JP4348971B2

JP4348971B2 - Method for manufacturing perpendicular magnetic recording medium and perpendicular magnetic recording medium

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Publication number: JP4348971B2
Application number: JP2003060471A
Authority: JP
Inventors: 貞幸渡辺; 泰志酒井
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP2004272982A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は垂直磁気記録媒体の製造方法及び垂直磁気記録媒体に関し、より詳細には、ハードディスクドライブ等の各種磁気記録装置に搭載される垂直磁気記録媒体の製造方法及びその方法により製造された垂直磁気記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気記録の高密度化を実現する技術として、従来の長手磁気記録方式に代えて、記録磁化が媒体面内方向に垂直な垂直磁気記録方式が注目されている。垂直磁気記録媒体は主に、硬質磁性材料の磁気記録層と、磁気記録層を目的の方向に配向させるための下地層、磁気記録層の表面を保護する保護膜、そしてこの記録層への記録に用いられる磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う軟磁性材料の裏打ち層から構成される。軟磁性裏打ち層は、ある方が媒体の性能は高くなるが、無くても記録は可能なため、除いた構成をとる場合もある。このような軟磁性裏打ち層が無いものを単層垂直磁気記録媒体と呼び、軟磁性裏打ち層があるものを二層垂直磁気記録媒体と呼ぶ。
【０００３】
垂直磁気記録媒体においても、長手磁気記録媒体と同様、高記録密度化のためには、高熱安定性及び低ノイズ化の両立が必須である。現在、磁気記録媒体の磁気記録層材料には一般にＣｏＣｒからなる合金が用いられている。ＣｏＣｒ合金は強磁性をもつ結晶粒と、非磁性に近い結晶粒界からなるいわゆるグラニュラー構造をとることが知られている。このグラニュラー構造においては、個々の粒子は微細であり、かつ磁気的に分離されていることが理想的であるとされている。
【０００４】
ＣｏＣｒ合金を材料に用いた磁気記録層では、非磁性に近い結晶粒界でビットの遷移領域が決定され、ビットを形成しており、下地層を工夫することや、イオン注入を行うことで、結晶粒径を微細化して高密度化を図っている。例えば、特許文献１では、長手磁気記録材料としてＣｏＮｉＣｒＰｔ−Ｘを用い、イオン注入を行うことにより保磁力の向上を図っている。また、特許文献２では、垂直磁気記録材料としてＣｏＣｒ合金やＦｅ系合金を用い、イオン注入を行うことにより、結晶粒の微細化を行っている。
【０００５】
このように、上述のＣｏＣｒ合金材料では、磁気的な分離性は比較的容易に達成できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＣｏＣｒ合金材料では、熱安定性の指標である磁気異方性定数Ｋｕは一般に１．５〜３．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃと小さいので、高記録密度化に伴いビットを微細化した場合の熱安定性に対して材料的な不安があるという問題があった。
【０００７】
また、あまり粒径を小さくしすぎた場合は常磁性化して強磁性を失ってしまうため、結晶粒の微細化には限界がある。特許文献３に記載の技術では、イオン注入後に熱処理を行い、注入部分を完全に非磁性化することにより１粒子が１ビットとなるパターン媒体とし、ＣｏＣｒ系材料でも熱安定性を保つ工夫をしている。しかし、レジストマスク形成及び除去の工程を要するので、生産性の面で効率を上げることができないという問題があった。
【０００８】
一方、このような従来のＣｏＣｒ系材料の他に、垂直磁気記録媒体では、Ｋｕが４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃを超える高Ｋｕ材料として、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄなどの多層積層膜、光磁気記録媒体にも用いられる稀土類と遷移金属とからなる合金などの研究が行われている。これら高Ｋｕ材料を用いてビットサイズを小さくした場合、安定して磁化を保持することができ、理論的には超高記録密度化が可能と考えられている。
【０００９】
一般に上述した高Ｋｕ材料は、ビット間の磁気的な相互作用が非常に大きいため、隣接ビットと繋がり易く、小さなビットを書き込むことが困難である。これに対しては、例えば、非特許文献１では、Ｃｏ／Ｐｄ多層積層膜のＣｏにＢを添加することにより、磁気的相互作用を低減させることに成功している。しかしながら、Ｋｕも同時に大きく低下してしまうという問題があった。
【００１０】
また、磁気記録層の下地層を物理的に分離する手法も考えられるが、この場合は表面凹凸が大きくなるために、磁気ヘッドの安定浮上が妨げられる可能性があるという問題があった。
【００１１】
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高いＫｕであり、超微細なビットの書き込みが可能である磁気記録層を備え、かつ表面平坦性に優れ安定した記録再生が可能である垂直磁気記録媒体の製造方法、及びこの方法を用いて製造された垂直磁気記録媒体を提供することにある。
【００１２】
【特許文献１】
特開平７−１４１６４１号公報
【００１３】
【特許文献２】
特開２０００−２９８８２５号公報
【００１４】
【特許文献３】
特開２００２−２８８８１３号公報
【００１５】
【非特許文献１】
ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｖｏｌｕｍｅ３８，Ｎｕｍｂｅｒ５，２０４８〜２０５０（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２００２）
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る垂直磁気記録媒体の製造方法は、非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、少なくとも磁気異方性定数Ｋｕが４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃ以上であり、ＣｏとＰｔ、或いはＣｏとＰｄが交互に積層されたＣｏ／Ｐｔ或いはＣｏ／Ｐｄ多層積層磁性層、若しくは希土類と遷移金属を含む合金からなる磁性層を形成する第１工程と、前記磁性層形成後に、金属元素イオンをドーズ量１×１０ ^１３から１×１０ ^１９個／ｃｍ ^２にて注入する第２工程、とにより、Ｋｕが４．０×１０ ^６ｅｒｇ／ｃｃ以上である磁気記録層を形成する。
【００１９】
ここで、前記第２工程における金属元素イオンは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ及びＥｒからなる群から選択された少なくとも１つの金属元素イオンとすることができる。
【００２０】
また、前記下地層を形成する前に、前記非磁性基体の上に軟磁性裏打ち層を形成する工程を備えるものとすることができる。
【００２１】
本発明に係る垂直磁気記録媒体は、非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、前記磁気記録層がＣｏとＰｔ、或いはＣｏとＰｄが交互に積層されたＣｏ／Ｐｔ或いはＣｏ／Ｐｄ多層積層磁性層、若しくは希土類と遷移金属を含む合金からなる磁性層に、金属元素イオンをドーズ量１×１０ ^１３から１×１０ ^１９個／ｃｍ ^２の範囲で含んだ構成であり、かつ前記磁気記録層のＫｕが４．０×１０ ^６ｅｒｇ／ｃｃ以上である。
【００２４】
ここで、前記金属元素イオンは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ及びＥｒからなる群から選択された少なくとも１つの金属元素イオンとすることができる。
【００２５】
また、前記下地層と前記非磁性基体の間に軟磁性裏打ち層を有するものとすることができる。
【００２６】
本発明では、垂直磁気記録媒体の磁気記録層としてＫｕ≧４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃである高Ｋｕ材料を用い、かつ金属元素イオンを照射する工程を有する方法を採用する。この製造方法によって作製された、金属元素イオンが膜面方向・膜厚方向に３次的に分散した磁気記録層を有する垂直媒体は、Ｋｕがほとんど低下していない。このため、注入された金属元素イオンが存在する部分でビット間の遷移領域が固定され、隣接ビットと繋がることなく、高記録密度でも書き込みが可能となる。また、金属元素イオンの照射後に媒体表面の凹凸が大きくなることはないため、磁気ヘッドが安定して浮上することができる。
【００２７】
以上のような構成により、高密度での記録再生が可能な垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施形態による垂直磁気記録媒体の断面を模式的に示す。垂直磁気記録媒体１００は、非磁性基体１０１上に少なくとも、下地層１０２、磁気記録層１０３、及び保護膜１０４が順に形成された構造を有しており、さらにその上に液体潤滑材層１０５が形成されている。
【００２９】
非磁性基体１０１としては、通常の磁気記録媒体用に用いられる、ＮｉＰメッキを施したＡ１合金や強化ガラス、結晶化ガラス等を用いることができる。また、基板加熱温度を１００℃程度とする場合は、ポリカーボネイト、ポリオレフィン等の樹脂からなるプラスチック基板を用いることもできる。
【００３０】
下地層１０２は、上層の磁気記録層１０３に多層積層膜を採用する場合は、その結晶性を向上させる目的で用いられる。例えば、格子のマッチングを考慮すると、体心立方格子構造をとる金属またはその合金材料を用いることが好ましい。体心立方格子構造をとる金属としては、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｒ等が例として挙げられる。その他、六方最密充填構造をとる金属若しくはその合金材料、または、面心立方格子構造をとる金属若しくはその合金材料を用いることも可能である。前述の六方最密充填構造をとる金属としては、例えばＴｉ，Ｚｒ，Ｒｕ，Ｚｎ，Ｔｃ，Ｒｅ等、面心立方格子構造をとる金属としては、Ｃｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｏ等が例として挙げられる。
【００３１】
磁気記録層１０３が稀土類と遷移金属とからなる合金のアモルファス系材料を採用する場合は、前述の結晶系の下地層だけではなく、アモルファス系構造を示す材料を採用することも可能である。
【００３２】
垂直磁気記録媒体１００を二層垂直磁気記録媒体とする場合には、下地層１０２より下層、すなわち非磁性基体１０１と下地層１０２との間に、軟磁性裏打ち層１１１を設けることができる。この軟磁性裏打ち層１１１は、磁気ヘッドが発生する磁束を集中させる役割を担う。軟磁性裏打ち層１１１としては、例えば、結晶のＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等、微結晶のＦｅＴａＣやＣｏＴａＺｒ、非晶質のＣｏ合金であるＣｏＺｒＮｂなどを用いることができる。軟磁性裏打ち層１１１の膜厚は、記録に使用する磁気ヘッドの構造や特性によって最適値が変化するが、概ね１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。
【００３３】
磁気記録層１０３は、垂直方向の磁気異方性定数Ｋｕ≧４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃである高Ｋｕ材料を用いて磁性層を成膜した後、その磁性層に金属元素イオンを照射することによって形成される。材料形成された磁気記録層１０３は金属元素イオンが膜面方向・膜厚方向に３次的に分散した構造となる。
【００３４】
上記磁性層に用いられる材料としては、例えば、Ｃｏ／ＰｔやＣｏ／Ｐｄ等の多層積層膜、及び稀土類と遷移金属とからなる合金などが挙げられる。また、上記工程において注入する金属元素イオンとしては、Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｗ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｂｉ及びＥｒのイオンを用いることができる。
【００３５】
金属元素イオン照射時の条件としては、ドーズ量は１×１０^１３〜１×１０^１９個／ｃｍ^２、注入エネネルギーは１０〜４００ｋｅＶ、真空度は１×１０^−７Ｔｏｒｒ以下とすることが好ましい。
【００３６】
また、金属元素イオンの注入後に熱処理を行うことも可能であるが、Ｋｕの低下を防ぐために、概ね２５０℃以下とすることが好ましい。この場合、磁性層表面の酸化反応を防ぐため、真空度１０^−７Ｔｏｒｒ以下の真空中または窒素雰囲気中で行うことが好ましい。
【００３７】
保護膜１０４は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。液体潤滑材層１０５は、例えばパーフルオロポリエーテル系の潤滑剤を用いることができる。
【００３８】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を記す。実施例１及び２、並びに比較例１及び２については磁気特性評価及び磁気クラスタサイズ評価を、実施例３及び４、並びに比較例３及び４については電磁変換特性評価を行った。
【００３９】
（実施例１）
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えばＨＯＹＡ社製Ｎ−５ガラス基板）を用い、これを洗浄後、成膜チャンバー及びイオン注入チャンバーを備えた真空装置内に導入し、Ｐｔターゲットを用いてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＰｔ下地層１０ｎｍを形成した。さらに、Ｃｏターゲットを用いて０．４４ｎｍのＣｏ層を、Ｐｔターゲットを用いて０．３ｎｍのＰｔ層を交互に形成し、各々１５層ずつ積層することにより、［Ｃｏ（０．４４ｎｍ）／Ｐｔ（０．３ｎｍ）］_１５磁性層を成膜した。引き続き、イオン注入用チャンバーにてイオン注入を行った。イオン注入は、真空度７．０×１０^−９Ｔｏｒｒ下にて、注入エネルギーを３０〜２００ｋｅＶの範囲で変化させ、イオンｄｏｓｅ量をおよそ１．５×１０^１４個／ｃｍ^２で一定となるように行った。
【００４０】
このような条件下で、注入するイオンをＡｌ，Ｃｒ，ＮｉおよびＧａイオンと変えたものをそれぞれ作製した。また、イオンｄｏｓｅ量をおよそ５．０×１０^１３個／ｃｍ^２で一定とし、かつ、注入するイオンをＮｂ，Ｍｏ，ＡｇおよびＡｕイオンと変化させたものについてもそれぞれ作製した。最後にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜７ｎｍを成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層２ｎｍをディップ法により形成し、単層垂直磁気記録媒体とした。なお、各層の成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により行った。
【００４１】
（比較例１）
比較例として、イオン注入用チャンバーでイオン注入を行わないこと以外は全て実施例１と同様の方法で、単層垂直磁気記録媒体を製造した。
【００４２】
（実施例２）
非磁性基体として表面が平滑な化学強化ガラス基板（例えばＨＯＹＡ社製Ｎ−５ガラス基板）を用い、これを洗浄後、成膜チャンバー及びイオン注入チャンバーを備えた真空装置内に導入し、Ｔａターゲットを用いてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＴａ下地層１０ｎｍを形成した。さらに、Ｔｂ_１５Ｃｏ_８５ターゲットを用いてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下でＴｂＣｏ磁気記録層を２０ｎｍ成膜した。引き続き、イオン注入用チャンバーにてイオン注入を行った。イオン注入は、真空度７．０×１０^−９Ｔｏｒｒ下にて、注入エネルギーを５０〜３００ｋｅＶの範囲で変化させ、イオンｄｏｓｅ量をおよそ２．０×１０^１６個／ｃｍ^２で一定となるように行った。
【００４３】
このような条件下で、注入するイオンをＴｉ，Ｖ，ＣｕおよびＳｂイオンと変えたものをそれぞれ作製した。また、イオンｄｏｓｅ量をおよそ７．０×１０^１５個／ｃｍ^２で一定とし、かつ、注入するイオンをＰｄ，Ｔａ，ＷおよびＰｔイオンと変化させたものについてもそれぞれ作製した。最後にカーボンターゲットを用いてカーボンからなる保護膜７ｎｍを成膜後、真空装置から取り出した。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑材層２ｎｍをディップ法により形成し、単層垂直磁気記録媒体とした。なお、各層の成膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法により行った。
【００４４】
（比較例２）
比較例として、イオン注入用チャンバーでイオン注入を行わないこと以外は全て実施例２と同様の方法で、単層垂直磁気記録媒体を製造した。
【００４５】
図２に、実施例１及び２、並びに比較例１及び２に係る、トルク測定から求めた磁気異方性定数Ｋｕの値と、ＭＦＭ測定より求めた磁気クラスタサイズＤの値を示す。
【００４６】
Ｋｕはトルクメーターを用いて測定したトルク曲線より求めた。磁気クラスタサイズＤはＡＣ消磁された媒体をＭＦＭにて測定し、得られた画像から円近似により求めた直径である。なお、磁気クラスタサイズは磁化反転単位の大きさを示す指標である。すなわち、この磁気クラスタサイズが小さいほど、より微細なビットを書き込むことが可能になると考えてよい。
【００４７】
同図から、実施例１と比較例１とを比較すると、金属元素イオンの注入によるＫｕの大きな変化は見られず、５．０〜６．１×１０^６ｅｒｇ／ｃｃと大きな値を示している。一方、磁気クラスタサイズは、比較例１に対し金属元素イオンの注入を行った実施例１で大幅に低減しており、金属元素イオンの注入による効果が見られる。同様に、実施例２と比較例２とを比較すると、Ｋｕの変化は小さく、金属元素イオンの注入後も４．１〜４．９×１０^６ｅｒｇ／ｃｃと大きな値を保ち、磁気クラスタサイズが大幅に低減していることがわかる。
【００４８】
（実施例３）
Ｐｔ下地層の成膜前に、Ｃｏ_８７Ｚｒ_５Ｎｂ_８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ形成すること以外は全て実施例１と同様の方法で、注入するイオンが異なる二層垂直磁気記録媒体をそれぞれ製造した。
【００４９】
（実施例４）
Ｔａ下地層の成膜前に、Ｃｏ_８７Ｚｒ_５Ｎｂ_８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ形成すること以外は全て実施例２と同様の方法で、注入するイオンが異なる二層垂直磁気記録媒体をそれぞれ製造した。
【００５０】
（比較例３）
比較例として、Ｐｔ下地層の成膜前に、Ｃｏ_８７Ｚｒ_５Ｎｂ_８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ形成すること以外は全て比較例１と同様の方法で、二層垂直磁気記録媒体を製造した。
【００５１】
（比較例４）
比較例として、Ｐｔ下地層の成膜前に、Ｃｏ_８７Ｚｒ_５Ｎｂ_８ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を２００ｎｍ形成すること以外は全て比較例２と同様の方法で、二層垂直磁気記録媒体を製造した。
【００５２】
ここで、実施例３及び４、並びに比較例３及び４においては、Ｘ線回折測定より、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層はアモルファス構造をとり、上層のＰｔ下地層及びＣｏ／Ｐｔ磁性層の結晶配向、またはＴａ下地層の結晶配向は、実施例１及び２、並びに比較例１及び２と変わらないことを確認している。従って、実施例３及び４、並びに比較例３及び４のＫｕや磁気クラスタサイズはそれぞれ実施例１及び２、並びに比較例１及び２で求めた値と同等と考えてよい。
【００５３】
図３に、実施例３及び４、並びに比較例３及び４に係る、電磁変換特性評価より求めた、線記録密度４００ｋＦＣＩにおける規格化ノイズ及びＳＮＲの値を示す。電磁変換特性は、ＧＭＲヘッドを用いてスピンスタンドテスターで測定を行った。なお、規格化ノイズ及びＳＮＲは、線記録密度４００ｋＦＣＩでの値である。
【００５４】
同図より、比較例３に比べ、金属元素イオンの注入を行った実施例３では各々大幅にノイズが低下していることがわかる。これは、前述した磁気クラスタサイズが低減した結果を反映している。この低ノイズ化の結果を受けて、比較例３に比べ実施例３ではＳＮＲが向上し、高記録密度での記録再生が可能になったことがわかる。同様に、比較例４に比べ実施例４では、ノイズが低減し、ＳＮＲが向上している。
【００５５】
また、線記録密度２５ｋＦＣＩでの信号出力の経時変化について評価したところ、実施例３及び４の試料は全て０〜−０．０５［％／ｄｅｃａｄｅ］の範囲であった。一般に、垂直媒体では低線記録密度ほど、すなわちビット長が長いほどビット表面積が大きくなり、反磁界が大きくなるため、逆磁区が発生して信号出力の減衰が起こりやすい。これを考慮すると、２５ｋＦＣＩという比較的長いビット長でのこの結果は、極めて良好と言える。これは、実施例３及び４では全て、Ｋｕが４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃ以上と大きいために、信号劣化がほとんどなく、熱安定性に優れているためと考えられる。
【００５６】
確認のため、記録密度の高い４００ｋＦＣＩで同様の評価を行った結果、全てのサンプルで信号劣化は０［％／ｄｅｃａｄｅ］であった。また、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）を用いて表面粗さＲａを測定した結果、比較例３及び４がＲａ＝０．４３，０．４１［ｎｍ］であったのに対し、実施例３及び４は全てＲａ＝０．４〜０．５［ｎｍ］の範囲とほぼ同等である。また、磁気ヘッドの浮上特性についても問題は発生しなかった。
【００５７】
このように、金属元素イオンの注入を行っても媒体の表面状態に問題を生じるような影響を与えないことがわかる。
【００５８】
以上述べた実施例以外にも、Ｃｏ／Ｐｄ等の他の材料からなる多層積層膜や、ＴｂＦｅＣｏ等の他の稀土類と遷移金属とからなる合金を用いた場合も、同様な手法でＫｕを保ちつつ微細なビットの形成が可能となる。
【００５９】
また、注入するイオンに、実施例で挙げた以外のＭｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｇｅ，Ｙ，Ｚｒ，Ｓｎ，Ｂｉ，Ｅｒのイオンを用いた場合においても同様に、本発明の効果を奏することが可能である。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、垂直磁気記録媒体の磁気記録層に金属元素イオンの注入を行うことにより、Ｋｕを維持したまま微細なビットを形成することが可能となる。その結果、高熱安定性および低ノイズを兼ね備えた垂直磁気記録媒体を製造することができる。
【００６１】
また、本発明によれば、垂直磁気記録媒体が低ノイズ化される結果、ＳＮＲが向上するため、垂直磁気記録媒体の高密度化が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る垂直磁気記録媒体の断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施例１及び２、並びに比較例１及び２の単層垂直磁気記録媒体におけるＫｕ及び磁気クラスタの直径Ｄの値を示した図である。
【図３】本発明の実施例３及び４、並びに比較例３及び４の二層垂直磁気記録媒体における規格化ノイズ及びＳＮＲ（信号対雑音比）を示した図である。
【符号の説明】
１０１非磁性基体
１０２下地層
１０３磁気記録層
１０４保護膜
１０５液体潤滑材層
１１１軟磁性裏打ち層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium and a perpendicular magnetic recording medium, and more particularly, to a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium mounted on various magnetic recording devices such as a hard disk drive and the perpendicular magnetic manufactured by the method. The present invention relates to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a perpendicular magnetic recording method in which the recording magnetization is perpendicular to the in-plane direction of the medium has attracted attention as a technique for realizing high density magnetic recording, instead of the conventional longitudinal magnetic recording method. A perpendicular magnetic recording medium mainly includes a magnetic recording layer of a hard magnetic material, an underlayer for orienting the magnetic recording layer in a desired direction, a protective film for protecting the surface of the magnetic recording layer, and recording on the recording layer It is composed of a backing layer of a soft magnetic material that plays a role of concentrating the magnetic flux generated by the magnetic head used in the above. The soft magnetic underlayer has a higher performance of the medium, but recording is possible without it, so the configuration may be omitted. Those having no soft magnetic backing layer are called single-layer perpendicular magnetic recording media, and those having a soft magnetic backing layer are called two-layer perpendicular magnetic recording media.
[0003]
In the perpendicular magnetic recording medium, as in the case of the longitudinal magnetic recording medium, it is essential to achieve both high thermal stability and low noise in order to increase the recording density. Currently, an alloy made of CoCr is generally used as a magnetic recording layer material of a magnetic recording medium. It is known that a CoCr alloy has a so-called granular structure composed of ferromagnetic crystal grains and non-magnetic crystal grain boundaries. In this granular structure, it is ideal that individual particles are fine and magnetically separated.
[0004]
In a magnetic recording layer using a CoCr alloy as a material, a transition region of a bit is determined at a crystal grain boundary close to non-magnetism, forming a bit, and by devising a base layer or performing ion implantation, The crystal grain size is refined to increase the density. For example, in Patent Document 1, CoNiCrPt-X is used as a longitudinal magnetic recording material, and the coercive force is improved by performing ion implantation. In Patent Document 2, a CoCr alloy or Fe-based alloy is used as a perpendicular magnetic recording material, and crystal grains are refined by ion implantation.
[0005]
Thus, with the above-mentioned CoCr alloy material, magnetic separation can be achieved relatively easily.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the CoCr alloy material, the magnetic anisotropy constant Ku, which is an index of thermal stability, is generally as small as 1.5 to 3.0 × 10 ⁶ erg / cc, so the bit has been miniaturized as the recording density has increased. There was a problem that there was material anxiety about the thermal stability of the case.
[0007]
Further, if the grain size is made too small, it becomes paramagnetic and loses ferromagnetism, so there is a limit to refinement of crystal grains. In the technique described in Patent Document 3, heat treatment is performed after ion implantation, and the implanted portion is completely demagnetized to form a patterned medium in which one particle becomes one bit, and the heat stability is maintained even with CoCr-based materials. ing. However, since a resist mask formation and removal process is required, there is a problem that the efficiency cannot be increased in terms of productivity.
[0008]
On the other hand, in addition to such a conventional CoCr-based material, in a perpendicular magnetic recording medium, a multilayered film such as Co / Pt or Co / Pd is used as a high Ku material with Ku exceeding 4.0 × 10 ⁶ erg / cc. Studies have been conducted on alloys composed of rare earths and transition metals used in magneto-optical recording media. When these high Ku materials are used to reduce the bit size, it is possible to stably maintain the magnetization, and it is theoretically considered that an ultrahigh recording density can be achieved.
[0009]
In general, the above-mentioned high Ku material has a very large magnetic interaction between bits, so that it easily connects to adjacent bits and it is difficult to write small bits. In contrast, for example, Non-Patent Document 1 succeeds in reducing the magnetic interaction by adding B to Co in the Co / Pd multilayer film. However, there is a problem that Ku is also greatly reduced at the same time.
[0010]
A method of physically separating the underlayer of the magnetic recording layer is also conceivable. However, in this case, since the surface unevenness is large, there is a problem that the stable flying of the magnetic head may be hindered.
[0011]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to provide a high Ku, a magnetic recording layer capable of writing ultra-fine bits, and excellent in surface flatness and stable. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium that can perform recording and reproduction, and a perpendicular magnetic recording medium manufactured by using this method.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-116441
[Patent Document 2]
JP 2000-298825 A [0014]
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-288813
[Non-Patent Document 1]
IEEE Transactions on Magnetics, Volume 38, Number 5, 2048-2050 (September 2002)
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate. in at least the magnetic anisotropy constant Ku Ri der is 4.0 × ¹⁰ 6 erg / cc or more, Co and Pt, or Co and Pd Co / stacked alternately Pt or Co / Pd multilayer laminated magnetic layers, or a first step of forming a magnetic layer made of an alloy containing rare earth and transition metals, the implanted after the formation of the magnetic layer at the metallic element ions from a dose of 1 × 10 ¹³ 1 × 10 ¹⁹ pieces / cm ² By two steps, a magnetic recording layer having a Ku of 4.0 × 10 ⁶ erg / cc or more is formed .
[0019]
Here, the metal element ions in the second step are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn. , Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi, and Er. At least one metal element ion can be selected .
[0020]
Moreover, before forming the said base layer, the process of forming a soft-magnetic backing layer on the said nonmagnetic base | substrate can be provided.
[0021]
The perpendicular magnetic recording medium according to the present invention is a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate, wherein the magnetic recording layer is Co and Pt, or Co and Pd. In a Co / Pt or Co / Pd multi-layered magnetic layer in which Al is alternately laminated, or a magnetic layer made of an alloy containing a rare earth and a transition metal, a dose of metal element ions from 1 × 10 ¹³ to 1 × 10 ¹⁹ ions / cm ² and the Ku of the magnetic recording layer is 4.0 × 10 ⁶ erg / cc or more .
[0024]
Here, the metal element ions are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn, Sb, Ta. , W, Pt, Au, Bi, and Er can be used as at least one metal element ion.
[0025]
A soft magnetic backing layer may be provided between the underlayer and the nonmagnetic substrate.
[0026]
In the present invention, a method of using a high Ku material with Ku ≧ 4.0 × 10 ⁶ erg / cc as a magnetic recording layer of a perpendicular magnetic recording medium and irradiating metal element ions is adopted. In a perpendicular medium having a magnetic recording layer in which metal element ions are thirdarily dispersed in the film surface direction and film thickness direction, produced by this production method, Ku is hardly lowered. For this reason, the transition region between the bits is fixed in the portion where the implanted metal element ions are present, and writing is possible even at a high recording density without being connected to the adjacent bits. In addition, since the irregularities on the surface of the medium do not increase after irradiation with the metal element ions, the magnetic head can stably fly.
[0027]
With the configuration as described above, a perpendicular magnetic recording medium capable of recording and reproducing at high density can be manufactured.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 schematically shows a cross section of a perpendicular magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. The perpendicular magnetic recording medium 100 has a structure in which at least an underlayer 102, a magnetic recording layer 103, and a protective film 104 are sequentially formed on a nonmagnetic substrate 101, and a liquid lubricant layer 105 is further formed thereon. Is formed.
[0029]
As the non-magnetic substrate 101, there can be used an Al alloy plated with NiP, tempered glass, crystallized glass or the like used for a normal magnetic recording medium. When the substrate heating temperature is about 100 ° C., a plastic substrate made of a resin such as polycarbonate or polyolefin can also be used.
[0030]
The underlayer 102 is used for the purpose of improving the crystallinity when a multilayer laminated film is adopted for the upper magnetic recording layer 103. For example, in consideration of lattice matching, it is preferable to use a metal having a body-centered cubic lattice structure or an alloy material thereof. Examples of the metal having a body-centered cubic lattice structure include Pt, Pd, and Cr. In addition, a metal having a hexagonal close-packed structure or an alloy material thereof, or a metal having a face-centered cubic lattice structure or an alloy material thereof can be used. Examples of the metal having the hexagonal close-packed structure described above include Ti, Zr, Ru, Zn, Tc, and Re. Examples of the metal having a face-centered cubic lattice structure include Cu, Rh, Pd, Ag, Ir, Pt, and the like. Examples include Au, Ni, Co and the like.
[0031]
When the magnetic recording layer 103 employs an amorphous material of an alloy composed of a rare earth and a transition metal, it is possible to employ not only the above-described crystalline base layer but also a material exhibiting an amorphous structure.
[0032]
When the perpendicular magnetic recording medium 100 is a two-layer perpendicular magnetic recording medium, a soft magnetic backing layer 111 can be provided below the underlayer 102, that is, between the nonmagnetic substrate 101 and the underlayer 102. The soft magnetic backing layer 111 plays a role of concentrating the magnetic flux generated by the magnetic head. As the soft magnetic backing layer 111, for example, crystalline NiFe alloy, Sendust (FeSiAl) alloy, or the like, microcrystalline FeTaC or CoTaZr, amorphous Co alloy CoZrNb, or the like can be used. The optimum value of the film thickness of the soft magnetic backing layer 111 varies depending on the structure and characteristics of the magnetic head used for recording, but it is preferably about 10 nm to 500 nm in view of productivity.
[0033]
The magnetic recording layer 103 is formed by using a high Ku material having a perpendicular magnetic anisotropy constant Ku ≧ 4.0 × 10 ⁶ erg / cc and then irradiating the magnetic layer with metal element ions. It is formed by doing. The magnetic recording layer 103 formed of the material has a structure in which metal element ions are thirdarily dispersed in the film surface direction and the film thickness direction.
[0034]
Examples of the material used for the magnetic layer include multilayer laminated films such as Co / Pt and Co / Pd, and alloys composed of rare earths and transition metals. Further, as metal element ions to be implanted in the above process, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, Ag, In, Sn , Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi and Er ions can be used.
[0035]
As conditions at the time of metal element ion irradiation, it is preferable that the dose is 1 × 10 ¹³ to 1 × 10 ¹⁹ atoms / cm ² , the implantation energy is 10 to 400 keV, and the vacuum is 1 × 10 ⁻⁷ Torr or less.
[0036]
Although heat treatment can be performed after the implantation of metal element ions, it is preferably about 250 ° C. or lower in order to prevent a decrease in Ku. In this case, in order to prevent an oxidation reaction on the surface of the magnetic layer, it is preferably performed in a vacuum with a degree of vacuum of 10 ⁻⁷ Torr or less or in a nitrogen atmosphere.
[0037]
As the protective film 104, for example, a thin film mainly composed of carbon is used. For the liquid lubricant layer 105, for example, a perfluoropolyether lubricant can be used.
[0038]
【Example】
Examples of the present invention will be described below. For Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, magnetic property evaluation and magnetic cluster size evaluation were performed, and for Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4, electromagnetic conversion property evaluation was performed.
[0039]
(Example 1)
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as a nonmagnetic substrate, and after cleaning, this is introduced into a vacuum apparatus having a film forming chamber and an ion implantation chamber, and a Pt target. Was used to form a Pt underlayer of 10 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Further, a Co layer of 0.44 nm is formed alternately using a Co target, and a 0.3 nm Pt layer is alternately formed using a Pt target, and 15 layers each are stacked, thereby obtaining [Co (0.44 nm) / Pt. (0.3 nm)] ₁₅ magnetic layers were deposited. Subsequently, ion implantation was performed in an ion implantation chamber. In the ion implantation, under a degree of vacuum of 7.0 × 10 ⁻⁹ Torr, the implantation energy is changed in the range of 30 to 200 keV, and the ion dose amount is made constant at about 1.5 × 10 ¹⁴ ions / cm ^2. Went to.
[0040]
Under such conditions, the ions to be implanted were changed to Al, Cr, Ni and Ga ions, respectively. Moreover, the ion dose amount was made constant at about 5.0 × 10 ¹³ ions / cm ² , and the ions to be implanted were changed to Nb, Mo, Ag, and Au ions, respectively. Finally, a protective film 7 nm made of carbon was formed using a carbon target, and then taken out from the vacuum apparatus. Thereafter, a liquid lubricant layer 2 nm made of perfluoropolyether was formed by a dip method to obtain a single layer perpendicular magnetic recording medium. Each layer was formed by a DC magnetron sputtering method.
[0041]
(Comparative Example 1)
As a comparative example, a single layer perpendicular magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 1 except that ion implantation was not performed in the ion implantation chamber.
[0042]
(Example 2)
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-5 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as a non-magnetic substrate, and after cleaning, this is introduced into a vacuum apparatus having a film formation chamber and an ion implantation chamber, and a Ta target Was used to form a Ta underlayer of 10 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Further, a TbCo magnetic recording layer was formed to a thickness of 20 nm under an Ar gas pressure of 5 mTorr using a Tb ₁₅ Co ₈₅ target. Subsequently, ion implantation was performed in an ion implantation chamber. In the ion implantation, under a degree of vacuum of 7.0 × 10 ⁻⁹ Torr, the implantation energy is changed in the range of 50 to 300 keV, and the ion dose amount is made constant at about 2.0 × 10 ¹⁶ ions / cm ^2. Went to.
[0043]
Under such conditions, the ions to be implanted were changed to Ti, V, Cu and Sb ions, respectively. Moreover, the ion dose amount was made constant at about 7.0 × 10 ¹⁵ ions / cm ² , and the ions to be implanted were changed to Pd, Ta, W, and Pt ions, respectively. Finally, a protective film 7 nm made of carbon was formed using a carbon target, and then taken out from the vacuum apparatus. Thereafter, a liquid lubricant layer 2 nm made of perfluoropolyether was formed by a dip method to obtain a single layer perpendicular magnetic recording medium. Each layer was formed by a DC magnetron sputtering method.
[0044]
(Comparative Example 2)
As a comparative example, a single-layer perpendicular magnetic recording medium was manufactured in the same manner as in Example 2 except that ion implantation was not performed in the ion implantation chamber.
[0045]
FIG. 2 shows values of the magnetic anisotropy constant Ku obtained from the torque measurement and values of the magnetic cluster size D obtained from the MFM measurement according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2.
[0046]
Ku was obtained from a torque curve measured using a torque meter. The magnetic cluster size D is a diameter obtained by measuring an AC-demagnetized medium with MFM and obtaining a circle approximation from the obtained image. The magnetic cluster size is an index indicating the size of the magnetization reversal unit. That is, it can be considered that smaller bits can be written as the magnetic cluster size is smaller.
[0047]
From the same figure, when Example 1 and Comparative Example 1 are compared, a large change in Ku due to implantation of metal element ions is not seen, and a large value of 5.0 to 6.1 × 10 ⁶ erg / cc is shown. Yes. On the other hand, the magnetic cluster size is significantly reduced in Example 1 in which metal element ions are implanted relative to Comparative Example 1, and the effect of implantation of metal element ions is observed. Similarly, when Example 2 and Comparative Example 2 are compared, the change in Ku is small, and a large value of 4.1 to 4.9 × 10 ⁶ erg / cc is maintained even after implantation of metal element ions, and the magnetic cluster size is maintained. It can be seen that is significantly reduced.
[0048]
(Example 3)
The two-layer perpendicular magnetic field in which ions to be implanted are different in the same manner as in Example 1 except that a CoZrNb soft magnetic underlayer is formed to a thickness of 200 nm using a Co ₈₇ Zr ₅ Nb ₈ target before forming the Pt underlayer. Each recording medium was manufactured.
[0049]
(Example 4)
Two-layer perpendicular magnetic field in which ions to be implanted are different in the same manner as in Example 2 except that a CoZrNb soft magnetic backing layer is formed to a thickness of 200 nm using a Co ₈₇ Zr ₅ Nb ₈ target before the Ta underlayer is formed. Each recording medium was manufactured.
[0050]
(Comparative Example 3)
As a comparative example, double-layer perpendicular magnetic recording was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that a CoZrNb soft magnetic backing layer was formed to a thickness of 200 nm using a Co ₈₇ Zr ₅ Nb ₈ target before the Pt underlayer was formed. The medium was manufactured.
[0051]
(Comparative Example 4)
As a comparative example, double-layer perpendicular magnetic recording was performed in the same manner as in Comparative Example 2, except that a CoZrNb soft magnetic backing layer was formed to a thickness of 200 nm using a Co ₈₇ Zr ₅ Nb ₈ target before the Pt underlayer was formed. The medium was manufactured.
[0052]
Here, in Examples 3 and 4, and Comparative Examples 3 and 4, from the X-ray diffraction measurement, the CoZrNb soft magnetic underlayer has an amorphous structure, the crystal orientation of the upper Pt underlayer and the Co / Pt magnetic layer, Alternatively, it has been confirmed that the crystal orientation of the Ta underlayer is not different from those in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. Therefore, the Ku and magnetic cluster sizes of Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 may be considered to be equivalent to the values obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, respectively.
[0053]
FIG. 3 shows normalized noise and SNR values at a linear recording density of 400 kFCI, obtained from electromagnetic conversion characteristic evaluations according to Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4. The electromagnetic conversion characteristics were measured with a spin stand tester using a GMR head. The normalized noise and SNR are values at a linear recording density of 400 kFCI.
[0054]
From the figure, it can be seen that, compared with Comparative Example 3, in Example 3 in which metal element ions were implanted, noise was significantly reduced. This reflects the result of reducing the magnetic cluster size described above. As a result of the reduction in noise, it can be seen that the SNR was improved in Example 3 as compared to Comparative Example 3, and recording / reproduction at a high recording density became possible. Similarly, in Example 4, compared with Comparative Example 4, noise is reduced and SNR is improved.
[0055]
Moreover, when the time-dependent change in signal output at a linear recording density of 25 kFCI was evaluated, all the samples of Examples 3 and 4 were in the range of 0 to -0.05 [% / decade]. In general, in a perpendicular medium, the lower the linear recording density, that is, the longer the bit length, the larger the bit surface area and the greater the demagnetizing field. Considering this, it can be said that this result with a relatively long bit length of 25 kFCI is very good. This is presumably because in all of Examples 3 and 4, Ku is as large as 4.0 × 10 ⁶ erg / cc or more, so there is almost no signal degradation and excellent thermal stability.
[0056]
For confirmation, the same evaluation was performed with a high recording density of 400 kFCI, and as a result, signal degradation was 0 [% / decade] in all samples. Moreover, as a result of measuring the surface roughness Ra using an AFM (atomic force microscope), Comparative Examples 3 and 4 showed Ra = 0.43, 0.41 [nm], whereas Example 3 and 4 is almost equivalent to the range of Ra = 0.4 to 0.5 [nm]. In addition, no problem occurred regarding the flying characteristics of the magnetic head.
[0057]
Thus, it can be seen that the implantation of metal element ions does not affect the surface condition of the medium.
[0058]
In addition to the embodiments described above, Ku can be obtained in the same manner when a multilayer laminated film made of other materials such as Co / Pd, or an alloy made of a transition metal with other rare earth such as TbFeCo is used. A fine bit can be formed while maintaining the same.
[0059]
Further, when ions other than those described in the embodiment are used as ions to be implanted, ions of Mn, Fe, Co, Zn, Ge, Y, Zr, Sn, Bi, and Er are similarly obtained. It is possible.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to form fine bits while maintaining Ku by implanting metal element ions into the magnetic recording layer of the perpendicular magnetic recording medium. As a result, a perpendicular magnetic recording medium having high thermal stability and low noise can be manufactured.
[0061]
In addition, according to the present invention, since the SNR is improved as a result of the noise reduction of the perpendicular magnetic recording medium, the density of the perpendicular magnetic recording medium can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of a perpendicular magnetic recording medium according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing values of Ku and magnetic cluster diameter D in the single-layer perpendicular magnetic recording media of Examples 1 and 2 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2. FIG.
3 is a graph showing normalized noise and SNR (signal-to-noise ratio) in the double-layered perpendicular magnetic recording media of Examples 3 and 4 of the present invention and Comparative Examples 3 and 4. FIG.
[Explanation of symbols]
101 Non-magnetic substrate 102 Underlayer 103 Magnetic recording layer 104 Protective film 105 Liquid lubricant layer 111 Soft magnetic backing layer

Claims

非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体の製造方法において、
少なくとも磁気異方性定数Ｋｕが４．０×１０^６ｅｒｇ／ｃｃ以上であり、ＣｏとＰｔ、或いはＣｏとＰｄが交互に積層されたＣｏ／Ｐｔ或いはＣｏ／Ｐｄ多層積層磁性層、若しくは希土類と遷移金属を含む合金からなる磁性層を形成する第１工程と、
前記磁性層形成後に、金属元素イオンをドーズ量１×１０ ^１３から１×１０ ^１９個／ｃｍ ^２にて注入する第２工程、
とにより、Ｋｕが４．０×１０ ^６ｅｒｇ／ｃｃ以上である磁気記録層を形成することを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。In a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
Ri der least magnetic anisotropy constant Ku is 4.0 × ¹⁰ 6 erg / cc or more, Co and Pt, or Co and Pd are alternately laminated Co / Pt or Co / Pd multilayer laminated magnetic layer, or a rare earth And a first step of forming a magnetic layer made of an alloy containing a transition metal ,
A second step of implanting metal element ions at a dose of 1 × 10 ¹³ to 1 × 10 ¹⁹ ions / cm ² after forming the magnetic layer ;
And forming a magnetic recording layer having a Ku of 4.0 × 10 ⁶ erg / cc or more .

請求項１に記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記第２工程における金属元素イオンは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ及びＥｒからなる群から選択された少なくとも１つの金属元素イオンであることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。2. The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 , wherein the metal element ions in the second step are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y. , Zr, Nb, Mo, Ag , in, Sn, Sb, Ta, W, Pt, Au, perpendicular magnetic recording medium, characterized in that at least one metal element ion selected from the group consisting of Bi and Er Manufacturing method.

請求項１ないし２のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体の製造方法において、前記下地層を形成する前に、前記非磁性基体の上に軟磁性裏打ち層を形成する工程を備えることを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 3. The method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, further comprising a step of forming a soft magnetic backing layer on the nonmagnetic substrate before forming the underlayer. A method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium.

非磁性基体上に少なくとも下地層、磁気記録層、保護膜が順次積層されてなる垂直磁気記録媒体において、
前記磁気記録層がＣｏとＰｔ、或いはＣｏとＰｄが交互に積層されたＣｏ／Ｐｔ或いはＣｏ／Ｐｄ多層積層磁性層、若しくは希土類と遷移金属を含む合金からなる磁性層に、金属元素イオンをドーズ量１×１０ ^１３から１×１０ ^１９個／ｃｍ ^２の範囲で含んだ構成であり、かつ前記磁気記録層のＫｕが４．０×１０ ^６ｅｒｇ／ｃｃ以上であることを特徴とする垂直磁気記録媒体。In a perpendicular magnetic recording medium in which at least an underlayer, a magnetic recording layer, and a protective film are sequentially laminated on a nonmagnetic substrate,
The magnetic recording layer doses metal element ions into a Co / Pt or Co / Pd multilayer magnetic layer in which Co and Pd are alternately laminated, or a magnetic layer made of an alloy containing a rare earth and a transition metal. Perpendicular magnetism characterized in that the amount is in the range of 1 × 10 ¹³ to 1 × 10 ¹⁹ pieces / cm ² and the Ku of the magnetic recording layer is 4.0 × 10 ⁶ erg / cc or more. recoding media.

請求項４に記載の垂直磁気記録媒体において、前記金属元素イオンは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｂｉ及びＥｒからなる群から選択された少なくとも１つの金属元素イオンであることを特徴とする垂直磁気記録媒体。5. The perpendicular magnetic recording medium according to claim 4 , wherein the metal element ions include Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Y, Zr, Nb, Mo, A perpendicular magnetic recording medium comprising at least one metal element ion selected from the group consisting of Ag, In, Sn, Sb, Ta, W, Pt, Au, Bi, and Er.

請求項４ないし５のいずれかに記載の垂直磁気記録媒体において、前記下地層と前記非磁性基体の間に軟磁性裏打ち層を有することを特徴とする垂直磁気記録媒体。The perpendicular magnetic recording medium according to any one of claims 4 to 5, the perpendicular magnetic recording medium characterized by having a soft magnetic backing layer between the nonmagnetic substrate and the undercoat layer.