JP3999677B2 - Method for manufacturing magnetic recording medium - Google Patents

Method for manufacturing magnetic recording medium Download PDF

Info

Publication number
JP3999677B2
JP3999677B2 JP2003014162A JP2003014162A JP3999677B2 JP 3999677 B2 JP3999677 B2 JP 3999677B2 JP 2003014162 A JP2003014162 A JP 2003014162A JP 2003014162 A JP2003014162 A JP 2003014162A JP 3999677 B2 JP3999677 B2 JP 3999677B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
recording
layer
nonmagnetic material
recording medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2003014162A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004227667A (en
Inventor
幸治 松本
敬二 庄野
正雄 比屋根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2003014162A priority Critical patent/JP3999677B2/en
Publication of JP2004227667A publication Critical patent/JP2004227667A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3999677B2 publication Critical patent/JP3999677B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータシステムにおける情報処理量の増大に伴い、ハードディスクなどの記憶装置に対しては、記憶容量の増大化が要求される。そのような要求を満たすべく、近年、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体が注目を集めている。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体については、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、および特許文献４に開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１０９０４４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０３５５０号公報
【特許文献３】
特開平１１−１１０７５７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２８３４１９号公報
【０００４】
図１３は、垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の一例である磁気ディスクＸ３を表す。図１３では、磁気ディスクＸ３の部分斜視図が、記録用の磁気ヘッドＨとともに表されている。また、図１４は、磁気ディスクＸ３の積層構成を表す。
【０００５】
磁気ディスクＸ３は、基板Ｓと、記録磁性層３１と、軟磁性層３２と、中間層３３と、密着層３４と、保護膜３５とからなる。各層は、密着層３４、軟磁性層３２、中間層３３、記録磁性層３１、保護膜３５の順で、基板Ｓの側から積層形成されたものである。記録磁性層３１は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して垂直な方向に磁化容易軸を有して磁化された垂直磁化膜である。軟磁性層３２は、比較的に高透磁率の磁性膜により構成され、当該磁性膜の膜面に平行な方向（面内方向）に磁化容易軸を有して磁化された面内磁化膜である。中間層３３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層３１および軟磁性層３２を磁性的に分離するとともに、記録磁性層３１の積層形成の際に軟磁性層３２の結晶格子構造の影響を回避するためのものである。密着層３４は、非磁性材料よりなり、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層３２を適切に固定するためのものである。保護膜３５は、記録磁性層３１を外界から物理的に保護するためのものである。
【０００６】
磁気ディスクＸ３への記録に際しては、図１３に示すように、磁気ディスクＸ３の記録磁性層３１の側に電磁石である磁気ヘッドＨを近接して対向させ、当該磁気ヘッドＨにより、記録磁性層３１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層３１を垂直に磁化して通過し、軟磁性層３２にて向きを変えてから再び記録磁性層３１を垂直に通過して磁気ヘッドＨへと帰還する。磁気ディスクＸ３に対して磁気ヘッドＨを矢印Ａで示す方向に相対移動させつつ磁気ヘッドＨからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層３１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気ディスクＸ３のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層３１において、所定の信号に対応した磁区が記録されることとなる。一方、磁気ディスクＸ３の再生に際しては、記録磁性層３１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層３１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の磁気ディスクＸ３の製造においては、記録磁性層３１は、一般に、所定の磁性材料を堆積成長させた後に、当該磁性材料において高い保磁力を生じさせるべく比較的に高温で加熱処理することによって、形成される。記録磁性層３１は、磁性機能を発現する磁性粒子により構成されており、このような加熱処理を経ると、近隣の磁性粒子どうしが結合して成長する傾向にある。しかしながら、記録磁性層３１における磁性粒子の粒径が大きいほど、当該記録磁性層３１における記録ノイズは大きくなり、記録分解能が低下してしまう。このように、磁気記録媒体の製造に係る従来の技術は、記録磁性層３１において充分な記録分解能を達成するうえで困難性を有する。
【０００８】
本発明は、このような状況の下で考え出されたものであって、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において記録磁性層の記録分解能を向上することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより当該磁性化可能粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。基材とは、非磁性材料膜が積層形成される露出面を有するベース材であって、基板単体、および、密着層や軟磁性層が既に積層形成された基板を含む。また、磁性化とは、自発磁化を有する性質を獲得することをいうものとする。
【００１０】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第１の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な非磁性粒子が、磁性化可能粒子として非磁性材料膜表面に一旦形成される。このとき、当該磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、イオン照射工程にて、当該微小粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。このような記録磁性層形成工程では、微小粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１１】
このように、本発明の第１の側面に係る磁気記録媒体製造方法によると、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１２】
本発明の第２の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を非磁性材料膜上に形成するための粒子形成工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を非磁性材料膜の内部へと移動させ、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第２の側面に係る製造方法においては、粒子形成工程にて、垂直磁気異方性を有する磁性を既に獲得している磁性粒子が非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、記録磁性層形成工程にて、当該磁性粒子が非磁性材料膜の内部へと埋没され、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。記録磁性層を構成する磁性粒子は、粒子形成工程にて所望の小さな粒径で形成され得る。磁性粒子の粒径が小さいほど、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１４】
このように、本発明の第２の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１５】
本発明の第１および第２の側面において、好ましくは、粒子形成工程では、磁性化可能粒子または磁性粒子はスパッタリング法により形成される。スパッタリング法により、非磁性材料膜上に所定の材料をいわゆる島状に堆積することによって、磁性化可能粒子または磁性粒子を形成することができる。
【００１６】
本発明の第３の側面によると、垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための他の方法が提供される。この製造方法は、基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、非磁性材料膜の内部における磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、非磁性材料膜の少なくとも一部において記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
このような構成の磁気記録媒体製造方法によっても、記録磁性層の記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することができる。本発明の第３の側面に係る製造方法においては、磁性化可能膜形成工程にて、例えば加熱処理で促進される結晶化により磁性を獲得することが可能な所定の非磁性膜が、磁性化可能膜として非磁性材料膜表面に一旦形成される。次に、イオン照射工程にて、磁性化可能膜が非磁性材料膜の内部へと埋没される。このとき、磁性化可能膜は、それ自身の表面張力の作用を利用して粒子化させることができる。その結果、非磁性材料膜内に磁性化可能粒子が形成されることとなる。本工程では、磁性化可能粒子は、所望の小さな粒径で形成され得る。次に、記録磁性層形成工程にて、当該微小粒子は、例えば加熱処理により結晶化が進んで非磁性材料膜内で垂直磁気異方性の磁性を獲得し、当該磁性粒子が所定の密度で存在する領域にて記録磁性層が形成される。当該記録磁性層形成工程では、粒子間の非磁性材料が障壁となって、近隣の粒子どうしの一体化は阻止または抑制される。その結果、当該粒子は小さな粒径を維持しつつ垂直磁気異方性の磁性を獲得することができるのである。磁性粒子の粒径が小さいので、再生の際の記録磁性層における記録ノイズは小さく、従って、記録分解能は高い。
【００１８】
このように、本発明の第３の側面に係る磁気記録媒体製造方法によっても、第１の側面に係る方法と同様に、記録磁性層の磁性機能を発現する磁性粒子について小さな粒径を達成することができ、従って、記録分解能に優れた磁気記録媒体を製造することが可能なのである。
【００１９】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程の前に、基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための工程を更に含む。垂直磁気異方化層とは、記録磁性層における垂直磁気異方性を高めるための層であって、非磁性材料膜中の磁性粒子の垂直磁気異方性が高まるように当該粒子の結晶格子の配向に影響を与える結晶格子構造を有する。第１および第３の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、非磁性材料膜内の磁性化可能粒子が記録磁性層形成工程にて磁性粒子へと変化する際に、当該粒子は、垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ磁性化し、当該粒子の獲得する磁性の垂直磁気異方性は高まる。第２の側面に係る方法において非磁性材料膜の直下に垂直磁気異方性層が存在すると、イオン照射工程にて非磁性材料膜の内部へと移動する磁性粒子は、当該垂直磁気異方化層の結晶格子構造からの影響を受けつつ非磁性材料膜中にて所定の配向で配列し、当該磁性粒子の有する垂直磁気異方性は高まる。このような垂直磁気異方化層は、例えば酸化マグネシウムより形成することができる。垂直磁気異方化層を形成する場合、好ましくは、非磁性材料膜形成工程において、非磁性材料膜は、記録磁性層と実質的に同一の厚さで形成される。
【００２０】
本発明に係る方法は、好ましくは、非磁性材料膜形成工程または垂直磁気異方化層形成工程の前に、基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む。軟磁性層は記録磁性層の記録感度を向上するために設けられるものであって、比較的に高透磁率の磁性膜により構成される。本発明は、このようないわゆる裏打ち軟磁性層を具備する磁気記録媒体を製造するための方法として実施するのが好ましい。
【００２１】
好ましくは、記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む。このような磁性材料は、垂直磁気記録方式における記録磁性層を構成する材料として好適である。また、本発明で用いられる非磁性材料は、好ましくは非磁性酸化物であり、より好ましくは酸化ケイ素または酸化アルミニウムである。このような非磁性材料は、磁性化可能粒子または磁性粒子を受容する非磁性材料膜を形成するうえで好適である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る方法によって製造される磁気記録媒体Ｘ１を表す。図１は、磁気記録媒体Ｘ１の部分断面を模式的に表したものである。磁気記録媒体Ｘ１は、基板Ｓと、記録磁性層１１と、軟磁性層１２と、非磁性層１３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図２に示す積層構成を有する。
【００２３】
基板Ｓは、例えばアルミニウム合金、ガラス、またはセラミックスからなる非磁性基板である。基板Ｓの表面は、化学的方法、物理的方法、または機械的方法により、平滑化されている。
【００２４】
記録磁性層１１は、磁性を発現するための磁性粒子１１ａが非磁性材料１１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子１１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子１１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料１１ｂは、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層１１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層１１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００２５】
軟磁性層１２は、この層を構成する磁性膜の膜面に対して平行な方向に磁化容易軸を有する面内磁気異方性を呈し、当該面内方向に磁化されている。軟磁性層１２の磁化容易軸および磁化方向は、ディスクの半径方向に向いているのが好ましい。軟磁性層１２は、比較的に小さな保磁力を有し、例えば図４のグラフにて表すような磁化の磁界依存性を示す。図４のグラフにおいて、曲線４１は、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性を表し、曲線４２は、面内磁化に対する磁化の磁界依存性を表す。このような軟磁性層１２は、例えば、パーマロイ、センダスト、Ｃｏ系アモルファス材料、またはＦｅ系アモルファス材料より構成することができる。軟磁性層１２の厚さは、例えば５０〜３００ｎｍである。
【００２６】
非磁性層１３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層１１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するためのものである。非磁性層１４は、記録磁性層１１の非磁性材料１１ｂと連続し、同一材料よりなる。非磁性層１３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００２７】
密着層１４は、基板Ｓに対して、その上に積層形成される軟磁性層１２を適切に固定するためのものであり、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，ＮｉＰ，またはＮｉＡｌよりなる。密着層１４の厚さは、例えば１〜２０ｎｍである。保護膜１５は、記録磁性層１１を外界から物理的に保護するためのものであり、例えば、アモルファスカーボン，ダイアモンドライクカーボン，ＳｉＮ，またはＳｉＣよりなる。保護膜１５の膜さは、例えば０．５〜５ｎｍである。
【００２８】
図５および図６は、磁気記録媒体Ｘ１の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ１の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４および軟磁性層１２を順次積層形成することによって、図５（ａ）に示すような積層構造体を形成する。密着層１４および軟磁性層１２は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図５（ｂ）に示すように、軟磁性層１２の上に非磁性材料１１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層１１および非磁性層１３において所望の厚さを得るための膜厚で、非磁性材料１１ｂは成膜される。
【００２９】
次に、図５（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料１１ｂの上に複数の微粒子１１ａ’を形成する。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’を形成する。本工程では、微粒子１１ａ’は所望の小さな粒径で形成される。また、磁性化可能な微粒子１１ａ’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。また、そのような磁性化可能材料は、非磁性材料１１ｂよりも表面エネルギーの大きい金属や合金が望ましい。微粒子１１ａ’を構成するための材料の表面エネルギーが非磁性材料１１ｂのそれよりも大きく、且つ、両表面エネルギーの差が大きいほど、本工程で形成される当該微粒子１１ａ’は、より小径で粒子化する傾向にある。
【００３０】
次に、このようにして形成した微粒子１１ａ’を、図６（ａ）に示すように、非磁性材料１１ｂの内部に埋没させる。具体的には、所定のエネルギーを有するイオンを、微粒子１１ａ’の上方から照射することによって、非磁性材料１１ｂの内部へと微粒子１１ａ’を移動させる。所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、微粒子１１ａ’は非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。本工程は、イオン照射装置を使用して行うことができ、イオンビームとしては、ＫｒイオンビームやＸｅイオンビームなどを用いることができる。
【００３１】
次に、加熱処理を施すことによって、図６（ｂ）に示すように、微粒子１１ａ’を磁性化させて磁性粒子１１ａを形成する。これにより、非磁性材料１１ｂが当初成膜された領域において、非磁性層１３と記録磁性層１１が形成されることとなる。本工程では、微粒子１１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子１１ａ’の周りには非磁性材料１１ｂが存在し、この非磁性材料１１ｂが障壁となって、近隣の微粒子１１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子１１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。
【００３２】
次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図６（ｃ）に示すように、記録磁性層１１の上に保護膜１５を形成する。以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３３】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような磁性微粒子を形成するためには、堆積材料として、例えば、Ｃｏ/ＰｔやＣｏ/Ｐｄなどの人工格子多層膜を用いることができる。これら多層膜は、ＣｏとＰｔまたはＰｄとを数原子ごとに室温で交互に積層することにより、垂直方向に磁化容易軸を有する垂直磁化膜として形成される。図５（ｃ）を参照して上述した工程において磁性粒子を形成するこのような手法を採用する場合には、図６（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料１１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１および非磁性層１３が形成されることとなる。そのため、図６（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料１１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３４】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図５（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’に代えて、図７（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜１１ａ’’を形成してもよい。具体的には、所定のターゲットを用いたスパッタリング法により、非磁性材料１１ｂの上に所定の材料を堆積することによって、後述の工程にて磁性化が可能な非磁性の磁性化可能膜１１ａ’’を形成する。磁性化可能膜１１ａ’’は、例えば加熱処理を経て結晶化が進むことにより磁性を獲得することが可能な、例えばＦｅＰｔ、ＣｏＰｔ、またはＣｏＣｒＰｔよりなる。
【００３５】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜１１ａ’’の上方から照射することによって、図７（ｂ）に示すように、磁性化可能膜１１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料１１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料１１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子１１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜１１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料１１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図６（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子１１ａ’の磁性化工程、および、図６（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ１を製造することができる。
【００３６】
磁気記録媒体Ｘ１への記録に際しては、磁気記録媒体Ｘ１の記録磁性層１１に対して保護膜１５を介して記録用の磁気ヘッドを近接して対向させ、当該磁気ヘッドにより、記録磁性層１１に対して記録磁界を印加する。記録磁界の一部は、記録磁性層１１を垂直に磁化して通過し、非磁性層１３を経て軟磁性層１２にて向きを変えてから再び軟磁性層１２および記録磁性層１１を垂直に通過して磁気ヘッドへと帰還する。磁気記録媒体Ｘ１に対して磁気ヘッドを相対移動させつつ磁気ヘッドからの磁界の向きを変化させることにより、記録磁性層１１において、垂直方向に磁化されて交互に反転する複数の磁区が磁気記録媒体Ｘ１のトラック方向に連なって形成される。このようにして、記録磁性層１１において、所定の信号に対応する磁区が記録されることとなる。一方、磁気記録媒体Ｘ１の再生に際しては、記録磁性層１１の内部に形成された磁区からの磁界の方向の変化が、当該記録磁性層１１の磁化方向の変化として読取り用の磁気ヘッドを介して検出される。
【００３７】
磁気記録媒体Ｘ１においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層１１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ１では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００３８】
また、磁気記録媒体Ｘ１は、記録磁性層１１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ１の製造方法においては、上述のように、記録磁性層１１の磁性を発現するための磁性粒子１１ａを、非磁性材料１１ｂの内部にて微小に形成することができる。磁気記録媒体においては、記録磁性層における磁性機能を発現する磁性粒子の粒径が小さいほど、記録ノイズが小さくなり、当該記録磁性層の記録分解能は高くなることが知られている。上述の方法により製造される磁気記録媒体Ｘ１においては、記録磁性層１１の磁性機能を発現する磁性粒子１１ａについて小さな粒径を達成することができ、従って、高い記録分解能を得ることが可能となるのである。
【００３９】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体Ｘ２の部分断面模式図である。磁気記録媒体Ｘ２は、基板Ｓと、記録磁性層２１と、軟磁性層１２と、非磁性層２３と、密着層１４と、保護膜１５とを備える垂直磁気記録方式磁気ディスクとして構成されたものであり、図９に示すような積層構成を有する。磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層１１とは異なる記録磁性層２１および非磁性層１３とは異なる非磁性層２３を備える点において磁気記録媒体Ｘ１と相違し、他の構成については磁気記録媒体Ｘ１と同様である。
【００４０】
記録磁性層２１は、磁性を発現するための磁性粒子２１ａが非磁性材料２１ｂに内包された孤立微粒子構造を有し、垂直磁気異方性を呈して図中上方向または下方向に磁化されている。磁性粒子２１ａは、例えば、ＦｅＰｔ，ＣｏＰｔ，またはＣｏＣｒＰｔよりなる。磁性粒子２１ａの粒径は、例えば２〜１０ｎｍである。非磁性材料２１ｂは、例えば、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，Ｃｒ，Ｔｉ，ＣｒＭｏ，またはＣｒＷよりなる。また、記録磁性層２１は、比較的に大きな保磁力を有し、垂直磁界に対する磁化の磁界依存性については、例えば図３のグラフにて表すようなヒステリシスループを示す。記録磁性層２１の厚さは、例えば３〜１０ｎｍである。
【００４１】
非磁性層２３は、非磁性材料よりなり、記録磁性層２１および軟磁性層１２を磁性的に適切に分離するための層であって、且つ、記録磁性層２１における垂直磁気異方性を高めるための層である。非磁性層２３は例えばＭｇＯよりなる。非磁性層２３の厚さは例えば０．５〜１０ｎｍである。
【００４２】
図１０および図１１は、磁気記録媒体Ｘ２の製造方法を表す。磁気記録媒体Ｘ２の製造においては、まず、基板Ｓに平滑化表面処理を施した後、当該基板Ｓに対し、密着層１４、軟磁性層１２、および非磁性層２３を順次積層形成することによって、図１０（ａ）に示すような積層構造体を形成する。これらの層は、各々に対応する所定の材料からなる単一の又は複数のターゲットを用いたスパッタリング法により、形成することができる。次に、スパッタリング法により、図１０（ｂ）に示すように、非磁性層２３の上に非磁性材料２１ｂを成膜する。このとき、形成されることとなる記録磁性層２１において所望の厚さを得るべく当該記録磁性層２１と略同一の膜厚で非磁性材料２１ｂは成膜される。次に、図１０（ｃ）に示すように、成膜された非磁性材料２１ｂの上にスパッタリング法により微粒子２１ａ’を形成する。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の形成に関して図５（ｃ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を形成する。
【００４３】
次に、このようにして形成した微粒子２１ａ’を、図１１（ａ）に示すように、非磁性材料２１ｂの内部に埋没させる。具体的には、第１の実施形態における微粒子１１ａ’の埋没に関して図６（ａ）を参照して上述したのと同様にして、微粒子２１ａ’を埋没させる。次に、加熱処理を施すことによって、図１１（ｂ）に示すように、微粒子２１ａ’を磁性化させて磁性粒子２１ａを形成する。これにより、非磁性材料２１ｂが当初成膜された領域において、記録磁性層２１が形成されることとなる。本工程では、微粒子２１ａ’を加熱してその結晶化を進行させることによて、当該粒子に垂直磁気異方性の磁性を獲得させる。磁性を獲得する過程において、微粒子２１ａ’の周りには非磁性材料２１ｂが存在し、この非磁性材料２１ｂが障壁となって、近隣の微粒子２１ａ’どうしの一体化は阻止または抑制される。そのため、微粒子２１ａ’は小さな粒径を維持しつつ結晶化して磁性を獲得することができるのである。次に、スパッタリング法またはＭＯＣＶＤ法により、図１１（ｃ）に示すように、記録磁性層２１の上に保護膜１５を形成する。
【００４４】
以上のようにして、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。また、磁気記録媒体Ｘ２の記録および再生については、磁気記録媒体Ｘ１に関して上述したのと同様にして行うことができる。
【００４５】
磁気記録媒体Ｘ２においては、裏打ち磁性層として、高い透磁率を有する軟磁性層１２が記録磁性層２１に近接して設けられている。そのため、磁気記録媒体Ｘ２では、上述の記録処理において大きな記録磁界を得ることができ、その結果、優れた記録感度を達成することができる。
【００４６】
また、磁気記録媒体Ｘ２は、記録磁性層２１の記録分解能に優れている。磁気記録媒体Ｘ２の製造方法においては、上述のように、記録磁性層２１の磁性を発現するための磁性粒子２１ａを、非磁性材料２１ｂの内部にて微小に形成することができる。加えて、垂直磁気異方化機能を有する非磁性層２３の作用により、図１１（ｂ）を参照して上述した工程においては、磁性粒子２１ａは高い垂直磁気異方性を獲得することができ、その結果、磁気記録媒体Ｘ２における記録磁性層２１は高い垂直磁気異方性を呈するようになる。垂直磁気記録方式の磁気記録媒体においては、記録磁性層の垂直磁気異方性が高いほど、当該記録磁性層の記録分解能は向上する。このように、磁気記録媒体Ｘ２においては、記録磁性層２１の磁性機能を発現する磁性粒子２１ａについて小さな粒径を達成するとともに、当該記録磁性層２１において高い垂直磁気異方性を達成することができ、従って、記録磁性層２１において高い記録分解能が得られるのである。
【００４７】
磁気記録媒体Ｘ２の製造では、図１０（ｃ）を参照して上述した工程において、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、垂直磁気異方性の磁性を既に有する微粒子を形成してもよい。当該微粒子は、所望の小さな粒径で形成される。このような手法を採用する場合には、図１１（ａ）を参照して上述したイオン照射工程にて磁性微粒子が非磁性材料２１ｂの内部に埋没することによって、磁気記録媒体Ｘ２の記録磁性層２１が形成されることとなる。そのため、図１１（ｂ）を参照して上述したような、非磁性材料２１ｂの内部の微粒子に磁性を獲得させるための加熱処理は行なわなくともよい。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００４８】
磁気記録媒体Ｘ１の製造では、図１０（ｂ）を参照して上述した工程の後、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’に代えて、図１２（ａ）に示すように、後に磁性化が可能な非磁性材料よりなる磁性化可能膜２１ａ’’を形成してもよい。具体的には、第１の実施形態において磁性化可能膜１１ａ’’に関して上述したのと同様である。
【００４９】
次に、所定のエネルギーを有するイオンを磁性化可能膜２１ａ’’の上方から照射することによって、図１２（ｂ）に示すように、磁性化可能膜２１ａ’’を疎散ないし粒子化させつつ磁性材料２１ｂの内部へと埋没させる。これにより、磁性材料２１ｂの内部に、後に磁性化が可能な非磁性の微粒子２１ａ’が複数形成されることとなる。本工程では、所定の閾値以上のエネルギーでイオン照射すると、磁性化可能膜２１ａ’’は、所望の小さな粒径で粒子化しつつ非磁性材料２１ｂの内部へと適切に進入することが可能である。この後、図１１（ｂ）を参照して上述した加熱処理による微粒子２１ａ’の磁性化工程、および、図１１（ｃ）を参照して上述した保護膜形成工程を経る。このような方法によっても、磁気記録媒体Ｘ２を製造することができる。
【００５０】
【実施例】
次に、本発明の実施例について記載する。
【００５１】
【実施例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
図２に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、スパッタリング法によりＣｒを成膜することによって、厚さ５ｎｍの密着層を形成した。当該スパッタリングには、複数のターゲットを具備することのできるインライン式のスパッタリング装置（商品名：Ｃ３０１０、アネルバ製）を使用した。以降のスパッタリングにおいてもこの装置を使用した。本スパッタリングでは、スパッタリングガスとしてＡｒを使用し、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４０ｎｍ/ｍｉｎとした。以降のスパッタリングにおいてもスパッタリングガスとしてＡｒガスを使用した。
【００５２】
次に、スパッタリング法により密着層上にＣｏＺｒＮｂを成膜することによって、厚さ１００ｎｍの面内磁化軟磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を３０ｎｍ/ｍｉｎとした。形成された面内磁化軟磁性層は、Ｃｏ85Ｚｒ10Ｎｂ5の組成を有し、飽和磁束密度は１．１Ｔ(テスラ)であった。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ１２ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を１５ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００５３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ50Ｐｔ50ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を１．０Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ/ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、赤外線ヒータを使用して基板を３００℃に加熱しながら行った。この加熱により、ＦｅＰｔの凝集作用ないし粒子化は促進される。
【００５４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において、非磁性層（厚さ約６ｎｍ）と、その上の記録磁性層（厚さ約６ｎｍ）とが形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。また、本工程では、微粒子の全体が非磁性材料膜に進入した後は、それ以上にＫｒインオを照射しても微粒子は当該膜内にそれ以上入り込むことはなかった。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁化を示した。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは７ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．９４Ｔであった。磁化は膜面に対して垂直方向を向いており、垂直磁気異方性を有していた。
【００５５】
次に、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。本工程では、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を６０ｎｍ/ｍｉｎとした。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００５６】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した磁気記録媒体の再生特性を調べた。具体的には、まず、ライト電流を３０ｍＡとした単磁極ヘッド（単磁性部の磁束密度Ｂｓ：２Ｔ、ライトコアの幅：０．２μｍ）を使用して、本実施例の磁気記録媒体に対して線記録密度２０ｋＦＣＩの信号を記録した。次に、ＧＭＲヘッド（再生コアの幅：０．１６μｍ、シールドギャップ長：０．０８μｍ）を使用して当該記録信号を再生し、スペクトルアナライザ（アンリツ製）を使用して、当該再生信号の出力を検出した。その結果、線記録密度２０ｋＦＣＩの再生信号振幅は０．６７ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは２μＶｒｍｓであった。同様にして、線記録密度８００ｋＦＣＩの記録信号について、本実施例の磁気記録媒体の再生特性を調べたところ、再生信号振幅は０．０２ｍＶであり、このときの媒体ノイズＮｍは５μＶｒｍｓであった。したがって、磁気ディスク媒体で一般的に利用される性能評価値、即ち、孤立マーク（本実施例では２０ｋＦＣＩの信号）の再生信号振幅を高線記録密度の信号（本実施例では８００ｋＦＣＩの信号）を再生する際の媒体ノイズで除した値、Ｓ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩについては、本実施例の磁気記録媒体は４２．５ｄＢであった。
【００５７】
【比較例１】
＜磁気記録媒体の作製＞
本比較例の磁気記録媒体の作製においては、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ85Ｚｒ10Ｎｂ5、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．３Ｐａとし、スパッタリング速度を４１ｎｍ/ｍｉｎとした。次に、スパッタリング法により当該非磁性層上にＦｅ50Ｐｔ50を成膜することによって、厚さ１０ｎｍの記録磁性層を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ/ｍｉｎとした。次に、このようにして形成されたＦｅＰｔ膜を加熱処理（加熱温度４００℃、加熱時間６０ｓ）することによって、ＦｅＰｔ膜を規則合金化して垂直磁気異方性の磁性を獲得させた。次に、当該ＦｅＰｔ膜上に、実施例１と同様にして保護膜（アモルファスカーボン、厚さ５ｎｍ）を形成した。
【００５８】
＜特性評価＞
上述のようにして作製した本比較例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にしてＳ＠２０ｋＦＣＩ/Ｎｍ＠８００ｋＦＣＩの値を求めたところ、３８．５ｄＢであった。この結果から、本発明に係る実施例１の磁気記録媒体は、比較例１の磁気記録媒体よりも、媒体ノイズが小さく、記録分解能に優れていることが判る。
【００５９】
【実施例２】
非磁性材料膜（厚さ１２ｎｍ）の形成において、ＳｉＯ2を成膜したのに代えてＡｌ2Ｏ3を成膜し、且つ、イオン照射工程において、照射イオンのエネルギーを５００ｋｅＶに代えて６００ｋｅＶとした以外は、実施例１と同様にして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。Ａｌ2Ｏ3は、ＳｉＯ2よりも、融点が高いので、結晶格子を構成する各原子間の結合エネルギーは大きい傾向にある。非磁性材料膜を構成する非磁性材料の原子間結合エネルギーが大きいほど、当該膜内で磁性化する粒子どうしの一体化は阻止または抑制され、従って、小径の磁性粒子を形成するうえでは好適であるといえる。本実施例の磁気記録媒体について、実施例１と同様にして再生特性を調べたところ、実施例１と同様な結果が得られた。
【００６０】
【実施例３】
図８に示す積層構成を有する磁気記録媒体を作製した。具体的には、まず、表面粗さＲａが０．２ｎｍ以下となるまでポリッシングによる表面平滑化処理を施したガラスディスク基板（φ２．５インチ、日本板硝子製）に対し、実施例１と同様にして、密着層（Ｃｒ、厚さ５ｎｍ）および面内磁化軟磁性層（Ｃｏ85Ｚｒ10Ｎｂ5、厚さ１００ｎｍ）を順次形成した。
【００６１】
次に、スパッタリング法により面内磁化軟磁性層上にＭｇＯを成膜することによって、厚さ５ｎｍの非磁性層を形成した。この非磁性層は、後に形成される磁性粒子の呈する垂直磁気異方性を高めるように当該磁性粒子の結晶配向を揃えるために設けた垂直磁気異方化層であって、当該非磁性層を構成するＭｇＯは（００１）配向していた。本スパッタリングでは、ガス圧力を０．８Ｐａとし、スパッタリング速度を５ｎｍ/ｍｉｎとした。また、本スパッタリングは、ＭｇＯにおいて高い配向性を得るため、ガラス基板全体を２５０℃に加熱しながら行った。
【００６２】
次に、スパッタリング法によりＭｇＯ非磁性層上にＳｉＯ2を成膜することによって、厚さ６ｎｍの非磁性材料膜を形成した。本スパッタリングでは、ガス圧力を２．５Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ/ｍｉｎとした。
【００６３】
次に、スパッタリング法により非磁性材料膜上に複数のＦｅＰｔ微粒子（直径約５ｎｍ）を形成した。具体的には、Ｆｅ50Ｐｔ50ターゲットを用いたスパッタリングにおいて、ガス圧力を０．４Ｐａとし、スパッタリング速度を１０ｎｍ/ｍｉｎとし、所定時間、ＦｅＰｔを島状に堆積成長させることによって、磁性化可能粒子としてのＦｅＰｔ微粒子を形成した。また、本スパッタリングは、基板を４００℃で加熱しつつ行った。
【００６４】
次に、ＦｅＰｔ微粒子に対してＫｒイオンを照射することによって、当該微粒子を非磁性材料膜の内部に埋没させた。これにより、非磁性材料膜が当初形成された領域において記録磁性層が形成された。当該イオン照射工程における照射イオンのエネルギーは５００ｋｅＶとした。本工程により、ＦｅＰｔ微粒子は、非磁性材料膜に進入してＭｇＯ非磁性層に接触した。当該イオン照射の後、４００℃で１０分間、加熱処理を行なった。その結果、ＦｅＰｔは、その結晶性が向上して規則合金となり、磁性を獲得した。このとき、ＭｇＯの（１００）面と格子整合のよいＦｅＰｔの（００１）面がエピタキシャル成長し、その結果、ＦｅＰｔ微粒子では膜面に対して垂直方向に磁化容易軸が形成された。このようにして形成された記録磁性層の保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅであり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔであった。本実施例における記録磁性層は、実施例１のそれに比べて保磁力が約４ｋＯｅ程度大きくなっている。この保磁力の向上は、ＦｅＰｔ微粒子を磁性化するための加熱処理の際に、ＭｇＯ非磁性層の存在によりＦｅＰｔ微粒子が垂直磁気異方性を呈するのに好適な配向が助長されたためであると考えられる。
【００６５】
次に、実施例１と同様にして、スパッタリング法により記録磁性層上にアモルファスカーボンを成膜することによって、厚さ５ｎｍの保護膜を形成した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。以上のようにして、本実施例の磁気記録媒体を作製した。
【００６６】
【実施例４〜９】
Ｆｅ50Ｐｔ50よりなる微粒子に代えて、Ｐｄ45Ｆｅ55（実施例４）、Ｐｄ50Ｆｅ50（実施例５）、Ｐｄ60Ｆｅ40（実施例６）、Ｐｔ40Ｃｏ60（実施例７）、Ｐｔ50Ｃｏ50（実施例８）、またはＰｔ60Ｃｏ40（実施例９）よりなる微粒子を非磁性材料膜上に形成し、且つ、イオン照射工程の後に４００℃で１０分間の加熱処理に代えて４５０℃で１５分間の加熱処理を行なった以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、各記録磁性層内の磁性粒子は、その〈００１〉方向の結晶軸が膜面に対して垂直方向に向くように配向し、各記録磁性層は垂直磁化膜となっていた。また、各記録磁性層において、保磁力Ｈｃは８ｋＯｅ程度であり、飽和磁化の値Ｍｓは０．８８Ｔ程度であった。
【００６７】
【実施例１０〜１５】
ＳｉＯ2よりなる非磁性材料膜の厚さを、１２ｎｍに代えて４ｎｍ（実施例１０）、６ｎｍ（実施例１１）、７ｎｍ（実施例１２）、１０ｎｍ（実施例１３）、１２ｎｍ（実施例１４）、または１５ｎｍ（実施例１５）とした以外は、実施例３と同様にして、密着層の形成から保護膜の形成までを行うことによって、各実施例の磁気記録媒体を作製した。各実施例において記録磁性層の磁性を調べたところ、非磁性材料膜の厚さが７ｎｍまでの場合には、ＦｅＰｔ微粒子がＭｇＯ非磁性層に沿って垂直磁化膜となり、その保磁力Ｈｃは１１ｋＯｅ程度であることが判った。また、非磁性材料膜の膜さが８ｎｍより厚くなると、保磁力Ｈｃは７ｋＯｅ程度に小さくなることが判った。非磁性材料膜の厚さが小さくなるほど記録磁性層の保磁力Ｈｃが大きくなるのは、ＦｅＰｔ微粒子とＭｇＯ非磁性層との間の距離が小さくなるほど、ＦｅＰｔ微粒子の磁性化におけるＭｇＯ非磁性層の影響が強くなり、垂直磁気異方化が促進されるためと考えられる。
【００６８】
以上のまとめとして、本発明の構成およびそのバリエーションを以下に付記として列挙する。
【００６９】
（付記１）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記２）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記３）前記粒子形成工程では、前記磁性化可能粒子または前記磁性粒子はスパッタリング法により形成される、付記１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記４）垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に磁性化可能膜を形成するための工程と、
前記磁性化可能膜に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能膜を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ且つ粒子化させて、前記非磁性材料膜の内部に磁性化可能粒子を形成するための、イオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。
（付記５）前記非磁性材料膜形成工程の前に、前記基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための垂直磁気異方化層形成工程を更に含む、付記１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記６）前記垂直磁気異方化層は酸化マグネシウムよりなる、付記５に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記７）前記非磁性材料膜形成工程において、前記非磁性材料膜は、前記記録磁性層と同一の厚さで形成される、付記５または６に記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記８）前記非磁性材料膜形成工程または前記垂直磁気異方化層形成工程の前に、前記基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む、付記１から７のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記９）前記記録磁性層は、貴金属およびその他の遷移金属よりなる磁性材料を含む、付記１から８のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１０）前記非磁性材料は非磁性酸化物である、付記１から９のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。
（付記１１）前記非磁性酸化物は、酸化ケイ素または酸化アルミニウムである、付記１０に記載の磁気記録媒体の製造方法。
【００７０】
【発明の効果】
本発明に係る磁気記録媒体の製造方法によると、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体の記録磁性層において、記録分解能の向上を図ることができる。したがって、本発明に係る製造方法は、垂直磁気記録方式の磁気記録媒体において高記録密度を実現するうえで好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図２】図１に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図３】記録磁性層について、磁化の磁界依存性におけるヒステリシスループの一例を表す。
【図４】軟磁性層について、磁化の磁界依存性の一例を表す。
【図５】図１に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図６】図５に続く工程を表す。
【図７】図５（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る磁気記録媒体の部分断面模式図である。
【図９】図８に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【図１０】図８に示す磁気記録媒体の製造方法における一部の工程を表す。
【図１１】図１０に続く工程を表す。
【図１２】図１０（ｂ）に続く他の工程を表す。
【図１３】垂直磁気記録方式の従来の磁気記録媒体の部分斜視図である。
【図１４】図１３に示す磁気記録媒体の積層構成を表す。
【符号の説明】
Ｘ１，Ｘ２ 磁気記録媒体
Ｓ 基板
１１，２１ 記録磁性層
１１ａ，２１ａ 磁性粒子
１１ａ’，２１ａ’ 微粒子
１１ａ’’，２１ａ’’ 磁性化可能膜
１１ｂ，２１ｂ 非磁性材料
１２ 軟磁性層
１３，２３ 非磁性層
１４ 密着層
１５ 保護膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium.
[0002]
[Prior art]
As the amount of information processing in a computer system increases, storage capacity such as a hard disk is required to increase. In recent years, perpendicular magnetic recording type magnetic recording media have attracted attention in order to satisfy such requirements. The perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium is disclosed in, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, and Patent Document 4.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-109044
[Patent Document 2]
JP-A-6-103550
[Patent Document 3]
JP-A-11-110757
[Patent Document 4]
JP 2001-283419 A
[0004]
FIG. 13 shows a magnetic disk X3 which is an example of a conventional magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system. In FIG. 13, a partial perspective view of the magnetic disk X3 is shown together with the magnetic head H for recording. FIG. 14 shows a stacked configuration of the magnetic disk X3.
[0005]
The magnetic disk X3 includes a substrate S, a recording magnetic layer 31, a soft magnetic layer 32, an intermediate layer 33, an adhesion layer 34, and a protective film 35. Each layer is formed by laminating the adhesion layer 34, the soft magnetic layer 32, the intermediate layer 33, the recording magnetic layer 31, and the protective film 35 in this order from the substrate S side. The recording magnetic layer 31 is a perpendicular magnetization film that is magnetized with an easy magnetization axis in a direction perpendicular to the film surface of the magnetic film constituting the layer. The soft magnetic layer 32 is composed of a magnetic film having a relatively high magnetic permeability, and is an in-plane magnetization film magnetized with an easy axis in the direction parallel to the film surface (in-plane direction) of the magnetic film. is there. The intermediate layer 33 is made of a nonmagnetic material, magnetically separates the recording magnetic layer 31 and the soft magnetic layer 32, and avoids the influence of the crystal lattice structure of the soft magnetic layer 32 when the recording magnetic layer 31 is formed. Is to do. The adhesion layer 34 is made of a nonmagnetic material, and is for fixing the soft magnetic layer 32 laminated on the substrate S appropriately. The protective film 35 is for physically protecting the recording magnetic layer 31 from the outside.
[0006]
When recording on the magnetic disk X3, as shown in FIG. 13, the magnetic head H, which is an electromagnet, is placed close to the recording magnetic layer 31 side of the magnetic disk X3, and the recording magnetic layer 31 is made by the magnetic head H. Is applied with a recording magnetic field. A part of the recording magnetic field passes through the recording magnetic layer 31 by being magnetized perpendicularly, changes its direction at the soft magnetic layer 32, passes again through the recording magnetic layer 31 again, and returns to the magnetic head H. By changing the direction of the magnetic field from the magnetic head H while moving the magnetic head H relative to the magnetic disk X3 in the direction indicated by the arrow A, the recording magnetic layer 31 is magnetized in the vertical direction and alternately reversed. A plurality of magnetic domains are formed continuously in the track direction of the magnetic disk X3. In this way, magnetic domains corresponding to predetermined signals are recorded in the recording magnetic layer 31. On the other hand, when reproducing the magnetic disk X3, a change in the direction of the magnetic field from the magnetic domain formed in the recording magnetic layer 31 is detected as a change in the magnetization direction of the recording magnetic layer 31 via the read magnetic head. Is done.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the production of the conventional magnetic disk X3, the recording magnetic layer 31 is generally formed by depositing and growing a predetermined magnetic material and then heat-treating it at a relatively high temperature to generate a high coercive force in the magnetic material. ,It is formed. The recording magnetic layer 31 is composed of magnetic particles that exhibit a magnetic function. When such a heat treatment is performed, neighboring magnetic particles tend to grow together. However, as the particle size of the magnetic particles in the recording magnetic layer 31 increases, the recording noise in the recording magnetic layer 31 increases, and the recording resolution decreases. As described above, the conventional technique related to the manufacture of the magnetic recording medium has difficulty in achieving sufficient recording resolution in the recording magnetic layer 31.
[0008]
The present invention has been conceived under such circumstances, and an object thereof is to improve the recording resolution of a recording magnetic layer in a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy. In this manufacturing method, a nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate and a plurality of magnetizable particles are formed on the nonmagnetic material film. A particle forming step for irradiating the magnetizable particles with ions to move the magnetizable particles to the inside of the non-magnetic material film, and inside the non-magnetic material film A recording magnetic layer forming step for forming a recording magnetic layer on at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles so as to have perpendicular magnetic anisotropy. And The base material is a base material having an exposed surface on which a nonmagnetic material film is laminated, and includes a substrate alone and a substrate on which an adhesion layer and a soft magnetic layer are already laminated. Moreover, magnetizing means acquiring the property which has spontaneous magnetization.
[0010]
According to the magnetic recording medium manufacturing method having such a configuration, a magnetic recording medium having excellent recording resolution of the recording magnetic layer can be manufactured. In the production method according to the first aspect of the present invention, in the particle formation step, nonmagnetic particles capable of acquiring magnetism by crystallization promoted by heat treatment, for example, are nonmagnetic as magnetizable particles. Once formed on the material film surface. At this time, the magnetizable particles can be formed with a desired small particle size. Next, in the ion irradiation step, the microparticles are buried inside the nonmagnetic material film. Next, in the recording magnetic layer forming step, the microparticles are crystallized, for example, by heat treatment to acquire perpendicular magnetic anisotropy in the nonmagnetic material film, and the magnetic particles have a predetermined density. A recording magnetic layer is formed in the existing region. In such a recording magnetic layer forming step, the nonmagnetic material between the fine particles serves as a barrier, and the integration of neighboring particles is prevented or suppressed. As a result, the particles can acquire perpendicular magnetic anisotropy while maintaining a small particle size. Since the magnetic particle size is small, the recording noise in the recording magnetic layer during reproduction is small, and therefore the recording resolution is high.
[0011]
Thus, according to the magnetic recording medium manufacturing method according to the first aspect of the present invention, it is possible to achieve a small particle size for the magnetic particles that exhibit the magnetic function of the recording magnetic layer, and thus excellent recording resolution. A magnetic recording medium can be manufactured.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, another method for manufacturing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy is provided. This manufacturing method includes a nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a base material, and a plurality of magnetic particles having perpendicular magnetic anisotropy. A particle forming process for forming on the film, an ion irradiation process for moving the magnetic particles into the non-magnetic material film by irradiating the magnetic particles with ions, and the magnetic particles A recording magnetic layer forming step for moving the magnetic particles to the inside of the nonmagnetic material film by irradiating ions and forming a recording magnetic layer on at least a part of the nonmagnetic material film. Features.
[0013]
A magnetic recording medium excellent in the recording resolution of the recording magnetic layer can also be manufactured by the magnetic recording medium manufacturing method having such a configuration. In the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, in the particle formation step, magnetic particles that have already acquired magnetism having perpendicular magnetic anisotropy are once formed on the surface of the nonmagnetic material film. Next, in the recording magnetic layer forming step, the magnetic particles are buried in the nonmagnetic material film, and the recording magnetic layer is formed in a region where the magnetic particles exist at a predetermined density. The magnetic particles constituting the recording magnetic layer can be formed with a desired small particle size in the particle forming step. The smaller the particle size of the magnetic particles, the smaller the recording noise in the recording magnetic layer during reproduction, and thus the higher the recording resolution.
[0014]
As described above, the magnetic recording medium manufacturing method according to the second aspect of the present invention also achieves a small particle size for the magnetic particles exhibiting the magnetic function of the recording magnetic layer, as in the method according to the first aspect. Therefore, it is possible to manufacture a magnetic recording medium with excellent recording resolution.
[0015]
In the first and second aspects of the present invention, preferably, in the particle forming step, the magnetizable particles or the magnetic particles are formed by a sputtering method. By depositing a predetermined material in a so-called island shape on the nonmagnetic material film by sputtering, magnetizable particles or magnetic particles can be formed.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided another method for producing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy. This manufacturing method includes a nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate, and a method for forming a magnetizable film on the nonmagnetic material film. And irradiating the magnetizable film with ions to move and magnetize the magnetizable film into the nonmagnetic material film, thereby magnetizing the magnetizable particles inside the nonmagnetic material film. Recording at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles inside the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy. And a recording magnetic layer forming step for forming the layer.
[0017]
A magnetic recording medium excellent in the recording resolution of the recording magnetic layer can also be manufactured by the magnetic recording medium manufacturing method having such a configuration. In the manufacturing method according to the third aspect of the present invention, in the magnetizable film forming step, a predetermined nonmagnetic film capable of acquiring magnetism by crystallization promoted by heat treatment is magnetized. It is once formed on the surface of the nonmagnetic material film as a possible film. Next, in the ion irradiation step, the magnetizable film is buried inside the nonmagnetic material film. At this time, the magnetizable film can be made into particles by utilizing the action of its own surface tension. As a result, magnetizable particles are formed in the nonmagnetic material film. In this step, the magnetizable particles can be formed with a desired small particle size. Next, in the recording magnetic layer forming step, the microparticles are crystallized, for example, by heat treatment to acquire perpendicular magnetic anisotropy in the nonmagnetic material film, and the magnetic particles have a predetermined density. A recording magnetic layer is formed in the existing region. In the recording magnetic layer forming step, the nonmagnetic material between the particles serves as a barrier, and the integration of neighboring particles is prevented or suppressed. As a result, the particles can acquire perpendicular magnetic anisotropy while maintaining a small particle size. Since the magnetic particle size is small, the recording noise in the recording magnetic layer during reproduction is small, and therefore the recording resolution is high.
[0018]
Thus, the magnetic recording medium manufacturing method according to the third aspect of the present invention also achieves a small particle size for the magnetic particles that exhibit the magnetic function of the recording magnetic layer, as in the method according to the first aspect. Therefore, it is possible to manufacture a magnetic recording medium with excellent recording resolution.
[0019]
The method according to the present invention preferably further includes a step for forming a perpendicular magnetic anisotropic layer on the substrate before the nonmagnetic material film forming step. The perpendicular magnetic anisotropy layer is a layer for increasing the perpendicular magnetic anisotropy in the recording magnetic layer, and the crystal lattice of the magnetic particles in the nonmagnetic material film is increased so that the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic particles is increased. It has a crystal lattice structure that affects the orientation of. In the methods according to the first and third aspects, when a perpendicular magnetic anisotropic layer is present immediately below the nonmagnetic material film, the magnetizable particles in the nonmagnetic material film are converted into magnetic particles in the recording magnetic layer forming step. When changing, the particles become magnetized while being influenced by the crystal lattice structure of the perpendicular magnetic anisotropic layer, and the perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic properties acquired by the particles increases. In the method according to the second aspect, when a perpendicular magnetic anisotropic layer is present immediately below the nonmagnetic material film, the magnetic particles that move into the nonmagnetic material film in the ion irradiation step are converted into the perpendicular magnetic anisotropy. The perpendicular magnetic anisotropy of the magnetic particles is increased by arranging them in a predetermined orientation in the nonmagnetic material film while being influenced by the crystal lattice structure of the layer. Such a perpendicular magnetic anisotropic layer can be formed from, for example, magnesium oxide. When forming the perpendicular magnetic anisotropic layer, preferably, in the nonmagnetic material film forming step, the nonmagnetic material film is formed with substantially the same thickness as the recording magnetic layer.
[0020]
The method according to the present invention preferably further includes a step for forming a soft magnetic layer on the substrate before the nonmagnetic material film forming step or the perpendicular magnetic anisotropic layer forming step. The soft magnetic layer is provided in order to improve the recording sensitivity of the recording magnetic layer, and is composed of a magnetic film having a relatively high permeability. The present invention is preferably implemented as a method for producing a magnetic recording medium having such a so-called backing soft magnetic layer.
[0021]
Preferably, the recording magnetic layer includes a magnetic material made of a noble metal and other transition metals. Such a magnetic material is suitable as a material constituting the recording magnetic layer in the perpendicular magnetic recording system. The nonmagnetic material used in the present invention is preferably a nonmagnetic oxide, and more preferably silicon oxide or aluminum oxide. Such a non-magnetic material is suitable for forming a magnetizable particle or a non-magnetic material film that receives magnetic particles.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a magnetic recording medium X1 manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 1 schematically shows a partial cross section of the magnetic recording medium X1. The magnetic recording medium X1 is configured as a perpendicular magnetic recording type magnetic disk including a substrate S, a recording magnetic layer 11, a soft magnetic layer 12, a nonmagnetic layer 13, an adhesion layer 14, and a protective film 15. And has the laminated structure shown in FIG.
[0023]
The substrate S is a nonmagnetic substrate made of, for example, an aluminum alloy, glass, or ceramics. The surface of the substrate S is smoothed by a chemical method, a physical method, or a mechanical method.
[0024]
The recording magnetic layer 11 has an isolated fine particle structure in which magnetic particles 11a for expressing magnetism are included in a nonmagnetic material 11b, and exhibits perpendicular magnetic anisotropy and is magnetized upward or downward in the figure. Yes. The magnetic particles 11a are made of, for example, FePt, CoPt, or CoCrPt. The particle diameter of the magnetic particle 11a is, for example, 2 to 10 nm. The nonmagnetic material 11b is made of, for example, SiO. 2 , Al 2 O Three , MgO, Cr, Ti, CrMo, or CrW. Further, the recording magnetic layer 11 has a relatively large coercive force, and exhibits a hysteresis loop as shown in the graph of FIG. The thickness of the recording magnetic layer 11 is, for example, 3 to 10 nm.
[0025]
The soft magnetic layer 12 exhibits in-plane magnetic anisotropy having an easy axis of magnetization in a direction parallel to the film surface of the magnetic film constituting the layer, and is magnetized in the in-plane direction. The easy axis and the magnetization direction of the soft magnetic layer 12 are preferably oriented in the radial direction of the disk. The soft magnetic layer 12 has a relatively small coercive force and exhibits magnetic field dependency of magnetization as shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 4, a curve 41 represents the magnetic field dependency of magnetization with respect to a vertical magnetic field, and a curve 42 represents the magnetic field dependency of magnetization with respect to in-plane magnetization. Such a soft magnetic layer 12 can be made of, for example, permalloy, sendust, Co-based amorphous material, or Fe-based amorphous material. The thickness of the soft magnetic layer 12 is, for example, 50 to 300 nm.
[0026]
The nonmagnetic layer 13 is made of a nonmagnetic material, and is for magnetically separating the recording magnetic layer 11 and the soft magnetic layer 12 appropriately. The nonmagnetic layer 14 is continuous with the nonmagnetic material 11b of the recording magnetic layer 11 and is made of the same material. The thickness of the nonmagnetic layer 13 is, for example, 0.5 to 10 nm.
[0027]
The adhesion layer 14 is for appropriately fixing the soft magnetic layer 12 formed on the substrate S, and is made of, for example, Cr, Ti, NiP, or NiAl. The thickness of the adhesion layer 14 is, for example, 1 to 20 nm. The protective film 15 is for physically protecting the recording magnetic layer 11 from the outside, and is made of, for example, amorphous carbon, diamond-like carbon, SiN, or SiC. The film thickness of the protective film 15 is, for example, 0.5 to 5 nm.
[0028]
5 and 6 show a method for manufacturing the magnetic recording medium X1. In the manufacture of the magnetic recording medium X1, first, a smoothing surface treatment is performed on the substrate S, and then, the adhesion layer 14 and the soft magnetic layer 12 are sequentially laminated on the substrate S, whereby FIG. A laminated structure as shown in FIG. The adhesion layer 14 and the soft magnetic layer 12 can be formed by a sputtering method using a single target or a plurality of targets made of a predetermined material corresponding to each. Next, as shown in FIG. 5B, a nonmagnetic material 11b is formed on the soft magnetic layer 12 by sputtering. At this time, the nonmagnetic material 11b is formed with a film thickness to obtain a desired thickness in the recording magnetic layer 11 and the nonmagnetic layer 13 to be formed.
[0029]
Next, as shown in FIG. 5C, a plurality of fine particles 11a ′ are formed on the formed nonmagnetic material 11b. Specifically, by depositing a predetermined material on the nonmagnetic material 11b by a sputtering method using a predetermined target, nonmagnetic fine particles 11a ′ that can be magnetized in a process described later are formed. . In this step, the fine particles 11a ′ are formed with a desired small particle size. The magnetizable fine particles 11a ′ are made of, for example, FePt, CoPt, or CoCrPt, which can acquire magnetism through crystallization through heat treatment, for example. Further, such a magnetizable material is preferably a metal or alloy having a surface energy larger than that of the nonmagnetic material 11b. As the surface energy of the material for forming the fine particles 11a ′ is larger than that of the nonmagnetic material 11b and the difference between the two surface energies is larger, the fine particles 11a ′ formed in this step have a smaller diameter. It tends to become.
[0030]
Next, the fine particles 11a ′ thus formed are buried in the nonmagnetic material 11b as shown in FIG. Specifically, the fine particles 11a ′ are moved into the nonmagnetic material 11b by irradiating ions having a predetermined energy from above the fine particles 11a ′. When ions are irradiated with energy equal to or higher than a predetermined threshold, the fine particles 11a ′ can appropriately enter the nonmagnetic material 11b. This step can be performed using an ion irradiation apparatus, and a Kr ion beam, a Xe ion beam, or the like can be used as the ion beam.
[0031]
Next, by performing heat treatment, as shown in FIG. 6B, the fine particles 11a ′ are magnetized to form magnetic particles 11a. Thus, the nonmagnetic layer 13 and the recording magnetic layer 11 are formed in the region where the nonmagnetic material 11b is initially formed. In this step, the fine particles 11a ′ are heated to cause crystallization thereof, thereby causing the particles to acquire perpendicular magnetic anisotropy. In the process of acquiring magnetism, there is a nonmagnetic material 11b around the fine particles 11a ′, and this nonmagnetic material 11b acts as a barrier to prevent or suppress the integration of neighboring fine particles 11a ′. Therefore, the fine particles 11a ′ can be crystallized while maintaining a small particle diameter to acquire magnetism.
[0032]
Next, as shown in FIG. 6C, a protective film 15 is formed on the recording magnetic layer 11 by sputtering or MOCVD. As described above, the magnetic recording medium X1 can be manufactured.
[0033]
In the manufacture of the magnetic recording medium X1, in the process described above with reference to FIG. 5C, instead of the nonmagnetic fine particles 11a ′ that can be magnetized later, fine particles that already have perpendicular magnetic anisotropy are used. It may be formed. The fine particles are formed with a desired small particle size. In order to form such magnetic fine particles, for example, an artificial lattice multilayer film such as Co / Pt or Co / Pd can be used as a deposition material. These multilayer films are formed as perpendicular magnetization films having easy magnetization axes in the perpendicular direction by alternately laminating Co and Pt or Pd every several atoms at room temperature. When such a method of forming magnetic particles in the process described above with reference to FIG. 5C is adopted, the magnetic fine particles are nonmagnetic in the ion irradiation process described above with reference to FIG. By burying in the material 11b, the recording magnetic layer 11 and the nonmagnetic layer 13 of the magnetic recording medium X1 are formed. Therefore, the heat treatment for acquiring magnetism in the fine particles inside the nonmagnetic material 11b as described above with reference to FIG. 6B may not be performed. Also by such a method, the magnetic recording medium X1 can be manufactured.
[0034]
In the manufacture of the magnetic recording medium X1, after the steps described above with reference to FIG. 5B, instead of the nonmagnetic fine particles 11a ′ that can be magnetized later, as shown in FIG. A magnetizable film 11a ″ made of a nonmagnetic material that can be magnetized may be formed. Specifically, by depositing a predetermined material on the nonmagnetic material 11b by a sputtering method using a predetermined target, the nonmagnetic magnetizable film 11a ′ that can be magnetized in a process described later. 'Form. The magnetizable film 11a '' is made of, for example, FePt, CoPt, or CoCrPt, which can acquire magnetism through crystallization through heat treatment, for example.
[0035]
Next, by irradiating ions having a predetermined energy from above the magnetizable film 11a ″, as shown in FIG. 7B, the magnetizable film 11a ″ is diffused or granulated. It is buried inside the magnetic material 11b. As a result, a plurality of non-magnetic fine particles 11a ′ that can be magnetized later are formed inside the magnetic material 11b. In this step, when ion irradiation is performed with energy equal to or higher than a predetermined threshold, the magnetizable film 11a '' can appropriately enter the nonmagnetic material 11b while being atomized with a desired small particle size. . Thereafter, the step of magnetizing the fine particles 11a ′ by the heat treatment described above with reference to FIG. 6B and the protective film forming step described above with reference to FIG. Also by such a method, the magnetic recording medium X1 can be manufactured.
[0036]
When recording on the magnetic recording medium X1, a magnetic head for recording is placed close to the recording magnetic layer 11 of the magnetic recording medium X1 via the protective film 15, and the recording head is made to face the recording magnetic layer 11 by the magnetic head. On the other hand, a recording magnetic field is applied. A part of the recording magnetic field passes perpendicularly through the recording magnetic layer 11, passes through the nonmagnetic layer 13, changes direction in the soft magnetic layer 12, and then perpendicularizes the soft magnetic layer 12 and the recording magnetic layer 11 again. Pass through and return to the magnetic head. By changing the direction of the magnetic field from the magnetic head while moving the magnetic head relative to the magnetic recording medium X1, a plurality of magnetic domains that are magnetized in the perpendicular direction and are alternately inverted in the recording magnetic layer 11 are magnetic recording medium. It is formed continuously in the track direction of X1. In this way, the magnetic domain corresponding to the predetermined signal is recorded in the recording magnetic layer 11. On the other hand, when reproducing the magnetic recording medium X1, the change in the direction of the magnetic field from the magnetic domain formed in the recording magnetic layer 11 is changed as the change in the magnetization direction of the recording magnetic layer 11 through the magnetic head for reading. Detected.
[0037]
In the magnetic recording medium X1, a soft magnetic layer 12 having a high magnetic permeability is provided in the vicinity of the recording magnetic layer 11 as a backing magnetic layer. Therefore, in the magnetic recording medium X1, a large recording magnetic field can be obtained in the above-described recording process, and as a result, excellent recording sensitivity can be achieved.
[0038]
Further, the magnetic recording medium X1 is excellent in the recording resolution of the recording magnetic layer 11. In the method for manufacturing the magnetic recording medium X1, as described above, the magnetic particles 11a for expressing the magnetic properties of the recording magnetic layer 11 can be formed minutely inside the nonmagnetic material 11b. In a magnetic recording medium, it is known that the smaller the particle size of the magnetic particles that exhibit the magnetic function in the recording magnetic layer, the smaller the recording noise and the higher the recording resolution of the recording magnetic layer. In the magnetic recording medium X1 manufactured by the above-described method, it is possible to achieve a small particle size for the magnetic particles 11a that express the magnetic function of the recording magnetic layer 11, and thus it is possible to obtain a high recording resolution. It is.
[0039]
FIG. 8 is a schematic partial sectional view of a magnetic recording medium X2 according to the second embodiment of the present invention. The magnetic recording medium X2 is configured as a perpendicular magnetic recording type magnetic disk including a substrate S, a recording magnetic layer 21, a soft magnetic layer 12, a nonmagnetic layer 23, an adhesion layer 14, and a protective film 15. And has a laminated structure as shown in FIG. The magnetic recording medium X2 is different from the magnetic recording medium X1 in that it includes a recording magnetic layer 21 different from the recording magnetic layer 11 and a nonmagnetic layer 23 different from the nonmagnetic layer 13, and the other configuration is the magnetic recording medium X1. It is the same.
[0040]
The recording magnetic layer 21 has an isolated fine particle structure in which magnetic particles 21a for expressing magnetism are included in a non-magnetic material 21b, exhibiting perpendicular magnetic anisotropy and magnetized upward or downward in the figure. Yes. The magnetic particles 21a are made of, for example, FePt, CoPt, or CoCrPt. The particle size of the magnetic particle 21a is, for example, 2 to 10 nm. The nonmagnetic material 21b is, for example, SiO. 2 , Al 2 O Three , MgO, Cr, Ti, CrMo, or CrW. Further, the recording magnetic layer 21 has a relatively large coercive force, and exhibits a hysteresis loop as shown in the graph of FIG. The thickness of the recording magnetic layer 21 is, for example, 3 to 10 nm.
[0041]
The nonmagnetic layer 23 is made of a nonmagnetic material, is a layer for magnetically separating the recording magnetic layer 21 and the soft magnetic layer 12 appropriately, and increases the perpendicular magnetic anisotropy in the recording magnetic layer 21. It is a layer for. The nonmagnetic layer 23 is made of, for example, MgO. The thickness of the nonmagnetic layer 23 is, for example, 0.5 to 10 nm.
[0042]
10 and 11 show a method for manufacturing the magnetic recording medium X2. In the manufacture of the magnetic recording medium X2, first, a smoothing surface treatment is performed on the substrate S, and then the adhesion layer 14, the soft magnetic layer 12, and the nonmagnetic layer 23 are sequentially stacked on the substrate S. A laminated structure as shown in FIG. 10A is formed. These layers can be formed by a sputtering method using a single target or a plurality of targets made of a predetermined material corresponding to each layer. Next, as shown in FIG. 10B, a nonmagnetic material 21b is formed on the nonmagnetic layer 23 by sputtering. At this time, in order to obtain a desired thickness in the recording magnetic layer 21 to be formed, the nonmagnetic material 21b is formed with a film thickness substantially the same as that of the recording magnetic layer 21. Next, as shown in FIG. 10C, fine particles 21a ′ are formed on the formed nonmagnetic material 21b by sputtering. Specifically, the fine particles 21a ′ are formed in the same manner as described above with reference to FIG. 5C regarding the formation of the fine particles 11a ′ in the first embodiment.
[0043]
Next, the fine particles 21a ′ thus formed are embedded in the nonmagnetic material 21b as shown in FIG. Specifically, the fine particles 21a ′ are buried in the same manner as described above with reference to FIG. 6A regarding the embedding of the fine particles 11a ′ in the first embodiment. Next, by performing heat treatment, as shown in FIG. 11B, the fine particles 21a ′ are magnetized to form the magnetic particles 21a. Thereby, the recording magnetic layer 21 is formed in the region where the nonmagnetic material 21b is initially formed. In this step, the fine particles 21a ′ are heated to advance the crystallization, thereby causing the particles to acquire perpendicular magnetic anisotropy. In the process of acquiring magnetism, there is a nonmagnetic material 21b around the fine particles 21a ′, and this nonmagnetic material 21b acts as a barrier, and integration of neighboring fine particles 21a ′ is prevented or suppressed. Therefore, the fine particles 21a ′ can be crystallized while maintaining a small particle diameter to acquire magnetism. Next, as shown in FIG. 11C, a protective film 15 is formed on the recording magnetic layer 21 by sputtering or MOCVD.
[0044]
As described above, the magnetic recording medium X2 can be manufactured. Recording and reproduction of the magnetic recording medium X2 can be performed in the same manner as described above with respect to the magnetic recording medium X1.
[0045]
In the magnetic recording medium X2, a soft magnetic layer 12 having a high magnetic permeability is provided in the vicinity of the recording magnetic layer 21 as a backing magnetic layer. Therefore, in the magnetic recording medium X2, a large recording magnetic field can be obtained in the above-described recording process, and as a result, excellent recording sensitivity can be achieved.
[0046]
The magnetic recording medium X2 is excellent in the recording resolution of the recording magnetic layer 21. In the method of manufacturing the magnetic recording medium X2, as described above, the magnetic particles 21a for expressing the magnetism of the recording magnetic layer 21 can be formed minutely inside the nonmagnetic material 21b. In addition, due to the action of the nonmagnetic layer 23 having the perpendicular magnetic anisotropy function, the magnetic particles 21a can acquire high perpendicular magnetic anisotropy in the process described above with reference to FIG. As a result, the recording magnetic layer 21 in the magnetic recording medium X2 exhibits high perpendicular magnetic anisotropy. In a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium, the higher the perpendicular magnetic anisotropy of the recording magnetic layer, the higher the recording resolution of the recording magnetic layer. As described above, in the magnetic recording medium X2, the magnetic particle 21a that exhibits the magnetic function of the recording magnetic layer 21 can have a small particle diameter, and the recording magnetic layer 21 can achieve high perpendicular magnetic anisotropy. Therefore, a high recording resolution can be obtained in the recording magnetic layer 21.
[0047]
In the manufacture of the magnetic recording medium X2, in the process described above with reference to FIG. 10C, instead of the nonmagnetic fine particles 21a ′ that can be magnetized later, fine particles that already have perpendicular magnetic anisotropy are used. It may be formed. The fine particles are formed with a desired small particle size. When such a method is adopted, the magnetic fine particles are buried in the nonmagnetic material 21b in the ion irradiation process described above with reference to FIG. 11A, thereby recording the magnetic recording layer of the magnetic recording medium X2. 21 will be formed. Therefore, the heat treatment for acquiring magnetism in the fine particles inside the nonmagnetic material 21b as described above with reference to FIG. Also by such a method, the magnetic recording medium X2 can be manufactured.
[0048]
In the manufacture of the magnetic recording medium X1, after the steps described above with reference to FIG. 10B, instead of the nonmagnetic fine particles 21a ′ that can be magnetized later, as shown in FIG. A magnetizable film 21a ″ made of a nonmagnetic material that can be magnetized may be formed. Specifically, this is the same as described above with respect to the magnetizable film 11a ″ in the first embodiment.
[0049]
Next, by irradiating ions having a predetermined energy from above the magnetizable film 21a ″, as shown in FIG. 12B, the magnetizable film 21a ″ is diffused or granulated. It is buried in the magnetic material 21b. As a result, a plurality of non-magnetic fine particles 21a ′ that can be magnetized later are formed inside the magnetic material 21b. In this step, when ion irradiation is performed with energy equal to or higher than a predetermined threshold, the magnetizable film 21a '' can appropriately enter the nonmagnetic material 21b while being atomized with a desired small particle size. . Thereafter, the step of magnetizing the fine particles 21a ′ by the heat treatment described above with reference to FIG. 11B and the step of forming the protective film described above with reference to FIG. Also by such a method, the magnetic recording medium X2 can be manufactured.
[0050]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described.
[0051]
[Example 1]
<Preparation of magnetic recording medium>
A magnetic recording medium having the laminated structure shown in FIG. 2 was produced. Specifically, Cr is first formed by sputtering on a glass disk substrate (φ2.5 inches, manufactured by Nippon Sheet Glass) that has been subjected to surface smoothing treatment by polishing until the surface roughness Ra becomes 0.2 nm or less. By forming a film, an adhesion layer having a thickness of 5 nm was formed. For the sputtering, an in-line type sputtering apparatus (trade name: C3010, manufactured by Anelva) that can have a plurality of targets was used. This apparatus was also used in the subsequent sputtering. In this sputtering, Ar was used as the sputtering gas, the gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering rate was 40 nm / min. In the subsequent sputtering, Ar gas was used as the sputtering gas.
[0052]
Next, an in-plane magnetization soft magnetic layer having a thickness of 100 nm was formed by depositing CoZrNb on the adhesion layer by sputtering. In this sputtering, the gas pressure was 0.3 Pa and the sputtering rate was 30 nm / min. The formed in-plane magnetization soft magnetic layer is made of Co. 85 Zr Ten Nb Five The saturation magnetic flux density was 1.1 T (Tesla). Next, SiO 2 is formed on the in-plane magnetization soft magnetic layer by sputtering. 2 Was formed into a non-magnetic material film having a thickness of 12 nm. In this sputtering, the gas pressure was 1.0 Pa and the sputtering rate was 15 nm / min.
[0053]
Next, a plurality of FePt fine particles (diameter of about 5 nm) were formed on the nonmagnetic material film by sputtering. Specifically, Fe 50 Pt 50 In sputtering using a target, FePt fine particles as magnetizable particles were formed by depositing and growing FePt in an island shape for a predetermined time at a gas pressure of 1.0 Pa, a sputtering rate of 5 nm / min. Further, the sputtering was performed while heating the substrate to 300 ° C. using an infrared heater. This heating promotes the agglomeration or particle formation of FePt.
[0054]
Next, the fine particles were buried in the nonmagnetic material film by irradiating the FePt fine particles with Kr ions. As a result, a nonmagnetic layer (thickness of about 6 nm) and a recording magnetic layer (thickness of about 6 nm) thereon were formed in the region where the nonmagnetic material film was initially formed. The energy of irradiation ions in the ion irradiation step was 500 keV. Further, in this step, after the entire fine particles entered the non-magnetic material film, the fine particles did not enter the film any more even when Kr. After the ion irradiation, heat treatment was performed at 400 ° C. for 10 minutes. As a result, FePt was improved in its crystallinity to become an ordered alloy and exhibited magnetization. The recording magnetic layer thus formed had a coercive force Hc of 7 kOe and a saturation magnetization value Ms of 0.94T. The magnetization was perpendicular to the film surface and had perpendicular magnetic anisotropy.
[0055]
Next, a protective film having a thickness of 5 nm was formed by forming amorphous carbon on the recording magnetic layer by sputtering. In this step, the gas pressure was 0.3 Pa, and the sputtering rate was 60 nm / min. As described above, the magnetic recording medium of this example was manufactured.
[0056]
<Characteristic evaluation>
The reproduction characteristics of the magnetic recording medium produced as described above were examined. Specifically, first, a single magnetic pole head with a write current of 30 mA (magnetic flux density Bs of the single magnetic part: 2T, width of the write core: 0.2 μm) is used for the magnetic recording medium of this embodiment. A signal with a linear recording density of 20 kFCI was recorded. Next, the recorded signal is reproduced using a GMR head (reproduction core width: 0.16 μm, shield gap length: 0.08 μm), and the reproduced signal is output using a spectrum analyzer (manufactured by Anritsu). Was detected. As a result, the reproduction signal amplitude with a linear recording density of 20 kFCI was 0.67 mV, and the medium noise Nm at this time was 2 μVrms. Similarly, when the reproduction characteristic of the magnetic recording medium of this example was examined for a recording signal with a linear recording density of 800 kFCI, the reproduction signal amplitude was 0.02 mV, and the medium noise Nm at this time was 5 μVrms. Therefore, a performance evaluation value generally used in a magnetic disk medium, that is, a reproduction signal amplitude of an isolated mark (a signal of 20 kFCI in this embodiment) is a signal with a high linear recording density (a signal of 800 kFCI in this embodiment). Regarding the value divided by the medium noise at the time of reproduction, S @ 20 kFCI / Nm @ 800 kFCI, the magnetic recording medium of this example was 42.5 dB.
[0057]
[Comparative Example 1]
<Preparation of magnetic recording medium>
In the production of the magnetic recording medium of this comparative example, first, for a glass disk substrate (φ2.5 inches, manufactured by Nippon Sheet Glass) that has been subjected to surface smoothing treatment by polishing until the surface roughness Ra becomes 0.2 nm or less. In the same manner as in Example 1, the adhesion layer (Cr, thickness 5 nm) and the in-plane magnetization soft magnetic layer (Co 85 Zr Ten Nb Five , 100 nm in thickness). Next, SiO 2 is formed on the in-plane magnetization soft magnetic layer by sputtering. 2 Was formed into a nonmagnetic layer having a thickness of 5 nm. In this sputtering, the gas pressure was 0.3 Pa and the sputtering rate was 41 nm / min. Next, Fe is formed on the nonmagnetic layer by sputtering. 50 Pt 50 As a result, a recording magnetic layer having a thickness of 10 nm was formed. In this sputtering, the gas pressure was 2 Pa and the sputtering rate was 10 nm / min. Next, the FePt film thus formed was subjected to heat treatment (heating temperature: 400 ° C., heating time: 60 s), whereby the FePt film was ordered to obtain perpendicular magnetic anisotropy. Next, a protective film (amorphous carbon, thickness 5 nm) was formed on the FePt film in the same manner as in Example 1.
[0058]
<Characteristic evaluation>
With respect to the magnetic recording medium of this comparative example manufactured as described above, the value of S @ 20 kFCI / Nm @ 800 kFCI was determined in the same manner as in Example 1 and found to be 38.5 dB. From this result, it can be seen that the magnetic recording medium of Example 1 according to the present invention has smaller medium noise and better recording resolution than the magnetic recording medium of Comparative Example 1.
[0059]
[Example 2]
In the formation of a non-magnetic material film (thickness 12 nm), SiO 2 Instead of depositing Al, 2 O Three And in the ion irradiation step, a magnetic recording medium of this example was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the energy of irradiated ions was changed to 600 keV instead of 500 keV. Al 2 O Three Is SiO 2 Since the melting point is higher than that, the bond energy between the atoms constituting the crystal lattice tends to be large. As the interatomic bond energy of the nonmagnetic material constituting the nonmagnetic material film increases, the integration of the particles magnetized in the film is prevented or suppressed. Therefore, it is suitable for forming small-diameter magnetic particles. It can be said that there is. When the reproduction characteristics of the magnetic recording medium of this example were examined in the same manner as in Example 1, the same result as in Example 1 was obtained.
[0060]
[Example 3]
A magnetic recording medium having the laminated structure shown in FIG. 8 was produced. Specifically, first, a glass disk substrate (φ2.5 inches, manufactured by Nippon Sheet Glass) subjected to surface smoothing by polishing until the surface roughness Ra is 0.2 nm or less is the same as in Example 1. Adhesion layer (Cr, thickness 5 nm) and in-plane magnetization soft magnetic layer (Co 85 Zr Ten Nb Five , 100 nm in thickness).
[0061]
Next, a nonmagnetic layer having a thickness of 5 nm was formed by depositing MgO on the in-plane magnetization soft magnetic layer by sputtering. This nonmagnetic layer is a perpendicular magnetic anisotropic layer provided to align the crystal orientation of the magnetic particles so as to increase the perpendicular magnetic anisotropy exhibited by the magnetic particles to be formed later. The constituent MgO was (001) oriented. In this sputtering, the gas pressure was 0.8 Pa and the sputtering rate was 5 nm / min. Moreover, this sputtering was performed while heating the whole glass substrate to 250 degreeC in order to obtain high orientation in MgO.
[0062]
Next, SiO2 is deposited on the MgO nonmagnetic layer by sputtering. 2 Was formed into a non-magnetic material film having a thickness of 6 nm. In this sputtering, the gas pressure was 2.5 Pa and the sputtering rate was 10 nm / min.
[0063]
Next, a plurality of FePt fine particles (diameter of about 5 nm) were formed on the nonmagnetic material film by sputtering. Specifically, Fe 50 Pt 50 In sputtering using a target, FePt fine particles as magnetizable particles were formed by depositing and growing FePt in an island shape for a predetermined time at a gas pressure of 0.4 Pa, a sputtering rate of 10 nm / min. The sputtering was performed while heating the substrate at 400 ° C.
[0064]
Next, the fine particles were buried in the nonmagnetic material film by irradiating the FePt fine particles with Kr ions. Thereby, the recording magnetic layer was formed in the region where the nonmagnetic material film was originally formed. The energy of irradiation ions in the ion irradiation step was 500 keV. By this step, the FePt fine particles entered the nonmagnetic material film and contacted the MgO nonmagnetic layer. After the ion irradiation, heat treatment was performed at 400 ° C. for 10 minutes. As a result, FePt was improved in crystallinity to become an ordered alloy and acquired magnetism. At this time, the (100) plane of MgO and the (001) plane of FePt having good lattice matching were epitaxially grown. As a result, an easy axis of magnetization was formed in the FePt fine particles in the direction perpendicular to the film plane. The recording magnetic layer thus formed had a coercive force Hc of 11 kOe and a saturation magnetization value Ms of 0.88T. The recording magnetic layer in this example has a coercive force about 4 kOe larger than that in Example 1. This improvement in coercive force is due to the fact that, during the heat treatment for magnetizing the FePt fine particles, the presence of the MgO nonmagnetic layer promoted a suitable orientation for the FePt fine particles to exhibit perpendicular magnetic anisotropy. Conceivable.
[0065]
Next, as in Example 1, a protective film having a thickness of 5 nm was formed by depositing amorphous carbon on the recording magnetic layer by sputtering. As described above, the magnetic recording medium of this example was manufactured. As described above, the magnetic recording medium of this example was manufactured.
[0066]
Examples 4 to 9
Fe 50 Pt 50 Instead of fine particles comprising Pd 45 Fe 55 (Example 4), Pd 50 Fe 50 (Example 5), Pd 60 Fe 40 (Example 6), Pt 40 Co 60 (Example 7), Pt 50 Co 50 (Example 8) or Pt 60 Co 40 Except for forming fine particles of Example 9 on the nonmagnetic material film and performing a heat treatment at 450 ° C. for 15 minutes instead of a heat treatment at 400 ° C. for 10 minutes after the ion irradiation step. In the same manner as in Example 3, the process from the formation of the adhesion layer to the formation of the protective film was carried out to produce the magnetic recording medium of each Example. In each example, the magnetic properties of the recording magnetic layer were examined. The magnetic particles in each recording magnetic layer were oriented so that the crystal axis in the <001> direction was perpendicular to the film surface. The layer was a perpendicular magnetization film. In each recording magnetic layer, the coercive force Hc was about 8 kOe, and the saturation magnetization value Ms was about 0.88 T.
[0067]
Examples 10 to 15
SiO 2 The thickness of the nonmagnetic material film is 4 nm (Example 10), 6 nm (Example 11), 7 nm (Example 12), 10 nm (Example 13), 12 nm (Example 14) instead of 12 nm. Alternatively, the magnetic recording medium of each example was manufactured by performing from the formation of the adhesion layer to the formation of the protective film in the same manner as in Example 3 except that the thickness was set to 15 nm (Example 15). When the magnetic properties of the recording magnetic layer were examined in each example, when the thickness of the nonmagnetic material film was up to 7 nm, the FePt fine particles became a perpendicular magnetization film along the MgO nonmagnetic layer, and the coercive force Hc was 11 kOe. It turns out that it is a grade. It was also found that the coercive force Hc is reduced to about 7 kOe when the nonmagnetic material film is thicker than 8 nm. The coercive force Hc of the recording magnetic layer increases as the thickness of the nonmagnetic material film decreases. The smaller the distance between the FePt fine particles and the MgO nonmagnetic layer, the less the MgO nonmagnetic layer in magnetizing the FePt fine particles. This is thought to be due to the strong influence and the promotion of perpendicular magnetic anisotropy.
[0068]
As a summary of the above, the configurations of the present invention and variations thereof are listed below as supplementary notes.
[0069]
(Appendix 1) A method for manufacturing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy,
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate;
A particle forming step for forming a plurality of magnetizable particles on the non-magnetic material film;
An ion irradiation step for moving the magnetizable particles into the non-magnetic material film by irradiating the magnetizable particles with ions;
Recording for forming the recording magnetic layer in at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles in the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy And a magnetic layer forming step.
(Appendix 2) A method for manufacturing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy,
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate;
A particle forming step for forming a plurality of magnetic particles having perpendicular magnetic anisotropy on the nonmagnetic material film;
An ion irradiation step for moving the magnetic particles into the non-magnetic material film by irradiating the magnetic particles with ions;
Recording magnetism for moving the magnetic particles into the nonmagnetic material film by irradiating the magnetic particles with ions and forming the recording magnetic layer in at least a part of the nonmagnetic material film A method of manufacturing a magnetic recording medium.
(Supplementary note 3) The method for producing a magnetic recording medium according to supplementary note 1 or 2, wherein, in the particle forming step, the magnetizable particles or the magnetic particles are formed by a sputtering method.
(Appendix 4) A method for producing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy,
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate;
Forming a magnetizable film on the non-magnetic material film;
By irradiating the magnetizable film with ions, the magnetizable film is moved into the nonmagnetic material film and converted into particles, and the magnetizable particles are formed inside the nonmagnetic material film. An ion irradiation step for forming
Recording for forming the recording magnetic layer in at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles in the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy And a magnetic layer forming step.
(Appendix 5) Any one of appendices 1 to 4, further including a perpendicular magnetic anisotropic layer forming step for forming a perpendicular magnetic anisotropic layer on the substrate before the nonmagnetic material film forming step. A method for producing a magnetic recording medium according to claim 1.
(Supplementary note 6) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to supplementary note 5, wherein the perpendicular magnetic anisotropic layer is made of magnesium oxide.
(Supplementary note 7) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to supplementary note 5 or 6, wherein, in the nonmagnetic material film forming step, the nonmagnetic material film is formed to have the same thickness as the recording magnetic layer.
(Appendix 8) Any one of appendices 1 to 7, further including a step of forming a soft magnetic layer on the base material before the nonmagnetic material film forming step or the perpendicular magnetic anisotropic layer forming step. A method for producing a magnetic recording medium according to claim 1.
(Additional remark 9) The said recording magnetic layer is a manufacturing method of the magnetic recording medium as described in any one of additional marks 1-8 containing the magnetic material which consists of a noble metal and another transition metal.
(Supplementary note 10) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to any one of supplementary notes 1 to 9, wherein the nonmagnetic material is a nonmagnetic oxide.
(Supplementary note 11) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to supplementary note 10, wherein the nonmagnetic oxide is silicon oxide or aluminum oxide.
[0070]
【The invention's effect】
According to the method for manufacturing a magnetic recording medium according to the present invention, the recording resolution can be improved in the recording magnetic layer of the perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium. Therefore, the manufacturing method according to the present invention is suitable for realizing a high recording density in a perpendicular magnetic recording type magnetic recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic partial sectional view of a magnetic recording medium according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a stacked structure of the magnetic recording medium shown in FIG.
FIG. 3 shows an example of a hysteresis loop in the magnetic field dependence of magnetization for a recording magnetic layer.
FIG. 4 shows an example of the magnetic field dependence of magnetization for a soft magnetic layer.
FIG. 5 shows some steps in the method of manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG.
FIG. 6 shows a step following FIG.
FIG. 7 shows another process following FIG.
FIG. 8 is a schematic partial sectional view of a magnetic recording medium according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a stacked structure of the magnetic recording medium shown in FIG.
10 shows some steps in the method of manufacturing the magnetic recording medium shown in FIG.
11 shows a step that follows FIG.
FIG. 12 shows another process following FIG.
FIG. 13 is a partial perspective view of a conventional magnetic recording medium of a perpendicular magnetic recording system.
14 shows a stacked structure of the magnetic recording medium shown in FIG.
[Explanation of symbols]
X1, X2 magnetic recording media
S substrate
11, 21 Recording magnetic layer
11a, 21a Magnetic particles
11a ', 21a' fine particles
11a '', 21a '' magnetizable film
11b, 21b Non-magnetic material
12 Soft magnetic layer
13,23 Nonmagnetic layer
14 Adhesive layer
15 Protective film

Claims (5)

垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に複数の磁性化可能粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性化可能粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性化可能粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記非磁性材料膜の内部における前記磁性化可能粒子を、垂直磁気異方性を有するように磁性化させることにより、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。A method for producing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, comprising:
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate;
A particle forming step for forming a plurality of magnetizable particles on the non-magnetic material film;
An ion irradiation step for moving the magnetizable particles into the non-magnetic material film by irradiating the magnetizable particles with ions;
Recording for forming the recording magnetic layer in at least a part of the nonmagnetic material film by magnetizing the magnetizable particles in the nonmagnetic material film so as to have perpendicular magnetic anisotropy And a magnetic layer forming step. 垂直磁気異方性を有する記録磁性層を備える磁気記録媒体を製造するための方法であって、
基材の上に非磁性材料を堆積することによって非磁性材料膜を形成するための非磁性材料膜形成工程と、
前記非磁性材料膜上に、垂直磁気異方性を有する複数の磁性粒子を形成するための粒子形成工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させるためのイオン照射工程と、
前記磁性粒子に対してイオンを照射することにより、当該磁性粒子を前記非磁性材料膜の内部へと移動させ、前記非磁性材料膜の少なくとも一部において前記記録磁性層を形成するための記録磁性層形成工程と、を含むことを特徴とする、磁気記録媒体の製造方法。A method for producing a magnetic recording medium comprising a recording magnetic layer having perpendicular magnetic anisotropy, comprising:
A nonmagnetic material film forming step for forming a nonmagnetic material film by depositing a nonmagnetic material on a substrate;
A particle forming step for forming a plurality of magnetic particles having perpendicular magnetic anisotropy on the nonmagnetic material film;
An ion irradiation step for moving the magnetic particles into the non-magnetic material film by irradiating the magnetic particles with ions;
Recording magnetism for moving the magnetic particles into the nonmagnetic material film by irradiating the magnetic particles with ions and forming the recording magnetic layer in at least a part of the nonmagnetic material film A method of manufacturing a magnetic recording medium. 前記非磁性材料膜形成工程の前に、前記基材の上に垂直磁気異方化層を形成するための垂直磁気異方化層形成工程を更に含む、請求項１または２に記載の磁気記録媒体の製造方法。3. The magnetic recording according to claim 1, further comprising a perpendicular magnetic anisotropic layer forming step for forming a perpendicular magnetic anisotropic layer on the substrate before the nonmagnetic material film forming step. A method for manufacturing a medium. 前記垂直磁気異方化層は酸化マグネシウムよりなる、請求項３に記載の磁気記録媒体の製造方法。The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 3, wherein the perpendicular magnetic anisotropic layer is made of magnesium oxide. 前記非磁性材料膜形成工程または前記垂直磁気異方化層形成工程の前に、前記基材の上に軟磁性層を形成するための工程を更に含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の磁気記録媒体の製造方法。5. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a soft magnetic layer on the base material before the nonmagnetic material film forming step or the perpendicular magnetic anisotropic layer forming step. A method for producing the magnetic recording medium according to 1.
JP2003014162A 2003-01-23 2003-01-23 Method for manufacturing magnetic recording medium Expired - Lifetime JP3999677B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014162A JP3999677B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Method for manufacturing magnetic recording medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003014162A JP3999677B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Method for manufacturing magnetic recording medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004227667A JP2004227667A (en) 2004-08-12
JP3999677B2 true JP3999677B2 (en) 2007-10-31

Family

ID=32902284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003014162A Expired - Lifetime JP3999677B2 (en) 2003-01-23 2003-01-23 Method for manufacturing magnetic recording medium

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3999677B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1737055B1 (en) 2004-03-12 2012-01-11 Japan Science and Technology Agency Magnetoresistive element and its manufacturing method
WO2007068921A1 (en) * 2005-12-16 2007-06-21 Ingenia Technology Limited Modification of magnetisation within magnetic layers
JP5238780B2 (en) 2010-09-17 2013-07-17 株式会社東芝 Magnetic recording medium, method for manufacturing the same, and magnetic recording apparatus
JP4865078B1 (en) * 2010-10-08 2012-02-01 株式会社東芝 Magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic recording / reproducing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004227667A (en) 2004-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6818330B2 (en) Perpendicular recording medium with antiferromagnetic exchange coupling in soft magnetic underlayers
US20020058159A1 (en) Soft magnetic underlayer (SUL) for perpendicular recording medium
JP3653007B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium, manufacturing method thereof, and magnetic storage device
JP2003162806A (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage device
JP2002123920A (en) Magnetic recording medium
JP2008084413A (en) Magnetic recording medium, manufacturing method of magnetic recording medium and magnetic recording device
JP2013196715A (en) Magnetic recording medium, method of manufacturing the same, and magnetic recording and reproducing device
JP2004079043A (en) Perpendicular magnetic recording medium
US6395413B1 (en) Perpendicular magnetic recording medium
JP4102221B2 (en) Method for manufacturing magnetic recording medium
JP3999677B2 (en) Method for manufacturing magnetic recording medium
JP2009238287A (en) Manufacturing method of magnetic recording medium, magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing apparatus
JP4667720B2 (en) Magnetic recording medium and method for manufacturing the same
JP4417996B2 (en) Method for manufacturing magnetic recording medium
JP4740787B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium, recording method and reproducing method thereof, and magnetic storage device
JP2004272982A (en) Manufacturing method of perpendicular magnetic recording medium, and perpendicular magnetic recording medium
Tanahashi et al. Laminated nanocrystalline soft underlayers for perpendicular recording
JP2006190487A (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage device
JP2005038596A (en) Perpendicular magnetic recording medium and its manufacturing method
JP3445537B2 (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage device
JPWO2004019322A1 (en) Backed magnetic film
JP2001250223A (en) Magnetic recording medium and magnetic recorder
JP2006190485A (en) Perpendicular magnetic recording medium and magnetic storage device
JPH09265619A (en) Magnetic recording medium, its production and magnetic storage device
JP4490720B2 (en) Soft magnetic thin film, manufacturing method thereof, and magnetic head

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050511

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070807

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3999677

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817

Year of fee payment: 6

EXPY Cancellation because of completion of term