磁性層組成を最適化することで磁性層の異方性定数 (Ku)を増大させた り、配向制御層材料や下地材料、あるいはそれらの膜構成を最適化することにより磁 性層の結晶配向性を改善するなどの構成がとられてきた。
[0008] 本発明は、製造工程に大きな変更をカ卩えることなぐ SiOの偏祈と高い垂直磁気異
2
方性を両立し、高い保磁力（He)と、低ノイズ特性（高 S/N比）を得ることのできる垂 直磁気記録ディスクを提供することを目的としてレ、る。
課題を解決するための手段
[0009] 上記課題を解決するために、本発明に係る垂直磁気記録ディスクの代表的な構成 は、基体上に少なくとも下地層、第一磁気記録層、第二磁気記録層をこの順に備え る垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、第一磁気記録層および第二磁気記 録層は少なくとも Co (コバルト）を含有する結晶粒子の間に粒界部を形成する非磁性 物質を含むダラ二ユラ一構造の強磁性層であり、前記第一磁気記録層中の非磁性 物質の含有量を Amol%、前記第二磁気記録層中の非磁性物質の含有量を Bmol %とした場合、 A >Bであることを特徴とする。
[0010] 前記第一磁気記録層中の非磁性物質の含有量は 8mol%〜20mol%であることが 好ましぐさらに望ましくは 10mol%〜： 14mol%である。 8mol%以下では十分な組 成分離 (偏析)構造が形成できないため、高い S/N比が得られないからである。また 20mol%以上であると Coが hep結晶を形成しにくくなるため十分な垂直磁気異方性 が得られず、高い Hnが得られないためである。第二磁気記録層中の非磁性物質の 含有量は 8mol%〜20mol%であることが好ましぐさらに望ましくは 8mol%〜： 12m ol。/0である。また磁気記録層は、スパッタリング法で成膜することが好ましい。特に D Cマグネトロンスパッタリング法で形成すると均一な成膜が可能となるので好ましい。
[0011] 第一磁気記録層の膜厚は 10nm以下が好ましぐ望ましくは 0. 5nm〜2nmである 。 0. 5nmより小さいと第二磁気記録層の組成分離を促進することができないためで あり、 2nmより大きいと RZW特性（リード 'ライト特性）が低下するためである。第二磁 気記録層の膜厚は 3nm以上が好ましぐ望ましくは 7nm〜： 15nmである。 7nmより小 さいと十分な保磁力が得られなくなるためであり、 15nmより大きいと高い Hnが得ら れなくなってしまうためである。高い Hnを得るためには、第一磁気記録層と第二磁気 記録層の総厚が 15nm以下であることが好ましい。
[0012] 非磁性物質とは、磁性粒 (磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断 されるように、磁性粒の周囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Co)と固
溶しない非磁性物質であればよい。例えばクロム（Cr)、酸素（〇）、酸化珪素（SiOx) 、酸化クロム（CrO )、酸化チタン (Ti〇）、酸化ジルコン（ZrO )、酸化タンタル (Ta
2 2 2 2
O )などの酸化物を例示できる。
5
[0013] 前記基体と前記下地層との間に、アモルファスもしくは fee構造を有する配向制御 層を備えることが好ましい。なお配向制御層とは、下地層の結晶粒の配向を制御する 作用を備える層である。配向制御層としては、例えば Taや Nb、 NiPなどの Ni系合金 、 CoCrなどの Co系合金、および Taや Tiを含有させた非磁性層、ほ力に Pd、 Ptなど の材料で構成することができる。
[0014] 前記基体と前記下地層との間に、アモルファスの軟磁性層を備えることが好ましレ、 。本発明において、軟磁性層は、軟磁気特性を示す磁性体により形成されていれば 特に制限はなレ、が、例えば FcTaC系合金、 FeTaN系合金、 FeNi系合金、 FeCoB 系合金、 FeCo系合金などの Fe系軟磁性材料、 CoTaZr系合金、 CoNbZr系合金な どの Co系軟磁性材料、あるいは FeCo系合金軟磁性材料などを用いることができる。
[0015] また軟磁性層は、保磁力（He)で 0· 01〜80エルステッド（〇e)、好ましくは 0· 01
〜50エルステッドの磁気特性であることが好ましい。また、飽和磁束密度（Bs)は 500 emu/cc〜： 1920emu/ccの磁気特性であることが好ましい。軟磁性層の膜厚は 1 Onm〜： 1000nm、望ましくは 20nm〜： 150nmであることが好ましレヽ。 10nm未満では 、磁気ヘッド〜垂直磁気記録層〜軟磁性層間に好適な磁気回路を形成することが 困難になる場合があり、 lOOOnmを超えると表面粗さが増加する場合がある。また、 1 OOOnmを超えるとスパッタリング成膜が困難となる場合がある。
[0016] 前記基体はアモルファスガラスであることが好ましい。軟磁性層の磁区制御のため に磁場中ァニールが必要な場合に、耐熱性に優れることから、基体がガラスであるこ とが好ましい。基体用ガラスとしては、アモルファスガラス、結晶化ガラスを用いること ができ、例えばアルミノシリケートガラス、アルミノポロシリケートガラス、ソーダライムガ ラスなどが挙げられる力 中でもアルミノシリケートガラスが好適である。また、軟磁性 層をアモルファスとする場合にあっては、基体をアモルファスガラスとすると好ましい。 なお、化学強化したガラスを用レ、ると、剛性が高く好ましい。
[0017] 基板主表面の表面粗さは Rmaxで 6nm以下、 Raで 0. 6nm以下であると好ましレ、。
このような平滑表面とすることにより、垂直磁気記録層〜軟磁性層間の間隙を一定に することができるので、磁気ヘッド〜垂直磁気記録層〜軟磁性層間に好適な磁気回 路を形成することができる。
[0018] 本発明に係る垂直磁気記録ディスクの製造方法の代表的な構成は、基体上に少な くとも下地層、第一磁気記録層、及び第二磁気記録層をこの順に備える垂直磁気記 録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、前記第一磁気記録層として少なくとも コバノレト（Co)を含有する磁性粒子の間に非磁性物質を偏析させたダラ二ユラ一構造 の強磁性層を形成し、前記第二磁気記録層として少なくともコバルト（Co)を含有する 磁性粒子の間に非磁性物質を偏析させたダラ二ユラ一構造の強磁性層を形成し、か つ、前記第一磁気記録層中の非磁性物質の含有量を Amol%、前記第二磁気記録 層中の非磁性物質の含有量を Bmol%とした場合、 A >Bとしたことを特徴とする。磁 気記録層の成膜にあたっては、スパッタリング法、特に DCマグネトロンスパッタリング 法を好ましく用いることができる。
発明の効果
[0019] 本発明によれば、製造工程に大きな変更を加えることなぐ非磁性物質の偏祈と高 い垂直磁気異方性を両立し、高い保磁力（He)と、低ノイズ特性（高 S/N比）を得る こと力 Sできる。
図面の簡単な説明
[0020] [図 1]第 1実施例に係る垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である
[図 2]磁気記録層近傍を説明する模式図である。
[図 3]第一および第二磁気記録層の厚みを変えた場合の保磁力とノイズの関係を示 す図である。
[図 4]第 2実施例にかかる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図である。
[図 5]第 2実施例に力かる第一および第二磁気記録層の厚みを変えた場合の保磁力 とノイズの関係を示す図である。
符号の説明
[0021] 1 …ディスク基体
2 …付着層
3 …軟磁性層
4 …配向制御層
5a、 5b …下地層
6 …第一磁気記録層
6a …磁性粒
6b …酸化珪素
7 …第二磁気記録層
7a …磁性粒
7b …酸化珪素
8 …カップリング制御層
9 …交換エネルギー制御層
10 …媒体保護層
11 …潤滑層
10 …媒体保護層
11 …潤滑層
23 …軟磁性層
23a …第一軟磁性層
23b …スぺーサ層
23c …第二軟磁性層
24 …配向制御層
26 …オンセット層
27 …第一磁気記録層
28 …第二磁気記録層
発明を実施するための最良の形態
[第 1実施例]
本発明に係る垂直磁気記録媒体の第 1実施例について、図を参照して説明する。 図 1は第 1実施例に係る垂直磁気記録媒体の構成を説明する図、図 2は磁気記録層 近傍を説明する模式図、図 3は第一および第二磁気記録層の厚みを変えた場合の
保磁力とノイズの関係を示す図である。なお、以下の実施例に示す数値は発明の理 解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するもの ではない。
[0023] 図 1に示す垂直磁気記録媒体は、ディスク基体 1、付着層 2、軟磁性層 3、配向制御 層 4、下地層 5a、下地層 5b、第一磁気記録層 6、第二磁気記録層 7、カップリング制 御層 8、交換エネルギー制御層 9 (Continuous層）、媒体保護層 10、潤滑層 11で構 成されている。
[0024] まず、アモルファスのアルミノシリケートガラスをダイレクトプレスで円盤状に成型し、 ガラスディスクを作成した。このガラスディスクに研肖 lj、研磨、化学強化を順次施し、 化学強化ガラスディスクからなる平滑な非磁性のディスク基体 1を得た。ディスク直径 は 65mmである。このディスク基体 1の主表面の表面粗さを AFM (原子間力顕微鏡） で測定したところ、 Rmaxが 4. 8nm、 Raが 0. 42nmという平滑な表面形状であった 。なお、 Rmaxおよび Raは、 日本工業規格 ilS)に従う。
[0025] 得られたディスク基体 1上に、真空引きを行った成膜装置を用いて、 Ar雰囲気中で DCマグネトロンスパッタリング法にて、付着層 2から交換エネルギー制御層 9まで順 次成膜を行い、媒体保護層 10は CVD法により成膜した。この後、潤滑層 11をデイツ プコート法により形成した。なお、均一な成膜が可能であるという点で、インライン型 成膜方法を用いることも好ましい。以下、各層の構成および製造方法について説明 する。
[0026] 付着層 2は 10nmの Ti合金層となるように、 Ti合金ターゲットを用いて成膜した。付 着層 2を形成することにより、ディスク基体 1と軟磁性層 3との間の付着性を向上させる ことができるので、軟磁性層 3の剥離を防止することができる。付着層 2の材料として は、例えば Ti含有材料を用いることができる。実用上の観点からは付着層の膜厚は、 lnm〜50nmとすることが好ましレ、。
[0027] 軟磁性層 3は 50nmのアモルファス CoTaZr層となるように、 CoTaZrターゲットを用 レ、て成膜した。
[0028] 配向制御層 4は、軟磁性層 3を防護する作用と、下地層 5aの結晶粒の微細化を促 進する作用を備える。配向制御層 4としては、アモルファスの Taからなる層が膜厚 3n
m形成されるように、 Taターゲットを用いて成膜した。
[0029] 下地層 5a、 5bは、 Ruからなる 2層構造となっている。上層側の Ruを形成する際に 、下層側の Ruを形成するときよりも Arのガス圧を高くすることにより、結晶配向性を改 善すること力 Sできる。
[0030] 第一磁気記録層 6は、非磁性物質の例としての酸化珪素（Si〇 )を含有する CoCr
2
Ptからなる硬磁性体のターゲットを用いて、 2nmの hep結晶構造を形成した。なお第 一磁気記録層は 0. 5nm〜2nmの範囲で適宜設定しうる。第一磁気記録層 6を形成 するためのターゲットの組成は、 CoCrPtが 88 (mol%)、 SiO力 l2 (mol%)である。
2
[0031] 第二磁気記録層 7も同様に、非磁性物質の例としての酸化珪素（Si〇）を含有する
2
CoCrPtからなる硬磁性体のターゲットを用いて、 9nmの hep結晶構造を形成した。 なお第二磁気記録層 7は 7nm〜： 15nmの範囲で適宜設定しうる。第二磁気記録層 7 を形成するためのターゲットの組成は、 CoCrPtが 90 (mol%)、 SiO力 SlO (mol%)
2
である。
[0032] すなわち、第一磁気記録層 6中の Siの含有量を Amol%、第二磁気記録層 7中の S iの含有量を Bmol%とした場合、 A>Bとなっている（第一磁気記録層 6の方が Siが 多い)。
[0033] カップリング制御層 8は、 Pd (パラジウム)層により形成した。カップリング制御層 8は
Pd層の他に Pt層で形成することもできる。カップリング制御層 8の膜厚は 2nm以下が 好ましく、さらに望ましくは 0. 5-1. 5nmである。
[0034] 交換エネルギー制御層 9は CoBと Pdとの交互積層膜からなり、低 Arガスで形成し た。交換エネルギー制御層 9の膜厚は l〜8nmが好ましぐ望ましくは 3〜6nmであ る。
[0035] 媒体保護層 10は、真空を保ったままカーボンを CVD法により成膜して形成した。
媒体保護層 10は、磁気ヘッドの衝撃から垂直磁気記録層を防護するための保護層 である。一般に CVD法によって成膜されたカーボンはスパッタ法によって成膜したも のと比べて膜硬度が向上するので、磁気ヘッドからの衝撃に対してより有効に垂直磁 気記録層を防護することができる。
[0036] 潤滑層 11は、 PFPE (パーフロロポリエーテル）をディップコート法により成膜した。
潤滑層 11の莫厚は約 lnmである。
[0037] 以上の製造工程により、垂直磁気記録媒体が得られた。得られた垂直磁気記録デ イスクにおける第一磁気記録層 6、第二磁気記録層 7を透過型電子顕微鏡 (TEM)を 利用して詳細に分析したところ、ダラ二ユラ一構造を備えていた。具体的には、 Coを 含有する hep結晶構造の結晶粒子の間に、酸化珪素からなる粒界部分が形成され ていることを確認した。
[0038] ここで図 2に示すように、下地層 5bの Ruと、第一磁気記録層 6の磁性粒 6a (Co系 合金）、および第二磁気記録層 7の磁性粒 7a (Co系合金）は、結晶学的につながつ ている。これは、第一および第二磁気記録層 6、 7の磁性粒 6a、 7aおよび酸化珪素 6 b、 7bは、それぞれ連続して成長するためである。
[0039] 比較のために、第一磁気記録層 6と第二磁気記録層 7の膜厚の総和を l lnmとし、 第一磁気記録層 6の膜厚を 0〜： l lnmまで変化させて垂直磁気記録媒体を製造して 、得られた垂直磁気記録ディスクの静磁気特性を Kerr効果を利用して測定し、評価 した。図 3は、第一磁気記録層 6と第二磁気記録層 7の膜厚の割合を変化させたとき の保磁力（He)とノイズ (S/N比 [dB] )の変化を示している。なお、第一磁気記録層 6が Onmのとき第二磁気記録層 7が l lnmであって、実質的に第二磁気記録層 7の みが形成されていることを示している。同様に、第一磁気記録層 6が l lnmのとき第 二磁気記録層 7は Onmであって、実質的に第一磁気記録層 6のみが形成されている ことを示している。
[0040] 図 3に示すように、第一磁気記録層 6と第二磁気記録層 7の膜厚の割合を変化させ ると、保磁力 Heおよび S/N比が変化することがわかる。保磁力は、第一磁気記録 層 6が 0nm〜3nm程度の膜厚の時に高ぐ特に膜厚 2nmのときに最大の保磁力を 示した。このとき第一磁気記録層 6のみの場合（図の右端のプロット）と比して約 1800 [〇e]、第二磁気記録層 7のみの場合（図の左端のプロット）と比して 150[Oe]程度の 向上が見られた。
[0041] また、これらの媒体の R/W特性 (リード 'ライト特性)を調べたところ、保磁力の変化 と追従する形で S/N比の改善が認められた。 SZN比は、第一磁気記録層 6が On m〜4nm程度の膜厚の時に高ぐ特に膜厚 2nmのときに最大の値を示した。なお、
第一磁気記録層 6の膜厚が 7nm以上の場合、厚くなるほど S/N比の改善が認めら れる力 このとき媒体は低い保磁力を示しており、十分な耐熱揺らぎ特性を示さない ため媒体としては好ましくなレ、。
[0042] これらのことから、第一磁気記録層 6の膜厚が Onmより厚く 3nmより薄い範囲が好ま しぐ特に 2nmであることが望ましい。このとき高い保磁力と低ノイズ (高い SZN比）を 得ることができ、垂直磁気記録媒体として好適な特性を得ることができる。
[0043] 考察するに、第 1実施例に係る垂直磁気記録媒体においては、第一磁気記録層 6 の方が非磁性物質が多いことから、第一磁気記録層 6の方が Coを含有する hep結晶 構造の結晶粒子が小さくなつている。従って第二磁気記録層 7に比して、第一磁気 記録層 6の方が低ノイズであって、かつ保磁力が低いはずである。しかし、第一磁気 記録層 6と第二磁気記録層 7の二層構造とすることにより、まず第一磁気記録層 6に おいて微細化された磁性結晶粒子が形成され、これを基礎として第二磁気記録層 7 の磁性結晶粒子が成長する（ダラ二ユラ一構造）と考えられる。これにより、上層であ る第二磁気記録層 7においても磁気的に切れて成長しやすくなり、保磁力が向上す るものと考えられる。
[0044] すなわち、磁気記録層を 2層とし、下層側の第一磁気記録層の方が非磁性物質が 多い構成とすることにより、それぞれの層を単独で成膜させた場合より高い保磁力（H c)と低ノイズ特性（高 S/N比）を同時に達成することができる。
[0045] なお、第一磁気記録層 6が第二磁気記録層 7に比して薄いときによい結果が出て レ、るのは、第一磁気記録層 6は結晶粒子が小さいことから磁気的な組成分離には有 利である力 保磁力が低いため記録には不利であるためと考えられる。すなわち、第 一磁気記録層 6は組成分離の目的を満たすに十分な厚さがあればよぐ厚すぎると R /W特性 (リード ' ·ライト特性)が低下するものと考えられる。
[0046] 一方、図示しないが、磁気記録層の総厚が 15nmよりも厚くなると、 Hnが低下して しまう。これは結晶粒子が粗大化するために磁化回転モードが非一斉回転となるた めである。従って第一磁気記録層の厚みに応じて第二磁気記録層の厚みも考慮す る必要があり、第一磁気記録層と第二磁気記録層の総厚が 15nm以下であることが 好ましい。
[0047] また、上記実施例において非磁性物質は酸化珪素（Si〇）として説明したが、磁性
2
粒 (磁性グレイン）間の交換相互作用が抑制、または、遮断されるように、磁性粒の周 囲に粒界部を形成しうる物質であって、コバルト（Co)と固溶しない非磁性物質であ ればよレ、。例えばクロム (Cr)、酸素（〇）、酸化珪素 (SiOx)、酸化クロム (CrO )、酸
2 化チタン (Ti〇）、酸化ジルコン（Zr〇）、酸化タンタル (Ta O )などの酸化物を例示
2 2 2 5 できる。
[0048] [第 2実施例]
本発明にかかる垂直磁気記録媒体の第 2実施例について、図を用いて説明する。 図 4は第 2実施例に力、かる垂直磁気記録媒体の構成を説明する図、図 5は第 2実施 例に力かる第一および第二磁気記録層の厚みを変えた場合の保磁力とノイズの関 係を示す図であって、上記第 1実施例と説明の重複する部分については同一の符号 を付して説明を省略する。
[0049] 図 4に示す垂直磁気記録媒体は、ディスク基体 1、軟磁性層 23、配向制御層 24、 下地層 5、オンセット層 26、第一磁気記録層 27、第二磁気記録層 28、媒体保護層 1 0、潤滑層 11で構成されている。
[0050] 軟磁性層 23は、第一軟磁性層 23aと第二軟磁性層 23cの間に非磁性のスぺーサ 層 23bを介在 θせることによって、 AFC (Antiferro— magnetic exchange coupling :反 5虽 磁性交換結合)を備えるように構成した。これにより第一軟磁性層 23aと第二軟磁性 層 23cの磁化方向を高い精度で反並行に整列させることができ、軟磁性層 23から生 じるノイズを低減することができる。具体的には、第一軟磁性層 23a、第二軟磁性層 2 3cの組成は CoTaZr (コバルト—タンタル—ジルコニウム）または CoFeTaZr (コバル ト一鉄一タンタル一ジルコニウム）とすることができる。スぺーサ層 23bの組成は Ru ( ルテニウム）とした。
[0051] 配向制御層 24は、軟磁性層 23を防護する作用と、下地層 5の結晶粒の配向の整 列を促進する作用を備える。配向制御層 24としては、 fee構造を有する Pt (白金）、 N iW (ニッケル一タングステン）もしくは NiCr (ニッケル一クロム）の層とすることができる
[0052] 下地層 5は Ruからなる 2層構造となっている。上層側の第二下地層 5bを形成する
際に、下層側の第一下地層 5aを形成するときよりも Arのガス圧を高くすることにより、 結晶配向性と磁気記録層の磁性粒子の分離を同時に改善することができる。
[0053] オンセット層 26は非磁性のダラ二ユラ一層である。第二下地層 5bの hep結晶構造 の上に非磁性のダラ二ユラ一層を形成し、この上に第一磁気記録層 27のダラ二ユラ 一層を成長させることにより、磁性のダラ二ユラ一層を初期段階（立ち上がり）から分 離させる作用を有している。オンセット層 26の組成は非磁性の CoCr— SiOとした。
2
[0054] 第一磁気記録層 27は、非磁性物質の例としての Crおよび酸化チタン (TiO )を含
2 有する CoCrPt— 8 (Ti〇）力、らなる硬磁性体のターゲットを用いて、 9nmの hep結晶
2
構造を形成した。なお第一磁気記録層は 5nm〜20nmの範囲であることが好ましぐ さらには 7nm〜： 15nmの範囲とすることが好ましい。第一磁気記録層 27を形成する ためのターゲットの組成は、 Co Cr Pt 力 S92 (mol%)、Ti〇が 8 (mol%)である。
74 11 15 2
したがって第一磁気記録層 27に含有された非磁性物質 (酸化物）の量は、 11 X 0. 9 2 + 8 = 18. 12(mol%)となっている。
[0055] 第二磁気記録層 28は、非磁性物質の例としての Crを含有する CoCrPtからなる硬 磁性体のターゲットを用いて、 10nmの hep結晶構造を形成した。なお第二磁気記録 層 28は 3nm〜： 15nmの範囲で適宜設定しうる。第二磁気記録層 28を形成するため のターゲットの組成は、 CoCr Pt である。したがって第二磁気記録層 28に含有さ
14 15
れた非磁性物質 (酸化物）の量は、 14 (mol%)である。
[0056] すなわち、第一磁気記録層 27中の非磁性物質の含有量を Amol%、第二磁気記 録層 28中の非磁性物質の含有量を Bmol%とした場合、 A > Bとなっている（下層の 第一磁気記録層 28の方が非磁性物質が多レ、)。
[0057] 第二磁気記録層 28の上には、上記第 1実施例と同様に媒体保護層 10と潤滑層 11 を成膜した。
[0058] 比較のために、第一磁気記録層 27と第二磁気記録層 28の膜厚の総和を 10nmと し、第二磁気記録層 28の膜厚を 0〜： !Onmまで変化させて垂直磁気記録媒体を製 造して、得られた垂直磁気記録ディスクの静磁気特性を Kerr効果を利用して測定し 、評価した。図 5は、第一磁気記録層 27と第二磁気記録層 28の膜厚の割合を変化さ せたときの保磁力（He)とノイズ (SZN比 [dB] )の変化を示してレ、る。
[0059] 図 5に示すように、第一磁気記録層 27と第二磁気記録層 28の膜厚の割合を変化さ せると、保磁力 Heおよび S/N比が変化することがわかる。保磁力 Heは、第二磁気 記録層 28が 5nm程度の膜厚のときに最大の保磁力を示した。このとき第二磁気記 録層 28のみの場合（図の右端のプロット）と比して約 1600[〇e]、第一磁気記録層 27 のみの場合（図の左端のプロット）と比して 200[Oe]程度の向上が見られた。
[0060] また、これらの媒体の R/W特性 (リード 'ライト特性)を調べたところ、保磁力の変化 と追従する形で S/N比の改善が認められた。 SZN比は、第二磁気記録層 28が On m〜5nm程度に厚くなるに従って高くなり、それを過ぎるとまた低くなる。特に膜厚約 5nmのときに最大の値を示した。
[0061] これらのことから、第一磁気記録層 6の膜厚が Onmより厚く 3nmより薄い範囲が好ま しぐ特に 2nmであることが望ましい。このとき高い保磁力と低ノイズ (高い SZN比）を 得ることができ、垂直磁気記録媒体として好適な特性を得ることができる。
[0062] これらのことから、第二磁気記録層 28の膜厚が 4nm〜6nmの範囲が好ましぐ特 に 5nmであることが望ましレ、。このとき高レ、保磁力と低ノイズ（高レ、S/N比）を得るこ とができ、垂直磁気記録媒体として好適な特性を得ることができる。
[0063] すなわち第 2実施例においても、磁気記録層を 2層とし、下層側の第一磁気記録層 の方が非磁性物質が多い構成とすることにより、それぞれの層を単独で成膜させた 場合より高い保磁力（He)と低ノイズ特性（高 S/N比）を同時に達成することができる ことが確認された。
[0064] 以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発 明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲 に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明ら 力、であり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 産業上の利用可能性
[0065] 本発明は、垂直磁気記録方式の HDD (ハードディスクドライブ)などに搭載される 垂直磁気記録媒体及びその製造方法として利用することができる。
Claims
[1] 基体上に少なくとも下地層、第一磁気記録層、第二磁気記録層をこの順に備える 垂直磁気記録に用いる磁気ディスクであって、
第一磁気記録層および第二磁気記録層は少なくともコバルト（Co)を含有する結晶 粒子の間に粒界部を形成する非磁性物質を備えたダラ二ユラ一構造の強磁性層で あり、
前記第一磁気記録層中の前記非磁性物質の含有量を Amol%、前記第二磁気記 録層中の前記非磁性物質の含有量を Bmol%とした場合、 A > Bであることを特徴と する垂直磁気記録ディスク。
[2] 前記第一磁気記録層または第二磁気記録層中の前記非磁性物質の含有量は、 8 mol%〜20mol%であることを特徴とする請求項 1記載の垂直磁気記録ディスク。
[3] 前記第一磁気記録層と第二磁気記録層の総厚が 15nm以下であることを特徴とす る請求項 1記載の垂直磁気記録ディスク。
[4] 前記基体と前記下地層との間に、アモルファスもしくは fee構造を有する配向制御 層を備えることを特徴とする請求項 1記載の垂直磁気記録ディスク。
[5] 前記基体と前記下地層との間に、アモルファスの軟磁性層を備えることを特徴とす る請求項 1記載の垂直磁気記録ディスク。
[6] 前記基体はアモルファスガラスであることを特徴とする請求項 1記載の垂直磁気記 録ディスク。
[7] 前記非磁性物質は、クロム、酸素、または酸化物を含むことを特徴とする請求項 1 記載の垂直磁気記録ディスク。
[8] 基体上に少なくとも下地層、第一磁気記録層、及び第二磁気記録層をこの順に備 える垂直磁気記録に用いる磁気ディスクの製造方法であって、
前記第一磁気記録層として少なくともコバルト（Co)を含有する磁性粒子の間に非 磁性物質を偏析させたダラ二ユラ一構造の強磁性層を形成し、
前記第二磁気記録層として少なくともコバルト（Co)を含有する磁性粒子の間に非 磁性物質を偏析させたダラ二ユラ一構造の強磁性層を形成し、
かつ、前記第一磁気記録層中の前記非磁性物質の含有量を Amol%、前記第二
磁気記録層中の前記非磁性物質の含有量を Bmol%とした場合、 A >Bとしたことを 特徴とする垂直磁気記録ディスクの製造方法。
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