JP3732769B2

JP3732769B2 - Magnetic recording medium, manufacturing method thereof, manufacturing apparatus, and magnetic recording / reproducing apparatus

Info

Publication number: JP3732769B2
Application number: JP2001260383A
Authority: JP
Inventors: 彰坂脇; 誠人國分; 浩志酒井
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-08-29
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2021-08-29
Also published as: JP2002203312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスク装置などに用いられる磁気記録媒体、その製造方法、製造装置、および上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気記録媒体用の基板としては、アルミニウム合金等からなる金属基板が多く用いられている。金属基板は、通常、表面にテクスチャ加工が施されて用いられている。
テクスチャ加工は、基板表面に所定方向（通常は円周方向）に沿う凹凸を形成する加工であり、テクスチャ加工を施すことによって、基板上に形成される下地膜、磁性膜の結晶配向性を向上させ、磁性膜に磁気異方性をもたせ、熱揺らぎ耐性や分解能などの磁気特性を向上させることができる。
ところで、近年では、磁気記録媒体用の基板として、アルミニウム等からなる金属基板に代えて、ガラス、セラミックスなどからなる非金属基板が多く用いられてきている。非金属基板は、硬度が高いためヘッドスラップが生じにくく、しかも表面平滑性が高いためグライドハイト特性の点で有利である。
しかしながら、ガラス基板などの非金属基板には、表面に十分なテクスチャ加工を施すのが難しい問題がある。
【０００３】
このため、ガラス、セラミックスなどからなる非金属基板上に、テクスチャ加工が容易な硬質膜を形成することが提案されている。
例えば特開平５−１９７９４１号公報には、非金属基板表面に、テクスチャ加工が容易な硬質膜であるＮｉＰ膜をスパッタ法により形成した磁気記録媒体が開示されている。
非金属基板表面に硬質膜を設けた磁気記録媒体を製造するには、スパッタ装置などの成膜装置内において基板上に硬質膜を形成した後、基板を一旦成膜装置から搬出し、テクスチャ加工装置を用いてテクスチャ加工を施し、次いで再び成膜装置内に搬入し下地膜や磁性膜の形成を行う方法が採られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の磁気記録媒体では、硬質膜に十分な表面平滑性をもたせることが難しく、磁気異方性の点で劣り、磁気特性が不十分となる不満があった。また製造工程が煩雑であるため製造コストが嵩む不満があり、容易に製造できる磁気記録媒体が要望されていた。
このほか、磁性膜に磁気異方性を与える技術としては、特開平５−１４３９８８号公報に記載された方法がある。この公報に記載された磁気記録媒体の製造方法は、下地層および磁気記録層をスパッタ法で形成するにあたり、スパッタ粒子の入射角を３０〜６５°とする方法である。
しかしながら、この方法によって得られた磁気記録媒体は、非磁性下地膜の優先的な配向面が（１１０）となり、磁性膜の優先的な配向面が（１０１）となるため磁気異方性が不十分となりやすく、磁気特性の点で満足できるものでなかった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、磁気特性に優れ、かつ容易に製造することができる磁気記録媒体、この磁気記録媒体を容易に製造することができる方法および装置、さらには磁気特性に優れた磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気記録媒体は、磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、非磁性下地膜が、ｂｃｃ構造を有し、非金属基板と非磁性下地膜との間に、非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる配向調整膜が形成され、この配向調整膜が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有し、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きいことを特徴とする。
非磁性下地膜は、ｂｃｃ構造を有し、かつ配向面が（２００）であることが望ましい。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち１種または２種以上からなるものとすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｃｒを主成分とする合金からなるものとすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｏＴａまたはＣｏＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｒＴａまたはＣｒＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が１５〜７５ａｔ％である構成とすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＮｉＴａまたはＮｉＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものとすることができる。
配向調整膜は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｃ１５構造を有する非磁性金属からなるものとすることができる。
非金属基板と配向調整膜との間には、配向性向上膜を形成することができる。
配向性向上膜は、Ｂ２構造またはアモルファス構造を有する材料からなるものとすることができる。
配向性向上膜は、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＡｌ、ＣｏＺｒ、ＣｏＣｒＺｒ、およびＣｏＣｒＣのうちいずれかを主成分とするものであることが好ましい。
本発明の磁気記録媒体は、非金属基板と、その上に形成された非磁性下地膜、磁性膜および保護膜を基本構成とする磁気記録媒体において、磁性膜が、ｈｃｐ構造を有し、かつ（１１０）に優先的に配向しており、非磁性下地膜が、ｂｃｃ構造を有し、非金属基板と非磁性下地膜との間に、非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させ、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒを１より大きくする配向調整膜が設けられ、この配向調整膜が、アモルファス構造のＮｉＰ合金からなり、その表面に酸化膜または窒化膜が形成されている構成とすることができる。
本発明では、配向調整膜が、窒素または酸素を１ａｔ％以上含む構成とすることができる。
【０００６】
本発明の磁気記録媒体の製造方法は、前記磁気記録媒体を製造する方法であって、配向調整膜を構成する材料からなる成膜粒子を放出源から放出させて被付着面に付着させることにより配向調整膜を形成し、この際、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が非金属基板の径方向に沿い、かつ非金属基板に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定することを特徴とする。
配向調整膜には、酸化処理または窒化処理を施すのが好ましい。
配向調整膜を形成するにあたっては、成膜粒子の放出源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタ法を採用することができる。
本発明では、配向調整膜を形成するに際して、スパッタ法を採用し、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いることによって酸化処理または窒化処理を行うことができる。
酸化処理または窒化処理は、配向調整膜の表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることにより行うことができる。
本発明の磁気記録媒体の製造装置は、前記磁気記録媒体を製造する装置であって、配向調整膜を構成する材料からなる成膜粒子を放出し被付着面に付着させることにより配向調整膜を形成する放出源と、この放出源から放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段とを備え、この方向設定手段が、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が非金属基板の径方向に沿い、かつ非金属基板に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定することができるようにされていることを特徴とする。
本発明の磁気記録再生装置は、前記磁気記録媒体と、この磁気記録媒体に情報を記録再生する磁気ヘッドとを備えていることを特徴とする。
なお、本明細書中において「配向調整膜」は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させるように構成される。
また、本明細書中において「主成分」とは、その成分の含有率が５０ａｔ％を越えるものをいう。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１（ａ）は、本発明の磁気記録媒体の第１の実施形態を示す一部断面図で、ここに示す磁気記録媒体は、非金属基板１上に配向調整膜２が形成され、その上に非磁性下地膜３、磁性膜４、保護膜５、潤滑膜６が順次形成されたものである。以下、非金属基板１および配向調整膜２を媒体基板Ｍという。
図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す磁気記録媒体の断面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に基づいて作成した要部拡大図である。
【０００８】
非金属基板１としては、ガラス、セラミックス、シリコン、シリコンカーバイド、カーボンなどの非金属材料からなるものが用いられる。特に、耐久性、コストなどの観点からガラス基板を用いるのが好ましい。
ガラス基板としては、アモルファスガラス、結晶化ガラスが使用可能であり、アモルファスガラスとしては、汎用のソーダライムガラス、アルミノケートガラス、アルミノシリケートガラスを使用できる。また結晶化ガラスとしては、リチウム系結晶化ガラスを用いることができる。
セラミックス基板としては、汎用の酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素などを主成分とする焼結体や、それらの繊維強化物などが使用可能である。
【０００９】
配向調整膜２は、直上に形成される非磁性下地膜３の結晶配向性を整え、さらにはその上に形成される磁性膜４の結晶配向性を調整し、磁性膜４の磁気異方性を向上させるためのものである。
配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させることができるように構成されている。
配向調整膜２の材料としては、非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａのうち１種または２種以上を挙げることができる。
【００１０】
配向調整膜２の材料としては、Ｃｒを主成分とする（すなわちＣｒの含有率が５０ａｔ％を越える）合金を用いることもでき、特にＣｒＸ（ＸはＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗのうち１種または２種以上）系合金を用いるのが好ましい。
ＣｒＸ系合金を用いる場合、Ｘの含有率は、１ａｔ％以上、５０ａｔ％未満とするのが好ましい。これは、Ｘの含有率を上記範囲とすることによって、非磁性下地膜３および磁性膜４の結晶配向性を高め磁気異方性を向上させることができるためである。
配向調整膜２の材料としては、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる材料であるＣｒＲｕ（Ｒｕの含有率が１〜３０ａｔ％）を用いることもできる。
【００１１】
配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｏＴａまたはＣｏＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造（空間群（ＳｐａｃｅＧｒｏｕｐ）表記）またはアモルファス構造を有する構成とするのが好適である。
また配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＣｒＴａまたはＣｒＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が１５〜７５ａｔ％である構成とすることもできる。
また配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる構成、すなわちＮｉＴａまたはＮｉＮｂを主成分とするものであり、ＴａまたはＮｂの含有量が３０〜７５ａｔ％であり、かつＦｄ３ｍ構造またはアモルファス構造を有する構成とすることができる。
配向調整膜２がこれらＣｏＴａ、ＣｏＮｂ、ＣｒＴａ、ＣｒＮｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＮｂを主成分とするものである場合において、ＴａまたはＮｂの含有量を上記範囲とするのが好適であるとしたのは、この含有量が低すぎると保磁力が低くなりやすく、含有量が高すぎると磁性膜内の配向性が低下し保磁力が低くなるおそれがあるためである。
【００１２】
また配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる材料、すなわちＴａまたはＮｂを３０ａｔ％以上含有する非磁性合金材料からなるものとすることもできる。
【００１３】
配向調整膜２は、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に優先的に配向させる材料である、Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものとするのが好ましい。
Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属としては、ＣｒＸ系合金のうち、ＣｒＮｂ系（７０Ｃｒ３０Ｎｂなど）、ＣｒＴａ系（６５Ｃｒ３５Ｔａなど）、ＣｒＴｉ系（６４Ｃｒ３６Ｔｉなど）等のＣ１５構造（ＳｋｒｕｋｔｕｒｂｅｒｃｈｔＳｙｍｂｏｌ表記）を有する合金が好適である。
配向調整膜２に用いることができるＦｄ３ｍ構造金属としては、このほか、ＣｏＴａ系（６５Ｃｏ３５Ｔａなど）、ＣｏＮｂ系（７０Ｃｏ３０Ｎｂなど）、ＷＨｆ系（６６Ｗ３４Ｈｆ）、ＡｌＹ系（６７Ａｌ３３Ｙなど）等のＣ１５構造を有する合金がある。
また配向調整膜２に用いることができるＦｄ３ｍ構造金属としては、ＣｏＴａ系（比較的Ｃｏ含有率が小さいもの、例えば５０Ｃｏ５０Ｔａなど）、ＦｅＮｂ系（５０Ｆｅ５０Ｎｂなど）等の合金を挙げることができる。
これらＦｄ３ｍ構造を有する材料を用いる場合には、配向調整膜２の形成時に酸化処理または窒化処理（後述）を行うことによってその結晶構造（Ｆｄ３ｍ構造）を整えたものが好ましい。
配向調整膜２は、非磁性下地膜３の結晶配向性を調整するだけでなく、非磁性下地膜３、磁性膜４中の結晶粒を微細化する結晶粒微細化膜としても機能する。
【００１４】
配向調整膜２には、窒素または酸素を１ａｔ％以上含有させるのが好ましい。
これは、窒素または酸素を１ａｔ％以上含有させることによって、非磁性下地膜３の結晶を、より正確に（２００）に配向させ、磁性膜４の磁気異方性を高めることができるためである。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが、非金属基板１に垂直な線２ｂに対して半径方向に傾いた結晶構造を有する。すなわち柱状微結晶粒２ａの傾斜角度α１（垂直線２ｂに対する柱状微結晶粒２ａ軸方向の傾き）が０°を越え、９０°未満となるようになっている。
柱状微結晶粒２ａの傾斜角度α１は、１０〜７５°（好ましくは１５〜７５°、さらに好ましくは２０〜７５°、さらに好ましくは２５〜５５°）であることが好ましい。
傾斜角度α１が上記範囲未満である場合には、非磁性下地膜３、磁性膜４の結晶配向性が悪化し磁気異方性が低下する。また成膜装置の構成の点から、角度α１を上記範囲を越える範囲に設定するのは難しい。
傾斜角度α１は、１０°以上、３０°未満となる値とすることができる。また６５°を越え、９０°未満となる値とすることもできる。
また配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが周方向にほとんど傾いていないようにするのが好ましい。
【００１６】
配向調整膜２の膜厚は２〜１００ｎｍ（２０〜１０００Å）とするのが望ましい。この膜厚は、上記範囲未満であると磁性膜の磁気異方性が低下し、上記範囲を越えると製造効率が低下する。
【００１７】
非磁性下地膜３は、従来公知の下地膜材料、例えばＣｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂのうち１種以上、またはこれらに結晶性を損なわない範囲で他の元素を添加した合金からなるものとすることができる。
なかでも特に、ＣｒまたはＣｒ合金（例えばＣｒＴｉ系、ＣｒＷ系、ＣｒＭｏ系、ＣｒＶ系）を用いるのが好適である。
またこの材料としては、Ｎｉ５０Ａｌ（Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌ）等のＢ２構造を有する材料を用いることもできる。
また非磁性下地膜３は厚さ方向に均一な単層構造としてもよいし、２種類以上の層を複数積層させた多層構造としてもよい。
非磁性下地膜３の厚さは、１〜１００ｎｍ（１０〜１０００Å）、好ましくは２〜５０ｎｍ（２０〜５００Å）とするのが望ましい。
【００１８】
非磁性下地膜３は、ｂｃｃ構造を有する。
非磁性下地膜３は、配向面（非磁性下地膜３の表面における支配的な結晶面）を（２００）とすると、磁性膜４の磁気異方性を高めることができるため好ましい。
また非磁性下地膜３の材料としてＣｒを用いた場合には、非磁性下地膜３の格子定数と磁性膜４の格子定数との差が大きくなるため、非磁性下地膜３と磁性膜４との間にＣｒＸ'（Ｘ'はＭｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｔａ、Ｗのうち１種以上）からなる中間膜を設け、格子の整合性の向上を図るのが好ましい。
【００１９】
磁性膜４は、ｈｃｐ構造を有し、かつ配向面が（１１０）とされている。
磁性膜４は、この構成によって、高い磁気異方性を得ることができる。
【００２０】
磁性膜４には、Ｃｏを含む材料を用いるのが好ましい。この材料としては、例えばＣｒ、Ｐｔ、Ｔａ、Ｂ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｗ、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、ＦｅおよびＭｏのうち１種以上を、Ｃｏに加えたＣｏ合金を用いることができる。
上記材料の好適な具体例としては、ＣｏＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔ系、ＣｏＣｒＰｔＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＢ系、ＣｏＣｒＰｔＢＴａ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＺｒ系、ＣｏＣｒＰｔＴａＷ系、ＣｏＣｒＰｔＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＺｒ系、ＣｏＣｒＰｔＢＣｕ系、ＣｏＣｒＰｔＢＺｒ系、ＣｏＮｉＴａ系、ＣｏＮｉＴａＣｒ系、ＣｏＣｒＴａ系等が利用できる。
また、Ａｇ、Ｔｉ、Ｒｕ、Ｃ等の非磁性金属、この非磁性金属の化合物、酸化物（ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、Ａｌ₂Ｏ₃等）、窒化物（Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ等）、フッ化物（ＣａＦ等）、炭化物（ＴｉＣ等）などの非磁性母材中に磁性粒が分散したグラニュラー膜を採用することもできる。
【００２１】
磁性膜４に、Ｂを含むＣｏ合金（例えばＣｏＣｒＢ系合金、好ましくはＣｏＣｒＰｔＢ系合金）を用いる場合には、Ｃｏ合金中のＢの含有率は、１〜１０ａｔ％（好ましくは２〜７ａｔ％、さらに好ましくは２．５〜６ａｔ％）とするのが好ましい。Ｂの含有率が上記範囲未満であると、保磁力が低くなることに加え、磁性結晶粒が大きくなりノイズが増大する。またこの含有率が上記範囲を越えると、磁性膜内の配向性が低下し保磁力が低くなるおそれがある。
Ｃｏ合金中のＣｒ含有率は、４０ａｔ％以下（好ましくは５〜３５ａｔ％、さらに好ましくは１０〜２５ａｔ％）とするのが好ましい。
Ｃｏ合金中のＰｔの含有率は、１〜３０ａｔ％（好ましくは３〜２７ａｔ％、さらに好ましくは６〜２５ａｔ％）とするのが好ましい。
磁性膜４は単層構造としてもよいし、２種類以上の層を複数積層させた多層構造としてもよい。
磁性膜４の厚さは、５〜３０ｎｍ（５０〜３００Å）とすることができる。
【００２２】
保護膜５の材料としては、従来公知のものを使用してよく、例えばカーボン、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ジルコニウム等の単一成分またはこれらを主成分とする材料を使用することができる。
保護膜５の厚さは、２〜１０ｎｍ（２０〜１００Å）とするのが好ましい。
【００２３】
潤滑膜６は、パーフルオロポリエーテル等のフッ素系潤滑剤などからなるものとすることができる。
【００２４】
上記構成の磁気記録媒体は、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくなる（好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上となる）。
この比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが上記範囲未満であると、磁気記録媒体の磁気異方性が不足し、熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなどの磁気特性が不十分となる。
【００２５】
次に、上記磁気記録媒体を製造する場合を例として、本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を説明する。
図２は、本発明の磁気記録媒体の製造装置の一実施形態を示すものである。
ここに示すスパッタ装置２１は、非金属基板１上に配向調整膜２を形成するためのもので、成膜粒子を放出する放出源であるスパッタリングターゲット２２と、このスパッタリングターゲット２２から放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段である遮蔽板２３とをチャンバ２８内に備えている。
符号２９はスパッタガス等をチャンバ２８内に導入する導入経路であり、符号３０はチャンバ２８内のスパッタガス等を系外に導出する導出経路である。
【００２６】
スパッタリングターゲット２２は、上記配向調整膜２の構成材料からなるものであり、円板状に形成されている。
遮蔽板２３は、スパッタリングターゲット２２から放出された成膜粒子のうち、目的とする方向以外の方向に放出された成膜粒子を遮ることにより成膜粒子の方向を定めるためのもので、円板状に形成され、ほぼ中央部に、円形の成膜粒子通過口２４が形成されている。
遮蔽板２３は、スパッタリングターゲット２２に対しほぼ平行に、スパッタリングターゲット２２に対して所定の間隔をおいて設置されている。
遮蔽板２３は、その軸線２３ａがスパッタリングターゲット２２の軸線２２ａに対しほぼ一致するように設置されている。
また成膜粒子の入射角度の精度を高めるためには、遮蔽板２３を可能な限り薄く形成するのが好ましい。例えば、外径２．５インチ（６３．５ｍｍ）の非金属基板１を用いる場合には、遮蔽板２３の厚さは１．５〜５ｍｍ（好ましくは２〜４ｍｍ）とするのが好ましい。
遮蔽板２３には、耐熱性に優れ、不純物発生が少ない材料である金属材料（例えばステンレス、アルミニウム合金）を用いるのが好ましく、特に、付着した成膜粒子を除去する作業が容易であり、しかも安価であることからアルミニウム合金を用いるのが好ましい。
【００２７】
成膜粒子通過口２４の内径は、放出された成膜粒子が非金属基板１の表面１ａの配向調整膜形成領域１ｂに付着する際の成膜粒子の非金属基板１に対する入射角度αが１０〜７５°となるように設定されている。
この入射角度αとは、非金属基板１に対し垂直な線１ｃに対する角度をいう。
成膜粒子通過口２４の内径は、成膜効率を低下させない範囲で小さくするのが好ましい。例えば、外径２．５インチ（６３．５ｍｍ）の非金属基板１を用いる場合には、成膜粒子通過口２４の内径は２０ｍｍ以下（好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは７ｍｍ以下）とするのが好ましい。
【００２８】
このスパッタ装置２１を用いて配向調整膜２を形成するには、非金属基板１をチャンバ２８内に搬入し、遮蔽板２３のスパッタリングターゲット２２側に対し反対側（図中左側）に非金属基板１を配置する。この際、非金属基板１はスパッタリングターゲット２２、遮蔽板２３に対しほぼ平行に配置する。
【００２９】
次いで、アルゴンなどのスパッタガスを導入経路２９を通してチャンバ２８内に導入するとともに、スパッタリングターゲット２２に給電し、成膜粒子をスパッタ法により放出させる。
この際、スパッタリングターゲット２２の中央部からやや離れた位置の成膜粒子放出箇所２５、２５から放出された成膜粒子のうち、遮蔽板２３中央部に向かったものは、成膜粒子通過口２４を通過し、それ以外のものは遮蔽板２３に遮られる。
【００３０】
図２および図３に示すように、成膜粒子通過口２４を通過した成膜粒子は、ターゲット２２の中央部からやや離れた位置の放出箇所２５から放出され、遮蔽板２３中央部の通過口２４を通過したものである（図２を参照）。
このため、成膜粒子の軌道２６の基板１の表面１ａへの投影線２７は、非金属基板１の径方向に沿うものとなる（図３を参照）。
また、成膜粒子は基板１の周方向に均一に表面１ａに付着する。
成膜粒子は、入射角度αが１０〜７５°となるように、被付着面である表面１ａの環状の配向調整膜形成領域１ｂに付着する。
この入射角度αは、１５〜７５°（好ましくは２０〜７５°、さらに好ましくは２５〜５５°）とするのがさらに好適である。
この入射角度αが上記範囲未満である場合には、非磁性下地膜３、磁性膜４の結晶配向性が悪化し磁気異方性が低下する。また装置構成の点から入射角度αを上記範囲を越える範囲に設定するのは難しい。
また傾斜角度αは、１０°以上、３０°未満となる値とすることができる。また６５°を越え、７５°以下となる値とすることもできる。
【００３１】
入射角度αを上記範囲に設定することによって、図１（ｂ）に示すように、配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが、非金属基板１に垂直な線２ｂに対して半径方向に傾いた結晶構造を有するものとなる。
【００３２】
配向調整膜２には、酸化処理または窒化処理を施すのが好ましい。
酸化処理または窒化処理を行うには、スパッタ装置２１を用いて配向調整膜２を形成するに際し、導入経路２９を通してチャンバ２８に導入するスパッタガスとして、酸素または窒素を含むものを用いる方法を採ることができる。
酸素を含むスパッタガスとしては、酸素とアルゴンの混合ガスを用いることができる。窒素を含むスパッタガスとしては、窒素とアルゴンの混合ガスを用いることができる。
スパッタガス中の酸素または窒素の含有率は、１〜５０ｖｏｌ％とすることができる。
【００３３】
また本発明では、配向調整膜２を形成した後に、その表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法によって酸化または窒化処理を行うこともできる。
酸素含有ガスとしては、空気、純酸素、水蒸気を用いることができる。また空気中の酸素含有率を増加させた酸素富化ガスを用いることもできる。
窒素含有ガスとしては、空気、純窒素、窒素富化ガスを用いることができる。
【００３４】
配向調整膜２表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法の具体例としては、上述のように、スパッタ装置２１内において基板１上に配向調整膜２を形成した後、このスパッタ装置２１のチャンバ２８内に、導入経路２９を通して酸素含有ガスまたは窒素含有ガスを導入する方法を挙げることができる。
酸素含有ガスまたは窒素含有ガス中の酸素または窒素含有率は、１〜１００ｖｏｌ％とするのが好ましい。
酸素含有ガスまたは窒素含有ガスの使用によって、酸化処理または窒素処理を容易な操作で行うことができるようになる。
【００３５】
この酸化処理または窒化処理によって、配向調整膜２は少なくとも表面付近が酸化または窒化される。
なお酸化処理または窒化処理を行うには、スパッタガスとして、酸素または窒素を含むものを用いて配向調整膜２を形成した後に、その表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させる方法を採ることもできる。
【００３６】
非磁性下地膜３、磁性膜４の形成は、スパッタ法により行うことができる。
非磁性下地膜３を形成する際、配向調整膜２の影響下で成長する非磁性下地膜３は、優れた結晶配向性を有するものとなる。非磁性下地膜３は、ｂｃｃ構造を有し、好ましくは配向面（非磁性下地膜３の表面における支配的な結晶面）が（２００）となる。
非磁性下地膜３が優れた結晶配向性を有するものとなる結果、その上に形成される磁性膜４の結晶配向性が向上する。磁性膜４は、ｈｃｐ構造を有し、かつ配向面が（１１０）となる。
【００３７】
また保護膜５は、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などにより形成することができる。
潤滑膜６の形成には、パーフルオロポリエーテル等のフッ素系液体潤滑剤などの潤滑剤を保護膜５上にディッピング法により塗布する方法を採用することができる。
【００３８】
本実施形態の磁気記録媒体は、非金属基板１と非磁性下地膜３との間に、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に配向させる配向調整膜２が形成され、この配向調整膜２が、柱状微結晶粒２ａが半径方向に傾いた結晶構造を有するので、非磁性下地膜３および磁性膜４の結晶配向性を向上させ、磁性膜４における周方向の磁気異方性を高めることができる。
【００３９】
一般に、熱揺らぎ耐性は、結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）が大きい媒体において良好となる。本実施形態の磁気記録媒体では、円周方向の磁気異方性が高められることにより結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）が向上することから、熱揺らぎ耐性が高められると考えられる。
なお、熱揺らぎとは、記録ビットが不安定となり記録したデータの熱消失が起こる現象をいい、磁気記録装置においては、記録したデータの再生出力の経時的な減衰として現れる。
また再生出力ピークの半値幅を小さくし、再生出力の分解能を向上させることができる。従って、エラーレートの点で優れた磁気記録媒体を得ることができる。
また、磁気異方性を高めることによって、保磁力を向上させ、再生出力（Ｓ）を向上させることができる。このため、Ｓ／Ｎの向上を図ることができる。
さらには、非磁性下地膜３内の結晶粒を微細化し、下地膜３の影響下で成長する磁性膜４内の磁性粒を微細化、均一化することができるため、ノイズ（Ｎ）の低減を図ることができる。
このため、磁性膜４を薄膜化することによって、磁性粒の過度の成長を抑制し磁性粒を微細化することができ、さらなるノイズ低減が可能となる。よって、いっそうのＳ／Ｎの向上が可能となる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
【００４０】
また上記構成の磁気記録媒体は、製造に際しテクスチャ加工を行うことなく磁気異方性を向上させることができるため、テクスチャ加工が不要となり、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
またテクスチャ加工に起因して、配向調整膜２の表面形状が粗くなり媒体の表面平均粗さＲａが大きくなることによるグライドハイト特性の低下を防ぐことができる。
【００４１】
配向調整膜２を、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜３を（２００）に配向させることができる材料である、Ｆｄ３ｍ構造を有する非磁性金属からなるものとする場合には、非磁性下地膜３、磁性膜４における結晶配向性を向上させ、磁性膜４における磁気異方性を高めることができる。
【００４２】
また上記実施形態の製造方法は、スパッタリングターゲット２２から成膜粒子を放出させ、非金属基板１の表面１ａに付着させることにより配向調整膜２を形成するにあたり、成膜粒子の軌道２６の非金属基板１への投影線２７が非金属基板１の径方向に沿い、かつ非金属基板１に対する入射角度αが１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定するので、ｈｃｐ構造を有し、（１１０）に優先配向した磁性膜４における磁気異方性を高めることができる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
【００４３】
また、製造に際しテクスチャ加工が不要となるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。またテクスチャ加工に起因して配向調整膜２の表面形状が粗くなり媒体の表面平均粗さＲａが大きくなることによるグライドハイト特性の低下を防ぐことができる。
【００４４】
また配向調整膜２の表面を酸化処理または窒化処理することによって、非磁性下地膜３の結晶を、より正確に（２００）に配向させ、磁性膜４の磁気異方性をさらに高め、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
【００４５】
また上記製造方法では、配向調整膜２を形成するにあたって、成膜粒子の放出源としてスパッタリングターゲット２２を用いるスパッタ法を採用するので、配向調整膜２を容易に形成することができる。
【００４６】
また酸化処理または窒化処理を、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いて配向調整膜２を形成する方法により行うことによって、配向調整膜２の形成と、酸化または窒素処理とを１つの工程で行うことができ、製造工程の簡略化が可能となる。従って、作業を容易にするとともに製造効率の向上を図ることができる。
【００４７】
また酸化処理または窒化処理を、配向調整膜２の表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることにより行う場合には、スパッタ装置２１を用いて非金属基板１上に配向調整膜２を形成した後、得られた媒体基板Ｍをこのスパッタ装置２１から搬出することなく、引き続きこのスパッタ装置２１内において配向調整膜２表面の酸化または窒化処理を行うことができる。
従って、製造工程を簡略化し、作業の容易化および製造効率向上を図ることができる。
【００４８】
また上記スパッタ装置２１は、成膜粒子の放出源となるスパッタリングターゲット２２と、放出された成膜粒子の方向を定める遮蔽板２３を備えているので、非金属基板１に対する成膜粒子の入射方向を、正確に定めることができる。
このため、非磁性下地膜３および磁性膜４の結晶配向性を向上させ、磁性膜４における磁気異方性を確実に高めることができる。
【００４９】
図４は、上記磁気記録媒体を用いた磁気記録再生装置の例を示すものである。ここに示す磁気記録再生装置は、図１に示す構成の磁気記録媒体７と、磁気記録媒体７を回転駆動させる媒体駆動部８と、磁気記録媒体７に情報を記録再生する磁気ヘッド９と、ヘッド駆動部１０と、記録再生信号処理系１１とを備えている。記録再生信号処理系１１は、入力されたデータを処理して記録信号を磁気ヘッド９に送ったり、磁気ヘッド９からの再生信号を処理してデータを出力することができるようになっている。
【００５０】
この磁気記録再生装置にあっては、磁気記録媒体の磁気異方性を高めることができるため、Ｓ／Ｎ、エラーレートの向上が可能となることから、高記録密度化が可能となる。また熱揺らぎ現象に起因するデータ消失などのトラブルを未然に防ぐことができる。
【００５１】
また本発明では、配向調整膜を、アモルファス構造を有するＮｉＰ合金（以下、アモルファスＮｉＰ合金という）からなるものとすることもできる。
配向調整膜をアモルファスＮｉＰ合金からなるものとした磁気記録媒体としては、図１（ａ）に示す構造のものを例示できる。
この図を利用して本発明の磁気記録媒体の第２の実施形態を説明する。
本実施形態の磁気記録媒体では、配向調整膜２がアモルファスＮｉＰ合金からなるものとされ、そのＮｉ含有率は、５０〜９０ａｔ％とするのが好ましい。
アモルファスＮｉＰ合金からなる配向調整膜２は、上記製造方法と同様にして形成することができる。
すなわち、アモルファスＮｉＰ合金からなるスパッタリングターゲット２２と遮蔽板２３を有するスパッタ装置２１を用い、スパッタリングターゲット２２からの成膜粒子を、入射角度αが１０〜７５°となるように非金属基板１の表面１ａに付着させる。
【００５２】
配向調整膜２を形成するに際しては、上述の方法に従って、酸素または窒素を含むスパッタガスを用いるか、または配向調整膜２表面を酸素含有ガスまたは窒素含有ガスに接触させることによって、配向調整膜２に酸化処理または窒化処理を施す。これによって、配向調整膜２の少なくとも表面が結晶化する可能性がある。
この磁気記録媒体は、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくなる（好ましくは１．１以上、さらに好ましくは１．２以上となる）。
【００５３】
この磁気記録媒体は、配向調整膜２がアモルファスＮｉＰ合金からなるものであり、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされているので、上記第１の実施形態の磁気記録媒体と同様に、非磁性下地膜３および磁性膜４の結晶配向性を向上させ、磁気異方性を高めることができる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
また製造に際しテクスチャ加工を行うことなく磁気異方性を高めることができるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
【００５４】
また、図５に示すように、本発明の磁気記録媒体では、非金属基板１と配向調整膜２との間に、スパッタ法などによって配向性向上膜１２を設けることもできる。
配向性向上膜１２は、配向調整膜２の配向性を調整するとともに、配向調整膜２の基板側からの剥離を防ぐためのもので、材料としては、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ、Ｒｅ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔｉのうち１種以上を主成分とする合金を使用することができ、なかでも特に、ＣｒＭｏ系、ＣｒＴｉ系、ＣｒＶ系、ＣｒＷ系などの合金や、Ｃｒの使用が好適である。
またＢ２構造またはアモルファス構造を有する材料を用いることもできる。
Ｂ２構造を有する材料としては、Ｎｉ５０Ａｌ（Ｎｉ−５０ａｔ％Ａｌ）、Ｃｏ５０Ａｌ（Ｃｏ−５０ａｔ％Ａｌ）、Ｆｅ５０Ａｌ（Ｆｅ−５０ａｔ％Ａｌ）等を挙げることができる。
アモルファス構造を有する材料としては、ＣｕＺｒ系、ＴｉＣｕ系、ＮｂＮｉ系、ＮｉＰ系などの合金を用いることができる。
【００５５】
配向性向上膜１２の材料の好ましい具体例としては、ＮｉＡｌ、ＦｅＡｌ、ＣｏＡｌ、ＣｏＺｒ、ＣｏＣｒＺｒ、およびＣｏＣｒＣのうちいずれかを主成分とするものを挙げることができる。
配向性向上膜１２の膜厚は、２００ｎｍ以下、例えば５〜２００ｎｍとするのが好ましい。２００ｎｍを越えると磁性膜４の磁気異方性を高める効果が低下する。
【００５６】
ここに示す例の磁気記録媒体では、配向性向上膜１２を設けることによって、配向調整膜２の初期成長時の配向性の乱れを防ぎ、非磁性下地膜３および磁性膜４の結晶配向性を向上させ、磁性膜４の磁気異方性をさらに高めることができる。
また非金属基板１から配向調整膜２が剥離するのを防ぐことができる。
【００５７】
また本発明では、図６に示すように、配向調整膜を複数設けることもできる。ここに示す磁気記録媒体は、第１および第２の配向調整膜２ｃ、２ｄを備えている。これら配向調整膜２ｃ、２ｄに用いる材料やこれらの厚さは、図１に示す磁気記録媒体の配向調整膜２と同様とすることができる。なお配向調整膜の数は３以上とすることもできる。
【００５８】
また、本発明では、図７に示すように、非磁性下地膜３と磁性膜４との間に、ＣｏＣｒなどからなる非磁性中間膜１３を設けることもできる。
非磁性中間膜１３を設けることによって、磁性膜４の初期成長の乱れを抑制し、磁性膜４の配向性を向上させ、優れた磁気特性を得ることができる。
【００５９】
図８は、本発明の磁気記録媒体の製造装置の他の実施形態を示すもので、ここに示すスパッタ装置３１は、成膜粒子の放出源であるスパッタリングターゲット３２が環状に形成され、遮蔽板３３が、環状の外側遮蔽板３３ａと外側遮蔽板３３ａの開口部内に配設された円板状の内側遮蔽板３３ｂとから構成されている点で図２に示すスパッタ装置２１と異なる。
【００６０】
遮蔽板３３は、内側遮蔽板３３ｂの外径が外側遮蔽板３３ａの内径よりも小さくなるように形成され、外側遮蔽板３３ａの内周縁と内側遮蔽板３３ｂの外周縁との間に、成膜粒子が通過する成膜粒子通過スリット３４が形成されている。
外側遮蔽板３３ａの内径と内側遮蔽板３３ｂの外径は、放出された成膜粒子が、非金属基板１に付着する際の成膜粒子の非金属基板１に対する入射角度α’が１０〜７５°となるように設定されている。
【００６１】
このスパッタ装置３１を用いて配向調整膜２を形成する際には、スパッタリングターゲット３２から放出されて成膜粒子通過スリット３４を通過した成膜粒子が、非金属基板１に対する入射角度α’が１０〜７５°となるように非金属基板１の表面１ａに付着する。
【００６２】
また本発明では、非磁性下地膜３、磁性膜４を形成する際においても、スパッタ装置２１、３１を用いて、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が非金属基板の径方向に沿い、かつ非金属基板に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定することもできる。
この方法によれば、磁性膜４の磁気異方性をさらに高めることができる。
【００６３】
また本発明では、配向調整膜を形成する方法として、スパッタ法のほかに、真空蒸着法、ガス中スパッタ法、ガスフロースパッタ法、イオンビーム法などの物理蒸着法を用いることができる。
【００６４】
【実施例】
以下、具体例を挙げて本発明を詳細に説明する。
（試験例１）
配向調整膜２を備えていないこと以外は図１（ａ）に示すものと同様の磁気記録媒体を以下のようにして作製した。
ＤＣマグネトロンスパッタ装置（アネルバ社製３０１０）を用いたスパッタ法によって、非金属基板１（アモルファスガラス、直径６５ｍｍ、厚さ０．６３５ｍｍ）上に、ＣｒＭｏ合金からなる非磁性下地膜３（厚さ３０ｎｍ）、ＣｏＣｒＰｔＴａ合金からなる磁性膜４（厚さ２５ｎｍ）、カーボンからなる保護膜５（厚さ１０ｎｍ）を形成した。次いで、ディッピング法によりパーフルオロエーテルからなる潤滑膜６を形成した。
成膜の際には、スパッタ装置のチャンバ内を真空到達度２×１０^-7Ｐａとなるまで減圧した。また非金属基板１は２００℃に加熱した。スパッタガスとしてはアルゴンを用いた。
【００６５】
得られた磁気記録媒体の静磁気特性を、振動式磁気特性測定装置（ＶＳＭ）を用いて測定した。また周方向の保磁力Ｈｃｃと半径方向の保磁力Ｈｃｒの比（Ｈｃｃ／Ｈｃｒ）を測定し磁気異方性の指標とし、表１中に磁気異方性として示した。
また電磁変換特性を、ＧＵＺＩＫ社製リードライトアナライザＲＷＡ１６３２、およびスピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用いて測定した。電磁変換特性の評価には、再生部に巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）素子を有する複合型薄膜磁気記録ヘッドを用い、記録条件を線記録密度３５０ｋＦＣＩとして測定を行った。
熱揺らぎ耐性（熱減磁）については、スピンスタンドＳ１７０１ＭＰを用い、７０℃において記録密度４０ｋＦＣＩでの出力減少を測定した。また表中、ＰＷ５０とは出力ピークの半値幅を示し、Ｓ／Ｎは記録再生出力とノイズの比を示す。試験結果を表１に示す。
【００６６】
（試験例２〜１７）
図１に示す磁気記録媒体を以下のようにして作製した。
スパッタ装置２１を用いて、非金属基板１上に配向調整膜２を形成し、この際、成膜粒子の軌道２６の非金属基板１への投影線２７が非金属基板１の径方向に沿い、かつ非金属基板１に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定した。
配向調整膜２を形成する際には、窒素とアルゴンの混合ガス（窒素含有率２０ｖｏｌ％）をスパッタガスとして用いた。そのほかの条件は試験例１に準じた。
得られた磁気記録媒体断面をＴＥＭにより観察した結果、配向調整膜２が、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなったことが明らかになった。
試験結果を表１に併せて示す。
【００６７】
（試験例１８〜１９）
配向調整膜２を形成する際に、遮蔽板２３を用いず、成膜粒子の入射角度を限定しないこと以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
試験結果を表２に示す。
【００６８】
（試験例２０〜３０）
配向調整膜２を形成する際に、スパッタガスとして、窒素を表３に示す含有率となるようにアルゴンに添加した混合ガスを用いること以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験例２６における配向調整膜２の窒素含有率をオージェ電子分光法で測定したところ、１０ａｔ％であった。
試験結果を表３に示す。
【００６９】
（試験例３１〜３９）
配向調整膜２の材料として表４に示すものを用いること以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験結果を表４に示す。
【００７０】
（試験例４０〜４８）
配向調整膜２を形成する際に、スパッタガスとして、酸素を表５に示す含有率となるようにアルゴンに添加した混合ガスを用いること以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験例４１における配向調整膜２の酸素含有率をオージェ電子分光法で測定したところ、４ａｔ％であった。
試験結果を表５に示す。
【００７１】
（試験例４９）
配向調整膜２を形成する際に用いるスパッタガスとしてアルゴンを用いること以外は試験例３４に準じて磁気記録媒体を作製した。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験結果を表６に示す。
【００７２】
（試験例５０〜６９）
配向調整膜２を形成した後、配向調整膜２を表６に示す曝露ガスに曝すこと以外は試験例４９に準じて磁気記録媒体を作製した（試験例５２、５５、５７、５９、６２、６５、６８では曝露を行わなかった）。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験結果を表６に示す。
【００７３】
（試験例７０〜９０）
配向調整膜２を形成するに先だって、非金属基板１と配向調整膜２との間に配向性向上膜１２を形成すること以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験結果を表７に示す。
【００７４】
（試験例９１〜１１５）
配向調整膜２および非磁性下地膜３の材料として表８に示すものを用いること以外は試験例２〜１７に準じて磁気記録媒体を作製した。
試験例９４、９７、１０２、１０８、１１１、１１５については、配向調整膜２を形成する際に、表８に示す含有率となるように窒素をアルゴンに添加した混合ガスをスパッタガスとして用いた。
他の試験例では、スパッタガスとしてアルゴンを用いた。
配向調整膜２は、柱状微結晶粒２ａが半径方向に１０〜７５°傾いた結晶構造を有するものとなった。
試験結果を表８に示す。
【００７５】
（試験例１１６〜１２７）
配向調整膜２および非磁性下地膜３の材料として表９に示すものを用い、かつ曝露ガスとして表９に示すものを用いること以外は試験例４９〜６９に準じて磁気記録媒体を作製した。
表中、角度限定無しとしたものは、配向調整膜２を形成する際に、遮蔽板２３を用いず、成膜粒子の入射角度を限定しない製造方法を採った。試験結果を表９に示す。
【００７６】
【表１】

【００７７】
【表２】

【００７８】
【表３】

【００７９】
【表４】

【００８０】
【表５】

【００８１】
【表６】

【００８２】
【表７】

【００８３】
【表８】

【００８４】
【表９】

【００８５】
表１より、配向調整膜２を設けることによって、非磁性下地膜３および磁性膜４がそれぞれｂｃｃ構造、ｈｃｐ構造を有するものとなり、非磁性下地膜３および磁性膜４の配向面がそれぞれ（２００）、（１１０）となったことがわかる。
また磁気異方性が高く、磁気特性を向上させることができたことがわかる。
また試験例７〜９の比較、試験例１１〜１３の比較により、配向調整膜２を構成する材料としてＣｒＸを用い、このＸの含有率を５０ａｔ％未満とすることによって、磁気特性向上効果を高めることができたことがわかる。
表２より、成膜粒子の入射角度を限定し、柱状微結晶粒２ａが半径方向に傾いた結晶構造を有する配向調整膜２を形成することによって、優れた磁気特性向上効果を得ることができたことがわかる。
表３より、スパッタガスとして窒素を含有するものを用いて配向調整膜２表面を窒化処理する方法によれば、窒化処理を行わない方法に比べ、磁気異方性を同等またはそれ以上に高めることができたことがわかる。
表４より、配向調整膜２の材料として、表に示す単体金属を用いた場合でも優れた磁気異方性が得られたことがわかる。
表５より、スパッタガスとして酸素を含有するものを用いて配向調整膜２表面を酸化処理する方法によれば、酸化処理を行わない方法に比べ、磁気異方性を同等またはそれ以上に高めることができたことがわかる。
表６より、配向調整膜２形成後に、配向調整膜２表面を酸化または窒化処理する方法によれば、この処理を行わない方法に比べ、磁気異方性を同等またはそれ以上に高めることができたことがわかる。
また配向調整膜２に、ＣｏＴａ、ＣｏＮｂ、ＮｉＮｂ、ＮｉＴａを用いた場合には、優れた静磁気特性が得られたことがわかる。
表７より、配向性向上膜１２を形成した場合には、これを形成しない場合に比べ、磁気異方性を同等またはそれ以上に高めることができたことがわかる。
さらに、配向性向上膜１２をＢ２構造を有する材料、またはアモルファス構造を有する材料で形成することにより、磁気異方性を高めることができたことがわかる。
表８より、配向調整膜２の材料として、Ｆｄ３ｍ構造を有するＣｒＸ系合金を用いることにより、これ以外の結晶構造を有する材料を用いた場合に比べ、磁気異方性を同等以上に高めることができたことがわかる。
また配向調整膜２に、ＣｏＮｂ、ＮｉＴａ、ＮｉＮｂを用いた場合には、優れた静磁気特性が得られたことがわかる。
また試験例９９〜１１５に示すように、配向調整膜２としてＣｒＸ系合金以外の非磁性金属材料でＦｄ３ｍ構造を有する材料を用いた場合にも優れた磁気異方性が得られたことがわかる。
表９より、配向調整膜２にＮｉＰ合金を用いた場合においても、優れた磁気異方性が得られたことがわかる。
また試験例１１８と試験例１１９の比較、試験例１２６と試験例１２７の比較により、配向調整膜２に酸化処理または窒化処理を行うことによって、優れた磁気特性を得ることができたことがわかる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明の磁気記録媒体は、非金属基板と非磁性下地膜との間に、ｂｃｃ構造の非磁性下地膜を（２００）に優先的に配向させる配向調整膜が形成され、この配向調整膜が、柱状微結晶粒が半径方向に傾いた結晶構造を有するので、非磁性下地膜および磁性膜の結晶配向性を向上させ、磁性膜における磁気異方性を高めることができる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
また製造に際しテクスチャ加工を行うことなく磁気異方性を高めることができるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
【００８７】
また配向調整膜が、アモルファスＮｉＰ合金からなるものであり、周方向の保磁力Ｈｃｃと径方向の保磁力Ｈｃｒとの比Ｈｃｃ／Ｈｃｒが、１より大きくされた構成を採用することによって、非磁性下地膜および磁性膜の結晶配向性を向上させ、磁気異方性を高めることができる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性を向上させ、高記録密度化を図ることできる。また製造に際しテクスチャ加工を行うことなく磁気異方性を高めることができるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
【００８８】
また本発明の磁気記録媒体の製造方法にあっては、配向調整膜を構成する材料からなる成膜粒子を放出源から放出させて被付着面に付着させることにより配向調整膜を形成し、この際、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が非金属基板の径方向に沿い、かつ非金属基板に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定するので、非磁性下地膜および磁性膜の結晶配向性を向上させ、磁性膜における磁気異方性を高めることができる。
従って、磁気記録媒体の磁気特性（熱揺らぎ耐性、エラーレート、Ｓ／Ｎなど）を向上させることができ、高記録密度化を図ることが可能となる。
また製造に際しテクスチャ加工が不要となるため、製造が容易となり製造コスト削減が可能となる。
【００８９】
本発明の製造装置にあっては、成膜粒子を放出する放出源と、放出された成膜粒子の方向を定める方向設定手段とを備え、この方向設定手段が、成膜粒子軌道の被付着面への投影線が非金属基板の径方向に沿い、かつ非金属基板に対する入射角度が１０〜７５°となるように成膜粒子の方向を設定することができるようにされているので、非金属基板に対する成膜粒子の入射方向を正確に定めることができる。
このため、得られる磁気記録媒体の磁気異方性を高めることができ、Ｓ／Ｎ、エラーレートの向上が可能となることから、高記録密度化が可能となる。また熱揺らぎ現象に起因するデータ消失などのトラブルを未然に防ぐことができる。
【００９０】
また本発明の磁気記録再生装置にあっては、磁気記録媒体の磁気異方性を高めることができるため、Ｓ／Ｎ、エラーレートの向上が可能となることから、高記録密度化が可能となる。また熱揺らぎ現象に起因するデータ消失などのトラブルを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明の磁気記録媒体の一実施形態を示す一部断面図である。（ｂ）（ａ）に示す磁気記録媒体の断面の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に基づいて作成した要部拡大図である。
【図２】本発明の磁気記録媒体の製造装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の磁気記録媒体の製造方法の一実施形態を説明する説明図である。
【図４】本発明の磁気記録再生装置の一実施形態を示す一部断面図である。
【図５】本発明の磁気記録媒体の他の実施形態を示す一部断面図である。
【図６】本発明の磁気記録媒体のさらに他の実施形態を示す一部断面図である。
【図７】本発明の磁気記録媒体のさらに他の実施形態を示す一部断面図である。
【図８】本発明の磁気記録媒体の製造装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１・・・非金属基板、１ａ・・・非金属基板表面（被付着面）、２・・・配向調整膜、２ａ・・・柱状微結晶粒、３・・・非磁性下地膜、４・・・磁性膜、７・・・磁気記録媒体、９・・・磁気ヘッド、２２・・・スパッタリングターゲット、２３・・・遮蔽板（方向設定手段）、２６・・・成膜粒子の軌道、２７・・・投影線、α、α'・・・入射角度、α１・・・柱状微結晶粒の傾斜角度[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic recording medium used in a magnetic disk device or the like, a manufacturing method thereof, a manufacturing apparatus, and a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a metal substrate made of an aluminum alloy or the like is often used as a substrate for a magnetic recording medium. A metal substrate is usually used with a textured surface.
Texture processing is a process that forms irregularities along a specified direction (usually in the circumferential direction) on the substrate surface. By applying texture processing, the crystal orientation of the underlying film and magnetic film formed on the substrate is improved. Thus, magnetic anisotropy can be imparted to the magnetic film, and magnetic characteristics such as thermal fluctuation resistance and resolution can be improved.
By the way, in recent years, as a substrate for a magnetic recording medium, a non-metallic substrate made of glass, ceramics or the like has been frequently used instead of a metallic substrate made of aluminum or the like. A non-metallic substrate is advantageous in terms of glide height characteristics because it has high hardness and is unlikely to cause head slap and has high surface smoothness.
However, a non-metallic substrate such as a glass substrate has a problem that it is difficult to sufficiently texture the surface.
[0003]
For this reason, it has been proposed to form a hard film that can be easily textured on a non-metallic substrate made of glass, ceramics, or the like.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-197941 discloses a magnetic recording medium in which a NiP film, which is a hard film that can be easily textured, is formed on the surface of a nonmetallic substrate by a sputtering method.
To manufacture a magnetic recording medium with a hard film on the surface of a non-metallic substrate, a hard film is formed on the substrate in a film forming device such as a sputtering device, and then the substrate is once taken out of the film forming device and textured. A method is employed in which texture processing is performed using an apparatus, and then carried into the film forming apparatus again to form a base film and a magnetic film.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional magnetic recording media have been unsatisfactory in that it is difficult to give the hard film sufficient surface smoothness, inferior magnetic anisotropy, and insufficient magnetic properties. Further, since the manufacturing process is complicated, the manufacturing cost is unsatisfactory, and a magnetic recording medium that can be easily manufactured is desired.
In addition, as a technique for imparting magnetic anisotropy to the magnetic film, there is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-143988. The method of manufacturing a magnetic recording medium described in this publication is a method in which the incident angle of sputtered particles is set to 30 to 65 ° when the underlayer and the magnetic recording layer are formed by sputtering.
However, in the magnetic recording medium obtained by this method, the preferential orientation surface of the non-magnetic underlayer is (110) and the preferential orientation surface of the magnetic film is (101), so that the magnetic anisotropy is not good. It was likely to be sufficient and was not satisfactory in terms of magnetic properties.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent magnetic characteristics and can be easily manufactured, a method and apparatus that can easily manufacture this magnetic recording medium, and a magnetic recording medium. An object of the present invention is to provide a magnetic recording / reproducing apparatus using a magnetic recording medium having excellent characteristics.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the magnetic recording medium of the present invention, the magnetic film has an hcp structure and is preferentially oriented to (110), the nonmagnetic underlayer film has a bcc structure, and has a nonmagnetic substrate and a nonmagnetic substrate. An orientation adjustment film is formed between the base film and the nonmagnetic undercoat film to be preferentially oriented to (200). This orientation adjustment film has a crystal structure in which columnar microcrystal grains are inclined in the radial direction. The ratio Hcc / Hcr of the coercive force Hcc in the direction and the coercive force Hcr in the radial direction is greater than 1.
The nonmagnetic underlayer preferably has a bcc structure and has an orientation plane of (200).
The orientation adjusting film is made of one or more of Cr, V, Nb, Mo, W, and Ta, which is a material for preferentially orienting the nonmagnetic underlayer film having the bcc structure to (200). be able to.
The orientation adjusting film can be made of an alloy containing Cr as a main component, which is a material that preferentially orients the nonmagnetic underlayer film having the bcc structure to (200).
The orientation adjusting film is configured to preferentially orient the non-magnetic underlayer film of the bcc structure to (200), that is, the main component is CoTa or CoNb, and the content of Ta or Nb is 30 to 75 at%. And it can be set as the structure which has Fd3m structure or an amorphous structure.
The orientation adjusting film is configured to preferentially orient the nonmagnetic underlayer film of bcc structure to (200), that is, the main component is CrTa or CrNb, and the content of Ta or Nb is 15 to 75 at%. It can be configured.
The orientation adjusting film has a structure in which a nonmagnetic underlayer film having a bcc structure is preferentially oriented to (200), that is, a main component of NiTa or NiNb, and the content of Ta or Nb is 30 to 75 at%. And it can be set as the structure which has Fd3m structure or an amorphous structure.
The orientation adjusting film can be made of a nonmagnetic metal having an Fd3m structure, which is a material for preferentially orienting the nonmagnetic underlayer film having the bcc structure to (200).
The orientation adjusting film can be made of a nonmagnetic metal having a C15 structure, which is a material for preferentially orienting the nonmagnetic underlayer film having the bcc structure to (200).
An orientation improving film can be formed between the non-metallic substrate and the orientation adjusting film.
The orientation improving film can be made of a material having a B2 structure or an amorphous structure.
The orientation improving film is preferably composed mainly of any one of NiAl, FeAl, CoAl, CoZr, CoCrZr, and CoCrC.
The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium comprising a nonmetallic substrate and a nonmagnetic underlayer film, a magnetic film and a protective film formed thereon, wherein the magnetic film has an hcp structure, and (110) is preferentially oriented, and the nonmagnetic underlayer has a bcc structure, The nonmagnetic underlayer is preferentially oriented to (200) between the nonmetallic substrate and the nonmagnetic underlayer, and the ratio Hcc / Hcr between the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is 1 An alignment adjustment film to be enlarged is provided, this alignment adjustment film is made of an NiP alloy having an amorphous structure, and an oxide film or a nitride film is formed on the surface thereof. It can be configured.
In the present invention, the alignment adjusting film may be configured to contain 1 at% or more of nitrogen or oxygen.
[0006]
The method for producing a magnetic recording medium of the present invention is a method for producing the magnetic recording medium, wherein film-forming particles made of a material constituting the orientation adjusting film are emitted from an emission source and adhered to an adherend surface. An orientation adjusting film is formed, and at this time, the film is formed so that the projection line of the film formation particle trajectory onto the adherend surface is along the radial direction of the nonmetallic substrate and the incident angle with respect to the nonmetallic substrate is 10 to 75 °. The direction of the particles is set.
The orientation adjusting film is preferably subjected to oxidation treatment or nitriding treatment.
In forming the orientation adjusting film, a sputtering method using a sputtering target as the emission source of film formation particles can be employed.
In the present invention, when forming the alignment adjustment film, a sputtering method is employed, and an oxidation treatment or a nitridation treatment can be performed by using a sputtering gas containing oxygen or nitrogen.
The oxidation treatment or nitridation treatment can be performed by bringing the surface of the alignment film into contact with an oxygen-containing gas or a nitrogen-containing gas.
An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention is an apparatus for manufacturing the magnetic recording medium, wherein the alignment adjusting film is formed by discharging film-forming particles made of a material constituting the alignment adjusting film and attaching them to the adherend surface. An emission source to be formed, and direction setting means for determining the direction of the film formation particles emitted from the emission source, and the direction setting means has a projection line on the adherend surface of the film formation particle trajectory of the nonmetallic substrate. The film forming particle direction can be set so that the incident angle with respect to the non-metallic substrate is 10 to 75 ° along the radial direction.
The magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention includes the magnetic recording medium and a magnetic head for recording / reproducing information on the magnetic recording medium.
In the present specification, the “alignment adjusting film” is configured to preferentially orient the nonmagnetic base film having the bcc structure to (200).
In the present specification, the “main component” means that the content of the component exceeds 50 at%.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing a first embodiment of the magnetic recording medium of the present invention. In the magnetic recording medium shown here, an orientation adjustment film 2 is formed on a non-metallic substrate 1, and A nonmagnetic underlayer film 3, a magnetic film 4, a protective film 5, and a lubricating film 6 are sequentially formed thereon. Hereinafter, the nonmetallic substrate 1 and the alignment adjustment film 2 are referred to as a medium substrate M.
FIG. 1B is an enlarged view of a main part created based on a transmission electron microscope (TEM) photograph of the cross section of the magnetic recording medium shown in FIG.
[0008]
As the nonmetallic substrate 1, a substrate made of a nonmetallic material such as glass, ceramics, silicon, silicon carbide, or carbon is used. In particular, it is preferable to use a glass substrate from the viewpoints of durability and cost.
Amorphous glass and crystallized glass can be used as the glass substrate, and general-purpose soda-lime glass, aluminosilicate glass, and aluminosilicate glass can be used as the amorphous glass. As the crystallized glass, lithium-based crystallized glass can be used.
As the ceramic substrate, a sintered body mainly composed of general-purpose aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride, or the like, or a fiber reinforced product thereof can be used.
[0009]
The orientation adjusting film 2 adjusts the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer 3 formed immediately thereon, and further adjusts the crystal orientation of the magnetic film 4 formed thereon, so that the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 is adjusted. It is for improving.
The orientation adjusting film 2 is configured so that the nonmagnetic underlayer film 3 having a bcc structure can be preferentially oriented to (200).
Examples of the material of the alignment film 2 include one or more of Cr, V, Nb, Mo, W, and Ta, which are materials for preferentially orienting the nonmagnetic underlayer 3 to (200). Can do.
[0010]
As the material of the orientation adjusting film 2, an alloy containing Cr as a main component (that is, the Cr content exceeding 50 at%) can be used. In particular, CrX (X is B, C, N, O, Si, Ti, and the like). , V, Nb, Mo, Ta, and W) are preferably used.
When using a CrX-based alloy, the X content is preferably 1 at% or more and less than 50 at%. This is because the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 can be increased and the magnetic anisotropy can be improved by setting the X content in the above range.
As a material of the alignment adjusting film 2, CrRu (Ru content is 1 to 30 at%), which is a material for preferentially orienting the nonmagnetic undercoat film 3 having a bcc structure to (200), can also be used.
[0011]
The orientation adjusting film 2 has a configuration in which the bcc-structured nonmagnetic undercoat film 3 is preferentially oriented to (200), that is, mainly composed of CoTa or CoNb, and the content of Ta or Nb is 30 to 75 at%. And an Fd3m structure (space group) or an amorphous structure is preferable.
The orientation adjusting film 2 has a configuration in which the nonmagnetic undercoat film 3 having a bcc structure is preferentially oriented to (200), that is, mainly composed of CrTa or CrNb, and the content of Ta or Nb is 15 to 75 at. %.
The orientation adjusting film 2 has a configuration in which the nonmagnetic undercoat film 3 having a bcc structure is oriented preferentially to (200), that is, a film containing NiTa or NiNb as a main component, and a Ta or Nb content of 30 to 75 at. %, And a structure having an Fd3m structure or an amorphous structure.
In the case where the orientation adjusting film 2 is mainly composed of these CoTa, CoNb, CrTa, CrNb, NiTa, and NiNb, it is preferable that the content of Ta or Nb is within the above range. This is because if the content is too low, the coercive force tends to be low, and if the content is too high, the orientation in the magnetic film is lowered and the coercive force may be lowered.
[0012]
Further, the orientation adjusting film 2 may be made of a material that preferentially orients the nonmagnetic undercoat film 3 having a bcc structure to (200), that is, a nonmagnetic alloy material containing 30 at% or more of Ta or Nb.
[0013]
The orientation adjusting film 2 is preferably made of a nonmagnetic metal having an Fd3m structure, which is a material for preferentially orienting the bcc-structured nonmagnetic underlayer 3 to (200).
As the nonmagnetic metal having an Fd3m structure, among CrX alloys, alloys having a C15 structure (Skrugturbbert Symbol notation) such as CrNb (70Cr30Nb, etc.), CrTa (65Cr35Ta, etc.), CrTi (64Cr36Ti, etc.) are suitable. It is.
In addition, the Fd3m structure metal that can be used for the alignment film 2 has a C15 structure such as CoTa (65Co35Ta, etc.), CoNb (70Co30Nb, etc.), WHf (66W34Hf), AlY (67Al33Y, etc.), etc. There are alloys.
Examples of the Fd3m structure metal that can be used for the orientation adjusting film 2 include CoTa-based (having a relatively small Co content, such as 50Co50Ta) and FeNb-based (50Fe50Nb).
In the case of using these materials having the Fd3m structure, it is preferable that the crystal structure (Fd3m structure) is adjusted by performing an oxidation treatment or a nitriding treatment (described later) when the orientation adjusting film 2 is formed.
The orientation adjustment film 2 not only adjusts the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer 3 but also functions as a crystal grain refinement film that refines the crystal grains in the nonmagnetic underlayer 3 and the magnetic film 4.
[0014]
The orientation adjusting film 2 preferably contains 1 at% or more of nitrogen or oxygen.
This is because by containing nitrogen or oxygen at 1 at% or more, the crystal of the nonmagnetic underlayer film 3 can be more accurately oriented to (200) and the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 can be increased. .
[0015]
As shown in FIG. 1B, the orientation adjustment film 2 has a crystal structure in which the columnar microcrystal grains 2 a are inclined in the radial direction with respect to the line 2 b perpendicular to the nonmetallic substrate 1. That is, the inclination angle α1 of the columnar fine crystal grains 2a (inclination in the axial direction of the columnar fine crystal grains 2a with respect to the vertical line 2b) exceeds 0 ° and is less than 90 °.
The inclination angle α1 of the columnar fine crystal grains 2a is preferably 10 to 75 ° (preferably 15 to 75 °, more preferably 20 to 75 °, and further preferably 25 to 55 °).
When the tilt angle α1 is less than the above range, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 is deteriorated and the magnetic anisotropy is decreased. In addition, it is difficult to set the angle α1 in a range exceeding the above range from the viewpoint of the configuration of the film forming apparatus.
The inclination angle α1 can be a value that is 10 ° or more and less than 30 °. Further, it may be a value exceeding 65 ° and less than 90 °.
In addition, it is preferable that the orientation adjusting film 2 is such that the columnar fine crystal grains 2a are hardly inclined in the circumferential direction.
[0016]
The film thickness of the orientation adjusting film 2 is desirably 2 to 100 nm (20 to 1000 mm). If this film thickness is less than the above range, the magnetic anisotropy of the magnetic film is reduced, and if it exceeds the above range, the production efficiency is lowered.
[0017]
The nonmagnetic undercoat film 3 is a known base film material, for example, one or more of Cr, V, Ti, Si, Ta, Ni, W, Mo, Nb, or other materials as long as the crystallinity thereof is not impaired. It can consist of an alloy to which an element is added.
Among these, it is particularly preferable to use Cr or a Cr alloy (for example, CrTi, CrW, CrMo, or CrV).
Further, as this material, a material having a B2 structure such as Ni50Al (Ni-50 at% Al) can also be used.
The nonmagnetic underlayer 3 may have a single layer structure that is uniform in the thickness direction or a multilayer structure in which a plurality of two or more types of layers are stacked.
The thickness of the nonmagnetic underlayer 3 is 1 to 100 nm (10 to 1000 mm), preferably 2 to 50 nm (20 to 500 mm).
[0018]
The nonmagnetic underlayer 3 has a bcc structure.
If the orientation plane (the dominant crystal plane on the surface of the nonmagnetic underlayer 3) is (200), the nonmagnetic underlayer 3 is preferable because the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 can be increased.
In addition, when Cr is used as the material of the nonmagnetic underlayer 3, the difference between the lattice constant of the nonmagnetic underlayer 3 and the lattice constant of the magnetic layer 4 becomes large. It is preferable to provide an intermediate film made of CrX ′ (X ′ is one or more of Mo, Ti, V, Ta, and W) to improve the lattice matching.
[0019]
The magnetic film 4 has an hcp structure and the orientation plane is (110).
With this configuration, the magnetic film 4 can obtain high magnetic anisotropy.
[0020]
It is preferable to use a material containing Co for the magnetic film 4. As this material, for example, a Co alloy in which at least one of Cr, Pt, Ta, B, Ti, Ag, Cu, Al, Au, W, Nb, Zr, V, Ni, Fe and Mo is added to Co. Can be used.
Preferred examples of the above materials include CoPt, CoCrPt, CoCrPtTa, CoCrPtB, CoCrPtBTa, CoCrPtTaCu, CoCrPtTaZr, CoCrPtTaW, CoCrPtCu, CoCrPtZr, CoCrPtBTa, CoCrPtBZr, CoCrPtBZr, CoCrPtBZ System, CoCrTa system, etc. can be used.
Also, nonmagnetic metals such as Ag, Ti, Ru, and C, compounds of these nonmagnetic metals, oxides (SiO ₂ , SiO, Al ₂ O _Three Etc.), nitride (Si _Three N _Four , AlN, TiN, BN, etc.), fluoride (CaF, etc.), carbide (TiC, etc.), etc., a granular film in which magnetic particles are dispersed in a nonmagnetic base material can also be employed.
[0021]
When a Co alloy containing B (for example, a CoCrB alloy, preferably a CoCrPtB alloy) is used for the magnetic film 4, the content of B in the Co alloy is 1 to 10 at% (preferably 2 to 7 at%, More preferably, 2.5 to 6 at%) is preferable. If the B content is less than the above range, the coercive force is lowered, the magnetic crystal grains are increased, and noise is increased. On the other hand, if the content exceeds the above range, the orientation in the magnetic film may be lowered and the coercive force may be lowered.
The Cr content in the Co alloy is preferably 40 at% or less (preferably 5 to 35 at%, more preferably 10 to 25 at%).
The content of Pt in the Co alloy is preferably 1 to 30 at% (preferably 3 to 27 at%, more preferably 6 to 25 at%).
The magnetic film 4 may have a single layer structure or a multilayer structure in which two or more types of layers are stacked.
The thickness of the magnetic film 4 can be 5 to 30 nm (50 to 300 mm).
[0022]
As the material of the protective film 5, conventionally known materials may be used. For example, a single component such as carbon, silicon oxide, silicon nitride, zirconium oxide, or a material containing these as the main components can be used.
The thickness of the protective film 5 is preferably 2 to 10 nm (20 to 100 mm).
[0023]
The lubricating film 6 can be made of a fluorine-based lubricant such as perfluoropolyether.
[0024]
In the magnetic recording medium having the above configuration, the ratio Hcc / Hcr of the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is greater than 1 (preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more. ).
When the ratio Hcc / Hcr is less than the above range, the magnetic anisotropy of the magnetic recording medium is insufficient, and the magnetic characteristics such as resistance to thermal fluctuation, error rate, and S / N are insufficient.
[0025]
Next, an embodiment of the method for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention will be described by taking the case of manufacturing the magnetic recording medium as an example.
FIG. 2 shows an embodiment of the magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention.
The sputtering apparatus 21 shown here is for forming the orientation adjusting film 2 on the non-metallic substrate 1, and includes a sputtering target 22 that is an emission source for emitting film-forming particles, and a composition emitted from the sputtering target 22. The chamber 28 is provided with a shielding plate 23 as direction setting means for determining the direction of the film particles.
Reference numeral 29 denotes an introduction path for introducing the sputtering gas or the like into the chamber 28, and reference numeral 30 denotes a lead-out path for leading the sputtering gas or the like in the chamber 28 out of the system.
[0026]
The sputtering target 22 is made of a constituent material of the orientation adjusting film 2 and is formed in a disc shape.
The shielding plate 23 is for determining the direction of the film forming particles by blocking the film forming particles emitted from the sputtering target 22 in a direction other than the target direction. A circular film-forming particle passage port 24 is formed substantially at the center.
The shielding plate 23 is disposed substantially parallel to the sputtering target 22 and at a predetermined interval with respect to the sputtering target 22.
The shielding plate 23 is installed such that its axis 23 a substantially coincides with the axis 22 a of the sputtering target 22.
In order to increase the accuracy of the incident angle of the film forming particles, it is preferable to form the shielding plate 23 as thin as possible. For example, when the non-metallic substrate 1 having an outer diameter of 2.5 inches (63.5 mm) is used, the thickness of the shielding plate 23 is preferably 1.5 to 5 mm (preferably 2 to 4 mm).
For the shielding plate 23, it is preferable to use a metal material (for example, stainless steel or aluminum alloy) that is excellent in heat resistance and generates less impurities. In particular, it is easy to remove the deposited film particles, and It is preferable to use an aluminum alloy because it is inexpensive.
[0027]
The inner diameter of the film forming particle passage port 24 is such that the incident angle α of the film forming particle with respect to the non-metallic substrate 1 when the released film forming particle adheres to the orientation adjusting film forming region 1 b of the surface 1 a of the non-metallic substrate 1 is 10. It is set to be ˜75 °.
The incident angle α is an angle with respect to the line 1c perpendicular to the nonmetallic substrate 1.
The inner diameter of the film formation particle passage port 24 is preferably made small as long as the film formation efficiency is not lowered. For example, when the non-metallic substrate 1 having an outer diameter of 2.5 inches (63.5 mm) is used, the inner diameter of the film formation particle passage port 24 is 20 mm or less (preferably 15 mm or less, more preferably 7 mm or less). Is preferred.
[0028]
In order to form the orientation adjusting film 2 using the sputtering apparatus 21, the nonmetallic substrate 1 is carried into the chamber 28, and the nonmetallic substrate is placed on the side opposite to the sputtering target 22 side (left side in the figure) of the shielding plate 23. 1 is placed. At this time, the nonmetallic substrate 1 is disposed substantially parallel to the sputtering target 22 and the shielding plate 23.
[0029]
Next, a sputtering gas such as argon is introduced into the chamber 28 through the introduction path 29, and power is supplied to the sputtering target 22 to release film forming particles by a sputtering method.
At this time, among the film formation particles emitted from the film formation

particle discharge portions

25 and 25 at positions slightly away from the center of the sputtering target 22, the particles directed toward the center of the shielding plate 23 are the film formation particle passage ports 24. Other than that is blocked by the shielding plate 23.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, the film-forming particles that have passed through the film-forming particle passage opening 24 are emitted from the discharge portion 25 at a position slightly away from the center portion of the target 22, and the passage opening at the center portion of the shielding plate 23. 24 (see FIG. 2).
For this reason, the projection line 27 of the track 26 of the film formation particle onto the surface 1a of the substrate 1 is along the radial direction of the nonmetallic substrate 1 (see FIG. 3).
Further, the film-forming particles adhere uniformly to the surface 1 a in the circumferential direction of the substrate 1.
The film-forming particles adhere to the annular orientation adjusting film forming region 1b of the surface 1a that is the surface to be adhered so that the incident angle α is 10 to 75 °.
The incident angle α is more preferably 15 to 75 ° (preferably 20 to 75 °, more preferably 25 to 55 °).
When the incident angle α is less than the above range, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 deteriorates and the magnetic anisotropy decreases. In addition, it is difficult to set the incident angle α in a range exceeding the above range from the point of the apparatus configuration.
Further, the inclination angle α can be set to a value of 10 ° or more and less than 30 °. Moreover, it can also be set as the value which exceeds 65 degrees and becomes 75 degrees or less.
[0031]
By setting the incident angle α within the above range, as shown in FIG. 1B, the orientation adjusting film 2 has the columnar microcrystalline grains 2a in the radial direction with respect to the line 2b perpendicular to the nonmetallic substrate 1. It has a tilted crystal structure.
[0032]
The orientation adjustment film 2 is preferably subjected to oxidation treatment or nitridation treatment.
In order to perform oxidation treatment or nitridation treatment, a method using a gas containing oxygen or nitrogen as a sputtering gas introduced into the chamber 28 through the introduction path 29 when forming the alignment film 2 using the sputtering apparatus 21 is adopted. Can do.
As a sputtering gas containing oxygen, a mixed gas of oxygen and argon can be used. As the sputtering gas containing nitrogen, a mixed gas of nitrogen and argon can be used.
The content of oxygen or nitrogen in the sputtering gas can be 1 to 50 vol%.
[0033]
Moreover, in this invention, after forming the orientation adjustment film | membrane 2, oxidation or nitridation processing can also be performed by the method of making the surface contact oxygen-containing gas or nitrogen-containing gas.
Air, pure oxygen, and water vapor can be used as the oxygen-containing gas. It is also possible to use an oxygen-enriched gas with an increased oxygen content in the air.
As the nitrogen-containing gas, air, pure nitrogen, or nitrogen-enriched gas can be used.
[0034]
As a specific example of the method for bringing the surface of the alignment adjusting film 2 into contact with an oxygen-containing gas or a nitrogen-containing gas, as described above, after forming the alignment adjusting film 2 on the substrate 1 in the sputtering apparatus 21, the sputtering apparatus 21. A method of introducing an oxygen-containing gas or a nitrogen-containing gas into the chamber 28 through the introduction path 29 can be mentioned.
The oxygen or nitrogen content in the oxygen-containing gas or nitrogen-containing gas is preferably 1 to 100 vol%.
By using the oxygen-containing gas or the nitrogen-containing gas, the oxidation treatment or the nitrogen treatment can be performed with an easy operation.
[0035]
By this oxidation treatment or nitridation treatment, at least the vicinity of the surface of the alignment layer 2 is oxidized or nitrided.
In order to perform the oxidation treatment or nitridation treatment, a method is adopted in which after the alignment film 2 is formed using a sputtering gas containing oxygen or nitrogen, the surface is brought into contact with the oxygen-containing gas or nitrogen-containing gas. You can also.
[0036]
The nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 can be formed by sputtering.
When the nonmagnetic underlayer 3 is formed, the nonmagnetic underlayer 3 grown under the influence of the orientation adjusting layer 2 has excellent crystal orientation. The nonmagnetic underlayer 3 has a bcc structure, and the orientation plane (dominant crystal plane on the surface of the nonmagnetic underlayer 3) is preferably (200).
As a result of the nonmagnetic undercoat film 3 having excellent crystal orientation, the crystal orientation of the magnetic film 4 formed thereon is improved. The magnetic film 4 has an hcp structure and has an orientation plane of (110).
[0037]
The protective film 5 can be formed by a plasma CVD method, a sputtering method, or the like.
For forming the lubricating film 6, a method of applying a lubricant such as a fluorine-based liquid lubricant such as perfluoropolyether onto the protective film 5 by a dipping method can be employed.
[0038]
In the magnetic recording medium of the present embodiment, an alignment adjustment film 2 is formed between the nonmetallic substrate 1 and the nonmagnetic underlayer 3 so that the nonmagnetic underlayer 3 having a bcc structure is oriented to (200). Since the film 2 has a crystal structure in which the columnar microcrystal grains 2a are inclined in the radial direction, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 is improved, and the magnetic anisotropy in the circumferential direction of the magnetic film 4 is increased. Can be increased.
[0039]
In general, the thermal fluctuation resistance is good in a medium having a large magnetocrystalline anisotropy constant (Ku). In the magnetic recording medium of the present embodiment, the magnetocrystalline anisotropy constant (Ku) is improved by increasing the magnetic anisotropy in the circumferential direction. Therefore, it is considered that the thermal fluctuation resistance is improved.
Thermal fluctuation refers to a phenomenon in which recorded bits become unstable and recorded data loses heat. In a magnetic recording apparatus, it appears as a decay of the reproduced output of recorded data over time.
In addition, the half width of the reproduction output peak can be reduced, and the reproduction output resolution can be improved. Therefore, a magnetic recording medium excellent in terms of error rate can be obtained.
Further, by increasing the magnetic anisotropy, the coercive force can be improved and the reproduction output (S) can be improved. For this reason, the S / N can be improved.
Furthermore, since the crystal grains in the nonmagnetic underlayer 3 can be made fine and the magnetic grains in the magnetic film 4 grown under the influence of the undercoat 3 can be made fine and uniform, the noise (N) can be reduced. Can be achieved.
For this reason, by reducing the thickness of the magnetic film 4, excessive growth of the magnetic grains can be suppressed and the magnetic grains can be miniaturized, thereby further reducing noise. Therefore, the S / N can be further improved.
Therefore, the magnetic characteristics (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the magnetic recording medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
[0040]
Further, the magnetic recording medium having the above-described configuration can improve the magnetic anisotropy without performing texture processing in manufacturing, and therefore texture processing is not necessary, and manufacturing becomes easy and manufacturing cost can be reduced.
Further, due to the texture processing, it is possible to prevent the glide height characteristic from being lowered due to the rough surface shape of the orientation adjusting film 2 and the large average surface roughness Ra of the medium.
[0041]
When the alignment adjusting film 2 is made of a nonmagnetic metal having an Fd3m structure, which is a material capable of orienting the bcc-structured nonmagnetic underlayer 3 in (200), the nonmagnetic underlayer 3, The crystal orientation in the magnetic film 4 can be improved, and the magnetic anisotropy in the magnetic film 4 can be increased.
[0042]
In the manufacturing method of the above embodiment, when forming the orientation adjusting film 2 by discharging the film formation particles from the sputtering target 22 and attaching them to the surface 1a of the nonmetal substrate 1, the nonmetals of the track 26 of the film formation particles are formed. Since the direction of the film-forming particles is set so that the projection line 27 on the substrate 1 is along the radial direction of the nonmetallic substrate 1 and the incident angle α with respect to the nonmetallic substrate 1 is 10 to 75 °, the hcp structure is provided. In addition, the magnetic anisotropy in the magnetic film 4 preferentially oriented to (110) can be increased.
Therefore, the magnetic characteristics (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the magnetic recording medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
[0043]
In addition, since texture processing is not necessary in manufacturing, manufacturing is facilitated and manufacturing cost can be reduced. Further, it is possible to prevent the glide height characteristic from being lowered due to the roughening of the surface shape of the orientation adjusting film 2 due to the texture processing and the increase of the surface average roughness Ra of the medium.
[0044]
Further, the surface of the orientation adjusting film 2 is oxidized or nitrided so that the crystals of the nonmagnetic underlayer 3 are more accurately oriented to (200), the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 is further increased, and magnetic recording is performed. The magnetic properties (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
[0045]
In the above manufacturing method, since the sputtering method using the sputtering target 22 as the emission source of the film formation particles is employed when forming the alignment adjusting film 2, the alignment adjusting film 2 can be easily formed.
[0046]
Further, by performing oxidation treatment or nitridation treatment by a method of forming the alignment adjustment film 2 using a sputtering gas containing oxygen or nitrogen, the formation of the alignment adjustment film 2 and the oxidation or nitrogen treatment are performed in one step. And the manufacturing process can be simplified. Therefore, the work can be facilitated and the production efficiency can be improved.
[0047]
When the oxidation treatment or nitriding treatment is performed by bringing the surface of the alignment adjustment film 2 into contact with an oxygen-containing gas or a nitrogen-containing gas, the alignment adjustment film 2 is formed on the nonmetallic substrate 1 using the sputtering apparatus 21. Thereafter, the surface of the orientation adjusting film 2 can be oxidized or nitrided in the sputtering apparatus 21 without carrying out the obtained medium substrate M from the sputtering apparatus 21.
Therefore, the manufacturing process can be simplified, the work can be facilitated, and the manufacturing efficiency can be improved.
[0048]
Further, since the sputtering apparatus 21 includes a sputtering target 22 that is a source of film formation particles and a shielding plate 23 that determines the direction of the emitted film formation particles, the incident direction of the film formation particles with respect to the non-metallic substrate 1. Can be determined accurately.
Therefore, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 can be improved, and the magnetic anisotropy in the magnetic film 4 can be reliably increased.
[0049]
FIG. 4 shows an example of a magnetic recording / reproducing apparatus using the magnetic recording medium. The magnetic recording / reproducing apparatus shown here includes a magnetic recording medium 7 having the configuration shown in FIG. 1, a medium driving unit 8 that rotationally drives the magnetic recording medium 7, a magnetic head 9 that records and reproduces information on the magnetic recording medium 7, and A head driving unit 10 and a recording / reproducing signal processing system 11 are provided. The recording / reproduction signal processing system 11 can process input data and send a recording signal to the magnetic head 9, or process a reproduction signal from the magnetic head 9 and output data.
[0050]
In this magnetic recording / reproducing apparatus, since the magnetic anisotropy of the magnetic recording medium can be increased, the S / N and the error rate can be improved, so that the recording density can be increased. In addition, troubles such as data loss due to the thermal fluctuation phenomenon can be prevented in advance.
[0051]
In the present invention, the orientation adjusting film may be made of a NiP alloy having an amorphous structure (hereinafter referred to as an amorphous NiP alloy).
As a magnetic recording medium in which the orientation adjusting film is made of an amorphous NiP alloy, the one having the structure shown in FIG.
A second embodiment of the magnetic recording medium of the present invention will be described with reference to this figure.
In the magnetic recording medium of this embodiment, the orientation adjustment film 2 is made of an amorphous NiP alloy, and the Ni content is preferably 50 to 90 at%.
The orientation adjusting film 2 made of an amorphous NiP alloy can be formed in the same manner as in the above manufacturing method.
That is, by using a sputtering apparatus 21 having a sputtering target 22 and a shielding plate 23 made of an amorphous NiP alloy, the surface of the non-metallic substrate 1 is deposited on the particles of the sputtering target 22 so that the incident angle α is 10 to 75 °. Adhere to la.
[0052]
When forming the alignment film 2, a sputtering gas containing oxygen or nitrogen is used or the surface of the alignment film 2 is brought into contact with the oxygen-containing gas or nitrogen-containing gas according to the above-described method. Oxidation treatment or nitridation treatment is performed. As a result, at least the surface of the alignment film 2 may be crystallized.
In this magnetic recording medium, the ratio Hcc / Hcr between the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is greater than 1 (preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more).
[0053]
In this magnetic recording medium, the orientation adjusting film 2 is made of an amorphous NiP alloy, and the ratio Hcc / Hcr of the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is larger than 1, so that Similar to the magnetic recording medium of the first embodiment, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 can be improved and the magnetic anisotropy can be increased.
Therefore, the magnetic characteristics (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the magnetic recording medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
Further, since the magnetic anisotropy can be increased without performing texture processing in the production, the production becomes easy and the production cost can be reduced.
[0054]
Further, as shown in FIG. 5, in the magnetic recording medium of the present invention, an orientation improving film 12 can be provided between the nonmetallic substrate 1 and the orientation adjusting film 2 by a sputtering method or the like.
The orientation improving film 12 is for adjusting the orientation of the orientation adjusting film 2 and for preventing the orientation adjusting film 2 from being peeled from the substrate side. Examples of the material include Cr, Mo, Nb, V, and Re. , Zr, W, and Ti can be used as an alloy mainly composed of one or more of them, and in particular, use of CrMo-based, CrTi-based, CrV-based, CrW-based alloys, and Cr is preferable. is there.
A material having a B2 structure or an amorphous structure can also be used.
Examples of the material having the B2 structure include Ni50Al (Ni-50 at% Al), Co50Al (Co-50 at% Al), Fe50Al (Fe-50 at% Al), and the like.
As a material having an amorphous structure, CuZr-based, TiCu-based, NbNi-based, NiP-based alloys, and the like can be used.
[0055]
Preferable specific examples of the material of the orientation improving film 12 include those containing any one of NiAl, FeAl, CoAl, CoZr, CoCrZr, and CoCrC as a main component.
The film thickness of the orientation improving film 12 is preferably 200 nm or less, for example, 5 to 200 nm. If it exceeds 200 nm, the effect of increasing the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 is reduced.
[0056]
In the magnetic recording medium of the example shown here, by providing the orientation improving film 12, the disorder of the orientation during the initial growth of the orientation adjusting film 2 is prevented, and the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 is improved. The magnetic anisotropy of the magnetic film 4 can be further increased.
In addition, it is possible to prevent the alignment adjustment film 2 from peeling from the non-metallic substrate 1.
[0057]
In the present invention, as shown in FIG. 6, a plurality of alignment adjusting films can be provided. The magnetic recording medium shown here includes first and second

alignment adjusting films

2c and 2d. The materials used for the

orientation adjusting films

2c and 2d and their thicknesses can be the same as those of the orientation adjusting film 2 of the magnetic recording medium shown in FIG. Note that the number of orientation adjusting films may be three or more.
[0058]
In the present invention, as shown in FIG. 7, a nonmagnetic intermediate film 13 made of CoCr or the like can be provided between the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4.
By providing the nonmagnetic intermediate film 13, it is possible to suppress disturbance of initial growth of the magnetic film 4, improve the orientation of the magnetic film 4, and obtain excellent magnetic characteristics.
[0059]
FIG. 8 shows another embodiment of the apparatus for manufacturing a magnetic recording medium of the present invention. The sputtering apparatus 31 shown here has a sputtering target 32 that is a film-forming particle emission source formed in an annular shape, and a shielding plate. 2 differs from the sputtering apparatus 21 shown in FIG. 2 in that it is composed of an annular outer shielding plate 33a and a disk-shaped inner shielding plate 33b disposed in the opening of the outer shielding plate 33a.
[0060]
The shielding plate 33 is formed such that the outer diameter of the inner shielding plate 33b is smaller than the inner diameter of the outer shielding plate 33a, and a film is formed between the inner periphery of the outer shielding plate 33a and the outer periphery of the inner shielding plate 33b. A film formation particle passage slit 34 through which particles pass is formed.
The inner diameter of the outer shielding plate 33a and the outer diameter of the inner shielding plate 33b are such that the incident angle α ′ of the deposited particles with respect to the non-metallic substrate 1 when the released deposited particles adhere to the non-metallic substrate 1 is 10 to 75. It is set to be °.
[0061]
When forming the alignment film 2 using the sputtering apparatus 31, the film formation particles emitted from the sputtering target 32 and passed through the film formation particle passage slit 34 have an incident angle α ′ of 10 with respect to the nonmetallic substrate 1. It adheres to the surface 1a of the non-metallic substrate 1 so as to be ˜75 °.
[0062]
In the present invention, even when the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 are formed, the projection lines on the adherend surface of the film formation particle trajectory are formed in the radial direction of the nonmetallic substrate using the

sputtering devices

21 and 31. The direction of the film-forming particles can be set so that the incident angle with respect to the non-metallic substrate is 10 to 75 °.
According to this method, the magnetic anisotropy of the magnetic film 4 can be further increased.
[0063]
In the present invention, as the method for forming the alignment adjusting film, in addition to the sputtering method, a physical vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method, an in-gas sputtering method, a gas flow sputtering method, or an ion beam method can be used.
[0064]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with specific examples.
(Test Example 1)
A magnetic recording medium similar to that shown in FIG. 1A was prepared as follows except that the orientation adjusting film 2 was not provided.
A nonmagnetic underlayer 3 (thickness 30 nm) made of a CrMo alloy is formed on a nonmetallic substrate 1 (amorphous glass, diameter 65 mm, thickness 0.635 mm) by a sputtering method using a DC magnetron sputtering apparatus (3010 manufactured by Anelva). ), A magnetic film 4 (thickness 25 nm) made of a CoCrPtTa alloy, and a protective film 5 (thickness 10 nm) made of carbon. Next, a lubricating film 6 made of perfluoroether was formed by dipping.
During film formation, the vacuum level in the chamber of the sputtering apparatus is 2 × 10 ^-7 The pressure was reduced until Pa was reached. The nonmetallic substrate 1 was heated to 200 ° C. Argon was used as the sputtering gas.
[0065]
The magnetostatic characteristics of the obtained magnetic recording medium were measured using a vibration type magnetic characteristic measuring device (VSM). The ratio of the coercive force Hcc in the circumferential direction to the coercive force Hcr in the radial direction (Hcc / Hcr) was measured and used as an index of magnetic anisotropy.
Electromagnetic conversion characteristics were measured using a read / write analyzer RWA1632 manufactured by GUZIK and a spin stand S1701MP. For the evaluation of the electromagnetic conversion characteristics, a composite thin film magnetic recording head having a giant magnetoresistive (GMR) element in the reproducing section was used, and the recording conditions were measured at a linear recording density of 350 kFCI.
For thermal fluctuation resistance (thermal demagnetization), the decrease in output at a recording density of 40 kFCI was measured at 70 ° C. using a spin stand S1701MP. In the table, PW50 indicates the half width of the output peak, and S / N indicates the ratio of the recording / reproducing output and noise. The test results are shown in Table 1.
[0066]
(Test Examples 2 to 17)
The magnetic recording medium shown in FIG. 1 was produced as follows.
The orientation adjusting film 2 is formed on the non-metallic substrate 1 by using the sputtering apparatus 21, and at this time, the projection line 27 of the track 26 of the film formation particle onto the non-metallic substrate 1 is along the radial direction of the non-metallic substrate 1. And the direction of the film-forming particle | grains was set so that the incident angle with respect to the nonmetallic substrate 1 might be 10-75 degrees.
When forming the alignment film 2, a mixed gas of nitrogen and argon (nitrogen content 20 vol%) was used as the sputtering gas. Other conditions were the same as in Test Example 1.
As a result of observing the cross section of the obtained magnetic recording medium with a TEM, it became clear that the orientation adjusting film 2 had a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a were inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are also shown in Table 1.
[0067]
(Test Examples 18 to 19)
Magnetic recording media were produced according to Test Examples 2 to 17 except that the shielding plate 23 was not used when forming the alignment film 2 and the incident angle of the film-forming particles was not limited.
The test results are shown in Table 2.
[0068]
(Test Examples 20-30)
Magnetic recording media were produced according to Test Examples 2 to 17 except that a mixed gas in which nitrogen was added to argon so as to have a content shown in Table 3 was used as the sputtering gas when forming the alignment layer 2. did.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
When the nitrogen content of the alignment film 2 in Test Example 26 was measured by Auger electron spectroscopy, it was 10 at%.
The test results are shown in Table 3.
[0069]
(Test Examples 31 to 39)
Magnetic recording media were prepared in accordance with Test Examples 2 to 17 except that the materials shown in Table 4 were used as the material for the orientation adjusting film 2.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are shown in Table 4.
[0070]
(Test Examples 40 to 48)
A magnetic recording medium is manufactured according to Test Examples 2 to 17 except that a mixed gas in which oxygen is added to argon so as to have the content shown in Table 5 is used as the sputtering gas when forming the alignment film 2. did.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
When the oxygen content of the alignment film 2 in Test Example 41 was measured by Auger electron spectroscopy, it was 4 at%.
The test results are shown in Table 5.
[0071]
(Test Example 49)
A magnetic recording medium was manufactured according to Test Example 34 except that argon was used as the sputtering gas used when forming the alignment film 2.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are shown in Table 6.
[0072]
(Test Examples 50 to 69)
After the alignment layer 2 was formed, magnetic recording media were prepared according to Test Example 49 except that the alignment layer 2 was exposed to the exposure gas shown in Table 6 (Test Examples 52, 55, 57, 59, 62, No exposure was made at 65,68).
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are shown in Table 6.
[0073]
(Test Examples 70 to 90)
Prior to the formation of the orientation adjusting film 2, magnetic recording media were prepared according to Test Examples 2 to 17 except that the orientation improving film 12 was formed between the non-metallic substrate 1 and the orientation adjusting film 2.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are shown in Table 7.
[0074]
(Test Examples 91-115)
Magnetic recording media were prepared according to Test Examples 2 to 17 except that the materials shown in Table 8 were used as materials for the orientation adjusting film 2 and the nonmagnetic underlayer 3.
For Test Examples 94, 97, 102, 108, 111, and 115, when forming the alignment film 2, a mixed gas in which nitrogen was added to argon so as to have the content shown in Table 8 was used as the sputtering gas. .
In other test examples, argon was used as the sputtering gas.
The orientation adjusting film 2 has a crystal structure in which the columnar fine crystal grains 2a are inclined by 10 to 75 ° in the radial direction.
The test results are shown in Table 8.
[0075]
(Test Examples 116 to 127)
Magnetic recording media were prepared in accordance with Test Examples 49 to 69 except that the materials shown in Table 9 were used as the materials for the orientation adjusting film 2 and the nonmagnetic undercoat film 3 and those shown in Table 9 were used as the exposure gas.
In the table, for the case where the angle is not limited, a manufacturing method was used in which the incident angle of the film forming particles was not limited without using the shielding plate 23 when forming the alignment film 2. The test results are shown in Table 9.
[0076]
[Table 1]

[0077]
[Table 2]

[0078]
[Table 3]

[0079]
[Table 4]

[0080]
[Table 5]

[0081]
[Table 6]

[0082]
[Table 7]

[0083]
[Table 8]

[0084]
[Table 9]

[0085]
From Table 1, by providing the alignment adjusting film 2, the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 have the bcc structure and the hcp structure, respectively, and the orientation planes of the nonmagnetic underlayer film 3 and the magnetic film 4 are (200 ), (110).
It can also be seen that the magnetic anisotropy was high and the magnetic properties could be improved.
In addition, by comparing the test examples 7 to 9 and the comparison of the test examples 11 to 13, CrX is used as the material constituting the orientation adjusting film 2 and the content ratio of X is less than 50 at%, thereby improving the magnetic characteristics. It turns out that it was able to raise.
From Table 2, it is possible to obtain an excellent effect of improving magnetic characteristics by limiting the incident angle of the film-forming particles and forming the alignment film 2 having a crystal structure in which the columnar microcrystal grains 2a are inclined in the radial direction. I understand that.
From Table 3, according to the method of nitriding the surface of the alignment film 2 using a sputtering gas containing nitrogen, the magnetic anisotropy is increased to the same level or higher as compared with the method without nitriding. You can see that
From Table 4, it can be seen that excellent magnetic anisotropy was obtained even when the single metal shown in the table was used as the material of the orientation adjusting film 2.
From Table 5, according to the method of oxidizing the surface of the alignment film 2 using a gas containing oxygen as the sputtering gas, the magnetic anisotropy is increased to the same level or higher as compared with the method not performing the oxidation treatment. You can see that
From Table 6, according to the method of oxidizing or nitriding the surface of the alignment control film 2 after the formation of the alignment control film 2, the magnetic anisotropy can be increased to the same level or higher compared to the method not performing this process. I understand that.
It can also be seen that when CoTa, CoNb, NiNb, or NiTa is used for the alignment adjustment film 2, excellent magnetostatic characteristics were obtained.
From Table 7, it can be seen that when the orientation improving film 12 was formed, the magnetic anisotropy could be increased to the same level or higher as compared with the case where it was not formed.
Furthermore, it can be seen that the magnetic anisotropy could be increased by forming the orientation improving film 12 with a material having a B2 structure or a material having an amorphous structure.
As shown in Table 8, by using a CrX-based alloy having an Fd3m structure as the material of the orientation adjusting film 2, the magnetic anisotropy can be increased to the same level or more as compared with the case of using a material having a crystal structure other than this. You can see that it was made.
Further, it can be seen that when CoNb, NiTa, or NiNb is used for the alignment adjusting film 2, excellent magnetostatic characteristics are obtained.
Further, as shown in Test Examples 99 to 115, it was found that excellent magnetic anisotropy was obtained even when a material having an Fd3m structure was used as the orientation adjusting film 2 with a nonmagnetic metal material other than the CrX-based alloy. .
Table 9 shows that excellent magnetic anisotropy was obtained even when a NiP alloy was used for the orientation adjusting film 2.
Further, it is understood from the comparison between Test Example 118 and Test Example 119 and the comparison between Test Example 126 and Test Example 127 that excellent magnetic properties can be obtained by performing the oxidation treatment or the nitriding treatment on the orientation adjustment film 2. .
[0086]
【The invention's effect】
In the magnetic recording medium of the present invention, an orientation adjusting film for preferentially orienting a nonmagnetic underlayer film having a bcc structure to (200) is formed between a nonmetallic substrate and a nonmagnetic underlayer. Since the columnar fine crystal grains have a crystal structure inclined in the radial direction, the crystal orientation of the nonmagnetic underlayer and the magnetic film can be improved, and the magnetic anisotropy in the magnetic film can be increased.
Therefore, the magnetic characteristics (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the magnetic recording medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
Further, since the magnetic anisotropy can be increased without performing texture processing in the production, the production becomes easy and the production cost can be reduced.
[0087]
In addition, the orientation adjusting film is made of an amorphous NiP alloy, and the ratio Hcc / Hcr of the coercive force Hcc in the circumferential direction to the coercive force Hcr in the radial direction is made larger than 1, thereby adopting a nonmagnetic property. The crystal orientation of the base film and the magnetic film can be improved and the magnetic anisotropy can be increased.
Therefore, it is possible to improve the magnetic characteristics of the magnetic recording medium and increase the recording density. Further, since the magnetic anisotropy can be increased without performing texture processing in the production, the production becomes easy and the production cost can be reduced.
[0088]
Further, in the method for producing a magnetic recording medium of the present invention, the alignment adjusting film is formed by discharging film-forming particles made of the material constituting the alignment adjusting film from the emission source and attaching them to the adherend surface. At this time, the direction of the film-forming particles is set so that the projection line of the film-forming particle trajectory onto the adherend surface is along the radial direction of the non-metallic substrate and the incident angle with respect to the non-metallic substrate is 10 to 75 °. The crystal orientation of the nonmagnetic underlayer and magnetic film can be improved, and the magnetic anisotropy in the magnetic film can be increased.
Therefore, the magnetic characteristics (thermal fluctuation resistance, error rate, S / N, etc.) of the magnetic recording medium can be improved, and a high recording density can be achieved.
In addition, since texture processing is not required for manufacturing, manufacturing is facilitated and manufacturing costs can be reduced.
[0089]
In the manufacturing apparatus of the present invention, it is provided with an emission source for emitting film formation particles, and a direction setting means for determining the direction of the emitted film formation particles, and this direction setting means is attached to the film formation particle trajectory. The direction of the film-forming particles can be set so that the projection line on the surface is along the radial direction of the non-metallic substrate and the incident angle with respect to the non-metallic substrate is 10 to 75 °. The incident direction of the film-forming particles with respect to the metal substrate can be accurately determined.
For this reason, the magnetic anisotropy of the obtained magnetic recording medium can be increased, and the S / N and error rate can be improved, so that the recording density can be increased. In addition, troubles such as data loss due to the thermal fluctuation phenomenon can be prevented in advance.
[0090]
In the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention, since the magnetic anisotropy of the magnetic recording medium can be increased, the S / N and error rate can be improved, so that the recording density can be increased. Become. In addition, troubles such as data loss due to the thermal fluctuation phenomenon can be prevented in advance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partial cross-sectional view showing an embodiment of a magnetic recording medium of the present invention. (B) It is the principal part enlarged view created based on the transmission electron microscope (TEM) photograph of the cross section of the magnetic recording medium shown to (a).
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of a method for producing a magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional view showing an embodiment of the magnetic recording / reproducing apparatus of the present invention.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing still another embodiment of the magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing still another embodiment of the magnetic recording medium of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the magnetic recording medium manufacturing apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nonmetallic substrate, 1a ... Nonmetallic substrate surface (attachment surface), 2 ... Orientation adjustment film, 2a ... Columnar crystal grain, 3 ... Nonmagnetic underlayer film, 4. .. Magnetic film, 7... Magnetic recording medium, 9... Magnetic head, 22... Sputtering target, 23... Shielding plate (direction setting means), 26. ... projection line, α, α '... incident angle, α1 ... tilt angle of columnar microcrystal grains

Claims

In a magnetic recording medium having a basic configuration of a non-metallic substrate (1) and a non-magnetic underlayer (3), a magnetic film (4) and a protective film (5) formed thereon,
The magnetic film has an hcp structure and is preferentially oriented in (110);
The nonmagnetic underlayer has a bcc structure;
An orientation adjusting film (2) for preferentially orienting the nonmagnetic underlayer to (200) is formed between the nonmetallic substrate and the nonmagnetic underlayer,
This orientation adjusting film has a crystal structure in which the columnar microcrystal grains (2a) are inclined in the radial direction, and the ratio Hcc / Hcr between the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is larger than 1. A magnetic recording medium characterized by the above.

The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the nonmagnetic underlayer has a bcc structure and has an orientation plane of (200).

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the orientation adjusting film is made of one or more of Cr, V, Nb, Mo, W, and Ta.

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the orientation adjusting film is made of an alloy containing Cr as a main component.

3. The magnetic material according to claim 2 , wherein the orientation adjusting film is mainly composed of CoTa or CoNb, has a Ta or Nb content of 30 to 75 at%, and has an Fd3m structure or an amorphous structure. recoding media.

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the orientation adjusting film is mainly composed of CrTa or CrNb, and the content of Ta or Nb is 15 to 75 at%.

3. The magnetic material according to claim 2, wherein the orientation adjusting film is mainly composed of NiTa or NiNb, has a Ta or Nb content of 30 to 75 at%, and has an Fd3m structure or an amorphous structure. recoding media.

3. The magnetic recording medium according to claim 2 , wherein the orientation adjusting film is made of a nonmagnetic metal having an Fd3m structure.

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the orientation adjusting film is made of a nonmagnetic metal having a C15 structure.

The magnetic recording medium according to claim 2 , wherein an orientation improving film is formed between the non-metallic substrate and the orientation adjusting film.

11. The magnetic recording medium according to claim 10, wherein the orientation improving film is made of a material having a B2 structure or an amorphous structure.

11. The magnetic recording medium according to claim 10, wherein the orientation improving film is composed mainly of any one of NiAl, FeAl, CoAl, CoZr, CoCrZr, and CoCrC.

In a magnetic recording medium comprising a non-metallic substrate and a non-magnetic underlayer, a magnetic film and a protective film formed on the non-metallic substrate,
The magnetic film has an hcp structure and is preferentially oriented in (110);
The nonmagnetic underlayer has a bcc structure;
The nonmagnetic underlayer is preferentially oriented to (200) between the nonmetallic substrate and the nonmagnetic underlayer, and the ratio Hcc / Hcr between the coercive force Hcc in the circumferential direction and the coercive force Hcr in the radial direction is 1 An alignment adjustment film to be enlarged is provided,
The orientation adjusting film is made of an NiP alloy having an amorphous structure, and an oxide film or a nitride film is formed on the surface thereof .

3. The magnetic recording medium according to claim 2, wherein the orientation adjusting film contains 1 at% or more of nitrogen or oxygen.

3. A method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 2, wherein film-formation particles made of a material constituting the orientation adjusting film are emitted from the emission source (22) and adhered to the adherend surface (1a). An adjustment film is formed. At this time, the projection line (27) of the film formation particle trajectory (26) onto the adherend surface is along the radial direction of the nonmetallic substrate, and the incident angle (α) with respect to the nonmetallic substrate is 10 to 10. A method of manufacturing a magnetic recording medium, wherein the direction of film-forming particles is set to be 75 °.

16. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 15, wherein the orientation adjustment film is subjected to oxidation treatment or nitridation treatment.

16. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 15, wherein a sputtering method using a sputtering target (22) as a release source of film-forming particles is employed when forming the orientation adjusting film.

17. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 16, wherein, when forming the orientation adjusting film, a sputtering method is employed and an oxidation treatment or a nitridation treatment is performed by using a sputtering gas containing oxygen or nitrogen.

17. The method of manufacturing a magnetic recording medium according to claim 16, wherein the oxidation treatment or nitridation treatment is performed by bringing the surface of the orientation adjustment film into contact with an oxygen-containing gas or a nitrogen-containing gas.

3. An apparatus for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 2, wherein a film forming particle made of a material constituting the alignment adjusting film is emitted and adhered to the adherend surface, and an emission source for forming the alignment adjusting film. Direction setting means (23) for determining the direction of the film forming particles emitted from the emission source, and the direction setting means has a projection line of the film forming particle trajectory on the adherend surface along the radial direction of the nonmetallic substrate. The apparatus for manufacturing a magnetic recording medium is characterized in that the direction of the film-forming particles can be set so that the incident angle with respect to the non-metallic substrate is 10 to 75 °.

A magnetic recording / reproducing apparatus comprising the magnetic recording medium (7) according to claim 2 and a magnetic head (9) for recording / reproducing information on / from the magnetic recording medium.