JP4751344B2

JP4751344B2 - 垂直磁気記録媒体、及び磁気記録再生装置

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Publication number: JP4751344B2
Application number: JP2007016637A
Authority: JP
Inventors: 剛之岩崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2011-08-17
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Description

本発明は、磁気記録技術を用いたハードディスク装置等に用いられる垂直磁気記録媒体及び磁気記録再生装置に関する。

近年、ハードディスク装置の大容量化が求められている中で、記録密度の向上に伴い記録ビットサイズがますます小さくなっている。大容量のハードディスク媒体を形成するためには、記録ビットサイズの微細化するばかりでなく、記録再生特性の向上、すなわち媒体から発生するノイズを低減させる必要がある。媒体ノイズの主たる原因は、ビット境界部のジグザグ状の磁壁に起因すると考えられている。ビット境界部から発生するノイズを低減する一つの方法として、より明確な記録ビット境界を形成するという方法がある。これにより、記録ビット間の磁気的相互作用が低減され、一つ一つの記録ビットに正確に記録再生が行えるようになる。

記録再生特性の改善の手段として、例えば、非磁性基板上に、少なくとも非磁性下地層と磁性層と保護膜が順次積層されている垂直磁気記録媒体において、磁性層は、強磁性の結晶粒と酸化物を主成分とする非磁性の結晶粒界とからなり、非磁性下地層は、六方最密充填結晶構造の金属または合金で構成され、非磁性下地層と非磁性基板との間に、面心立方結晶構造の金属または合金で構成したシード層を備えるという技術がある（例えば、特許文献１参照）。特にこの技術では、シード層がＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｉｒのいずれかの金属、あるいはＣｕ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｉｒのうちの少なくとも１種を含む合金、またはＮｉとＦｅを含む合金であることを特徴としている。これは、シード層として面心立方構造の最密面である（１１１）面を配向させ、これによりその上に形成する六方最密構造からなる非磁性下地層を（００２）面に配向させることが可能となる。これにより、非磁性下地層と同じ六方最密構造をとる記録層の結晶配向性も改善し、磁気特性に優れた垂直磁気記録媒体を得ることが可能となる。

しかしながら、面心立方構造をとる結晶質のシード層を使用すると結晶配向性は改善するが、シード層の粒径が非磁性下地層に反映されるため、結晶粒子を微細化することが困難となる。

また、非磁性基板上に、少なくとも軟磁性下地層と、第一の非磁性下地層と、第二の非磁性下地層と、垂直磁気記録膜と、保護膜とが設けられ、前記第一の下地膜がＰｔ，Ｐｄまたはこれらのうち少なくともいずれか一方の合金からなり、第二の非磁性下地層がＲｕまたはＲｕ合金からなるので、記録再生特性および熱揺らぎ耐性の向上を試みた技術がある（例えば、特許文献２参照）。特に、第一の下地膜には、結晶粒子を微細化する目的として、Ｐｔ，Ｐｄに他の元素を添加したＰｔ合金，Ｐｄ合金を用いることができる。好ましい添加元素としては、Ｂ，Ｃ，Ｐ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍなどを挙げられており、特にＣを添加することによって、第二の非磁性下地層および磁気記録層の結晶性の改良を試みている。

しかしながら、ＰｔやＰｄに添加物を加えることによって、結晶配向性や記録再生特性の改善は見られるが、実施例のように、第一の非磁性下地層は粒径が観察されており、結晶粒子の形状を維持している。この場合、第一の非磁性下地層の粒径が制限となって、磁気記録層のさらなる粒径微細化が困難となっていた。
特開２００３−７７１２２号公報特開２００４−３２７００６号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向性を改善し、かつ磁性粒子を微細化し、記録再生特性の良好な垂直磁気記録媒体を得ることを目的とする。

本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板、
非磁性基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性層、
該軟磁性層上に形成され、粒径１〜３ｎｍの結晶質の微粒子が集まった微細結晶構造を有し、第１のＰｄ−Ｓｉ層と、該第１のＰｄ−Ｓｉ層上に形成され、Ｓｉ含有量が１０ａｔ％未満である第２のＰｄ−Ｓｉ層とからなり、該第１のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量は、該第２のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量より多い第一の非磁性下地層、
該第一の非磁性下地層上に形成され、ルテニウムからなる第二の非磁性下地層、及び
該第二の非磁性下地層上に形成されたＣｏとＰｔを主成分として含有する垂直磁気記録層を具備することを特徴とする。

また、本発明の磁気記録再生装置は、該軟磁性層上に形成され、粒径１〜３ｎｍの結晶質の微粒子が集まった微細結晶構造を有し、第１のＰｄ−Ｓｉ層と、該第１のＰｄ−Ｓｉ層上に形成され、Ｓｉ含有量が１０ａｔ％未満である第２のＰｄ−Ｓｉ層とからなり、該第１のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量は、該第２のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量より多い第一の非磁性下地層、該第一の非磁性下地層上に形成され、ルテニウムからなる第二の非磁性下地層、及び該第二の非磁性下地層上に形成されたＣｏとＰｔを主成分として含有する垂直磁気記録層を具備する垂直磁気記録媒体と、
前記垂直磁気記録媒体を支持および回転駆動する機構と、
前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドを前記垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とする。

本発明によれば、垂直磁気記録層の磁性粒子の配向性を改善し、かつ磁性粒子を微細化して、記録再生特性の良好な垂直磁気記録媒体が得られる。

本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基板、
非磁性基板上に形成された一層または二層以上の軟磁性層、
軟磁性層上に形成された第一の非磁性下地層、
第一の非磁性下地層上に形成された第二の非磁性下地層、及び
第二の非磁性下地層上に形成された垂直磁気記録層を具備する。

第一の非磁性下地層は、微細結晶構造を有し、ＰｄまたはＰｄ合金である。

第二の非磁性下地層は、ＲｕまたはＲｕ合金である。

本発明に用いられる微細結晶構造とは、多結晶構造と非晶質の中間の構造であって、多結晶構造がさらに細かく分裂し、例えば１〜３ｎｍ程度の結晶質の微粒子が集まったものを指す。

このような微細結晶構造を有する第一の非磁性下地層を形成すると、その上に形成され、結晶構造を有する、第二の非磁性下地層及び垂直磁気記録層は、その結晶粒子が第一の非磁性下地層の粒径に制限を受けることなく、より微細に形成され得る。また、第一の非磁性下地層が、非晶質ではなく微結晶状態に保たれていることで、第二の非磁性下地層は、その結晶配向性の改善が可能となり、さらに、その上に形成する垂直磁気記録層の配向性の改善も可能となる。

このように、本発明によれば、微結晶構造を有する第一の非磁性下地層を用いることにより、垂直磁気記録層の配向性改善および粒径微細化が可能となり、記録再生特性が大幅に向上され、高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体を得ることができる。

以下、図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成を模式的に表す断面図を示す。

図１において、垂直磁気記録媒体１０は、非磁性基板１上に、軟磁性裏打ち層２、第一の非磁性下地層３、第二の非磁性下地層４、垂直磁気記録層５、および保護膜６が順に積層されている。また、保護層６表面には、例えばディップ法等によりパーフルオロポリエーテル等の潤滑剤を塗布し、図示しない潤滑層を形成することができる。

本発明では、まず、非磁性基板上に、軟磁性裏打ち層を形成する。高透磁率な軟磁性裏打ち層を設けることにより、軟磁性裏打ち層上に垂直磁気記録層を有するいわゆる二層膜垂直磁気記録媒体が構成される。この二層膜垂直磁気記録媒体において、軟磁性裏打ち層は、垂直磁気記録層を磁化するための磁気ヘッド、例えば単磁極ヘッドからの記録磁界を、水平方向に通して、磁気ヘッド側へ還流させるという、磁気ヘッドの機能の一部を担っており、磁界の記録層に急峻で充分な垂直磁界を印加させ、記録再生効率を向上させる役目を果たし得る。

軟磁性裏打ち層として用いる軟磁性材料としては、飽和磁束密度が高く、軟磁気特性が良好なＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮ、ＦｅＴａＣ、ＦｅＴａＮ、ＦｅＮｉ、ＣｏＢ及びＦｅＡｌＳｉなどが用いられる。

本発明に用いられる軟磁性裏打ち層は、単層、または二層以上の積層体である。積層体の場合、各軟磁性層間に任意の非磁性中間層を用いることができる。

次に、軟磁性裏打ち層上に第一の非磁性下地層となる膜を製膜する。この第一の非磁性下地層は、その上に形成される第二の非磁性下地層の結晶粒子の微細化および結晶粒子の結晶配向性を改善する目的で設けられる。第一の非磁性下地層は、ＰｄまたはＰｄ合金から形成される。Ｐｄ合金を用いる場合、Ｂ，Ｈｆ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｇｅ，Ａｌ，Ｃｒ，ＭｇおよびＶから選ばれる少なくとも一種の元素との合金であることが好ましい。

第一の非磁性下地層は、より好ましくは、ＰｄとＳｉの合金からなることが好ましい。

なお、ここでは、ＰｄとＳｉの混合材料もＰｄ合金の１つに含むものとする。

第一の非磁性下地層は、微細結晶構造をとることが必要である。

一口に微細結晶構造といっても、多結晶構造と非晶質の間の幅広い範囲の構造を示しているが、本願で用いられる微結晶構造とは、多結晶構造がさらに細かく分裂したような、１〜３ｎｍ程度の結晶質の微粒子が集まったものを指しており、微細な粒子の周りに非晶質が偏析しているようないわゆるグラニュラ型の構造（偏析型グラニュラ微結晶）は含んでいない。また、本願の微細結晶構造をＸ線回折測定で測定すると、明確なピーク構造として検出されない一方、断面ＴＥＭ構造などでは格子縞がはっきり観測できている。電子線回折等で、非晶質のリング状とは異なり、多数のスポットとして観測できる場合もある。

本発明では、結晶粒子構造を持たない微結晶構造のＰｄまたはＰｄ合金からなる第一の非磁性下地層を用いて、第一の非磁性下地層の粒径による制限を除去して、第二の非磁性下地層、垂直磁気記録層の微細化を可能とする。同様の効果は粒子構造を持たない非晶質の物質を用いても、第一の非磁性下地層の粒径による制限を除去することはできるが、この場合は非晶質構造のため第二の非磁性下地層の配向性の改善を両立させることができない。また、同じ微結晶でも偏析型グラニュラ微結晶の場合は、グラニュラ微結晶の粒径が小さいため微細化が可能となるが、第一の非磁性下地層の粒径による制限が除去できているわけではなく、本願の技術とは異なっている。また、この場合、配向性の改善の程度は、面心立方構造を有するＰｄ多結晶の下地層を用いた場合に劣らないものとなる。一方、本発明のように、微結晶構造の第一の非磁性下地層を用いると、Ｐｄ多結晶構造の下地層を用いたより、さらに第二の非磁性下地層の配向性を改善することができる。Ｐｄ多結晶構造の第一の非磁性下地層の上に、ＲｕまたはＲｕ合金の第二の非磁性下地層を用いた場合、第一の非磁性下地層から第二の非磁性下地層にエピタキシャル成長する際に、２層の下地層間に格子定数の違いが存在するために、格子を整合させるための格子緩和層（初期層）が発生してしまう。この格子緩和層は、特にＲｕ，Ｒｕ合金からなる第二の非磁性下地層に発生しやすい。一方、本発明に用いられる微細結晶構造の第一の非磁性下地層の場合、微細結晶の体積が小さいために、応力の小さくなった微細結晶内に格子ひずみが押し込められ、上記格子緩和層は第一の非磁性下地層側に形成される。よって、Ｐｄ多結晶構造を用いた場合より、さらに第二の非磁性下地層の配向性を改善することが可能となる。このような効果はグラニュラ型微結晶では得ることができない。

このような微結晶のＰｄ膜、Ｐｄ合金膜を得るには、例えばＰｄ膜の一部をシリサイド化させてやればよい。これは、ＳｉまたはＳｉ化合物からなる非磁性シード層に接するようにＰｄ、Ｐｄ合金膜を製膜することで可能となる。このように製膜することで、Ｐｄ、Ｐｄ合金層の基板側がシリサイド化され、記録層側のＰｄ、Ｐｄ合金層がその粒径を保てなくなり微細結晶化する。

また、この第一の非磁性下地層としてＰｄ−Ｓｉ合金を用いる場合には、第１のＰｄ−Ｓｉ層と、第１のＰｄ−Ｓｉ合金層とはＰｄとＳｉの組成比が異なる第２のＰｄ−Ｓｉ層の積層を用いることができる。必要に応じて、さらにＰｄ−Ｓｉ層を積層することもできる。この場合、軟磁性層側の第１のＰｄ−Ｓｉ層は、Ｓｉ供給層として働くために、Ｓｉ含有量は、垂直磁気記録層側に形成された第２のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量より多いことが好ましい。垂直磁気記録層側のＰｄ−Ｓｉ膜のＳｉ組成量が多くなると、Ｐｄ−Ｓｉ膜が非晶質や偏析型グラニュラ微結晶となってしまい、結晶構造改善効果を得ることが難しくなる傾向がある。

また、垂直磁気記録層側の第２のＰｄ−Ｓｉ層の望ましいＳｉ組成量は、１０ａｔ％未満、より好ましくは、３ないし１０ａｔ％である。１０ａｔ％より多いと、Ｐｄ−Ｓｉ膜が非晶質、または偏析型グラニュラ微結晶になりやすく、結晶配向性改善効果が得にくい。また、３ａｔ％以上であると、Ｐｄ−Ｓｉ膜の微結晶の効果が得やすい。

一方、軟磁性層側の第１のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量は、好ましくは１０ａｔ％以上、より好ましくは、１０ないし１００ａｔ％である。１０ａｔ％未満であるとＳｉ供給量が少なくなるため、垂直磁気記録層側のＰｄ−Ｓｉ膜で微結晶を得ることが難しくなる。また、シリサイド化反応を利用すると、通常に製膜した場合より膜が平坦化でき、より配向性が改善できるという利点がある。これは、シリサイド化反応に特有のものである。ここで、Ｐｄ−Ｓｉ層として組成比に変化のない一様な単層のＰｄ−Ｓｉ層を作製してしまうと、Ｐｄ粒子の周りにＳｉが偏析したグラニュラ型の微結晶構造や、Ｐｄ−Ｓｉ膜の本来の構造である斜方晶構造、または結晶構造がうまく形成されずに非晶質になる傾向がある。また、シリサイド化反応特有の平坦化効果も得ることができず、よって、第二の非磁性下地層の配向性を改善することが困難となる傾向がある。一方、本発明のように、異なる組成比を持つＰｄ−Ｓｉ層を積層することで、微結晶のＰｄ−Ｓｉ膜を得ることができる。また、シリサイド化を促進させるためには、ＰｄやＳｉを含む膜を製膜する際に、好ましくは０．５Ｐａ以下、より好ましくは０．３ないし０．０５Ｐａ程度の低圧力で製膜してやればよい。これにより、不純物によるＳｉの酸化を防ぎ、より活性なＳｉを得られ、シリサイド反応が促進される。これを一般に用いられる０．７Ｐａ程度で製膜すると、Ｓｉの一部が酸化されることにより、シリサイド反応が抑制され、Ｐｄ膜やＰｄ合金膜が微結晶化されないか、偏析型グラニュラＰｄ合金膜が形成される傾向がある。なお、ここで記載された圧力は、製膜に利用される真空チャンバー全体を計測したものであるが、実質的には基板付近の真空度を指している。すなわち、一般に０．５Ｐａ以下の低圧力下ではスパッタリングが起こりにくくなるが、それを防ぐために、差動排気法を用いて、チャンバーやターゲット付近の圧力は高く保ったまま、基板付近の圧力のみを下げた場合には、上述の望ましい真空度は基板付近の圧力のことを指している。

上述のような作用はＰｄやＰｄ合金に独特のものであり、例えば、同じ白金族のＰｔ等の他の物質を用いても結晶配向性の改善効果はほとんど見られない。本発明によれば、この所定の第一の非磁性下地層の上に、所定の第二の非磁性下地層、垂直磁気記録層を形成することで、記録再生特性が良好で高密度記録が可能な垂直磁気記録媒体が得ることが可能となる。

第二の非磁性下地層は、積層された下地層の粒径および配向性を磁気記録層まで伝える機能を持っている。第二の非磁性下地層は、第一の非磁性下地層との結晶整合性が適当であること、および磁気記録層がエピタキシャル成長できるような結晶面を持つことが重要である。そのような物質として、第二の非磁性下地層表面に、六方最密構造を有するＲｕまたはＲｕ合金を使用することができる。これらの物質は、その上に磁気記録層がエピタキシャル成長しやすいという利点をもつ。Ｒｕ合金を用いる場合、Ｃｒ，Ｃｏ，Ｒｈ，Ｃ，ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２およびＣｒ_２Ｏ_３から選ばれる少なくとも一種の元素との合金であることが好ましい。特に、Ｃｒとの合金を用いることが好ましい。

なお、ここでは、Ｒｕと、Ｃ，ＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２またはＣｒ_２Ｏ_３等との混合材料をＲｕ合金の一部に含むものとする。

垂直磁気記録層は、第二の非磁性下地層の上にエピタキシャル的に成長させることで、下地層において得られた微細で配向性のよい結晶構造を垂直磁気記録層に導入することができる。本発明に使用される垂直磁気記録層は、ＣｏとＰｔを主成分として含有することが望ましい。このような垂直磁気記録層は、比較的結晶配向性がよく、かつ熱揺らぎ耐性に優れているという利点を有する。また、垂直磁気記録層は、異なった組成の磁気記録層を２層以上積層させることもできる。また、製膜前後に加熱・冷却過程を入れてもよい。

垂直磁気記録層を構成する物質として、例えばＣｏＰｔ合金、ＣｏＣｒ合金、ＣｏＣｒＰｔ合金、ＣｏＣｒＰｔＢ合金、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金およびＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２合金等を使用することができる。好ましくは、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２合金、ＣｏＣｒＰｔＯ合金、ＣｏＣｒＰｔ−ＴｉＯ_２合金を使用することができる。これらの合金は、結晶配向性が良好で、磁気異方性が大きく、かつ熱ゆらぎ耐性に優れているという利点を有する。酸素を含んだ磁気記録層は、結晶粒界相が明確になり、より磁気的相互作用を分断することができる。

垂直磁気記録層上には、少なくとも１層の保護膜を設けることができる。保護膜としては、例えばＣ，ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ），ＳｉＮｘ，ＳｉＯｘ，ＣＮｘ、およびＣＨｘが挙げられる。

軟磁性裏打ち層、シード層、下地層，第二の非磁性下地層、垂直磁気記録層、および保護膜はいずれも磁気記録媒体の分野で通常用いられる様々な蒸着技術によって形成することが可能である。ここでは、種々のスパッタリング法を蒸着技術の１つとして扱うものとする。このような蒸着技術として、例えばＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、真空蒸着法を用いることが出来る。

また、２種類以上の物質を混合させる場合、コンポジットターゲットを用いた単元のスパッタリング法、および、それぞれの物質のターゲットを用いた、多元同時スパッタリング法を用いることもできる。

垂直磁気記録媒体の表面、例えば磁気記録層表面、あるいは保護層表面の上には、例えばディップ法、スピンコート法等によりパーフルオロポリエーテル等の潤滑剤を塗布し、潤滑層を形成することができる。

また、図２は、本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成を模式的に表す断面図である。

図２に示す垂直磁気記録媒体２０は、軟磁性裏打ち層２と非磁性基板１との間に、例えば面内硬磁性膜及び反強磁性層等のバイアス付与層７、軟磁性裏打ち層２と第一の非磁性下地層３との間に、非磁性シード層８が設けられていること以外は、図１と同様の構成を有する。

軟磁性裏打ち層２は磁区を形成しやすく、この磁区からスパイク状のノイズが発生することから、バイアス付与層７を設け、その半径方向の一方向に磁界を印加することにより、その上に形成された軟磁性裏打ち層２にバイアス磁界をかけて磁壁の発生を防ぐことができる。バイアス付与層７を積層構造として異方性を細かく分散して大きな磁区を形成しにくくすることもできる。

バイアス付与層７に用いるバイアス付与層材料としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＰｔＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａ、ＣｏＣｒＰｔＣ、ＣｏＣｒＰｔＣｕＢ、ＣｏＣｒＲｕＢ、ＣｏＣｒＰｔＷＣ、ＣｏＣｒＰｔＷＢ、ＣｏＣｒＰｔＴａＮｄ、ＣｏＳｍ、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＯ、ＣｏＣｒＰｔＯ、ＣｏＰｔ−ＳｉＯ_２、及びＣｏＣｒＰｔＯ−ＳｉＯ_２が挙げられる。

バイアス付与層は、いずれも例えばスパッタ法などの製膜方法により形成することができる。なお、バイアス付与層の結晶性改善や薄膜化のために、基板とバイアス付与層の間に、複数の非磁性層を形成しても良い。

また、軟磁性裏打ち層２と第一の非磁性下地層３との間に、ＳｉまたはＳｉ合金からなる非磁性シード層８を形成することができる。ＰｄまたはＰｄ合金からなる第一の非磁性下地層３の下に接触するように、Ｓｉ合金からなる非磁性シード層８を形成すると、ＰｄまたはＰｄ合金とＳｉまたはＳｉ合金との界面でシリサイド反応が起こり、Ｐｄ−Ｓｉ化合物相ができる。ＰｄまたはＰｄ合金層の下にＰｄ−Ｓｉ化合物相ができることにより、ＰｄまたはＰｄ合金層が微細結晶となり易くなる。

非磁性シード層８のＳｉ合金に用いられる金属としては、Ｚｒ，Ｈｆ，ＴａおよびＰｄから選ばれる少なくとも一種の元素であることが望ましい。これらの金属は、Ｓｉと金属シリサイドを形成しやすく、これにより、非磁性シード層と第一の非磁性下地層の間に強固なＰｄ−Ｓｉ化合物相を形成し得る。

また、非磁性シード層の好ましい厚さは、１ｎｍないし１０ｎｍである。非磁性シード層の膜厚が、１ｎｍより薄いと、非磁性シード層の膜面内方向における組成の均一性が不十分となり、第一の非磁性下地層とのＰｄ−Ｓｉ化合物相の形成が不十分になる傾向がある。また、膜厚が１０ｎｍより厚いと、磁気ヘッドから軟磁性裏打ち層までの距離が増大し、スペーシングロスにより、磁気記録媒体の記録再生特性が低下する傾向がある。また、金属シリサイド層の生成を促進するために、ポストアニール等の熱処理を行っても良い。

本発明に用いられる非磁性基板として、アルミノケイ酸ガラス、化学強化ガラス、ＡｌＭｇ基板などのＡｌ系の合金基板や、より高い耐熱温度を有する非磁性基板例えば結晶化ガラス基板、Ｓｉ基板、Ｃ基板、Ｔｉ基板、表面が酸化したＳｉ基板、セラミックス，及びプラスチック等を使用することができる。さらに，それら非磁性基板表面にＮｉＰ合金などのメッキが施されている場合でも同様の効果が期待される。

図３は、本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図を示す。

図３に示されるように、本発明の垂直磁気記録装置３０は、上面の開口した矩形箱状の筐体３１と、複数のねじにより筐体３１にねじ止めされる筐体の上端開口を閉塞する図示しないトップカバーを有している。

筐体３１内には、本発明に係る垂直磁気記録媒体３２、この垂直磁気記録媒体３２を支持及び回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ３３、磁気記録媒体３２に対して磁気信号の記録及び再生を行う磁気ヘッド３４、磁気ヘッド３４を先端に搭載したサスペンションを有し且つ磁気ヘッド３４を垂直磁気記録媒体３２に対して移動自在に支持するヘッドアクチュエータ３５、ヘッドアクチュエータ３５を回転自在に支持する回転軸３６、回転軸３６を介してヘッドアクチュエータ３５を回転、位置決めするボイスコイルモータ３７、及びヘッドアンプ回路３８等が収納されている。

以下、実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例
実施例１
２．５インチ磁気ディスク用のガラス基板からなる非磁性基板を用意した。

この非磁性基板を１×１０−５Ｐａの真空度の真空チャンバー内に設置し、ガス圧０．７ＰａのＡｒ雰囲気中で、以下のようにしてＤＣマグネトロンスパッタリングを行った。

まず、非磁性基板をターゲットに対向するように配置し、バイアス付与層としてＣｏＣｒＰｔターゲットを用いて、ＤＣ５００Ｗをターゲットに放電し厚さ２５ｎｍになるように、ＣｏＣｒＰｔ強磁性層を製膜した。

得られたＣｏＣｒＰｔ強磁性層上に、厚さ１２０ｎｍのＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を形成した。

その後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層上に、非磁性シード層として、Ｓｉターゲットを用いて、通常より低いガス圧０．１ＰａのＡｒ雰囲気中で、ＤＣ５００Ｗで放電し、軟磁性層上に、厚さ５ｎｍになるように製膜して、Ｓｉ層を形成した。

次に、第一の非磁性下地層として、Ｐｄターゲットを用いて、通常より低いガス圧０．１ＰａのＡｒ雰囲気中で、ＤＣ５００Ｗで放電し、Ｓｉシード層上に、厚さ５ｎｍになるように製膜してＰｄ層を形成した。

ここで、製膜中のガス圧の設定を通常の０．７ＰａのＡｒ雰囲気中に戻した。

次に、第二の非磁性下地層として、Ｒｕターゲットを用いて、ＤＣ５００Ｗで放電し、Ｐｄ第一の非磁性下地層上に、厚さ２０ｎｍになるように製膜して、Ｒｕ層を形成した。

その後、第二の非磁性下地層上に、（Ｃｏ−１６ａｔ％Ｐｔ−１０ａｔ％Ｃｒ）−８ｍｏｌ％ＳｉＯ_２のコンポジットターゲットを用意し、Ｒｕ第二の非磁性下地層上に、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ_２垂直磁気記録層を１５ｎｍ製膜した。

最後に、Ｃ保護膜を７ｎｍ製膜した。このように真空容器内で連続して製膜した基板を大気中に取り出した後、ディップ法によりパーフルオロポリエーテル系潤滑膜を１．５ｎｍの厚さに形成し、垂直磁気記録媒体を得た。

得られた垂直磁気記録媒体は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の断面構成を有する。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。

これらのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ２．５°（Ｒｕ）、３．０°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

これにより、垂直磁気記録層が良好な結晶性を有することがわかった。

また、得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面方向の透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｓｉシード層には、結晶格子縞は観測されておらず、非晶質であることが分かった。一方、Ｐｄ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されていたが、その方向は一様ではなく、微結晶構造を取っていることがわかった。

Ｒｕ第二の非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層は、結晶格子縞が膜面垂直方向に整然と並び、第二の非磁性下地層から記録層にかけて、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ４ないし６ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

得られた垂直磁気記録媒体に対し、電磁石を備えた着磁装置を用いて、円板上基板の半径方向外向きに１１８５Ａ／ｍ（１５０００Ｏｅ）の磁界を印加し、バイアス付与層の強磁性層の面内半径方向への磁化を行った。着磁された垂直磁気記録媒体について、米国ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザ１６３２及びスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて、記録再生特性の評価を行った。

記録再生ヘッドは、記録素子に単磁極ヘッド、再生素子に磁気抵抗効果を利用した、記録トラック幅０．２５μｍ、再生トラック幅０．１５μｍのヘッドを用いた。また、測定はディスクの回転数は４２００ｒｐｍで、中心より半径位置２２．２ｍｍと一定の位置で行った。その結果、媒体のＳＮＲｍ（再生信号出力Ｓ：線記録密度１１９ｋＦＣＩにおける出力、Ｎｍ：７１６ｋＦＣＩで記録した際に測定したノイズのｒｍｓ値（ｒｏｏｔｍｅａｎｓｑｕａｒｅ））が２７．０ｄＢという良好な媒体を得ることができた。

比較例１
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層を形成しないで、かつＰｄ第一の非磁性下地層を形成する際に、通常のＡｒ圧の０．７Ｐａで形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｓｉシード層がない以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。

次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピーク、さらにＰｄ（１１１）ピークを観測した。

ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ４．２°（Ｒｕ）、５．１°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｄ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されておりかつ、その方向は膜面垂直方向にほぼ一様であった。

また、Ｒｕ第二の非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層は、結晶格子縞が膜面垂直方向に整然と並んでいた。

このことにより、第一の非磁性下地層のＰｄ層から記録層にかけて、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ８ないし１４ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１７．５ｄＢであった。

これにより、比較例１の従来の媒体よりも、低Ａｒ圧でＳｉシード層、Ｐｄ第一の非磁性下地層を製膜した実施例１の本発明の媒体の方が、垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また記録再生特性も良いことがわかった。

比較例２
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層を形成しないで、かつ第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｔを用いた以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。得られた垂直磁気記録媒体は、Ｓｉシード層がないこと、またＰｄ第一の非磁性下地層の代わりに、Ｐｔ第一の非磁性下地層を用いた以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。

次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピーク、さらにＰｔ（１１１）ピークを観測した。

ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、
ピークの半値幅はそれぞれ４．５°（Ｒｕ）、５．５°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｔ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されておりかつ、その方向は膜面垂直方向にほぼ一様であった。

また、Ｒｕ第二の非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層は、結晶格子縞が膜面垂直方向に整然と並んでいた。その結果、第一の非磁性下地層のＰｔ層から垂直磁気記録層にかけて、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ９ないし１６ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１５．５ｄＢであった。

よって、比較例２の従来の媒体よりも、低Ａｒ圧でＳｉシード層、Ｐｄ第一の非磁性下地層を製膜した実施例１の本発明の媒体の方が、垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また記録再生特性も良いことが分かった。

比較例４
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層および第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｔを用いて、通常のＡｒ圧の０．７Ｐａで形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｐｄ第一の非磁性下地層の代わりにＰｔ第一の非磁性下地層を用いた以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。

ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、
ピークの半値幅はそれぞれ４．７°（Ｒｕ）、５．９°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｓｉシード層には、結晶格子縞は観測されておらず、非晶質であることが分かった。

Ｐｔ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されており、かつその方向は膜面垂直方向にほぼ一様であった。

また、Ｒｕ第二の非磁性下地層、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層は、結晶格子縞が膜面垂直方向に整然と並んでいた。その結果、第一の非磁性下地層のＰｔ層から記録層にかけて、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ１０ないし１５ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１４．９ｄＢであった。

これにより、比較例４の従来の媒体よりも、低Ａｒ圧でＳｉシード層、Ｐｄ第一の非磁性下地層を製膜した実施例１の本発明の媒体の方が、垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また記録再生特性も良いことがわかった。

比較例５
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層および第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｔを用いて、通常より低いＡｒ圧の０．１Ｐａで形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。

ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、
ピークの半値幅はそれぞれ３．７°（Ｒｕ）、３．９°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。

その結果、Ｓｉシード層には、結晶格子縞は観測されておらず、非晶質であることが分かった。

Ｐｔ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されていたが、その方向は一様ではなく、微結晶構造を取っていることがわかった。

その結果、第二の非磁性下地層から記録層にかけて、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。
その結果、垂直磁気記録層は、およそ７ないし１１ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１９．１ｄＢであった。

他の比較例に比べて粒径は微細になっているが、配向性の改善が不十分であった。

よって、比較例５の従来の媒体よりも低いＡｒ圧で、Ｓｉシード層、Ｐｄ第一の非磁性下地層を製膜した実施例１の本発明の媒体の方が、垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また記録再生特性も良いことがわかった。

実施例２
本発明の媒体の第一の非磁性下地層として、組成量の異なる２種類のターゲット、Ｐｄ−３４ａｔ％Ｓｉターゲット（軟磁性側）、及びＰｄ−５ａｔ％Ｓｉターゲット（垂直磁気記録層側）を用意した。

第一の非磁性下地層としてＰｄターゲットの代わりに、上記２種類のＰｄ−Ｓｉターゲット、Ｐｄ−３４ａｔ％ＳｉターゲットおよびＰｄ−５ａｔ％Ｓｉターゲットを使用し、Ｓｉシード層を用いない以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｓｉシード層がないこと、第一の非磁性下地層として、組成の異なるＰｄ−Ｓｉ層を２層形成した以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。

図４に、得られた垂直磁気記録媒体の構成を表す概略断面図を示す。
図示するように、この垂直磁気記録媒体５０は、非磁性基板１１上に、ＣｏＣｒＰｔ強磁性層１７、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層１２、第一の非磁性下地層１３として、Ｐｄ−３４ａｔ％Ｓｉ層１９及びＰｄ−５ａｔ％Ｓｉ層２１の積層、Ｒｕ第二の非磁性下地層１４、ＣｏＰｔＣｒ−ＳｉＯ_２垂直磁気記録層１５、Ｃ保護膜１６、及び図示しない潤滑層を順次積層した構造を有する。

本発明の媒体に対して、Ｘ線回折測定を行った。

Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。

これらのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ２．６°（Ｒｕ）、３．２°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面方向の透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の結晶構造を調べた。その結果、軟磁性層側のＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層には、はっきりとした結晶格子縞は観測されておらず、非晶質であることが分かった。

垂直磁性層側のＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されていたが、その方向は一様ではなく、微結晶構造を取っていることがわかった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ５ないし７ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

また、実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２６．０ｄＢであり、良好な特性を持つことが分かった。

比較例６
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層を形成しないで、かつ第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｄ−５ａｔ％Ｓｉを形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。得られた垂直磁気記録媒体は、Ｐｄ第一の非磁性下地層の代わりにＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層を形成し、Ｓｉシード層を形成しない以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。

次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ５．０°（Ｒｕ）、６．２°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層は、格子縞は観測されており、微結晶状態ではあったが、微結晶の方位はランダムで、また膜に凹凸が見られ、平坦性に難があった。一方、Ｒｕ第二の非磁性下地層からＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層にかけては、結晶格子縞が膜面垂直方向に並んでおりエピタキシャル成長していた。ただし、Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層からＲｕ第二の非磁性下地層にかけて、
特に、エピタキシャル成長はしていないため、Ｒｕ第二の非磁性下地層の初期層部において、成長方向や粒径にバラつきが観測されており、よって、Ｒｕ第二の非磁性下地層やＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層の粒径には大きな粒径分散が観測されていた。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ７ないし１７ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

これにより、比較例６の従来の媒体よりも、実施例２の本発明の媒体の方が、垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また、良好な記録再生特性を持つことがわかった。

比較例７
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層を形成しないで、かつ第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｄ−２６ａｔ％Ｓｉを形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。得られた垂直磁気記録媒体は、Ｐｄ第一の非磁性下地層の代わりにＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層を形成し、Ｓｉシード層を形成しない以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。

次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ４．１°（Ｒｕ）、５．１°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層は、Ｐｄ粒子とＳｉ粒界に偏析した偏析型のグラニュラ構造をとっていた。

Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層からＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層にかけて、格子縞が整然と並んでおり、エピタキシャル成長していることが分かった。ただし、膜界面には凹凸が見られ、平坦性には難があった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ７ないし１０ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１９．５ｄＢであった。

これにより、比較例７の従来の媒体よりも、実施例２の本発明の媒体の方が、
垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また良好な記録再生特性を持つことが分かった。

比較例８
比較の垂直磁気記録媒体として、Ｓｉシード層、およびＲｕ第二の非磁性下地層を形成しないで、かつ第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｄ−２６ａｔ％Ｓｉを形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｐｄ第一の非磁性下地層の代わりにＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層を形成し、Ｓｉシード層およびＲｕ第二の非磁性下地層を形成しない以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、弱いＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測した。

ＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ１０．１°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層からＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層にかけて、格子縞が観測されており、エピタキシャル成長していることが分かった。ただし、膜界面には凹凸が見られ、平坦性には難があった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、比較の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ１４ないし２０ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

さらに、実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが３．８ｄＢであった。

このことから、比較例８の従来の媒体よりも、実施例２の本発明の媒体の方が、
垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また良好な記録再生特性を持つことが分かった。

比較例９
比較の垂直磁気記録媒体として、第一の非磁性下地層としてＰｄの代わりにＰｄ−２６ａｔ％Ｓｉを形成した以外は、実施例１の垂直磁気記録媒体と同様にして垂直磁気記録媒体を得た。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｐｄ第一の非磁性下地層の代わりにＰｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層を形成した以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の層構成を有する。次に、得られた垂直磁気記録媒体に対して、Ｘ線回折測定を行ったところ、Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。

ＲｕおよびＣｏＣｒＰｔのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ４．２°（Ｒｕ）、５．７°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面ＴＥＭ測定を行い、比較の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｄ−Ｓｉ第一の非磁性下地層には、格子縞は観測されずほぼ非晶質状態であった。

一方、Ｒｕ第二の非磁性下地層からＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２記録層にかけては格子縞が整然と並んでおり、エピタキシャル成長していることが分かった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。その結果、垂直磁気記録層は、およそ８ないし１３ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが１８．１ｄＢであった。

これにより、比較例９の従来の媒体よりも、実施例２の本発明の媒体の方が、
垂直磁気記録層の結晶粒子が微細でかつ結晶性が良好であり、また良好な記録再生特性を持つことが分かった。

実施例３
Ｓｉターゲットの代わりに、Ａｌ−４５ａｔ％Ｓｉターゲットを用いて非磁性シード層を形成すること以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。

得られた垂直磁気記録媒体は、Ｓｉシード層の代わりにＡｌＳｉシード層が形成されていること以外は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。

本発明の媒体に対して、Ｘ線回折測定を行った。

Ｒｕ（００．２）ピークおよびＣｏＣｒＰｔ（００．２）ピークを観測したが、Ｐｄ（１１１）ピークは観測できなかった。これらのピークに対してロッキングカーブ測定を行ったところ、ピークの半値幅はそれぞれ２．７°（Ｒｕ）、３．４°（ＣｏＣｒＰｔ）であった。これにより、垂直磁気記録層が良好な結晶性を有することがわかった。

得られた垂直磁気記録媒体に対して、断面方向の透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の結晶構造を調べた。その結果、Ｐｄ第一の非磁性下地層は、はっきりと結晶格子縞が観測されていたが、その方向は一様ではなく、微結晶構造を取っていることがわかった。

次に、得られた垂直磁気記録媒体の垂直磁気記録層に対して、透過型分析電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定を行い、本発明の媒体の垂直磁気記録層の結晶粒子の粒径分布を調べた。

その結果、垂直磁気記録層は、およそ４ないし７ｎｍの平均粒径を有する結晶粒子から形成されていることが分かった。

また、実施例１と同様に記録再生特性の評価を行ったところ、ＳＮＲｍが２７．３ｄＢであり、良好な特性を持つことが分かった。

実施例４
本発明の媒体のＳｉシード層およびＰｄ第一の非磁性下地層を形成する際に、ＤＣマグネトロンスパッタリング中のＡｒ雰囲気のガス圧を０．０５Ｐａ〜１．０Ｐａの様々な圧力に変化させて製膜を行うこと以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。

得られた垂直磁気記録媒体は、図２に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。本発明の媒体に対して、Ｘ線回折測定、および実施例１と同様に記録再生特性の評価を行った。記録層のピークの半値幅および、ＳＮＲｍの結果を下記表１に示す。

上記表１の結果より、シード層および第一の非磁性下地層を作製する際の圧力として、０．５Ｐａ以下で作製すると良好な特性を持つことが分かった。なお、実用的には、この圧力は、０．０５Ｐａ以上であることが好ましく、０．０５Ｐａ未満であると、安定してＤＣスパッタリングができなくなるため、適さない。

実施例５
第一の非磁性下地層としてＰｄターゲットの代わりに、異なる組成を有する二層のＰｄ−Ｓｉ層を積層するためのターゲットを使用し、Ｓｉシード層を用いない以外は、実施例１と同様にして、垂直磁気記録媒体を作製した。

二層のＰｄ−Ｓｉ層を積層するためのターゲットは、軟磁性側をＰｄ−３４ａｔ％Ｓｉターゲットとし、垂直磁気記録層側をＰｄ−ｘａｔ％Ｓｉターゲットとした。ｘは、３，５，７，１０，１３，１７，２０，２６，３４であるものを各々用意した。

得られた垂直磁気記録媒体は、図４に示す垂直磁気記録媒体と同様の構成を有する。

得られた媒体に対して、Ｘ線回折測定を行った。

また、実施例１と同様に記録再生特性の評価を行った。

垂直磁気記録層のピークの半値幅および、ＳＮＲｍの結果を下記表２に示す。

以上より、本願の媒体として、Ｐｄ−Ｓｉ膜におけるＳｉの組成量が３ないし１０ａｔ％において、良好な特性を持つことが分かった。

本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成を模式的に表す断面図本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成を模式的に表す断面図本発明の磁気記録再生装置の一例を一部分解した斜視図本発明の一実施形態に係る垂直磁気記録媒体の構成を模式的に表す断面図

符号の説明

１，１１…非磁性基板、２，１２…軟磁性裏打ち層、３，１３…第一の非磁性下地層、４，１４…第二の非磁性下地層、５，１５…垂直磁気記録層、６，１６…保護膜、７…バイアス付与層、８…非磁性シード層、１０，２０，３２，５０…垂直磁気記録媒体、３０…垂直磁気記録装置、３１…筐体、３３…スピンドルモータ、３４…磁気ヘッド、３５…ヘッドアクチュエータ、３６…回転軸、３７…ボイスコイルモータ、３８…ヘッドアンプ回路

Claims

非磁性基板、
非磁性基板上に形成された少なくとも一層の軟磁性層、
該軟磁性層上に形成され、粒径１〜３ｎｍの結晶質の微粒子が集まった微細結晶構造を有し、第１のＰｄ−Ｓｉ層と、該第１のＰｄ−Ｓｉ層上に形成され、Ｓｉ含有量が１０ａｔ％未満である第２のＰｄ−Ｓｉ層とからなり、該第１のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量は、該第２のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量より多い第一の非磁性下地層、
該第一の非磁性下地層上に形成され、ルテニウムからなる第二の非磁性下地層、及び
該第二の非磁性下地層上に形成されたＣｏとＰｔを主成分として含有する垂直磁気記録層を具備することを特徴とする垂直磁気記録媒体。
前記第１のＰｄ−Ｓｉ層のＳｉ含有量が１０ａｔ％以上であることを特徴とする請求項１に記載の垂直磁気記録媒体。
請求項１または２に記載の垂直磁気記録媒体と、前記垂直磁気記録媒体を支持および回転駆動する機構と、前記垂直磁気記録媒体に対して情報の記録を行うための素子及び記録された情報の再生を行うための素子を有する磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを前記垂直磁気記録媒体に対して移動自在に支持したキャリッジアッセンブリとを具備することを特徴とする磁気記録再生装置。
前記記録再生ヘッドとして、単磁極記録ヘッドを有することを特徴とする請求項３に記載の磁気記録再生装置。