JP2000268338A - 磁気記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特にＨＤＤにおける使用に有用な、極めて高
保磁力であり、高記録密度が可能な磁気記録媒体を提供
すること。 【解決手段】 非磁性の基板と、その基板の上に順次形
成された非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録
媒体において、下地層が非磁性の多結晶材料からなり、
かつ磁性層が磁性ＣｏＣｒ系合金粒子からなり、その
際、磁性合金粒子の平面的な大きさが下地層を構成する
多結晶粒子の平面的な大きさによって規定されたもので
ありかつ２０nm以下であるように構成する。
保磁力であり、高記録密度が可能な磁気記録媒体を提供
すること。 【解決手段】 非磁性の基板と、その基板の上に順次形
成された非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録
媒体において、下地層が非磁性の多結晶材料からなり、
かつ磁性層が磁性ＣｏＣｒ系合金粒子からなり、その
際、磁性合金粒子の平面的な大きさが下地層を構成する
多結晶粒子の平面的な大きさによって規定されたもので
ありかつ２０nm以下であるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気記録媒体に関
し、さらに詳しく述べると、コンピュータのハードディ
スクドライブ装置（以下、「ＨＤＤ」ともいう）に有利
に使用することのできる磁気記録媒体に関する。本発明
は、また、このような磁気記録媒体の製造方法に関す
る。
し、さらに詳しく述べると、コンピュータのハードディ
スクドライブ装置（以下、「ＨＤＤ」ともいう）に有利
に使用することのできる磁気記録媒体に関する。本発明
は、また、このような磁気記録媒体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録媒体は、周知のように、非磁性
の基板と、その基板の上に形成した磁性層、すなわち、
磁性記録材料の薄膜とから構成され、さらに、磁性層を
構成する磁性粒の結晶配向を制御するため、通常、非磁
性の基板と磁性層との間に下地層を設けるのが一般的で
ある。さらに具体的に説明すると、ガラスやシリコン基
板などの非磁性の基板の上に、クロム（Ｃｒ）、チタン
（Ｔｉ）又はそれらを主成分とする合金の下地層を形成
し、この下地層の上にさらにＣｏを主成分とするコバル
トクロム（以下、ＣｏＣｒ）系合金からなる磁性層を形
成した磁気記録媒体が現在一般的に用いられている。
の基板と、その基板の上に形成した磁性層、すなわち、
磁性記録材料の薄膜とから構成され、さらに、磁性層を
構成する磁性粒の結晶配向を制御するため、通常、非磁
性の基板と磁性層との間に下地層を設けるのが一般的で
ある。さらに具体的に説明すると、ガラスやシリコン基
板などの非磁性の基板の上に、クロム（Ｃｒ）、チタン
（Ｔｉ）又はそれらを主成分とする合金の下地層を形成
し、この下地層の上にさらにＣｏを主成分とするコバル
トクロム（以下、ＣｏＣｒ）系合金からなる磁性層を形
成した磁気記録媒体が現在一般的に用いられている。
【０００３】ところで、ＨＤＤにおける近年の著しい容
量の増大に伴い、それに用いられる磁気記録媒体でも、
記録密度の向上、すなわち、高記録密度化の要求が高ま
っている。この高記録密度化を実現するためには、磁気
記録媒体を構成する磁性層の薄膜化、高分解能化、高保
磁力化、そして低ノイズ化を図る必要がある。すなわ
ち、磁気記録媒体では、その記録密度を高めるに従っ
て、磁性層における１ビット当たりが占有する面積が縮
小されるようになる。このような状況の下において、１
ビットの磁化領域から発生する漏れ磁場を確保するに
は、ビットサイズの縮小に対応させて磁性層を薄膜化し
て、半円弧状の磁場状態を保持して信号出力の低下を軽
減する必要がある。さらに、ビット間隔を狭めることも
要求されるので、磁化遷移領域での磁区構造を改善して
低ノイズ化を図るために、薄膜化に対応させた微結晶粒
化と磁気的な粒間相互作用の低減が必要である。このよ
うにして低ノイズ化を図ることができると、高分解能化
と高保磁力化もあわせて達成することができる。
量の増大に伴い、それに用いられる磁気記録媒体でも、
記録密度の向上、すなわち、高記録密度化の要求が高ま
っている。この高記録密度化を実現するためには、磁気
記録媒体を構成する磁性層の薄膜化、高分解能化、高保
磁力化、そして低ノイズ化を図る必要がある。すなわ
ち、磁気記録媒体では、その記録密度を高めるに従っ
て、磁性層における１ビット当たりが占有する面積が縮
小されるようになる。このような状況の下において、１
ビットの磁化領域から発生する漏れ磁場を確保するに
は、ビットサイズの縮小に対応させて磁性層を薄膜化し
て、半円弧状の磁場状態を保持して信号出力の低下を軽
減する必要がある。さらに、ビット間隔を狭めることも
要求されるので、磁化遷移領域での磁区構造を改善して
低ノイズ化を図るために、薄膜化に対応させた微結晶粒
化と磁気的な粒間相互作用の低減が必要である。このよ
うにして低ノイズ化を図ることができると、高分解能化
と高保磁力化もあわせて達成することができる。
【０００４】従来より形成されてきた磁気記録媒体で
は、その磁性層を構成するＣｏＣｒ系合金の多結晶膜の
結晶粒界にＣｒを偏析させて、この領域を非磁性化する
ことによって粒間相互作用の低減を図っている。Ｃｒ偏
析の方法としては、例えば、基板加熱した状態で多結晶
構造の磁性層をスパッタ法により堆積して、堆積中に、
ターゲット中に含有したＣｒを結晶粒界に偏析させる方
法が挙げられる。ここで、Ｃｒ偏析の促進のため、磁性
層合金中へのＣｒ添加比率の増大や、Ｃｒ拡散の促進に
有効なＴａ等の追加の元素の添加、そして磁性層の堆積
中の基板加熱の高温化などが屡々行われている。基板加
熱の温度についての一例を挙げると、例えば２００〜３
００℃である。
は、その磁性層を構成するＣｏＣｒ系合金の多結晶膜の
結晶粒界にＣｒを偏析させて、この領域を非磁性化する
ことによって粒間相互作用の低減を図っている。Ｃｒ偏
析の方法としては、例えば、基板加熱した状態で多結晶
構造の磁性層をスパッタ法により堆積して、堆積中に、
ターゲット中に含有したＣｒを結晶粒界に偏析させる方
法が挙げられる。ここで、Ｃｒ偏析の促進のため、磁性
層合金中へのＣｒ添加比率の増大や、Ｃｒ拡散の促進に
有効なＴａ等の追加の元素の添加、そして磁性層の堆積
中の基板加熱の高温化などが屡々行われている。基板加
熱の温度についての一例を挙げると、例えば２００〜３
００℃である。
【０００５】しかし、上記したようなＣｒ偏析を促進す
るための手段を使用すると、Ｃｒ偏析の促進とそれに基
づく粒間相互作用の低減という効果を得ることができる
が、同時に、いま１つの目的である微結晶粒化に関して
悪影響を及ぼしてしまい、両者を同時に達成し、制御す
ることが困難になる。実際に、１０Ｇｂ／in2 以上の高
記録密度化を達成するために必要となる２０nm以下の膜
厚まで磁性層を薄膜化しても、平面的な結晶粒の大きさ
を２０nm以下に微結晶粒化した上で十分なＣｒ偏析を実
現することは困難である。さらに、堆積中に基板の加熱
を行うことは、それを行うことで、基板および成膜チャ
ンバーに存在する吸着ガスが放出され、チャンバー内の
真空度が低下するという不都合や、このガスは湿度やチ
ャンバーの付着膜の状態により放出量やガス種が変わる
ため、形成した磁性層の特性の不安定要因となるという
不都合を引き起こす。
るための手段を使用すると、Ｃｒ偏析の促進とそれに基
づく粒間相互作用の低減という効果を得ることができる
が、同時に、いま１つの目的である微結晶粒化に関して
悪影響を及ぼしてしまい、両者を同時に達成し、制御す
ることが困難になる。実際に、１０Ｇｂ／in2 以上の高
記録密度化を達成するために必要となる２０nm以下の膜
厚まで磁性層を薄膜化しても、平面的な結晶粒の大きさ
を２０nm以下に微結晶粒化した上で十分なＣｒ偏析を実
現することは困難である。さらに、堆積中に基板の加熱
を行うことは、それを行うことで、基板および成膜チャ
ンバーに存在する吸着ガスが放出され、チャンバー内の
真空度が低下するという不都合や、このガスは湿度やチ
ャンバーの付着膜の状態により放出量やガス種が変わる
ため、形成した磁性層の特性の不安定要因となるという
不都合を引き起こす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
したような従来の技術の問題点を解消して、特にＨＤＤ
に有利に使用することのできる、高記録密度化を実現し
た磁気記録媒体を提供することにある。また、本発明の
もう１つの目的は、このような磁気記録媒体の有利な製
造方法を提供することにある。
したような従来の技術の問題点を解消して、特にＨＤＤ
に有利に使用することのできる、高記録密度化を実現し
た磁気記録媒体を提供することにある。また、本発明の
もう１つの目的は、このような磁気記録媒体の有利な製
造方法を提供することにある。
【０００７】本発明の上記した目的及びその他の目的
は、以下の詳細な説明から容易に理解することができる
であろう。
は、以下の詳細な説明から容易に理解することができる
であろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、その１つの面
において、非磁性の基板と、その基板の上に順次形成さ
れた非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録媒体
において、前記下地層が非磁性の多結晶材料からなり、
かつ前記磁性層が磁性コバルトクロム（ＣｏＣｒ）系合
金粒子からなり、その際、前記磁性合金粒子の平面的な
大きさが前記下地層を構成する多結晶粒子の平面的な大
きさによって規定されたものでありかつ２０nm以下であ
ることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
において、非磁性の基板と、その基板の上に順次形成さ
れた非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録媒体
において、前記下地層が非磁性の多結晶材料からなり、
かつ前記磁性層が磁性コバルトクロム（ＣｏＣｒ）系合
金粒子からなり、その際、前記磁性合金粒子の平面的な
大きさが前記下地層を構成する多結晶粒子の平面的な大
きさによって規定されたものでありかつ２０nm以下であ
ることを特徴とする磁気記録媒体を提供する。
【０００９】また、本発明は、そのもう１つの面におい
て、非磁性の基板と、その基板の上に順次形成された非
磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録媒体を製造
するに当たって、非磁性の基板の上に、非磁性の多結晶
材料を基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめて下地
層を形成し、そして前記下地層の上に、磁性ＣｏＣｒ系
合金粒子を基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめて
磁性層を形成し、その際、前記磁性合金粒子の平面的な
大きさを前記下地層を構成する多結晶粒子の平面的な大
きさによって規定しかつ２０nm以下とすること、を特徴
とする磁気記録媒体の製造方法を提供する。
て、非磁性の基板と、その基板の上に順次形成された非
磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録媒体を製造
するに当たって、非磁性の基板の上に、非磁性の多結晶
材料を基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめて下地
層を形成し、そして前記下地層の上に、磁性ＣｏＣｒ系
合金粒子を基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめて
磁性層を形成し、その際、前記磁性合金粒子の平面的な
大きさを前記下地層を構成する多結晶粒子の平面的な大
きさによって規定しかつ２０nm以下とすること、を特徴
とする磁気記録媒体の製造方法を提供する。
【００１０】本発明によると、上記したような課題は、
下地層を構成する結晶粒の平面的なサイズによってその
上層に堆積される磁性層を構成する結晶粒の平面的なサ
イズが規定された積層構造を実現して、平面的な磁性粒
サイズを制御する手段を用いることによって解決でき
る。そして、このような積層構造を変化させることな
く、多結晶構造の磁性層の結晶粒界への非磁性金属元素
の偏析（以下、非磁性金属の典型例であるＣｒを参照し
て、「Ｃｒ偏析」とも記す）を促進することによって、
粒間相互作用の低減を図り、したがって、Ｃｒ偏析と磁
性粒サイズを独立に制御することが可能になる。また、
本発明によると、このような積層構造とＣｒ偏析の促進
を実現するためには、基板加熱を行わない条件の下で下
地層と磁性層の堆積を行って（室温堆積；好ましくは、
堆積法としてスパッタ法を使用）、所望とする積層構造
を形成した後に、ポストアニールを行ってＣｒ偏析の促
進を図る媒体形成技術が有用である。この媒体形成技術
において、Ｃｒ偏析の制御は、ポストアニールの温度の
コントロールを通じで容易に可能である。また、磁性粒
の平面的なサイズを決める下地層の平面的な結晶粒サイ
ズの制御は、その下地層の膜厚や堆積速度を変更するこ
とによって容易に実現することができ、具体的には、下
地層を薄膜化したり堆積速度を５nm／秒以下に低下させ
たりすることで実現可能である。
下地層を構成する結晶粒の平面的なサイズによってその
上層に堆積される磁性層を構成する結晶粒の平面的なサ
イズが規定された積層構造を実現して、平面的な磁性粒
サイズを制御する手段を用いることによって解決でき
る。そして、このような積層構造を変化させることな
く、多結晶構造の磁性層の結晶粒界への非磁性金属元素
の偏析（以下、非磁性金属の典型例であるＣｒを参照し
て、「Ｃｒ偏析」とも記す）を促進することによって、
粒間相互作用の低減を図り、したがって、Ｃｒ偏析と磁
性粒サイズを独立に制御することが可能になる。また、
本発明によると、このような積層構造とＣｒ偏析の促進
を実現するためには、基板加熱を行わない条件の下で下
地層と磁性層の堆積を行って（室温堆積；好ましくは、
堆積法としてスパッタ法を使用）、所望とする積層構造
を形成した後に、ポストアニールを行ってＣｒ偏析の促
進を図る媒体形成技術が有用である。この媒体形成技術
において、Ｃｒ偏析の制御は、ポストアニールの温度の
コントロールを通じで容易に可能である。また、磁性粒
の平面的なサイズを決める下地層の平面的な結晶粒サイ
ズの制御は、その下地層の膜厚や堆積速度を変更するこ
とによって容易に実現することができ、具体的には、下
地層を薄膜化したり堆積速度を５nm／秒以下に低下させ
たりすることで実現可能である。
【００１１】本発明者は、磁性粒の平面的なサイズが２
０nm以下の場合、Ｃｒ偏析によって形成される結晶粒界
部での非磁性領域の幅を同一にした状態で磁性粒の平面
的なサイズだけを縮小して微細化を行った場合には、粒
間相互作用が増大して保磁力の低下を招いてしまうとい
う現象のあることを見い出した。しかし、本発明の場合
には、粒間相互作用が増大しても媒体ノイズの低減は図
れている。したがって、保磁力の低下の問題を解決でき
れば、上記のような現象は問題とはならない。本発明者
は、保磁力の低下の問題は、ＣｏＣｒ系合金に対してさ
らにＰｔを高められた添加比率で添加することによって
解決し得るということを発見した。
０nm以下の場合、Ｃｒ偏析によって形成される結晶粒界
部での非磁性領域の幅を同一にした状態で磁性粒の平面
的なサイズだけを縮小して微細化を行った場合には、粒
間相互作用が増大して保磁力の低下を招いてしまうとい
う現象のあることを見い出した。しかし、本発明の場合
には、粒間相互作用が増大しても媒体ノイズの低減は図
れている。したがって、保磁力の低下の問題を解決でき
れば、上記のような現象は問題とはならない。本発明者
は、保磁力の低下の問題は、ＣｏＣｒ系合金に対してさ
らにＰｔを高められた添加比率で添加することによって
解決し得るということを発見した。
【００１２】
【発明の実施の形態】引き続いて、本発明をその好まし
い実施の形態について説明する。図１は、本発明による
磁気記録媒体の好ましい一例を示す断面図である。磁気
記録媒体１０は、ガラス、シリコン等の非磁性の基板５
１の上に非磁性の多結晶材料、例えばＣｒ等からなる下
地層２が積層されていて、その下地層２の上にさらに、
磁性ＣｏＣｒ系合金、例えばＣｏＣｒＰｔ等からなる磁
性層３が積層されている。磁性層３は、図示のように単
層構造を有していてもよく、あるいは、もしも可能であ
りかつ媒体特性の向上が望めるのであるならば、上層及
び下層からなる２層構造あるいはそれ以外の多層構造を
有していてもよい。磁性層３は、炭素（Ｃ）等の保護膜
４によって保護されるとともに、図示されないけれど
も、潤滑剤層が保護膜４に含浸し、被覆されている。磁
気記録媒体１０の磁性層３は、図２に模式的に示すよう
に、多数個の磁性粒１３が粒子間に僅かな空隙をあけた
状態で密に配置されている。
い実施の形態について説明する。図１は、本発明による
磁気記録媒体の好ましい一例を示す断面図である。磁気
記録媒体１０は、ガラス、シリコン等の非磁性の基板５
１の上に非磁性の多結晶材料、例えばＣｒ等からなる下
地層２が積層されていて、その下地層２の上にさらに、
磁性ＣｏＣｒ系合金、例えばＣｏＣｒＰｔ等からなる磁
性層３が積層されている。磁性層３は、図示のように単
層構造を有していてもよく、あるいは、もしも可能であ
りかつ媒体特性の向上が望めるのであるならば、上層及
び下層からなる２層構造あるいはそれ以外の多層構造を
有していてもよい。磁性層３は、炭素（Ｃ）等の保護膜
４によって保護されるとともに、図示されないけれど
も、潤滑剤層が保護膜４に含浸し、被覆されている。磁
気記録媒体１０の磁性層３は、図２に模式的に示すよう
に、多数個の磁性粒１３が粒子間に僅かな空隙をあけた
状態で密に配置されている。
【００１３】本発明の磁気記録媒体では、基板の上に下
地層と磁性層とを順次積層した場合、図３に模式的に示
すように、磁性層３の磁性粒１３の平面的なサイズが下
地層２の多結晶粒子１２の平面的なサイズによって規定
された状態が実現されている。このような積層構造を有
する媒体では、下地層の平面的な結晶粒サイズによっ
て、その上に積層される磁性層の平面的な結晶粒サイズ
を制御することができる。
地層と磁性層とを順次積層した場合、図３に模式的に示
すように、磁性層３の磁性粒１３の平面的なサイズが下
地層２の多結晶粒子１２の平面的なサイズによって規定
された状態が実現されている。このような積層構造を有
する媒体では、下地層の平面的な結晶粒サイズによっ
て、その上に積層される磁性層の平面的な結晶粒サイズ
を制御することができる。
【００１４】このような結晶粒サイズの制御は、従来の
磁気記録媒体の積層構造では実施することができない。
すなわち、従来の媒体では、図４に模式的に示すよう
に、磁性層３の積層に際して基板１の加熱を行うため
に、磁性層３の磁性粒１３が活性化せしめられ、下地層
２の複数の多結晶粒子１２にまたがった余分な粒子成長
（マイグレーション）が発生してしまうからである。結
果として、本発明の積層構造とは対照的に、下地層の平
面的な結晶粒サイズによって磁性層の平面的な結晶粒サ
イズを制御することができない。
磁気記録媒体の積層構造では実施することができない。
すなわち、従来の媒体では、図４に模式的に示すよう
に、磁性層３の積層に際して基板１の加熱を行うため
に、磁性層３の磁性粒１３が活性化せしめられ、下地層
２の複数の多結晶粒子１２にまたがった余分な粒子成長
（マイグレーション）が発生してしまうからである。結
果として、本発明の積層構造とは対照的に、下地層の平
面的な結晶粒サイズによって磁性層の平面的な結晶粒サ
イズを制御することができない。
【００１５】さらに、再び図２を参照して説明すると、
本発明の磁気記録媒体では、磁性層３の磁性粒１３の粒
界に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃ等の非磁性金属粒子１４が拡散
し、偏析せしめられていることが好ましい。ここで、偏
析せしめられるべき非磁性金属粒子は、自体磁性層中に
含まれていてもよく、あるいは、下地層又は磁性層の上
に直に接触して形成された金属放出層中に含まれていて
もよい。非磁性金属の偏析は、好ましくは、磁性層を基
板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめた後（もしも非
磁性金属の偏析が金属放出層に依存するのであるなら
ば、金属放出層を堆積せしめた後）、真空状態を保持し
た条件の下でさらにアニーリング（いわゆる、ポストア
ニール）を行うことによって実施することができる。ポ
ストアニールは、磁性層の結晶磁気異方性磁界が低下し
ないような、すなわち、磁性粒中のＣｒ濃度が増加しな
いような加熱温度で行うことが好ましい。この加熱温度
が高すぎると、非磁性金属の磁性層への拡散が過度に生
じ、磁性層が非磁性化してしまうため、６００℃未満の
アニール温度で実施することが好ましい。ポストアニー
ルの際の基板の加熱温度は、従って、通常、２００〜５
５０℃の範囲であるのが好ましく、４００〜５００℃の
範囲であるのがさらに好ましい。本発明の実施において
は、特にＣｒを非磁性金属として使用することが好まし
く、その場合に好ましい加熱温度は、通常、４５０℃の
前後である。
本発明の磁気記録媒体では、磁性層３の磁性粒１３の粒
界に、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃ等の非磁性金属粒子１４が拡散
し、偏析せしめられていることが好ましい。ここで、偏
析せしめられるべき非磁性金属粒子は、自体磁性層中に
含まれていてもよく、あるいは、下地層又は磁性層の上
に直に接触して形成された金属放出層中に含まれていて
もよい。非磁性金属の偏析は、好ましくは、磁性層を基
板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめた後（もしも非
磁性金属の偏析が金属放出層に依存するのであるなら
ば、金属放出層を堆積せしめた後）、真空状態を保持し
た条件の下でさらにアニーリング（いわゆる、ポストア
ニール）を行うことによって実施することができる。ポ
ストアニールは、磁性層の結晶磁気異方性磁界が低下し
ないような、すなわち、磁性粒中のＣｒ濃度が増加しな
いような加熱温度で行うことが好ましい。この加熱温度
が高すぎると、非磁性金属の磁性層への拡散が過度に生
じ、磁性層が非磁性化してしまうため、６００℃未満の
アニール温度で実施することが好ましい。ポストアニー
ルの際の基板の加熱温度は、従って、通常、２００〜５
５０℃の範囲であるのが好ましく、４００〜５００℃の
範囲であるのがさらに好ましい。本発明の実施において
は、特にＣｒを非磁性金属として使用することが好まし
く、その場合に好ましい加熱温度は、通常、４５０℃の
前後である。
【００１６】本発明の磁気記録媒体は、非磁性の基板の
上に、各種の非磁性材料の下地層とＣｏＣｒ系磁性合金
からなる磁性層とを順次設けてなるものであり、必要に
応じて追加の層を有していてもよい。それぞれの層は、
好ましくは、基板の非加熱条件下に真空中で堆積（常温
堆積）されたものであり、堆積法としては、特にスパッ
タ法を利用することができる。スパッタ成膜は、例えば
アルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスの存在におい
て、３ｍＴｏｒｒ程度のガス圧下で実施するのが好まし
い。
上に、各種の非磁性材料の下地層とＣｏＣｒ系磁性合金
からなる磁性層とを順次設けてなるものであり、必要に
応じて追加の層を有していてもよい。それぞれの層は、
好ましくは、基板の非加熱条件下に真空中で堆積（常温
堆積）されたものであり、堆積法としては、特にスパッ
タ法を利用することができる。スパッタ成膜は、例えば
アルゴン（Ａｒ）ガスなどの不活性ガスの存在におい
て、３ｍＴｏｒｒ程度のガス圧下で実施するのが好まし
い。
【００１７】本発明の磁気記録媒体において、その基体
として用いられる非磁性の基板は、この技術分野におい
て常用のいろいろな基板材料から構成することができ
る。しかし、ここで使用する基板は、本発明の磁気記録
媒体の製造において高保磁力の達成のために成膜後のア
ニーリング、すなわち、ポストアニールを行うので、そ
の際の温度に耐え得るものでなければならない。適当な
基板としては、以下に列挙するものに限定されるわけで
はないけれども、例えば、表面酸化膜（例えばシリコン
酸化膜ＳｉＯ2 ）を有するシリコン基板、ＳｉＣ基板、
カーボン基板、ガラス基板、強化ガラス基板（結晶化ガ
ラス基板などを含む）、セラミック基板などを挙げるこ
とができる。特にシリコン基板、カーボン基板、ガラス
基板、結晶化ガラス基板などを有利に使用することがで
きる。
として用いられる非磁性の基板は、この技術分野におい
て常用のいろいろな基板材料から構成することができ
る。しかし、ここで使用する基板は、本発明の磁気記録
媒体の製造において高保磁力の達成のために成膜後のア
ニーリング、すなわち、ポストアニールを行うので、そ
の際の温度に耐え得るものでなければならない。適当な
基板としては、以下に列挙するものに限定されるわけで
はないけれども、例えば、表面酸化膜（例えばシリコン
酸化膜ＳｉＯ2 ）を有するシリコン基板、ＳｉＣ基板、
カーボン基板、ガラス基板、強化ガラス基板（結晶化ガ
ラス基板などを含む）、セラミック基板などを挙げるこ
とができる。特にシリコン基板、カーボン基板、ガラス
基板、結晶化ガラス基板などを有利に使用することがで
きる。
【００１８】非磁性基板上の下地層は、上記したよう
に、好ましくはＣｒ系非磁性材料からなる。下地層を構
成するＣｒ系非磁性材料は、この技術分野において一般
的に行われているように、Ｃｒの単独からなってもよ
く、さもなければ、Ｃｒと他の金属を主成分として含有
するＣｒ系合金であってもよい。適当なＣｒ系合金とし
ては、クロムモリブデン（ＣｒＭｏ）系合金などを挙げ
ることができる。例えば、従来下地層として一般的に用
いられてきたＣｒ薄膜中にモリブデン（Ｍｏ）を添加す
ることで、下地層−磁性結晶粒子間のエピタキシャル成
長を促進させ、磁性結晶粒子の磁化容易軸（Ｃ軸）の面
内配向性を促進させ、優れたオーバーライト特性や高分
解能を具現することができる。
に、好ましくはＣｒ系非磁性材料からなる。下地層を構
成するＣｒ系非磁性材料は、この技術分野において一般
的に行われているように、Ｃｒの単独からなってもよ
く、さもなければ、Ｃｒと他の金属を主成分として含有
するＣｒ系合金であってもよい。適当なＣｒ系合金とし
ては、クロムモリブデン（ＣｒＭｏ）系合金などを挙げ
ることができる。例えば、従来下地層として一般的に用
いられてきたＣｒ薄膜中にモリブデン（Ｍｏ）を添加す
ることで、下地層−磁性結晶粒子間のエピタキシャル成
長を促進させ、磁性結晶粒子の磁化容易軸（Ｃ軸）の面
内配向性を促進させ、優れたオーバーライト特性や高分
解能を具現することができる。
【００１９】また、場合によっては、Ｃｒ系非磁性材料
に代えて、ニッケル（Ｎｉ）系非磁性材料などを使用し
て下地層を形成してもよい。適当なＮｉ系非磁性材料、
ＮｉＰ又はＮｉＺｒ合金などである。ＮｉＰ合金の代表
例は、Ｎｉ2 Ｐ、Ｎｉ3 Ｐなどである。このような下地
層には、その上に形成する磁性層の特性、特に保磁力と
記録再生特性を向上させる作用がある。
に代えて、ニッケル（Ｎｉ）系非磁性材料などを使用し
て下地層を形成してもよい。適当なＮｉ系非磁性材料、
ＮｉＰ又はＮｉＺｒ合金などである。ＮｉＰ合金の代表
例は、Ｎｉ2 Ｐ、Ｎｉ3 Ｐなどである。このような下地
層には、その上に形成する磁性層の特性、特に保磁力と
記録再生特性を向上させる作用がある。
【００２０】上記したような下地層の堆積には、例えば
マグネトロンスパッタ法などのスパッタ法やその他の堆
積法を使用することができる。スパッタ法は、合金の堆
積やその組成のコントロールの面で有用である。堆積さ
れる下地層の膜厚は、一般的により薄いほうが好まし
く、２〜２０nmの範囲であるのが望ましい。また、これ
を堆積速度に換算して示すと、約０．６〜５nm／秒の範
囲である。下地層の膜厚が２nmよりも小さいと、下地層
としての効果を期待することができない。また、膜厚が
２０nmよりも大きくなると、下地層の平面的な結晶粒サ
イズを所望の程度まで微細化することができなくなる。
このことは、下地層の堆積速度が上記した範囲を外れた
場合にも同様である。
マグネトロンスパッタ法などのスパッタ法やその他の堆
積法を使用することができる。スパッタ法は、合金の堆
積やその組成のコントロールの面で有用である。堆積さ
れる下地層の膜厚は、一般的により薄いほうが好まし
く、２〜２０nmの範囲であるのが望ましい。また、これ
を堆積速度に換算して示すと、約０．６〜５nm／秒の範
囲である。下地層の膜厚が２nmよりも小さいと、下地層
としての効果を期待することができない。また、膜厚が
２０nmよりも大きくなると、下地層の平面的な結晶粒サ
イズを所望の程度まで微細化することができなくなる。
このことは、下地層の堆積速度が上記した範囲を外れた
場合にも同様である。
【００２１】本発明の磁気記録媒体において、非磁性の
下地層の上に形成されるべき磁性層は、それがＣｏＣｒ
系磁性合金の粒子からなるという条件を満たす限りにお
いて、いろいろな層構成や組成を有することができる。
例えば、磁性層は、先にも触れたように、単層構造を有
していてもよく、さもなければ、２層構造あるいはそれ
以上の多層構造を有していてもよい。また、多層構造の
場合、それぞれの磁性層は、同一のＣｏＣｒ系磁性合金
の粒子から構成されていてもよく、さもなければ、異な
るＣｏＣｒ系磁性合金の粒子から構成されていてもよ
い。
下地層の上に形成されるべき磁性層は、それがＣｏＣｒ
系磁性合金の粒子からなるという条件を満たす限りにお
いて、いろいろな層構成や組成を有することができる。
例えば、磁性層は、先にも触れたように、単層構造を有
していてもよく、さもなければ、２層構造あるいはそれ
以上の多層構造を有していてもよい。また、多層構造の
場合、それぞれの磁性層は、同一のＣｏＣｒ系磁性合金
の粒子から構成されていてもよく、さもなければ、異な
るＣｏＣｒ系磁性合金の粒子から構成されていてもよ
い。
【００２２】本発明の実施において磁性層の形成に有利
に使用することのできるＣｏＣｒ系磁性合金は、この技
術分野において磁性層の形成に常用のＣｏＣｒ系磁性合
金を包含する。そのなかでも有利に使用することのでき
るＣｏＣｒ系磁性合金は、例えば、Ｃｏを主成分とする
ＣｏＣｒＰｔ合金である。すなわち、本発明で使用する
ＣｏＣｒ系磁性合金の好ましいものは、主成分としての
Ｃｏの他に、Ｃｒを含み、さらに加えてＰｔを含む。
に使用することのできるＣｏＣｒ系磁性合金は、この技
術分野において磁性層の形成に常用のＣｏＣｒ系磁性合
金を包含する。そのなかでも有利に使用することのでき
るＣｏＣｒ系磁性合金は、例えば、Ｃｏを主成分とする
ＣｏＣｒＰｔ合金である。すなわち、本発明で使用する
ＣｏＣｒ系磁性合金の好ましいものは、主成分としての
Ｃｏの他に、Ｃｒを含み、さらに加えてＰｔを含む。
【００２３】上記のようなＣｏＣｒ系磁性合金中に含ま
れるＰｔは、磁性層の異方性磁界（Ｈｋ）を高め、保磁
力を増加させる作用がある。この作用は、Ｐｔ含有量が
６at％以上でより顕著となるので、本発明でも、Ｐｔ含
有量は６at％もしくはそれ以上の高含有割合とするほう
が、保磁力の改善の面で好ましい。本発明において上記
のようなＣｏＣｒ系磁性合金を使用した場合のＰｔ添加
量の好ましい範囲は、６at％より大きく１２at％以下で
ある。
れるＰｔは、磁性層の異方性磁界（Ｈｋ）を高め、保磁
力を増加させる作用がある。この作用は、Ｐｔ含有量が
６at％以上でより顕著となるので、本発明でも、Ｐｔ含
有量は６at％もしくはそれ以上の高含有割合とするほう
が、保磁力の改善の面で好ましい。本発明において上記
のようなＣｏＣｒ系磁性合金を使用した場合のＰｔ添加
量の好ましい範囲は、６at％より大きく１２at％以下で
ある。
【００２４】本発明の磁性層は、上記したＣｏＣｒＰｔ
合金のような三元合金からなることが、特に組成や特性
の制御の面で有用である。しかし、磁性層は、必要に応
じて、その他のＣｏＣｒ系磁性合金からも有利に構成す
ることもできる。別の有利に使用することのできるＣｏ
系磁性合金は、例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＣｒＰ
ｔ合金に、さらにタングステン（Ｗ）、炭素（Ｃ）、タ
ンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）などを単独であるいは
組み合わせて添加した合金である。
合金のような三元合金からなることが、特に組成や特性
の制御の面で有用である。しかし、磁性層は、必要に応
じて、その他のＣｏＣｒ系磁性合金からも有利に構成す
ることもできる。別の有利に使用することのできるＣｏ
系磁性合金は、例えば、Ｃｏを主成分とするＣｏＣｒＰ
ｔ合金に、さらにタングステン（Ｗ）、炭素（Ｃ）、タ
ンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）などを単独であるいは
組み合わせて添加した合金である。
【００２５】上記したＣｏＣｒ系磁性合金は、例えば、
Ｃｏを主成分として含有し、１４〜２３at％のＣｒ及び
１〜２０at％のＰｔを含み、さらにＷ及び（又は）Ｃを
組み合わせて有する四元もしくは五元系合金である。こ
のような合金は、さらに具体的に説明すると、次式によ
り表すことができる。 Ｃｏbal.−Ｃｒ14-23 −Ｐｔ1-20−Ｗx −Ｃy （上式中、bal.はバランス量を意味し、そしてｘ＋ｙは
１〜７at％である）。
Ｃｏを主成分として含有し、１４〜２３at％のＣｒ及び
１〜２０at％のＰｔを含み、さらにＷ及び（又は）Ｃを
組み合わせて有する四元もしくは五元系合金である。こ
のような合金は、さらに具体的に説明すると、次式によ
り表すことができる。 Ｃｏbal.−Ｃｒ14-23 −Ｐｔ1-20−Ｗx −Ｃy （上式中、bal.はバランス量を意味し、そしてｘ＋ｙは
１〜７at％である）。
【００２６】また、上記したＣｏＣｒ系磁性合金のさら
に別の例は、Ｃｏを主成分として含有し、１３〜２１at
％のＣｒ及び１〜２０at％のＰｔを含み、さらにＴａ及
び（又は）Ｎｂを組み合わせて有する四元もしくは五元
系合金である。このような合金は、さらに具体的に説明
すると、次式により表すことができる。 Ｃｏbal.−Ｃｒ13-21 −Ｐｔ1-20−Ｔａx −Ｎｂy （上式中、bal.はバランス量を意味し、そしてｘ＋ｙは
１〜７at％である）。
に別の例は、Ｃｏを主成分として含有し、１３〜２１at
％のＣｒ及び１〜２０at％のＰｔを含み、さらにＴａ及
び（又は）Ｎｂを組み合わせて有する四元もしくは五元
系合金である。このような合金は、さらに具体的に説明
すると、次式により表すことができる。 Ｃｏbal.−Ｃｒ13-21 −Ｐｔ1-20−Ｔａx −Ｎｂy （上式中、bal.はバランス量を意味し、そしてｘ＋ｙは
１〜７at％である）。
【００２７】本発明の磁気記録媒体において、その磁性
層の堆積には、例えばマグネトロンスパッタ法などのス
パッタ法やその他の堆積法を使用することができる。ス
パッタ法は、合金の堆積やその組成のコントロールの面
で有用である。堆積される磁性層の膜厚は、一般的に、
５．４〜２０nmの範囲であるのが望ましい。また、これ
を堆積速度に換算して示すと、約０．６〜５nm／秒の範
囲である。磁性層の膜厚が５．４nmよりも小さいと、磁
性層としての効果を期待することができない。また、膜
厚が２０nmよりも大きくなると、１０ＧＢ／in2 以上の
高記録密度化を達成することができなくなる。このこと
は、下地層の堆積速度が上記した範囲を外れた場合にも
同様である。
層の堆積には、例えばマグネトロンスパッタ法などのス
パッタ法やその他の堆積法を使用することができる。ス
パッタ法は、合金の堆積やその組成のコントロールの面
で有用である。堆積される磁性層の膜厚は、一般的に、
５．４〜２０nmの範囲であるのが望ましい。また、これ
を堆積速度に換算して示すと、約０．６〜５nm／秒の範
囲である。磁性層の膜厚が５．４nmよりも小さいと、磁
性層としての効果を期待することができない。また、膜
厚が２０nmよりも大きくなると、１０ＧＢ／in2 以上の
高記録密度化を達成することができなくなる。このこと
は、下地層の堆積速度が上記した範囲を外れた場合にも
同様である。
【００２８】本発明の磁気記録媒体の磁性層は、上記し
たように、ＣｏＣｒ系磁性合金粒子から構成されかつ、
好ましくは、その磁性層の粒界に、磁性粒子間の磁気的
相互作用を低減せしめる作用を有する非磁性金属元素が
拡散により偏析せしめられる。非磁性金属元素として
は、その拡散を容易に起こさせる必要があることから、
単一元素物質、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｃなどが好ましく、
換言すると、拡散係数の小さくない化合物ではないほう
が好ましい。
たように、ＣｏＣｒ系磁性合金粒子から構成されかつ、
好ましくは、その磁性層の粒界に、磁性粒子間の磁気的
相互作用を低減せしめる作用を有する非磁性金属元素が
拡散により偏析せしめられる。非磁性金属元素として
は、その拡散を容易に起こさせる必要があることから、
単一元素物質、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｃなどが好ましく、
換言すると、拡散係数の小さくない化合物ではないほう
が好ましい。
【００２９】本発明に従うと、非磁性金属元素の磁性粒
子間への拡散はいろいろな技法に従って行うことができ
る。ひとつの好ましい方法は、拡散されるべき非磁性金
属元素を磁性層中に予め含まれる非磁性金属に依存し、
磁性層の堆積後にアニーリングを行うことにより非磁性
金属を磁性粒子の粒界に拡散せしめる方法である。本発
明の磁性層にはすでにＣｒが含まれているので、本発明
の実施にはこの方法を特に有利に使用することができ
る。なお、この場合のアニーリング、すなわち、ポスト
アニールは、好ましくは、磁性層の結晶磁気異方性磁界
が低下しない温度、６００℃未満、好ましくは１００〜
５００℃、さらに好ましくは４５０℃前後の温度で実施
することができる。
子間への拡散はいろいろな技法に従って行うことができ
る。ひとつの好ましい方法は、拡散されるべき非磁性金
属元素を磁性層中に予め含まれる非磁性金属に依存し、
磁性層の堆積後にアニーリングを行うことにより非磁性
金属を磁性粒子の粒界に拡散せしめる方法である。本発
明の磁性層にはすでにＣｒが含まれているので、本発明
の実施にはこの方法を特に有利に使用することができ
る。なお、この場合のアニーリング、すなわち、ポスト
アニールは、好ましくは、磁性層の結晶磁気異方性磁界
が低下しない温度、６００℃未満、好ましくは１００〜
５００℃、さらに好ましくは４５０℃前後の温度で実施
することができる。
【００３０】もう１つの好ましい方法は、下地層や磁性
層に隣接した金属放出層から非磁性金属を拡散により放
出せしめ、磁性層の粒界に拡散せしめらる方法である。
金属放出層は磁性層の直上に配置してもよい。また、本
発明の磁気記録媒体は、必要に応じて、その最上層とし
て、そして、通常、上記した磁性層の上方に、この技術
分野において屡々採用されているように、保護膜をさら
に有していてもよい。適当な保護膜としては、例えば、
炭素（Ｃ）の単独もしくはその化合物からなる層、例え
ばＣ層、ＷＣ層、ＳｉＣ層、Ｂ 4 Ｃ層、水素含有Ｃ層な
ど、あるいは特により高い硬度を有するという点で最近
注目されているダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）
の層を挙げることができるできる。特に、本発明の実施
に当たっては、炭素あるいはＤＬＣからなる保護膜を有
利に使用することができる。このような保護膜は、常法
に従って、例えば、スパッタ法、蒸着法などによって形
成することができる。
層に隣接した金属放出層から非磁性金属を拡散により放
出せしめ、磁性層の粒界に拡散せしめらる方法である。
金属放出層は磁性層の直上に配置してもよい。また、本
発明の磁気記録媒体は、必要に応じて、その最上層とし
て、そして、通常、上記した磁性層の上方に、この技術
分野において屡々採用されているように、保護膜をさら
に有していてもよい。適当な保護膜としては、例えば、
炭素（Ｃ）の単独もしくはその化合物からなる層、例え
ばＣ層、ＷＣ層、ＳｉＣ層、Ｂ 4 Ｃ層、水素含有Ｃ層な
ど、あるいは特により高い硬度を有するという点で最近
注目されているダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）
の層を挙げることができるできる。特に、本発明の実施
に当たっては、炭素あるいはＤＬＣからなる保護膜を有
利に使用することができる。このような保護膜は、常法
に従って、例えば、スパッタ法、蒸着法などによって形
成することができる。
【００３１】保護膜の堆積に例えばＲＦマグネトロンス
パッタ法などのスパッタ法を使用する場合、適当な成膜
条件として、約３〜５ｍＴｏｒｒ程度のＡｒガス圧力、
そして約６００〜１０００Ｗの出力を挙げることができ
る。なお、堆積中に基板の加熱を行わない。かかる保護
膜の膜厚は、一般的に、４〜８nmの範囲であるのが望ま
しく、また、これを堆積速度に換算して示すと、約０．
２５〜０．５nm／秒の範囲である。
パッタ法などのスパッタ法を使用する場合、適当な成膜
条件として、約３〜５ｍＴｏｒｒ程度のＡｒガス圧力、
そして約６００〜１０００Ｗの出力を挙げることができ
る。なお、堆積中に基板の加熱を行わない。かかる保護
膜の膜厚は、一般的に、４〜８nmの範囲であるのが望ま
しく、また、これを堆積速度に換算して示すと、約０．
２５〜０．５nm／秒の範囲である。
【００３２】本発明の磁気記録媒体は、上記したような
必須の層及び任意に使用可能な層に加えて、この技術分
野において常用の追加の層を有していたり、さもなけれ
ば、含まれる層に任意の化学処理等が施されていてもよ
い。例えば、上記した保護膜の上に、フルオロカーボン
樹脂系の潤滑剤層が形成されていたり、さもなければ、
同様な処理が施されていてもよい。
必須の層及び任意に使用可能な層に加えて、この技術分
野において常用の追加の層を有していたり、さもなけれ
ば、含まれる層に任意の化学処理等が施されていてもよ
い。例えば、上記した保護膜の上に、フルオロカーボン
樹脂系の潤滑剤層が形成されていたり、さもなければ、
同様な処理が施されていてもよい。
【００３３】本発明による磁気記録媒体とその構成及び
製造は、以上の説明から容易に理解することができるで
あろう。さらにまた、本発明は、そのもう１つの面にお
いて、本発明の磁気記録媒体を使用した磁気ディスク装
置にある。本発明の磁気ディスク装置において、その構
造は特に限定されないというものの、基本的に、磁気記
録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド部及
び情報の再生を行うための再生ヘッド部を備えている装
置を包含する。特に、再生ヘッド部は、磁界の強さに応
じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子を使用した磁気抵
抗効果型ヘッド、すなわち、ＭＲヘッドを備えているこ
とが好ましい。
製造は、以上の説明から容易に理解することができるで
あろう。さらにまた、本発明は、そのもう１つの面にお
いて、本発明の磁気記録媒体を使用した磁気ディスク装
置にある。本発明の磁気ディスク装置において、その構
造は特に限定されないというものの、基本的に、磁気記
録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド部及
び情報の再生を行うための再生ヘッド部を備えている装
置を包含する。特に、再生ヘッド部は、磁界の強さに応
じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子を使用した磁気抵
抗効果型ヘッド、すなわち、ＭＲヘッドを備えているこ
とが好ましい。
【００３４】本発明の磁気ディスク装置において、好ま
しくは、磁気抵抗効果素子及び該磁気抵抗効果素子にセ
ンス電流を供給する導体層を有し、磁気記録媒体からの
情報の読み出しを行う磁気抵抗効果型の再生ヘッド部
と、薄膜で形成された一対の磁極を有し、磁気記録媒体
への情報の記録を行う誘導型の記録ヘッド部とが積層さ
れてなる複合型の磁気ヘッドを使用することができる。
磁気抵抗効果型の再生ヘッドは、この技術分野において
公知のいろいろな構造を有することができ、そして、好
ましくは、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲヘッド
又は巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲヘッド（スピン
バルブＧＭＲヘッド等を含む）を包含する。特に上記し
たような構成の磁気ディスク装置を使用すると、従来の
複合型の磁気ヘッドに比較して、記録ヘッド部の磁極の
湾曲を小さくするとともに導体層の抵抗を下げ、オフト
ラックが小さい範囲であれば、精確にかつ高感度で情報
を読み出すことができる。
しくは、磁気抵抗効果素子及び該磁気抵抗効果素子にセ
ンス電流を供給する導体層を有し、磁気記録媒体からの
情報の読み出しを行う磁気抵抗効果型の再生ヘッド部
と、薄膜で形成された一対の磁極を有し、磁気記録媒体
への情報の記録を行う誘導型の記録ヘッド部とが積層さ
れてなる複合型の磁気ヘッドを使用することができる。
磁気抵抗効果型の再生ヘッドは、この技術分野において
公知のいろいろな構造を有することができ、そして、好
ましくは、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲヘッド
又は巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲヘッド（スピン
バルブＧＭＲヘッド等を含む）を包含する。特に上記し
たような構成の磁気ディスク装置を使用すると、従来の
複合型の磁気ヘッドに比較して、記録ヘッド部の磁極の
湾曲を小さくするとともに導体層の抵抗を下げ、オフト
ラックが小さい範囲であれば、精確にかつ高感度で情報
を読み出すことができる。
【００３５】
【実施例】次いで、本発明の磁気記録媒体及びその製造
方法を下記の実施例によりさらに詳細に説明する。実施例１ 外径６５mm、内径２０mmで、厚さ０．６３５mmのＳｉＯ
2 膜付き２．５インチシリコンディスク基板を使用して
本発明の磁気記録媒体を製造した。なお、この製造プロ
セスでは、全工程を通じて真空状態を維持した。
方法を下記の実施例によりさらに詳細に説明する。実施例１ 外径６５mm、内径２０mmで、厚さ０．６３５mmのＳｉＯ
2 膜付き２．５インチシリコンディスク基板を使用して
本発明の磁気記録媒体を製造した。なお、この製造プロ
セスでは、全工程を通じて真空状態を維持した。
【００３６】グラスターツール方式のＤＣマグネトロン
スパッタ装置を用意し、すべてのチャンバ内を１×１０
-10 Ｔｏｒｒに排気した後、清浄化処理した後のＡｒガ
スを導入して酸化性成分のガス分圧を１×１０-12 Ｔｏ
ｒｒ以下に低減し、保持した。最初に、第１のスパッタ
チャンバで、３ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧下で基板を
加熱しないまま、投入電力１００Ｗ、堆積速度５nm／秒
の条件で膜厚１９nmのＣｒ下地層を堆積した。次いで、
第２のスパッタチャンバで、同じく基板を加熱しないま
ま、上記下地層の堆積と同じガス圧で、投入電力１００
Ｗ、堆積速度０．６nm／秒の条件で膜厚１４nmのＣｏ−
１７Ｃｒ−７Ｐｔ（at％）磁性層を堆積した。引き続い
て、真空を維持したまま、搬送チャンバ内で基板を４５
０℃まで加熱してポストアニールを行った。最後に、第
３のスパッタチャンバで、同じＡｒガス圧下で投入電力
６００Ｗ、堆積速度０．２５nm／秒の条件で膜厚８nmの
カーボン保護膜を成膜した。図１に示したような層構成
を有する磁気記録媒体が得られた。
スパッタ装置を用意し、すべてのチャンバ内を１×１０
-10 Ｔｏｒｒに排気した後、清浄化処理した後のＡｒガ
スを導入して酸化性成分のガス分圧を１×１０-12 Ｔｏ
ｒｒ以下に低減し、保持した。最初に、第１のスパッタ
チャンバで、３ｍＴｏｒｒ以下のＡｒガス圧下で基板を
加熱しないまま、投入電力１００Ｗ、堆積速度５nm／秒
の条件で膜厚１９nmのＣｒ下地層を堆積した。次いで、
第２のスパッタチャンバで、同じく基板を加熱しないま
ま、上記下地層の堆積と同じガス圧で、投入電力１００
Ｗ、堆積速度０．６nm／秒の条件で膜厚１４nmのＣｏ−
１７Ｃｒ−７Ｐｔ（at％）磁性層を堆積した。引き続い
て、真空を維持したまま、搬送チャンバ内で基板を４５
０℃まで加熱してポストアニールを行った。最後に、第
３のスパッタチャンバで、同じＡｒガス圧下で投入電力
６００Ｗ、堆積速度０．２５nm／秒の条件で膜厚８nmの
カーボン保護膜を成膜した。図１に示したような層構成
を有する磁気記録媒体が得られた。
【００３７】得られた磁気記録媒体の下地層の多結晶粒
子のマイクロ断面構造とその上の磁性層における磁性粒
子のマイクロ断面構造を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を
使用して観察したところ、１つの下地結晶粒上に、その
結晶粒の結晶軸を引き継いで１つの磁性粒が形成されて
いることが確認された。すなわち、本例の場合、下地層
の結晶粒の上にその平面的なサイズを変えないで磁性粒
を成長させることができた。
子のマイクロ断面構造とその上の磁性層における磁性粒
子のマイクロ断面構造を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を
使用して観察したところ、１つの下地結晶粒上に、その
結晶粒の結晶軸を引き継いで１つの磁性粒が形成されて
いることが確認された。すなわち、本例の場合、下地層
の結晶粒の上にその平面的なサイズを変えないで磁性粒
を成長させることができた。
【００３８】上記したような結果は、本例の場合、
（１）磁性層の堆積を行う前の、下地層の結晶粒の最表
面における介在層（主に、真空中に存在する在留ガス中
の酸化成分と下地層の結晶粒との酸化反応層）の形成、
及び（２）磁性層の堆積に際して、飛来させた磁性粒子
が基板面上でマイグレーションするためのエネルギーが
付与されること、が抑制されたことに依存している。す
なわち、前者（１）は、ベース圧力の低減（１×１０
-10 Ｔｏｒｒ以下）と、スパッタでの放電に用いるＡｒ
ガスの清浄化を行って、酸化性ガス成分の分圧を１×１
０-12 Ｔｏｒｒ以下に低減させたことによって、抑制す
ることができた。また、後者（２）は、基板加熱を避け
て室温堆積を行うことによって、抑制することができ
た。実施例２ 前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例の場
合、膜厚１９nmのＣｒ下地層の堆積速度として、５nm／
秒の代わりに０．６nm／秒の堆積速度を使用した。前記
実施例１では、膜厚とほぼ同じ値の平面的なサイズを有
する結晶粒を得ることができたけれども、本例では、よ
り低い堆積速度を使用したので、結晶粒の平面的なサイ
ズを低減することができた。
（１）磁性層の堆積を行う前の、下地層の結晶粒の最表
面における介在層（主に、真空中に存在する在留ガス中
の酸化成分と下地層の結晶粒との酸化反応層）の形成、
及び（２）磁性層の堆積に際して、飛来させた磁性粒子
が基板面上でマイグレーションするためのエネルギーが
付与されること、が抑制されたことに依存している。す
なわち、前者（１）は、ベース圧力の低減（１×１０
-10 Ｔｏｒｒ以下）と、スパッタでの放電に用いるＡｒ
ガスの清浄化を行って、酸化性ガス成分の分圧を１×１
０-12 Ｔｏｒｒ以下に低減させたことによって、抑制す
ることができた。また、後者（２）は、基板加熱を避け
て室温堆積を行うことによって、抑制することができ
た。実施例２ 前記実施例１に記載の手法を繰り返したが、本例の場
合、膜厚１９nmのＣｒ下地層の堆積速度として、５nm／
秒の代わりに０．６nm／秒の堆積速度を使用した。前記
実施例１では、膜厚とほぼ同じ値の平面的なサイズを有
する結晶粒を得ることができたけれども、本例では、よ
り低い堆積速度を使用したので、結晶粒の平面的なサイ
ズを低減することができた。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、磁性粒サイズと磁性層の結晶粒界部への非磁性物質
の偏析を独立に制御することが可能となったので、磁性
粒の微結晶粒化と非磁性物質の粒界偏析の促進によって
高性能化が進められている媒体形成技術の複雑化した開
発パラメータを単純化することができ、また、したがっ
て、その技術開発の進展を速めることができる。さら
に、本発明に従って提供される磁気記録媒体は、極めて
高保磁力であり、かつしたがって高記録密度が可能であ
るので、特にＨＤＤに有利に使用することができる。
ば、磁性粒サイズと磁性層の結晶粒界部への非磁性物質
の偏析を独立に制御することが可能となったので、磁性
粒の微結晶粒化と非磁性物質の粒界偏析の促進によって
高性能化が進められている媒体形成技術の複雑化した開
発パラメータを単純化することができ、また、したがっ
て、その技術開発の進展を速めることができる。さら
に、本発明に従って提供される磁気記録媒体は、極めて
高保磁力であり、かつしたがって高記録密度が可能であ
るので、特にＨＤＤに有利に使用することができる。
【図１】本発明による磁気記録媒体の好ましい一例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】図１に示した磁気記録媒体の磁性層における磁
性粒子のマイクロ構造を示す模式断面図である。
性粒子のマイクロ構造を示す模式断面図である。
【図３】図１に示した磁気記録媒体の下地層とその上に
積層された磁性層における磁性結晶粒の平面的な大きさ
の関係を説明した模式断面図である。
積層された磁性層における磁性結晶粒の平面的な大きさ
の関係を説明した模式断面図である。
【図４】従来の磁気記録媒体の下地層とその上に積層さ
れた磁性層における磁性結晶粒の平面的な大きさの関係
を説明した模式断面図である。
れた磁性層における磁性結晶粒の平面的な大きさの関係
を説明した模式断面図である。
１…非磁性の基板 ２…下地層 ３…ＣｏＣｒ系磁性層 ４…保護膜 １０…磁気記録媒体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 10/16 Ｈ０１Ｆ 10/16 10/30 10/30 41/18 41/18 Ｆターム(参考） 4K029 AA06 BA07 BA24 BA34 BB02 BB08 BD11 CA05 DC39 GA01 5D006 BB02 BB06 BB07 CA01 CA05 DA03 EA03 FA09 5D112 AA03 AA05 AA24 BB05 BB06 BD04 FA04 GB02 5E049 AA04 AA09 AC00 BA06 DB02 DB12 EB06 GC04
Claims (13)
- 【請求項１】 非磁性の基板と、その基板の上に順次形
成された非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録
媒体において、 前記下地層が非磁性の多結晶材料からなり、かつ前記磁
性層が磁性コバルトクロム系合金粒子からなり、その
際、前記磁性合金粒子の平面的な大きさが前記下地層を
構成する多結晶粒子の平面的な大きさによって規定され
たものでありかつ２０nm以下であることを特徴とする磁
気記録媒体。 - 【請求項２】 前記磁性層のコバルトクロム系合金がさ
らに白金を含有していることを特徴とする請求項１に記
載の磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記磁性層が基板の非加熱条件下に真空
中で堆積せしめられたものであることを特徴とする請求
項１に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項４】 前記磁性層の堆積にスパッタ法が用いら
れたものであることを特徴とする請求項３に記載の磁気
記録媒体。 - 【請求項５】 前記磁性層が、前記磁性合金粒子の粒界
に拡散し、偏析せしめられた非磁性金属元素を含有して
いることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項６】 前記非磁性金属元素が、クロム、モリブ
デン及び炭素からなる群から選ばれた一員であることを
特徴とする請求項５に記載の磁気記録媒体。 - 【請求項７】 前記非磁性金属元素が、前記磁性層を基
板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめた後、真空状態
を保持した条件の下でさらにアニーリングを実施するこ
とによって前記磁性合金粒子の粒界に拡散し、偏析せし
められたものであることを特徴とする請求項５に記載の
磁気記録媒体。 - 【請求項８】 非磁性の基板と、その基板の上に順次形
成された非磁性の下地層及び磁性層とを有する磁気記録
媒体を製造するに当たって、 非磁性の基板の上に、非磁性の多結晶材料を基板の非加
熱条件下に真空中で堆積せしめて下地層を形成し、そし
て前記下地層の上に、磁性コバルトクロム系合金粒子を
基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめて磁性層を形
成し、その際、前記磁性合金粒子の平面的な大きさを前
記下地層を構成する多結晶粒子の平面的な大きさによっ
て規定しかつ２０nm以下とすること、を特徴とする磁気
記録媒体の製造方法。 - 【請求項９】 前記磁性層のコバルトクロム系合金にさ
らに白金を含有せしめることを特徴とする請求項８に記
載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記下地層及び磁性層の堆積にそれぞ
れスパッタ法を使用することを特徴とする請求項８に記
載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１１】 前記磁性層の磁性合金粒子の粒界に非
磁性金属元素を拡散させ、偏析せしめることを特徴とす
る請求項８に記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記非磁性金属元素が、クロム、モリ
ブデン及び炭素からなる群から選ばれた一員であること
を特徴とする請求項１１に記載の磁気記録媒体の製造方
法。 - 【請求項１３】 前記非磁性金属元素の偏析を、前記磁
性層を基板の非加熱条件下に真空中で堆積せしめた後、
真空状態を保持した条件の下でさらにアニーリングを実
施することによって達成することを特徴とする請求項１
１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07596199A JP3549429B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US09/524,688 US6682833B1 (en) | 1999-03-19 | 2000-03-14 | Magnetic recording medium and production process thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07596199A JP3549429B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000268338A true JP2000268338A (ja) | 2000-09-29 |
| JP3549429B2 JP3549429B2 (ja) | 2004-08-04 |
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ID=13591339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07596199A Expired - Fee Related JP3549429B2 (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3549429B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002150553A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-24 | Fuji Electric Co Ltd | 磁気記録媒体およびその製造方法 |
| WO2004079725A1 (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Tdk Corporation | 磁気記録媒体の製造方法及び製造装置 |
| WO2005006311A1 (ja) * | 2003-07-10 | 2005-01-20 | Fujitsu Limited | 多層構造膜およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR100571812B1 (ko) * | 2003-07-19 | 2006-04-17 | 삼성전자주식회사 | 패턴된 자기 기록 매체 및 그 제조방법 |
| JP2009181605A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 磁気記録媒体の製造方法および磁気記録媒体の製造に用いられる連結装置 |
| US8551578B2 (en) * | 2008-02-12 | 2013-10-08 | Applied Materials, Inc. | Patterning of magnetic thin film using energized ions and thermal excitation |
| CN115094380B (zh) * | 2022-06-02 | 2023-06-02 | 山东麦格智芯机电科技有限公司 | 一种FeCoCr磁性材料及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08221734A (ja) | 1995-02-20 | 1996-08-30 | Fujitsu Ltd | 磁気記録媒体及び磁気記録装置 |
| JP3222141B2 (ja) | 1995-02-27 | 2001-10-22 | 株式会社 日立製作所 | 磁気記録媒体及び磁気記憶装置 |
| US6153297A (en) | 1995-03-08 | 2000-11-28 | Migaku Takahashi | Magnetic recording medium and method of manufacturing the same |
| KR19980702586A (ko) | 1995-03-08 | 1998-07-15 | 미가꾸 다까하시 | 자기기록매체 및 그 제조방법 |
| JPH08306029A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-22 | Hitachi Maxell Ltd | 磁気記録媒体 |
| JPH0981928A (ja) | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Hitachi Ltd | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記録装置 |
| JP3805018B2 (ja) | 1996-04-26 | 2006-08-02 | 富士通株式会社 | 磁気記録媒体及び磁気ディスク装置 |
| JPH09320033A (ja) | 1996-06-04 | 1997-12-12 | Hitachi Ltd | 磁気記録媒体及びそれを用いた磁気記憶装置 |
| JP3554476B2 (ja) | 1996-12-27 | 2004-08-18 | Ｈｏｙａ株式会社 | 情報記録媒体用ガラス基板及びその製造方法並びに該基板を用いた磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US6403203B2 (en) * | 1997-05-29 | 2002-06-11 | Hitachi, Ltd. | Magnetic recording medium and magnetic recording apparatus using the same |
| US6007623A (en) * | 1997-08-29 | 1999-12-28 | International Business Machines Corporation | Method for making horizontal magnetic recording media having grains of chemically-ordered FePt or CoPt |
| US6242085B1 (en) * | 1997-09-17 | 2001-06-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic recording medium and method for producing the same |
| US6248416B1 (en) * | 1997-11-10 | 2001-06-19 | Carnegie Mellon University | Highly oriented magnetic thin films, recording media, transducers, devices made therefrom and methods of making |
| JP4082785B2 (ja) * | 1998-05-15 | 2008-04-30 | 富士通株式会社 | 磁気記録媒体及びその製造方法 |
| US6146755A (en) * | 1998-10-15 | 2000-11-14 | International Business Machines Corporation | High density magnetic recording medium utilizing selective growth of ferromagnetic material |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP07596199A patent/JP3549429B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-14 US US09/524,688 patent/US6682833B1/en not_active Expired - Fee Related
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| WO2004079725A1 (ja) * | 2003-03-05 | 2004-09-16 | Tdk Corporation | 磁気記録媒体の製造方法及び製造装置 |
| US7166318B2 (en) | 2003-03-05 | 2007-01-23 | Tdk Corporation | Production method and production apparatus for magnetic recording medium |
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