JP7683876B2 - 磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体及び磁気記憶装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁気記録媒体の製造方法、磁気記録媒体及び磁気記憶装置に関する。

磁気記録媒体は、一般に、基板上に、下地層、磁性層及び保護層をこの順に積層することで製造される。磁気記録媒体に磁気情報を記録する方法として、磁気記録媒体にレーザー光等を照射して磁性層表面を局所的に加熱することにより、磁性層の保磁力を低下させて磁気情報を記録する熱アシスト記録方式がある。熱アシスト記録方式は、１Ｔｂｉｔ／ｉｎｃｈ^２クラスの面記録密度を実現することができることから、磁気記録媒体の小型化、高記録密度化に伴い、記憶容量を高めることができる次世代の磁気記録方式として検討されている。

熱アシスト記録方式に用いることが可能な磁気記録媒体として、例えば、基板と、基板上に形成された複数の下地層と、Ｌ１₀構造を有する合金を主成分とする磁性層とからなり、複数の下地層が、ＮｉＯ下地層と、配向制御層とを含む磁気記録媒体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この磁気記録媒体では、配向制御層は、ＢＣＣ構造の合金からなる下地層と、ＮａＣｌ構造を有するＭｇＯ等の下地層を含み、ＮｉＯ下地層に（１００）配向をとらせるようにしている。

磁気記録培媒体の磁性層として、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を用いる場合、磁性層の結晶配向面として（００１）面が用いられる。ＦｅＰｔ合金を（００１）配向させるため、下地層としては、一般に、（１００）配向しているＭｇＯが用いられることが多い。即ち、ＭｇＯの（１００）面は、ＦｅＰｔ合金の（００１）面と格子整合性が高いため、ＭｇＯ層の上方に、ＦｅＰｔ合金を含む磁性層を成膜することにより、ＦｅＰｔ合金は、（００１）配向させやすくなる。また、特許文献１の磁気記録媒体では、ＮｉＯ下地層も（１００）配向をとらせるため、配向制御層の下地層として、ＭｇＯが用いられる。

特開２０１６－０２６３６８号公報

配向制御層の形成にＭｇＯを用いる場合、ＭｇＯ層の形成には一般にスパッタ法が用いられるが、ＭｇＯは融点が高いため焼結性が悪い。焼結性の悪いターゲットを用いてスパッタ法によりＭｇＯ層を形成すると、ターゲット表面で異常放電（アーキング）が生じてターゲット表面が溶融及び飛散することで、スパッタダストが発生し易い、という問題があった。このスパッタダストにより、ＭｇＯ層の結晶配向性が低下すると共に、ＭｇＯ層に欠陥が生じ易くなる。そのため、ＭｇＯ層の上に形成される磁性層の結晶配向性が低下すると共に、磁性層内に欠陥が生じる可能性が高くなる。

本発明の一態様は、結晶配向性が高く、欠陥が少ない磁性層を有することができる磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る磁気記録媒体の製造方法の一態様は、基板の表面に、酸化マグネシウムを含むターゲットを用いて、スパッタ法により、酸化マグネシウム下地層を形成する工程と、前記酸化マグネシウム下地層の表面側に、磁性層を形成する工程と、を含み、前記酸化マグネシウム下地層を形成する際、前記酸化マグネシウムを含むターゲットを６００℃以上に加熱する。

本発明の一態様に係る磁気記録媒体は、酸化マグネシウム下地層と、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金を含む磁性層とを備え、前記酸化マグネシウム下地層は、酸化マグネシウムを含み、前記酸化マグネシウムは、ＸＰＳで測定した時のＯ１ｓスペクトルのピークが、５３１ｅＶ～５３３ｅＶである。

本発明の一態様によれば、結晶配向性が高く、欠陥が少ない磁性層を有することができる。

本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の一工程を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の他の工程を示す説明図である。 ＭｇＯターゲットのターゲット温度と、チャンバ内に発生するスパッタダストの量との関係の一例を示す図である。 ＸＰＳで測定した酸化マグネシウム膜のＯ１ｓスペクトルである。 本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法の他の工程を示す説明図である。 本発明に係る実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置の一例を示す斜視図である。 磁気ヘッドの一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては同一の符号を付して、重複する説明は省略する。また、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。本明細書において数値範囲を示す「～」は、別段の断わりがない限り、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含むことを意味する。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法について説明する。本発明の実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法について説明するに当たり、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法により得られる磁気記録媒体について説明する。

［磁気記録媒体］
図１は、本実施形態に係る磁気記録媒体の構成の一例を示す断面図である。図１に示すように、磁気記録媒体１は、基板１０と、下地層２０と、Ｌ１_０構造を有する合金を含む磁性層３０を、基板１０側からこの順に積層して備える。

なお、本明細書では、磁気記録媒体１の厚さ方向（垂直方向）をＺ軸方向とし、厚さ方向と直交する横方向（水平方向）をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向の磁性層３０側を＋Ｚ軸方向とし、基板１０側を－Ｚ軸方向とする。以下の説明において、説明の便宜上、＋Ｚ軸方向を上又は上方といい、－Ｚ軸方向を下又は下方と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。

図１では、基板１０の上方にのみ下地層２０及び磁性層３０を示すが、磁気記録媒体１は、基板１０の下方にも、基板１０側から下地層２０及び磁性層３０をこの順に積層して備える。

磁気記録媒体１は、基板１０の上下両面の上に、下地層２０及び磁性層３０を有し、情報を基板１０の上下両面に記録（両面記録）できるが、基板１０の上面又は下面の一方の面のみに下地層２０及び磁性層３０を有し、情報を基板１０の片面にのみ記録（片面記録）できるものでもよい。

基板１０を構成する材料は、磁気記録媒体に使用可能な材料であれば特に限定されず使用できる。基板１０を構成する材料としては、例えば、ＡｌＭｇ合金等のＡｌ合金、ソーダガラス、アルミノシリケート系ガラス、アモルファスガラス類、シリコン、チタン、セラミックス、サファイア、石英、樹脂等が挙げられる。これらの中でも、Ａｌ合金や、結晶化ガラス、アモルファスガラス等のガラスが好ましい。

下地層２０は、第１の下地層である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）下地層２１を備え、第２の下地層２２を備えてよい。下地層２０は、ＭｇＯ下地層（第１の下地層）２１及び第２の下地層２２を、基板１０側から第２の下地層２２及びＭｇＯ下地層２１の順に積層して備える。

ＭｇＯ下地層２１は、第２の下地層２２の上方に設けられている。ＭｇＯ下地層２１は、下地層２０の最上層（基板１０から最も遠い層）とするのが好ましく、ＭｇＯを含み、ＭｇＯから実質的になることが好ましく、ＭｇＯのみからなることがより好ましい。「実質的に」とは、ＭｇＯ以外に、製造過程で不可避的に含まれ得る不可避不純物を含んでもよいことを意味する。

本実施形態では、ＭｇＯ下地層２１は、第１の磁性層３１と接しているため、ＭｇＯの（１００）面と、第１の磁性層３１に含まれる、Ｌ１_０構造を有する磁性合金の（００１）面とが格子整合し易くなるため、磁性合金の結晶配向性を高めることができる。

ＭｇＯ下地層２１は、後述するように、スパッタリング法（スパッタ法）により、所定の条件下で成膜することで形成される。ＭｇＯ下地層２１は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した時に検出される、ＭｇＯのＯ１ｓスペクトルのピークを５３１ｅＶ～５３３ｅＶに有している。ＭｇＯ下地層２１の製造条件、特性の詳細については後述する。

第２の下地層２２は、基板１０の上方に設けられている。

第２の下地層２２を構成する材料としては、第１の磁性層３１を（００１）配向させることが可能であれば、特に限定されず、例えば、（１００）配向しているＷ、Ｃｒ、ＢＣＣ構造を有するＣｒ合金、Ｂ２構造を有する合金等が挙げられる。

ＢＣＣ構造を有するＣｒ合金としては、例えば、ＣｒＭｎ合金、ＣｒＭｏ合金、ＣｒＷ合金、ＣｒＶ合金、ＣｒＴｉ合金、ＣｒＲｕ合金等が挙げられる。

Ｂ２構造を有する合金としては、例えば、ＲｕＡｌ合金、ＮｉＡｌ合金等が挙げられる。

なお、下地層２０の積層数は、特に限定されず、それぞれ３層以上であってもよい。

下地層２０の積層数が３層以上である場合、ＭｇＯ下地層２１以外の下地層は、第２の下地層２２と同様の材料を用いて形成できる。

磁性層３０は、第１の磁性層３１および第２の磁性層３２を、ＭｇＯ下地層２１側からこの順に積層して備える。

第１の磁性層３１は、磁性層３０の最下層（基板１０に最も近い層）であるが、Ｌ１_０構造を有する合金を含むのが好ましい。

第１の磁性層３１を構成するＬ１_０構造を有する合金は、Ｆｅ又はＣｏと、Ｐｔとをさらに含むことが好ましい。Ｌ１_０構造を有する合金としては、具体的には、ＦｅＰｔ合金、ＣｏＰｔ合金であることが好ましい。ＦｅＰｔ合金の結晶磁気異方性定数（Ｋｕ）が７×１０^６Ｊ／ｍ^３以下であり、ＣｏＰｔ合金のＫｕが５×１０^６Ｊ／ｍ^３以下であり、いずれも、１×１０^６Ｊ／ｍ^３台のＫｕが高い材料（高Ｋｕ材料）である。そのため、ＦｅＰｔ合金又はＣｏＰｔ合金を第１の磁性層３１を構成する材料として用いることで、磁性層３０は、熱安定性を維持したまま、磁性層３０を構成する磁性粒子を、例えば粒径が６ｎｍ以下になるまで微細化することができる。

第１の磁性層３１は、粒界偏析材料をさらに含み、グラニュラー構造を有していてもよい。これにより、第１の磁性層３１が（００１）配向し易くなり、（１００）配向しているＭｇＯ下地層２１との格子整合性が向上する。

第１の磁性層３１に含まれる粒界偏析材料としては、例えば、ＶＮ、ＢＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化物、Ｃ、ＶＣ等の炭化物、ＢＮ等のホウ化物等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

第２の磁性層３２は、第１の磁性層３１と同様、Ｌ１_０構造を有する合金を含むことが好ましい。これにより、磁性層３０の（００１）配向性が向上する。即ち、第２の磁性層３２としては、第１の磁性層３１の配向に沿ってエピタキシャル成長した磁性膜を成膜することができる。

第２の磁性層３２を構成するＬ１_０構造を有する合金は、第１の磁性層３１と同様、Ｆｅ又はＣｏと、Ｐｔとを含むことが好ましい。

第２の磁性層３２は、第１の磁性層３１と同様、粒界偏析材料をさらに含み、グラニュラー構造を有していてもよい。

第２の磁性層３２に含まれる粒界偏析材料ＶＮ、ＢＮ、ＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化物、Ｃ、ＶＣ等の炭化物、ＢＮ等のホウ化物、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２、ＭｎＯ、ＴｉＯ、ＺｎＯ等の酸化物等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

なお、磁性層３０の積層数は、特に限定されず、３層以上であってもよい。

磁性層３０の積層数が３層以上である場合、第１の磁性層３１以外の磁性層は、第２の磁性層３２と同様の材料を用いて形成できる。

磁気記録媒体１は、磁性層３０上に、保護層４０を備えることが好ましい。

保護層４０は、磁気記録媒体１が磁気ヘッド等との接触による損傷等から磁気記録媒体１を保護する機能を有する。

保護層４０の厚さは、１ｎｍ～６ｎｍであることが好ましい。保護層４０の厚さが１ｎｍ～６ｎｍであれば、磁気ヘッドの浮上特性が良好となると共に、磁気スペーシングが小さくなり、磁気記録媒体１のＳＮＲが向上する。

磁気記録媒体１は、保護層４０上に、潤滑剤層５０をさらに有してもよい。

潤滑剤層５０を構成する材料としては、例えば、パーフルオロポリエーテル等のフッ素樹脂等が挙げられる。

本実施形態に係る磁気記録媒体１は、ＭｇＯを含むＭｇＯ下地層２１と、磁性層３０とを備え、ＭｇＯ下地層２１に含まれるＭｇＯは、ＸＰＳで測定した時に検出されるＯ１ｓスペクトルのピークを５３１ｅＶ～５３３ｅＶに有している。ＭｇＯ下地層２１は結晶配向性が高く、欠陥も少ないため、ＭｇＯ下地層２１の上方に形成される磁性層３０も、ＭｇＯ下地層２１と同様に、高い結晶配向性を有しかつ欠陥を生じ難くしながら成膜できる。よって、磁気記録媒体１は、ＭｇＯ下地層２１の上方に、結晶配向性が高く、欠陥の少ない磁性層３０を有することができる。

［磁気記録媒体の製造方法］
本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、ＭｇＯ下地層（第１の下地層）の形成工程と、磁性層の形成工程とを含み、第２の下地層の形成工程、保護層の形成工程、潤滑剤層の形成工程等の他の構成を含んでもよい。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、第２の下地層の形成工程、ＭｇＯ下地層（第１の下地層）の形成工程、磁性層の形成工程、保護層の形成工程及び潤滑剤層の形成工程を含む。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法では、まず、図２に示すように、基板１０の表面に、ＭｇＯ下地層２１を形成してよい（第１の下地層の形成工程）。

次に、図３に示すように、第２の下地層２２の表面に、ＭｇＯを含むターゲットを用いて、スパッタリング法（スパッタ法）により、ＭｇＯ下地層２１を形成する（ＭｇＯ下地層の形成工程）。

ＭｇＯ下地層２１を形成する際、ＭｇＯを含むターゲットを６００℃以上に加熱し、８００℃以上に加熱することが好ましく、１０００℃以上に加熱することがさらに好ましい。

ＭｇＯは融点が高いため、焼結性が悪い。そのため、スパッタ用ターゲットとして、十分に高密度なＭｇＯを含むＭｇＯターゲットを製造することは困難である。通常のＭｇＯターゲットの相対密度は６５％～９８％程度であるため、スパッタ時にターゲット表面で異常放電（アーキング）が生じやすい。このアーキングにより、ターゲット表面が溶融及び飛散することで発生したスパッタダストがＭｇＯ下地層２１の上面である成膜面に付着することで、ＭｇＯ下地層２１の結晶性が低下すると共に、ＭｇＯ下地層２１に欠陥が生じ易くなる。これらはＭｇＯ下地層２１の上面に形成される磁性層３０にも引き継がれ、磁性層３０の結晶性が低下し、また、磁性層３０に欠陥が導入されることで磁気記録媒体１のデータ面に読み書き不能の個所が生じ、製品収率の低下を引き起こす可能性がある。

本願発明者らは、磁性層３０の結晶性の低下及び磁性層３０内の欠陥の発生について鋭意検討した結果、ＭｇＯ下地層２１の形成時の成膜条件、特に、ＭｇＯを含むＭｇＯターゲットの加熱温度に着目した。そして、ＭｇＯターゲットを６００℃以上の極めて高温に加熱しながらスパッタすることで、スパッタダストの発生を抑えられ、結晶配向性が高く、欠陥の少ないＭｇＯ下地層２１を成膜することができ、ＭｇＯ下地層２１の上方に形成される磁性層３０も結晶配向性が向上し、欠陥を低減できることを見出した。

図４は、ＭｇＯターゲットのターゲット温度と、スパッタ装置のチャンバ内に発生するスパッタダストの量との関係の一例を示す図である。なお、図４は、相対密度８５％、直径１２０ｍｍのＭｇＯターゲットを使用し、投入電力を１ｋＷ、スパッタガス圧を３Ｐａとし、スパッタガスをＡｒガスとして、ＲＦスパッタリング法を用いて、２時間スパッタを行い、スパッタダストの量を求めた結果である。スパッタダストの量は、直径３．５インチの磁気記録媒体用基板の片面で半径１６ｍｍ～４８ｍｍの範囲内に付着するダストをカウントした。なお、磁気記録媒体の製造時におけるＭｇＯ膜の成膜時間は、通常、１０秒程度である。図４に示すように、ＭｇＯターゲットのターゲット温度を６００℃以上としてスパッタすれば、ＭｇＯターゲットのターゲット温度を４００℃以下にしてスパッタする場合よりも、スパッタダストの数を１／２以下に低減できる。

また、ＭｇＯターゲットを用いて、ＭｇＯターゲットの加熱温度を６００℃以上としてスパッタ法によりで製造したＭｇＯ膜は、従来の方法で製造したＭｇＯ膜と物性の点でも相違する。なお、従来の方法とは、ＭｇＯターゲットを加熱せずに成膜した場合であり、具体的には、ＭｇＯターゲットの温度を４００℃以下で成膜した場合である。この際のＭｇＯターゲットは通常は裏面を水冷している。

図５は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定した酸化マグネシウム膜のＯ１ｓスペクトルである。図５中、（ａ）は従来の方法で成膜した場合の酸化マグネシウム膜のスペクトルであり、（ｂ）は本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法で製造した場合の酸化マグネシウム膜のスペクトルである。図５に示すように、（ａ）では、５３０ｅＶ付近にＯ１ｓスペクトルのピークがある。これに対し、（ｂ）では、Ｏ１ｓスペクトルのピークが１ｅＶほど高エネルギー側にシフトし、５３１ｅＶ～５３３ｅＶの範囲内にある。

このようなピークシフトは、本願発明者らの検討によると、ＭｇＯ膜の表層側ほど顕著となり、ＭｇＯ中の酸素の一部がＯＨに置換されることで発生していると考える。

そして、この置換により、ＭｇＯ（１００）面と、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金の（００１）面との格子整合性が高まり、ＦｅＰｔ合金膜の（００１）配向性が高まるといえる。

スパッタ法に用いられる、ＭｇＯを含むスパッタターゲットは、通常、絶縁体であるため、スパッタ法としては、ＲＦスパッタリング法を用いることが好ましい。一方で、スパッタターゲットが導電性を有する場合は、ＤＣスパッタリング法、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用いることができる。

次に、図６に示すように、ＭｇＯ下地層２１の表面に、磁性層３０を形成する（磁性層の形成工程）。

磁性層の形成工程では、ＭｇＯ下地層２１の表面に、第１の磁性層３１を形成する（第１の磁性層の形成工程）。

第１の磁性層３１の形成方法としては、第１の磁性層３１を形成する材料を含むターゲットを用いて、スパッタリング法により形成できる。

第１の磁性層３１を形成する材料を含むターゲットとしては、Ｌ１_０構造を有する合金を含むターゲットを用いることが好ましい。Ｌ１_０構造を有する合金としては、Ｆｅ又はＣｏと、Ｐｔ等を含む合金を用いることができ、例えば、ＦｅＰｔ合金、ＣｏＰｔ合金等を用いることができる。

スパッタリング法としては、ＤＣマグネトロンスパッタリング法、ＲＦスパッタリング法の成膜方法を用いることができる。

第１の磁性層３１を成膜する際には、必要に応じて、ＲＦ(Radio Frequency)バイアス、ＤＣバイアス、パルスＤＣ、パルスＤＣバイアス等を用いてもよい。

反応性ガスとして、Ｏ_２ガス、Ｈ_２Ｏガス、Ｎ_２ガス等を用いてもよい。

スパッタリングガス圧は、各層の特性が最適になるように適宜調整されるが、通常、０．１Ｐａ～３０Ｐａ程度の範囲内である。

その後、第１の磁性層３１の表面に第２の磁性層３２を形成する（第２の磁性層の形成工程）。

第２の磁性層３２の形成方法としては、第１の磁性層３１の形成方法と同様、第２の磁性層３２を形成する材料を含むターゲットを用いて、スパッタリング法により形成できる。

第２の磁性層３２を形成する材料を含むターゲットとしては、第１の磁性層３１を形成する材料を含むターゲットと同様のターゲットを用いることができる。

スパッタリングの条件は、第１の磁性層３１のスパッタリング条件と同様の条件を用いることができる。

次に、図１に示すように、磁性層３０の表面に、保護層４０を形成する（保護層の形成工程）。

保護層４０の成膜方法としては、特に限定されないが、例えば、炭化水素からなる原料ガスを高周波プラズマで分解して成膜するＲＦ－ＣＶＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、フィラメントから放出された電子で原料ガスをイオン化して成膜するＩＢＤ（Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、原料ガスを用いずに、固体炭素ターゲットを用いて成膜するＦＣＶＡ（Ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｃａｔｈｏｄｉｃ Ｖａｃｕｕｍ Ａｒｃ）法等が挙げられる。

さらに、保護層４０の表面に、一般的な塗布法等を用いることで、潤滑剤層５０を形成してよい（潤滑剤層の形成工程）。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、ＭｇＯ下地層の形成工程と、磁性層の形成工程とを含み、ＭｇＯ下地層の形成工程において、ＭｇＯを含むＭｇＯターゲットを６００℃以上に加熱してＭｇＯ下地層２１を形成している。これにより、ＭｇＯ下地層２１の形成時においてスパッタ装置のチャンバ内にＭｇＯターゲットに起因してスパッタダストが発生することを抑えることができる。これにより、ＭｇＯ下地層２１は、結晶配向性が高く、欠陥の少ない状態で成膜することができる。この結果、得られるＭｇＯ下地層２１に含まれるＭｇＯをＸＰＳで測定すると、Ｏ１ｓスペクトルのピークは、５３１ｅＶ～５３３ｅＶの範囲内で検出される。このＸＰＳで測定結果から、得られるＭｇＯ下地層２１は、（１００）配向しており、その結晶配向性が高い。磁性層３０としてＦｅＰｔ合金を用いる場合、磁性層３０の結晶配向面として（００１）面が用いられる。そのため、ＭｇＯ下地層２１の結晶配向性を高めることで、その表面に形成される磁性層３０の結晶配向性を高めることができる。また、結晶配向性が高くなることで、磁性層３０内に生じる欠陥を低減することができる。よって、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、結晶配向性が高く、欠陥の少ない磁性層３０を有する磁気記録媒体１を製造することができる。

即ち、磁性層３０に含まれる第１の磁性層３１又は第２の磁性層３２がＦｅＰｔ合金を含む場合、磁性層３０の結晶配向面として（００１）面が用いられる。そして、ＭｇＯ下地層２１に含まれるＭｇＯは、（１００）配向している。ＭｇＯ下地層２１に含まれるＭｇＯの（１００）面は、磁性層３０に含まれるＬ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金の（００１）面と格子整合性が高いため、ＭｇＯ下地層２１上に、ＦｅＰｔ合金を含む磁性層３０を成膜することで、ＦｅＰｔ合金を含む磁性層３０は（００１）配向させ易くなる。そのため、ＭｇＯ下地層２１の結晶配向性を高めると共に欠陥を少なくすることで、その表面に形成される磁性層３０の結晶配向性も高めることができると共に欠陥を少なくすることができる。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、ＭｇＯ下地層の形成工程において、スパッタ用ターゲットとして、ＭｇＯを高密度に含むターゲットを製造しなくても、結晶配向性を高めると共に、欠陥の発生を抑えたＭｇＯ下地層２１を形成することができる。よって、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、これまでのＭｇＯを含むターゲットを用いて、結晶配向性が高く、欠陥の少ないＭｇＯ下地層２１を形成できる。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、ＭｇＯ下地層の形成工程において、ＭｇＯを含むターゲットを８００℃以上に加熱して、ＭｇＯ下地層２１を形成することができる。これにより、ＭｇＯ下地層２１の結晶配向性をより確実に高めることができると共に、欠陥を少なくすることができるため、その表面に形成される磁性層３０の結晶配向性もより確実に高めることができると共に、磁性層３０中に生じる欠陥を低減することができる。よって、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気記録媒体１は、より結晶配向性が高く、欠陥の少ない磁性層３０を有することができる。

本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法は、磁性層３０が、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を含むことができる。ＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金は、いずれも、１×１０^６Ｊ／ｍ^３台の高Ｋｕ材料である。そのため、ＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を磁性層３０を構成する材料として用いることで、熱安定性を維持したまま、磁性層３０を構成する磁性粒子を、例えば、粒径が６ｎｍ以下になるまで微細化することができる。よって、記録方式として熱アシスト記録方式を用いた際には、磁性層３０は、室温において数十ｋＯｅの保磁力を有することができ、磁性層３０に、磁気ヘッドの記録磁界によって、磁気情報を容易に記録することができる。

また、ＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を含む磁性層３０は、結晶配向面として（００１）面を用いることができる。ＭｇＯ下地層２１は、（１００）配向しているため、ＭｇＯ又はＣｏＰｔの（１００）面とＦｅＰｔ合金の（００１）面との格子整合性が高いため、磁性層３０の結晶配向性は高め易くなる。よって、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気記録媒体１は、より結晶配向性が高く、欠陥の少ない磁性層３０を有することができる。

［磁気記憶装置］
本実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置について説明する。本実施形態に係る磁気記憶装置は、本実施形態に係る磁気記録媒体を有すれば、形態は特に限定されない。なお、ここでは、磁気記憶装置が熱アシスト記録方式を用いて磁気情報を磁気記録媒体に記録する場合について説明する。

本実施形態に係る磁気記憶装置は、例えば、本実施形態に係る磁気記録媒体を回転させるための磁気記録媒体駆動部と、先端部に近接場光発生素子が設けられている磁気ヘッドと、磁気ヘッドを移動させるための磁気ヘッド駆動部と、記録再生信号処理部を有することができる。

また、磁気ヘッドは、例えば、磁気記録媒体を加熱するためのレーザー光発生部と、レーザー光発生部から発生したレーザー光を近接場光発生素子まで導く導波路を有する。

図７は、本実施形態に係る磁気記録媒体を用いた磁気記憶装置の一例を示す斜視図である。図７に示すように、磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１と、磁気記録媒体１０１を回転させるための磁気記録媒体駆動部１０２と、先端部に近接場光発生素子を備えた磁気ヘッド１０３と、磁気ヘッド１０３を移動させるための磁気ヘッド駆動部１０４と、記録再生信号処理部１０５とを有することができる。磁気記録媒体１０１は、上述の本実施形態に係る磁気記録媒体１が用いられる。

図８は、磁気ヘッド１０３の一例を示す模式図である。図８に示すように、磁気ヘッド１０３は、記録ヘッド１１０と、再生ヘッド１２０とを有する。

記録ヘッド１１０は、主磁極１１１と、補助磁極１１２と、磁界を発生させるコイル１１３と、レーザー光発生部であるレーザーダイオード（ＬＤ）１１４と、ＬＤ１１４から発生したレーザー光Ｌを近接場光発生素子１１５まで伝送する導波路１１６とを有する。

再生ヘッド１２０は、シールド１２１と、シールド１２１で挟まれた再生素子１２２を有する。

図３に示すように、磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１の中心部をスピンドルモータの回転軸に取り付けて、スピンドルモータにより回転駆動される磁気記録媒体１０１の面上を磁気ヘッド１０３が浮上走行しながら、磁気記録媒体１０１に対して情報の書き込み又は読み出しを行う。

本実施形態に係る磁気記憶装置１００は、磁気記録媒体１０１に本実施形態に係る磁気記録媒体１を用いることで、磁気記録媒体１０１を高記録密度化することができるため、記録密度を高めることができる。

以下、実施例及び比較例を示して実施形態を具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例及び比較例により限定されるものではない。

＜実施例１＞
［磁気記録媒体の製造］
以下の方法により、磁気記録媒体を製造した。

耐熱ガラス基板上に、厚さ５０ｎｍの５０原子％Ｃｒ－５０原子％Ｔｉ合金膜（第３の下地層）と、厚さ２５ｎｍの７５原子％Ｃｏ－２０原子％Ｔａ－５原子％Ｂ合金膜（軟磁性下地層）をこの順で成膜した。次に、基板を２５０℃まで加熱した後、厚さ１０ｎｍのＣｒ膜（第２の下地層）を成膜した。このとき、第３の下地層、軟磁性下地層、第２の下地層の成膜には、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（Ｃ－３０４０、アネルバ社製）を用いた。

次に、ＲＦスパッタ装置を用いて、第１の下地層であるＭｇＯ下地層を成膜した。具体的には、相対密度８５％、直径１２０ｍｍのＭｇＯターゲットを使用し、ターゲット温度を１０００℃、投入電力１ｋＷ、スパッタガスＡｒ、スパッタガス圧３Ｐａとして１２秒間放電し、厚さ２ｎｍのＭｇＯ膜を成膜した。

次に、基板を５２０℃まで加熱した後、厚さ３ｎｍの６０ｍｏｌ％（５２ａｔ％Ｆｅ－４８ａｔ％Ｐｔ）－４０ｍｏｌ％Ｃ膜（第１の磁性層）と、厚さ５ｎｍの８２ｍｏｌ％（５２ａｔ％Ｆｅ－４８ａｔ％Ｐｔ）－１８ｍｏｌ％ＳｉＯ_２膜（第２の磁性層）をこの順で成膜した。このとき、第１の磁性層、第２の磁性層の成膜には、ＤＣマグネトロンスパッタ装置（Ｃ－３０４０、アネルバ社製）を用いた。

次に、イオンビーム法を用いて、厚さ３ｎｍのカーボン膜を保護層として成膜した後、塗布法により、パーフルオロポリエーテル膜を潤滑剤層として形成することで、磁気記録媒体を得た。

（磁性層の（００１）配向性）
Ｘ線回折装置（Ｐｈｉｌｉｐｓ製）を用いて、第２の磁性層を成膜した後の基板のＸ線回折スペクトルを測定し、ＦｅＰｔ合金の（２００）ピークの半値幅を求めた。

第２の磁性層の（００１）配向性は、第２の磁性層に含まれるＬ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金の（２００）ピークの半値幅を用いて評価した。ここで、ＦｅＰｔ合金の（００１）ピークは、出現角度２θが十分に大きくない。そのため、ロッキングカーブを測定する時に低角度側を測定限界まで広げても、ＦｅＰｔ合金の（００１）ピークの強度が、ピークが存在していない場合に対して安定しておらず、半値幅を解析するのが困難である。このような測定上の理由により、ＦｅＰｔ合金の（００１）ピークの半値幅を用いて、磁性層の（００１）配向性を評価するのが困難である。一方、ＦｅＰｔ合金の（２００）ピークは、ＦｅＰｔ合金が（００１）配向する際に現れるが、出現角度２θが十分に大きいため、磁性層の（００１）配向性を評価するのに適している。

ＦｅＰｔ合金の（２００）ピークの半値幅の評価結果を表１に示す。また、上記と同じ条件で磁気記録媒体を１０００枚製造した時の収率をエラーテスターにより評価した。評価結果を表１に示す。

＜実施例２～３、比較例１＞
実施例１において、ＭｇＯ下地層の成膜時のＭｇＯターゲットの加熱温度を表１の温度に変更したこと以外は、実施例１と同様にして行った。ＦｅＰｔ合金の（２００）ピークの半値幅の評価結果と、各実施例及び比較例において同じ条件で磁気記録媒体を１０００枚製造した時の収率を表１に示す。

表１より、実施例１～実施例３では、磁気記録媒体を１０００枚製造した時の収率が９８．７％以上であった。一方、比較例１では、磁気記録媒体を１０００枚製造した時の収率が９８．１％であった。

実施例１～実施例３は、比較例１と異なり、ＭｇＯ下地層の成膜時にＭｇＯターゲット温度を６００℃以上にしてＭｇＯ下地層を成膜して、磁気記録媒体を製造することで、第２の磁性層の配向性を高め、収率を向上させることができることが確認された。したがって、本実施形態に係る磁気記録媒体の製造方法によれば、磁気記録媒体を高効率で製造することができるといえる。

以上の通り、実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、上記実施形態により本発明が限定されるものではない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の組み合わせ、省略、置き換え、変更等を行うことが可能である。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１、１０１ 磁気記録媒体
１０ 基板
２０ 下地層
２１ 酸化マグネシウム（ＭｇＯ）下地層（第１の下地層）
２２ 第２の下地層
３０ 磁性層
３１ 第１の磁性層
３２ 第２の磁性層
１００ 磁気記憶装置

Claims (3)

1. 基板の表面に、酸化マグネシウムを含むターゲットを用いて、スパッタ法により、酸化マグネシウム下地層を形成する工程と、
   前記酸化マグネシウム下地層の表面側に、磁性層を形成する工程と、
   を含み、
   前記酸化マグネシウム下地層を形成する際、前記酸化マグネシウムを含むターゲットを６００℃以上に加熱する磁気記録媒体の製造方法。
2. 前記酸化マグネシウムを含むターゲットは、８００℃以上に加熱する請求項１に記載の磁気記録媒体の製造方法。
3. 前記磁性層は、Ｌ１_０構造を有するＦｅＰｔ合金及びＣｏＰｔ合金の少なくとも一方を含む請求項１又は２に記載の磁気記録媒体の製造方法。

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