專利名稱：垂直磁記錄介質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及搭載于各種磁記錄裝置上的垂直磁記錄介質。更詳細地說，涉及搭載于用作計算機、AV設備等外部存儲裝置的硬盤驅動器(HDD)上的垂直磁記錄介質。
背景技術：
1997年以后，HDD的記錄密度以年利率60 100%的比例迅速地增加。這種顯著成長的結果是，迄今為止所使用的面內(nèi)記錄方式已接近高密度化的極限。從這種狀況看，近年來，能高密度化的垂直記錄方式備受關注，極大地促進了其研究開發(fā)。而且，白2005年以來，在一部分機型中采用垂直記錄方式的HDD的商品化終于開始。垂直磁記錄介質包含基底層，其至少包含硬質磁性材料的磁記錄層，用于任意選擇性地使磁記錄層在目標的方向取向；保護膜，其保護磁記錄層的表面；和軟磁性材料 的襯里層，其承擔使在向磁記錄層的記錄中使用的磁頭所產(chǎn)生的磁通向磁記錄層集中的作用。為了提高磁記錄介質的信號輸出-噪聲比(S/N)，需要提高磁記錄介質的基本的特性。為了進一步實現(xiàn)高記錄密度化，就要提高被記錄在垂直磁記錄介質的信號的熱穩(wěn)定性。為了提高熱穩(wěn)定性，就要增大磁記錄層的材料的磁各向異性Ku。為了增大磁各向異性，進行了使用以Lltl結構等為代表的磁晶各向異性或利用了多層膜的界面磁各向異性的研究。已經(jīng)提出通過在由Ru等非磁性金屬形成的第一中間層和具有顆粒(granular :粒狀)結構的磁記錄層之間插入用于緩和各層材料的晶格常數(shù)的不適配的第二中間層，使該顆粒結構中的磁性晶粒的易磁化軸取向的技術(例如參照專利文獻I)。在該提案中，優(yōu)選使第二中間層與磁記錄層的磁性晶粒的晶格常數(shù)(a軸和c軸)的不適配、和第一中間層與第二中間層的晶格常數(shù)(a軸和c軸)的不適配為3%以下。另外，作為第二中間層的材料，記載有使用向CoCr中添加了 Nb、Ru、W、Pt等的合金的材料。但是，在為了提高磁記錄介質的性能而減少中間層的膜厚的情況下，需要進一步的改良。另外，提出了如下技術，即，在使用具有反鐵磁性交換耦合結構的磁記錄層的垂直磁記錄介質中，在包含Ru的第一磁記錄層的下面設置具有顆粒結構的非磁性的第二中間層，由不含Ru的CoCr合金形成非磁性粒子,用金屬(Si、Cr、Ti、W等)氧化物形成粒界，由此防止第二中間層以下的結構層所包含的Ru擴散到磁記錄層而打亂磁記錄層的反鐵磁性交換耦合結構(例如，參照專利文獻2)?，F(xiàn)有技術文獻I專利文獻專利文獻I :(日本)特開2002-208126號公報專利文獻2 :(日本)特開2010-27110號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題本發(fā)明目的在于不改變現(xiàn)有的層疊結構就可提高磁記錄層的磁各向異性，從而提高記錄信號的熱穩(wěn)定性。解決問題的方法對上述的問題進行了精心研究，結果發(fā)現(xiàn)通過在中間層中的Ru或者Ru基合金的層和磁記錄層之間導入由CoCrW構成的薄層，能增大作為磁各向異性的指標的頑磁力，完成了本發(fā)明。本發(fā)明的垂直磁記錄介質的特征為具有在非磁性基體上至少依次層疊有中間層、第二基底層和磁記錄層的結構，中間層為Ru或Ru基合金的單一層結構，或者為包含Co和Cr的非磁性合金層與Ru或Ru基合金的層的層疊結構，第二基底層包含30at%以上75at%以下的Co、20at%以上60at%以下的Cr、和0. lat%以上10at%以下的W，第二基底層具有0. Inm以上I. Onrn以下的膜厚。在此，優(yōu)選中間層具有0. Inm以上30nm以下的膜厚。另外，磁記錄層優(yōu)選使用具有在非磁性氧化物或者非磁性氮化物的基質中分散有磁性結晶粒子的顆粒結構的材料而形成。發(fā)明效果
在本發(fā)明的垂直磁記錄介質中，通過在包含Ru或Ru基合金的層的中間層和包含具有特定的組成的CoCrW且具有特定的膜厚的第二中間層的層疊結構上形成有磁記錄層，能夠實現(xiàn)磁記錄層的磁各向異性的提高和垂直磁記錄介質的記錄信號的熱穩(wěn)定性的提高。由此，本發(fā)明的垂直磁記錄介質能夠對應在高密度下的磁記錄。


圖I是用于說明本發(fā)明的垂直磁記錄介質的結構例的截面示意圖；圖2是表示實施例I的第二基底層的膜厚和頑磁力的關系的圖表；圖3是表示實施例4中的第二基底層形成時的氧濃度和頑磁力的關系的圖表符號說明10非磁性基板20軟磁性襯里層30第一基底層40中間層50第二基底層60磁記錄層70保護層80液體潤滑劑層
具體實施例方式本發(fā)明的垂直磁記錄介質具有在非磁性基體上至少依次層疊有中間層、第二基底層和磁記錄層的結構。在此，中間層為Ru或Ru基合金的單一層結構，或者為包含Co和Cr的非磁性合金層與Ru或Ru基合金的層的層疊結構。另外,該第二基底層具有0. Inm以上Inm以下的膜厚，包含30at%Wi 75at%以下的Co、20at %以上60at %以下的Cr、和0. Iat %以上10at%以下的W。本發(fā)明的垂直磁記錄介質任意選擇性地可以在非磁性基體和中間層之間包含軟磁性襯里層、第一基底層等層，也可以在磁記錄層上包含保護層、液體潤滑劑層等層。圖I表示本發(fā)明的垂直磁記錄介質的一個例子。圖I所示的垂直磁記錄介質包含非磁性基體10、軟磁性襯里層20、第一基底層30、中間層40、第二基底層50、磁記錄層60、保護層70和液體潤滑劑層80。作為非磁性基體10，可以使用在該技術中已知的、表面平滑的各種各樣的基體。例如可以使用現(xiàn)有磁記錄介質所使用的、實施了 Nip電鍍的Al合金、強化玻璃、結晶化玻璃等作為非磁性基體10。軟磁性襯里層20為具有使向磁記錄層的記錄時磁頭所產(chǎn)生的磁通向磁記錄層集中的功能的層。軟磁性襯里層20可以使用FeTaC、鋁硅鐵粉(FeSiAl)合金等結晶性材料、或者包含CoZrNb、CoTaZr等Co合金的非晶質材料來形成。軟磁性襯里層20的膜厚的最恰當值根據(jù)記錄所使用的磁頭的結構和特性而進行變化，但從與生產(chǎn)性的平衡方面考慮，優(yōu)選為IOnm以上500nm以下左右。第一基底層30具有對在其上形成的中間層40、第二基底層50和/或磁記錄層60 的晶體取向性、晶體粒徑等進行控制的功能。第一基底層30能夠使用至少包含Ni和Fe的具有面心立方(fee)結構的材料來形成?？紤]到伴隨膜厚的增大的晶體粒徑的增大、和遷移噪聲等磁記錄介質性能，期望第一基底層30具有Inm以上20nm以下、并且優(yōu)選3nm以上IOnm以下的膜厚。中間層40具有與第二基底層50 —起控制在其上形成的磁記錄層60的晶體取向性、晶體粒徑、粒界偏析等的功能。中間層40也可以為單一層或兩層的層疊結構。由單一層構成的中間層40能夠使用Ru基合金來形成,所述Ru基合金由Ru或Ru和選白C、Cu、W、Mo、Cr、Ir、Pt、Re、Rh、Ta、V構成的群中的一種或多種金屬構成。為兩層的層疊結構的中間層由上層和下層構成，所述上層由Ru或前述的Ru基合金形成，所述下層由包含Co和Cr的非磁性合金形成。期望中間層40具有0. Imn以上30nm以下、優(yōu)選Inm以上20nm以下的范圍內(nèi)的膜厚(層疊結構的情況下指總膜厚)。第二基底層50具有控制在其上形成的磁記錄層60的晶體取向性、晶體粒徑、粒界偏析等的功能。第二基底層50使用包含Co、Cr和W的材料形成。該材料以材料中的全原子數(shù)為基準，包含30at %以上75at %以下的Co、20at %以上60at %以下的Cr和0. Iat %以上10att%以下的W。第二基底層50具有0. Inm以上I. Onm以下的膜厚。磁記錄層60能夠使用具有在非磁性氧化物或非磁性氮化物的基質中分散有磁性結晶粒子的顆粒結構磁性材料而形成。磁性結晶粒子包含選自由Co、Ni和Fe構成的群中的至少一種金屬，也可以還包含選自由Cr、Pt、Ta、B、Nb、N和Cu構成的群中的至少一種金屬。磁性結晶粒子能夠使用例如CoPt、CoCrPt、CoCrPtB、CoCrPtTa而形成。另一方面，成為顆粒結構的基質的非磁性氧化物或非磁性氮化物，包含Si02、Ti02、Al203、AlN、Si3N4等。能夠使用的顆粒結構磁性材料，包含 CoPt-SiO2' CoCrPtO, CoCrPt-SiO2, CoCrPt-TiO2, CoCrPt-Al2O3'CoPt-AIN、CoCrPt-Si3N4等,但不限定于此。通過使用顆粒結構磁性材料，能夠促進磁記錄層60內(nèi)的接近的磁性晶粒間的磁分離而能夠實現(xiàn)介質特性的改善(噪聲的降低、SNR的提高、記錄分辨能力的提高等)。磁記錄層60的膜厚不被特別限定。但是，從兼?zhèn)涓呱a(chǎn)性和高記錄密度的觀點出發(fā)，期望磁記錄層60具有30nm以下、優(yōu)選15nm以下的膜厚。保護層70為用于保護處于下面的磁記錄層60以下的各結構層的層。作為保護層70，能夠使用例如以碳為主成分的薄膜。除此以外，可以使用在該技術中作為磁記錄介質保護層用的材料已知的各種薄膜材料，形成保護層70。
液體潤滑劑層80是用于付與記錄/讀出用磁頭浮在磁記錄介質上或接觸磁記錄介質時的潤滑的層。液體潤滑劑層80能夠使用例如全氟聚醚類的液體潤滑劑、或在該技術中已知的各種液體潤滑劑材料而形成。在非磁性基體10上層疊的各層，能夠通過在磁記錄介質領域中通常用的各種成膜技術而形成。在從軟磁性襯里層20到保護層70的各層的形成中，能夠使用例如濺射法(包括DC磁控管濺射法、RF磁控管濺射法等)、真空蒸鍍法等。另外，在以碳為主成分的保護層70的形成中，除前述的方法以外也能夠使用等離子體CVD法。另一方面，在液體潤滑劑層80的形成中，能夠使用例如浸潰法、旋涂法等涂敷技術。實施例
(實施例I)作為非磁性基體10，準備表面平滑的實施了 Nip電鍍的Al基板(富士電機DeviceTechnology公司制S13招基板),將其洗凈。將洗凈后的非磁性基體10導入DC磁控管派射裝置內(nèi)。接著，在壓力0.67Pa的Ar氣中使用Co54Fe9Ta6Zr靶(以全原子為基準，由54at%的Fe、9at%的Ta、6at%的Zr和剩余的Co構成。以下相同)祀，形成膜厚30nm的Co54Fe9Ta6Zr非晶質軟磁性襯里層20。接著，在壓力0. 67Pa的Ar氣中使用Ni20Cr2Si靶形成膜厚6nm的Ni20Cr2Si第一基底層30。所獲得的Ni20Cr2Si膜具有fee結構。繼續(xù)在壓力4. OPa的Ar氣中，使用Ru靶形成膜厚8nm的Ru中間層40。接著，在壓力0. 67Pa的Ar氣中，使用Co26Cr2W靶，形成Co26Cr2W第二基底層50。在此，使第二基底層50的膜厚在從膜厚0. 3nm至I. 5nm的范圍變化。繼續(xù)在壓力5. 3Pa下，使用90 (Col2Crl6Pt)-IOSiO2革巴，形成膜厚5nm的CoCrPt-SiO2磁記錄層60。最后,使用碳祀形成膜厚2. 5nm的碳保護層70,從而獲得垂直磁記錄介質。(實施例2)除在形成第二基底層50時，將靶的組成變更為Co38Cr2W以外，通過與實施例I相同的步驟，制作垂直磁記錄介質。(實施例3)除在形成第二基底層50時，將靶的組成變更為Co42Cr2W以外，通過與實施例I相同的步驟，制作垂直磁記錄介質。(比較例I)除未形成第二基底層4以外，通過與實施例I相同的步驟，制作垂直磁記錄介質。(評價)對于在實施例I和比較例I中獲得的垂直磁記錄介質，使用Kerr效果測定裝置測定頑磁力He。圖2中表示實施例I的第二基底層50的膜厚和所獲得的垂直磁記錄介質的頑磁力He的關系。從圖2可知，與比較例I (膜厚為Onm的情況)比較可知，在實施例I中，在形成了具有0. 5 I. Onm的膜厚的CoCrW第二基底層50的垂直磁記錄介質中，頑磁力He增大17 20% (即，磁記錄層的磁各向異性增大)。另外，頑磁力He不是伴隨第二基底層50的膜厚的增加而單調地增加，而是在膜厚0. 7nm中采用最大值。即，可知在用于實現(xiàn)最大的頑磁力He的第二基底層50的膜厚中存在最佳值。對實施例2和3進行了同樣的研究，結果了解到，和實施例I同樣，在用于實現(xiàn)最大的頑磁力He的第二基底層50的膜厚中存在最佳值。第一表中表示第二基底層50的膜厚的最佳值和最佳膜厚中的頑磁力He。表I第一表
權利要求
1.一種垂直磁記錄介質，其在非磁性基體上依次至少層疊有中間層、第二基底層和磁記錄層，該垂直磁記錄介質的特征在于 該中間層為Ru或Ru基合金的單一層結構，或者為含Co和Cr的非磁性合金層與Ru或者Ru基合金的層的層疊結構， 該第二基底層包含30at %以上75at %以下的Co、20at %以上60at %以下的Cr和0. Iat %以上IOat %以下的W， 該第~■基底層具有0. Inm以上I. Onm以下的I旲厚。
2.如權利要求I所述的垂直磁記錄介質，其特征在于 該中間層具有0. Inm以上30nm以下的膜厚。
3.如權利要求I或2所述的垂直磁記錄介質，其特征在于 所述磁記錄層由具有在非磁性氧化物或非磁性氮化物的基質中分散有磁性結晶粒子的顆粒結構的材料形成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種垂直磁記錄介質，其不改變現(xiàn)有的層疊結構就能夠提高磁記錄層的磁各向異性，從而通過記錄信號的熱穩(wěn)定性。一種垂直磁記錄介質，是在非磁性基體上至少依次層疊有中間層、第二基底層和磁記錄層的垂直記錄介質，其特征在于，中間層為Ru或Ru基合金的單一層結構，或者為含有Co和Cr的非磁性合金層和Ru或者Ru基合金的層的層疊結構，該第二基底層包含30at％以上75at％以下的Co、20at％以上60at％以下的Cr和0.1at％以上10at％以下的W，第二基底層具有0.1nm以上1.0nm以下的膜厚。
文檔編號G11B5/71GK102779532SQ201210055650
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權日2011年5月12日
發(fā)明者穗積康彰 申請人:富士電機株式會社