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      磁記錄介質和磁記錄再生裝置的制作方法

      文檔序號:6747769閱讀:196來源:國知局

      專利名稱::磁記錄介質和磁記錄再生裝置的制作方法
      技術領域
      :本發(fā)明涉及磁記錄介質和使用該磁記錄介質的磁記錄再生裝置。本申請要求基于在2007年8月31日在日本申請的專利申請2007-226399號的優(yōu)先權,其內容援引到本申請中。
      背景技術
      :近年來磁盤裝置、軟性磁盤裝置、磁帶裝置等磁記錄裝置的應用范圍得到顯著增大,在其重要性增加的同時,對于這些裝置中所使用的磁記錄介質,不斷謀求其記錄密度的顯著提高。特別是MR磁頭和PRML技術導入以來,面記錄密度的上升更為激烈,近年來還導入了GMR磁頭、TuMR磁頭等,繼續(xù)以每年3040%的速度增加。這樣一來,對于磁記錄介質,要求今后進一步實現(xiàn)高記錄密度化,為此,要求實現(xiàn)磁記錄層的高頑磁力化和高信號雜音比(SNR)、高分辨力。迄今廣為使用的縱向磁記錄方式中,隨著線記錄密度提高,磁化的遷移區(qū)域鄰接的記錄磁疇之間要減弱相互的磁化的自退磁作用成為支配性的,因此為了避免該現(xiàn)象,需要不斷減薄磁記錄層,提高形狀磁各向異性。而另一方面,若減薄磁記錄層的膜厚,則用于保持磁疇的能壘的大小和熱能的大小接近于相同水平,所記錄的磁化量由于溫度的影響而得到緩和的現(xiàn)象(熱擺現(xiàn)象)不能忽視,可以說這決定了線記錄密度的限度。其中,作為用于縱向磁記錄方式的線記錄密度改良的技術,最近提出了AFC(antiFerromagneticCoup1ing)介質,努力避免在縱向磁記錄中成為問題的熱磁緩和的問題。另外,作為今后用于實現(xiàn)更高的面記錄密度的有力的技術而受到關注的是垂直磁記錄技術。以往的縱向磁記錄方式是使介質在面內方向磁化,而垂直磁記錄方式其特征是在與介質面垂直的方向進行磁化。由此可避免在縱向磁記錄方式中妨礙實現(xiàn)高線記錄密度的自退磁作用的影響,可以認為更適合于高密度記錄。另外可以認為,由于能夠保持一定的磁性層膜厚,因此在縱向磁記錄中成為問題的熱磁緩和的影響也比較小。垂直磁記錄介質,一般是在非磁性基板上以種子層(晶種層;seedlayer)、中間層、磁記錄層、保護層的順序來成膜的。另外,成膜至保護層之后在表面涂布潤滑層的情況較多。另外,很多情況下在種子層之下設有被稱為軟磁性襯里層的磁性膜。中間層出于更加提高磁記錄層的特性的目的而形成。另外可以說種子層在使中間層、磁記錄層的結晶取向整齊的同時,起到控制磁性晶體的形狀的作用。為了制造具有優(yōu)異特性的垂直磁記錄介質,重要的是提高磁記錄層的結晶取向性和使晶體粒徑微細化。即,在垂直磁記錄介質中,很多情況下其磁記錄層可使用Co合金材料,晶體結構采取六方最密結構。六方最密結構的(002)的晶面相對于基板面平行,換言之,晶體c軸軸在垂直的方向盡可能不混亂地排列是重要的。為了盡可能不使磁記錄層的晶體混亂,作為垂直磁記錄介質的中間層,使用了與以往磁記錄層同樣采取六方最密結構結構的Ru。由于在Ru的(002)晶面上磁記錄層的晶3體外延生長,因此可以得到結晶取向好的磁記錄介質(例如參照專利文獻1)。即,由于通過提高Ru中間層的(002)晶面取向度,也提高了磁記錄層的取向,因此為了提高垂直磁記錄介質的記錄密度,需要進行Ru的(002)的改善。但是,如果在非晶的襯里層上直接成膜出Ru,則為了獲得優(yōu)異的結晶取向性,Ru的膜厚變厚,在進行記錄時,非磁性的Ru減弱了作為軟磁性材料的襯里層的來自磁頭的磁通量牽拉。因此,以往在襯里層和Ru中間層之間,插入面心立方結構的(111)晶面取向的種子層(例如,參照專利文獻2)。面心立方結構的種子層即使是5nm左右的薄膜,也可以獲得高的結晶取向性,面心立方結構的種子層上的Ru,在比在襯里層上直接成膜的Ru薄的膜厚下可以獲得高的結晶取向性。但是,為了今后進一步提高記錄密度,需要進一步增強襯里層的來自磁頭的磁通量牽拉。當為了增強磁通量的牽拉而選擇飽和磁化Bs高的材料作為軟磁性材料時,軟磁性材料的一部分進行微晶化,襯里層的表面的凹凸增大,磁記錄層的取向有惡化的傾向。作為增強磁通量的牽拉的另一方法,有時減薄從磁記錄層之下的中間層到種子層的非磁性層膜厚,但是以往使用的面心立方結構的種子層如果為比5nm薄的膜厚,則中間層的取向急劇惡化,因此不能將膜厚降低至5nm以下。在這種狀況中,為了進一步提高記錄密度,要求得到即使是5nm以下的薄膜也能夠某種程度地維持中間層和/或磁記錄層的取向的種子層。另外,提高記錄密度所需的技術是磁記錄層的晶體粒徑的微細化。不限于面心立方結構的種子層,對于以往的結晶性種子層而言,由于在一個種子層的晶粒上,一個中間層的Ru晶粒外延生長,因此作為將磁記錄層和/或中間層的Ru的晶體粒徑微細化的方法之一,可以考慮將種子層的晶體粒徑微細化,另外包括種子層和/或中間層的材料、或者它們的成膜方法在內進行了各種研究,但是不能實現(xiàn)在維持中間層和/或磁記錄層的結晶取向性的狀態(tài)下將種子層的晶體粒徑微細化。作為將種子層上的中間層和/或磁記錄層的晶體粒徑微細化的另一方法,曾報道了在磁記錄層中通常所使用的、使中間層成為由Ru等的晶粒部分和包圍該晶粒部分的氧化物等的晶界部分構成的顆粒結構(例如非專利文獻l)。根據(jù)該方法,如果通過增加氧化物量而使中間層的晶界部分變粗,則相應地晶體粒徑的微細化成為可能。如果進而在中間層上成膜出CoCrPt-Si02之類的氧化物磁性層,則從中間層至磁記錄層顆粒結構連接,可促進磁性晶粒的粒徑微細化和/或氧化物的偏析,可期待通過減少噪音來改善記錄再生特性。但是,這種中間層的顆粒結構化,由于不是種子層的粒徑微細化,因此每單位面積的晶粒數(shù)沒有改變。因此,在今后的更高記錄密度化中,隨著每一比特的面積的減少,一比特內的磁性晶粒數(shù)減少,導致信號的減少。另外,由于氧化物晶界的比例增加,因此磁性晶粒的Co被氧化,擔心信號進一步減少。為了改善與高記錄密度化相對應的記錄再生特性,僅僅進行磁性晶粒的粒徑微細化是不夠的,還需要進行磁性晶粒的高密度化。另外,在專利文獻3中記載了能夠制造通過由從基板側起的hep或fee結構的層、hep結構的層構成取向調整層,并使其間的Ru接觸角為50120度,由此垂直磁性層的晶體結構特別是六方最密結構的c軸在相對于基板面角度分散極小的狀態(tài)取向,并且構成垂直磁性層的晶粒的平均粒徑極微細的高記錄密度特性優(yōu)異的垂直磁記錄介質。但是,為了今后提高記錄再生特性,需要得到進而兼?zhèn)浯判跃Я5木w粒徑微細化和高密度化,并且即使減薄中間層種子層的非磁性層的膜厚也維持磁記錄層的垂直取向性的記錄再生特性優(yōu)異的垂直磁記錄介質。希望得到能夠解決該問題且容易制造的垂直磁記錄介質。專利文獻1:特開2001-6158號公報專利文獻2:特開2005-190517號公報專利文獻3:特開2006-155865號公報非專利文獻1:應用物理雜志(APPLIEDPHYSICSLETTERS)vol.89,pp.162504
      發(fā)明內容本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,其目的在于提供在維持磁記錄層的垂直取向性的狀態(tài)下,兼?zhèn)浯判跃Я5木w粒徑微細化和高密度化,從而能夠進行高密度的信息記錄再生的磁記錄介質、其制造方法以及磁記錄再生裝置。為了達到上述目的,本發(fā)明如下所示。(1)—種磁記錄介質,是在非磁性基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記錄層、保護層的垂直磁記錄介質,其特征在于,取向控制層由兩層以上構成,包含從基板側起的種子層、中間層,種子層為非晶結構,中間層材料相對于種子層材料的接觸角在10度100度的范圍內。(2)根據(jù)(1)所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的至少一層采取六方最密結構或面心立方結構,并且其晶粒利用氧化物、氮化物或空隙與周圍的晶粒分離著。(3)根據(jù)(1)或(2)所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的至少一層利用采取六方最密結構的晶粒和由選自Al、B、Bi、Ca、Cr、Fe、Hf、Mg、Mo、Nb、Ru、Si、Ta、Ti、W或Zr中的至少一種元素的氧化物形成的晶界形成了顆粒結構。(4)根據(jù)(1)(3)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層具有在空間群中被分類為體心立方結構的組成,并且在10nm的薄膜區(qū)域中是非晶結構。(5)根據(jù)(1)(4)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層的膜厚為0.5nm10nm的范圍內。(6)根據(jù)(1)(5)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的平均晶體粒徑為lnm7nm的范圍內。(7)根據(jù)(1)(6)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層是含有Cr和Mn的合金材料,Cr的含有率為30原子%70原子%的范圍內。(8)根據(jù)(1)(6)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層是含有Cr和Ti的合金材料,Cr的含有率為30原子%75原子%的范圍內。(9)根據(jù)(1)(6)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層是含有Cr和Fe的合金材料,Cr的含有率為35原子%65原子%的范圍內。(10)根據(jù)(1)(6)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述種子層是含有Ta的合金材料,Ta的含有率為70原子%以上。(11)根據(jù)(1)(10)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的至少一層由Ru、Re或其合金材料形成,并具有六方最密結構。(12)根據(jù)(1)(11)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的至少一層,以具有面心立方結構的元素群中的至少一種為主成分,由其與選自具有體心立方5結構的元素群中的元素的合金材料形成,同時具有進行(111)晶面取向的晶體結構和由面心立方結構與體心立方結構的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷;堆垛層錯)。(13)根據(jù)(1)(12)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述中間層的至少一層,以具有面心立方結構的元素群中的至少一種為主成分,由其與選自具有六方最密結構的元素群中的元素的合金材料形成,同時具有進行(111)晶面取向的晶體結構和由面心立方結構與六方最密結構的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)。(14)根據(jù)(1)(13)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,上述磁記錄層的至少一層采取由鐵磁性的晶粒和非磁性的氧化物晶界構成的顆粒結構。(15)根據(jù)(1)(14)的任一項所述的磁記錄介質,其特征在于,構成上述襯里層的軟磁性膜為非晶結構。(16)—種磁記錄再生裝置,是具有磁記錄介質和在該磁記錄介質上記錄再生信息的磁頭的磁記錄再生裝置,其特征在于,磁記錄介質是(1)(15)的任一項所述的磁記錄介質。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供磁記錄層的晶體結構特別是六方最密結構的晶體c軸在相對于基板面角度分散小的狀態(tài)下進行取向、并且構成磁記錄層的晶粒為高密度,并且平均粒徑極微細的高記錄密度特性優(yōu)異的垂直磁記錄介質。圖1是表示本申請發(fā)明的垂直磁記錄介質的剖面圖。圖2是表示本發(fā)明的垂直磁記錄再生裝置的結構的圖。附圖標記說明1非磁性基板2軟磁性襯里層3取向控制層4種子層5第一中間層6第二中間層7磁記錄層100磁記錄介質101介質驅動部102磁頭103磁頭驅動部104記錄再生信號系統(tǒng)具體實施例方式本發(fā)明的垂直磁記錄介質100如圖1所示,是在非磁性基板1上至少具有軟磁性襯里層2、構成控制緊上方的膜的取向性的取向控制層3的種子層4和第一中間層5、第二中間層6、易磁化軸(晶體c軸)相對于基板主要垂直地取向的磁記錄層7、保護層的垂直磁記錄介質,取向控制層由多層構成。另外,這些取向控制層在可期待今后進一步提高記錄密度的ECC介質、離散磁道介質、圖案介質之類的新的垂直記錄介質中也可應用。作為在本發(fā)明的磁記錄介質中使用的非磁性基板,可以使用以A1為主成分的例如Al-Mg合金等的Al合金基板、由通常的鈉玻璃(sodaglass)、鋁硅酸鹽系玻璃、非晶玻璃類、硅、鈦、陶瓷、藍寶石、石英、各種樹脂形成的基板等,只要是非磁性基板就可以使用任意的基板。其中,使用A1合金基板、和結晶化玻璃、非晶玻璃等的玻璃制基板的情況較多。在玻璃基板的情況下,優(yōu)選鏡面拋光基板、如Ra〈lA那樣的低Ra基板等。如果為輕度,則也可以帶有紋理(texture)。在磁盤的制造工序中,首先通常進行基板的洗滌和干燥,在本發(fā)明中,從確保各層的粘附性的觀點考慮,也優(yōu)選在其形成前進行洗滌、干燥。關于洗滌,不僅包括水洗滌,還包括通過腐蝕(反濺射)進行的洗滌。另外,基板尺寸也沒有特別的限定。接著對垂直磁記錄介質的各層進行說明。軟磁性襯里層被設置于較多的垂直磁記錄介質中。在向介質記錄信號時,起著引導來自磁頭的記錄磁場,并對磁記錄層高效率地施加記錄磁場的垂直成分的作用。作為材料,只要是FeCo系合金、CoZrNb系合金、CoTaZr系合金等所謂的具有軟磁性特性的材料就可以使用。軟磁性襯里層特別優(yōu)選為非晶結構。這是因為通過使其為非晶結構,可防止表面粗糙度(Ra)增大,并降低磁頭的浮起量,能夠進一步高記錄密度化的緣故。另外,不僅這些軟磁性層單層的場合,在兩層之間夾入Ru等的極薄的非磁性薄膜,在軟磁性層間具有AFC的層也被較多地使用。襯里層的總膜厚為20nm120nm左右,但可根據(jù)記錄再生特性與寫入(OW;overwrite)特性的平衡來適當確定。在本發(fā)明中,在軟磁性襯里層之上設置控制緊上方的膜的取向性的取向控制層。取向控制層由多個層構成,從基板側起依次稱為種子層、中間層。在本發(fā)明中,通過考慮中間層材料對于非晶的種子層的潤濕性,來實現(xiàn)中間層的平均晶體粒徑為7nm以下的微細化。在此,所謂平均晶體粒徑,是用在通過例如透過型電子顯微鏡(TEM)等觀察膜的晶體形狀時,統(tǒng)計性地處理明了地分離而觀察到的晶體的直徑,從而求出的平均的直徑值來進行評價的。另外,為了在非晶的種子層上中間層晶體維持微細的晶體粒徑而生長,優(yōu)選種子層上的中間層的潤濕性不太好。作為評價潤濕性的指標,一般為接觸角。所謂接觸角,是由在將熔融了的中間層材料滴加到種子層所使用的材料的固體上時所形成的對于固體面的切線角度進行評價的量,潤濕性差表示接觸角大的狀態(tài)。即,如果使用中間層材料相對于種子層材料的潤濕性差的材料,則中間層沉積到種子層上時,容易形成微細的晶粒。尤其是在本發(fā)明中,優(yōu)選是接觸角處在10度100度的范圍內的種子層和中間層材料的組合。另外,作為構成種子層的材料,優(yōu)選使用熔點為80(TC以上的材料。在本發(fā)明中規(guī)定的接觸角(9)可以使用數(shù)據(jù)手冊(databook)等中記載的值,但可以由以下的式子算出。9=arcc。s{(Ysx_YSLX—Y)/YLY}其中,Y/表示種子層材料的表面自由能,Y^表示中間層材料的表面自由能,YaX—Y表示種子層材料和中間層材料之間的界面能。在本發(fā)明中,作為非晶種子層的材料選擇的指針,除了中間層材料的潤濕性以外,中間層晶體的取向性對種子層膜厚的依賴性也很重要。已知在非晶種子層材料的情況下,通過加厚種子層的膜厚,種子層的表面凹凸變小,中間層晶體的取向性改善。但是,為了提高記錄再生特性,需要在記錄時盡可能將來自磁頭的磁通量導入磁記錄層中,如果非磁性的種子層的膜厚加厚,則磁記錄層和作為軟磁性材料的襯里層的距離拉開,磁通量的導入減弱。因此作為本發(fā)明的非晶層,優(yōu)選在5nm以下的低膜厚下也能夠維持中間層的結晶取向性。具體地講,優(yōu)選已知是具有在空間群中被分類為體心立方結構的組成,并且在10nm左右的薄膜區(qū)域為非晶材料的Cr-Ti、Cr-Mn、Cr-Fe合金、Ta合金。作為本發(fā)明的中間層,不僅具有六方最密結構的Ru、Re或其合金材料,即使對于同時具有進行(111)結晶取向的晶體結構、和由面心立方結構與體心立方結構、或面心立方結構與六方最密結構的混合而引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)的合金材料,也形成微細的晶粒。在中間層之上層疊的磁記錄層的結晶取向性可由中間層的結晶取向性大致確定,因此該中間層的取向控制在垂直磁記錄介質的制造上是極為重要的。在中間層材料相對于種子層材料的潤濕性不太好時,為了提高中間層的結晶取向,優(yōu)選在中間層的初期生長部成膜時的氣壓低。但是,種子層晶體上的多個的中間層晶體,如果在低氣壓成膜的狀態(tài)下繼續(xù)膜生長,則在膜生長的途中,引起晶粒彼此的合體。在合體了的中間層晶體上,磁記錄層晶體由于1個晶體外延生長,因此晶體粒徑會增大至合體了的中間層晶體粒徑的程度。因此,在本發(fā)明中,將中間層從基板側開始依次設為第一中間層、第二中間層,至少設置兩層的中間層。本發(fā)明的第一中間層,為了提高中間層的結晶取向性,設為低氣壓成膜,優(yōu)選在l(Pa)以下。另外,為了結晶取向性的提高和抑制晶粒彼此合體,第一中間層的膜厚優(yōu)選為lnm15nm,更優(yōu)選為5nm10nm。本發(fā)明的第二中間層由于在其上成膜的磁記錄層外延生長,因此采取六方最密結構或面心立方結構。另外,由于通過高氣壓成膜,在晶粒間產(chǎn)生空隙,從而抑制晶粒彼此合體,因此成膜氣壓優(yōu)選在1.5Pa以上,更優(yōu)選在3Pa以上。另外,在將晶粒的周圍由氧化物和/或氮化物的晶界包圍的場合,不僅可以抑制晶粒彼此合體,通過使晶界寬度增厚,還可以使晶粒微細化。在本發(fā)明中,通過抑制中間層的晶粒彼此的合體,在l個中間層晶粒上,l個磁記錄層晶粒進行外延生長,從而兼?zhèn)浯庞涗泴拥慕Y晶高密度化和粒徑微細化。在本發(fā)明中,第二中間層也可以為Ru、Re或它們的合金的薄膜的疊層體,中間層的至少一層優(yōu)選進行著六方最密結構的(002)晶面取向。在垂直磁記錄介質中,較多情況下,該磁記錄層的晶體結構采取六方最密結構,但其(002)晶面相對于基板面平行,換言之,晶體c軸軸盡可能在垂直的方向不混亂而排列是重要的。作為其評價方法,可以使用搖擺曲線(rockingcurve)的半值寬。首先,將在基板上成膜出的膜置于X射線衍射裝置中,分析相對于基板面平行的晶面。試樣中含有如上述中間層和/或磁記錄層那樣采取六方最密結構的膜時,可觀測到與該晶面對應的衍射峰。使用了Co系合金的垂直磁記錄介質的情況下,六方最密結構的c軸方向進行與基板面垂直的取向,因此將觀測到與(002)面對應的峰。接著,在維持衍射該(002)面的布拉格角的狀態(tài)下使光學系統(tǒng)相對于基板面搖擺。此時,相對于將光學系統(tǒng)傾斜的角度繪制(002)面的衍射強度時,可以描繪一個折射峰。將其稱為搖擺曲線。此時,(002)晶面相對于基板面極好地平行一致的場合,可以得到銳利的形狀的搖擺曲線,但相反地,(002)晶面的方向較寬地分散時,可以得到寬的曲線。于是,將搖擺曲線的半值寬A950作為垂直磁記錄介質的結晶取向良否的指標使用的情況較多。根據(jù)本發(fā)明,可以容易地制作該A950小的垂直磁記錄介質。磁記錄層按照字面意思是實際進行信號記錄的層。作為材料,CoCr、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtB-X、CoCrPtB+Y、CoCrPt-0、CoCrPtRu-O、CoCrPt_Si02、CoCrPt_Cr203、CoCrPt-Ti02、CoCrPt-Zr02、CoCrPt_Nb205、CoCrPt_Ta205、CoCrPt_B203、CoCrPt_W02、CoCrPt-W03、CoCrPt-RU02等的Co系合金薄膜被使用的情況較多。特別是使用氧化物磁性層的場合,通過氧化物包圍磁性Co晶粒的周圍,并且采取顆粒(gra皿lar)結構,Co晶粒彼此的磁相互作用減弱,噪聲減少。最終該層的晶體結構、磁性質決定記錄再生特性。以上各層的成膜通常可以使用DC磁控濺射法或RF濺射法。也可以使用RF偏壓、DC偏壓、脈沖DC、脈沖DC偏壓、02氣、1120氣』2氣為氣。此時的濺射氣體壓力可根據(jù)各個層來適當確定以使得特性達到最佳,但一般控制在O.130Pa左右的范圍??唇橘|的性能來調整。保護層是從由于磁頭與介質的接觸所導致的損傷來考慮用于保護介質的層,可以使用碳膜、SiOj莫等,但多數(shù)場合使用碳膜。膜的形成可以使用濺射法、等離子體CVD法等,但近年來較多地使用等離子體CVD法。還可以使用磁控等離子體CVD法。膜厚為lnm10nm左右,優(yōu)選為26nm左右,進一步優(yōu)選為24nm。圖2是表示使用了上述垂直磁記錄介質的垂直磁記錄再生裝置的一例的圖。圖2所示的磁記錄再生裝置具備磁記錄介質100、使磁記錄介質100旋轉驅動的介質驅動部101、對磁記錄介質100記錄再生信息的磁頭102、使該磁頭102相對于磁記錄介質100進行相對運動的磁頭驅動部103和記錄再生信號處理系統(tǒng)104從而構成。記錄再生信號處理系統(tǒng)104,能夠處理從外部輸入的數(shù)據(jù),將記錄信號送至磁頭102,處理來自磁頭102的再生信號,將數(shù)據(jù)送至外部。本發(fā)明的磁記錄再生裝置中所用的磁頭102,可以使用不僅具有利用各向異性磁阻效應(AMR)的MR(MagnetoResisTance)元件,還有利用巨大磁阻效應(GMR)的GMR元件、利用隧道效應的TuMR元件等作為再生元件的、適于更高記錄密度的磁頭。實施例以下示出實施例具體說明本發(fā)明。(實施例1、比較例1)將放置了HD用玻璃基板的真空室預先進行真空排氣至1.0X10—5Pa以下。接著,在該基板上使用濺射法在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成50nm厚的軟磁性襯里層ColOTa5Zr。接著,在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中,分別以5nm厚形成Cr40Ti、Cr50Ti、Cr60Ti、Cr40Mn、Cr50Mn、Cr60Mn、Cr70Mn、Cr40Fe、Cr50Fe、Cr60Fe、Ta20Cr(原子%)的膜來作為種子層、進而形成Ru膜來作為第一中間層(實施例1-111)。在氣壓為5Pa的Ar氣氛中分別形成15nm厚的Ru-3(Cr203)(摩爾X)膜來作為第二中間層。作為比較例,在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成5nm厚的Cr、Cr20Ti、Cr80Ti、Ti、Cr20Mn、Cr80Mn、Mn、Cr20Fe、Cr80Fe、Fe膜來作為種子層(比較例1_110)。進而,在與實施例相同的條件下成膜出中間層l和中間層2。另外,形成91(Col5Crl5Pt)-9(Si02)(摩爾%)膜來作為作為磁記錄層,并且形成9C膜來作為保護層,制成為垂直磁記錄介質。對于所得到的垂直磁記錄介質(實施例l-ll和比較例1-110),涂布潤滑劑,使用美國GUZIK公司制的讀寫分析器1632以及轉臺S1701MP,進行了記錄再生特性的評價。然后,利用Kerr測定裝置進行了靜磁特性的評價。另外,為了調查磁記錄層的Co系合金的結晶取向性,利用X射線衍射裝置進行了磁性層的搖擺曲線測定。根據(jù)各自的測定,對于實施例和比較例,高信號雜音比SNR、頑磁力Hc、Ae50、Co平均晶體粒徑的結果在表l中一并示出。任一參數(shù)都是在評價垂直磁記錄介質的性能時廣泛使用的指標。根據(jù)表l,在實施例1所使用的各種子層上,中間層的Ru進行著(002)晶面取向,因此在該中間層的緊上方成膜出的磁記錄層也維持(002)晶面取向性而外延生長,結果獲得了A950較小的值。另外認為,由于作為中間層的Ru的潤濕性不好,因此也能夠控制粒徑,因此顯示出高的SNR。另一方面,對于比較例的種子層,Cr>80原子%時,種子層進行著體心立方結構的(110)晶面取向,因此Ru不是進行(002)晶面取向而是進行(101)晶面取向,磁記錄層的A950不能進行評價。當然,SNR也只獲得了較低的結果。對于Ti>80原子%,由于進行著六方最密結構的(002)晶面取向,因此中間層和磁記錄層也進行了(002)晶面取向而外延生長,但為了獲得與使用非晶種子層的情況同等的磁記錄層結晶取向性,需要Ti合金為10nm以上的膜厚。但是,如果加厚種子層的膜厚,則相應地在記錄寫入時來自磁頭的磁通量導入減弱,因此SNR值降低。對于Mn>80原子%,由于進行微晶化、表面凹凸大,因此Ru不能取向。對于Fe>80原子X,與Cr同樣進行(110)晶面取向,并且Fe的磁距形成噪聲,因此取向、SNR都惡化。[OOSS](實施例2、比較例2)與實施例1同樣地,在玻璃基板上成膜出軟磁性層。在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成5nm厚的Cr50Ti、Cr50Mn、Cr50Fe膜來作為種子層,(實施例2-13)。另外,作為比較例,在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成5nm厚的Ni、Pt、Mg膜來作為種子層(比較例2_13)。接著,在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成10nm厚的Ru膜來作為第一中間層、形成10nm厚的Ru-8Ti02(摩爾X)來作為第二中間層。進而,形成91(Col5Crl5Pt)-9(Si02)膜來作為磁記錄層、形成碳膜來作為保護層,制成為垂直磁記錄介質。對于實施例、比較例,根據(jù)Guzik測定求出高信號雜音比(SNR)和寫入能力(0W),根據(jù)Kerr測定求出頑磁力(Hc),根據(jù)X射線衍射測定求出A950。進而,使用磁記錄層的平面TEM圖像,進行了磁記錄層的Co系合金的晶體粒徑測定。各個結果在表1的一并示出。根據(jù)表1,當為作為面心立方結構的晶體的Ni或Pt種子層時,雖然結晶取向性優(yōu)異,但由于不能進行粒徑控制,因此與實施例相比,SNR顯示出較低的值。作為六方最密結構的晶體的Mg種子層,由于Ru的潤濕性差,因此雖然可以進行粒徑控制,但由于Mg的(002)結晶取向性在膜厚5nm時不充分,因此SNR降低。實施例和Mg種子層的頑磁力,相比于Ni或Pt種子層較低是由于磁記錄層的晶體粒徑已微細化,因此容易受到熱擺的影響,顯示出比實際的頑磁力低的值。(實施例3、比較例3)在玻璃基板上,形成90(Fe30Co)5Ta5Zr膜來作為軟磁性層。以膜厚5nm和3nm10分別在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成Cr50Ti、Cr50Mn、Cr50Fe膜來作為種子層(實施例3-16)。另外,作為比較例,以膜厚5nm和3nm分別在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成Ni、Pt、Mg膜來作為種子層(比較例3-16)。接著,與實施例2同樣地,在氣壓為0.6Pa的Ar氣氛中形成10nm厚的Ru膜來作為第一中間層、形成10nm厚的Ru-8Ti02(摩爾X)來作為第二中間層。進而,形成91(Col5Crl5Pt)-9(Si02)膜來作為磁記錄層、形成碳膜來作為保護層,制成為垂直磁記錄介質。對于實施例、比較例,求出SNR、0W、Hc、Ae50、磁記錄層的Co系合金的晶體粒徑一并示于表l中。在實施例3中,將實施例2中的軟磁性襯里層的材料由ColOTa5Zr改變?yōu)?0(Fe30Co)5Ta5Zr。通過添加飽和磁化Bs高的Fe元素,降低非磁性元素Ta組分,襯里層的飽和磁化增加,寫入能力提高。但是,膜的非晶性惡化,一部分結晶化,由此表面凹凸增大。由此,對于Ni、Pt、Mg等的結晶性種子層而言,當膜厚為5nm時,種子層本身的取向性惡化,因此盡管由于襯里層的Bs增加而引起寫入能力提高,但是SNR與比較例2相比惡化。如果使種子層的膜厚更薄,則OW改善,但取向性惡化,SNR最終也降低。與此相對,對于非晶種子層的實施例而言,即使將種子層的膜厚降低至3nm,也維持了Ru和/或Co合金的取向性,寫入能力提高,SNR得到改善。11表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>每s廿,10/12X<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上"和"以下"均包括本數(shù)c權利要求一種磁記錄介質,是在非磁性基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記錄層和保護層的垂直磁記錄介質,其特征在于,取向控制層由兩層以上構成,包含從基板側起的種子層、中間層,種子層為非晶結構,中間層材料相對于種子層材料的接觸角在10度~100度的范圍內。2.根據(jù)權利要求1所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的至少一層采取六方最密結構或面心立方結構,并且其晶粒利用氧化物、氮化物或空隙與周圍的晶粒分離著。3.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的至少一層利用采取六方最密結構的晶粒和由選自Al、B、Bi、Ca、Cr、Fe、Hf、Mg、Mo、Nb、Ru、Si、Ta、Ti、W或Zr中的至少一種元素的氧化物形成的晶界形成了顆粒結構。4.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層具有在空間群中被分類為體心立方結構的組成,并且在10nm的薄膜區(qū)域中是非晶結構。5.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層的膜厚為0.5nm10nm的范圍內。6.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的平均晶體粒徑為lnm7nm的范圍內。7.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層是含有Cr和Mn的合金材料,Cr的含有率為30原子%70原子%的范圍內。8.根據(jù)權利要求l或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層是含有Cr和Ti的合金材料,Cr的含有率為30原子%75原子%的范圍內。9.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層是含有Cr和Fe的合金材料,Cr的含有率為35原子%65原子%的范圍內。10.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述種子層是含有Ta的合金材料,Ta的含有率為70原子%以上。11.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的至少一層由Ru、Re或其合金材料形成,并具有六方最密結構。12.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的至少一層,以具有面心立方結構的元素群中的至少一種為主成分,由其與選自具有體心立方結構的元素群中的元素的合金材料形成,同時具有進行(111)晶面取向的晶體結構和由面心立方結構與體心立方結構的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)。13.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述中間層的至少一層,以具有面心立方結構的元素群中的至少一種為主成分,由其與選自具有六方最密結構的元素群中的元素的合金材料形成,同時具有進行(111)晶面取向的晶體結構和由面心立方結構與六方最密結構的混合所引起的層狀不規(guī)整晶格(層積缺陷)。14.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,所述磁記錄層的至少一層采取由鐵磁性的晶粒和非磁性的氧化物晶界構成的顆粒結構。15.根據(jù)權利要求1或2所述的磁記錄介質,其特征在于,構成所述襯里層的軟磁性膜為非晶結構。16.—種磁記錄再生裝置,是具有磁記錄介質和在該磁記錄介質上記錄再生信息的磁頭的磁記錄再生裝置,其特征在于,磁記錄介質是權利要求1或2所述的磁記錄介質。全文摘要本發(fā)明提供兼?zhèn)浯判跃Я5牧轿⒓毣透呙芏然?,并且即使減薄中間層~種子層的非磁性層的膜厚也能夠保持磁記錄層的垂直取向性從而能夠進行高密度的信息記錄再生的磁記錄介質、其制造方法以及磁記錄再生裝置。所述的磁記錄介質是在非磁性基板上至少具有襯里層和取向控制層、磁記錄層、保護層的垂直磁記錄介質,取向控制層由多層構成,包括從基板側起的種子層和中間層,作為種子層和中間層的材料,選用中間層材料相對于非晶的種子層材料的接觸角在10度~100度的范圍的材料。文檔編號G11B5/738GK101785052SQ200880104378公開日2010年7月21日申請日期2008年8月25日優(yōu)先權日2007年8月31日發(fā)明者佐佐木有三,小松田辰,橋本篤志,黑川剛平申請人:昭和電工株式會社
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