JP2003162811A - 磁気記録媒体、および、その製造方法 - Google Patents
磁気記録媒体、および、その製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 非磁性下地層の微細構造の制御を通して磁性
層の微細構造を好ましく制御し、優れた特性を得るこ
と。 【解決手段】 非磁性基体１上に、Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅの
うちの１種以上の金属を含む非磁性下地層２と、強磁性
を有する結晶粒および該結晶粒を取り巻く非磁性粒界か
らなる磁性層３とが順次積層されてなる磁気記録媒体に
おいて、非磁性下地層２の成膜時において該膜内に取り
込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度を基準値以下
に低下させ、非磁性下地層２の結晶粒径を所定の単位で
制御し、磁性層３の磁性膜構造制御に適した緻密で微細
粒子からなる膜構造に形成した。
層の微細構造を好ましく制御し、優れた特性を得るこ
と。 【解決手段】 非磁性基体１上に、Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅの
うちの１種以上の金属を含む非磁性下地層２と、強磁性
を有する結晶粒および該結晶粒を取り巻く非磁性粒界か
らなる磁性層３とが順次積層されてなる磁気記録媒体に
おいて、非磁性下地層２の成膜時において該膜内に取り
込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度を基準値以下
に低下させ、非磁性下地層２の結晶粒径を所定の単位で
制御し、磁性層３の磁性膜構造制御に適した緻密で微細
粒子からなる膜構造に形成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの外
部記憶装置を初めとする各種磁気記録装置に搭載される
磁気記録媒体、および、その製造方法に関し、より詳し
くは、非磁性下地層のスパッタリングによる成膜方法、
および、この方法により作製される磁気記録媒体に関す
るものであり、非磁性下地層の微細構造の制御を通して
磁性層の微細構造を好ましく制御し、優れた特性を有す
る磁気記録媒体を実現する。
部記憶装置を初めとする各種磁気記録装置に搭載される
磁気記録媒体、および、その製造方法に関し、より詳し
くは、非磁性下地層のスパッタリングによる成膜方法、
および、この方法により作製される磁気記録媒体に関す
るものであり、非磁性下地層の微細構造の制御を通して
磁性層の微細構造を好ましく制御し、優れた特性を有す
る磁気記録媒体を実現する。
【０００２】
【従来の技術】高い記録密度と低ノイズが要求される磁
気記録媒体に対して、従来からさまざまな磁性層の組
成、構造および非磁性下地層の材料等が提案されてい
る。特に近年、一般にグラニュラー磁性層と呼ばれる、
磁性結晶粒の周囲を酸化物や窒化物等の非磁性非金属物
質で囲んだ構造をもつ磁性層が提案されている。
気記録媒体に対して、従来からさまざまな磁性層の組
成、構造および非磁性下地層の材料等が提案されてい
る。特に近年、一般にグラニュラー磁性層と呼ばれる、
磁性結晶粒の周囲を酸化物や窒化物等の非磁性非金属物
質で囲んだ構造をもつ磁性層が提案されている。
【０００３】例えば、ＵＳＰ５，６７９，４７３号に
は、ＳｉＯ２等の酸化物が添加されたＣｏＮｉＰｔター
ゲットを用い、ＲＦスパッタリングを行うことによっ
て、磁性結晶粒が非磁性の酸化物で囲まれて個々に分離
した構造を持つグラニュラー記録膜を形成でき、高い保
持力Ｈｃと低ノイズ化が実現されることが記載されてい
る。
は、ＳｉＯ２等の酸化物が添加されたＣｏＮｉＰｔター
ゲットを用い、ＲＦスパッタリングを行うことによっ
て、磁性結晶粒が非磁性の酸化物で囲まれて個々に分離
した構造を持つグラニュラー記録膜を形成でき、高い保
持力Ｈｃと低ノイズ化が実現されることが記載されてい
る。
【０００４】このようなグラニュラー磁性層は、従来の
磁性層とは異なり、構造制御のための基板加熱を必要と
しないことから、生産性に優れ、かつ、プラスチック等
からなる安価な非磁性基体上にも形成することができる
という特長をもつ。
磁性層とは異なり、構造制御のための基板加熱を必要と
しないことから、生産性に優れ、かつ、プラスチック等
からなる安価な非磁性基体上にも形成することができる
という特長をもつ。
【０００５】さらに近年、グラニュラー磁性層をもつ磁
気記録媒体においても、下地層の構造制御によりグラニ
ュラー磁性層を有する媒体の特性をさらに向上できると
いう報告がなされている。例えば、第２４回応用磁気学
会学術講演概要集、Ｐ２１（２０００）では、グラニュ
ラー層の下にＲｕ層を付与することで、高Ｈｃ化と低ノ
イズ化が実現できることが示されている。
気記録媒体においても、下地層の構造制御によりグラニ
ュラー磁性層を有する媒体の特性をさらに向上できると
いう報告がなされている。例えば、第２４回応用磁気学
会学術講演概要集、Ｐ２１（２０００）では、グラニュ
ラー層の下にＲｕ層を付与することで、高Ｈｃ化と低ノ
イズ化が実現できることが示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】グラニュラー磁性層の
非磁性下地層としてＲｕを用いた場合、グラニュラー磁
性層の結晶粒径、粒界構造及び配向性はＲｕ下地層の膜
厚や、成膜条件に強く依存して変化することが、発明者
らの検討によっても明らかになっている。
非磁性下地層としてＲｕを用いた場合、グラニュラー磁
性層の結晶粒径、粒界構造及び配向性はＲｕ下地層の膜
厚や、成膜条件に強く依存して変化することが、発明者
らの検討によっても明らかになっている。
【０００７】一般に、磁気記録媒体上への非磁性下地層
或いは磁性層の成膜にはＡｒガス雰囲気中でのスパッタ
リング成膜が行なわれているが、Ｒｕ下地層を成膜する
場合の成膜パワーやＡｒガス雰囲気の圧力等が、Ｒｕ下
地層の微細構造の変化を介して磁性層の微細構造に大き
な影響を与えている。
或いは磁性層の成膜にはＡｒガス雰囲気中でのスパッタ
リング成膜が行なわれているが、Ｒｕ下地層を成膜する
場合の成膜パワーやＡｒガス雰囲気の圧力等が、Ｒｕ下
地層の微細構造の変化を介して磁性層の微細構造に大き
な影響を与えている。
【０００８】そこで、本発明の目的は、非磁性下地層の
微細構造の制御を通して磁性層の微細構造を好ましく制
御し、優れた特性を得ることが可能な磁気記録媒体、お
よび、磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
微細構造の制御を通して磁性層の微細構造を好ましく制
御し、優れた特性を得ることが可能な磁気記録媒体、お
よび、磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、非磁性基体上
に、少なくともＲｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金
属を含む非磁性下地層と、強磁性を有する結晶粒および
該結晶粒を取り巻く非磁性粒界からなる磁性層とが順次
積層されてなる磁気記録媒体であって、前記非磁性下地
層の成膜時において該膜内に取り込まれて残存する所定
の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下させ、前記非磁
性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、前記磁性
層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からなる膜
構造に形成することによって、磁気記録媒体を構成す
る。
に、少なくともＲｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金
属を含む非磁性下地層と、強磁性を有する結晶粒および
該結晶粒を取り巻く非磁性粒界からなる磁性層とが順次
積層されてなる磁気記録媒体であって、前記非磁性下地
層の成膜時において該膜内に取り込まれて残存する所定
の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下させ、前記非磁
性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、前記磁性
層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からなる膜
構造に形成することによって、磁気記録媒体を構成す
る。
【００１０】本発明は、非磁性基体上に、少なくとも、
Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁性
下地層と、強磁性を有する結晶粒および該結晶粒を取り
巻く非磁性粒界からなる磁性層とを順次積層する磁気記
録媒体の製造方法であって、前記非磁性下地層を反応性
スパッタリングによって成膜するに際して、前記非磁性
下地層の成膜時の成膜ガスとして、少なくとも１種類の
不活性ガスを用い、前記非磁性下地層の成膜時において
該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度
を基準値以下に低下させることによって、前記非磁性下
地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、前記磁性層の
磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からなる膜構造
に形成することによって、磁気記録媒体の製造方法を提
供する。
Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁性
下地層と、強磁性を有する結晶粒および該結晶粒を取り
巻く非磁性粒界からなる磁性層とを順次積層する磁気記
録媒体の製造方法であって、前記非磁性下地層を反応性
スパッタリングによって成膜するに際して、前記非磁性
下地層の成膜時の成膜ガスとして、少なくとも１種類の
不活性ガスを用い、前記非磁性下地層の成膜時において
該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度
を基準値以下に低下させることによって、前記非磁性下
地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、前記磁性層の
磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からなる膜構造
に形成することによって、磁気記録媒体の製造方法を提
供する。
【００１１】ここで、前記非磁性下地層の成膜時におい
て該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃
度を基準値以下に低下させることによって、前記非磁性
下地層の結晶粒径をナノメートル単位で制御して、前記
磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からな
る膜構造に形成してもよい。
て該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃
度を基準値以下に低下させることによって、前記非磁性
下地層の結晶粒径をナノメートル単位で制御して、前記
磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子からな
る膜構造に形成してもよい。
【００１２】前記非磁性下地層の成膜時において該膜内
に取り込まれて残存するＡｒガスの濃度を１０００ｐｐ
ｍの基準値以下となるように設定してもよい。
に取り込まれて残存するＡｒガスの濃度を１０００ｐｐ
ｍの基準値以下となるように設定してもよい。
【００１３】前記成膜ガスとして、Ａｒガスと、該Ａｒ
ガスよりも原子量および原子半径が大きな不活性ガスと
からなる混合ガスを用い、前記非磁性下地層の成膜時に
おいて該膜内に残存する前記Ａｒガスの濃度を１０００
ｐｐｍ以下の基準値となるように設定してもよい。
ガスよりも原子量および原子半径が大きな不活性ガスと
からなる混合ガスを用い、前記非磁性下地層の成膜時に
おいて該膜内に残存する前記Ａｒガスの濃度を１０００
ｐｐｍ以下の基準値となるように設定してもよい。
【００１４】前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも１０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
を、少なくとも１０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
【００１５】前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも５０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
を、少なくとも５０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
【００１６】前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも８０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
を、少なくとも８０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行ってもよい。
【００１７】前記非磁性下地層のスパッタリング成膜時
雰囲気の圧力は、３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以
下としてもよい。
雰囲気の圧力は、３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以
下としてもよい。
【００１８】前記非磁性基体を事前に加熱せずに成膜プ
ロセスを行ってもよい。
ロセスを行ってもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００２０】［第１の例］本発明の第１の実施の形態
を、図１に基づいて説明する。
を、図１に基づいて説明する。
【００２１】（概要）まず、本発明の概要について説明
する。
する。
【００２２】Ｒｕ下地層の成膜条件に関して鋭意検討し
た結果、そのスパッタリング成膜時に用いるガスに、原
子量及び原子半径がＡｒより大きく、かつ、Ａｒと同様
な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含有させること
で、Ｒｕ下地層の微細構造が好ましく制御できることを
見出した。
た結果、そのスパッタリング成膜時に用いるガスに、原
子量及び原子半径がＡｒより大きく、かつ、Ａｒと同様
な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含有させること
で、Ｒｕ下地層の微細構造が好ましく制御できることを
見出した。
【００２３】そこで、磁気記録媒体において、非磁性下
地層の成膜時において該膜内に取り込まれて残存する所
定の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下させることに
よって、非磁性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御し
て、磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成した。
地層の成膜時において該膜内に取り込まれて残存する所
定の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下させることに
よって、非磁性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御し
て、磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成した。
【００２４】以下、具体例を挙げて説明する。
【００２５】（磁気記録媒体）図１は、本発明に係る磁
気記録媒体の構造を示す。
気記録媒体の構造を示す。
【００２６】磁気記録媒体は、非磁性基体１上に、非磁
性下地層２と、グラニュラー磁性層３と、保護層として
の保護膜４と、液体潤滑剤層５とが順に形成された構造
を有している。
性下地層２と、グラニュラー磁性層３と、保護層として
の保護膜４と、液体潤滑剤層５とが順に形成された構造
を有している。
【００２７】なお、非磁性下地層２やグラニュラー磁性
層３の結晶配向やその他の構造制御を目的として、非磁
性基体１と非磁性下地層２との間に非磁性のシード層を
設けたり、非磁性下地層２とグラニュラー磁性層３との
間に非磁性の中間層を設けたりしても、本発明の効果は
発揮され、更に優れた特性を得ることも可能となる。
層３の結晶配向やその他の構造制御を目的として、非磁
性基体１と非磁性下地層２との間に非磁性のシード層を
設けたり、非磁性下地層２とグラニュラー磁性層３との
間に非磁性の中間層を設けたりしても、本発明の効果は
発揮され、更に優れた特性を得ることも可能となる。
【００２８】非磁性基体１としては、通常の磁気記録媒
体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強
化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができるほか、
基板加熱を必要としないことから、ポリカーボネート、
ポリオレフィンやその他の樹脂を射出成形することで作
製した基板をも用いることができる。
体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡｌ合金や強
化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができるほか、
基板加熱を必要としないことから、ポリカーボネート、
ポリオレフィンやその他の樹脂を射出成形することで作
製した基板をも用いることができる。
【００２９】保護膜４は、例えば、スパッタリング法や
ＣＶＤ法により成膜されたカーボンを主体とする薄膜が
用いられる。また液体潤滑剤層５は、例えばパーフルオ
ロポリエーテル系の潤滑剤をも用いることができる。
ＣＶＤ法により成膜されたカーボンを主体とする薄膜が
用いられる。また液体潤滑剤層５は、例えばパーフルオ
ロポリエーテル系の潤滑剤をも用いることができる。
【００３０】磁性層３は、強磁性を有する結晶粒と、こ
の結晶粒を取り巻く非磁性粒界とからなり、かつ、その
非磁性粒界が、金属の酸化物又は窒化物からなる、いわ
ゆるグラニュラー磁性層３である。このような構造は、
例えば非磁性粒界を構成する酸化物を含有する強磁性金
属をターゲットとして、スパッタリングにより成膜する
ことや、強磁性金属をターゲットとして酸素を含有する
Ａｒガス中で反応性スパッタリングにより成膜すること
によって作製することができる。
の結晶粒を取り巻く非磁性粒界とからなり、かつ、その
非磁性粒界が、金属の酸化物又は窒化物からなる、いわ
ゆるグラニュラー磁性層３である。このような構造は、
例えば非磁性粒界を構成する酸化物を含有する強磁性金
属をターゲットとして、スパッタリングにより成膜する
ことや、強磁性金属をターゲットとして酸素を含有する
Ａｒガス中で反応性スパッタリングにより成膜すること
によって作製することができる。
【００３１】強磁性を有する結晶を構成する材料は、特
に制限されないが、ＣｏＰｔ系合金が好適である。特
に、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａ等を添加すること
が、媒体ノイズの低減のためには望ましい。
に制限されないが、ＣｏＰｔ系合金が好適である。特
に、ＣｏＰｔ合金にＣｒ，Ｎｉ，Ｔａ等を添加すること
が、媒体ノイズの低減のためには望ましい。
【００３２】一方、非磁性粒界を構成する材料として
は、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ
等の元素の酸化物を用いることが、安定なグラニュラー
構造を形成するためには特に望ましい。磁性層の膜厚は
特に制限されるものではなく、記録再生時に十分なヘッ
ド再生出力を得るための必要十分な膜厚が要求される。
は、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｔａ，Ｈｆ，Ｚｒ
等の元素の酸化物を用いることが、安定なグラニュラー
構造を形成するためには特に望ましい。磁性層の膜厚は
特に制限されるものではなく、記録再生時に十分なヘッ
ド再生出力を得るための必要十分な膜厚が要求される。
【００３３】非磁性下地層２について説明する。
【００３４】非磁性下地層２の材料としては、少なくと
もＲｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁
性金属が用いられる。また、非磁性下地層２内に含有さ
れるＡｒ原子の含有量は、１０００ｐｐｍ以下であるこ
とが必要である。
もＲｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁
性金属が用いられる。また、非磁性下地層２内に含有さ
れるＡｒ原子の含有量は、１０００ｐｐｍ以下であるこ
とが必要である。
【００３５】このように構成することにより、非磁性下
地層２としてはＡｒ原子の含有量が相対的に多い場合よ
りも緻密で微細な膜が形成され、これに付随してグラニ
ュラー磁性層３の膜構造の制御効果が高まることにな
る。
地層２としてはＡｒ原子の含有量が相対的に多い場合よ
りも緻密で微細な膜が形成され、これに付随してグラニ
ュラー磁性層３の膜構造の制御効果が高まることにな
る。
【００３６】［第２の例］本発明の第２の実施の形態
を、図１に基づいて説明する。なお、前述した第１の例
と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を付
す。
を、図１に基づいて説明する。なお、前述した第１の例
と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を付
す。
【００３７】（磁気記録媒体の製造方法）本例では、磁
気記録媒体の製造方法について説明する。
気記録媒体の製造方法について説明する。
【００３８】図１において、非磁性基体１上に、少なく
とも、Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む
非磁性下地層２と、強磁性を有する結晶粒および該結晶
粒を取り巻く非磁性粒界からなるグラニュラー磁性層３
とを順次積層する磁気記録媒体の製造方法において、非
磁性下地層２の膜作成方法に特徴をもつ。
とも、Ｒｕ，Ｏｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む
非磁性下地層２と、強磁性を有する結晶粒および該結晶
粒を取り巻く非磁性粒界からなるグラニュラー磁性層３
とを順次積層する磁気記録媒体の製造方法において、非
磁性下地層２の膜作成方法に特徴をもつ。
【００３９】すなわち、非磁性下地層２を、不活性ガス
中で反応性スパッタリングによって成膜するに際して、
非磁性下地層２の成膜時の成膜ガスとして、少なくとも
１種類の不活性ガスを用い、非磁性下地層２の成膜時に
該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの量を
基準値以下に減少させるような作成制御を行う。
中で反応性スパッタリングによって成膜するに際して、
非磁性下地層２の成膜時の成膜ガスとして、少なくとも
１種類の不活性ガスを用い、非磁性下地層２の成膜時に
該膜内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの量を
基準値以下に減少させるような作成制御を行う。
【００４０】成膜ガスとしては、Ａｒガスを用いる方法
や、原子特性の互いに異なる少なくとも２つ以上の不活
性ガスを用いる方法がある。例えば、２つ以上の不活性
ガスを用いる例としては、Ａｒガスと、Ａｒガスよりも
原子量および原子半径が大きなＫｒガス又はＸｅガスと
を組み合わせて用いる方法がある。
や、原子特性の互いに異なる少なくとも２つ以上の不活
性ガスを用いる方法がある。例えば、２つ以上の不活性
ガスを用いる例としては、Ａｒガスと、Ａｒガスよりも
原子量および原子半径が大きなＫｒガス又はＸｅガスと
を組み合わせて用いる方法がある。
【００４１】そして、このように非磁性下地層２の成膜
時に、膜内に取り込まれて残存するＡｒガスの濃度を基
準値以下となるように設定することによって、非磁性下
地層２の結晶粒径を所定の単位で制御して、グラニュラ
ー磁性層３の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成することができる。
時に、膜内に取り込まれて残存するＡｒガスの濃度を基
準値以下となるように設定することによって、非磁性下
地層２の結晶粒径を所定の単位で制御して、グラニュラ
ー磁性層３の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成することができる。
【００４２】ここで、非磁性下地層２の膜構造について
説明する。
説明する。
【００４３】非磁性下地層２の膜内に残存するＡｒガス
の濃度を基準値として１０００ｐｐｍ以下となるように
低下することによって、非磁性下地層２の結晶粒径を、
通常数ｎｍから十数ｎｍ程度の範囲で制御することがで
きる。この制御により、非磁性下地層２は微細粒子によ
って構成されるため、この下地層での粒子密度が向上
し、膜構造の緻密化を図ることができる。
の濃度を基準値として１０００ｐｐｍ以下となるように
低下することによって、非磁性下地層２の結晶粒径を、
通常数ｎｍから十数ｎｍ程度の範囲で制御することがで
きる。この制御により、非磁性下地層２は微細粒子によ
って構成されるため、この下地層での粒子密度が向上
し、膜構造の緻密化を図ることができる。
【００４４】このような緻密で微細構造とされた非磁性
下地層２を作成することによって、この非磁性下地層２
の層構造の変化をグラニュラー磁性層３に効果的に伝達
させることができ、グラニュラー磁性層３の層構造制御
を容易に行うことができるようになる。すなわち、グラ
ニュラー磁性層３における粒径の制御と粒界偏析の促進
が容易に行えることから、磁気特性や電磁変換特性を改
善して一段と向上させることができる。
下地層２を作成することによって、この非磁性下地層２
の層構造の変化をグラニュラー磁性層３に効果的に伝達
させることができ、グラニュラー磁性層３の層構造制御
を容易に行うことができるようになる。すなわち、グラ
ニュラー磁性層３における粒径の制御と粒界偏析の促進
が容易に行えることから、磁気特性や電磁変換特性を改
善して一段と向上させることができる。
【００４５】また、本例では、成膜にあたって、Ｋｒ或
いはＸｅを少なくとも１０％以上含有するガスを成膜雰
囲気として使用することが必要であり、好ましくは、Ｋ
ｒ或いはＸｅを少なくとも５０％以上含有するガスを使
用することが望ましい。
いはＸｅを少なくとも１０％以上含有するガスを成膜雰
囲気として使用することが必要であり、好ましくは、Ｋ
ｒ或いはＸｅを少なくとも５０％以上含有するガスを使
用することが望ましい。
【００４６】さらに好ましくは、Ｋｒ或いはＸｅを少な
くとも８０％以上含有するガスを用いることで、最大の
効果が得られる。
くとも８０％以上含有するガスを用いることで、最大の
効果が得られる。
【００４７】このような原子量の大きい原子をスパッタ
リングに用いることにより、膜中に取り込まれる原子が
減少すると同時に、ターゲットに衝突した後反跳して成
膜途中の基板に衝突する不活性ガス原子が少なくなるこ
とから、成膜中の薄膜に及ぼされる衝撃が小さくなり、
その構造の制御がさらに容易になるという利点もある。
なお、ＫｒとＸｅの両方を含有させても、同様な効果が
得られる。
リングに用いることにより、膜中に取り込まれる原子が
減少すると同時に、ターゲットに衝突した後反跳して成
膜途中の基板に衝突する不活性ガス原子が少なくなるこ
とから、成膜中の薄膜に及ぼされる衝撃が小さくなり、
その構造の制御がさらに容易になるという利点もある。
なお、ＫｒとＸｅの両方を含有させても、同様な効果が
得られる。
【００４８】また、成膜雰囲気の圧力は、３０ｍＴｏｒ
ｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下であることが、Ｒｕの非磁性
下地層２の構造制御のためには好適である。
ｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下であることが、Ｒｕの非磁性
下地層２の構造制御のためには好適である。
【００４９】従って、Ｒｕの非磁性下地層２中に残存し
ているＡｒの量が１０００ｐｐｍ以下、すなわち、成膜
ガスとして、原子量及び原子半径がＡｒより大きく、か
つ、Ａｒと同様な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含
有するガスを用いることによって、膜中へ取り込まれる
Ａｒ原子を１０００ｐｐｍ以下に減少させることが可能
となり、これにより、グラニュラー磁性層３の膜構造の
制御効果と、電気的特性・機械的特性とを向上させるこ
とができる。
ているＡｒの量が１０００ｐｐｍ以下、すなわち、成膜
ガスとして、原子量及び原子半径がＡｒより大きく、か
つ、Ａｒと同様な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含
有するガスを用いることによって、膜中へ取り込まれる
Ａｒ原子を１０００ｐｐｍ以下に減少させることが可能
となり、これにより、グラニュラー磁性層３の膜構造の
制御効果と、電気的特性・機械的特性とを向上させるこ
とができる。
【００５０】以上説明したとおりの層構造からなる、図
１に示した磁気記録媒体の製造にあたっては、従来の磁
気記録媒体のような基板加熱工程を省略しても、高保磁
力Ｈｃ化と低媒体ノイズ化とを図ることが可能となり、
製造工程の簡略化に伴う製造コストの低下をも得ること
ができる。
１に示した磁気記録媒体の製造にあたっては、従来の磁
気記録媒体のような基板加熱工程を省略しても、高保磁
力Ｈｃ化と低媒体ノイズ化とを図ることが可能となり、
製造工程の簡略化に伴う製造コストの低下をも得ること
ができる。
【００５１】また、本発明に示した磁気記録媒体及びそ
の製造方法を用いることで、容易に優れた特性が得られ
ることから、本発明の媒体を成膜するにあたっては基板
加熱を行なう必要がなくなり、製造プロセスの簡易化と
低コスト化が図れると同時に、従来のＡｌやガラス基板
以外にも、安価なプラスチックを基板として使用するこ
とも可能となる。
の製造方法を用いることで、容易に優れた特性が得られ
ることから、本発明の媒体を成膜するにあたっては基板
加熱を行なう必要がなくなり、製造プロセスの簡易化と
低コスト化が図れると同時に、従来のＡｌやガラス基板
以外にも、安価なプラスチックを基板として使用するこ
とも可能となる。
【００５２】なお、非磁性下地層２の膜厚は、特に制限
されるものではなく、グラニュラー磁性層３の構造制御
効果、生産性、製造コスト等を考慮して、必要十分な膜
厚が要求される。
されるものではなく、グラニュラー磁性層３の構造制御
効果、生産性、製造コスト等を考慮して、必要十分な膜
厚が要求される。
【００５３】［第３の例］本発明の第３の実施の形態
を、図２〜図４に基づいて説明する。なお、前述した各
例と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を
付す。本例では、上記各例に基づいて磁気記録媒体を実
際に作製した例について説明する。
を、図２〜図４に基づいて説明する。なお、前述した各
例と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を
付す。本例では、上記各例に基づいて磁気記録媒体を実
際に作製した例について説明する。
【００５４】（作製例１）非磁性基体１としてポリカー
ボネート樹脂を射出成形した３．５″φディスク状基板
を用い、この基板を洗浄後スパッタ装置内に導入する。
成膜ガスとしては、ＡｒとＫｒ、又は、ＡｒとＸｅの混
合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は３０ｍＴｏｒｒ一定
として、その混合比率を変化させて、Ｒｕからなる非磁
性下地層２の２０ｎｍを形成した。
ボネート樹脂を射出成形した３．５″φディスク状基板
を用い、この基板を洗浄後スパッタ装置内に導入する。
成膜ガスとしては、ＡｒとＫｒ、又は、ＡｒとＸｅの混
合ガスを用い、成膜雰囲気の圧力は３０ｍＴｏｒｒ一定
として、その混合比率を変化させて、Ｒｕからなる非磁
性下地層２の２０ｎｍを形成した。
【００５５】さらに、ＳｉＯ２を１０ｍｏｌ％添加した
ＣｏＣｒ１２Ｐｔ１２ターゲットを用い、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により、Ａｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でグ
ラニュラー磁性層３を１５ｎｍだけ形成する。
ＣｏＣｒ１２Ｐｔ１２ターゲットを用い、ＲＦ（高周
波）スパッタ法により、Ａｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でグ
ラニュラー磁性層３を１５ｎｍだけ形成する。
【００５６】さらに、カーボン保護層４を１０ｎｍ積層
した後、真空中から取り出し、その後、液体潤滑剤５を
１．５ｎｍ塗布して、図１に示すような構成の磁気記録
媒体を作製した。なお、成膜に先立つ基板加熱は行って
いない。
した後、真空中から取り出し、その後、液体潤滑剤５を
１．５ｎｍ塗布して、図１に示すような構成の磁気記録
媒体を作製した。なお、成膜に先立つ基板加熱は行って
いない。
【００５７】図２は、成膜ガスに含まれるＫｒ又はＸｅ
ガスの濃度の変化に対する、ＶＳＭ（振動試料型磁力
計）により測定した、媒体の保磁力Ｈｃの変化を示す。
この図２より、保磁力Ｈｃは、Ｋｒ又はＸｅの添加量の
増加に伴いて向上しており、１０％以上のＫｒ又はＸｅ
の添加が優れた特性を得るために必要であること、また
好ましくは、５０％以上、さらに好ましくは、８０％以
上のＫｒ又はＸｅの添加が好適であることがわかる。
ガスの濃度の変化に対する、ＶＳＭ（振動試料型磁力
計）により測定した、媒体の保磁力Ｈｃの変化を示す。
この図２より、保磁力Ｈｃは、Ｋｒ又はＸｅの添加量の
増加に伴いて向上しており、１０％以上のＫｒ又はＸｅ
の添加が優れた特性を得るために必要であること、また
好ましくは、５０％以上、さらに好ましくは、８０％以
上のＫｒ又はＸｅの添加が好適であることがわかる。
【００５８】図３には、Ｒｕ下地層中に含まれるＡｒ原
子の濃度をオージェ分光法により測定した結果を、図２
と同様に成膜ガス中のＫｒガス、又は、Ｘｅガスの濃度
の変化に対して示す。
子の濃度をオージェ分光法により測定した結果を、図２
と同様に成膜ガス中のＫｒガス、又は、Ｘｅガスの濃度
の変化に対して示す。
【００５９】Ａｒの濃度が１０００ｐｐｍ以下であるこ
とが優れた特性を得るために必要であることがわかる。
とが優れた特性を得るために必要であることがわかる。
【００６０】（作製例２）Ｒｕからなる下地層３０ｎｍ
を成膜する際に、成膜ガスとしては９０％のＫｒを混合
したＡｒガスを用い、その成膜雰囲気の圧力を変化させ
た以外は作製例１と同様にして、図１に示すような構成
の磁気記録媒体を作製した。
を成膜する際に、成膜ガスとしては９０％のＫｒを混合
したＡｒガスを用い、その成膜雰囲気の圧力を変化させ
た以外は作製例１と同様にして、図１に示すような構成
の磁気記録媒体を作製した。
【００６１】図４は、成膜雰囲気の圧力の変化に対す
る、保磁力Ｈｃならびに３００ｋＦＣｌでの記録再生時
の対信号雑音比ＳＮＲの変化を示す。
る、保磁力Ｈｃならびに３００ｋＦＣｌでの記録再生時
の対信号雑音比ＳＮＲの変化を示す。
【００６２】ここで、ＳＮＲの測定は、スピンスタンド
テスターを用い、書込みトラック幅１μｍ、ギャップ長
０．２５μｍ、再生トラック幅０．７μｍ、シールドギ
ャップ長０．１２μｍのＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎ
ｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドを使用して行っ
た。ヘッドの浮上量は約２０ｎｍである。
テスターを用い、書込みトラック幅１μｍ、ギャップ長
０．２５μｍ、再生トラック幅０．７μｍ、シールドギ
ャップ長０．１２μｍのＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎ
ｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドを使用して行っ
た。ヘッドの浮上量は約２０ｎｍである。
【００６３】図４から、保磁力ＨｃおよびＳＮＲは圧力
の上昇に伴い増加し、極大値を示した後低下していくこ
とがわかる。優れた特性を得るためには、その成膜雰囲
気の圧力は３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下であ
ることが必要であることがわかる。
の上昇に伴い増加し、極大値を示した後低下していくこ
とがわかる。優れた特性を得るためには、その成膜雰囲
気の圧力は３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下であ
ることが必要であることがわかる。
【００６４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、非
磁性下地層のスパッタリング成膜時に用いる成膜ガスと
して、少なくとも１種類の不活性ガス、例えば、Ａｒを
用いたり、２種類以上の混合ガスとして、Ａｒと、原子
量および原子半径がＡｒより大きく、かつ、Ａｒと同様
な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含有させることに
よって、非磁性下地層の微細構造が好ましく制御するこ
とができ、これにより、膜中へ取り込まれるＡｒ原子を
１０００ｐｐｍ以下に減少させ、グラニュラー磁性層の
構造制御に適した緻密な膜が形成できる。また、ターゲ
ットに衝突した後反跳して成膜途中の基板に衝突する不
活性ガス原子が少なくなることから、成膜中の薄膜に及
ぼされる衝撃が小さくなり、その構造の制御がさらに容
易になる。
磁性下地層のスパッタリング成膜時に用いる成膜ガスと
して、少なくとも１種類の不活性ガス、例えば、Ａｒを
用いたり、２種類以上の混合ガスとして、Ａｒと、原子
量および原子半径がＡｒより大きく、かつ、Ａｒと同様
な不活性ガスであるＫｒ或いはＸｅを含有させることに
よって、非磁性下地層の微細構造が好ましく制御するこ
とができ、これにより、膜中へ取り込まれるＡｒ原子を
１０００ｐｐｍ以下に減少させ、グラニュラー磁性層の
構造制御に適した緻密な膜が形成できる。また、ターゲ
ットに衝突した後反跳して成膜途中の基板に衝突する不
活性ガス原子が少なくなることから、成膜中の薄膜に及
ぼされる衝撃が小さくなり、その構造の制御がさらに容
易になる。
【００６５】また、本発明によれば、Ｋｒ或いはＸｅを
少なくとも１０％以上含有するガスを成膜雰囲気として
使用することが必要であり、好ましくはＫｒ或いはＸｅ
を少なくとも５０％以上含有するガスを、さらに好まし
くは、Ｋｒ或いはＸｅを少なくとも８０％以上含有する
ガスを用いることによって、グラニュラー磁性層の構造
制御に関して最大の効果が得られる。
少なくとも１０％以上含有するガスを成膜雰囲気として
使用することが必要であり、好ましくはＫｒ或いはＸｅ
を少なくとも５０％以上含有するガスを、さらに好まし
くは、Ｋｒ或いはＸｅを少なくとも８０％以上含有する
ガスを用いることによって、グラニュラー磁性層の構造
制御に関して最大の効果が得られる。
【００６６】さらに、本発明によれば、成膜雰囲気の圧
力を３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下としたの
で、非磁性下地層の微細構造の制御を通して磁性層の微
細構造を好ましく制御し、優れた特性を有する磁気記録
媒体を実現できる。
力を３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒｒ以下としたの
で、非磁性下地層の微細構造の制御を通して磁性層の微
細構造を好ましく制御し、優れた特性を有する磁気記録
媒体を実現できる。
【００６７】さらに、本発明によれば、媒体を成膜する
にあたっては基板加熱を行う必要がなくなり、製造プロ
セスの簡易化および低コスト化が図れると同時に、基板
に安価なプラスチックを使用できる。
にあたっては基板加熱を行う必要がなくなり、製造プロ
セスの簡易化および低コスト化が図れると同時に、基板
に安価なプラスチックを使用できる。
【図１】本発明の第１および第２の実施の形態である、
磁気記録媒体の層構成を示す説明図である。
磁気記録媒体の層構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第３の実施の形態である、非磁性下地
層の成膜時のガスに含まれるＫｒ又はＸｅの濃度に対す
る保磁力Ｈｃの変化を示す説明図である。
層の成膜時のガスに含まれるＫｒ又はＸｅの濃度に対す
る保磁力Ｈｃの変化を示す説明図である。
【図３】非磁性下地層の成膜時のガスに含まれるＫｒま
たはＸｅの濃度に対する下地層中に含有するＡｒ原子の
濃度の変化を示す説明図である。
たはＸｅの濃度に対する下地層中に含有するＡｒ原子の
濃度の変化を示す説明図である。
【図４】非磁性下地層の成膜雰囲気の圧力に対する保磁
力Ｈｃ及びＳＮＲの変化を示す説明図である。
力Ｈｃ及びＳＮＲの変化を示す説明図である。
１ 非磁性基体
２ 非磁性下地層
３ グラニュラー磁性層
４ 保護層
５ 液体潤滑剤層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 清水 貴宏
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
(72)発明者 滝澤 直樹
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
(72)発明者 中村 雅
神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号
富士電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5D006 BB03 BB06 BB07 CA01 CA05
EA03
5D112 AA03 AA05 BB05 BB06 BD03
FA04 FB20
Claims (11)
- 【請求項１】 非磁性基体上に、少なくともＲｕ，Ｏ
ｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁性下地層
と、強磁性を有する結晶粒および該結晶粒を取り巻く非
磁性粒界からなる磁性層とが順次積層されてなる磁気記
録媒体であって、 前記非磁性下地層の成膜時において該膜内に取り込まれ
て残存する所定の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下
させることによって、 前記非磁性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、
前記磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成したことを特徴とする磁気記録媒
体。 - 【請求項２】 前記非磁性下地層の成膜時において該膜
内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度を基
準値以下に低下させることによって、 前記非磁性下地層の結晶粒径をナノメートル単位で制御
して、前記磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細
粒子からなる膜構造に形成したことを特徴とする請求項
１記載の磁気記録媒体。 - 【請求項３】 前記非磁性下地層の成膜時において該膜
内に取り込まれて残存するＡｒガスの濃度を１０００ｐ
ｐｍの基準値以下となるように設定したことを特徴とす
る請求項１又は２記載の磁気記録媒体。 - 【請求項４】 非磁性基体上に、少なくとも、Ｒｕ，Ｏ
ｓ，Ｒｅのうちの１種以上の金属を含む非磁性下地層
と、強磁性を有する結晶粒および該結晶粒を取り巻く非
磁性粒界からなる磁性層とを順次積層する磁気記録媒体
の製造方法であって、 前記非磁性下地層を反応性スパッタリングによって成膜
するに際して、 前記非磁性下地層の成膜時の成膜ガスとして、少なくと
も１種類の不活性ガスを用い、 前記非磁性下地層の成膜時において該膜内に取り込まれ
て残存する所定の不活性ガスの濃度を基準値以下に低下
させることによって、 前記非磁性下地層の結晶粒径を所定の単位で制御して、
前記磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細粒子か
らなる膜構造に形成したことを特徴とする磁気記録媒体
の製造方法。 - 【請求項５】 前記非磁性下地層の成膜時において該膜
内に取り込まれて残存する所定の不活性ガスの濃度を基
準値以下に低下させることによって、 前記非磁性下地層の結晶粒径をナノメートル単位で制御
して、前記磁性層の磁性膜構造制御に適した緻密で微細
粒子からなる膜構造に形成したことを特徴とする請求項
４記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項６】 前記成膜ガスとして、Ａｒガスと、該Ａ
ｒガスよりも原子量および原子半径が大きな不活性ガス
とからなる混合ガスを用い、 前記非磁性下地層の成膜時において該膜内に残存する前
記Ａｒガスの濃度を１０００ｐｐｍ以下の基準値となる
ように設定したことを特徴とする請求項４又は５記載の
磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項７】 前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも１０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行うことを特徴とする請求項４ないし６のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項８】 前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも５０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行うことを特徴とする請求項４ないし６のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項９】 前記非磁性下地層のスパッタリング成膜
を、少なくとも８０％以上のＫｒ又はＸｅを含むガス雰
囲気下で行うことを特徴とする請求項４ないし６のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記非磁性下地層のスパッタリング成
膜時雰囲気の圧力は、３０ｍＴｏｒｒ以上７０ｍＴｏｒ
ｒ以下であることを特徴とする請求項４ないし９のいず
れかに記載の磁気記録媒体の製造方法。 - 【請求項１１】 前記非磁性基体を事前に加熱せずに成
膜プロセスを行うことを特徴とする請求項４ないし１０
のいずれかに記載の磁気記録媒体の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359959A JP2003162811A (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 磁気記録媒体、および、その製造方法 |
| SG200206995A SG118163A1 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-19 | Magnetic recording medium and a method for manufacturing the same |
| US10/303,675 US20030113588A1 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-25 | Magnetic recording medium and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359959A JP2003162811A (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 磁気記録媒体、および、その製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003162811A true JP2003162811A (ja) | 2003-06-06 |
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ID=19170862
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001359959A Withdrawn JP2003162811A (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 磁気記録媒体、および、その製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030113588A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003162811A (ja) |
| SG (1) | SG118163A1 (ja) |
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| KR100647318B1 (ko) * | 2005-02-03 | 2006-11-23 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조방법 |
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