專利名稱：垂直磁記錄介質(zhì)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及搭載于各種磁記錄裝置中的垂直磁記錄介質(zhì)。更詳細(xì)而言，涉及搭載于用作計(jì)算機(jī)、AV設(shè)備等的外部存儲(chǔ)裝置的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的能夠?qū)崿F(xiàn)高密度磁記錄的垂直磁記錄介質(zhì)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，用作硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(HDD)的磁記錄介質(zhì)，采用垂直磁記錄方式作為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)磁記錄的高密度化的技術(shù)。其層結(jié)構(gòu)為例如在非磁性基體上依次疊層基底層、磁記錄層、保護(hù)膜、液體潤(rùn)滑層而形成。垂直磁記錄方式中，垂直磁記錄介質(zhì)中所記錄的記錄位(recorded bits),因鄰接的記錄位的反磁場(chǎng)的影響,具有越是高記錄密度、剩余磁化強(qiáng)度的大小越穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)果，垂直磁記錄介質(zhì)也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的耐熱波動(dòng)性。于是，研究了各種使垂直磁記錄介質(zhì)的記錄密度進(jìn)一步高密度化的方法。例如在被稱為雙層垂直磁記錄介質(zhì)的方法中，使用在基底層與基板之間具有軟磁襯里層的介質(zhì)。在雙層垂直磁記錄介質(zhì)中，由于軟磁襯里層使從磁頭產(chǎn)生的磁場(chǎng)急劇地集中，所以磁場(chǎng)梯度減小，減少了信號(hào)的寫(xiě)入擴(kuò)散的影響(例如，參照《垂直磁気記録O最新技術(shù)》(垂直磁記錄的最新技術(shù))中村廣久主編CMC Publishing C0., LTD.出版(2007)第127-131頁(yè)(非專利文獻(xiàn)I)等)。此外，為了實(shí)現(xiàn)垂直磁記錄介質(zhì)的進(jìn)一步的高記錄密度，研究了磁性晶粒的細(xì)微化、其分離性的提高、以及作為磁性層的易磁化軸的c軸的取向分散△ Θ 50的減少等，提出了以下所示的具有各種層結(jié)構(gòu)的垂直磁記錄介質(zhì)。例如，日本特開(kāi)2008-34060號(hào)公報(bào)公開(kāi)了包括軟磁襯里層、以NiCr、NiCu為主要成分的具有fee結(jié)構(gòu)的取向控制基底層和包含具有hep結(jié)構(gòu)的垂直磁化膜的記錄層的垂直記錄介質(zhì)(參照專利文獻(xiàn)I) 。此外，日本特開(kāi)2008-34060號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了在取向控制基底層中進(jìn)一步添加Fe、Al、Rh、Pd、Ag、Pt和Au中的至少一種,在取向控制基底層的下側(cè)使用以Ta、W、Mo中的至少一種為主要成分的非磁性非晶層，以及，在取向控制基底層與記錄層之間使用包含Ru合金或Ti中的一種的取向控制中間層。此外在日本特開(kāi)2010-44842號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了在基板上至少具有襯里層、取向控制層、磁記錄層和保護(hù)層的磁記錄介質(zhì)，其中，取向控制層具有至少具有籽晶層(seedlayer)和中間層的疊層結(jié)構(gòu)，籽晶層配置在比中間層更靠基板一側(cè)，并且籽晶層中具有以Cu為主要成分的Cu-Ti合金層(參照專利文獻(xiàn)2)。此外公開(kāi)了中間層以含有RiuRe或它們的合金中的至少任何一種的合金材料為主要材料，并具有hep結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，公開(kāi)了通過(guò)使中間層雙層化而同時(shí)實(shí)現(xiàn)晶體取向和細(xì)微化。日本特開(kāi)2002-358617號(hào)公報(bào)公開(kāi)了在非磁性基體上依次具有基底層、磁記錄層、保護(hù)層、液體潤(rùn)滑層的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于基底層含有非磁性NiFeCr (參照專利文獻(xiàn)3)。進(jìn)而，記載了在基底層與磁記錄層之間，包括含有CoCr、CoCrB、Ru、Pd的非磁性材料中的任意材料的中間層。
此外，日本特開(kāi)2003-168207號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了在非磁性基體上依次具有軟磁襯里層、中間層、CoCr類合金層的磁性層、保護(hù)層和液體潤(rùn)滑層的垂直磁記錄介質(zhì)，磁性層包括顆粒(granular)結(jié)構(gòu)的第一磁性層和非顆粒結(jié)構(gòu)的第二磁性層(參照專利文獻(xiàn)4)。進(jìn)而，中間層由具有hep結(jié)構(gòu)的含有T1、Re、Ru、Os中的至少一種金屬的合金構(gòu)成。日本特開(kāi)2005-196898號(hào)公報(bào)公開(kāi)了在非磁性基體上依次疊層有籽晶層、基底層、磁記錄層和被覆層的垂直磁記錄介質(zhì)，磁記錄層具有由不同材料構(gòu)成的磁性層疊層而成的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)5)。此外分別公開(kāi)了使用NiFe合金或?qū)iFe至少添加了 B、S1、Nb、Mo中的任何一種的合金、或者使用Co或?qū)o至少添加了 B、S1、Nb、Mo、Fe、Ni中的任何一種的合金作為籽晶層，而且公開(kāi)了例如使用T1、Zr、Ru、Zn、Tc、Re等hep結(jié)構(gòu)的金屬、或Cu、Rh、Pd、Ag、Ir、Pt、Au、N1、Co等f(wàn)ee結(jié)構(gòu)的金屬作為基底層。在日本特開(kāi)2006-277950號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了在非磁性基體上依次疊層有軟磁襯里層、中間層、CoCr類合金層的磁性層、保護(hù)層和液體潤(rùn)滑劑層的垂直磁記錄介質(zhì)，其中，磁性層包括顆粒結(jié)構(gòu)的第一磁性層和非顆粒結(jié)構(gòu)的第二磁性層(參照專利文獻(xiàn)6)。此外，公開(kāi)了中間層包含具有hep晶體結(jié)構(gòu)的T1、Re、Ru、0s中的任意金屬、或含有T1、Re、Ru、0s中至少一種金屬的合金。在日本特開(kāi)2008-84413號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了在基板上具有軟磁襯里層、FeCoB籽晶層、fee結(jié)構(gòu)的晶體取向控制層、非磁性基底層和磁記錄層的磁記錄介質(zhì)，該晶體取向控制層由含有N1、Fe、Co、Cu、Rh、Ir、Pd、Pt、Al、Au和Ag中至少一種元素的合金形成(參照專利文獻(xiàn)7)。在日本特許第4224804號(hào)公報(bào)中，還公開(kāi)了在非磁性基體上依次至少疊層有基底層、磁記錄層、保護(hù)膜和液體潤(rùn)滑材料層的垂直磁記錄介質(zhì)的制造方法，其中，在包含Ru或Ruff > RuTi > RuAl > RuCu> RuSi > RuC> RuB> RuCoCr等至少含有Ru的合金的基底層下方,進(jìn)一步設(shè)置NiFe等Ni基合金的籽晶層(參照專利文獻(xiàn)8)。進(jìn)而，公開(kāi)了使用被稱為顆粒層的以CoCrPt合金為微粒且具有使SiO2和TiO2等氧化物在微粒界面偏析得到的結(jié)構(gòu)的磁記錄層。另一方面，在日本特表2010-518536號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了包括含有非晶Ta的籽晶層、含有Ni和W的非磁性fee合金基底層、非磁性hep基底層以及磁性層的垂直磁記錄介質(zhì)，并說(shuō)明了使用RuCr3tl基底層作為hep基底層(參照專利文獻(xiàn)9)。此外，公開(kāi)了優(yōu)選從介質(zhì)中盡可能減少Ru、Pt這樣的貴金屬元素?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2008-34060號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-44842號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2002-358617號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2003-168207號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2005-196898號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2006-277950號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)2008-84413號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8:日本特許第4224804號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9:日本特表2010-518536號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)
非專利文獻(xiàn)1:《垂直磁記錄的最新技術(shù)》中村廣久主編CMC Publishing C0.，LTD.出版(2007)第 127-131 頁(yè)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題像這樣提出了多種為了使垂直磁記錄介質(zhì)的記錄密度提高的技術(shù)。但是，垂直磁記錄介質(zhì)的特性依賴于所疊層的各層的成分、組成和疊層順序等各事項(xiàng)，在以往提出的技術(shù)中，不能說(shuō)使這些各事項(xiàng)全部得到優(yōu)化，所以介質(zhì)特性有利有弊。因此，近年來(lái)，要求進(jìn)一步改善垂直磁記錄介質(zhì)的特性。為了通過(guò)垂直磁記錄介質(zhì)的信號(hào)輸出的增大和噪聲的降低來(lái)實(shí)現(xiàn)高信噪比(SN比)，需要盡可能減小磁記錄層的取向分散。進(jìn)而，為了磁記錄介質(zhì)的低噪聲化，需要縮小磁記錄層的晶體粒徑。另一方面，可知籽晶層或中間層具有控制在其上形成的磁記錄層的結(jié)晶度、取向性和晶體粒徑等的功能，影響磁記錄層的特性。因此，為了減小磁記錄層材料的晶體粒徑，縮小籽晶層或中間層的晶體粒徑是有效的。但是，可知在減少籽晶層或中間層的膜厚的情況下，發(fā)生磁記錄層材料的晶體取向性的降低、磁性晶粒之間的磁分離的障礙，磁記錄層的磁特性降低。因此,考慮到這些問(wèn)題，就籽晶層或中間層而言，需要在維持或提高磁記錄層的磁特性的同時(shí)，控制膜厚。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種垂直磁記錄介質(zhì)，其能夠降低磁記錄層的取向分散并將晶體粒徑細(xì)微化，并且減少籽晶層和中間層的膜厚，由此實(shí)現(xiàn)低噪聲化、SN比等性能的提聞。用于解決課題的方法鑒于這樣的狀況，本發(fā)明的發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)使包含特定的金屬合金的多個(gè)非磁性中間層疊層，能夠使各膜厚相比于用單層作為中間層時(shí)的膜厚更薄，而且不會(huì)使磁記錄層的特性降低而使磁記錄層的粒徑更容易細(xì)微化，從了得出了以下的特征。本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)是在非磁性基板上依次至少疊層有第一非磁性中間層、第二非磁性中間層和磁記錄層的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于:上述第一非磁性中間層由CoCrRuff合金形成,并且第二非磁性中間層由Ru基合金形成。本發(fā)明中，優(yōu)選該CoCrRuW合金中，Cr量為14.5at.%以上且25.5at.%以下，Ru量為4.5at.%以上且20.5at.%以下，W量為4.5at.%以上且8.5at.%以下，并且剩余部分為Co。此外,第一非磁性中間層的膜厚為5 14nm,優(yōu)選為6 12nm。此外,優(yōu)選該磁記錄層包含顆粒結(jié)構(gòu)。進(jìn)而，本發(fā)明也包括這些垂直磁記錄介質(zhì)的制造方法。發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種垂直磁記錄介質(zhì),其進(jìn)一步低噪聲化并進(jìn)一步提高了 SN比等性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度磁記錄。


圖1是表示本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的層結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
圖2是將實(shí)施例1和比較例I中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖3是將實(shí)施例1和比較例I中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖4是將實(shí)施例2和比較例I中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖5是將實(shí)施例2和比較例I中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖6是將實(shí)施例3和比較例I中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖7是將實(shí)施例3和比較例I中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖8是將實(shí)施例4和比較例I中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖9是將實(shí)施例4和比較例I中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖10是將實(shí)施例5中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖11是將實(shí)施例5中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖12是將實(shí)施例6中MFspiSNR的值相對(duì)于ROW繪制的圖。圖13是將實(shí)施例6中Squash的值相對(duì)于ROW繪制的圖。
具體實(shí)施例方式以下，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。其中，以下所示的實(shí)施方式只是本發(fā)明的一例，只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，就能夠適當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。圖1是表示本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)的截面圖。本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)，在非磁性基板101上依次具備軟磁襯里層103、第一非磁性中間層108、第二非磁性中間層109和磁記錄層110。此外，本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)可以如圖1所示在軟磁襯里層103與第一非磁性中間層108之間任意選擇地具有預(yù)置籽晶層106和籽晶層107。進(jìn)而，本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)，可以如圖1所示任意選擇地具有在磁記錄層110上形成的保護(hù)層114，此外還可以具有在上述保護(hù)層114上形成的潤(rùn)滑層115。(非磁性基板)本發(fā)明中使用的非磁性基板101能夠利用為非磁性體的用于通常的磁記錄介質(zhì)的表面平滑的各種基板，而且其能承受在后述各層的形成中所使用的條件(溶劑、溫度等)。具體而言，能夠使用包含實(shí)施了鍍NiP的Al合金、強(qiáng)化玻璃、晶化玻璃和硅等材料的基板。優(yōu)選非磁性基板101在形成其他構(gòu)成要素102 115之前進(jìn)行預(yù)先清洗。清洗能夠通過(guò)使用刷和海綿的擦洗方式、高壓噴水方式、浸潰到堿性洗滌劑中的方式等進(jìn)行。此外，用這些方式進(jìn)行清洗后，能夠進(jìn)一步進(jìn)行紫外線照射。本發(fā)明的非磁性基板101，可以在其之上任意選擇地設(shè)置密合層102。密合層102用于提高在其上形成的軟磁襯里層103與非磁性基板101的密合性。能夠使用CrTi合金等與玻璃等基板材料密合性良好的材料作為密合層102的材料。(軟磁襯里層)軟磁襯里層103是在非磁性基板101或密合層102上形成的，起到為了防止信息記錄時(shí)從磁頭產(chǎn)生的磁通的擴(kuò)散，充分確保垂直方向的磁場(chǎng)的作用的構(gòu)成要素。能夠使用Ni合金、Fe合金、Co合金作為軟磁襯里層103的材料。特別是通過(guò)使用非晶的CoZrNb、CoTaZr,CoTaZrNb,CoFeZrNb,CoFeNiZrNb,CoFeTaZrNb,CoFeTaZr,CoFeZrTaTiNb, FeCoTaB等，能夠獲得良好的電磁轉(zhuǎn)換特性。軟磁襯里層103也能夠作為具有特定的組成的單層膜而構(gòu)成。此外，本發(fā)明的軟磁襯里層103也可以是使多個(gè)磁性膜鐵磁性地或反鐵磁性地耦合而成的疊層膜，以使得磁記錄層110所記錄的磁化穩(wěn)定并且增大從介質(zhì)表面泄漏的磁化強(qiáng)度，其結(jié)果減少記錄介質(zhì)的噪聲。優(yōu)選軟磁襯里層包括下軟磁襯里層103a和上軟磁襯里層103b。下軟磁襯里層103a和上軟磁襯里層103b合計(jì)的膜厚，能夠與用于信息記錄的磁頭的結(jié)構(gòu)和/或特性相應(yīng)地適當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，而考慮生產(chǎn)率的情況下，優(yōu)選使用10 IOOnm的膜厚。通過(guò)設(shè)為IOnm以上，能夠確保充分的垂直方向的磁場(chǎng)，另一方面，通過(guò)設(shè)為IOOnm以下，能夠提高生產(chǎn)率。進(jìn)一步優(yōu)選軟磁襯里層103在下軟磁襯里層103a與上軟磁襯里層103b之間包含切斷軟磁襯里層的RKKY耦合的Ru層104。Ru層104用于導(dǎo)出上下軟磁襯里層彼此的反鐵磁性耦合的目的。此外，也可以用以Cr、Cu、Ag等為主要成分的非磁性合金代替Ru層104。(預(yù)置籽晶層和籽晶層)本申請(qǐng)發(fā)明也可以任意選擇地使預(yù)置籽晶層106和籽晶層107、或籽晶層107單獨(dú)在軟磁襯里層103上形成。預(yù)置籽晶層106適當(dāng)?shù)乜刂婆c該層相接形成的籽晶層107的取向性和粒徑。此外，籽晶層107是用于適當(dāng)?shù)乜刂圃谄渖闲纬傻牡谝环谴判灾虚g層108的取向性和粒徑，進(jìn)而適當(dāng)?shù)乜刂频诙谴判灾虚g層109的取向性和粒徑，其結(jié)果適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)磁記錄層110的良好的垂直取向性和粒徑而配設(shè)的構(gòu)成要素。能夠使用在XRD等中表現(xiàn)出寬的衍射線、不具有特有的晶體結(jié)構(gòu)的非晶形的Ta、T1、W等的合金、或金屬間化合物作為預(yù)置籽晶層106的材料。能夠使用具有fee結(jié)構(gòu)的Ni基合金作為籽晶層107的材料。此外，也可以對(duì)籽晶層107添加以Mo、T1、Ta、W等為代表的高熔點(diǎn)金屬。關(guān)于預(yù)置籽晶層106和籽晶層107的膜厚，只要是能夠控制在其上形成的層的取向性和粒徑，就不被特別限定，而優(yōu)選分別為I 20nm和3 8.5nm。進(jìn)一步優(yōu)選預(yù)置籽晶層106的膜厚為I 9.5nm，籽晶層107的膜厚為3.5 6.5nm。(非磁性中間層)本發(fā)明中使用的非磁性中間層包括包含由CoCrRuW合金構(gòu)成的材料的第一非磁性中間層108和包含Ru基合金的第二非磁性中間層109。非磁性中間層是具有控制在其上形成的磁記錄層110的結(jié)晶度、取向性和晶體粒徑等功能的構(gòu)成要素。因此，為了減小磁記錄層材料的晶體粒徑，縮小非磁性中間層的晶體粒徑是有效的。另一方面，已知在為了使非磁性中間層的晶體粒徑縮小而減少中間層的膜厚的情況下，會(huì)由于磁記錄層材料的晶體取向性的降低而磁記錄層的磁特性降低?？紤]到這些問(wèn)題，不能單純使非磁性中間層的膜厚減少，同時(shí)還需要維持或提高磁記錄層110的磁特性。本發(fā)明通過(guò)使包含特定的金屬合金的多個(gè)非磁性中間層疊層，能夠提供如下效果:能夠使各膜厚相比于用Ru單層作為非磁性中間層時(shí)的膜厚更薄，進(jìn)而不會(huì)使磁記錄層110的特性降低而使磁記錄層的粒徑更容易細(xì)微化。優(yōu)選第一非磁性中間層108和第二非磁性中間層109的膜厚合計(jì)設(shè)為10 30nm。通過(guò)設(shè)為IOnm以上，能夠在第一非磁性中間層108和第二非磁性中間層109分別獲得良好的結(jié)晶度，實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的取向性。因此，在第一非磁性中間層108和第二非磁性中間層109上配設(shè)的磁記錄層110中，也可以獲得優(yōu)良的取向性和優(yōu)良的晶粒的分離性。此外，通過(guò)將第一非磁性中間層108和第二非磁性中間層109合計(jì)的膜厚設(shè)為30nm以下，分別抑制了非磁性中間層的粒徑的增大，也抑制了上述磁記錄層110的粒徑的增大，其結(jié)果，能夠獲得源于磁記錄層110的噪聲降低得到的優(yōu)良的SN比。能夠降低磁記錄層110和軟磁襯里層103的空間(space),較高地維持寫(xiě)入特性(writability)優(yōu)選第一非磁性中間層108和第二非磁性中間層109的膜厚分別為4 20nm。優(yōu)選第一非磁性中間層108的膜厚為5 14nm,進(jìn)一步優(yōu)選為6 12nm。優(yōu)選第二非磁性中間層109的膜厚為6 I Inm,進(jìn)一步優(yōu)選為7 9nm。本發(fā)明的第一非磁性中間層108包含具有hep結(jié)構(gòu)的CoCrRuW合金。優(yōu)選該CoCrRuW合金中，Cr含量為14.5at.%以上、25.5at.%以下，Ru含量為4.5at.%以上、20.5at.%以下，W含量為4.5at.%以上、8.5at.%以下，并且剩余部分為主要元素Co。進(jìn)一步優(yōu)選Cr含量為15at.%以上、25at.%以下，Ru含量為5at.%以上、15at.%以下，W含量為5at.%以上、IOat.%以下，剩余部分為Co。對(duì)于薄膜合金材料添加以Mo、T1、Ta、W等為代表的高熔點(diǎn)金屬，是由于期待促進(jìn)晶粒的細(xì)微化，其中，對(duì)于熔點(diǎn)最高的金屬W最期待該效果。然而，對(duì)于Co添加多于24at.%的Mo、T1、Ta、W的金屬的情況下會(huì)形成CoW3等金屬間化合物,產(chǎn)生不想要的晶體結(jié)構(gòu),所以優(yōu)選其以下的添加量。本發(fā)明的第二非磁性中間層109能夠由Ru單獨(dú)形成，或由具有hep結(jié)構(gòu)的Ru基合金形成。由于Ru原子半徑大，所以也可以對(duì)第二非磁性中間層109添加原子半徑更大的W或Ta。Ru基合金指的是含有5at.%以上的Ru的合金，優(yōu)選含有70at.%以上、進(jìn)一步優(yōu)選含有95at.%以上的Ru。(磁記錄層)磁記錄層110是為了記錄信息而配設(shè)的構(gòu)成要素。磁記錄層110用作垂直磁記錄介質(zhì)的構(gòu)成要素的情況下，需要使易磁化軸相對(duì)于基板面在垂直方向上取向。具體而言，優(yōu)選hep (0002)面與基板面平行地取向。此外，優(yōu)選磁記錄層110呈現(xiàn)以氧化物為主要成分的非磁性晶粒包圍包含Co基合金的鐵磁性晶粒的所謂顆粒結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)為顆粒結(jié)構(gòu)，能夠充分保證上述磁記錄層110的電磁轉(zhuǎn)換特性，獲得源于磁記錄介質(zhì)的噪聲降低得到的優(yōu)良的SN比。其中，“以氧化物為主要成分”指的是不妨礙微量含有其他成分，氧化物以非磁性晶粒的大約90摩爾％以上的比例存在。作為構(gòu)成上述鐵磁性晶粒的Co基合金，能夠列舉CoPtCr、CoPt, CoPtS1、CoPtCrB等CoPt基合金、CoCr、CoCrTa、CoCrTaPt等CoCr基合金等。其中，CoPt基合金由于能夠較高地設(shè)定磁各向異性能量(Ku)而優(yōu)選。作為構(gòu)成上述非磁性晶粒的氧化物，能夠列舉使上述Co基合金的鐵磁性晶粒磁分離的性能較高的Si02、Cr2O3> ZrO2, Al2O3等。其中，SiO2由于使包含上述Co基合金的鐵磁性晶粒磁分離的性能優(yōu)良而優(yōu)選。此外，磁記錄層110可以是單層，也可以是由多層構(gòu)成的疊層體(未圖示)。優(yōu)選磁記錄層110是由多層構(gòu)成的疊層體，包括多個(gè)磁記錄層。在一個(gè)實(shí)施方式中，本申請(qǐng)發(fā)明的磁記錄介質(zhì)，也可以在磁記錄層與磁記錄層之間設(shè)置交換耦合力控制層111。交換耦合力控制層111是通過(guò)設(shè)置在第一顆粒磁記錄層IlOa與第二顆粒磁記錄層IlOb之間減弱交換耦合能量，從而使熱穩(wěn)定性基本不劣化地減少反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，改善寫(xiě)入特性的層。作為上述交換耦合力控制層111的材料，能夠列舉Ru、RuCo、RuCr、NiCr等。交換耦合力控制層111的膜厚，根據(jù)使用的材料其最佳膜厚不同，優(yōu)選以0.07 0.Snm的范圍使用。比0.07nm薄的情況下,第一顆粒磁記錄層IlOa與第二顆粒磁記錄層IlOb鐵磁性率禹合，寫(xiě)入特性劣化。此外，比0.8nm厚的情況下,第一顆粒磁記錄層IlOa與第二顆粒磁記錄層IlOb的磁性耦合斷開(kāi)，熱穩(wěn)定性劣化。在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的垂直磁記錄介質(zhì)，可以進(jìn)一步設(shè)置非顆粒磁記錄層IlOc (未圖示)。非顆粒磁記錄層IlOc是為了保證磁記錄介質(zhì)的優(yōu)良的耐久性、并且適當(dāng)?shù)乜刂粕鲜鲱w粒磁記錄層IlOa和IlOb整體的磁特性而在交換耦合力控制層111、或第二顆粒磁記錄層IlOb上配設(shè)的構(gòu)成要素。非顆粒磁記錄層IlOc用作垂直磁記錄介質(zhì)的構(gòu)成要素的情況下，優(yōu)選設(shè)為含有包含Co基合金的鐵磁性晶粒和不含有金屬的氧化物和氮化物的金屬的非磁性晶粒的結(jié)構(gòu)。非顆粒磁記錄層IlOc能夠通過(guò)阻擋從第一顆粒磁記錄層IlOa和第二顆粒磁記錄層IlOb的非磁性晶界析出的Co原子而實(shí)現(xiàn)磁記錄介質(zhì)的優(yōu)良的耐久性，并且能夠?qū)⑸鲜龅谝活w粒磁記錄層IlOa和第二顆粒磁記錄層IlOb整體的磁特性控制為優(yōu)選的狀態(tài)。作為構(gòu)成非顆粒磁記錄層IlOc的非磁性晶界的金屬材料，能夠列舉Ta、Pt、B、S1、Nb、Cu和Ti中的至少一種。其中，B由于使包含上述Co基合金的鐵磁性晶粒磁分離的性能特別優(yōu)良而優(yōu)選。非顆粒磁記錄層IlOc的膜厚，只要不妨礙本發(fā)明的垂直記錄介質(zhì)的性能則能夠?yàn)槿我獾闹?，?yōu)選為Inm 5nm,進(jìn)一步優(yōu)選為3nm 4nm。進(jìn)而，為了獲得充分的磁記錄性能，本發(fā)明的垂直記錄介質(zhì)的磁記錄層110能夠任意選擇地組合疊層上述顆粒磁記錄層I IOa和/或I IOb、交換耦合力控制層111以及非顆粒磁記錄層IlOc而形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，也可以省去第二顆粒層，在交換耦合力控制層111上使非顆粒磁記錄層IlOc直接成膜。(保護(hù)層和潤(rùn)滑層)在圖1的本發(fā)明的磁記錄介質(zhì)的截面圖中，保護(hù)層114是為了保護(hù)位于該層114下方的各層102 110c，并且特別防止Co從下軟磁襯里層103、上軟磁襯里層105中析出而配設(shè)的構(gòu)成要素。保護(hù)層114能夠使用通常用于垂直磁記錄介質(zhì)的材料。例如，能夠利用以類金剛石碳(DLC)或非晶碳等碳為主體的保護(hù)層(優(yōu)選類金剛石碳)、或已知的用作磁記錄介質(zhì)的保護(hù)層的各種薄層材料。保護(hù)層114的膜厚能夠應(yīng)用作為垂直磁記錄介質(zhì)的構(gòu)成要素通常使用的膜厚。潤(rùn)滑層115是任意的構(gòu)成要素，是為了減少保護(hù)層114與磁頭(未圖示)之間產(chǎn)生的摩擦力、獲得磁記錄介質(zhì)的優(yōu)良的耐久性和可靠性的目的而配設(shè)的液體狀的構(gòu)成要素。潤(rùn)滑層115的材料能夠使用通常用于磁記錄介質(zhì)的材料。例如，能夠列舉全氟聚醚類的潤(rùn)滑劑等。潤(rùn)滑層115的膜厚能夠應(yīng)用作為垂直磁記錄介質(zhì)的構(gòu)成要素通常使用的膜厚。(制造方法)非磁性基板101上所疊層的各層，能夠通過(guò)磁記錄介質(zhì)的領(lǐng)域通常使用的各種成膜技術(shù)來(lái)形成。從密合層102到保護(hù)層114的各層的形成，例如能夠使用濺射法(包括DC磁控濺射法、RF磁控濺射法等)、真空蒸鍍法等。此外，保護(hù)層114的形成，除上述方法以外也能夠使用CVD法等。另一方面，潤(rùn)滑層115例如能夠使用浸涂法、旋涂法等該技術(shù)領(lǐng)域公知的任意的涂布方法形成。實(shí)施例以下說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，以下實(shí)施例僅為用于說(shuō)明本發(fā)明的代表例，不限定本發(fā)明。用圖1所示的結(jié)構(gòu)，制作使各層的材料和膜厚變更的實(shí)施例1 7以及比較例I和2。(實(shí)施例1)使用直徑95mm的Al基板作為非磁性基板101。Al基板在10 μ mX 10 μ m的測(cè)定區(qū)域中由AFM測(cè)得的粗糙度為1.2 A(埃)以下。在該基板上，除了保護(hù)層和潤(rùn)滑層以外，用濺射法進(jìn)行各層的成膜，制作具有表I記載的構(gòu)成的磁記錄介質(zhì)。其中，本實(shí)施例中的濺射法，只要沒(méi)有特別表示，則使用直流磁控濺射裝置實(shí)施。首先，在非磁性基板101上制作厚度13nm的CrTi密合層102。接著，依次形成厚度13nm的包含F(xiàn)eCoTaB合金的第一軟磁襯里層103a、厚度1.2nm的Ru層104和厚度12nm的包含F(xiàn)eCoTaB合金的第二軟磁襯里層103b,制成軟磁襯里層103。接著，以厚度9nm形成具有非晶結(jié)構(gòu)的包含CrTi合金的預(yù)置籽晶層106，以厚度6nm形成包含NiFeCrWTi合金的籽晶層107。接著，在該籽晶層107上，通過(guò)使用Co25Cr5Ru5W(以全部原子為基準(zhǔn)，包含25at.%的C、5at.%的Ru和剩余的Co,以下相同)合金祀的派射法以厚度12nm形成第一非磁性中間層108，進(jìn)而以厚度8nm形成Ru單體層作為第二非磁性中間層109。接著，在第二非磁性中間層109上，夾著作為耦合控制層111的Ru單體層形成包含Co基合金的第一磁記錄層IIOa和第二磁記錄層IlOb,進(jìn)而在第二磁記錄層IlOb上形成包含CoPt合金的第三磁記錄層IlOc,制作磁記錄層110。詳細(xì)而言,第一磁記錄層IlOa和第二磁記錄層IlOb為顆粒磁記錄層，第三磁記錄層IlOc為非顆粒磁記錄層，它們的膜厚如表I所示。之后，通過(guò)CVD法在磁記錄層上形成厚度2.0nm的碳保護(hù)層114，進(jìn)而，以厚度9nm形成包含全氟聚醚的潤(rùn)滑層115，制作磁記錄介質(zhì)。[表 I]
權(quán)利要求
1.種垂直磁記錄介質(zhì)，其在非磁性基板上依次至少疊層有第一非磁性中間層、第二非磁性中間層和磁記錄層，該垂直磁記錄介質(zhì)的特征在于: 所述第一非磁性中間層由CoCrRuW合金形成，并且所述第二非磁性中間層由Ru基合金形成。
2.權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述CoCrRuff合金中，Cr量為14.5at.%以上且25.5at.%以下，Ru量為4.5at.%以上且20.5at.%以下，W量為4.5at.%以上且8.5at.%以下，并且剩余部分為Co。
3.權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述磁記錄層包含顆粒結(jié)構(gòu)。
4.權(quán)利要求1所述的垂直磁記錄介質(zhì)，其特征在于: 所述第一非磁性中間層具有5 14nm的膜厚。
5.種垂直磁記錄介質(zhì)的制造方法，其特征在于: 包括在非磁性基板上至少依次疊層第一非磁性中間層、第二非磁性中間層和磁記錄層的工序， 所述第一非磁性中間層由CoCrRuW合金形成，并且所述第二非磁性中間層由Ru基合金形成。
6.權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于: 所述CoCrRuff合金中，Cr量為14.5at.%以上且25.5at.%以下，Ru量為4.5at.%以上且20.5at.%以下，W量為4.5at.%以上且8.5at.%以下，并且剩余部分為Co。
7.權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于: 所述磁記錄層包含顆粒結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種進(jìn)一步低噪聲化并提高了SN比等性能，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度磁記錄的垂直磁記錄介質(zhì)。在垂直磁記錄介質(zhì)中，在非磁性基板上依次至少疊層有第一非磁性中間層、第二非磁性中間層和磁記錄層，上述第一非磁性中間層由CoCrRuW合金形成，并且上述第二非磁性中間層由Ru基合金形成。
文檔編號(hào)G11B5/738GK103098134SQ201280002810
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者安宅豐路, 竹野入俊司, 渡邊貞幸, 大山浩永, 穗積康彰, 高橋?qū)W士 申請(qǐng)人:富士電機(jī)株式會(huì)社