JP4526262B2 - Perpendicular magnetic recording medium and manufacturing method thereof - Google Patents
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本発明は、垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関し、より詳細には、軟磁性層の磁壁形成を阻止して、低ノイズ化を図った垂直磁気記録媒体及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a perpendicular magnetic recording medium and a method for manufacturing the same that prevent formation of a domain wall in a soft magnetic layer and reduce noise.
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、垂直磁気記録方式が注目されつつある。垂直磁気記録媒体は、硬質磁性材料の磁気記録層と、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。このような構造の垂直磁気記録媒体において問題となるノイズのひとつであるスパイクノイズは、裏打ち層である軟磁性層に形成された磁壁によるものであることが知られている。そのため垂直磁気記録媒体の低ノイズ化のためには、軟磁性裏打ち層の磁壁形成を阻止する必要がある。
この軟磁性裏打ち層の磁壁の制御については、軟磁性裏打ち層の上層や下層に、Ｃｏ合金等の強磁性層を形成しこれを所望の方向に磁化させるように着磁する方法（例えば、特許文献１参照）、反強磁性薄膜を形成し交換結合を利用して磁化をピン止めする方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。
For controlling the domain wall of the soft magnetic backing layer, a method of forming a ferromagnetic layer such as a Co alloy on the upper layer or the lower layer of the soft magnetic backing layer and magnetizing the ferromagnetic layer in a desired direction (for example, patents) Reference 1), a method of forming an antiferromagnetic thin film and pinning magnetization using exchange coupling (for example, see Patent Document 2) has been proposed.
磁区制御層としての反強磁性層を用いて軟磁性裏打ち層との交換結合により磁壁の制御を行なう方法は、交換結合が十分に得られた場合、軟磁性裏打ち層の磁壁形成を阻止することができ、非常に効果的である。しかしながら、十分な交換結合を得るためには、例えば特許文献２に示すように、軟磁性裏打ち層の特性を出すために成膜後の加熱処理が必要である。この加熱処理は、半径方向に磁場を印加しながら長時間行わなければならない処理であるため、大量生産には適さないという問題があった。
また、例えば特許文献１に示すように、軟磁性層と反強磁性層とを複数回積層して裏打ち層を構成する方法では、裏打ち層の構造が複雑であり、大量生産には適さないという問題もあった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、低ノイズ化された垂直磁気記録媒体、および大量生産に適した垂直磁気記録媒体の製造方法を提供することにある。
The method of controlling the domain wall by exchange coupling with the soft magnetic backing layer using the antiferromagnetic layer as the magnetic domain control layer prevents the domain wall formation of the soft magnetic backing layer when the exchange coupling is sufficiently obtained. Can be very effective. However, in order to obtain sufficient exchange coupling, for example, as shown in Patent Document 2, a heat treatment after film formation is necessary in order to obtain the characteristics of the soft magnetic underlayer. Since this heat treatment is a treatment that must be performed for a long time while applying a magnetic field in the radial direction, there is a problem that it is not suitable for mass production.
Further, as shown in Patent Document 1, for example, the method of forming a backing layer by laminating a soft magnetic layer and an antiferromagnetic layer a plurality of times has a complicated backing layer structure and is not suitable for mass production. There was also a problem.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a perpendicular magnetic recording medium with reduced noise and a method of manufacturing a perpendicular magnetic recording medium suitable for mass production. It is in.
上述の目的を達成するため、本発明の垂直磁気記録媒体は、非磁性基体上に、少なくとも反強磁性層、軟磁性層、磁気記録層、保護層及び液体潤滑剤層が積層されてなる垂直磁気記録媒体において、少なくともＮｉ、Ｆｅを含み、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｉの少なくとも１つの元素を添加した材料からなり、前記反強磁性層の直下に積層された配向制御層と、Ｔａからなり、前記配向制御層の直下に積層されたシード層と、少なくともＦｅ、Ｃｏ及びＮｉを含む合金からなり、前記反強磁性層と前記軟磁性層との間に積層された交換結合磁界制御層とを備え、前記反強磁性層は、ＩｒＭｎ合金からなることを特徴とする。
ここで、前記交換結合磁界制御層は、さらにＢを含む合金からなることが好ましい。 In order to achieve the above object, the perpendicular magnetic recording medium of the present invention is a perpendicular magnetic layer in which at least an antiferromagnetic layer, a soft magnetic layer, a magnetic recording layer, a protective layer, and a liquid lubricant layer are laminated on a nonmagnetic substrate. The magnetic recording medium is made of a material containing at least Ni, Fe, and added with at least one element of B, Nb, and Si, an orientation control layer stacked immediately below the antiferromagnetic layer, and Ta, A seed layer laminated immediately below the orientation control layer; and an exchange coupling magnetic field control layer made of an alloy containing at least Fe, Co and Ni, and laminated between the antiferromagnetic layer and the soft magnetic layer. The antiferromagnetic layer is made of an IrMn alloy .
Here, the exchange coupling magnetic field control layer is preferably made of an alloy further containing B.
また、本発明の垂直磁気記録媒体の製造方法は、前記反強磁性層と前記軟磁性層とを成膜した後、ブロッキング温度以上に加熱を行う工程と、円盤状の媒体の半径方向に向いて、放射状に印加された静磁場中において、ブロッキング温度以下に冷却する工程とを備えたことを特徴とする。 The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium of the present invention includes a step of heating the antiferromagnetic layer and the soft magnetic layer to a temperature higher than the blocking temperature, and a radial direction of the disk-shaped medium. And a step of cooling below the blocking temperature in a radially applied static magnetic field.
本発明によれば、少なくともＮｉ、Ｆｅを含み、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｉの少なくとも１つの元素を添加した材料からなる配向制御層と、配向制御層の直下にＴａからなるシード層とを備えたので、ＩｒＭｎ合金からなる反強磁性層の結晶性・配向性を向上させ、交換結合磁界を強めることができ、スパイクノイズを抑制することが可能となる。
また、本発明によれば、反強磁性層と軟磁性裏打ち層の間に少なくともＦｅ、Ｃｏ及びＮｉを含む合金からなる交換結合磁界制御層を備えたので、交換結合磁界を増加させ、スパイクノイズの抑制を向上することが可能となる。
According to the present invention, since the alignment control layer is made of a material containing at least Ni and Fe and added with at least one element of B, Nb, and Si, and the seed layer made of Ta is provided immediately below the alignment control layer. The crystallinity and orientation of the antiferromagnetic layer made of IrMn alloy can be improved, the exchange coupling magnetic field can be strengthened, and spike noise can be suppressed.
In addition, according to the present invention, the exchange coupling magnetic field control layer made of an alloy containing at least Fe, Co, and Ni is provided between the antiferromagnetic layer and the soft magnetic backing layer. It is possible to improve the suppression.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明にかかる垂直磁気記録媒体は、反強磁性層の結晶性・配向性を向上させ、交換結合の磁界を強める目的で、反強磁性層の直下に配向制御層を設ける。配向制御層としては、ＮｉＦｅに、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｉの少なくとも１つの元素を添加した材料を用いる。また、配向制御層の結晶性・配向性を向上させるために、Ｔａからなるシード層を設ける。この構成によれば、従来のＮｉＦｅまたはＮｉＦｅＣｒからなる配向制御層と比較して、シード層との界面において、Ｔａ原子と、Ｎｉ原子及びＦｅ原子との相互拡散が抑制される。さらに、配向制御層の初期成長層、すなわち０〜２ｎｍの薄膜領域であって格子欠陥を有し、結晶性の悪い部分が抑制される。従って、従来の配向制御層と比較して、反強磁性層の結晶性・配向性を向上することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the perpendicular magnetic recording medium according to the present invention, an orientation control layer is provided immediately below the antiferromagnetic layer for the purpose of improving the crystallinity and orientation of the antiferromagnetic layer and enhancing the magnetic field of exchange coupling. As the orientation control layer, a material obtained by adding at least one element of B, Nb, and Si to NiFe is used. In order to improve the crystallinity / orientation of the orientation control layer, a seed layer made of Ta is provided. According to this configuration, compared with a conventional orientation control layer made of NiFe or NiFeCr, interdiffusion between Ta atoms, Ni atoms, and Fe atoms is suppressed at the interface with the seed layer. Furthermore, an initial growth layer of the orientation control layer, that is, a thin film region of 0 to 2 nm, which has lattice defects, and a portion having poor crystallinity is suppressed. Therefore, the crystallinity and orientation of the antiferromagnetic layer can be improved as compared with the conventional orientation control layer.
さらに、反強磁性層と軟磁性層との間に、交換結合の磁界を強める目的で、交換結合磁界制御層を設ける。交換結合磁界制御層としては、少なくともＦｅ、Ｃｏを含む合金を用いる。
図１に、本発明の一実施形態にかかる垂直磁気記録媒体の構造を示す。垂直磁気記録媒体は、非磁性基体１上に、シード層２、配向制御層３、反強磁性層４、交換結合磁界制御層５、軟磁性裏打ち層６、下地層７、磁気記録層８及び保護層９が順に形成され、さらにその上に液体潤滑剤層１０が形成された構造を有している。非磁性基体１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Ａｌ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。
シード層２は、配向制御層３の結晶性・配向性を向上させる。材料は、Ｔａが好ましい。膜厚は、非晶質または微結晶となる１０ｎｍ以下が望ましい。配向制御層３は、反強磁性層４の結晶性・配向性を向上させる。材料は、少なくともＮｉ、Ｆｅを含み、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｉの少なくとも１つの元素を添加した材料を用いる。膜厚は、十分に結晶成長がみられる３ｎｍ以上が望ましい。反強磁性層４は、ＦｅＭｎ、ＣｏＭｎ、ＩｒＭｎなどのＭｎ系合金が用いられる。膜厚は特に制限されないが、適度な交換結合が得られ、かつ大量生産に適するためには２ｎｍ〜３０ｎｍ程度が望ましい。
Further, an exchange coupling magnetic field control layer is provided between the antiferromagnetic layer and the soft magnetic layer for the purpose of enhancing the exchange coupling magnetic field. As the exchange coupling magnetic field control layer, an alloy containing at least Fe and Co is used.
FIG. 1 shows the structure of a perpendicular magnetic recording medium according to an embodiment of the present invention. The perpendicular magnetic recording medium includes a seed layer 2, an orientation control layer 3, an antiferromagnetic layer 4, an exchange coupling magnetic field control layer 5, a soft magnetic backing layer 6, an underlayer 7, a
The seed layer 2 improves the crystallinity and orientation of the orientation control layer 3. The material is preferably Ta. The film thickness is preferably 10 nm or less, which is amorphous or microcrystalline. The orientation control layer 3 improves the crystallinity and orientation of the antiferromagnetic layer 4. As the material, a material containing at least Ni and Fe and added with at least one element of B, Nb, and Si is used. The film thickness is desirably 3 nm or more so that crystal growth is sufficiently observed. The antiferromagnetic layer 4 is made of a Mn alloy such as FeMn, CoMn, IrMn. The film thickness is not particularly limited, but is preferably about 2 nm to 30 nm in order to obtain an appropriate exchange coupling and be suitable for mass production.
交換結合磁界制御層５は、交換結合の磁界を向上させる。材料は、ＦｅＣｏ、ＦｅＣｏＮｉ、ＦｅＣｏＢ、ＦｅＣｏＮｉＢなどの、少なくともＦｅ、Ｃｏを含む合金が用いられる。膜厚は、生産性を考慮すると、２０ｎｍ以下とするのが望ましい。軟磁性裏打ち層６としては、ＮｉＦｅ合金、センダスト（ＦｅＳｉＡｌ）合金等の結晶系の他、ＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴａＺｒ等の非晶質のＣｏ系合金を用いることができる。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、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが、生産性との兼ね合いから望ましい。反強磁***換結合により固定される軟磁性裏打ち層６の磁化は、一般的に用いられる円盤状の媒体を想定すると、図２に示すように基板の半径方向に向いて、放射状に印加されていることが好ましい。
磁気記録層８は、一般的に用いられているＣｏＣｒＰｔ系材料の他、強磁性を有する結晶粒を取り巻く非磁性粒界が非磁性非金属であるグラニュラー磁気記録層、ＴｂＣｏ等の希土類−遷移金属系合金（ＲＥ−ＴＭ系合金）、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄの多層積層膜、またはＦｅＰｔ規則合金などを用いることができる。なお、垂直磁気記録媒体として用いるためには、強磁性の結晶粒は、膜面に対して垂直異方性を有することが必要である。また、磁気記録材料によって、適宜、下地層７を設けることができる。
The exchange coupling magnetic field control layer 5 improves the exchange coupling magnetic field. As the material, an alloy containing at least Fe and Co, such as FeCo, FeCoNi, FeCoB, and FeCoNiB, is used. The film thickness is desirably 20 nm or less in consideration of productivity. As the soft magnetic backing layer 6, an amorphous Co-based alloy such as CoZrNb or CoTaZr can be used in addition to a crystal system such as NiFe alloy or Sendust (FeSiAl) alloy. The optimum value of the film thickness varies depending on the structure and characteristics of the magnetic head used for recording, but it is preferably 10 nm or more and 500 nm or less in view of productivity. Assuming a generally used disk-shaped medium, the magnetization of the soft magnetic backing layer 6 fixed by antiferromagnetic exchange coupling is applied radially in the radial direction of the substrate as shown in FIG. Preferably it is.
The
保護層９は、例えばカーボンを主体とする薄膜が用いられる。液体潤滑剤層１０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。
垂直磁気記録媒体の製造方法は、反強磁***換結合を失う温度であるブロッキング温度以上に加熱を行い、例えば、永久磁石で制御された静磁場の中でブロッキング温度以下まで冷却する方法が用いられる。この方法は、軟磁性裏打ち層６の磁化方向を全て一方向に制御する目的で用いる。反強磁性層４と軟磁性裏打ち層６とを成膜した後、磁気記録層８を成膜する前に加熱を行う場合には、加熱温度がブロッキング温度を超えてしまうと、反強磁***換結合が消失し、軟磁性裏打ち層６の磁化固定効果を失ってしまう。この状態で、わずかな外部磁場が加えられると、軟磁性裏打ち層６の磁化が乱され、磁壁を生ずる。そして、ブロッキング温度以下となって再度交換結合を生じると、そのまま固定されてしまう。従って、ブロッキング温度以下に冷却されるまでの間、静磁場中で保持するという方法を用いる。この方法によれば、基板全面で、軟磁性裏打ち層６の磁化固定効果を得ることができる。静磁場の強度としては、少なくとも交換結合磁界制御層５と軟磁性裏打ち層６の磁化が飽和する程度の磁界が必要であり、５０〜１０００Ｏｅ程度が望ましい。
For example, a thin film mainly composed of carbon is used for the protective layer 9. For the
As a method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium, heating is performed at a temperature higher than the blocking temperature, which is a temperature at which the antiferromagnetic exchange coupling is lost, and, for example, a method of cooling to a temperature lower than the blocking temperature in a static magnetic field controlled by a permanent magnet is used. . This method is used for the purpose of controlling all the magnetization directions of the soft magnetic underlayer 6 in one direction. When heating is performed after the antiferromagnetic layer 4 and the soft magnetic backing layer 6 are formed and before the
以下に本発明の実施例（実施例７〜１２）を参考例（実施例１〜６）及び比較例（比較例１〜３）と共に記す。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
（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−１０ガラス基板）を用い、これを洗浄後スパッタ装置内に導入する。Ｔａターゲットを用いてＴａシード層を５ｎｍ成膜した後、Ｎｉ85Ｆｅ12Ｂ3ターゲットを用い、ＮｉＦｅＢ配向制御層を１０ｎｍ成膜した。引き続いてランプヒータを用いて、基板表面温度が３５０℃になるように加熱を行なった後、Ｉｒ20Ｍｎ80ターゲットを用いてＩｒＭｎ反強磁性層を１０ｎｍの厚さで成膜した後、Ｃｏ87Ｚｒ5Ｎｂ8ターゲットを用いてＣｏＺｒＮｂ非晶質の軟磁性裏打ち層を１００ｎｍ成膜した。
Examples (Examples 7 to 12) of the present invention will be described below together with reference examples (Examples 1 to 6) and comparative examples (Comparative Examples 1 to 3) . In addition, this invention is not limited to a following example, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
Example 1
A chemically strengthened glass substrate (for example, N-10 glass substrate manufactured by HOYA) having a smooth surface is used as the nonmagnetic substrate, and this is introduced into the sputtering apparatus after cleaning. After forming a Ta seed layer with a thickness of 5 nm using a Ta target, a Ni 85 Fe 12 B 3 target was used to form a NiFeB orientation control layer with a thickness of 10 nm. Subsequently, after heating the substrate surface temperature to 350 ° C. using a lamp heater, an IrMn antiferromagnetic layer is formed to a thickness of 10 nm using an Ir 20 Mn 80 target, and then Co 87 is used. A CoZrNb amorphous soft magnetic backing layer was formed to a thickness of 100 nm using a Zr 5 Nb 8 target.
次に、Ｔｉターゲットを用いて、Ｔｉ下地層を１０ｎｍの厚さで成膜した後、Ｃｏ７０Ｃｒ２０Ｐｔ１０ターゲットを用いてＣｏＣｒＰｔ磁気記録層を２０ｎｍ成膜した。引き続いてランプヒータを用いて基板表面温度が３５０℃になるように再度加熱を行なった直後、１０００Ｏｅの固定磁場中で、１５０℃まで冷却する。最後にカーボンターゲットを用いて保護層を１０ｎｍ成膜後、真空装置から取り出した。これらの成膜はすべてＡｒガス圧５ｍＴｏｒｒ下で、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により行なった。その後、パーフルオロポリエーテルからなる液体潤滑剤層２ｎｍをディップ法により形成し、垂直磁気記録媒体とした。
（実施例２）
配向制御層を、Ｎｉ７９Ｆｅ１２Ｎｂ９ターゲットを用いて１０ｎｍ成膜した。その他は、実施例１に同じである。
Next, after forming a Ti underlayer with a thickness of 10 nm using a Ti target, a CoCrPt magnetic recording layer was formed with a thickness of 20 nm using a Co 70 Cr 20 Pt 10 target. Subsequently, the substrate surface is cooled again to 150 ° C. in a fixed magnetic field of 1000 Oe immediately after heating again using a lamp heater so that the substrate surface temperature becomes 350 ° C. Finally, a protective layer was formed to a thickness of 10 nm using a carbon target, and then taken out from the vacuum apparatus. All of these films were formed by DC magnetron sputtering under an Ar gas pressure of 5 mTorr. Thereafter, a liquid lubricant layer 2 nm made of perfluoropolyether was formed by a dip method to obtain a perpendicular magnetic recording medium.
(Example 2)
The orientation control layer was formed to a thickness of 10 nm using a Ni 79 Fe 12 Nb 9 target. Others are the same as Example 1.
（実施例３）
配向制御層を、Ｎｉ８４Ｆｅ１２Ｓｉ４ターゲットを用いて１０ｎｍ成膜した。その他は、実施例１に同じである。
（実施例４）
ＩｒＭｎ反強磁性層を成膜した後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を成膜する前に、Ｃｏ９０Ｆｅ１０ターゲットを用いて、ＣｏＦｅ交換結合磁界制御層を２ｎｍの厚さで成膜した。その他は、実施例１に同じである。
（実施例５）
ＩｒＭｎ反強磁性層を成膜した後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を成膜する前に、Ｃｏ９０Ｆｅ１０ターゲットを用いて、ＣｏＦｅ交換結合磁界制御層を２ｎｍの厚さで成膜した。その他は、実施例２に同じである。
(Example 3)
The orientation control layer was formed to a thickness of 10 nm using a Ni 84 Fe 12 Si 4 target. Others are the same as Example 1.
Example 4
After forming the IrMn antiferromagnetic layer and before forming the CoZrNb soft magnetic underlayer, a CoFe exchange coupling magnetic field control layer was formed to a thickness of 2 nm using a Co 90 Fe 10 target. Others are the same as Example 1.
(Example 5)
After forming the IrMn antiferromagnetic layer and before forming the CoZrNb soft magnetic underlayer, a CoFe exchange coupling magnetic field control layer was formed to a thickness of 2 nm using a Co 90 Fe 10 target. Others are the same as those in the second embodiment.
（実施例６）
ＩｒＭｎ反強磁性層を成膜した後、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を成膜する前に、Ｃｏ９０Ｆｅ１０ターゲットを用いて、ＣｏＦｅ交換結合磁界制御層を２ｎｍの厚さで成膜した。その他は、実施例３に同じである。
（実施例７）
交換結合磁界制御層を、Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例４に同じである。
（実施例８）
交換結合磁界制御層を、Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例５に同じである。
(Example 6)
After forming the IrMn antiferromagnetic layer and before forming the CoZrNb soft magnetic underlayer, a CoFe exchange coupling magnetic field control layer was formed to a thickness of 2 nm using a Co 90 Fe 10 target. Others are the same as Example 3.
(Example 7)
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a Co 65 Ni 13 Fe 22 target. Others are the same as those in the fourth embodiment.
(Example 8)
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a Co 65 Ni 13 Fe 22 target. Others are the same as Example 5.
（実施例９）
交換結合磁界制御層を、Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例６に同じである。
（実施例１０）
交換結合磁界制御層を、（Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２）９４Ｂ６ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例４に同じである。
（実施例１１）
交換結合磁界制御層を、（Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２）９４Ｂ６ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例５に同じである。
（実施例１２）
交換結合磁界制御層を、（Ｃｏ６５Ｎｉ１３Ｆｅ２２）９４Ｂ６ターゲットを用いて成膜した。その他は、実施例６に同じである。
Example 9
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a Co 65 Ni 13 Fe 22 target. Others are the same as Example 6.
(Example 10)
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a (Co 65 Ni 13 Fe 22 ) 94 B 6 target. Others are the same as those in the fourth embodiment.
(Example 11)
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a (Co 65 Ni 13 Fe 22 ) 94 B 6 target. Others are the same as Example 5.
(Example 12)
The exchange coupling magnetic field control layer was formed using a (Co 65 Ni 13 Fe 22 ) 94 B 6 target. Others are the same as Example 6.
（比較例１）
Ｔａシード層を成膜しないこと以外は、実施例１と同じである。
（比較例２）
ＮｉＦｅＢ配向制御層を成膜しないこと以外は、実施例１と同じである。
（比較例３）
Ｔａシード層、ＮｉＦｅＢ配向制御層、ＩｒＭｎ反強磁性層、ＣｏＺｒＮｂ軟磁性裏打ち層を成膜しないこと以外は、実施例１と同じである。
各実施例および比較例について、軟磁性裏打ち層に形成される磁壁の有無を確認するために、スピンスタンドテスターを用いて、信号が書き込まれていない状態での読み出し評価を行った。ディスク１００回転分について読み出しを行い、出力の平均値に対する変動の割合をＣＯＶ％とした。磁壁からのスパイクノイズは、局所的に大きな信号出力として検出され、磁壁が揺らいでいる場合には、その大きさが変動することから、ＣＯＶの値が大きいほどスパイクノイズが発生していると考えられる。
(Comparative Example 1)
Example 1 is the same as Example 1 except that no Ta seed layer is formed.
(Comparative Example 2)
Example 1 is the same as Example 1 except that the NiFeB orientation control layer is not formed.
(Comparative Example 3)
Example 1 is the same as Example 1 except that no Ta seed layer, NiFeB orientation control layer, IrMn antiferromagnetic layer, and CoZrNb soft magnetic backing layer are formed.
For each example and comparative example, in order to confirm the presence or absence of a domain wall formed in the soft magnetic underlayer, a read evaluation was performed in a state where no signal was written using a spin stand tester. Reading was performed for 100 revolutions of the disk, and the rate of fluctuation relative to the average value of output was defined as COV%. Spike noise from the domain wall is locally detected as a large signal output, and when the domain wall is fluctuating, its magnitude fluctuates, so it is considered that spike noise is generated as the value of COV increases. It is done.
また、交換結合磁界の大きさを調べるために、垂直磁気記録媒体の製造工程において、Ｔｉ下地層とＣｏＣｒＰｔ磁気記録層とを成膜する工程を省略した試料も作製した。これらの各実施例、比較例１および比較例２の試料について、基板半径方向の磁化曲線を振動試料型磁力計にて測定し、得られたＭ−Ｈループより交換結合磁界を算出した。結果を表１に示す。 Further, in order to investigate the magnitude of the exchange coupling magnetic field, a sample in which the step of forming the Ti underlayer and the CoCrPt magnetic recording layer in the manufacturing process of the perpendicular magnetic recording medium was omitted was also produced. With respect to the samples of these Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the magnetization curve in the substrate radial direction was measured with a vibrating sample magnetometer, and the exchange coupling magnetic field was calculated from the obtained MH loop. The results are shown in Table 1.
交換結合磁界の大きさと層の構成の関係について述べる。実施例１と比較例２とを比較すると、ＮｉＦｅＢ配向制御層を有しない比較例２は、交換結合磁界が０であり、交換結合が生じていないことから、配向制御層の必要性が明らかである。実施例１と比較例１とを比較すると、Ｔａシード層を有する実施例１は、交換結合磁界の向上が見られる。実施例１のＮｉＦｅＢ配向制御層に代えて、ＮｉＦｅＮｂを用いた実施例２、ＮｉＦｅＳｉを用いた実施例３ともに、実施例１と同等の交換結合が生じている。さらに、ＣｏＦｅ交換結合磁界制御層を付与した実施例４〜６、ＣｏＮｉＦｅ交換結合磁界制御層を付与した実施例７〜９、ＣｏＮｉＦｅＢ交換結合磁界制御層を付与した実施例１０〜１２ともに、実施例１〜３と比較して、交換結合磁界が向上している。
次に、交換結合磁界の大きさとＣＯＶの関係について述べる。軟磁性裏打ち層のない比較例３では、スパイクノイズが生じ得ず、このＣＯＶは５％である。これに対して、交換結合磁界が２６．５Ｏｅ以上の実施例４〜１２は、同様に５％であることから、スパイクノイズが完全に抑制されていることがわかる。なお、実施例１〜３と比較例１，２とから、交換結合磁界が大きいほどＣＯＶが小さいことがわかる。
The relationship between the magnitude of the exchange coupling magnetic field and the layer configuration will be described. When Example 1 and Comparative Example 2 are compared, Comparative Example 2 having no NiFeB orientation control layer has an exchange coupling magnetic field of 0 and no exchange coupling occurs, so the necessity of the orientation control layer is clear. is there. When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, Example 1 having a Ta seed layer shows an improved exchange coupling magnetic field. Instead of the NiFeB orientation control layer of Example 1, both Example 2 using NiFeNb and Example 3 using NiFeSi have exchange coupling equivalent to that of Example 1. Furthermore, Examples 4 to 6 provided with a CoFe exchange coupling magnetic field control layer, Examples 7 to 9 provided with a CoNiFe exchange coupling magnetic field control layer, and Examples 10 to 12 provided with a CoNiFeB exchange coupling magnetic field control layer Compared with 1 to 3, the exchange coupling magnetic field is improved.
Next, the relationship between the magnitude of the exchange coupling magnetic field and COV will be described. In Comparative Example 3 without a soft magnetic backing layer, spike noise cannot occur, and this COV is 5%. On the other hand, since Examples 4-12 whose exchange coupling magnetic field is 26.5 Oe or more are similarly 5%, it turns out that spike noise is suppressed completely. From Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that the larger the exchange coupling magnetic field, the smaller the COV.
１ 非磁性基体
２ シード層
３ 配向制御層
４ 反強磁性層
５ 交換結合磁界制御層
６ 軟磁性裏打ち層
７ 下地層
８ 磁気記録層
９ 保護層
１０ 液体潤滑剤層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nonmagnetic base | substrate 2 Seed layer 3 Orientation control layer 4 Antiferromagnetic layer 5 Exchange coupling magnetic field control layer 6 Soft magnetic backing layer 7
Claims (3)
少なくともＮｉ、Ｆｅを含み、Ｂ、Ｎｂ、Ｓｉの少なくとも１つの元素を添加した材料からなり、前記反強磁性層の直下に積層された配向制御層と、
Ｔａからなり、前記配向制御層の直下に積層されたシード層と、
少なくともＦｅ、Ｃｏ及びＮｉを含む合金からなり、前記反強磁性層と前記軟磁性層との間に積層された交換結合磁界制御層とを備え、
前記反強磁性層は、ＩｒＭｎ合金からな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 antiferromagnetic layer, a soft magnetic layer, a magnetic recording layer, a protective layer, and a liquid lubricant layer are laminated on a nonmagnetic substrate.
An orientation control layer made of a material containing at least Ni and Fe and added with at least one element of B, Nb and Si, and laminated immediately below the antiferromagnetic layer;
A seed layer made of Ta and stacked immediately below the orientation control layer ;
An alloy comprising at least Fe, Co and Ni, and comprising an exchange coupling magnetic field control layer laminated between the antiferromagnetic layer and the soft magnetic layer,
The perpendicular magnetic recording medium according to claim 1, wherein the antiferromagnetic layer is made of an IrMn alloy .
前記反強磁性層と前記軟磁性層とを成膜した後、ブロッキング温度以上に加熱を行う工程と、
円盤状の媒体の半径方向に向いて、放射状に印加された静磁場中において、ブロッキング温度以下に冷却する工程と
を備えたことを特徴とする垂直磁気記録媒体の製造方法。 The method for manufacturing a perpendicular magnetic recording medium according to claim 1 or 2 ,
After the antiferromagnetic layer and the soft magnetic layer are formed, heating to a blocking temperature or higher,
And a step of cooling to a temperature equal to or lower than the blocking temperature in a radially applied static magnetic field in the radial direction of the disk-shaped medium.
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