KR20020009629A - 자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 디스크 장치 - Google Patents

Abstract

자기 데이터가 기록되는 자성층의 재료로서 Cr이 첨가되지 않은 자성 재료를 사용함으로써, 이방성 자계가 높은 값을 확보한다. 기판(2) 상에 Cr계의 비자성 재료로 이루어진 하지층(3)을 적층시키고, 이 하지층 상에 Cr과는 상이한 적어도 일종의 비자성 재료와 Co와의 합금으로 이루어진 자성층(4)을 적층시키는 공정을 거쳐 자기 기록 매체(1)를 제조한다.

Description

자기 기록 매체 및 그 제조 방법과 자기 디스크 장치{MAGNETIC RECORDING MEDIUM, METHOD OF MANUFACTURE THEREOF, AND MAGNETIC DISK DEVICE}

자기 디스크 매체의 기록 밀도가 향상됨에 따라, 매체에서의 1비트가 점유하는 면적은 축소된다. 이러한 상황에서 신호의 출력을 확보하기 위해서는, 비트 사이즈의 축소에 대응시켜 자성층을 박형화할 필요가 있다. 이것에 의해, 반원호 형상의 자장 상태가 확보되고, 1비트분의 자화 영역으로부터 발생하는 누설 자장이 확보된다. 또한, 비트 간격을 좁히는 것도 요구되기 때문에, 자화 천이 영역에서의 자구(磁區) 구조의 개선, 박형화에 대응한 결정립의 미세화, 입자 사이의 자기적인 상호작용의 저감에 의한 노이즈 저감 등이 필요하다.

종래, 매체의 자성층으로서는, 자성층의 재료로서 3원소 이상으로 구성되는CoCr기 합금 다결정막이 사용되었다. 종래의 매체에서는, 자성층의 자성립 내에 함유되어 있는 Cr을 결정립계에 편석시키고, 결정립계를 비자성화함으로써 입자 사이의 상호작용 저감을 도모하고 있다. 종래기술에 있어서는, 이 Cr 편석을 촉진시키기 위해, 합금에 대한 Cr 첨가율의 증대, Ta 등의 첨가, 및 성막 공정 중에서의 기판 가열이 실행되었다.

상술한 바와 같이, 자성립 내에 함유되어 있는 Cr을 결정립계에 편석시키고, 이 입계 영역을 비자성화하는 수단을 채용하는 한, 자성층의 재료로서 CoCr기 합금 자성 재료가 사용되는 것이 필수로 된다. 그러나, 자성층의 박형화와 결정립의 미소화가 촉진되면, 자성립 각각의 체적이 감소하고, 궁극적으로는 열 요란(擾亂)이 발생하여 초상(超常) 자성화되어, 자기 기록 상태를 유지할 수 없게 된다. 자성립 각각의 체적을 가능한 항 미소한 양까지 축소하기 위해서는, 이방성 상수 Ku가 높은 자성 재료를 사용하는 것이 가장 좋은 수단이다. Co계 자성 재료에서는, Co 단원소체에 Cr을 첨가함으로써, Ku의 값은 약 1자릿수(digit)나 저하된다. 따라서, CoCr기 합금의 사용은 Ku 값의 유지를 방해하게 된다. 또한, Co 단원소체에서는 부식 내성이 뒤떨어진다는 문제가 있다.

본 발명은 기록 밀도가 높은 자기 기록 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 자기 기록 매체의 자성층의 막 두께를 박형화하는 것이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 자기 기록 매체의 노이즈를 저감시키는 것이다.

본 발명은 하드 디스크 드라이브에 적용되는 자기 기록 매체와 그 매체의 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 정보 기억장치의 중심적 역할을 담당하는 하드 디스크 드라이브에 대하여 소형화 및 대용량화가 요구되고 있다. 이러한 요구는 자기 디스크 매체의 기록 밀도를 향상시킴으로써 실현된다. 기록 밀도를 향상시키기 위해서는, 자성막의 박형화, 고분해기능화, 고보자력화, 노이즈 저감화를 도모할 필요가 있다.

도 1은 본 발명에서의 디스크 매체의 단면도.

도 2는 포스트 어닐 후의 자성층의 결정 구조를 나타내는 도면.

도 3은 포스트 어닐 온도와 자화 특성의 관계를 나타내는 그래프.

도 4는 자성립의 성장 과정을 나타내는 도면.

도 5는 Co계 합금의 첨가물 농도와 Ku와의 관계를 나타내는 그래프.

도 6은 CoCrPt에서의 Cr 농도와 Ku와의 관계를 나타내는 그래프.

도 7은 CoW에서의 W 농도와 Ku와의 관계를 나타내는 그래프.

도 8은 본 발명의 실시형태에서의 자기 디스크 장치의 평면도.

도 9는 본 발명의 실시형태에서의 도 8에 나타낸 자기 디스크 장치의 단면도.

도 10은 스퍼터링 장치의 구성을 나타내는 도면.

도 11은 실시예에서의 매체의 프로세스를 나타내는 플로차트.

도 12는 종래의 매체의 단면도.

도 13은 종래의 매체에서의 프로세스를 나타내는 플로차트.

본 발명에서는, CoCr기 합금을 자성층의 재료로서 사용하는 것을 개선하여, Co 단원소에 Cr과는 상이한 비자성 원소가 첨가된 Co계 합금이 자성층의 재료로서 사용된다. 본 발명에 의하면, 합금화에 의한 Ku 값의 저감이 억제되고, 자기 기록 매체의 자성층의 박형화에 의한 문제가 해소된다.

다만, Cr을 함유하지 않는 Co계 합금을 자성층의 재료로서 사용하면, 자성립 내에 함유되어 있는 Cr을 결정립계에 편석시켜, 이 입계 영역을 비자성화하는 것이 불가능해진다. 그래서, 본 발명에서는, 하지층으로서 Cr계의 비자성 재료가 사용된다. 본 발명에 의하면, 하지층으로부터 Cr을 결정립계에 편석시킴으로써 입계 영역을 비자성화할 수 있다. 구체적으로는, 포스트 어닐에 의해 하지층으로부터 자성층의 결정립계로의 Cr 확산을 유발한다. 그 결과, 자성층은 결정립계 근방에만 Cr이 존재하는 구조로 되어, 자성층의 입계 영역의 비자성화가 실현된다. 자성층의 입계 영역이 비자성화됨으로써, 입자 사이의 자기적인 상호작용이 저감되어, 자기 기록 매체의 노이즈가 저감된다.

도 1은 본 발명의 자기 기록 매체의 단면도이다. 본 발명의 자기 기록 매체(1)는 기판(2) 상에 하지층(3), 자성층(4), 보호층(5)이 차례로 형성되어 있다. 이하, 자기 기록 매체(1)를 구성하는 각 막에 대해서 설명한다.

기판(2)은 비자성체로 이루어지며, 원반형 형상을 갖는다. 기판(2)을 구성하는 재료로서는, NiP 도금의 알루미늄(알루미늄 합금을 포함함) 디스크, 유리(강화 유리도 포함함) 디스크, 표면 산화막을 갖는 실리콘 디스크, SiC 디스크, 카본 디스크, 플라스틱 디스크, 세라믹 디스크 등을 포함한다. 또한, 기판(2)은 텍스처(texture) 처리가 실행되어 있을 수도 있고, 실행되어 있지 않을 수도 있다. 기판(2) 사이즈는 원하는 매체의 종류 또는 적용하는 자기 디스크 장치 등에 따라결정되고, 일반적으로는, 외경 65㎜∼95㎜, 내경 20㎜∼25㎜, 두께는 0.635㎜∼0.8㎜이다.

하지층(3)은 크롬을 주성분으로 하는 비자성 금속 재료로 이루어진 것이며, 구체적인 재료로서, 크롬만을 주성분으로 하는 금속 재료, 또는 CrW, CrV, CrTi, CrMo 등의 크롬 합금을 들 수 있다. 하지층(3)은, 예를 들어, 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막된다. 적당한 성막 조건으로서, 예를 들어, 30℃의 기판 온도, 3∼5mTorr의 Ar 가스 압력, 100∼800W의 투입 전력을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어, 증착법 및 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용할 수도 있다. 하지층(3)의 막 두께는 다양한 요인에 따라 넓은 범위 내에서 결정되나, S/N비를 높이기 위해서는, 2㎚∼14㎚의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 하지층의 막 두께가 2㎚를 하회하면, 자기 특성을 충분히 얻을 수 없는 문제가 발생하고, 반대로 14㎚를 초과하면, 노이즈가 증대하는 경향이 있다.

자성층(4)은 코발트를 주성분으로 하는 Co계 합금으로 이루어지며, Co에 Cr 이외의 비자성체가 첨가된 합금, 예를 들어, CoPt 합금 및 CoW 합금 등이 성막되어 이루어진다. 자성층(4)은 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막되는 것이 바람직하고, 적당한 성막 조건으로서, 예를 들어, 30℃의 기판 온도, 3∼5mTorr의 Ar 가스 압력, 100∼800W의 투입 전력을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어, 증착법 및 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용할 수도 있다.

보호층(5)은 카본 단체 또는 카본을 함유하는 화합물로 이루어지며, 예를 들어, WC, SiC, B₄C, 수소 함유 카본, 또는 높은 경도를 갖는 점에서 주목되고 있는 다이아몬드 라이크 카본(DLC)을 들 수 있다. 보호층(5)은 마그네트론 스퍼터링법 등의 스퍼터링법에 의해 성막되는 것이 바람직하고, 적당한 성막 조건으로서, 예를 들어, 30℃의 기판 온도, 3∼5mTorr의 Ar 가스 압력, 500∼1500W의 투입 전력을 들 수 있다. 또한, 스퍼터링법 대신에 다른 성막법, 예를 들어, 증착법 및 이온 빔 스퍼터링법 등을 사용할 수도 있다. 보호층(5)의 막 두께는 다양한 요인에 의존하여 넓은 범위 내에서 결정되나, 바람직하게는, 4㎚ 내지 8㎚이다.

또한, 보호층 상에 윤활막이 형성되어 있을 수도 있다. 윤활막은 통상 플로로카본 수지계의 재료로 이루어지며, 일반적으로는, 막 두께 1㎚ 내지 2㎚이다.

본 발명은, 포스트 어닐에 의해 하지층(3)에 함유되는 Cr을 자성층(4)의 결정립계로 확산시킨다.

도 2는 포스트 어닐 후의 자기 기록 매체(1)의 자성층(4)에서의 결정 구조를 나타낸다.

도 2에 있어서, 점선은 입계, 실선으로 둘러싸인 영역은 Co계 합금(Cr을 함유하지 않음)으로 이루어진 영역, 점선과 실선 사이의 영역은 CoCr계 합금으로 이루어진 영역이다. 도 2로부터, 포스트 어닐에 의해, Cr이 결정립계 근방에만 편석함을 알 수 있다. Cr이 자성층(4)의 결정립계에 확산됨으로써, 자성층(4)의 결정 입자 사이의 자기적 상호작용이 저지된다. 이것에 의해, 자성층(4)에서의 노이즈 발생이 억제된다.

다만, 포스트 어닐이 상술한 바와 같이 카본을 주성분으로 하는 보호층(5)이 형성된 후에 실시되면, 카본이 결정립계를 통과하여 하지층(3) 표면에 도달하고, 하지층(3)의 Cr이 자성층(4)의 입계로의 확산을 저해하는 층이 형성되기 때문에, 자성층(4)이 성막된 후, 또한, 보호층(5)을 성막하기 전에 포스트 어닐을 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 보호층(5)이 형성되기 전에는 자성층(4)이 노출되어 있고, 이 상태에서 기판(2)을 공기 중에 노출시키면, 표면에 산화막이 형성된다. 이 산화막은 포스트 어닐 중에 응축하여 표면이 거칠어지기 때문에, 자성층(4)을 적층시킨 후, 진공을 유지한 상태에서 포스트 어닐을 실시하는 것이 바람직하다.

도 3에 포스트 어닐링된 매체(하지층이 Cr, 자성층이 CoPt)에서의 보자력 Hc 및 규격화 보자력 Hc/Hk의 온도 의존 특성을 나타낸다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 하지층으로부터 자성층의 결정립계로의 Cr 확산이 350℃보다 높은 온도에서 유발됨을 알 수 있다. 또한, 포스트 어닐 온도를 350℃ 이상으로 함으로써, 이방성 자계 Hk는 변화하지 않음에도 불구하고 Hc/Hk의 값을 높임을 알 수 있다. 이러한 결과는, 입자 사이의 상호작용이 저감되고, 자성층의 결정립계로의 Cr 확산이 촉진되었음을 나타내고 있다. 그리고, 30℃를 초과하는 포스트 어닐의 온도 영역에서는, 포스트 어닐 온도가 상승함에 따라, Hc/Hk가 높아지게 된다. 이것으로부터, 포스트 어닐 온도에 의해 Cr의 편석을 제어할 수 있음을 알 수 있다.

도 4는 자성층의 자성립이 성장하는 과정을 나타내는 도면이다. 또한, 자성층으로서 CoCrPt가 사용되고, 하지층으로서 Cr이 사용되고 있다.

포스트 어닐에 의한 Cr의 편석을 촉진시키기 위해서는, 기판 가열을 행하지 않고 하지층 및 자성층을 스퍼터링법에 의해 적층시키는 매체 형성 기술을 이용하는 것이 유용하다. 이 기술에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 하지층의 하나의 결정립 상에 하나의 자성립이 성장하는 형성 상태가 실현되기 때문에, 자성립의 평면적인 사이즈를 하지층의 평면적인 결정립 사이즈에 의해 제어할 수 있다.

도 5는 Co계 자성 재료에서의 첨가물 농도와 이방성 상수 Ku의 관계를 나타내는 그래프로서, (a)는 첨가물로서 Pt을 첨가했을 때의 그래프이고, (b)는 첨가물로서 Cr을 첨가했을 때의 그래프이다. 도 5의 (a)와 (b)로부터, 첨가물의 농도가 높아짐에 따라, Ku가 Co 단원소의 Ku인 4e+6(erg/㏄)보다도 저하됨을 알 수 있다. 그러나, 저하의 정도는, 첨가물로서 Cr을 첨가한 것이 Pt을 첨가하는 것보다 크고, Cr 농도가 5at% 이하인 영역에서는 높은 감소율을 나타낸다. 따라서, 자성층에 CoCr계 합금을 사용하는 것이라면, Cr 농도는 5at% 이하, 바람직하게는, Co 단원소 Ku의 반분 이상의 Ku를 얻을 수 있는 3at% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.

도 6은 CoCrPt에서의 Cr과 Pt의 비율(Co의 농도는 일정 값 78%)과 Ku 값과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 6으로부터, Pt의 비율을 감소시키고, Cr의 비율을 증가시킴에 따라, Ku 값이 저하됨을 알 수 있다. 그리고, Pt의 비율이 0, Cr의 첨가율이 실용의 첨가율인 22%인 경우에는, Ku는 4e+5(erg/㏄)이고, Co 단원소 Ku의 약 1/10 정도로 된다.

도 7은 CoW에서의 W 첨가율과 Ku 값과의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 7로부터, W 첨가율이 0∼16at%인 범위에서는, W의 첨가율이 높을수록 Ku 값이 크나,W의 첨가율이 16at%를 초과하면 Ku 값이 급격하게 감소하게 됨을 알 수 있다. 그러나, CoCr에 있어서, Cr을 동일한 농도로 첨가하는 것보다는 높은 Ku 값을 나타낸다. 도 7로부터, 자성층에 CoW를 사용한다면, W 농도는 16at% 이하로 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

이상, 도 5 내지 도 7의 그래프로부터, Cr의 농도는 Ku 값을 현저하게 작게 하고, Cr 대신에 Pt 또는 W을 첨가함으로써, Ku 값 감소의 둔화(鈍化) 또는 증가가 가능해짐을 알 수 있다. 또한, 자성층으로서 Co 단원소체를 사용하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 높은 Ku 값을 얻을 수 있으나, 부식 내성이 뒤떨어지기 때문에 패시베이션(passivation)을 강화할 필요가 있어, 실용상 불리하다. 또한, Cr을 함유하지 않는 자성 재료의 사용에 의해, 입계 영역을 비자성화할 수 없는 문제가 발생하나, 상술한 포스트 어닐에 의해 하지층으로부터 자성층의 결정립계로의 Cr 확산을 유발함으로써 해결된다.

한편, 본 발명은 상술한 자기 기록 매체를 구비하는 자기 디스크 장치이며, 그 일례를 도 8 및 도 9에 나타낸다. 도 8은 커버를 떼어낸 상태에서의 본 발명의 자기 디스크 장치의 평면도이고, 도 9는 도 8의 선분 A-A에 따른 단면도이다.

이들 도면에 있어서, 참조부호 50은 베이스 플레이트(51) 상에 설치된 스핀들 모터(52)에 의해 구동되는 자기 디스크이다. 본 실시형태에 있어서는, 자기 디스크(3)는 3개 구비되어 있다.

참조부호 53은 베이스 플레이트(51) 상에 회전 가능하게 지지되는 액추에이터이다. 액추에이터(53)의 한쪽 끝에는 자기 디스크(50)의 기록 면과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 헤드 암(54)이 형성되어 있다. 헤드 암의 한쪽 끝에는 스프링 암이 부착된다. 스프링 암(55)의 만곡부(flexure part)에 슬라이더(40)가 절연막(도시 생략)을 개재시켜 부착되어 있다. 액추에이터(53)의 다른쪽 끝에는 코일(57)이 부착되어 있다.

베이스 플레이트(51) 상에는 영구자석 및 요크에 의해 구성된 자기 회로(58)가 설치되고, 자기 회로(58)의 자기 갭 내에 상기 코일(57)이 배치된다. 그리고, 자기 회로(58)와 코일(57)에 의해 보이스 코일 모터(VCM)가 구성된다. 또한, 베이스 플레이트(51)의 상부는 커버(59)로 덮여 있다.

이하, 상기 자기 디스크 장치의 동작을 설명한다. 자기 디스크(50)가 정지되어 있을 때는, 슬라이더(40)는 자기 디스크(50)의 퇴피 존(zone)에 접촉하여 정지된다. 다음으로, 자기 디스크 장치(50)가 스핀들 모터(52)에 의해 회전되면, 자기 디스크(50)의 회전에 따라 발생하는 공기류에 의해, 슬라이더(40)는 디스크 면으로부터 약간의 갭을 갖고 부상한다. 슬라이더가 부상하고 있는 상태에서 코일(57)에 전류가 흐르면, 코일(57)에 추력(推力)이 발생하고, 액추에이터(53)가 회전된다. 그리고, 슬라이더(40)가 자기 디스크(50)의 소정 트랙 상에 이동하여, 데이터의 판독 또는 기록을 행한다.

본 발명에서는, 기판에 소정 막을 성막하기 위해 도 10에 도시되는 바와 같은 DC 마그네트론 스퍼터링 장치(10)가 사용되었다. 스퍼터링 장치(20)는, 도시되는 바와 같이, 가스를 스퍼터링실(21)에 도입하는 가스 공급구(22), 배기구(23), 디스크 기판을 지지하는 서셉터(susceptor)(24), 타깃(25), 마그넷(26)을 장비하고있다.

Cr을 함유하지 않는 자성층을 사용하는 것의 효과 및 적층 과정에서 기판을 가열하지 않는 것에 의한 효과를 검증하도록, 이하에 나타낸 3가지 매체를 제조하여 각각의 자기 특성을 측정했다.

1. 매체 A

매체 A의 단면은 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판(2)에 하지층(3), 자성층(4), 보호층(5)이 적층되어 있다. 매체 A의 제조 프로세스는 도 11에 도시된다. 이하, 도 11에 따라 매체 A의 제조 프로세스를 설명한다.

S1 : 표면에 두께 300㎚의 산화실리콘막이 형성된 외경 6.5㎜, 내경 20㎜, 두께 0.635㎜의 Si 디스크로 이루어진 기판(2) 상에 하지층(3)을 적층시켰다. 하지층(3)은 Cr의 다결정막으로 이루어지고, 스퍼터링실 내를 5e-10Torr로 배기시킨 후, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력을 3mTorr의 조건 하에서 기판(2) 상에 두께 5㎚로 성막되었다.

S2 : 하지층(3) 상에 자성층(4)을 적층시킨다. 자성층(4)은 CoPt 합금 다결정막으로 이루어지고, 스퍼터링실 내의 Ar 가스 압력 3mTorr, 투입 전력 100W의 조건 하에서 상기 하지층(3) 상에 두께 14㎚로 성막되었다. 매체 A의 자성층(4) 조성은 코발트 88at%, 백금 12at%이다.

또한, 자성층(4)의 성막에 있어서는, 기판에 대한 가열을 회피하기 위해, 바이어스 전압을 0V로 했다. 또한, 막의 높은 순도화를 도모하기 위해, 진공의 베이스 압력의 저감(1e-9Torr)과 Ar 가스를 청정화하여, 산화성 가스 성분의 분압을1e-11Torr 이하로 저감시켰다.

S3 : 자성층(4)이 성막된 후, 진공 상태를 유지하고, 하지층(3)으로부터 자성층(4)으로의 Cr 확산을 충분히 유발하기 위해 450℃에서 20초간 포스트 어닐을 행하였다.

S4 : 자성층(4) 상에 보호층(5)을 적층시킨다. 보호층(5)은 포스트 어닐 후에 성막되고, 기판 온도 30℃, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력 3mTorr, 투입 전력 1000W의 조건 하에서 자성층(4) 상에 두께 5㎚로 성막되었다.

상기와 같이 제조된 매체 A로부터는, 3.7e+6(erg/㏄)의 Ku 값과 0.44의 Hc/Hk 값이 얻어졌다. 여기서 얻어진 Ku 값은, 자성층이 Co₆₆Cr₂₂Pt₁₂로 이루어진 매체의 Ku 값인 8e+5(erg/㏄)에 비하여 크다. 또한, Hc/Hk 값은, Cr이 자성층의 입계로 확산된 것에 의해 형성되고 입계부의 비자성화 영역의 폭을 반영하며, 0.44라는 값이 얻어졌다. 이 결과로부터, 자성층에 Cr이 첨가되지 않은 매체에서도 충분한 Cr의 입계 편석을 실현할 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 자성층(4)에 있어서, Cr은 결정립계로부터 3㎚ 이내의 영역에만 존재하는 것이 확인되었다.

2. 매체 B

매체 B의 층 구조를 도 12에 나타낸다. 매체 B는 매체 A와 달리 Cr이 함유된 자성층(4')을 갖는다. 매체 B의 제조 프로세스는 도 13에 나타낸다. 이하, 도 13에 따라 매체 B의 제조 과정을 설명한다.

S11 : 기판(2) 상에 하지층(3)을 적층시킨다. 기판(2)의 형상 및 재질은 매체 A의 기판과 동일하다. 하지층(3)은 Cr의 다결정막으로 이루어지고, 스퍼터링실 내를 5e-10Torr로 배기시킨 후, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력 3mTorr, 투입 전력 100W의 조건 하에서 기판(2) 상에 두께 5㎚로 성막한다.

S12 : 기판(2)을 250℃로 가열한다.

S13 : 하지층(3) 상에 자성층(4)을 성막한다. 자성층(4')은 CoCr기 합금 자성 재료로 이루어지고, 기판(2)이 가열된 상태에서, 스퍼터링실 내의 Ar 가스 압력 3mTorr, 투입 전력 100W의 조건 하에서 상기 하지층(3) 상에 두께 14㎚로 성막되었다. 매체 B의 자성층(4') 조성은 코발트 75at%, 크롬 13at%이다.

S14 : 자성층(4') 상에 보호층(5)을 성막한다. 보호층(5)은, 기판 온도 30℃, 스퍼터링실의 Ar 가스 압력 3mTorr, 투입 전력 1㎾의 조건 하에서 자성층(4') 상에 두께 5㎚로 성막되었다.

상기와 같이 제조된 매체 B는, 자성층(4')에 Cr이 첨가되어 있기 때문에, 퇴적할 때에 자성립 내에 함유된 Cr을 입계에 편석시켜, 이 입계 영역의 비자성화를 행할 수 있기 때문에, 0.3의 Hc/Hk 값이 얻어졌다. 그러나, Ku 값은 0.7e+6(erg/㏄)만을 얻을 수 있었다.

3. 매체 C

매체 C의 단면 형상은 매체 A와 동일하게 도 1에 나타낸 바와 같다. 또한, 제조 프로세스도 대략 매체 A의 프로세스를 나타내는 도 11과 같으나, 매체 A의 제조 프로세스와 상이한 점은, 자성층(4)을 스퍼터링법에 의해 성막할 때에 250℃에서 기판 가열을 행한 점이다.

상기와 같이 제조된 매체 C로부터는, 매체 A와 동일하게, 3.7e+6(erg/㏄)의 Ku 값이 얻어졌다. 그러나, 자성층의 입계로의 Cr 확산은 일어나지 않고, Hc/Hk는 0.1 이하로 되었다.

상기와 같이 제조된 각 매체의 Ku 및 Hc/Hk 값으로부터, 자성층에 Cr을 첨가하지 않는 매체 A 및 매체 C에서는 비교적 큰 Ku 값이 얻어지며, 자성층의 성막 시에 기판을 가열하지 않은 매체 A에서는 큰 Hc/Hk 값이 얻어짐을 알 수 있다. 이 결과로부터, 큰 Ku 값을 얻기 위해서는 자성층에 Cr을 첨가하지 않고, 또한, 큰 Hc/Hk 값을 얻기 위해서는 기판을 가열하지 않고 스퍼터링을 행하는 것이 효과적임이 확인되었다.

본 발명에서는, 자성층의 재료로서 Cr이 첨가되지 않은 Co계 합금이 사용되기 때문에, Ku는 높은 값을 유지한다. Ku 값이 높은 것에 의해, 열 요란에 의한 자기 특성의 열화가 개시되는 결정립의 체적이 작아지고, 자성막의 박형화가 촉진된다. 그 결과, 1비트가 점유하는 면적의 축소가 도모되고, 높은 기록 밀도화가 달성된다. 또한, 하지층의 재료로서 Cr계 합금이 사용되기 때문에, 하지층으로부터 자성층의 결정립으로 Cr을 확산시킬 수 있다. Cr이 입계에 확산됨으로써, 자성층의 입계가 비자성화된다. 그 결과, 입자 사이의 자기적인 상호작용이 억제되어, 자기 기록 매체의 노이즈가 저감된다.

이상과 같이, 본 발명에서는, 자성층의 박형화 및 노이즈의 저감이 촉진되고, 자기 기록 매체의 높은 기록 밀도화가 도모된다.

Claims (7)

1. 기판 상에 적층되고, Cr계의 비자성 재료를 함유하는 하지층과,

   상기 하지층 상에 적층되고, 적어도 일종의 비자성 재료와 Co와의 합금이 퇴적되어 이루어지며, 상기 합금의 결정립계 근방에만 Cr이 존재하는 자성층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
2. 기판 상에 적층되고, Cr계의 비자성 재료를 함유하는 하지층과,

   Cr 농도가 5at% 이하인 CoCr계 합금으로 이루어진 자성층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자성층은 2원소로 구성된 Co 합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체.
4. 기판 상에 Cr계의 비자성 재료로 이루어진 하지층을 적층시키는 공정과,

   상기 하지층 상에 Cr과는 상이한 적어도 일종의 비자성 재료와 Co와의 합금으로 이루어진 자성층을 적층시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 자성층 및 상기 하지층이 적층된 후, 포스트 어닐링하는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 자성층을 바이어스 전압 0V의 상태에서 스퍼터링법에 의해 적층시키는 것을 특징으로 하는 자기 기록 매체의 제조 방법.
7. 기판 상에 Cr계의 비자성 재료를 함유하는 하지층이 적층되고, 상기 하지층 상에 적어도 일종의 비자성 재료와 Co와의 합금이 퇴적되어 이루어지며, 상기 합금의 결정립계 근방에만 Cr이 존재하는 자성층이 적층된 자기 기록 매체와,

   상기 자기 기록 매체를 회전시키는 스핀들 모터와,

   상기 자기 기록 매체에 대하여 데이터의 판독 또는 기록을 행하는 자기 헤드와,

   상기 자기 헤드를 상기 자기 기록 매체의 반경방향으로 이동시키는 액추에이터를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 디스크 장치.